Obsah
Meranie pH, ktoré je krátke pre potenciometrickú koncentráciu vodíkových iónov, je v chémii dôležitou koncepciou, ktorá meria hladinu kyslosti roztoku. Keďže biologické systémy potrebujú zdravú rovnováhu medzi faktormi, ktoré pôsobia, akékoľvek zmeny pH môžu narušiť živé systémy.
Úrovne pH
V chémii je kyselina akákoľvek zlúčenina, ktorá po rozpustení vo vode zvyšuje aktivitu vodíkových iónov (vodík s elektrickým nábojom). Kyseliny často podnecujú reakcie s inými zlúčeninami, čo nazývame kyslosť. Naopak bázické alebo alkalické zlúčeniny zvyšujú aktivitu hydroxidových iónov (kyslík viazaný na vodík), keď sú rozpustené vo vode. PH subjektu sa hodnotí na 14-bodovej stupnici. Čistá voda má neutrálne pH blízke 7,0 pri 77 stupňov Fahrenheita. Roztoky menšie ako toto sú kyslé, zatiaľ čo čokoľvek väčšie je báza. Každé nasledujúce číslo predstavuje desaťnásobný rozdiel oproti predchádzajúcemu.
Kyslá bázová homeostáza
Kyslá homeostáza je funkcia, pri ktorej sa v organizme udržuje normálna hladina pH. Mnohé dôležité tlmivé činidlá pôsobia na reguláciu nerovnováh. Napríklad v hydrogenuhličitanovom tlmivom systéme môže byť oxid uhličitý kombinovaný s vodou za vzniku kyseliny uhličitej, ktorá sa disociuje za vzniku vodíkového iónu a hydrogenuhličitanu. Reverzná reakcia môže nastať, ak je katalyzovaná enzýmom. To môže podľa potreby zvyšovať kyslosť alebo hladiny báz. Aby sa udržalo množstvo oxidu uhličitého v obehu, dýchacie funkcie sa menia tak, aby sa dosiahla rovnováha.
Hladiny pH v krvi
Krv musí zostať v starostlivom rozmedzí od 7,35 do 7,45. Nadbytok kyseliny v krvi je známy ako acidóza a nadbytok bázy je známy ako alkalóza. Akákoľvek odchýlka v hodnotách pH krvi môže zmeniť náboj, ktorý udržuje červené krvinky od seba a meniť funkciu alebo zdravie iných orgánov a systémov v tele. Pretože kosti sa často používajú ako minerálny zdroj na tlmenie pH, sú citlivé na zmeny hladín pH v krvi. Odchýlky môžu meniť hustotu kostí.
Kyselina žalúdočná
Veľmi častým použitím kyseliny v organizme je žalúdočná kyselina, ktorá pozostáva väčšinou z kyseliny chlorovodíkovej kombinovanej s chloridom draselným a chloridom sodným. Jeho hladina pH je 1 až 2. Keď tráviace jedlo vstúpi do žalúdka, kyseliny začínajú štiepiť proteínovú štruktúru a potom sa viažu. Antacidové tablety môžu neutralizovať prebytočnú žalúdočnú kyselinu, ak spôsobuje nepohodlie.
Vodné prostredie
Nízke pH môže zmeniť rovnováhu sodíka a chloridu v krvi vodných živočíchov. Vodíkové ióny sa prijímajú do bunky so stratou sodíka, ktorá môže spôsobiť smrť v dôsledku respiračného zlyhania alebo stratu regulácie osmotického tlaku. Hladina pH nižšia ako 4,5 môže byť pre vodné prostredie devastujúca, ale vyššie úrovne, ako je táto, môžu spôsobiť nepriaznivé biologické účinky.