Obsah
Keď sa látka, ktorá sa nazýva Bronstedova kyselina, rozpustí vo vode, uvoľní ióny vodíka a zvyšuje koncentráciu iónov vodíka v kvapaline. Chemici klasifikujú mieru koncentrácie iónov vodíka ako pH: čím nižšie je pH, tým vyššia je koncentrácia iónov vodíka. Koncentrácia vodíkových iónov, alebo pH, hrá v ľudskej fyziológii rôzne dôležité úlohy.
TL; DR (príliš dlho; neprečítané)
Chemici klasifikujú mieru koncentrácie iónov vodíka ako pH. Stupnica pH sa pohybuje od 0, vysoko kyslá, do 14, vysoko zásaditá. Hladina pH hrá rôzne dôležité úlohy vo fyziológii človeka. Kedykoľvek sú vodíkové ióny v tekutine, ktorá obsahuje vodu, vodíkové ióny sa rýchlo kombinujú s H2O za vzniku hydróniových iónov alebo H3O+.
Bielkoviny sú nevyhnutné pre fungovanie tela a pri udržiavaní svojich tvarov sa spoliehajú na vodíkové väzby. Telo musí udržiavať pH na stabilnej úrovni, aby sa ubezpečilo, že proteíny si udržiavajú svoj tvar a robia svoju prácu. Vodíkové ióny tiež prispievajú k tvorbe kyseliny chlorovodíkovej v žalúdku, aby strávili potravu a vytvorili molekulu nazývanú pepsín, ktorá pomáha štiepiť potravinové bielkoviny.
Hodnota pH v krvi je prísne kontrolovaná, aby zostala v úzkom rozmedzí od asi 7,2 do 7,4, pričom sa používa oxid uhličitý, bunkový odpadový produkt metabolizmu energie a inhalovaný kyslík.
Stupnica pH
Vodíkové ióny sa vlastne vznášajú okolo seba nezávisle. Kedykoľvek sú vodíkové ióny v tekutine, ktorá obsahuje vodu, rýchlo sa kombinujú s H2O za vzniku hydróniových iónov alebo H3O+, Koncentrácia vodíkových iónov vo vode je skutočne koncentráciou hydróniových iónov; chemici používajú tieto dva pojmy takmer zameniteľne. Pri izbovej teplote je pH 7 neutrálne, čo znamená, že existuje rovnaká koncentrácia vodíka a hydroxidu (OH)-) ióny. Stupnica pH sa pohybuje od 0, vysoko kyslá, do 14, vysoko zásaditá. A 14 znamená, že existuje veľmi nízka koncentrácia iónov vodíka, zatiaľ čo 1 znamená, že je veľmi vysoká koncentrácia iónov vodíka.
Konfigurácia proteínu
Bielkoviny sú veľké molekuly, ktoré vykonávajú mnohé z najdôležitejších úloh v ľudskom tele. Ich štruktúra je čiastočne formovaná špeciálnymi väzbami nazývanými vodíkové väzby, ktoré sa môžu tvoriť medzi rôznymi aminokyselinami v molekule proteínu. Zmena koncentrácie iónov vodíka v tele môže zmeniť tvar alebo konfiguráciu proteínov v tele, takže vaše telo má celý rad mechanizmov na udržanie pH na konštantnej úrovni. Niektoré organely vo vašich bunkách si však udržiavajú inú hladinu pH, aby im pomohli pri práci. Napríklad lyzozómy sú bunkové organely, ktoré udržiavajú nízke pH, čo im pomáha rozkladať opotrebované bunkové zložky.
Kyselina žalúdka
V sliznici žalúdka vylučujú bunky nazývané parietálne bunky vodíkové a chloridové ióny, ktoré sa kombinujú a tvoria kyselinu chlorovodíkovú. Táto silná kyselina dramaticky znižuje pH obsahu žalúdka, čo pomáha zabíjať baktérie a odbúravať molekuly vo vašom jedle. Vodíkové ióny tiež ovplyvňujú trávenie tým, že zaisťujú, že enzým nazývaný pepsín má správnu konfiguráciu, ktorú potrebuje na svoju prácu. Pepsín štiepi proteíny v potravinách, ktoré jete, pre lepšie trávenie.Keď obsah žalúdka prechádza do tenkého čreva, vaša pankreas vylučuje hydrogenuhličitan, aby neutralizoval kyslý obsah, takže nespôsobuje žiadne nepriaznivé účinky.
Krv a pľúca
Hodnota pH v krvi je prísne kontrolovaná, aby zostala v úzkom rozmedzí od 7,2 do 7,4. Keď vaše bunky štiepia cukry, aby získali energiu, nakoniec produkujú oxid uhličitý, ktorý sa rozptyľuje späť do krvného obehu. Oxid uhličitý reaguje s vodou za vzniku kyseliny uhličitej, čím sa zvyšuje pH krvi. Táto mierne zvýšená koncentrácia vodíkových iónov ovplyvňuje hemoglobín, proteín, ktorý nesie kyslík vo vašich červených krvinkách, čo spôsobuje, že uvoľňuje časť kyslíka, ktorý môžu bunky používať. Pri tomto procese hemoglobín potom zachytáva niektoré z ďalších vodíkových iónov a oxidu uhličitého a transportuje ich späť do pľúc. Koncentrácia oxidu uhličitého v pľúcach je nižšia ako v krvi, takže oxid uhličitý difunduje z krvi do pľúc. Vyššie pH tu zvyšuje afinitu hemoglobínov k kyslíku, takže môže znova absorbovať kyslík.