Inhoud
Wanneer een type stof genaamd Bronsted-zuur oplost in water, geeft het waterstofionen af, waardoor de waterstofionenconcentratie in de vloeistof toeneemt. Chemici classificeren de maat van waterstofionconcentratie als pH: hoe lager de pH, hoe hoger de concentratie waterstofionen. Waterstofionconcentratie, of pH, speelt een aantal belangrijke rollen in de menselijke fysiologie.
TL; DR (te lang; niet gelezen)
Chemici classificeren de maat van waterstofionconcentratie als pH. De pH-schaal gaat van 0, zeer zuur, tot 14, zeer basisch. Het pH-niveau speelt een aantal belangrijke rollen in de menselijke fysiologie. Wanneer waterstofionen in vloeistof zijn die water bevat, combineren waterstofionen snel met H2O om hydroniumionen te vormen, of H3O+.
Eiwitten zijn essentieel voor het functioneren van het lichaam en vertrouwen op waterstofbruggen om hun vorm te behouden. Het lichaam moet de pH op een stabiel niveau houden om ervoor te zorgen dat de eiwitten hun vorm behouden en hun werk doen. Waterstofionen dragen ook bij aan de vorming van zoutzuur in de maag om voedsel te verteren, en om een molecule genaamd pepsine te vormen, die helpt voedseleiwitten af te breken.
De pH in uw bloed wordt strak geregeld om binnen een smal bereik te blijven, van ongeveer 7,2 tot 7,4, met behulp van koolstofdioxide, een cellulair afvalproduct van energiemetabolisme en ingeademde zuurstof.
De pH-schaal
Waterstofionen zweven eigenlijk niet onafhankelijk rond. Wanneer ze zich in een vloeistof bevinden die water bevat, combineren waterstofionen snel met H2O om hydroniumionen te vormen, of H3O+. De waterstofionconcentratie in water is dus eigenlijk de hydroniumionconcentratie; scheikundigen gebruiken de twee termen bijna door elkaar. Bij kamertemperatuur is een pH-meting van 7 neutraal, wat betekent dat er een gelijke concentratie waterstof en hydroxide (OH) is-) ionen. De pH-schaal gaat van 0, zeer zuur, tot 14, zeer basisch. Een 14 betekent dat er een zeer lage concentratie waterstofionen is, terwijl 1 betekent dat er een zeer hoge concentratie waterstofionen is.
Eiwitconfiguratie
Eiwitten zijn grote moleculen die veel van de belangrijkste taken in het menselijk lichaam uitvoeren. Hun structuur wordt gedeeltelijk gevormd door speciale bindingen, waterstofbindingen genaamd, die zich tussen verschillende aminozuren in het eiwitmolecuul kunnen vormen. Het veranderen van de waterstofionconcentratie in het lichaam kan de vorm of configuratie van eiwitten in het lichaam veranderen, zodat uw lichaam een aantal mechanismen heeft om de pH op een constant niveau te houden. Sommige organellen in uw cellen handhaven echter een ander pH-niveau om hen te helpen hun werk te doen. Lysosomen zijn bijvoorbeeld celorganellen die een lage pH behouden, waardoor ze versleten celcomponenten afbreken.
Maagzuur
In de maagwand scheiden cellen die pariëtale cellen worden genoemd waterstof- en chloride-ionen af, die samen zoutzuur vormen. Dit sterke zuur verlaagt dramatisch de pH van de inhoud van je maag, wat helpt om bacteriën te doden en moleculen in je voedsel af te breken. De waterstofionen beïnvloeden ook de spijsvertering door ervoor te zorgen dat een enzym genaamd pepsine de juiste configuratie aanneemt die het nodig heeft om zijn werk te doen. Pepsine breekt eiwitten in het voedsel dat je eet voor een betere spijsvertering.Wanneer de inhoud van uw maag in uw dunne darm overgaat, scheidt uw alvleesklier bicarbonaat af om de zure inhoud te neutraliseren zodat ze geen nadelige effecten veroorzaken.
Bloed en longen
De pH in uw bloed wordt strak geregeld om in een smal bereik te blijven, van ongeveer 7,2 tot 7,4. Wanneer je cellen suikers afbreken om energie te krijgen, produceren ze uiteindelijk koolstofdioxide, dat terug diffundeert in de bloedbaan. Koolstofdioxide reageert met water en vormt koolzuur, waardoor de pH van het bloed stijgt. Deze licht verhoogde waterstofionconcentratie beïnvloedt hemoglobine, een eiwit dat zuurstof in je rode bloedcellen vervoert, waardoor het een deel van zijn zuurstof vrijgeeft voor gebruik door de cellen. In dit proces neemt de hemoglobine vervolgens een deel van de extra waterstofionen en koolstofdioxide op en transporteert deze terug naar de longen. De koolstofdioxideconcentratie in uw longen is lager dan in de bloedbaan, dus de koolstofdioxide diffundeert uit uw bloed en naar uw longen. De hogere pH verhoogt hier nu de affiniteit van hemoglobines voor zuurstof, dus het kan weer zuurstof opnemen.