science >> Wetenschap >  >> Chemie

Hoe kan een biologisch systeem worden beïnvloed door een verandering in pH-waarden?

De pH-meting, die een afkorting is voor potentiometrische waterstofionenconcentratie, is een belangrijk begrip in de chemie dat de zuurgraad van een oplossing meet. Omdat biologische systemen een gezonde balans nodig hebben tussen factoren om te opereren, kunnen veranderingen in de pH-waarde levende systemen verstoren.

pH-waarden

In de chemie is zuur elke verbinding die de activiteit verhoogt van waterstofionen (waterstof met een elektrische lading) wanneer opgelost in water. Zuren vormen vaak reacties met andere verbindingen, wat we kennen als zuurgraad. Basis- of alkaliverbindingen verhogen daarentegen de activiteit van hydroxide-ionen (zuurstofgebonden aan waterstof) wanneer ze worden opgelost in water. De pH van een onderwerp wordt beoordeeld op een 14-puntsschaal. Zuiver water heeft een neutrale pH dicht bij 7,0 bij 77 graden Fahrenheit. Oplossingen minder dan dit zijn zuur, terwijl alles wat groter is base is. Elk volgend getal vertegenwoordigt een tienvoudig verschil ten opzichte van het vorige.

Homeostase op basis van zuur -

Homeostase op basis van zuur is de functie waarmee normale pH-waarden in een organisme worden gehandhaafd. Veel belangrijke buffermiddelen werken om onevenwichtigheden te reguleren. In het bicarbonaatbuffersysteem kan bijvoorbeeld koolstofdioxide worden gecombineerd met water om koolzuur te vormen, dat dissocieert om een ​​waterstofion en bicarbonaat te vormen. De omgekeerde reactie kan gebeuren als het wordt gekatalyseerd door een enzym. Dit kan de zuurgraad of baseniveaus verhogen afhankelijk van de behoefte. Om de hoeveelheid koolstofdioxide in omloop te houden, veranderen de ademhalingsfuncties, zodat een balans kan worden bereikt.

pH-waarden in Bloed

Bloed moet binnen het zorgvuldige bereik van 7.35 tot 7.45 blijven . Overmaat zuur in het bloed staat bekend als acidose en overtollige base is bekend als alkalose. Elke afwijking in de pH-waarde van het bloed kan de lading die rode bloedcellen uit elkaar houdt veranderen en de functie of gezondheid van andere organen en systemen in het lichaam veranderen. Omdat botten vaak worden gebruikt als mineraalbron voor pH-buffering, zijn ze bijvoorbeeld gevoelig voor veranderingen in de pH-waarde van het bloed. Afwijkingen kunnen de botdichtheid veranderen.

Maagzuur |

Een veel voorkomend gebruik van zuur in een organisme is maagzuur in de maag, dat voornamelijk uit zoutzuur bestaat, gecombineerd met kaliumchloride en natriumchloride. De pH-waarde is 1 tot 2. Wanneer het verteren van voedsel de maag binnendringt, beginnen de zuren een eiwitstructuur af te breken en vervolgens de verbindingen. Antacidumtabletten kunnen overtollig maagzuur neutraliseren als het ongemak veroorzaakt.

Wateromgevingen

Lage pH kan de balans van natrium en chloride in het bloed van waterdieren veranderen. Waterstofionen worden in een cel genomen bij het verlies van natrium, wat de dood kan veroorzaken door respiratoir falen of het verlies van regulatie in osmotische druk. Een pH-waarde van minder dan 4,5 kan verwoestend zijn voor watermilieus, maar hogere niveaus dan dat kunnen ook schadelijke biologische effecten veroorzaken.