science >> Wetenschap >  >> Chemie

Het effect van waterstofionen op de mens

Wanneer een type stof, Bronost zuur genaamd, in water oplost, geeft het waterstofionen af, waardoor de waterstofionenconcentratie in de vloeistof toeneemt. Chemici classificeren de meting van waterstofionenconcentratie als pH: hoe lager de pH, hoe hoger de concentratie waterstofionen. Waterstofionenconcentratie, of pH, speelt een aantal belangrijke rollen in de fysiologie van de mens.

TL; DR (te lang; heeft niet gelezen)

Chemici classificeren de mate van waterstofionenconcentratie als pH. De pH-schaal gaat van 0, zeer zuur, tot 14, zeer basisch. Het pH-niveau speelt verschillende belangrijke rollen in de menselijke fysiologie. Wanneer waterstofionen in vloeistof zijn die water bevatten, combineren waterstofionen snel met H 20 om hydroniumionen te vormen, of H

Eiwitten zijn essentieel voor het functioneren van het lichaam, en vertrouwen op waterstofbruggen om hun vormen te behouden. Het lichaam moet de pH op een stabiel niveau houden om ervoor te zorgen dat de eiwitten hun vormen behouden en hun werk doen. Waterstofionen dragen ook bij aan de vorming van zoutzuur in de maag om voedsel te verteren, en om een ​​molecuul te vormen dat pepsine wordt genoemd en dat helpt bij het afbreken van eiwitten uit eten.

De pH in uw bloed wordt strak gereguleerd om in een beperkt bereik, van ongeveer 7,2 tot 7,4, met behulp van kooldioxide, een cellulair afvalproduct van energiemetabolisme en ingeademde zuurstof.

De pH-schaal

Waterstofionen zweven niet echt onafhankelijk rond. Wanneer ze zich in een vloeistof bevinden die water bevat, combineren waterstofionen snel met H 20 om hydroniumionen te vormen, of H +. De waterstofionenconcentratie in water is dan in werkelijkheid de hydroniumion-concentratie; chemici gebruiken de twee termen bijna uitwisselbaar. Bij kamertemperatuur is een pH-meting van 7 neutraal, wat betekent dat er een gelijke concentratie waterstof- en hydroxide (OH -) ionen is. 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. Hun structuur wordt gedeeltelijk gevormd door speciale bindingen, waterstofbruggen genaamd, die zich kunnen vormen tussen verschillende aminozuren in het eiwitmolecuul. Het veranderen van de waterstofionenconcentratie in het lichaam kan de vorm of configuratie van eiwitten in het lichaam veranderen, zodat je lichaam verschillende mechanismen heeft om de pH op een constant niveau te houden. Sommige organellen in uw cellen behouden echter een ander pH-niveau om hen te helpen hun werk te doen. Lysosomen zijn bijvoorbeeld celorganellen die een lage pH handhaven, waardoor ze versleten celcomponenten kunnen afbreken.

Maagzuur |

In de bekleding van uw maag worden cellen pariëtale cellen genoemd scheiden waterstof en chloride-ionen af, die zich tot zoutzuur vormen. Dit sterke zuur vermindert de pH van de maaginhoud drastisch, waardoor bacteriën worden gedood en moleculen in uw voedsel worden afgebroken. 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 af ​​in het voedsel dat je eet voor een betere spijsvertering. Wanneer de inhoud van uw maag in uw dunne darm komt, scheidt uw pancreas bicarbonaat af om de zure inhoud te neutraliseren zodat ze geen schadelijke effecten veroorzaken.

Bloed en longen

De pH in uw het bloed wordt strak gereguleerd om in een nauw bereik te blijven, van ongeveer 7,2 tot 7,4. Wanneer je cellen suikers afbreken om energie te krijgen, produceren ze uiteindelijk kooldioxide, dat terug de bloedsomloop binnendringt. Koolstofdioxide reageert met water om koolzuur te vormen, waardoor de pH van het bloed stijgt. Deze enigszins verhoogde waterstofionconcentratie is van invloed op 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 het hemoglobine enkele 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 kooldioxide diffundeert uit uw bloed en in uw longen. De hogere pH verhoogt hier de affiniteit voor zuurstof voor hemoglobine nu, dus het kan weer zuurstof opnemen.