Innehåll
Mätningen av pH, som är förkortning för potentiometrisk vätejonkoncentration, är ett viktigt begrepp inom kemi som mäter surhetsnivån i en lösning. Eftersom biologiska system behöver en sund balans mellan faktorer att arbeta med kan alla förändringar i pH-nivån störa levande system.
pH-nivåer
I kemi är syra vilken förening som helst som ökar aktiviteten för vätejoner (väte med en elektrisk laddning) när de löses i vatten. Syror främjar ofta reaktioner med andra föreningar, vilket är vad vi känner som surhet. Bas- eller alkaliföreningar ökar å andra sidan aktiviteten för hydroxidjoner (syre bundet till väte) när de upplöses i vatten. PH-värdet för ett individ är betygsatt på en 14-punkts skala. Rent vatten har ett neutralt pH nära 7,0 vid 77 grader Fahrenheit. Lösningar mindre än detta är sura, medan allt större är bas. Varje efterföljande nummer representerar en tiofaldig skillnad jämfört med den föregående.
Syrabas-homeostas
Syrabas-homeostas är den funktion genom vilken normala pH-nivåer upprätthålls i en organisme. Många viktiga buffertmedel agerar för att reglera obalanser. I bikarbonatbuffersystemet kan till exempel koldioxid kombineras med vatten för att bilda kolsyra, som dissocierar för att bilda en vätejon och bikarbonat. Den omvända reaktionen kan inträffa om den katalyseras av ett enzym. Detta kan öka surhetsgraden eller basnivåerna efter behov. För att bibehålla mängden koldioxid i cirkulation förändras andningsfunktionerna så att en balans kan uppnås.
pH-nivåer i blod
Blodet måste hålla sig inom det försiktiga intervallet 7,35 till 7,45. Överskottssyra i blodet kallas acidos, och överskottsbas kallas alkalos. Varje avvikelse på blodets pH-nivåer kan ändra laddningen som håller röda blodkroppar isär och förändrar funktionen eller hälsan hos andra organ och system i kroppen. Eftersom ben ofta används som en mineralkälla för pH-buffring, till exempel, är de känsliga för förändringar i blodets pH-nivåer. Avvikelser kan förändra bentätheten.
Magsyra
En mycket vanlig användning av syra i en organism är magsyra i magen, som mest består av saltsyra i kombination med kaliumklorid och natriumklorid. Dess pH-nivå är 1 till 2. När smälta mat kommer in i magen, börjar syror bryta ner en proteinstruktur och sedan dess bindningar. Antacida tabletter kan neutralisera överflödigt magsyra om det orsakar obehag.
Vattenmiljöer
Lågt pH kan förändra balansen mellan natrium och klorid i vatten från vattenlevande djur. Vätejoner tas in i en cell vid förlust av natrium, vilket kan orsaka dödsfall genom andningsfel eller förlust av reglering vid osmotiskt tryck. En pH-nivå mindre än 4,5 kan vara förödande för vattenmiljöer, men nivåer högre än den kan också orsaka negativa biologiska effekter.