Hvordan kan et biologisk system bli påvirket av en endring i pH-nivåer?

Hvordan kan et biologisk system bli påvirket av en endring i pH-nivåer?


Måling av pH-verdien, som er en forkortelse for potensiometrisk hydrogenionekonsentrasjonen, er et viktig konsept i kjemi som måler syrenivå av en løsning. Siden biologiske systemer trenger en sunn balanse mellom faktorer i å betjene, kan eventuelle endringer i pH-nivået forstyrre levende systemer.

pH-verdier

I kjemien, er syre hvilken som helst forbindelse som øker aktiviteten av hydrogenioner (hydrogen med en elektrisk ladning) når det er oppløst i vann. Syrer ofte foment reaksjoner med andre forbindelser, som er det vi kjenner som surhet. Base eller alkali-forbindelser, på den annen side øke aktiviteten av hydroksydioner (oksygen bundet til hydrogen) når det er oppløst i vann. PH-verdien i et fag er rangert på en 14-punkts skala. Rent vann har en nøytral pH nær 7,0 ved 77 grader Fahrenheit. Løsninger mindre enn dette er sure, mens noe større er basen. Hver påfølgende nummer representerer en tidoblet forskjell over den forrige.

Acid-Base Homeostase

Syre-base-homeostase er funksjonen ved hvilken normale pH-nivåer opprettholdes i en organisme. Mange viktige buffere handle for å regulere ubalanser. I bikarbonat buffersystem, for eksempel, karbondioksyd kan kombineres med vann for dannelse av karbonsyre, som dissosierer for å danne et hydrogenion og bikarbonat. Den reverse reaksjonen kan skje hvis den er katalysert av et enzym. Dette kan øke surhet eller base nivåer etter behov. For å opprettholde mengden av karbondioksyd i omløp, endrer respiratoriske funksjoner slik at en likevekt kan oppnås.

pH-nivåer i blod

Blood må holde seg innenfor forsiktig området 7,35 til 7,45. Overskudd av syre i blodet er kjent som acidose, og overskudd av base er kjent som alkalose. Eventuelle avvik på blod pH-nivåer kan endre ladning som holder røde blodceller fra hverandre og endre funksjonen eller helsen til andre organer og systemer i kroppen. Siden ben er ofte brukt som en mineralkilde for pH bufring, for eksempel, de er følsomme for endringer i blod pH-nivåer. Avvik kan endre bentetthet.

gastric Acid

En meget vanlig anvendelse av syre i en organisme er gastrisk syre i magesekken, som består for det meste av saltsyren i kombinasjon med kaliumklorid og natriumklorid. Dens pH-verdi er 1 til 2. Når fordøye maten kommer inn i magen, syrer begynne å bryte ned en proteinstruktur og deretter sine obligasjoner. Syrenøytraliserende tabletter kan nøytralisere overskytende magesyre hvis det forårsaker ubehag.

akvatiske miljøer

Lav pH kan endre balansen av natrium og klorid i blodet hos akvatiske dyr. Hydrogenioner blir tatt inn i en celle ved tap av natrium, noe som kan føre til død av respirasjonssvikt eller tap av regulering i osmotisk trykk. En pH-nivå mindre enn 4,5 kan være ødeleggende for vannmiljøet, men nivåer høyere enn det kan også forårsake uønskede biologiske effekter.