Innhold
Målingen av pH, som er forkortelse for potensiometrisk hydrogenionkonsentrasjon, er et viktig konsept i kjemi som måler surhetsnivået til en løsning. Siden biologiske systemer trenger en sunn balanse mellom faktorer som skal opereres, kan endringer i pH-nivået forstyrre levende systemer.
pH-nivåer
I kjemi er syre en hvilken som helst forbindelse som øker aktiviteten til hydrogenioner (hydrogen med en elektrisk ladning) når de er oppløst i vann. Syrer gir ofte reaksjoner med andre forbindelser, og det er det vi vet som surhet. Base- eller alkaliforbindelser øker derimot aktiviteten til hydroksydioner (oksygen bundet til hydrogen) når de blir oppløst i vann. PH-verdien til et individ blir vurdert 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 alt større er base. Hvert påfølgende tall representerer en tidoblet forskjell i forhold til det forrige.
Syre-base-homeostase
Syre-base-homeostase er funksjonen som normale pH-nivåer opprettholdes i en organisme. Mange viktige buffermidler virker for å regulere ubalanser. I bikarbonatbuffersystemet kan for eksempel karbondioksid kombineres med vann for å danne kullsyre, som dissosierer for å danne et hydrogenion og bikarbonat. Den omvendte reaksjonen kan skje hvis den katalyseres av et enzym. Dette kan øke surhetsgraden eller basenivået etter behov. For å opprettholde mengden karbondioksid i omløp, endres luftveisfunksjonene slik at en balanse kan oppnås.
pH-nivåer i blod
Blod må holde seg innenfor det forsiktige området fra 7,35 til 7,45. Overskytende syre i blodet er kjent som acidose, og overflødig base er kjent som alkalose. Ethvert avvik på pH-nivåene i blodet kan endre ladningen som holder røde blodlegemer fra hverandre og endre funksjonen eller helsen til andre organer og systemer i kroppen. Siden bein ofte brukes som en mineralskilde for pH-buffring, er de for eksempel følsomme for endringer i blodets pH-nivå. Avvik kan endre bentetthet.
Magesyre
En veldig vanlig bruk av syre i en organisme er magesyre i magen, som for det meste består av saltsyre kombinert med kaliumklorid og natriumklorid. PH-nivået er 1 til 2. Når fordøyelse av mat kommer inn i magen, begynner syrer å bryte ned en proteinstruktur og deretter dens bindinger. Antacida tabletter kan nøytralisere overflødig magesyre hvis det forårsaker ubehag.
Akvatiske miljøer
Lav pH kan endre balansen mellom natrium og klorid i vann fra akvatiske dyr. Hydrogenioner føres inn i en celle ved tap av natrium, noe som kan forårsake død fra respirasjonssvikt eller tap av regulering i osmotisk trykk. Et pH-nivå under 4,5 kan være ødeleggende for vannmiljøer, men nivåer høyere enn det kan også forårsake uheldige biologiske effekter.