NộI Dung
Khi một loại chất gọi là axit Bronsted hòa tan trong nước, nó sẽ giải phóng các ion hydro, làm tăng nồng độ ion hydro trong chất lỏng. Các nhà hóa học phân loại số đo nồng độ ion hydro là pH: pH càng thấp thì nồng độ của các ion hydro càng cao. Nồng độ ion hydro, hay pH, đóng một loạt các vai trò quan trọng trong sinh lý của con người.
TL; DR (Quá dài; Không đọc)
Các nhà hóa học phân loại các phép đo nồng độ ion hydro là pH. Thang đo pH đi từ 0, có tính axit cao, đến 14, rất cơ bản. Độ pH đóng một loạt các vai trò quan trọng trong sinh lý của con người. Bất cứ khi nào các ion hydro ở trong chất lỏng chứa nước, các ion hydro nhanh chóng kết hợp với H2O để tạo thành các ion hydronium, hoặc H3Ôi+.
Protein rất cần thiết cho cơ thể hoạt động, và dựa vào các liên kết hydro để duy trì hình dạng của chúng. Cơ thể phải giữ độ pH ở mức ổn định để đảm bảo các protein giữ được hình dạng và thực hiện công việc của chúng. Các ion hydro cũng góp phần vào việc hình thành axit hydrochloric trong dạ dày để tiêu hóa thức ăn và tạo thành một phân tử gọi là pepsin, giúp phá vỡ protein thực phẩm.
Độ pH trong máu của bạn được kiểm soát chặt chẽ trong một phạm vi hẹp, từ khoảng 7,2 đến 7,4, sử dụng carbon dioxide, một sản phẩm thải của tế bào chuyển hóa năng lượng và oxy hít vào.
Thang đo pH
Các ion hydro không thực sự nổi xung quanh một cách độc lập. Bất cứ khi nào chúng ở trong chất lỏng chứa nước, các ion hydro nhanh chóng kết hợp với H2O để tạo thành các ion hydronium, hoặc H3Ôi+. Nồng độ ion hydro trong nước, sau đó, thực sự là nồng độ ion hydronium; các nhà hóa học sử dụng hai thuật ngữ gần như thay thế cho nhau. Ở nhiệt độ phòng, phép đo pH là 7 là trung tính, nghĩa là có nồng độ hydro và hydroxit bằng nhau (OH-) các ion. Thang đo pH đi từ 0, có tính axit cao, đến 14, rất cơ bản. A 14 có nghĩa là có nồng độ ion hydro rất thấp, trong khi 1 có nghĩa là có nồng độ ion hydro rất cao.
Cấu hình protein
Protein là các phân tử lớn thực hiện nhiều nhiệm vụ quan trọng nhất trong cơ thể con người. Cấu trúc của chúng được hình thành một phần bởi các liên kết đặc biệt gọi là liên kết hydro có thể hình thành giữa các axit amin khác nhau trong phân tử protein. Thay đổi nồng độ ion hydro trong cơ thể có thể thay đổi hình dạng hoặc cấu hình của protein trong cơ thể, vì vậy cơ thể bạn có nhiều cơ chế khác nhau để giữ độ pH ở mức không đổi. Tuy nhiên, một số bào quan bên trong các tế bào của bạn duy trì mức độ pH khác nhau, để giúp chúng thực hiện công việc của mình. Lysosome, ví dụ, là các bào quan tế bào duy trì độ pH thấp, giúp chúng phá vỡ các thành phần tế bào bị bào mòn.
Axit dạ dày
Trong niêm mạc dạ dày của bạn, các tế bào gọi là tế bào thành phần tiết ra các ion hydro và clorua, kết hợp với nhau tạo thành axit hydrochloric. Axit mạnh này làm giảm đáng kể độ pH của nội dung trong dạ dày của bạn, giúp tiêu diệt vi khuẩn và phá vỡ các phân tử trong thức ăn của bạn. Các ion hydro cũng ảnh hưởng đến tiêu hóa bằng cách đảm bảo rằng một enzyme có tên pepsin đảm nhận cấu hình phù hợp mà nó cần để thực hiện công việc của mình. Pepsin phá vỡ protein trong thực phẩm bạn ăn để tiêu hóa tốt hơn.Khi nội dung của dạ dày đi vào ruột non, tuyến tụy của bạn sẽ tiết ra bicarbonate để trung hòa các chất có tính axit để chúng không gây ra bất kỳ ảnh hưởng xấu nào.
Máu và phổi
Độ pH trong máu của bạn được kiểm soát chặt chẽ để ở trong một phạm vi hẹp, từ khoảng 7,2 đến 7,4. Khi các tế bào của bạn phá vỡ đường để lấy năng lượng, cuối cùng chúng sẽ tạo ra carbon dioxide, chất này sẽ khuếch tán trở lại vào máu. Carbon dioxide phản ứng với nước tạo thành axit carbonic, làm tăng pH máu. Nồng độ ion hydro tăng nhẹ này ảnh hưởng đến huyết sắc tố, một loại protein mang oxy bên trong các tế bào hồng cầu của bạn, khiến nó giải phóng một số oxy cho các tế bào sử dụng. Trong quá trình này, hemoglobin sau đó thu nhận một số ion hydro và carbon dioxide bổ sung và vận chuyển chúng trở lại phổi. Nồng độ carbon dioxide trong phổi của bạn thấp hơn trong máu, do đó carbon dioxide khuếch tán ra khỏi máu và vào phổi của bạn. Độ pH cao hơn ở đây làm tăng ái lực của hemoglobin đối với oxy, vì vậy nó có thể lấy lại oxy.