Come può un sistema biologico essere influenzato da un cambiamento nei livelli di pH?

I limoni hanno un valore pH basso, il che significa che sono più acidi.

La misurazione del pH, che è breve per la concentrazione di ioni idrogeno potenziometrico, è un concetto importante in chimica che misura il livello di acidità di una soluzione. Poiché i sistemi biologici necessitano di un sano equilibrio tra i fattori in cui operare, qualsiasi cambiamento del livello di pH può disturbare i sistemi viventi.

Livelli di pH

In chimica, l'acido è un composto che aumenta l'attività degli ioni idrogeno (idrogeno con carica elettrica) quando viene dissolto in acqua. Gli acidi spesso provocano reazioni con altri composti, che è ciò che conosciamo come acidità. I composti di base o alcalini, d'altra parte, aumentano l'attività degli ioni idrossido (legame di ossigeno con l'idrogeno) quando si dissolvono in acqua. Il pH di un soggetto è valutato su una scala a 14 punti. L'acqua pura ha un pH neutro vicino a 7,0 a 77 gradi Fahrenheit. Le soluzioni meno di questo sono acide, mentre le cose più grandi sono di base. Ogni numero successivo rappresenta una decuplicazione rispetto alla precedente.

Omeostasi acido-base

L'omeostasi acido-base è la funzione mediante la quale vengono mantenuti normali livelli di pH in un organismo. Molti importanti agenti tampone agiscono per regolare gli squilibri. Nel sistema tampone bicarbonato, ad esempio, l'anidride carbonica può essere combinata con l'acqua per formare l'acido carbonico, che si dissocia per formare uno ione idrogeno e bicarbonato. La reazione inversa può accadere se è catalizzata da un enzima. Ciò può aumentare l'acidità o i livelli di base in base alle necessità. Al fine di mantenere la quantità di anidride carbonica in circolazione, le funzioni respiratorie cambiano in modo tale da raggiungere un equilibrio.

Livelli di pH nel sangue

Il sangue deve rimanere nell'intervallo attento tra 7,35 e 7,45. L'eccesso di acido nel sangue è noto come acidosi e l'eccesso di base è noto come alcalosi. Qualsiasi deviazione dai livelli di pH nel sangue può alterare la carica che mantiene separati i globuli rossi e modificare la funzione o la salute di altri organi e sistemi all'interno del corpo. Poiché le ossa sono spesso utilizzate come fonte minerale per tamponare il pH, ad esempio, sono sensibili alle variazioni dei livelli di pH nel sangue. Le deviazioni possono alterare la densità ossea.

Acido gastrico

Un uso molto comune di acido in un organismo è l'acido gastrico nello stomaco, che consiste principalmente di acido cloridrico combinato con cloruro di potassio e cloruro di sodio. Il suo livello di pH è da 1 a 2. Quando digerisce il cibo entra nello stomaco, gli acidi cominciano a scomporre una struttura proteica e quindi i suoi legami. Le compresse antiacidi possono neutralizzare l'eccesso di acido gastrico se provoca fastidio.

Ambienti acquatici

Il basso pH può alterare l'equilibrio di sodio e cloruro nel sangue degli animali acquatici. Gli ioni idrogeno vengono immessi in una cellula alla perdita di sodio, che può causare la morte per insufficienza respiratoria o la perdita di regolazione in pressione osmotica. Un livello di pH inferiore a 4,5 può essere devastante per gli ambienti acquatici, ma livelli superiori a quello possono anche causare effetti biologici avversi.

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