תוֹכֶן
כאשר סוג של חומר המכונה חומצת ברונסטד מתמוסס במים, הוא משחרר יוני מימן, מה שמגדיל את ריכוז יון המימן בנוזל. כימאים מסווגים את מדד ריכוז יון המימן כ- pH: ככל שה- pH נמוך יותר, הריכוז של יוני מימן גבוה יותר. ריכוז יון מימן, או pH, ממלא מגוון תפקידים חשובים בפיזיולוגיה של האדם.
TL; DR (יותר מדי זמן; לא קרא)
כימאים מסווגים את מדד ריכוז יון המימן כ- pH. סולם ה- pH נע בין 0, חומצי ביותר, ל- 14, בסיסי ביותר. רמת ה- pH ממלאת מגוון תפקידים חשובים בפיזיולוגיה של האדם. בכל פעם שיוני מימן נמצאים בנוזל המכיל מים, יוני מימן משתלבים במהירות עם H2O ליצירת יוני הידרוניום, או H3O+.
חלבונים חיוניים לתפקוד הגוף, וסומכים על קשרי מימן כדי לשמור על צורותיהם. על הגוף לשמור על pH ברמה יציבה כדי לוודא שהחלבונים שומרים על צורותיהם ועושים את עבודתם. יוני מימן תורמים גם להיווצרות חומצה הידרוכלורית בקיבה לעיכול המזון, ויצירת מולקולה הנקראת פפסין, המסייעת בפירוק חלבוני המזון.
החומציות בדם שלך נשלטת היטב על מנת להישאר בטווח צר, בין 7.2 ל- 7.4, תוך שימוש בפחמן דו חמצני, תוצר פסולת סלולרית של חילוף חומרים אנרגטי וחמצן בשאיפה.
סולם pH
יוני מימן לא ממש צפים באופן עצמאי. בכל פעם שהם נמצאים בנוזל המכיל מים, יוני מימן משתלבים במהירות עם H2O ליצירת יוני הידרוניום, או H3O+. ריכוז יון המימן במים, אם כן, הוא באמת ריכוז יון ההידרוניום; כימאים משתמשים בשני המונחים כמעט להחלפה. בטמפרטורת החדר, מדידת pH של 7 היא ניטרלית, כלומר קיימת ריכוז שווה של מימן והידרוקסיד (OH-) יונים. סולם ה- pH נע בין 0, חומצי ביותר, ל- 14, בסיסי ביותר. 14 פירושו שיש ריכוז נמוך מאוד של יוני מימן, ואילו 1 פירושו שיש ריכוז מאוד גבוה של יוני מימן.
תצורת חלבונים
חלבונים הם מולקולות גדולות המבצעות רבות מהמשימות החשובות ביותר בגוף האדם. המבנה שלהם מעוצב בחלקו על ידי קשרים מיוחדים הנקראים קשרי מימן שיכולים להיווצר בין חומצות אמינו שונות במולקולת החלבון. שינוי ריכוז יון המימן בגוף יכול לשנות את הצורה או את התצורה של חלבונים בגוף, כך שלגופך יש מגוון מנגנונים לשמירה על רמת החומציות ברמה קבועה. עם זאת, חלק מהאיברונים שבתאים שלך שומרים על רמת pH שונה על מנת לעזור להם לבצע את עבודתם. ליזוזומים, למשל, הם אברוני תאים השומרים על רמת pH נמוכה, המסייעת להם לפרק רכיבי תאים שחוקים.
חומצה בקיבה
בדופן בטנה, תאים המכונים תאי פריאטה מפרישים יוני מימן וכלוריד, שמשתלבים יחד ליצירת חומצה הידרוכלורית. חומצה חזקה זו מורידה באופן דרמטי את רמת החומציות של תכולת הבטן, מה שעוזר להרוג חיידקים ולפרק מולקולות במזון שלך. יוני המימן משפיעים גם על העיכול בכך שהם מבטיחים כי אנזים הנקרא פפסין מניח את התצורה הנכונה לו הוא זקוק כדי לבצע את עבודתו. פפסין מפרק חלבונים במזון שאתה אוכל לשם עיכול טוב יותר.כאשר תכולת הבטן עוברת למעי הדק שלך, הלבלב שלך מפריש ביקרבונט כדי לנטרל את התוכן החומצי כך שהם לא גורמים לתופעות שליליות.
דם וריאות
החומציות בדם שלך נשלטות בחוזקה כדי להישאר בטווח צר, בין 7.2 ל- 7.4. כאשר התאים שלך מפרקים סוכרים כדי להשיג אנרגיה, הם בסופו של דבר מייצרים פחמן דו חמצני, שמתפזר בחזרה לזרם הדם. פחמן דו חמצני מגיב עם מים ליצירת חומצה פחמנית, ומעלה את רמת הדם בדם. ריכוז יון המימן המוגבה מעט זה משפיע על ההמוגלובין, חלבון הנושא חמצן בתאי הדם האדומים שלך, וגורם לו לשחרר חלק מהחמצן שלו לתאים שישמשו. בתהליך זה ההמוגלובין מרים חלק מיוני המימן הנוספים והפחמן הדו-חמצני ומעביר אותם חזרה לריאות. ריכוז הפחמן הדו-חמצני בריאות שלך נמוך יותר מאשר בזרם הדם, כך שהפחמן הדו-חמצני מתבדל מהדם שלך ולריאות שלך. ה- pH הגבוה יותר כאן מגביר את זיקת ההמוגלובינים לחמצן כעת, כך שהוא יכול לתפוס שוב חמצן.