Mätningen av pH, som är kort för potentiometrisk vätejonskoncentration, är ett viktigt begrepp inom kemi som mäter surhetsnivån för en lösning. Eftersom biologiska system behöver en hälsosam balans mellan faktorer som kan fungera, kan alla förändringar i pH-nivån störa levande system.

pH-nivåer

I kemi är syra någon form som ökar aktiviteten av vätejoner (väte med elektrisk laddning) när de löses i vatten. Syror foment ofta reaktioner med andra föreningar, vilket är vad vi vet som surhet. Bas- eller alkaliföreningar ökar å andra sidan aktiviteten av hydroxidjoner (syre bunden till väte) när de löses i vatten. PH hos ett individ är betygsatt på en 14-punkts skala. Rent vatten har ett neutralt pH nära 7,0 vid 77 grader Fahrenheit. Lösningar mindre än detta är sura, medan allt större är basen. Varje efterföljande tal representerar en tiofaldig skillnad jämfört med föregående.

Syrabasostostostas

Syrabaserad hemostas är den funktion genom vilken normala pH-nivåer bibehålls i en organism. Många viktiga buffertmedel verkar för att reglera obalanser. I bikarbonatbuffertsystemet kan exempelvis koldioxid kombineras med vatten för att bilda kolsyra, som dissocierar för att bilda en vätejon och bikarbonat. Den omvända reaktionen kan hända om den katalyseras av ett enzym. Detta kan öka surhetsgraden eller basnivåerna enligt behov. För att behålla mängden koldioxid i omlopp, förändras andningsfunktionerna så att en balans kan nås.

pH-nivåer i blod

Blod måste ligga inom ett noggrannt område av 7,35 till 7,45 . Överskott i blodet kallas acidos och överskott bas är känd som alkalos. Eventuell avvikelse på blodets pH-nivå kan ändra laddningen som håller röda blodkroppar i skilda delar och förändra funktionen eller hälsan hos andra organ och system i kroppen. Eftersom ben ofta används som en mineralkälla för pH-buffring, är de till exempel känsliga för förändringar i blodets pH-nivåer. Avvikelser kan förändra bentäthet.

Magsyra

En mycket vanlig användning av syra i en organism är magsyra i magen, som består mestadels av saltsyra i kombination med kaliumklorid och natriumklorid. Dess pH-nivå är 1 till 2. När man smälter in mat i magen börjar syror att bryta ner en proteinstruktur och sedan dess bindningar. Antacid tabletter kan neutralisera överskott av magsyra om det orsakar obehag.

Vattenmiljöer

Lågt pH kan förändra balansen mellan natrium och klorid i blodet hos vattenlevande djur. Vätejoner tas in i en cell vid förlust av natrium, vilket kan orsaka dödsfall från andningsfel eller förlust av reglering vid osmotiskt tryck. En pH-nivå mindre än 4,5 kan vara förödande för vattenlevande miljöer, men nivåer högre än det kan också orsaka negativa biologiska effekter.