Khi một loại chất gọi là axit Bronsted hòa tan trong nước, giải phóng ion hydro, làm tăng nồng độ ion hydro. Các nhà hóa học đo hàm lượng ion hydro bằng thước đo pH: pH càng thấp, lượng ion hydro càng nhiều. Nồng độ ion hydro, hoặc độ pH, đóng một vai trò quan trọng trong họat động sinh lý của con người.
Độ pH
Các ion hydro không nổi lên mặt nước một cách độc lập; khi ở trong nước, các ion hydro nhanh chóng kết hợp với các phân tử H2O để hình thành ion hydronium có công thức là H3O+. Khi đó, nồng độ ion hydro cũng chính là nồng độ các ion hydronium. Ở nhiệt độ phòng, pH =7 là trung hòa, có nghĩa là nồng độ các ion hydro và hydroxit (OH-) bằng nhau. Ngay cả khi độ pH rất cao thì nồng độ hydro trong dung dịch vẫn còn – nồng độ hydro chỉ ít đi khi độ pH cao lên. Thang đo pH từ 1 đến 14, pH= 14 nghĩa là có nồng độ ion hydro thấp, trong khi pH=1 nghĩa là có nồng độ ion hydro cao.
Có thể bạn quan tâm:
Tìm hiểu về Nước ion kiềm là gì
Nước ion life có tác dụng thế nào với cơ thể con người
Có nên uống nước giàu hydro?
Cấu tạo protein
Protein là những phân tử lớn thực hiện nhiều nhiệm vụ quan trọng nhất trong cơ thể. Cấu trúc của chúng được hình thành một phần bởi các liên kết đặc biệt gọi là liên kết hydro có thể tạo ra giữa các axit amin khác nhau trong phân tử protein. Việc thay đổi nồng độ ion hydro trong cơ thể có thể làm thay đổi hình dạng hoặc cấu tạo của protein trong cơ thể, do đó cơ thể có nhiều cơ chế để ổn định độ pH và giữ cho nó không thay đổi. Tuy nhiên, một số khoang bên trong tế bào duy trì độ pH khác nhau để giúp chúng thực hiện chức năng riêng. Ví dụ như, lysosome là các khoang bên trong tế bào có độ pH thấp hoặc nồng độ ion hydro cao, giúp lysosome loại bỏ các thành phần tế bào bị hư hỏng.
Tiêu hóa
Trong thành dạ dày, các tế bào ở hậu môn tiết ra các ion hydro và clorua – một sự kết hợp các chất tan được gọi là acid clohiđric. Loại axit này rất mạnh, làm giảm đáng kể độ pH của dạ dày, giúp tiêu diệt vi khuẩn và phá vỡ cấu trúc phân tử trong thức ăn. Các ion hydro cũng tác động lên hệ tiêu hóa bằng cách đảm bảo cho enzyme pepsin có cấu hình phù hợp để thực hiện các chức năng riêng. Pepsin phá vỡ protein trong thực phẩm để tiêu hóa tốt hơn. Khi nồng độ hydro trong dạ dày đi vào ruột non, tuyến tụy sẽ tiết ra bicarbonate để trung hòa các axit để chúng không gây ra tác động tiêu cực đối với cơ thể.
Máu
Độ pH trong máu luôn được kiểm soát chặt chẽ trong phạm vi từ 7,2 đến 7,4. Khi tế bào phân hủy đường để tạo ra năng lượng, chúng sẽ sản sinh ra carbon dioxide khuếch tán vào trong máu. Carbon dioxide phản ứng với nước tạo thành axit cacbonic, làm tăng độ pH của máu, hoặc nồng độ ion hydro. Hàm lượng ion hydro cao ảnh hưởng đến hemoglobin, một loại protein giúp vận chuyển oxy vào trong các tế bào hồng cầu, làm cho nó giải phóng oxy cho tế bào. Sau đó, hemoglobin lấy đi một số ion hydro và carbon dioxide bổ sung và vận chuyển chúng trở lại phổi. Do nồng độ cacbon đioxit trong phổi thấp hơn nên cacbon đioxit trong máu sẽ khuếch tán và đi vào phổi. Độ pH ở phổi cao hơn làm tăng khả năng hút oxy của hemoglobin, vì vậy nó có khả năng tiếp nhận oxy trở lại.
