산 :
* 낮은 pH : 산은 수소 이온 (H+)을 용액으로 방출하여 산도를 증가시키고 pH를 낮추는다. 더 낮은 pH는 더 높은 농도의 H+ 이온을 의미합니다.
* 세포 과정 중단 : 극도의 산도는 효소, 단백질 및 기타 세포 성분의 정상적인 기능을 방해 할 수 있습니다. 이 혼란은 다음으로 이어질 수 있습니다.
* 단백질의 변성 : 단백질의 구조를 변경하여 기능을 잃게됩니다.
* 효소 활성의 억제 : 효소는 pH 변화에 매우 민감하며 산성 조건에 의해 비활성화 될 수있다.
* 세포막의 손상 : 세포막은 지질로 구성되며, 이는 산에 의해 분해 될 수 있습니다.
* 세포 스트레스와 사망 : 산성 환경에 장기간 노출되면 세포 스트레스를 유발하고 궁극적으로 세포 사멸을 유발할 수 있습니다.
베이스 :
* 높은 pH : 염기는 수소 이온 (H+)을 받아들이면서 용액에서의 농도를 감소시키고 pH를 증가시킵니다. pH가 높을수록 H+ 이온의 농도가 낮다는 것을 의미합니다.
* 세포 과정 중단 : 산과 유사하게 극단적 인 기본성은 세포 기능을 방해 할 수 있습니다.
* 단백질의 변성 : 단백질의 구조를 변경하여 기능을 잃게됩니다.
* 효소 활성의 억제 : 일부 효소는 알칼리성 조건에 의해 불 활성화 될 수있다.
* 세포막의 손상 : 세포막은 높은 pH 수준에 의해 파괴 될 수있다.
* 세포 스트레스와 사망 : 알칼리성 환경에 장기간 노출되면 세포 스트레스를 유발하고 궁극적으로 세포 사멸을 일으킬 수 있습니다.
pH 항상성의 중요성 :
셀은 제대로 기능하기 위해 특정한 단단히 제어 된 pH 범위가 필요합니다. 이것을 pH 항상성이라고합니다. 이유는 다음과 같습니다.
* 최적의 효소 기능 : 대부분의 효소는 좁은 pH 범위를 가지고 있으며, 이는 최적으로 기능합니다.
* 세포막 무결성 유지 : 세포막은 구조와 기능을 유지하기 위해 특정 pH가 필요합니다.
* 이온 수송의 조절 : 세포막을 가로 지르는 pH 구배는 이온 수송 및 세포의 전위를 유지하는 데 중요합니다.
pH 조절을위한 메커니즘 :
세포는 다음을 포함하여 pH 항상성을 유지하는 메커니즘을 가지고 있습니다.
* 버퍼 : 버퍼는 pH의 변화에 저항하는 솔루션이다. 그것들은 약산과 그의 컨쥬 게이트 염기로 구성됩니다. 세포는 과도한 산이나 염기를 중화시키는 데 도움이되는 중탄산염 및 포스페이트와 같은 다양한 완충제를 함유합니다.
* 활성 운송 시스템 : 세포는 활성 수송 시스템을 사용하여 세포 내 또는 외부 이온을 펌핑하여 세포 내 pH를 조절할 수있다.
예 :
* 복통 : 위는 소화를 돕기 위해 매우 산성 환경 (pH 1-2)을 가지고 있습니다. 그러나 위 안감에는 산도로 인한 손상을 방지하기위한 보호 메커니즘이 있습니다.
* 혈액 pH : 혈액은 약간 알칼리성 pH (7.35-7.45)를 유지해야합니다. 이것은 적혈구 및 기타 혈액 성분의 적절한 기능에 필수적입니다.
요약 :
산 및 염기는 세포 환경에 크게 영향을 미쳐 효소 활성, 단백질 구조, 막 완전성 및 전체 세포 기능에 영향을 미칠 수 있습니다. 특정 범위 내에서 안정적인 pH를 유지하는 것은 세포 생존에 중요합니다. 세포는 pH 변화를 완충시키고 항상성을 유지하기위한 메커니즘을 개발했다.
