일반 원칙 :
* pH : 용액의 산도 또는 알칼리도는 pH에 의해 측정된다. pH가 낮은 것은 산도를 나타내고, 높은 pH는 알칼리도를 나타냅니다.
* 해리 : 산은 수소 이온 (H+)을 용액으로 방출하는 반면, 염기는 수산화물 이온 (OH-)을 용액으로 방출한다.
* 화학 반응 : 산과 염기는 모두 생물학적 분자와의 화학 반응에 참여하여 구조와 기능을 변경할 수 있습니다.
생물학적 물질의 반응 :
* 단백질 : 단백질은 pH 변화에 매우 민감하다.
* 변성 : 극도의 pH 값은 단백질의 구조를 함께 유지하는 수소 결합의 섬세한 균형과 정전기 상호 작용을 방해하여 변성 (기능 상실)을 초래할 수 있습니다.
* 효소 활성 : 많은 효소는 활성에 대한 최적의 pH 범위를 가지고 있습니다. 이 범위를 벗어나면 촉매 효율이 감소합니다.
* 핵산 (DNA 및 RNA) :
* 베이스 페어링 : DNA 및 RNA에서 염기 쌍을 담당하는 수소 결합은 pH 변화에 민감하다.
* 가수 분해 : 극한의 pH는 뉴클레오티드를 연결하는 포스 포디 에스터 결합을 분해하여 핵산 분해를 유발할 수있다.
* 지질 : 지방 및 인지질과 같은 지질은 일반적으로 단백질 및 핵산보다 pH에 덜 민감합니다. 그러나 여전히 영향을받을 수 있습니다.
* 막 안정성 : 극도의 pH는 주로 인지질로 구성된 세포막의 구조와 기능을 방해 할 수 있습니다.
* 탄수화물 : 탄수화물은 일반적으로 다양한 pH 조건 하에서 단백질 또는 핵산보다 더 안정적입니다. 그러나, 그들은 여전히 산, 특히 높은 온도에서 가수 분해 (분해) 될 수 있습니다.
* 세포 과정 : 세포 내 환경의 pH는 엄격하게 조절된다. pH의 변동은 중요한 세포 과정을 방해 할 수 있습니다.
* 효소 활성 : 앞에서 언급했듯이 많은 효소에는 최적의 pH 범위가 있습니다.
* 세포 신호 : pH 변화는 이온 채널 및 기타 신호 분자의 활성에 영향을 줄 수있다.
* 대사 경로 : 세포 내부 구획의 pH는 다양한 대사 경로의 적절한 기능에 중요합니다.
예 :
* 위 : 위의 산성 환경 (pH ~ 2)은 단백질 소화에 필수적입니다. 위의 주요 소화 효소 인 펩신은 낮은 pH에서만 활성화된다.
* 장 : 소장의 pH는 약간 알칼리성 (pH ~ 8)이며, 이는 췌장 리파제와 같은 소화 효소의 작용에 최적이다.
* 혈액 : 혈액의 pH는 약 7.4 정도의 조절됩니다. 이 범위 외부의 변동은 심각한 건강 합병증 (산증 또는 알칼리증)으로 이어질 수 있습니다.
결론 :
생물학적 물질은 산 및 염기에 대한 복잡하고 다양한 반응을 나타냅니다. 이러한 반응을 이해하는 것은 생리 학적 과정, 약물 발달 및 생물학적 샘플의 보존을 이해하는 데 중요합니다. pH 균형을 방해하면 상당한 결과를 초래하여 세포 과정의 오작동 및 심지어 사망을 초래할 수 있습니다.
