酸：
* 下部pH： 酸は水素イオン（H+）を溶液に放出し、その酸性度を高め、pHを下げます。 pHが低いということは、H+イオンの濃度が高いことを意味します。
* 細胞プロセスの破壊： 極度の酸性度は、酵素、タンパク質、およびその他の細胞成分の正常な機能を破壊する可能性があります。この混乱は次のことにつながる可能性があります：
* タンパク質の変性： タンパク質の構造を変更すると、機能が失われます。
* 酵素活性の阻害： 酵素はpHの変化に非常に敏感であり、酸性条件によって不活性化される可能性があります。
* 細胞膜への損傷： 細胞膜は脂質で構成されており、酸によって分解できます。
* 細胞ストレスと死： 酸性環境への長時間の曝露は、細胞ストレスを引き起こし、最終的に細胞死を引き起こす可能性があります。
ベース：
* より高いpH： 塩基は水素イオン（H+）を受け入れ、溶液中の濃度を減らし、そのpHを上げます。 pHが高いということは、H+イオンの濃度が低いことを意味します。
* 細胞プロセスの破壊： 酸と同様に、極端な塩基性は細胞機能を破壊する可能性があります。
* タンパク質の変性： タンパク質の構造を変更すると、機能が失われます。
* 酵素活性の阻害： 一部の酵素は、アルカリ条件によって不活性化できます。
* 細胞膜への損傷： 細胞膜は、高いpHレベルによって破壊される可能性があります。
* 細胞ストレスと死： アルカリ性環境への長期暴露は、細胞ストレスを引き起こし、最終的に細胞死を引き起こす可能性があります。
pH恒常性の重要性：
細胞は、適切に機能するために、特定の厳密に制御されたpH範囲を必要とします。これはpH恒常性と呼ばれます。 その理由は次のとおりです。
* 最適酵素機能： ほとんどの酵素は、最適に機能する狭いpH範囲を持っています。
* 細胞膜の完全性の維持： 細胞膜は、構造と機能を維持するために特定のpHを必要とします。
* イオン輸送の調節： 細胞膜を横切るpH勾配は、イオン輸送と細胞の電位を維持するために重要です。
pH調節のメカニズム：
細胞には、以下を含むpH恒常性を維持するメカニズムがあります。
* バッファ： バッファーは、pHの変化に抵抗するソリューションです。それらは、弱酸とその共役ベースで構成されています。細胞には、過剰な酸または塩基を中和するのに役立つ重炭酸塩やリン酸塩などのさまざまな緩衝液が含まれています。
* アクティブトランスポートシステム： 細胞は、活性輸送システムを使用して、細胞内のH+イオンを細胞内でポンプで送り出し、細胞内pHを調節できます。
例：
* 胃の酸性度： 胃には、消化を助けるために非常に酸性の環境（pH 1-2）があります。ただし、胃の裏地には、酸性度による損傷を防ぐための保護メカニズムがあります。
* 血液pH： 血液はわずかにアルカリ性のpHを維持する必要があります（7.35-7.45）。これは、赤血球や他の血液成分の適切な機能に不可欠です。
要約：
酸と塩基は、細胞環境に大きな影響を与え、酵素活性、タンパク質構造、膜の完全性、および全体的な細胞機能に影響を与えます。特定の範囲内で安定したpHを維持することは、細胞の生存にとって重要です。細胞は、pHの変化を緩衝し、恒常性を維持するメカニズムを開発しました。
