* 酵素: 必須の生化学反応を触媒するほとんどの酵素は、特定のpH最適を持っています。この範囲の外では、それらの活動は大幅に減少または停止し、細胞機能を破壊することができます。
* タンパク質構造: 酵素を含むタンパク質の構造と機能は、pHの変化に非常に敏感です。極端なpH値は、変性(展開)につながり、活動の喪失を引き起こし、細胞を傷つける可能性があります。
* 膜の完全性: 細胞膜を形成するリン脂質二重層は、その完全性を維持する特定のpH範囲を持っています。 pHの変化は、膜の流動性と透過性を変化させ、細胞機能に影響を与え、おそらく損傷を引き起こす可能性があります。
* 細胞シグナル伝達: 細胞膜全体のpH勾配は、シグナル伝達経路やその他の細胞プロセスに重要です。 これらのメカニズムが適切に機能するためには、安定したpHを維持することが重要です。
重要なメモ:
* オルガネラ特異的pH: 異なるセルラーコンパートメントは、異なるpH値を持つことができます。たとえば、細胞消化に関与するリソソームは、非常に酸性のpHを維持します(約5.0)。
* 規制: 細胞には、重炭酸塩やリン酸塩などの緩衝液の存在など、pHを緩衝するメカニズムがあります。 これは、外部pHの変動にもかかわらず、安定した細胞内環境を維持するのに役立ちます。
全体として、狭い範囲内で安定したpHを維持することは、細胞の生存と適切な機能に不可欠です。この範囲からの大幅な逸脱は、細胞機能障害や死に至る可能性があります。