1。バッファ:
* バッファー 酸または塩基が追加されると、pHの変化に抵抗する溶液です。
* 重炭酸塩緩衝液 血液および細胞内液の主要な緩衝液です。炭酸(H2CO3)と重炭酸塩イオン(HCO3-)の間の可逆反応が含まれ、酸と塩基の両方を中和することができます。
* リン酸緩衝液システム 特にセル内では、もう1つの重要なバッファーです。それには、ジドロゲンリン酸イオン(H2PO4-)と水素リン酸イオン(HPO42-)の間の可逆反応が含まれ、酸や塩基も中和することができます。
* タンパク質 また、イオン化可能な側鎖を持つアミノ酸が存在するため、バッファーとしても作用することができます。
2。膜輸送タンパク質:
*細胞は膜輸送タンパク質を利用します 膜全体に水素イオン(H+)を積極的に輸送します。
* プロトンポンプ エネルギーを使用して、細胞からH+をポンプで送り出し、内部の酸性環境を維持します。
* アンチポーター ナトリウムイオン(Na+)などの他のイオンとH+を交換し、pH調節に寄与します。
3。代謝プロセス:
*特定の代謝プロセス pHに影響を与えるH+を生成または消費することができます。
* 細胞呼吸 水と反応して炭酸を形成するCO2を生成し、酸性度に寄与します。
* 嫌気性代謝 乳酸を生成し、pHを下げることもできます。
* 酵素 代謝に関与すると、H+を放出または消費する反応を触媒することにより、pHの維持に寄与する可能性があります。
4。フィードバックメカニズム:
*細胞にはフィードバックメカニズムがあります その感覚はpHの変化と適切な応答を活性化します。
*たとえば、pHが減少する(より酸性になる)場合、細胞はプロトンポンプの活性を増加させてH+を追放したり、H+を消費する酵素を活性化したりする可能性があります。
*逆に、pHが増加する(アルカリ性になる)場合、細胞はプロトンポンプの活性を低下させるか、H+を生成する酵素を活性化する可能性があります。
一定のpHを維持することは、細胞機能に不可欠です なぜなら:
* 酵素 pHに非常に敏感であり、狭いpH範囲内で最適に機能します。
* 細胞構造 、膜やタンパク質などは、極端なpHによって損傷する可能性があります。
* 代謝プロセス pHの変化によって破壊されます。
したがって、細胞は、緩衝液、膜輸送タンパク質、代謝プロセス、フィードバックメカニズムの複雑な相互作用に依存して、生存と機能に不可欠な安定したpH環境を維持します。