一般原則：
* ph： 溶液の酸性度またはアルカリ度は、そのpHによって測定されます。 低pHは酸性度を示しますが、高いpHはアルカリ度を示します。
* 解離： 酸は水素イオン（H+）を溶液に放出し、塩基は水酸化物イオン（OH-）を溶液に放出します。
* 化学反応： 酸と塩基の両方が、生物学的分子との化学反応に関与し、その構造と機能を変えます。
生物学的材料の応答：
* タンパク質： タンパク質は、pHの変化に非常に敏感です。
* 変性： 極端なpH値は、タンパク質の構造を一緒に保持する水素結合と静電相互作用の繊細なバランスを破壊し、変性（機能の喪失）につながります。
* 酵素活性： 多くの酵素には、活性に最適なpH範囲があります。この範囲の外では、それらの触媒効率が低下します。
* 核酸（DNAおよびRNA）：
* ベースペアリング： DNAとRNAの塩基対の原因となる水素結合は、pHの変化に敏感です。
* 加水分解： 極端なpHは、ヌクレオチドを結合するホスホジエステル結合を分解し、核酸の分解につながる可能性があります。
* 脂質： 脂質は、脂肪やリン脂質のように、一般にタンパク質や核酸よりもpHに対して敏感ではありません。しかし、それらはまだ影響を受ける可能性があります：
* 膜の安定性： 極端なpHは、主にリン脂質で構成される細胞膜の構造と機能を破壊する可能性があります。
* 炭水化物： 炭水化物は一般に、さまざまなpH条件下でタンパク質または核酸よりも安定しています。ただし、特に高温では、酸によって加水分解（分解されます）が依然として加水分解（分解されます）。
* セルラープロセス： 細胞内環境のpHは厳しく規制されています。 pHの変動は、重要な細胞プロセスを破壊する可能性があります。
* 酵素活性： 前述のように、多くの酵素には最適なpH範囲があります。
* 細胞シグナル伝達： pHの変化は、イオンチャネルや他のシグナル伝達分子の活性に影響を与える可能性があります。
* 代謝経路： セルの内部コンパートメントのpHは、さまざまな代謝経路の適切な機能に重要です。
例：
* 胃： 胃の非常に酸性環境（pH〜2）は、タンパク質消化に不可欠です。胃の主な消化酵素であるペプシンは、低pHでのみ活性があります。
* 腸： 小腸のpHはわずかにアルカリ性（pH 〜8）であり、これは膵臓リパーゼのような消化酵素の作用に最適です。
* 血： 血液のpHは7.4前後で厳しく調節されています。 この範囲外の変動は、深刻な健康上の合併症（アシドーシスまたはアルカローシス）につながる可能性があります。
結論：
生物学的材料は、酸と塩基に対する複雑で多様な反応を示します。これらの反応を理解することは、生理学的プロセス、医薬品開発、および生物学的サンプルの保存を理解するために重要です。 pHバランスを破壊すると、重大な結果が生じる可能性があり、細胞プロセスや死亡の誤動作につながります。
