細胞内のpH調節

pHは、溶液中のH ⁺濃度の尺度であり、その酸性度またはアルカリ度のレベルを示します。

pHスケールの範囲は0〜14で、7は中性、7未満の値は酸性、7を超える値は塩基性と見なされます。

典型的な細胞質pHは、7.0〜7.4のわずかにアルカリ性の範囲にあります。この細胞内pHの大きな変動は、代謝、膜電位、シグナル伝達経路などの重要な細胞プロセスに影響を与える可能性があります。

例えば、細胞呼吸の最終生成物であるCO₂は、H₂Oと結合してH₂CO₃を形成します。

H₂CO₃は、容易に解離する弱酸であり、細胞質をゆっくりと酸性化し、細胞ストレスを引き起こします。

したがって、細胞はイオン交換体を使用して内部pHを調節し、水素イオン濃度を変化させます。

Na⁺/H⁺交換体は、H⁺の流出とNa⁺の流入を結合させることにより、細胞内pHのバランスをとるのに役立ちます。

同様に、Cl⁻-HCO₃⁻交換体は、Cl⁻イオンと交換してHCO₃⁻イオンを排出することにより、細胞内pHを維持する上で重要な役割を果たします。