1.6.2 Der pH-Wert
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II. Molekularbiologie
1.0 Grundlagen
1.6 Säuren und Basen
1.6.2 Der pH-Wert
Stark gekoppelt mit dem Säure-Base-Begriff ist der pH[1]-Wert. Er ist ein Maß für die Stärke der sauren bzw. basischen Wirkung einer (wäßrigen) Lösung und definiert als der negative dekadische Logarithmus der H3O⁺-Konzentration:
Die pH-Skala umfaßt Werte von 0 – 14 und gilt strenggenommen nur für verdünnte Säuren oder Basen bis zu maximal 1
H₃O⁺ bzw. 1
OH⁻. Der Wert 7 wird als Neutralpunkt bezeichnet. Hier liegen OH⁻- und H3O⁺-Ionen gleichermaßen vor. Überwiegen die H₃O⁺-Ionen, erhält man für saures Milieu einen Wert von pH < 7 und für beim überwiegenden Vorliegen von OH⁻-Ionen einen basischen (alkalischen) Wert von pH > 7.
Der "richtige" pH-Wert des Reaktionsmilieus ist von großer Bedeutung für den Ablauf vieler chemischer Reaktionen. Insbesondere bei den durch Enzyme katalysierten Reaktionen in Organismen spielt er eine große Rolle. So findet beispielsweise der Kohlenhydratabbau durch die α-Amylase des Mundspeichels bei pH-Werten um 6,8 statt. Das durch Pepsinogen des Magensafts aktivierte Protein Pepsin – ebenfalls ein Enzym – spaltet Eiweiße nur im pH-Bereich von 0,9 bis 1,7, während die Enzyme des Bauchspeichels in leicht alkalischem Milieu arbeiten. Ähnliche Auswirkungen hat der pH-Wert eines Bodens auf das Wachstum von Pflanzen. Während Zuckerrüben am besten in etwa neutralem Milieu gedeihen, bevorzugen Kartoffeln und auch Roggen eher mäßig sauren Boden und liefern dort die höchsten Erträge (pH-Wachstumsoptima). Der Boden-pH hängt maßgeblich von dem Material, aus dem er sich zusammensetzt, und seinen Mikroorganismen, die in ihm leben, ab.
[1]: pH von lat. "pondus Hydrogenii" oder "potentia Hydrogenii", also dem "Wasserstoffdruck"
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