3. Bedeutung von Wasserstoffionen für den menschlichen Stoffwechsel

In Körperflüssigkeiten liegt die Wasserstoffionen-Konzentration nur im Nanomol-pro-Liter-Bereich. Der pH-Wert als Ausdruck der Wasserstoffionen-Konzentration unterliegt einer engen Regulation. Auf Störungen des Wasserstoffionen-Haushaltes reagieren Proteine mit Veränderungen ihrer räumlichen Konfiguration und Funktion. Eine entscheidende Rolle für die Bindung von Wasserstoffionen spielen die α-Imidazolringe der Histidinreste in Proteinen. Verschiebungen des pH-Wertes haben Einfluss auf viele physiologische Funktionen, wie Ionentransport, Kontraktilität der Muskulatur, den Blutkreislauf und auf den Intermediärstoffwechsel. Zelluläre Sensoren in Form der G-Protein-gekoppelten Rezeptoren oder der Adenylyl-Zyklasen registrieren pH-Wert-Veränderungen und lösen entsprechende zelluläre Reaktionen aus. Zusammenhänge mit der Zellproliferation, mit Entzündungsreaktionen und mit der Metastasierungsneigung von Tumorzellen sind bekannt.