I tamponi sono sostanze chimiche che aiutano un liquido a resistere alla modifica delle sue proprietà acide quando vengono aggiunte altre sostanze chimiche che normalmente causeranno un cambiamento in queste proprietà. I tamponi sono essenziali per le cellule viventi. Questo perché i tamponi mantengono il giusto pH di un liquido. Cos'è il pH? È una misura di quanto sia acido un liquido. Ad esempio, il succo di limone ha un pH basso da 2 a 3 ed è molto acido - così come il succo nello stomaco che scompone il cibo. Poiché i liquidi acidi possono distruggere le proteine e le cellule sono piene zeppe di proteine, le cellule hanno bisogno di buffer all'interno e all'esterno per proteggere le loro macchine proteiche. Il pH all'interno di una cellula è di circa 7, che è considerato neutro come l'acqua pura.
Cos'è un tampone?
Il contrario di una sostanza chimica che è un acido è una sostanza chimica che è una base, ed entrambi può esistere in un liquido. Un acido rilascia uno ione idrogeno in un liquido, mentre una base estrae uno ione idrogeno dal liquido. Più ioni idrogeno fluttuano liberamente in un liquido, più acido diventa il liquido. Quindi gli acidi rendono un liquido più acido e le basi rendono un liquido più basico: il base è un altro modo di dire meno acido. I tamponi sono sostanze chimiche che possono facilmente rilasciare o assorbire ioni idrogeno in un liquido, il che significa che sono in grado di resistere a una variazione del pH controllando il numero di ioni idrogeno fluttuanti liberi. La scala del pH varia da 0 a 14. Un pH da 0 a 7 è considerato acido e un pH da 7 a 14 è considerato di base. Un pH di 7, nel mezzo, è neutro ed è acqua pura. Tamponi diversi mantengono pH diversi, ma quelli all'interno di una cellula mantengono un pH di circa 7,2.
Proteggono dagli sversamenti accidentali
Le cellule animali contengono sacche chiamate lisosomi. Queste buste sono il centro di riciclaggio della cella. Gli interni di questi sacchetti sono acidi, con un pH di 5 e contengono molti enzimi che digeriscono proteine, grassi, zuccheri e DNA. L'ambiente acido all'interno di un lisosoma aiuta a scomporre le molecole per il riciclo. Tuttavia, se una o più di queste buste si aprono accidentalmente all'interno della cellula, il contenuto acido si riverserà nel resto della cellula e renderà acida l'intera cellula. La cella ha dei buffer che si proteggono nel caso in cui si verifichino queste fuoriuscite. Poiché i tamponi resistono a una variazione del pH, alcuni lisosomi che si aprono non renderanno il pH all'interno di una cellula più acido.
Il pH influisce sulla forma della proteina
Il pericolo di una variazione del pH all'interno di una cellula è che Il pH influisce notevolmente sulla struttura delle proteine. La cellula è composta da diversi tipi di proteine e ogni proteina funziona solo quando ha la sua forma tridimensionale corretta. La forma di una proteina è mantenuta in posizione da forze attraenti all'interno della proteina, come molti mini-magneti qua e là che si collegano per mantenere in posizione l'intera proteina. Alcuni di questi magneti perderanno la loro potenza magnetica se il pH cambia. Pertanto, se l'interno di una cellula diventa troppo acido o troppo basico, le proteine iniziano a perdere la loro forma e non funzionano più. La cella diventa come una fabbrica senza operai e senza riparatori. Pertanto, i tamponi all'interno di una cellula impediscono che ciò accada.
Cambiare il pH può produrre cellule staminali
Nel 2014, la rivista "Nature" ha riportato una scoperta molto interessante da parte di ricercatori giapponesi sulle cellule staminali. Le cellule adulte normali come le cellule della pelle e le cellule cerebrali possono essere trasformate in cellule staminali se poste in un ambiente acido. Le cellule staminali sono cellule che hanno il potenziale per diventare qualsiasi tipo di cellula nel corpo, il che le rende molto promettenti come cure per problemi medici. Le celle morte, mancanti o rotte possono essere sostituite da nuove celle. Le cellule staminali possono essere prelevate da un embrione schiacciato, il che è molto controverso quando si tratta di embrioni umani, quindi essere in grado di trasformare le cellule adulte in cellule staminali è un passo emozionante per la scienza biomedica. Ciò che questo studio ci dice è che i tamponi all'interno di una cellula probabilmente impediscono alla cellula di dimenticare la sua identità adulta e diventare una cellula staminale.
