Pufry jsou chemikálie, které pomáhají kapalině odolávat změnám jejích kyselých vlastností, když jsou přidány další chemikálie, které normálně způsobí změnu těchto vlastností. Pufry jsou nezbytné pro živé buňky. Je to proto, že pufry udržují správné pH kapaliny. Co je to pH? Je to míra toho, jak kyselá je kapalina. Například citronová šťáva má nízké pH 2 až 3 a je velmi kyselá - stejně jako šťáva v žaludku, která rozkládá jídlo. Vzhledem k tomu, že kyselé kapaliny mohou ničit bílkoviny a buňky jsou plné bílkovin, musí mít buňky uvnitř i vně pufry, aby chránily své proteinové stroje. PH uvnitř buňky je asi 7, což je považováno za neutrální jako čistá voda.
Co je to vyrovnávací paměť?
Opak chemické látky, kterou je kyselina, je chemická látka, která je zásadou a obě mohou existovat v kapalině. Kyselina uvolňuje vodíkový iont do kapaliny, zatímco báze odvádí vodíkový iont z kapaliny. Čím více volně se vznášejících vodíkových iontů je v kapalině, tím je kapalina kyselější. Kyseliny tedy způsobují, že kapalina je kyselejší, a zásady způsobují, že kapalina je zásaditější - zásaditá je další způsob, jak říci, že je méně kyselá. Pufry jsou chemikálie, které mohou snadno uvolňovat nebo přijímat vodíkové ionty v kapalině, což znamená, že jsou schopné odolat změně pH tím, že kontrolují, kolik volně plovoucích vodíkových iontů existuje. Stupnice pH se pohybuje od 0 do 14. PH od 0 do 7 je považováno za kyselé a pH od 7 do 14 je považováno za zásadité. PH 7 je uprostřed neutrální a je to čistá voda. Různé pufry udržují různá pH, ale ty uvnitř buňky udržují pH kolem 7,2.
Chraňte před náhodným únikem
Živočišné buňky obsahují váčky zvané lysozomy. Tyto sáčky jsou recyklačním centrem buňky. Vnitřky těchto kapsiček jsou kyselé, mají pH 5 a obsahují mnoho enzymů, které štěpí bílkoviny, tuky, cukry a DNA. Kyselé prostředí uvnitř lysosomu pomáhá rozkládat molekuly k recyklaci. Pokud se však jeden nebo více z těchto sáčků náhodně rozlomí uvnitř buňky, kyselý obsah se rozlije do zbytku buňky a celá buňka bude kyselá. Buňka má nárazníky, které se chrání v případě, že dojde k úniku. Vzhledem k tomu, že pufry odolávají změně pH, několik lysozomů, které se rozlomí, nezpůsobí kyselinu pH uvnitř buňky.
pH ovlivňuje tvar bílkovin
Nebezpečí změny pH uvnitř buňky spočívá v tom, že pH dramaticky ovlivňuje strukturu proteinů. Buňka je vyrobena z mnoha různých typů proteinů a každý protein funguje, pouze pokud má svůj správný trojrozměrný tvar. Tvar bílkoviny je udržován na místě působením přitažlivých sil uvnitř bílkoviny, stejně jako mnoho mini magnetů, které se spojují a drží celý protein na místě. Některé z těchto magnetů ztratí svou magnetickou sílu, pokud se změní pH. Pokud se tedy vnitřek buňky stane příliš kyselým nebo příliš zásaditým, pak proteiny začnou ztrácet svůj tvar a přestanou fungovat. Buňka se stává jako továrna bez dělníků a bez opravářů. Proto nárazníky uvnitř buňky tomu zabraňují.
Změna pH může vytvořit kmenové buňky
V roce 2014 časopis „Nature“ uvedl velmi vzrušující objev japonských vědců z oblasti kmenových buněk. Normální dospělé buňky, jako jsou buňky kůže a mozkové buňky, mohou být přeměněny na kmenové buňky, pokud jsou umístěny v kyselém prostředí. Kmenové buňky jsou buňky, které mají potenciál stát se jakýmkoli typem buňky v těle, což je činí velmi slibnými při léčbě zdravotních problémů. Mrtvé, chybějící nebo rozbité buňky lze nahradit novými buňkami. Kmenové buňky lze odebrat z rozdrceného embrya, což je velmi kontroverzní, pokud jde o lidská embrya, takže schopnost přeměnit dospělé buňky na kmenové buňky je vzrušujícím krokem pro biomedicínskou vědu. Tato studie nám říká, že pufry uvnitř buňky také pravděpodobně zabraňují tomu, aby buňka zapomněla na svou identitu dospělých a stala se kmenovou buňkou.
