Los tampones son sustancias químicas que ayudan a un líquido a resistir el cambio de sus propiedades ácidas cuando se agregan otras sustancias químicas que normalmente causarán un cambio en estas propiedades. Los tampones son esenciales para las células vivas. Esto se debe a que los tampones mantienen el pH correcto de un líquido. ¿Qué es el pH? Es una medida de cuán ácido es un líquido. Por ejemplo, el jugo de limón tiene un pH bajo de 2 a 3 y es muy ácido, al igual que el jugo del estómago que descompone los alimentos. Dado que los líquidos ácidos pueden destruir las proteínas y las células están repletas de proteínas, las células necesitan tener amortiguadores dentro y fuera de ellas para proteger sus máquinas de proteínas. El pH dentro de una celda es de aproximadamente 7, que se considera neutro como el agua pura.
¿Qué es un búfer?
Lo opuesto de una sustancia química que es un ácido es una sustancia química que es una base, y ambos pueden existir en un líquido. Un ácido libera un ión de hidrógeno en un líquido, mientras que una base extrae un ión de hidrógeno del líquido. Cuantos más iones de hidrógeno que flotan libremente hay en un líquido, más ácido se vuelve ese líquido. Así, los ácidos hacen que un líquido sea más ácido y las bases hacen que un líquido sea más básico; básico es otra forma de decir menos ácido. Los tampones son sustancias químicas que pueden liberar o absorber fácilmente iones de hidrógeno en un líquido, lo que significa que pueden resistir un cambio de pH controlando cuántos iones de hidrógeno que flotan libremente hay. La escala de pH varía de 0 a 14. Un pH de 0 a 7 se considera ácido y un pH de 7 a 14 se considera básico. Un pH de 7, en el medio, es neutro y es agua pura. Los diferentes tampones mantienen diferentes pH, pero los que están dentro de una celda mantienen un pH de alrededor de 7.2.
Protéjase contra derrames accidentales
Las células animales contienen bolsas llamadas lisosomas. Estas bolsas son el centro de reciclaje de la celda. El interior de estas bolsas es ácido, tiene un pH de 5 y contiene muchas enzimas que digieren proteínas, grasas, azúcares y ADN. El ambiente ácido dentro de un lisosoma ayuda a descomponer las moléculas para su reciclaje. Sin embargo, si una o más de estas bolsas se abren accidentalmente dentro de la celda, el contenido ácido se derramará en el resto de la celda y hará que toda la celda se vuelva ácida. La celda tiene amortiguadores que se protegen a sí misma en caso de que ocurran estos derrames. Dado que los tampones resisten un cambio en el pH, algunos lisosomas que se abren no harán que el pH dentro de una célula sea más ácido.
El pH afecta la forma de la proteína
El peligro de un cambio en el pH dentro de una célula es que el pH afecta drásticamente la estructura de las proteínas. La célula está compuesta de muchos tipos diferentes de proteínas y cada proteína solo funciona cuando tiene su forma tridimensional adecuada. La forma de una proteína se mantiene en su lugar mediante fuerzas atractivas dentro de la proteína, como muchos mini imanes aquí y allá que se conectan para mantener toda la proteína en su lugar. Algunos de estos imanes perderán su poder magnético si cambia el pH. Por lo tanto, si el interior de una célula se vuelve demasiado ácido o básico, las proteínas comienzan a perder su forma y ya no funcionan. La celda se vuelve como una fábrica sin trabajadores y sin reparadores. Por lo tanto, los búferes dentro de una celda evitan que esto suceda.
Cambiar el pH puede producir células madre
En 2014, la revista "Nature" informó sobre un descubrimiento muy emocionante de los investigadores japoneses de células madre. Las células adultas normales, como las células de la piel y las células cerebrales, se pueden convertir en células madre cuando se colocan en un entorno ácido. Las células madre son células que tienen el potencial de convertirse en cualquier tipo de célula del cuerpo, lo que las hace muy prometedoras como curas para problemas médicos. Las células muertas, faltantes o rotas pueden reemplazarse por células nuevas. Las células madre se pueden extraer de un embrión triturado, lo cual es muy controvertido cuando se trata de embriones humanos, por lo que poder convertir células adultas en células madre es un paso emocionante para la ciencia biomédica. Lo que este estudio nos dice es que los amortiguadores dentro de una célula probablemente también eviten que la célula olvide su identidad adulta y se convierta en una célula madre.