Rôle des tampons dans les cellules

Les tampons sont des produits chimiques qui aident un liquide à résister à la modification de ses propriétés acides lorsque d'autres produits chimiques sont ajoutés, ce qui entraînera normalement une modification de ces propriétés. Les tampons sont essentiels pour les cellules vivantes. C'est parce que les tampons maintiennent le bon pH d'un liquide. Qu'est-ce que le pH? C'est une mesure de l'acidité d'un liquide. Par exemple, le jus de citron a un pH faible de 2 à 3 et est très acide, tout comme le jus de votre estomac qui décompose les aliments. Étant donné que les liquides acides peuvent détruire les protéines et que les cellules regorgent de protéines, les cellules doivent avoir des tampons à l'intérieur et à l'extérieur d'elles afin de protéger leurs machines à protéines. Le pH à l'intérieur d'une cellule est d'environ 7, ce qui est considéré comme neutre comme l'eau pure.

L'opposé d'un produit chimique qui est un acide est un produit chimique qui est une base, et les deux peuvent exister dans un liquide. Un acide libère un ion hydrogène dans un liquide, tandis qu'une base retire un ion hydrogène du liquide. Plus il y a d'ions hydrogène flottant librement dans un liquide, plus ce liquide devient acide. Ainsi, les acides rendent un liquide plus acide et les bases rendent un liquide plus basique - basique est une autre façon de dire moins acide. Les tampons sont des produits chimiques qui peuvent facilement libérer ou absorber des ions hydrogène dans un liquide, ce qui signifie qu'ils sont capables de résister à un changement de pH en contrôlant le nombre d'ions hydrogène flottant librement. L'échelle de pH va de 0 à 14. Un pH de 0 à 7 est considéré comme acide et un pH de 7 à 14 est considéré comme basique. Un pH de 7, au milieu, est neutre et est de l'eau pure. Différents tampons maintiennent des pH différents, mais ceux à l'intérieur d'une cellule maintiennent un pH d'environ 7,2.

Les cellules animales contiennent des poches appelées lysosomes. Ces sachets sont le centre de recyclage de la cellule. L'intérieur de ces sachets est acide, avec un pH de 5, et contient de nombreuses enzymes qui digèrent les protéines, les graisses, les sucres et l'ADN. L'environnement acide à l'intérieur d'un lysosome aide à décomposer les molécules pour le recyclage. Cependant, si une ou plusieurs de ces poches s'ouvrent accidentellement à l'intérieur de la cellule, le contenu acide se répandra dans le reste de la cellule et rendra la cellule entière acide. La cellule a des tampons qui se protègent au cas où ces déversements se produiraient. Étant donné que les tampons résistent à un changement de pH, quelques lysosomes qui s'ouvrent ne rendront pas le pH à l'intérieur d'une cellule plus acide.

Le danger d'un changement de pH à l'intérieur d'une cellule est que le pH affecte considérablement la structure des protéines. La cellule est composée de nombreux types différents de protéines et chaque protéine ne fonctionne que lorsqu'elle a sa forme tridimensionnelle appropriée. La forme d'une protéine est maintenue en place par des forces d'attraction à l'intérieur de la protéine, comme de nombreux mini-aimants ici et là qui se connectent pour maintenir toute la protéine en place. Certains de ces aimants perdront leur pouvoir magnétique si le pH change. Par conséquent, si l'intérieur d'une cellule devient trop acide ou trop basique, alors les protéines commencent à perdre leur forme et ne fonctionnent plus. La cellule devient comme une usine sans ouvriers et sans réparateurs. Par conséquent, les tampons à l'intérieur d'une cellule empêchent cela de se produire.

En 2014, la revue « Nature » a rapporté une découverte très excitante de chercheurs japonais sur les cellules souches. Les cellules adultes normales telles que les cellules de la peau et les cellules du cerveau peuvent être transformées en cellules souches lorsqu'elles sont placées dans un environnement acide. Les cellules souches sont des cellules qui ont le potentiel de devenir n'importe quel type de cellule dans le corps, ce qui les rend très prometteuses comme remèdes aux problèmes médicaux. Les cellules mortes, manquantes ou cassées peuvent être remplacées par de nouvelles cellules. Les cellules souches peuvent être prélevées sur un embryon broyé, ce qui est très controversé en ce qui concerne les embryons humains. Par conséquent, pouvoir transformer des cellules adultes en cellules souches est une étape passionnante pour la science biomédicale. Ce que cette étude nous dit, c'est que les tampons à l'intérieur d'une cellule empêchent également probablement la cellule d'oublier son identité adulte et de devenir une cellule souche.