Os tampões são produtos químicos que ajudam um líquido a resistir à mudança de suas propriedades ácidas quando outros produtos químicos são adicionados e que normalmente causam uma mudança nessas propriedades. Os amortecedores são essenciais para as células vivas. Isso ocorre porque os tampões mantêm o pH correto de um líquido. O que é pH? É uma medida de quão ácido um líquido é. Por exemplo, o suco de limão tem um pH baixo de 2 a 3 e é muito ácido - assim como o suco no estômago que decompõe os alimentos. Uma vez que os líquidos ácidos podem destruir proteínas e as células estão repletas de proteínas, as células precisam ter tampões dentro e fora delas para proteger suas máquinas de proteína. O pH dentro de uma célula é cerca de 7, que é considerado neutro como a água pura.
O que é um buffer?
O oposto de uma substância química que é um ácido é uma substância química que é uma base, e ambas podem existir em um líquido. Um ácido libera um íon de hidrogênio em um líquido, enquanto uma base retira um íon de hidrogênio do líquido. Quanto mais íons de hidrogênio flutuantes existem em um líquido, mais ácido esse líquido se torna. Assim, os ácidos tornam um líquido mais ácido e as bases tornam o líquido mais básico - básico é outra maneira de dizer menos ácido. Buffers são produtos químicos que podem facilmente liberar ou absorver íons de hidrogênio em um líquido, o que significa que são capazes de resistir a uma mudança no pH, controlando quantos íons de hidrogênio flutuantes existem. A escala de pH varia de 0 a 14. Um pH de 0 a 7 é considerado ácido e um pH de 7 a 14 é considerado básico. Um pH de 7, no meio, é neutro e é água pura. Buffers diferentes mantêm pHs diferentes, mas os dentro de uma célula mantêm um pH em torno de 7,2.
Proteger contra derramamentos acidentais
As células animais contêm bolsas chamadas lisossomos. Essas bolsas são o centro de reciclagem da célula. O interior dessas bolsas é ácido, com pH 5 e contém muitas enzimas que digerem proteínas, gorduras, açúcares e DNA. O ambiente ácido dentro de um lisossoma ajuda a quebrar as moléculas para reciclagem. No entanto, se uma ou mais dessas bolsas se abrirem acidentalmente dentro da célula, o conteúdo ácido se espalhará para o resto da célula e tornará toda a célula ácida. A célula possui buffers que se protegem caso esses derramamentos ocorram. Como os tampões resistem a uma mudança no pH, alguns lisossomas que se abrem não tornam o pH dentro da célula mais ácido.
O pH afeta a forma da proteína
O perigo de uma mudança no pH dentro de uma célula é que o pH afeta dramaticamente a estrutura das proteínas. A célula é feita de muitos tipos diferentes de proteínas e cada proteína só funciona quando tem sua forma tridimensional adequada. A forma de uma proteína é mantida no lugar por forças atrativas dentro da proteína, como muitos mini-ímãs aqui e ali que se conectam para manter a proteína inteira no lugar. Alguns desses ímãs perderão seu poder magnético se o pH mudar. Portanto, se o interior de uma célula fica muito ácido ou muito básico, as proteínas começam a perder sua forma e não funcionam mais. A célula torna-se como uma fábrica sem operários e sem reparadores. Portanto, os buffers dentro de uma célula impedem que isso aconteça.
Mudar o pH pode formar células-tronco
Em 2014, a revista “Nature” relatou uma descoberta muito emocionante de pesquisadores japoneses de células-tronco. Células adultas normais, como células da pele e células cerebrais, podem ser transformadas em células-tronco quando colocadas em um ambiente ácido. As células-tronco são células que têm potencial para se tornarem qualquer tipo de célula do corpo, o que as torna muito promissoras como remédios para problemas médicos. Células mortas, ausentes ou quebradas podem ser substituídas por novas células. As células-tronco podem ser obtidas de um embrião esmagado, o que é muito controverso quando se trata de embriões humanos, portanto, ser capaz de transformar células adultas em células-tronco é um passo empolgante para a ciência biomédica. O que este estudo nos diz é que os buffers dentro de uma célula também evitam que a célula esqueça sua identidade adulta e se torne uma célula-tronco.