Odbojniki so kemikalije, ki pomagajo tekočini, da se upira spreminjanju kislih lastnosti, ko ji dodamo druge kemikalije, ki običajno povzročijo spremembe teh lastnosti. Puferji so bistveni za žive celice. To je zato, ker puferji vzdržujejo pravi pH tekočine. Kaj je pH? To je merilo, kako kisla je tekočina. Na primer, limonin sok ima nizek pH od 2 do 3 in je zelo kisel - prav tako sok v želodcu, ki razgrajuje hrano. Ker kisle tekočine lahko uničijo beljakovine in so celice polne beljakovin, morajo celice imeti pufere znotraj in zunaj njih, da zaščitijo svoje beljakovinske stroje. PH v celici je približno 7, kar velja za nevtralno kot čista voda.
Kaj je medpomnilnik?
Nasprotno od kemikalije, ki je kislina, je kemikalija, ki je baza, oboje pa lahko obstaja v tekočini. Kislina sprosti vodikov ion v tekočino, baza pa vodikovega iona iz tekočine. Več kot je prosto tekočih vodikovih ionov v tekočini, bolj tekoča postane ta tekočina. Tako kisline naredijo tekočino bolj kislo, baze pa naredijo tekočino bolj bazično - bazična je še en način, da rečemo, da je manj kisla. Odbojniki so kemikalije, ki lahko v tekočini zlahka sprostijo ali prevzamejo vodikove ione, kar pomeni, da se lahko uprejo spremembi pH tako, da nadzorujejo, koliko prosto plavajočih vodikovih ionov obstaja. Lestvica pH se giblje od 0 do 14. PH od 0 do 7 velja za kislega, pH od 7 do 14 pa za osnovnega. PH 7 na sredini je nevtralen in je čista voda. Različni puferji vzdržujejo različne pH, toda tisti v celici vzdržujejo pH približno 7,2.
Zaščitite pred naključnimi razlitji
Živalske celice vsebujejo vrečke, imenovane lizosomi. Te vrečke so središče za recikliranje celice. Notranjost teh vrečk je kisla, s pH 5 in vsebuje veliko encimov, ki prebavljajo beljakovine, maščobe, sladkorje in DNA. Kislo okolje znotraj lizosoma pomaga razgraditi molekule za recikliranje. Če pa se ena ali več vrečk po naključju odpre v celici, se kisla vsebina razlije v preostali del celice in celotno celico zakisa. Celica ima odbojnike, ki se zaščitijo v primeru, da se ta razlitja zgodijo. Ker se puferji upirajo spremembi pH, nekaj lizosomov, ki se odprejo, ne bo pH v celici bolj kislo.
pH vpliva na obliko beljakovin
Nevarnost spremembe pH v celici je, da pH močno vpliva na strukturo beljakovin. Celica je narejena iz številnih različnih vrst beljakovin in vsaka beljakovina deluje le, če ima svojo pravilno tridimenzionalno obliko. Obliko beljakovine držijo privlačne sile znotraj beljakovin, kot mnogi mini-magneti tu in tam, ki se povežejo, da zadržijo celotno beljakovino. Nekateri od teh magnetov bodo izgubili svojo magnetno moč, če se bo pH spremenil. Če torej notranjost celice postane preveč kisla ali preveč bazična, začnejo beljakovine izgubljati obliko in ne delujejo več. Celica postane kot tovarna brez delavcev in brez serviserjev. Zato vmesniki znotraj celice preprečujejo, da bi se to zgodilo.
Spreminjanje pH lahko povzroči nastanek matičnih celic
Leta 2014 je revija Nature objavila zelo vznemirljivo odkritje japonskih raziskovalcev matičnih celic. Običajne odrasle celice, kot so kožne celice in možganske celice, se lahko spremenijo v izvorne celice, če jih damo v kislo okolje. Matične celice so celice, ki lahko postanejo vse vrste celic v telesu, zaradi česar so zelo obetavne kot zdravila za zdravstvene težave. Odmrle, pogrešane ali zlomljene celice lahko nadomestimo z novimi. Matične celice lahko vzamemo iz zdrobljenega zarodka, kar je zelo sporno pri človeških zarodkih, zato je zmožnost pretvorbe odraslih celic v izvorne celice vznemirljiv korak za biomedicinsko znanost. Ta študija nam pove, da puferji znotraj celice verjetno tudi preprečujejo, da bi celica pozabila svojo odraslo identiteto in postala matična celica.