Ingat kisah Goldilocks dan tiga beruang? Ketika Goldilocks masuk ke rumah beruang, dia mencoba bubur dan menemukan bahwa yang pertama terlalu panas, dan yang kedua terlalu dingin. Ketika dia mencoba yang ketiga, dia menemukan bubur yang tepat. Dengan cara yang sama Goldilocks menginginkan bubur yang sempurna untuk dimakan, organisme menginginkan lingkungan yang tepat. Tapi apa itu? tepat untuk organisme?
pH fisiologis
Darah manusia sedikit dasar dengan pH sekitar 7,4. Segera setelah pH darah turun di bawah 7,35, seseorang dianggap berada dalam asidosis fisiologis (yang buruk). Begitu pH turun di bawah 7,0, bisa berakibat fatal.
Jadi bagaimana tubuh mempertahankan pH yang benar sepanjang hari tidak peduli apa situasinya? Itu menggunakan sistem penyangga biologis.
Apa itu Penyangga Biologis?
SEBUAH penyangga biologis adalah zat organik yang memiliki efek menetralkan ion hidrogen. Dengan cara ini, buffer biologis membantu menjaga tubuh pada pH yang benar sehingga proses biokimia terus berjalan secara optimal.
Kebanyakan buffer terdiri dari asam lemah dan basa lemah. Mereka membantu mempertahankan pH tertentu bahkan setelah penambahan asam atau basa. Misalnya, darah mengandung asam karbonat (H2BERSAMA3)-bikarbonat (HCO3-) sistem penyangga. Dalam sistem ini, asam lemah terdisosiasi sedikit, menghasilkan ion bikarbonat. Ion-ion ini mampu mengikat H. ekstra+ion yang mengambang di dalam darah. Ini mereformasi asam lemah dan mengurangi jumlah H+ ion dalam larutan.
Kapan ini bisa terjadi? Nah, berolahraga meningkatkan jumlah ion hidrogen yang beredar di darah Anda. Ketika ini terjadi, sistem penyangga asam karbonat-bikarbonat ikut bermain. Dengan menangkap kelebihan ion hidrogen, pH darah Anda tidak menjadi terlalu asam.
Mengapa Buffer Penting?
Sel berfungsi dalam kisaran pH yang sempit. Begitu juga dengan banyak enzim yang membantu Anda mencerna makanan, menghasilkan energi, dan menyampaikan sinyal antar sel saraf. Dengan demikian, sangat penting agar pH dalam tubuh dan sel-sel ini tidak berubah secara drastis. Jika tidak, mereka akan berhenti melakukan pekerjaan yang Anda perlukan. Untuk memastikan bahwa ini tidak terjadi, buffer ditemukan di semua larutan yang relevan secara biologis.
Buffer biologis juga dapat sistem penyangga yang membantu menjaga pH stabil di sekitar pH fisiologis. Saat melakukan eksperimen dengan komponen individu sel atau protein individu, para ilmuwan harus memperhitungkan buffer yang mereka gunakan. Tanpa buffer yang baik, aktivitas komponen yang ingin dipelajari dapat berkurang.
Misalnya, jika seorang ilmuwan bekerja dengan protein yang berfungsi di otak pada pH 7,4, tetapi ilmuwan menggunakan buffer pH 8,0, maka protein tersebut tidak akan berfungsi secara optimal. Sebagai gantinya, ilmuwan harus beralih ke buffer yang lebih dekat dengan pH tempat protein sebenarnya berfungsi. Dengan cara ini ilmuwan dapat mengamati fungsi protein di lingkungan yang mirip dengan lingkungan alaminya.
Apa Contoh Buffer Biologis?
Ada banyak buffer biologis berbeda yang diproduksi dan dijual untuk tujuan mempertahankan pH fisiologis. Ini sangat penting bagi seorang ilmuwan yang bekerja dengan bahan yang relevan secara biologis. Buffer ini bekerja dengan baik untuk mempertahankan pH stabil di dekat 7,4. Buffer biologis yang sangat umum digunakan disebut HEPES (4-(2-hidroksietil)-1-piperazineetanasulfonat asam). Buffer ini sangat baik dalam menjaga pH stabil antara 6,8 dan 8,2.
Buffer harus dipilih berdasarkan pengetahuan tentang pH yang ingin Anda kerjakan dan kisaran di mana Anda perlu memiliki pH yang stabil.
