Buffer Penting dalam Sistem Kehidupan

Buffer adalah zat kimia yang membantu mempertahankan pH yang relatif konstan dalam suatu larutan, bahkan dalam menghadapi penambahan asam atau basa. Penyangga penting dalam sistem kehidupan sebagai sarana mempertahankan lingkungan internal yang cukup konstan, juga dikenal sebagai homeostasis. Molekul kecil seperti bikarbonat dan fosfat memberikan kapasitas penyangga seperti halnya zat lain, seperti hemoglobin dan protein lainnya.

Pemeliharaan pH darah diatur melalui buffer bikarbonat. Sistem ini terdiri dari asam karbonat dan ion bikarbonat. Ketika pH darah turun ke kisaran asam, buffer ini bertindak untuk membentuk gas karbon dioksida. Paru-paru mengeluarkan gas ini dari tubuh selama proses respirasi. Selama kondisi basa, buffer ini membawa pH kembali ke netral dengan menyebabkan ekskresi ion bikarbonat melalui urin.

Sistem buffer fosfat bekerja dengan cara yang mirip dengan buffer bikarbonat, tetapi memiliki aksi yang jauh lebih kuat. Lingkungan internal semua sel mengandung buffer ini yang terdiri dari ion hidrogen fosfat dan ion dihidrogen fosfat. Dalam kondisi ketika kelebihan hidrogen memasuki sel, ia bereaksi dengan ion hidrogen fosfat, yang menerimanya. Dalam kondisi basa, ion dihidrogen fosfat menerima kelebihan ion hidroksida yang masuk ke dalam sel.

Protein terdiri dari asam amino yang disatukan oleh ikatan peptida. Asam amino memiliki gugus amino dan gugus asam karboksilat. Pada pH fisiologis, asam karboksilat ada sebagai ion karboksilat (COO^-) dengan muatan negatif dan gugus amino ada sebagai NH³⁺ ion. Ketika pH menjadi asam, gugus karboksil mengambil kelebihan ion hidrogen untuk kembali ke bentuk asam karboksilat. Jika pH darah menjadi basa, terjadi pelepasan proton dari NH³⁺ ion yang mengambil NH₂ untuk m.

Pigmen pernapasan yang ada dalam darah, hemoglobin, juga memiliki aksi penyangga di dalam jaringan. Ia memiliki kemampuan untuk mengikat baik proton atau oksigen pada titik waktu tertentu. Mengikat satu melepaskan yang lain. Dalam hemoglobin, pengikatan proton terjadi di bagian globin sedangkan pengikatan oksigen terjadi pada besi di bagian heme. Pada saat berolahraga, proton yang dihasilkan berlebihan. Hemoglobin membantu dalam aksi buffering dengan mengikat proton-proton ini, dan secara bersamaan melepaskan molekul oksigen.