Fungsi Larutan Penyangga dalam Tubuh Mahluk Hidup

Reaksi kimia yang terjadi di dalam tubuh manusia merupakan reaksi enzimatis, yaitu reaski yang melibatkan enzim sebagai katalis. Enzim sebagai katalis hanya dapat bekerja dengan baik pada pH tertentu (pH optimumnya). Agar enzim tetap bekerja secara optimum, diperlukan lingkungan reaksi dengan pH yang relative tetap, untuk itu maka diperlukan larutan penyangga.

Didalam setiap cairan tubuh terdapat pasangan asam-basa konjugasi yang berfungsi sebagai larutan penyangga. Cairan tubuh, baik sebagai cairan intra sel (dalam sel) dan cairan ekstra sel (luar sel) memerlukan system penyangga tersebut unutk mempertahankan harga pH cairan tersebut. System penyangga ekstra sel yang penting adalah penyangga karbonat ( H₂CO₃/HCO₃^-) yang berperan dalam menjaga pH darah, dan sistem penyangga fosfat (H₂PO₄^- / HPO₄^2-) yang berperan menjaga pH cairan intra sel.

a) Penyangga Karbonat
Penyangga karbonat berasal dari campuran asam karbonat (H₂CO₃) dengan basa konjugasi bikarbonat (HCO₃^-).
H₂CO₃ (aq) –> HCO₃^- (aq) + H⁺ (aq)
Penyangga karbonat sangat berperan penting dalam mengontrol pH darah. Pelari maraton dapat mengalami kondisi asidosis, yaitu penurunan pH darah yang disebabkan oleh metabolisme yang tinggi sehingga meningkatkan produksi ion bikarbonat. Kondisi asidosis ini dapat mengakibatkan penyakit jantung, ginjal, diabetes miletus (penyakit gula) dan diare. Orang yang mendaki gunung tanpa oksigen tambahan dapat menderita alkalosis, yaitu peningkatan pH darah. Kadar oksigen yang sedikit di gunung dapat membuat para pendaki bernafas lebih cepat, sehingga gas karbondioksida yang dilepas terlalu banyak, padahal CO₂ dapat larut dalam air menghasilkan H₂CO₃ . Hal ini mengakibatkan pH darah akan naik. Kondisi alkalosis dapat mengakibatkan hiperventilasi (bernafas terlalu berlebihan, kadang-kadang karena cemas dan histeris).

c) Penyangga Fosfat
Pada cairan intra sel, kehadiran penyangga fosfat sangat penting dalam mengatur pH darah. Penyangga ini berasal dari campuran dihidrogen fosfat (H₂PO₄^-) dengan monohidrogen fosfat (HPO₄^2-).
H₂PO₄^- (aq) + H⁺ (aq) –> H₂PO₄ (aq)
H₂PO₄^- (aq) + OH^- (aq) –> HPO₄^2- (aq) ) + H₂O (aq)
Penyangga fosfat dapat mempertahankan pH darah 7,4. Penyangga di luar sel hanya sedikit jumlahnya, tetapi sangat penting untuk larutan penyangga urin.