8/17/2019 BUFFER 1314.pptx

1/46

BUFFERYUHERNITA BAGIAN BIOKIMIA FKUY

8/17/2019 BUFFER 1314.pptx

2/46

BIOKIMIA ASAM-BASA

Asam adalah suatu zat yang mengandung atomhidrogen, ji a dilarut an dalam air, a anmenghasil an ion hidrogen !" # $%

Basa adalah suatu zat yang da&at menang a&atom hisrogen, ji a dilarut an dalam air, a anmenghasil an ion hidro sil !O" - $

8/17/2019 BUFFER 1314.pptx

3/46

Semua asam mem&unyai 'iri-'iri umum se(agai (eri ut)* &"-nya le(ih e'il dari + &" -log ." # /* (erasa asam* asam uat da&at merusa ulit dan (er(ahaya,

misalnya asam sul0at%* Ke(anya an asam larut dalam air dan mele&as an ion

" # dalam larutannya%* 1a&at dinetralisir oleh sejumlah (asa atau ala ali* Berea si dengan ar(onat dan (i ar(onat mem(entu

gas ar(on dio sida !2O 3$

* Berea si dengan logam mele&as aan gas hidrogen !" 3$

* Biasanya meru&a an senya4a-senya4a dari unsur-unsur non logam, se&erti 2, 5, S, 6, O, 2l, 'ontohnya )"2l, " 3SO 7 atau " 86O 7%

8/17/2019 BUFFER 1314.pptx

4/46

8/17/2019 BUFFER 1314.pptx

5/46

Konsep larutan encer(Aqueous solution)

Semua cairan dalam tubuh manusia mengandungair, dan air merupakan sumber [H+] yang tidak

habis-habisnya

[H+] ditentukan oleh disosiasi air (Kw), dimanamolekul H

2O akan berdisosiasi men adi ion-ion H

!O "

dan OH -

8/17/2019 BUFFER 1314.pptx

6/46

MOLEKUL AIR DAN PRODUK DISOSIASINYA(auto-ionisasi air)

8/17/2019 BUFFER 1314.pptx

7/46

H H

H

O

O

O

O

H

H

H H

H H

+-

+

+

+

++

+

+ +

-

-

Sebenarnya, H + di dalam larutan berada dalam bentuk H 3O+

8/17/2019 BUFFER 1314.pptx

8/46

OH -

8/17/2019 BUFFER 1314.pptx

9/46

Reaksi hidrasi ion-ion Na dan Cl

#a "$l -O -

H"

O -

O -O -

H"

H"

H"

H"

H"

H"

H"

OH -

OH -

OH -

O -O -

O -

O-

H"

H"

H"

H"H"

H"

H"

H"

H +

H +

H +

H +

O -H"

OH- H3O+

8/17/2019 BUFFER 1314.pptx

10/46

SIS9EM BUFFER

Basa onjugasiAsam lemah

2ontoh ):arutan asam 0ormat !"2OO"$ mem&unyai rea si

esetim(angan asam-(asa s(( )

HCOOH # " 3O HCOO - # " 8O#

Asam :emah• terdissosiasi se(agian dalam larutan

• dalam larutan, terda&at mole ul !yang tida terdissosiasi$ dan juga (asa onjugasinya

:ARU9A5 ;< MAM6U MEM6ER9A"A5KA5 &" MESKI6U5 6A1A:ARU9A5 9SB 1I9AMBA"KA5 SE1IKI9 ASAM=BASA

8/17/2019 BUFFER 1314.pptx

11/46

Basa onjugasiAsam lemah

LARUTAN

BUFFER

HCOOH # " 3O HCOO - # " 8O#

Untu suatu asam lemah, (asa onjugasi yang ter(entu dalamesetim(angan jumlahnya amatlah sedi it, tergantung &ada

derajat ionisasi ! α $ dari asam lemah y(s%

Karena itu untu mem(uat (u00er, (iasanya (asa onjugasi (erasaldari garamnya%

8/17/2019 BUFFER 1314.pptx

12/46

Bu00er BIKARBO5A9 )mengandung " 32O 8 !asam lemah$ dan 5a"2O 8 !garam$,

dalam larutannya terda&at esetim(angan )

" 32O 8 # " 3O "2O 8 - # " 8O#

Bu00er FORMA9)mengandung "2OO" !asam lemah$ dan "2OO5a !garam$,dalam larutannya terda&at esetim(angan )

"2OO" # " 3O "2OO - # " 8O#

2ontoh )

8/17/2019 BUFFER 1314.pptx

13/46

Selain itu (u00er juga da&at di(uat melalui rea si antara asamlemah dengan (asa uat%

:arutan (u00er a an ter(entu (ila ASAM :EMA"5;A BERSISA%

2O59O" )

2am&uran > m: "2OO" ?,@? M dengan > m: 5aO" ?,?> M, yanga an mem(entu esetim(angan asam (asa )

adi dalam larutan a an terda&at "2OO" ?,3> M dan ?,3> M"2OO5a% Keduanya a an mem(entu sistem (u00er 0ormat%

A4al ?,>? mmol ?,3> mmolBerea si ?,3> mmol ?,3> mmol ?,3> mmol

A hir ?,3> mmol ?,3> mmol

"2OO" # 5aO" "2OO5a # " 3O

8/17/2019 BUFFER 1314.pptx

14/46

BEBERA6A 2O59O" BUFFER SIA6 6AKAI ;A5<1I UA: 1I 6ASARA5

8/17/2019 BUFFER 1314.pptx

15/46

BAGAIMANA CARANYA LARUTAN BUFFER MEMPERTAHANKAN pH SUATU LARUTAN ?

PRINSIPREAKSI NETRALISASI

• i a larutan ditam(ah asam, ma a (asa onjugasi dari (u00era an menetral an ele(ihan asam yang ter(entu !Bu00er(ertinda SEBA

8/17/2019 BUFFER 1314.pptx

16/46

2" 82OO - # " # 2" 82OO"

2" 82OO" # O" - 2" 82OO -# " 3O

2ontoh)Bila &ada (u00er asetat ditam(ah an sedi it "2l atau 5aO",ma a )

%tau secara keseluruhan dapat ditulis &

2" 82OO5a # "2l 2" 82OO" # 5a2l

2" 82OO" # 5aO" 2" 82OO5a# " 3O

8/17/2019 BUFFER 1314.pptx

17/46

KA6ASI9AS BUFFER

Larutan I :

•@ : larutan "2l @, C @?

->

M!&" 7,+7$

Larutan II :

• @ : larutan 2" 82OO" ?,@ M D

2" 82OO5a ?,@ M

!&" 7,+7$

metil merah

&" >,7 ) uning&" >,7 ) merah

• :alu ditam(ah (e(era&atetes 5aO" ?,@ M

• :alu ditam(ah @?? m: 5aO"?,@ M

8/17/2019 BUFFER 1314.pptx

18/46

LARUTAN IHCl

LARUTAN IICH 3 COOH CH 3 COONa

se(elumditam(ah 5aO"

!&" 7,+7$

se(elumditam(ah 5aO"

!&" 7,+7$

setelahditam(ah 5aO"

!&" >,7$

setelahditam(ah 5aO"

!&" >,7$

KESIM6U:A5 ):arutan II da&at mem&ertahan an &" &ada &enam(ahan 5aO"sedang an larutan I tida %

!(u an (u00er$ !(u00er$

8/17/2019 BUFFER 1314.pptx

19/46

KAPASITAS BUFFER

U uran se(era&a (anya jumlahasam=(asa yang da&at ditam(ah an tan&aterjadinya &eru(ahan &" yang (erarti

U uran se(era&a (anya &eru(ahan &"yang terjadi (ila ditam(ah sedi itasam=(asa

Kemam&uan untu menyangga &" larutan se&erti ini sering alidi enal se(agai KAPASITAS BUFFER

8/17/2019 BUFFER 1314.pptx

20/46

KA6ASI9AS BUFFER sangat tergantung &ada (era&a (anya jumlah mol asam lemah dan (asa onjugasi yang terda&at

dalam larutan

• Untu !"lu#$ larutan %an& 'a#a ,sema in (esar onsentrasi (u00er, sema in (esar a&asitas

(u00ernya• Untu ("n'$ntra') larutan %an& 'a#a ,

sema in (esar Golume (u00er, sema in (esar a&asitas(u00ernya

8/17/2019 BUFFER 1314.pptx

21/46

Bu00er Halue

Bu00er Halue ! β $)

Ka&asitas (u00er untu mem&ertahan an &eru(ahan &"

pH basaasam∂

∂= ]/[β

Menurut Van Slyke :

dimana )

δ .asam=(asa/ jumlah asam=(asa yang ditam(ah an &ada @: (u00er

δ &" &eru(ahan &" (u00er

Satuan ) ##"l*L*un)t pH J atau Sl%($ J

8/17/2019 BUFFER 1314.pptx

22/46

&" :ARU9A5 BUFFER

Karena Bu00er terdiri dari asam lemah dan garamnya, ma a&" (u00er sangat tergantung &ada )

• 5ilai K a asam lemahnya• Konsentrasi asam lemah dan garamnya

1imana )+A'a#,

+Gara#,+H , . K a /

&" &K a # log.

8/17/2019 BUFFER 1314.pptx

23/46

PERS/ HEN0ERSON-HASSELBACH

pH . pK a l"&+GARAM,+ASAM,

adi &" Bu00er )

APAKAH pH BUFFER BERUBAH BILA 0IENCERKAN ?KENAPA ?

8/17/2019 BUFFER 1314.pptx

24/46

Keseim(angan Asam Basa&ada Sistem Biologi

Ada beberapa sumber utama proton (ion H + ) dalamtubuh :Asam Karbonat (H 2 ! " )

Sumber utama : hasil oksidasi di dalam sel (berupa! 2)Asam sul#at (H 2S! $)

Sumber : oksidasi protein yan% men%andun% Sul#ur(sistein& sistin& metionin)

Asam #os#atSumber : hasil metabolisme #os#oprotein& #os#atida

dan hidrolisis #os#o'ester

8/17/2019 BUFFER 1314.pptx

25/46

Asam'asam or%anikSumber : produksi dan akumulasi beberapa

asam or%anik tertentu pada oksidasikarbohidrat& lemak dan protein (e : asam

piru at& asam laktat& asam aseto asetat& dll*atro%enik

Sumber : pemberian obat'obatan tertentu&

yan% dapat menin%katkan konsentrasi ionH+ di dalam darah

8/17/2019 BUFFER 1314.pptx

26/46

Me anisme 6engaturan &"meli(at an (e(era&a 0a tor )

,ertahanan pertama :Sistem -u.erMekanisme /espirasi

,ertahanan Kedua0ksresi 1in al (/enal Mechanisms) :

men%ontrol konsentrasi ion H + dan H ! " ' pada cairan ekstraselular

3aktor ,en%enceranKeseimban%an olume cairan tubuh

8/17/2019 BUFFER 1314.pptx

27/46

Sistem Bu00er

Ada 7 sistem (u00er utama )• Bu00er Bi ar(onat• Bu00er Fos0at• Bu00er 6rotein• "aemoglo(in

6rinsi& erja )• Rea si netralisasi• 6ergeseran imia

8/17/2019 BUFFER 1314.pptx

28/46

Bu00er Bi ar(onat

• Kom&onen )Asam lemah ) " 32O 8 Basa onjugasi ) 5a"2O 8

• 6enam(ahan asam dinetral an oleh "2O8

-

" # # "2O 8 - → " 32O 8Rea si ini a an menye(a( an mening atnya" 32O 8 , yang dii uti oleh mening atnya 2O 36ening atan 2O 3 a an mening at an Gentilasi&aru%

8/17/2019 BUFFER 1314.pptx

29/46

H2O " $O 2 ← → H 2$O ! ← → H " " H$O ! -

" #" 3O

paru

8/17/2019 BUFFER 1314.pptx

30/46

• 6enam(ahan (asa dinetral an oleh " 32O 85aO" → 5a # # O" -

5a # # " 32O 8 → 5a"2O 8O" - # " 32O 8 → "2O 8 -

Rea si ini a an menye(a( an ) jumlah " 32O 8 turun, a i(atnya a an terjadi&em(entu an " 32O 8 em(ali dari 2O 3 dan " 3O,sehingga adar 2O 3 a an turun

" 3O # 2O 3 →

" 32O 8 jumlah "2O 8 - mening at

→ di om&ensasi oleh ginjal

8/17/2019 BUFFER 1314.pptx

31/46

H2O " $O 2 ← → H 2$O ! ← → H " " H$O ! -

O" - " 3O

ginjalparu

8/17/2019 BUFFER 1314.pptx

32/46

pH = 6.1 + log[HCO 3 -]

α CO !

"IN#AL

PARU

$ASA

ASAM CO 2

HCO3

HCO 3

CO 2

Kompensasi

#ormal

#ormal

8/17/2019 BUFFER 1314.pptx

33/46

Normal = 7.4 !7.3"-7.4"#

$ia%le range = 6.& - 7.&

8/17/2019 BUFFER 1314.pptx

34/46

Bu00er Bi ar(onat

Kele(ihan (u00er (i ar(onat )• Konsentrasinya le(ih (esar dari&ada (u00er lainnya

!3 -3 mmol=:$• Menghasil an " 32O 8 , yang mudah terurai mem(entu

2O 3 dan di eluar an melalui &erna0asan• Meru&a an (u00er 0isiologis yang sangat (ai dan

(er&eran se(agai &ertahan &ertama dalam menjagaeseim(angan asam-(asa

Kelemahannya )• Se(agai (u00er imia, a&asitasnya 'u u& e'il,

arena &Ka jauh dari &" 0isiologis

8/17/2019 BUFFER 1314.pptx

35/46

8/17/2019 BUFFER 1314.pptx

36/46

P1"'2at An"r&an)(

Mem&unyai 8 (entu ion )

• " 86O 7 !&K a 3$

meru&a an asam uat sehingga tida terda&atdalam 'airan tu(uh

• " 36O 7 - !&K a , $

dengan (asa onjugasi "6O 7 3- (er0ungsi se(agai

(u00er yang sangat e0e ti0 terutama di ginjal

• 6O7

8- !&Ka @3,7$

juga tida terda&at dalam 'airan tu(uh

8/17/2019 BUFFER 1314.pptx

37/46

P1"'2at Or&an)(

• terda&at dalam (entu 3,8-di0os0ogliserat!3,8-16

8/17/2019 BUFFER 1314.pptx

38/46

Bu00er Fos0at

Kom&onen )Asam :emah ) 5a" 36O 7Basa Konjugasi ) 5a 3"6O 7

6er(andingan normal )5a 3"6O 7 ) 5a" 36O 7 7 ) @

1ijaga teta& onstan oleh ginjal

8/17/2019 BUFFER 1314.pptx

39/46

6enam(ahan asam ) dinetral an oleh 5a 3"6O 7"2l # 5a 3"6O 7 → 5a" 36O 7 # 5a2l

6ening atan 5a" 36O 7 a an die resi melaluiurin → urin le(ih asam6enam(ahan (asa ) dinetral an oleh 5a" 36O 75aO" # 5a" 36O 7 → 5a 3"6O 7 # " 3O

6ening atan 5a 3"6O 7 a an die resi melaluiurin → urin le(ih (asa

Bu00er Fos0at

8/17/2019 BUFFER 1314.pptx

40/46

Ke urangan Bu00er Fos0atKonsentrasinya dalam darah 'u u& e'il!@ mmol=:$

Kurang e0isien se(agai (u00er 0isiologis

Kele(ihan Bu00er Fos0at )Se(agai (u00er imia, meru&a an (u00er yang'u u& e0isien dan e0e ti0, arena &Kamende ati &" 0isiologis

Bu00er Fos0at

8/17/2019 BUFFER 1314.pptx

41/46

Bu00er 6rotein

Meru&a an (u00er yang om&le5ilai &Ka (erGariasi tergantung &ada gayaele trostati stru tur &rotein y(sKom&onen )

Asam ) gugus ar(o silatBasa onjugasi ) gugus amina

8/17/2019 BUFFER 1314.pptx

42/46

1alam medium asam )

6rotein (ertinda se(agai (asa, gugus -5" 3 a anmenari ion " # sehingga &rotein (ermuatan &ositi0

-5" 3 # " # → -5" 8 #

1alam medium (asa )

6rotein (ertinda se(agai asam, gugus D2OO"terdissosiasi, dan mele&as an ion " #

Ion " # menetral an ion O" - mem(entu mole ul air%6rotein (ermuatan negati0

-2OO" → -2OO-

# "#

" # # O" - → " 3O

8/17/2019 BUFFER 1314.pptx

43/46

Bu00er "emoglo(in

Ber&eran dalam jaringan &aru, eti a terjadi&em(entu an ion " # saat trans&ort 2O 3Umumnya a&asitas (u00er disum(ang an

oleh adanya gugus imidazol dari histidin!gugus nitrogen$

8/17/2019 BUFFER 1314.pptx

44/46

8/17/2019 BUFFER 1314.pptx

45/46

6aru )Keseim(angan I

" # # "2O 8 - ⇐⇒ " 32O 8 ⇐⇒ " 3O # 2O 3Keseim(angan II

"(5"2O 3" ⇐⇒ "(5" 3 # 2O 3

aringan )Keseim(angan I

" 3O # 2O 3 ⇐⇒ " 32O 8 ⇐⇒ " # # "2O 8 - Keseim(angan II

"(5" 3 # 2O 3 ⇐⇒ "(5"2O 3"

Bu00er "emoglo(in

8/17/2019 BUFFER 1314.pptx

46/46

'emoga (erman)aa*erima Kasi,