LAPORAN DIFUSI OSMOSIS FISIOLOGI HEWAN

I.                   Latar belakang

Sel merupakan unit terkecil yang dapat melakukan aktivitas kehidupan. Selain itu, dalam organisme terdapat alat transpor yang mampu mengatur organisme lainnya. Sehingga membran sel tersusun atas senyawa fosfolipid bilayer. Oleh karena itu, sel mampu melakukan transpor zat. Hal ini sangat dibutuhkan oleh tumbuhan agar mereka dapat mendistribusikan energi yang mereka dapatkan dari alam.

Pergerakan zat melalui membran dibedakan atas 2 (dua), yaitu transpor zat yang memerlukan energi (transpor aktif) dan transpor yang tidak memerlukan energi (transpor pasif). Transpor aktif meliputi proses pompa ATP, eksositosis, dan endositosis. Adapun transpor pasif meliputi proses difusi, osmosis, dan difusi terbantu.

            Difusi terjadi atas respon terhadap perbedaan konsentrasi. Konsentrasi adalah sejumlah zat atau partikel per unit volum.Cairan cenderung berdifusi dan ketika melewati membran terjadi angkutan pasif. Difusi cairan inilah yang disebut osmosis. Osmosis sangat ditentukan oleh potensial kimia air atau potensial air, yang menggambarkan kemampuan molekul air untuk dapat melakukan difusi. Sejumlah besar volum air akan memiliki kelebihan energi bebas dari volum yang sedikit, di bawah kndisi yang sama. Energi bebas suatu zat per unit jumlah, terutama per berat gram molekul (energi bebas mol^-1) disebut potensial kimia. Potensial kimia zat terlarut kurang lebih sebanding dengan konsentrasi zat terlarutnya. Zat terlarut yang berdifusi cenderung untuk bergerak dari daerah yang berpotensi kimia lebih tinggi menuju daerah yang potensial kimianya lebih kecil.

II.                Tujuan

      Tujuan dari praktikum ini adalah ....

III.             Dasar Teori

Pada membran sel terikat protein yang menembus maupun yang berada di luar permukaan. Pernyataan ini berdasarkan atas penemuan S.J Jinger dan G. Nicholson pada tahun 1972 tentang teori membran yang dikenal sebagai model mozaik fluid. Dengan melihat struktur seperti yang disebutkan di atas, membran bukan hanya sebagai pembatas suatu sel, tetapi lebih kompleks lagi karena membran memiliki kegunaan lain seperti berperan dalam lalu lintas keluar masuknya sel.

Transportasi molekul yang menuruni gradien konsentrasi disebut dengan transportasi pasif, sedangkan transportasi molekul yang melawan gradien konsentrasi disebut transportasi aktif. Molekul-molekul yang berukuran besar dalam proses transportasinya melibatkan pelekukan membran sel sehingga membentuk suatu vesikula. Transportasi aktif meliputi proses pompa ATP, eksositosis, dan endositosis. Adapun transpor pasif meliputi proses difusi, osmosis, dan difusi terbantu.

Transpor pada membran tergantung pada ukuran molekul dan konsep zat yang melewati membran sel tersebut molekul-molekul yang berukuran kecil dapat melalui membran sel dengan dua cara, yaitu:

· Dari konsentrasi tinggi ke konsentrasi rendah, atau bisa juga

· Menuruni gradien konsentrasi tinggi ke konsentrasi rendah.

Zat hidup pembangun membran sel adalah protoplasma. Protoplasma merupakan substansi kompleks yang secara universal mempunyai variasi tertentu dan mempunyai ciri-ciri hidup seperti halnya pada makhluk hidup, yaitu:

v  Metabolisme

v  Tumbuh dan berkembang

v  Bereproduksi

v  Iritabilitas

v  Adaptasi

Protoplasma dibangun dari bahan organik dan anorganik. Pada tubuh hewan dan manusia protoplasma terdiri dari air, protein, lemak dan mineral.

Satu sifat yang universal adalah membran pembatas di bagian terluar sel. Membran sel ini berguna sebagai interfase antara bagian di dalam sel dengan fluida cair yang membasahi semua sel.

Dwi lapis fosfolida sebenarnya memiliki banyak sifat membran sel. Struktur tersebut memungkinkan molekul-molekul hidrofobik melaluinya dari sisi ke sisi lainnya dengan mudah, tetapi dwi lapis tersebut merupakan pengahalang bagi pelabuhan ion-ion Na⁺, K⁺, Cl^-. Membran seperti ini yang memungkinkan molekul-molekul dan ion-ion tertentu dapat lewat tetapi yang lain tidak dapat. Dengan demikian membran sel bersifat selektif permeabel.

A.    Difusi

Difusi merupakan peristiwa bercampurnya dua macam zat terlarut dari larutan hipertonis ke hipotonis sehingga larutan menjadi homogen tanpa diaduk. Pada pengamatan proses difusi dapat diamati dengan bercampurnya larutan gula dengan air.

Pada pengamatan yang dilakukan dengan menggunakan cangkang telur yang diisi dengan larutan gula yang memiliki konsentrasi lebih tinggi dari air yang di bawahnya. Konsentrasi glukosa lambat laun berkurang karena air di bawahnya merembes masuk ke cangkang yang memiliki lapisan tipis, tekanan dari bawah akan terus naik ke dalam cangkang sehingga naik ke pipa kapiler secara perlahan, pada keadaan tertentu larutan gula di dalam cangkang akan menjadi seimbang.

Proses ini disebut difusi. Difusi dapat terjadi karena gerakan acak kontinu yang menjadi ciri khas semua molekul yang terikat dalam suatu zat padat. Setiap molekul bergerak lurus sampai ia bertabrakan dengan molekul glukosa. Pada setiap tabrakan molekul terpental menuju ke arah lain. Inilah yang menyebabkan gerakan acak dari molekul tersebut. Pada waktu ruangan itu mula-mula diisi gerakan acak molekul-molekul glokusa itu menyebabkan banyak terjadinya tabrakan dengan membran pada telur. Tetapi membran tersebut memiliki pori yang cukup besar sehingga dapat dilalui oleh molekul air. Jika konsentrasi air naik dapat diduga bahwa molekul akan kembali naik ke atas.

Kecepatan difusi dapat melalui membran sel tidak hanya bergantung pada gradiensi konsentrasi, tetapi juga pada besar muatan dan daya larut dalam lipid dari partikel-partikel tersebut. Zat yang terlarut yaitu hidrofobik, lebih mudah berdifusi melalui membran dari pada hidrofilik. Membran sel kurang permeabel terhadap ion-ion (Na⁺, Cl^-, K⁺) dibandingkan dengan molekul kecil yang tidak bermuatan. Molekul kecil lebih cepat berdifusi melalui membran sel dari pada molekul besar.

B.     Osmosis

Osmosis adalah difusi dari tiap-tiap pelarut melalui suatu selaput yang permeabel secara diferensial. Membran sel meloloskan molekul tertentu, tetapi menghalangi molekul lain dikatakan permeabel secara diferensial. Secara sederhana osmosis merupakan difusi air melalui selaput yang permeabel secara diferensial dari suatu konsentrasi tinggi ke konsentrasi rendah.

Pada percobaan yang menunjukkan proses osmosis adalah pada cangkang bagian bawah dikupas kulit tanpa mengupas lapisan yang berfungsi sebagai membran permeabel secara diferensial yang meloloskan molekul-molekul air secara cepat, tetapi menghalangi molekul yang lebih besar. Cangkang yang diisi dengan larutan gula pekat, dimasukkan ke dalam gelas kimia yang berisi air. Konsentrasi air adalah 100% sedangkan konsentrasi di dalam cangkang kurang dari 100%, karena dalam suatu volume larutan gula tertentu terdapat lebih sedikit molekul air dibandingkan dengan molekul air, sehingga terjadi gerakan air melalui membran ke dalam cangkang.

Karena volume air masuk ke dalam tabung maka volume cairan bertambah, cairan gula akan didesak ke atas. Desakan ke atas ini akibat tekanan yang terjadi karena osmosis molekul air ke dalam cangkang. Tekanan ini disebut tekanan osmosis. Makin besar kecendrungan terjadinya osmosis akan makin besar tekanan osmosis. Dan jika pada pipa kapiler berhenti naik, maka akan diperoleh ukuran kasar tentang besarnya tekanan osmosis sistem tersebut. Tekanan berat pada air akhirnya mengimbangi tekanan osmosis sehingga proses osmosis terhenti.

Hipotonik, Isotonik, dan Hipertonik adalah istilah yang digunakan untuk membandingkan tekanan osmotic dari cairan terhadap plasma darah yang dipisahkan oleh membrane sel. Hal ini dapat dipahami dengan menyimak apa yang terjadi jika sel darah merah diletakkan dalam medium berbeda-beda, yaitu air, larutan NaCl 0,9%, dan larutan NaCl 5,0%. Gambar berikut akan membantu memahami perbedaan antara hipotonik, isotonic, dan hipertonik.
1. Hipotonik
Jika phi cairan < phi plasma darah, maka cairan bersifat hipotonik terhadap plasma darah. Hal ini menyebabkan net aliran pelarut air dari cairan ke plasma darah. Akibatnya sel darah merah akan menggembung dan dapat pecah.
2. Isotonic
Jika phi cairan = phi plasma darah, maka cairan bersifat isotonic terhadap plasma darah. Hal ini menyebabkan net aliran keluar masuk sel sama dengan nol. Akibatnya, sel darah merah tidak menggembung atau mengerut.
3. Hipertonik
Jika phi cairan > phi plasma darah, maka cairan bersifat hipertonik terhadap plasma darah. Hal ini menyebabkan net aliran air dari dalam ke luar plasma. Akibatnya, sel darah merah akan mengerut karena kehilangan air.