PRAKTIKUM BIOLOGI DASAR

“DIFUSI DAN OSMOSIS”

WAHYUL INAYAH

130210103049

KELAS C

Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan

Universitas Jember

2013

       I.            Judul

Difusi dan Osmosis

    II.            Tujuan

Untuk memahami permasalahan yang terjadi dalam percobaan mengenai difusi dan osmosis

 III.            Dasar Teori

Ada tiga macam gerakan ion atau molekul zat untuk melewati membran plasma yaitu difusi, osmosis dan transpor aktif. Pergerakan molekul-molekul zat secara difusi dan osmosis tidak memerlukan energi sehingga disebut transpor pasif sedangkan transpor aktif memerlukan energi untuk pergerakannya (Sulistyowati, 2010:8).

Difusi adalah peristiwa mengalirnya/berpindahnya suatu zat dalam pelaruy dari bagian berkonsentrasi tinggi e bagian yang berkonsentrasi rendah. Perbedaan konsentrasi yang ada pada dual larutan disebut gradient konsentrasi. Difusi akan terus terjadi hingga seluruh pertikel tersebar luas secara merata atau mencapai keadaan kesetimbangan dimana perpindahan molekul tetap terjadi walupun tidak ada perbedaan konsentrasi. Contoh yang sederhana adalah pemberian gula pada cairah the tawar. Lamabat laun cairan menjadi manis. Contoh lain adalah uap air dari cerek yang berdifusi dalam udara. Difusi yang paling sering terjadi adalah difusi molekuler. Difusi ini terjadi jika terbentuk perpindahan dari sebuah lapisan (layer) molekul yang diam dari solid atau fluida (id.wikipedia.org).

Ada beberapa faktor yang memengaruhi kecepatan difusi, yaitu

·         Ukuran partikel. Semakin kecil ukuran partikel, semakin cepat partikel itu akan bergerak, sehingga kecepatan difusi semakin tinggi.

·         Ketebalan membran. Semakin tebal membran, semakin lambat kecepatan difusi.

·         Luas suatu area. Semakin besar luas area, semakin cepat kecepatan difusinya.

·         Jarak. Semakin besar jarak antara dua konsentrasi, semakin lambat kecepatan difusinya.

·         Suhu. Semakin tinggi suhu, partikel mendapatkan energi untuk bergerak dengan lebih cepat. Maka, semakin cepat pula kecepatan difusinya (id.wikipedia.org).

Mekanisme difusi melalui membran dapat berlangsung melalui tiga mekanisme, yaitu difusi sederhana (simple difusion), difusi melalui saluran yang terbentuk oleh protein transmembran (simple difusion by chanel formed), dan difusi difasilitasi (fasiliated difusion).  Difusi sederhana melalui membran berlangsung karena molekul-molekul yang berpindah atau bergerak melalui membran bersifat larut dalam lemak (lipid) sehingga dapat menembus lipid bilayer pada membran secara langsung. Membran sel permeabel terhadap molekul larut lemak seperti hormon steroid, vitamin A, D, E, dan K serta bahan-bahan organik yang larut dalam lemak, Selain itu, memmbran sel juga sangat permeabel terhadap molekul anorganik seperti O,CO2, HO, dan H2O. Beberapa molekul kecil khusus yang terlarut dalam serta ion-ion tertentu, dapat menembus membran melalui saluran atau chanel. Saluran ini terbentuk dari protein transmembran, semacam pori dengan diameter tertentu yang memungkinkan molekul dengan diameter lebih kecil dari diameter pori tersebut dapat melaluinya. Sementara itu, molekul – molekul berukuran besar seperti asam amino, glukosa, dan beberapa garam – garam mineral, tidak dapat menembus membrane secara langsung, tetapi memerlukan protein pembawa atau transporter untuk dapat menembus membran.  Proses masuknya molekul besar yang melibatkan transporter dinamakan difusi difasilitasi (Kimball,1999;35).

          Transport dengan cara difusi fasilitas mempunyai perbedaan dengan difusi sederhana yaitu difusi fasilitas terjadi melalui carrier spesifik dan difusi ini mempunyai kecepatan transport maksimum (Vmax). Suatu bahan yang akan ditransport lewat cara ini akan terikat lebih dahulu dengan carrier protein yang spesifik, dan ikatan ini akan membuka channel tertentu untuk membawa ikatan ini ke dalam sel. Jika konsentrasi bahan ini terus ditingkatkan, maka jumlah carrier akan habis berikatan dengan bahan tersebut sehingga pada saat itu kecepatan difusi menjadi maksimal (Vmax). Pada difusi sederhana hal ini tidak terjadi, makin banyak bahan kecepatan transport bahan maakin meningkat tanpa batas. Difusi terfasilitasi adalah sejenis transpor pasif yang molekul solutnya bergerak menuruni gradien konsentrasi dengan bantuan protein pembawa pada membran. Suatu protein pembawa mengambil sebuah molekul, kemudian protein tersebut berubah ke bentuk alternatifnya untuk menyimpan molekul ke sisi lain membran. Dalam hal ini tidak diperlukan masukan energi.

Gambar diatas adalah contoh peristiwa difusi, di sana tidak nampak adanya membran semipermeabel jadi peristiwa tersebut proses difusi bukan osmosis dimana yang pindah adalah partikelnya bukan pelarutnya(jika sebuah larutan), perpindahannya juga dari konsentrasi tinggi ke konsentrasi rendah.

Peristiwa difusi pada tumbuhan sangat penting untuk keseimbangan hidup tumbuhan. Karbon dioksida (CO₂) dan oksigen (O₂) diambil oleh tumbuhan dari udara melalui proses difusi. Pengambilan air dan garam mineral oleh tumbuhan dari dalam tanah, salah satunya melalui proses difusi. Difusi zat dari dalam tanah ke dalam tubuh tumbuhan  disebabkan konsentrasi garam mineral di tanah lebih tinggi daripada di dalam sel. Demikian juga gas CO₂ di udara masuk ke dalam tubuh tumbuhan karena konsentrasi CO₂ di udara lebih tinggi daripada di dalam sel tumbuhan. Sebaliknya, O₂ dapat berdifusi keluar tubuh tumbuhan jika konsentrasi O₂ dalam tubuh tumbuhan lebih tinggi akibat adanya fotosintesis dalam sel (Loveless, 1991: 185).

2. Osmosis

Osmosis merupakan suatu peristiwa perembesan suatu molekul air melintasi membran yang memisahkan dua larutan dengan potensial air yang berbeda. Proses osmosis berlangsung dari larutan hipotonik menuju larutan yang hipertonik atau perpindahan air dari molekul larutan yang potensial airnya tinggi ke potensial yang rendah melalui membran selektif permeabel (semipermeabel). Membran selektif permeabel adalah selaput pemisah yang hanya dapat dilalui oleh air dan molekul-molekul tertentu yang larut di dalamnya. Molekul-molekul yang dapat melewati membran semipermeabel adalah molekul-molekul asam amino, asam lemak dan air, sedangkan molekul zat yang berukuran besar misalnya polisakarida(pati) dan protein tidak dapat melewati membran semipermeabel tersebut tetapi memerlukan protein pembawa atau transporter untuk dapat menembus membran.  Larutan yang memiliki konsentrasi tinggi memiliki tekanan osmosis yang tinggi pula maupun sebaliknya.  Setiap sel hidup merupakan sistem osmosis. Jika sel ditempatkan dalam larutan yang lebih pekat (hipertonis) terhadap cairan sel maka air dalam sel akan terisap keluar. Hal itu akan menyebabkan plasma menyusut. Jika air sel terus terisap keluar akan menyebabkan plasma terlepas dari sel-sel dan sel akan mengerut. Sebaliknya jika sel berada dalam larutan hipotonis (lebih encer daripada cairan sel), air dari luar sel akan masuk ke dalam sel sehingga sel mengembang. Contoh peristiwa osmosis adalah kentang yang dimasukkan ke dalam air garam (sulistyowati, 2010:8).

     

Gambar tersebut adalah contoh dari peristiwa osmosis dimana 2 sel yang masing-masing memiliki membran plasma dan pada gambar tersebut terjadi perbedaan konsentrasi. Konsentrasi garam sebelah kanan lebih tinggi akibatnya volume pelarutnya lebih kecil dibandingkan dengan sel yang sebelah kiri. Akibatnya pelarut dari sel sebelah kanan berpindah ke dalam sel sebelah kiri.

Plasmolisis adalah peritiwa melepasnya plasmalemma atau mebran plasma dari dinding sel karena dehidrasi (hilangnya air sel) bila sel berada di lingkungan larutan yang hipertonis sehingga protoplasma mengkerut dan terlepas dari dinding sel. jika dalam suatu bejana yang dipisahkan oleh selaput semipermiabel ditempatkan dua larutan glukosa yang terdiri atas air sebagai pelarut dan glukosa sebagai zat terlarut dengan konsentrasi yang berbeda dan dipisahkan oleh selaput selektif permeabel, maka air dari larutan yang berkonsentrasi rendah akan bergerak atau berpindah menuju larutan glukosa yang konsentrainya tinggi melalui selaput permeabel. Membran semipermeabel harus dapat ditembus oleh pelarut, tapi tidak oleh zat terlarut, yang mengakibatkan gradien tekanan sepanjang membran. Osmosis merupakan suatu fenomena alami, tapi dapat dihambat secara buatan dengan meningkatkan tekanan pada bagian dengan konsentrasi pekat menjadi melebihi bagian dengan konsentrasi yang lebih encer. Gaya per unit luas yang dibutuhkan untuk mencegah mengalirnya pelarut melalui membran permeabel selektif dan masuk ke larutan dengan konsentrasi yang lebih pekat sebanding dengan tekanan turgor (Yulianto,2012).

Osmosis adalah suatu topik yang penting dalam biologi karena fenomena ini dapat menjelaskan mengapa air dapat ditransportasikan ke dalam dan ke luar sel. Pada hewan, untuk bisa bertahan dalam lingkungan yang hipotonik atau hipertonik, maka diperlukan pengaturan keseimbangan air, yaitu dalam proses osmoregulasi.

Faktor–faktor yang mempengaruhi terjadinya osmosis pada sel hidup :

• Ukuran zat terlarut: semakin banyak zat terlarut maka peristiwa terjadinya osmosis akan semakin cepat. Karena zat terlarut memiliki tekanan osmotik yang berfungsi untuk memecah zat pelarut bergerak melalui membrane semipermeable.
• Tebal membran: semakin tebal suatu membrane akan memperhambat terjadinya osmosis. Karena dapat menyebabkan semakin sulitnya zat terlarut menembus membrane tersebut.
• Luas permukaan
• Jarak zat pelarut dan zat terlarut
• Suhu
•        I.            Pembahasan
  Pada praktikum kali ini kami melakukan percobaan mengenai peristiwa difusi dan osmosis, dimana difusi adalah proses pergerakan acak partikel-partikel gas, cairan dari konsentrasi tinggi ke konsentrasi yang lebih rendah melalui membrane semipermeable. Dalam melaksanakan praktikum ini kai menggunakan kentang sebagai bahan indikatir dan bahan utama untuk mengatahui adanya peristiwa disfusi dan osmosis.
  Dua buah kentang yang sudah disayat dengan ukuran 2x2 cm berbentuk kubus  agar bisa berdiri. Kemudian disayat pada bagian permukaan yang nantinya akan dibuat cekungan. Cekungan pada kentang salah satunya diisi dengan garam dan satuya lagi dibiarkan kosong. Setelah itu kentang dimasukkan kedalam cawan petri yang sudah diisi air dengan volume 20 ml. untuk mengetahui adanya peristiwa difusi dan osmosis, kentang dibiarkan terndam dalam air pada cawan petri selama 30 menit.
  Setelah 30 menit, kedua kentang mengalami perubahan. Pada kentang yang pada cekungannya diberi garam maka garam tersebut larut kedalam air Karena kentang tersebut mengalami proses osmosis dimana air yang ada pada cawan petri merembes melalui membran kentang menuju ke larutan garam yang ada di dalam cekungan kentang. Kentang bertindak sebagai membrane selektif permeable yang memisahkan dua larutan dengan konsentrasi yang berbeda dimana kentang dapat dilalui oleh air dan zat terlarut didalamnya. Karena proses osmosis berlangsung dari larutan hipotinik menuju larutan yang potensial air tinggi yaitu air pada cawan petrimenuju larutan yang berpotensial air rendah yaitu garam yang ada di dalam kentang. Berdasrkan perisiwa osmosi yang terjadi tersebut , maka air yang berada di dalam cawan petri menjadi berkurang karena masuk kedalam larutan garam yang di dalam kentang yang berkonsentrasi rendah.
  Peristiwa difusi dan osmosis ini juga dipebgaruhi oleh beberapa factor diantaranya luas permukaan, yaitu semakin luas permukaan bidang permukaan maka pross difusi dan osmosis akan semakin cepat.
  Tujuan dari kentang diberi garam yaitu unutk membuktikan adanya pergerakan acak partikel-partikel cairan dari konsentrasi tinggi ke konsentrasi rendah.
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
      II.            Penutup
  2.1  Kesimpulan
  Peristiwa osmosis adlah perpindahan pelarut dai konsentrasi tinggi ke konsentrasi yang lebih rendah melalui membrane semipermiabel yang dalam praktikum ini yaitu kentag yang cekungannya diberi garam. Sedangkan peistia difusi adalah adalah perpindahan zat terlarut dari konsentrasi tinggi ke konsentrasi yang lebih rendah baik membran ataupun tidak. Kentanf yang semula berstruktuk keras atau kaku menjdi lembek karena adnya perisiwa osomosis yang disebabkan pelaryt daric awn petri atau dari luar kentang merembes kedalam kentang.
  2.2  Saran
  Sebaiknya dalam praktikum ini digunakan alat yang masih befungsi dengan baik sehingga memudahkan jalannya praktikum. Selain itu mungkin juga diperlukan lap atau kain pembersih meja dari kooran kulit kentang.
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  DAFTAR PUSTAKA
  Cambell, J.W. 1999. Biologi Edisi Pertama. Erlangga: Jakarta.
  Sulistyowati, Uut. 2010. Biologi. PT. Temprina Media Grafika: Nganjuk.
  Loveless, A.R. 1991. Prinsip-Prinsip Biologi Tumbuhan Untuk Daerah Tropik I. Gramedia Pustaka Utama: Jakarta.
  id.wikipedia.org. difusi  (http://id.wikipedia.org/wiki/Difusi) diakses tanggal 20 November 2013
  Yulianto, Eko.Prinsip Difusi Osmosis (http://konsepbiologi.wordpress.com/2011/07/prinsip-difusi-osmosis) diakses tanggal 20 november 2013