difusi dan osmosis
TRANSCRIPT
PRAKTIKUM II
A. JUDUL
“Difusi dan Osmosis”
B. TUJUAN
Melalui praktikum ini, praktikan diharapkan mampu:
1. Menjelaskan proses terjadinya difusi
2. Menjelaskan proses terjadinya osmosis
C. DASAR TEORI
Cirri suatu sel hidup adalah memasukan zat – zat yang diperlukan kedalam sel
dan mengeluarkan zat – zat sisa yang tidak diperlukan keluar sel.1
Begitupula untuk mempertahankan konsentrasi ion – ion didalam sitoplasma,
sel juga selalu memasukan dan mengeluarkan ion – ion tertentu. Pengaturan
keluar masuknya zat – zat serta ion – ion ini melalui membrane sel.2
Keluar masuknya zat – zat serta ion – ion melalui membrane ini dikenal
sebagai transportasi zat kedalam dan kluar sel. Dalam keadaan istrahat pun sel
tetap melakukan transportasi zat. Zat – zat makanan, air, dan oksigen terus –
menerus kedalam sel. Sebaliknya, zat – zat sisa metabolism harus terus – menerus
dkeluarkan. Apabila tidak, zat – zat sisa tersebut akan tertimbun didalam sel dan
dapat menggangu fungsi sel secara keseluruhan.3
1 Henny Riandari, Biologi 2, (Solo: Tiga Serangkai, 2007), hlm. 23.
2 Kusnadi, Biologi, (Jakarta: Piranti, 2007), hlm. 22.
3 Henny Riandari, Op. Cit., 23
P r a k ti k u m I I “ D i f u s i d a n O s m o s i s ” Page 7
Membrane sel tersusun dari ±50% lipid, dan 50% protein. Karena susunan
membrane sel yang demikian, maka membrane sel bersifat semipermeabel atau
selektif permeabel. Artinya, membran sel hanya dapat dilalui oleh air dan zat – zat
tertentu yang trlarut didalamnya.4
Berdasarkan kebutuhan energinya, materi –materi dapat bergerak melintasi
membrane plasma dengan cara trasnpor pasif dan transport aktif.5
1. Transport pasif
Transport pasif adalah transport yang tidak memerlukan energi. Transpor ini
berlangsung akibat adanya perbedaan konsentrasi antara zat atau larutan.
Trasnpor pasif ini terdiri dari: 6
a. Difusi
Difusi merupakan perpindahan zat – zat terlarut dari konsentrasi tinggi
menuju konsentrasi rendah. Perbedaan konsentrasi yang ada pada dua larutan
disebut gradien konsentrasi. Difusi akan terus terjadi hingga seluruh partikel
tersebar luas secara merata atau mencapai keadaan kesetimbangan dimana
perpindahan molekul tetap terjadi walaupun tidak ada perbedaan konsentrasi.
Contoh yang sederhana adalah pemberian gula pada cairan teh tawar. Lambat
laun cairan menjadi manis.
Difusi melalui membran dapat berlangsung melalui dua mekanisme, yaitu
difusi sederhana (simple difusion), dan difusi difasilitasi (fasiliated difusion).
Difusi sederhana (simple diffusion)
Difusi sederhana melalui membrane berlangsung karena molekul -
molekul yang berpindah atau bergerak melalui membran bersifat larut
dalam lemak (lipid) sehingga dapat menembus lipid bilayer pada membran
secara langsung. Molekul zat dapat berdifusi secara spontan hingga
4 D.A. Pratiwi dan Sri Maryati, Biologi, (Jakarta: Erlangga, 2007), hlm. 14-15.
5 Wijaya jati, Aktif Biologi, (Jakarta: Ganeca, 2007), hlm. 14
6 Henny Riandari, Biologi 2, (Solo: Tiga Serangkai, 2007), hlm. 25
P r a k ti k u m I I “ D i f u s i d a n O s m o s i s ” Page 7
dicapai kerapatan yang sama dalam suatu ruangan. Sebagai contoh, setetes
parfum akan menyebar ke seluruh ruangan (difusi gas di dalam medium
udara).
Difusi terfasilitasi (fasiliated diffusion)
Difusi terbantu merupakan proses difusi dengan perantara protein
pembawa (carrier protein). Arah perpindahan molekul seperti halnya pada
difusi biasa yaitu dari konsentrasi tinggi ke konsentrasi rendah, hanya saja
protein pembawa membantu proses perpindahan molekul ini.
Difusi terbantu merupakan transpor melalui media pembawa. Pada
proses ini, molekul diikat oleh reseptor pada sisi luar sel dan dilewatkan
melalui membran plasma oleh protein transmembran yang telah
mengalami perubahan susunan.
Setelah itu, protein pembawa kembali pada susunan semula. Protein
pembawa juga dapat membuat celah yang dapat dilalui oleh ion-ion seperti
Cl-dan Na+7
Ada beberapa faktor yang memengaruhi kecepatan difusi, yaitu:
1. Ukuran partikel
Semakin kecil ukuran partikel, semakin cepat partikel itu akan bergerak,
sehinggak kecepatan difusi semakin tinggi.
2. Ketebalan membrane
Semakin tebal membran, semakin lambat kecepatan difusi.
3. Luas suatu area
Semakin besar luas area, semakin cepat kecepatan difusinya.
4. Suhu
Semakin tinggi suhu, partikel mendapatkan energi untuk bergerak dengan
lebih cepat. Maka, semakin cepat pula kecepatan difusinya8
7 http://www.ardianrisqi.com/2010/09/perpindahan-molekul-transport-aktif-dan.html
8 http://www.scienceisart.com/A_Diffus/DiffusMain_1.html
P r a k ti k u m I I “ D i f u s i d a n O s m o s i s ” Page 7
b. Osmosis
Osmosis adalah perpindahan molekul air melalui membran semipermeabel
dari larutan yang konsentrasi airnya tinggi ke larutan yang konsentrasi airnya
rendah. Dengan kata lain, osmosis juga berarti perpindahan molekul dari
larutan berkepekatan rendah (hipotonis) ke larutan berkepekatan tinggi
(hipertonis) melalui selaput (membran) semipermeabel. Tekanan osmotik
merupakan sifat koligatif, yang berarti bahwa sifat ini bergantung pada
konsentrasi zat terlarut, dan bukan pada sifat zat terlarut itu sendiri
2. Transport aktif
Perpindahan zat dari larutan berkonsentrasi rendah (hipotonis) ke larutan
berkonsentrasi tinggi (hipertonis) melalui membrane selektif permeabel. Dengan
kata lain, transport aktif akan terjadi dengan cara melawan gradient konsentrasi.
Untuk itu diperlukan energi berupa ATP. Contoh transport aktif, antara lain : pada
pompa ion Na+-K+. Dua faktor penting yang mepengaruhi osmosis adalah :
1. Kadar air dan materi terlarut yang ada di dalam sel
2. Kadar air dan materi terlarut yang ada di luar sel
Transpor aktif dapat dibedakan menjadi 2 yaitu:9
a. Transpor aktif primer
Transpor aktif primer secara langsung berkaitan dengan hidrolisis ATP
yang akan menghasilkan energy untuk transport ini.
b. Transport aktif sekunder
Transport aktif sekunder merupakan transport pengangkutan gabungan,
yaitu pengangkutan ion – ion bersama dengan pengangkutan molekul lain.
9 Kusnadi, Biologi, (Jakarta: Piranti, 2007), hlm. 26-27.
P r a k ti k u m I I “ D i f u s i d a n O s m o s i s ” Page 7
D. ALAT DAN BAHAN
Alat dan bahan yang digunakan antara lain :
1. Gelas piala
2. Pipet tetes
3. Pengaduk
4. Timbangan
5. Stopwatch
6. Kristal CuSO4/garam/gula
7. Larutan metylene blue (MB)
8. Aquadest
9. Kentang
10. Pelubang
11. Kertas hisap
E. PROSEDUR KERJA
a. Difusi
1. Mengisi gelas piala dengan aquadest ±100ml
2. Meneteskan kira – kira 10 tetes larutan metylene blue kedalam gelas
piala yang berisi aquadest. Mengamati penyebaran warna biru dari
metylene blue tanpa pengadukan
3. Mencatat berapa lama waktu yang diperlukan dari warna biru metylene
blue
4. Melakukan percobaan diatas dengan menggunakan Kristal CuSO4
sebanyak 1 sendok spatula
5. Mengulangi percobaan dengan metylene blue dan CuSO4 dengan
ukuran yang sama seperti semula, tetapi setelah itu larutan segera
diaduk. Melakukan percobaan ini satu persatu.
b. Osmosis
1. Membuat potongan kentang dengan ukuran yang sama ± 1cm
2. Menimbang potongan kentang tadi sebelum diperlakukan
P r a k ti k u m I I “ D i f u s i d a n O s m o s i s ” Page 7
3. Memasukkan potongan kentang tadi kedalam larutan air garam dan
aquadest dan membiarkan ± 1jam
4. Setelah diberi perlakuan, melakukan penimbangan kembali dan
mencatat hasilnya
5. Membandingkan hasil penimbangan sebelum dan sesudah perlakuan
F. HASIL PENGAMATAN
1. Difusi
Meneteskan Metylene Blue Melarutkan kristal CuSO4
Tabel Pengamatan Difusi
Nama Bahan Volume AquadesWaktu Larut
Diaduk Tanpa Diaduk
Metylene blue 40 ml 9 detik 336 detik
CuSO4 40 ml 20 detik 2.344 detik
2. Osmosis
Merendam kentang
dalam aquades
dan air garam
P r a k ti k u m I I “ D i f u s i d a n O s m o s i s ” Page 7
P r a k ti k u m I I “ D i f u s i d a n O s m o s i s ” Page 7
Tabel Pengamatan Osmosis
Nama
Bahan
Waktu
RendamAquadest 40 ml Air Garam 40 ml
Kentang 1 jam
Massa Awal
(m0)
Massa
Akhir (m1)
Massa
Awal (m0)
Massa Akhir
(m1)
0,7521 g 0,8094 g 0,7241g 0,4625 g
∆m = 0,8094 – 0,7521 = -0,2616 g ∆m = 0,4625 – 0,7241 = 0,0573 g
G. PEMBAHASAN
1. Difusi
Dari hasil pengamatan dapat dijelaskan bahwa aquades yang ditetesi oleh
metylene blue lebih cepat bercampur ketika dilakukan pengadukan. Berbeda
dengan yang tidak diaduk. Dimana aquades yang ditetesi metylene blue tanpa
melakukan pengadukan ini akan lebih lama bercampur. Begitupula dengan
aquades yang diberi kristal CuSO4. Dimana yang diaduk akan lebih cepat
bercampur dibanding dengan yang tidak diaduk. Namun tetap keduanya akan
bercampur dengan aquades dikarenakan terjadinya perpindahan zat – zat
terlarut dari konsentrasi tinggi menuju konsentrasi rendah
Namun, kecepatan bercampurnya metylene blue dengan aquades yang
diaduk dan kristal CuSO4 yang diaduk berbeda.
Hal ini dikarenakan metylene blue merupakan zat cair, sedangkan
pelarutnya juga (aquades) bersifat cair sehingga akan ada tarik menarik antara
molekul yang sejenis (kohesi)10 yang menyebabkan antara larutan dan pelarut
lebih cepat bercampur ketika diberi pengadukan.
Dan pada adukan antara CuSO4 dan aquades, waktunya lebih lama
bercampur dibanding dengan adukan antara metylene blue dan aquades.
Dikarenakan CuSO4 merupakan zat padat, sedangkan pelarutnya (aquades)
10 Widagdo Mangunwiyoto, Pokok – Pokok Fisika, (Jakarta: Erlangga, 2004), hlm. 22.
P r a k ti k u m I I “ D i f u s i d a n O s m o s i s ” Page 7
merupakan zat cair sehingga terjadi gaya tarik menarik antara molekul yang
tidak sejenis (adesi)11 karena pelarutnya sulit untuk bergerak bebas.
Zat cair dan zat padat dapat derdifusi sepeti gas karena adanya gaya tarik.
Jika seandainya gaya tarik itu dapat diatasi maka gerakan bebas akan
menonjol sendiri maka terjadilah difusi. Hal ini terjadi jika suatu zat padat
larut dalam zat cair.
2. Osmosis
Dari hasil pengamatan dapat dijelaskan bahwa terjadi perbedaan massa
antara kentang yang direndam dalam air garam dan aquades. Dimana massa
kentang yang telah direndam dalam aquades bertambah dari massa sebelum
dimasukkan kedalam aquades dibandingkan dengan kentang yang direndam
dalam air garam yang massanya berkurang dari massa awal sebelum
dimasukkan kedalam air garam.
Hal ini dikerenakan sel-selnya akan kehilangan rigiditas (kekakuan)nya.
Hal ini disebabkan konsentrasi dalam sel kentang tersebut lebih tinggi
dibanding dengan konsentrasi air garam sehingga air dari dalam sel (kentang)
akan tertarik keluar ke air garam tersebut. Jika diamati dengan mikroskop
maka vakuola sel-sel kentang tersebut tidak tampak dan sitoplasma akan
mengkerut dan membran sel akan terlepas dari dindingnya. Peristiwa lepasnya
plasma sel dari dinding sel ini disebut plasmolisis
Dan ketika konsentarasi pelarut (aquades) lebih besar (hipertonis) dari
pada konsentrasi yang adalah dalam sel (kentang) sehingga untuk
menyeimbangkan konsentrasi zat yang berada pada volume tersebut kentang
menerima konsentrasi pelarut (aquades) melalui membran semi permeabel
terhadap sel (kentang) sehingga konsentrasi zat tersebut seimbang dan massa
dari kentang bertambah
Interpretasi osmosis dalam bentuk potensi air menimbulkan suatu fakta
bahwa adanya osmosis bukan hanya bergantung pada adanya gradasi
11 Widagdo Mangunwiyoto, Pokok – Pokok Fisika, (Jakarta: Erlangga, 2004), hlm. 22.
P r a k ti k u m I I “ D i f u s i d a n O s m o s i s ” Page 7
kosentrasi air, melainkan juga kepada tekanan yang di keluerkan oleh air itu
sendiri.
Sistem osmosis terbagi menjadi 2 bagian yaitu osmosis terbuka dan
osmosis tertutup. Dimana system osmosis terbuka di gunakan dalam
pembentukan tekanan hidrostatik larutan. Sedangkan system osmosis tertutup
berbeda dengan system osmosis terbuka terutama pada cara penggunaan
tekanan yang timbul pada larutan sebagai akibat dari osmosis itu di gunakan
untuk pengembangan tekanan dinding ke dalam.12
H. KESIMPULAN
Dari hasil pengamatan dapat disimpulkan bahwa:
1. Difusi
Laju difusi dapat dipengaruhi oleh beberapa faktor seperti:
Ukuran partikel
Dimana semakin kecil ukuran partikel, semakin cepat partikel itu akan
bergerak, sehinggak kecepatan difusi semakin tinggi.
Ketebalan membran
Semakin tebal membran, semakin lambat kecepatan difusi
Luas suatu area
Semakin besar luas area, semakin cepat kecepatan difusinya
Suhu
Semakin tinggi suhu, partikel mendapatkan energi untuk bergerak
dengan lebih cepat. Maka, semakin cepat pula kecepatan difusinya
tekanan (kecepatan adukan)
Dengan melakukan pengadukan semakin sepat kecepatan difusinya
Wujud zat (padat/cair/gas).
Sehingga dengan memberikan tekanan (pengadukan) pada metylene blue
akan lebih cepat bercampur dengan pelarut begitupula dengan kristal CuSO4.
Dan dari segi faktor wujud zat metylene blue akan lebih cepat bercampur
12 Drs. Begot Santoso M. Si, Biologi dan Kecakapan Hidup (Jakarta: Ganeca, 2005), hlm. 30
P r a k ti k u m I I “ D i f u s i d a n O s m o s i s ” Page 7
dengan pelarut karena metylene blue merupakan zat cair berbeda dengan
kristal CuSO4 akan agak lama bila dibandingkan dengan waktu difusi metylene
blue karena CuSO4 merupakan padatan.
2. Osmosis
Konsentrasi zat terlarut (sel (kentang)) dan konsentrasi pelarut (air) dapat
mempengaruhi massa benda.
Dimana konsentrasi pelarut aquades lebih tinggi dibandingkan konsentrasi
sel kentang, sehingga aquades masuk kedalam sel – sel kentang dan
menyebabkan massanya bertambah.
Sedangkan jika terjadi pengurangan berat karena konsetrasi air garam
lebih rendah dibandingkan konsetrasi dalam sel kentang, sehingga konsetrasi
zat yang ada dalam sel kentang akan tertarik oleh air garam tersebut dan
mneyebabkan massanya berkurang.
I. JAWABAN SOAL
1. a. Larutan hipertonis adalah larutan yang memiliki konsentrasi zat
terlarut yang lebih tinggi dibandingkan dengan konsentrasi disekitarnya.
b. Larutan hipotonis adalah larutan yang memiliki konsentrasi terlarut
lebih rendah dibandingkan dengan konsentrasi disekitarnya.
c. Larutan isotonis adalah larutan yang memiliki konsentrasi zat terlarut
sama dengan konsenrasi disekitarnya
d. Impermeable adalah sifat membrane sel yang tidak dapat dilalui suatu
zat.
e. Semipermeabel atau sering disebut selektif permeable merupakan
membrane sel yang hanya dapat dilalui oleh air dan zat – zat tertentu
yang terlarut didalamnya. Artinya melalukan seleksi bagi molekul –
molekul tertentu yang dapat melaluinya.13
13 D.A. Pratiwi, Biologi, (Jakarta: Erlangga, 2007), hlm. 15.
P r a k ti k u m I I “ D i f u s i d a n O s m o s i s ” Page 7
f. Permeabel merupakan sifat membrane sel dimana semua zat dapat
keluar masuk membrane.
c. Efek dari proses osmosis pada makhluk hidup antara lain :
1. Dimana masuk dan naiknya air mineral dalam tubuh pepohonan
merupakan proses osmosis. Air dalam tanah memiliki konsentrasi
lebih besar (Hipotonis) dibanding dalam pembuluh, sehingga air
masuk menuju xylem/sel tanaman.
2. Ikan air tawar yang ditempatkan di air laut akan mengalami
penyusutan volume tubuh
3. Teknik mengeluarkan bisul pada tubuh dengan mekanisme osmosis
dengan menerapkan gelli berupa balsam/salep yang hipertonik juga
memudahkan bisul segera kempes
4. Air laut adalah hipertonik bagi sel tubuh manusia, sehingga minum air
laut justru menyebabkan dehidrasi
5. Meresapnya air pada proses reabsorbsi system eksresi manusia.
Dimana Penyerapan air ini terjadi pada tubulus proksimal dan tubulus
distal melalui membran.
6. Proses penggunaan alat hemodialisa pada pasien gagal ginjal,
ensefalopati uremik, peningkatan keasaman darah dan pasien
Hiperkalemia.
7. Banyak hewan-hewan laut, seperti bintang laut (Echinodermata) dan
kepiting (Arthropoda) cairan selnya bersifat isotonik dengan
lingkungannya. Jika sel terdapat pada larutan yang hipotonik, maka sel
tersebut akan mendapatkan banyak air, sehingga bisa menyebabkan
P r a k ti k u m I I “ D i f u s i d a n O s m o s i s ” Page 7
lisis (pada sel hewan), atau turgiditas tinggi (pada sel tumbuhan).
Sebaliknya, jika sel berada pada larutan hipertonik, maka sel banyak
kehilangan molekul air, sehingga sel menjadi kecil dan dapat
menyebabkan kematian. Pada hewan, untuk bisa bertahan dalam
lingkungan yang hipo- atau hipertonik, maka diperlukan pengaturan
keseimbangan air, yaitu dalam proses osmoregulasi.
P r a k ti k u m I I “ D i f u s i d a n O s m o s i s ” Page 7
DAFTAR PUSTAKA
Al Barry, D. Y. (2001). Kamus Ilmiah Populer. Yogyakarta: Arkola.
Campbel. (2003). Biologi Jilid 2 lux ed. 5. Jakarta: Erlangga.
Firmansyah, R. (2009). Mudah & Aktif Belajar Biologi 2. Jakarta: Pusat Perbukuan Deparmenet Pendidikan Nasional.
Innerarity, S. (2002). Fluid & electrolytes made incredibly easy. United States of America: Springhouse Corporation.
Jati, W. (2007 ). Aktif Biologi. Jakarta: Ganeca.
Kusnadi. (2007). Biologi. Jakarta: Piranti.
Lakitan, B. (2008). Dasar-dasar Fisiologi Tumbuhan. Jakarta: Raja Grafindo Persada.
Mangunwiyoto, W. (2004). Pokok - Pokok Fisika. Jakarta: Erlangga.
Pratiwi, D. (2007). Biologi. Jakarta: Erlangga.
Pujiyanto, S. (2008). Menjelajah Dunia Biologi 2. Solo: Tiga Serangkai Pustaka.
Riandary, H. (2007). Biologi 2. Solo: Tiga Serangkai.
Santoso M. Si, D. B. (2005). Biologi dan Kecakapan Hidup. Jakarta: Ganeca.
Yuwono, I. T. (2002). Biologi Molekuler. Jakarta: Erlangga.
http://id.wikipedia.org/wiki/Osmosis
http://id.wikipedia.org/wiki/difusi
http://www.scienceisart.com/A_Diffus/DiffusMain_1.html
http://www.ardianrisqi.com/2010/09/perpindahan-molekul-transport-aktif-dan.html
P r a k ti k u m I I “ D i f u s i d a n O s m o s i s ” Page 7