Laporan praktikum difusi dan osmosis Ve@^.

Laporan praktikum difusi dan osmosis Ve@^.




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).
1.      difusi
Difusi merupakan peristiwa perpindahan melekul dengan menggunakan tenaga kinetik bebas, proses perpindahan ini berlangsung dari derajat konsentrasi tinggi ke derajat konsentrasi rendah baik melalui selaput pemisah maupun tidak dan tanpa menggunakan energi. Jadi, pada difusi konsentrasi molekul akan sama pada semua bagian. Proses ini akan terus berlangsung hingga dicapai titik keseimbangan.
Contoh peristiwa difusi adalah:
a.       Masuknya air ke dalam akar, kemudian bergerak dari sel ke sel dan akhirnya meninggalkan tubuh tumbuhan dalam bentuk nap air.
b.      Masuknya gas karbondioksida ke dalam tubuh tumbuhan dan keluarnya gas oksigen ke luar tubuh tumbuhan (Luqman, 2012).
Kecepatan difusi ditentukan oleh : Jumlah zat yang tersedia, kecepatan gerak kinetik dan jumlah celah pada membran sel. Difusi sederhana ini dapat terjadi melalui dua cara:
a. Melalui celah pada lapisan lipid ganda, khususnya jika bahan berdifusi terlarut lipid.
b. Melalui saluran licin pada beberapa protein transpor.
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).
Faktor yang mempengaruhi difusi :
a.       Suhu, makin tinggi difusi makin cepat
b.      BM makin besar difusi makin lambat
c.        Kelarutan dalam medium, makin besar difusi makin cepat
d.      Perbedaan Konsentrasi, makin besar perbedaan konsentrasi antara dua bagian, makin besar proses difusi yang terjadi.
e.       Jarak tempat berlangsungnya difusi, makin dekat jarak tempat terjadinya difusi,    makin cepat proses difusi yang terjadi.
f.       Area Tempat berlangsungnya Difusi, makin luas area difusi, makin cepat proses difusi.
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
Persamaan osmosis dan difusi
Osmosis dan difusi merupakan mekanisme nutrien pada waktu transport nutrien melewati membran yang bersifat pasif. Transport pasif memiliki arti bahwa mekanisme transport tersebut tidak melawan gradien konsentrasi sehingga tidak membutuhkan energi untuk melakukan mekanisme ini.
3.      Transpor aktif
Pada sel-sel akar tumbuhan terdapat penumpukan mineral. Artinya, konsentrasi mineral di dalam sel lebih tinggi daripada di luar sel, atau potensial air di luar sel lebih tinggi dibandingkan dengan potensial air di dalam sel. Oleh karena itu, osmosis dari luar sel ke dalam sel tetap berlangsung untuk mencegah plasmolisis. Akan tetapi, keadaan ini menghambat pengambilan mineral dari luar ke dalam sel melalui difusi, terutama karena membran sel memiliki permeabilitas yang sangat rendah. Untuk mengatasi hal tersebut, diperlukan transpor aktif yang melibatkan energi dari ATP agar ion-ion dapat masuk ke dalam sel. ATP adalah molekul pembawa energi di dalam sel (Parjatmo, 1987:87).
Transpor aktif merupakan transpor partikel-partikel melalui membran semipermeabel yang bergerak melawan gradien konsentrasi yang memerlukan energi dalam bentuk ATP. Transpor aktif berjalan dari larutan yang memiliki konsentrasi rendah ke larutan yang memiliki konsentrasi tinggi, sehingga dapat tercapai keseimbangan di dalam sel. Adanya muatan listrik di dalam dan luar sel dapat mempengaruhi proses ini, misalnya ion K+, Na+ dan CL (Alkatiri, 1996:102).
IV.             Alat dan Bahan
Alat
a.       Cawan petri
b.      Skalpel atau pisau potong
c.       Gelas ukur
Bahan
a.       Kentang atau wortel
b.      Garam dapur halus
c.       Air

V.                Langkah Kerja
Menyiapkan dua butir kentang yang sudah dikupas dan disayat pada bagian permukaannya  dibentuk seperti kubus sehingga dapat berdiri menumpu salah satu bidang sayatan tanpa bergulir.
Meletakkan kedua kentang tersebut ke dalam cawan petri yang sebelumnya telah berisi air dan sudah diketahui volume air dalam cawan petri tersebut.
Mengisi dengan garam dapur halus sebanyak separuh cekungan pada salah satu kentang, sedangkan kentang yang satunya dibiarkan kosong.
Membiarkan kentang dalam air tersebut selama 30 menit kemudian mengadakan dan mengukur kembali air dalam cawan petri setelah mengeluarkan  kentang
Mendiskuikan gejala yang terjadi pada cekungan kentang tersebut  dan mengamati perbedaan jumlah air dalam cawan petri
Membuat cekungan yang cukup dalam pada sisi sayatan pada permukaan kentang
 




































VI.             Hasil Pengamatan
kelompok

Air sebelum
Air sesudah
Keterangan
1
Kentang + garam
20 ml
15 ml
Struktur Kentang lunak
2
Kentang
20 ml
20 ml
Struktur kentang tetap keras
3
Kentang + garam
20 ml
15 ml
Struktur kentang lebih lembek
4
Kentang
20 ml
20 ml
Struktur kentang tetap keras

            Kentang dengan diberi garam                         kentang tanpa garam
            Sebelum:                                                         sebelum
-          Struktur kentang keras                              - Struktur kentang keras
-          Air 20 ml                                                   - Air 20 ml
-          Tinggi kentang 2 cm                                 - Tinggi kentang 2 cm
-          Lebar kentang 2 cm                                  - Lebar kentang 2 cm
Sesudah 30 menit :                                          Sesudah 30 menit
-          Struktur kentang  menjadi lembek            - struktur kentang tetap keras
-          Air menyusut menjadi 15 ml                     - air tetap 20 ml

VII.          Pembahasan

Pada praktikum kali ini kami melakukan percobaan mengenai peristiwa difusi dan osmosis dimana difusi adalah proses pergerakan acak partikel-pertikel cairan dari konsentrasi tinggi ke konsentrasi yang lebih rendah sedangkan osmosis adalah perpindahan pelarut dari konsentrasi tinggi ke konsentrasi yang lebih rendah melalui membran semipermeable. Dalam melaksanakan praktikum ini kami menggunakan sample kentang sebagai indikator dan bahan utama untuk mengetahui adanya peristiwa difusi dan osmosis. Dua buah kentang yang sudah dikupas dibentuk seperti kubus yang dimaksudkan agar kentang dapat berdiri. Kemudian disayat pada bagian permukaannya yang nantinya akan dibuat cekungan pada masing masing kentang. Cekungan pada kentang yang satu diisi dengan garam dapur halus sedangkan yang satunya lagi cekungan dibuat kosong. Setelah itu kedua kentang dimasukkan ke dalam cawan petri yang sudah diisi dengan air dimana volume air dalam cawan petri tersebut sudah diketahui. Untuk meneliti adanya peristiwa difusi dan osmosis , kentang dibiarkan terendam dalam air pada cawan petri tersebut selama kurang lebih 30 menit.
Setelah 30 menit, kedua kentang mengalami beberapa perubahan. Kentang yang terendam air dan cekungannya diberi garam, maka garam tersebut akan larut dalam air karena kentang tersebut mengalami peristiwa osmosis dimana air yang ada dalam cawan petri merembes melalui membran yang dalam hal ini membrannya adalah  kentang, menuju ke larutan garam yang ada dalam cekungan kentang. Kentang bertindak sebagai membran selektif permeabel yang memisahkan dua larutan dengan konsentrasi yang berbeda dimana dia dapat dilalui oleh air dan zat yang larut di dalamnya. Karena proses osmosis berlangsung dari larutan hipotonik menuju larutan yang hipertonik, maka air berpindah dari molekul larutan yang mempunyai potensial air tinggi dimana dalam hal ini yang berperan adalah air di luar kentang  menuju larutan yang potensial airnya rendah yang dalam hal ini adalah larutan garam yang ada dalam kentang. Berdasarkan peristiwa osmosis yang terjadi tersebut, maka air yang ada dalam cawan petri menjadi berkurang karena masuk ke dalam larutan garam di kentang yang berkonsentrasi air rendah.
Kentang yang mengalami peristiwa osmosis akan mengalami perubahan pada strukturnya yaitu yang semula kaku akan menjadi lembek. Hal itu disebabkan karena air yang ada di luar kentang akan masuk ke dalamnya sehingga kentang yang kaku dimana hal ini bisa dikatakan bahwa kandungan air dalam kentang masih sedikit akan menjadi lembek karena kandungan air dalam kentang bertambah yang menyebabkan garam dalam cekungannya menjadi larut oleh perembesan air dari luar tadi. Sedangkan pada kentang yang tidak diberi garam, tidak terjadi perubahan volume air dan struktur kentang, karena larutan dan kandungan air yang ada pada kentang sama-sama hipotonik, sehingga struktur kentang tetap keras dan volume air sebelum dan sesudah di letakkan pada cawan, tetap.
Luas permukaan kentang dalam hal ini, panjang dan lebar kentang juga mempengaruhi osmosis, semakin tebal kentang atau semakin besar luas permukaan kentang, maka semakin lambat peristiwa osmosis yang terjadi, begitu pula sebaliknya, semakin kecil luas permukaan kentang maka semakin cepat peristiwa osmosis yang terjadi. karena air semakin lama menembus membran semipermeable yaitu kentang itu sendiri Pemberian garam pada cekungan kentang dimaksudkan untuk membedakan konsentrasi antara larutan di dalam dan di luar membran sehingga peristiwa osmosis dapat terjadi.

VIII.       Penutup
8.1  Kesimpulan
a.       Peristiwa osmosis adalah perpindahan pelarut dari konsentrasi tinggi ke konsentrasi yang lebih rendah melalui membran semipermeabel yang dalam praktikum ini ditunjukkan oleh kentang yang cekungannya diberi garam.
b.      Sedangkan peristiwa difusi adalah perpindahan zat terlarut dari konsentrasi tinggi ke konsentrasi yang lebih rendah baik membran ataupun tidak.
c.       Kentang yang semula berstruktur kaku karena adanya peristiwa osmosis akan berubah menjadi lembek. Hal itu disebabkan karena pelarut dari cawan petri yang hipotonik atau dari luar kentang akan merembes ke dalam kentang yang bersifat hipertonik tersebut.
 
8.2  Saran
Sebaiknya alat yang digunakan ditambah terutama pada spatulanya sehingga dalam melaksanakan praktikum, para praktikan tidak perlu bergantian dalam menggunakannya yang akan berguna juga untuk mengefisiensi waktu. Selain itu mungkin juga harus disediakan lap atau kain pembersih untuk membersihkan meja dari kotoran yang ditimbulkan oleh kulit kentang tadi.


                                                                   
DAFTAR PUSTAKA

Alkatiri, S. 1996. Kajian Ringkas Biologi. Airlangga University Press: Surabaya.
Kimball, J.W. 1999. Biologi Edisi Pertama. Erlangga: Jakarta.
Luqman.Difusi Osmosis (http://luqman.blogspot.com/2012/07/difusi-osmosi)[diakses tanggal 17  november 2013].
Loveless, A.R. 1991. Prinsip-Prinsip Biologi Tumbuhan Untuk Daerah Tropik I. Gramedia Pustaka Utama: Jakarta.
Parjatmo,W. 1987. Biologi Umum I. Angkasa Bandung: Bandung.
Sulistyowati, Uut. 2010. Biologi. PT. Temprina Media Grafika: Nganjuk.
Yulianto, Eko.Prinsip Difusi Osmosis (http://konsepbiologi.wordpress.com/2011/07/prinsip-difusi-osmosis)[diakses tanggal 17 november 2013].


1 komentar :

animasi bergerak gif