Makalah Difusi Osmosis Fisiologi Tumbuhan
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Sel merupakan unit terkecil dari suatu makhluk hidup yang menjadi tempat pengatur segala proses metabolism serta pertukaran nutrisi ke dalam tubuh. Untuk hidup, setiap makhluk hidup baik tumbuhan, binatang maupun mikroorganisme niscaya membutuhkan air, gas-gas serta zat-zat hara yang diambil dari lingkungannya. Oleh lantaran kebutuhan ini, maka sel dalam setiap makhluk hidup tersebut akan melaksanakan transport atau pertukaran zat di dalam tubuhnya. Semua makhluk hidup baik organisme prokariot maupun eukariot yang kompleks sekalipun niscaya akan melaksanakan transport atau pertukaran zat dengan lingkungannya pada tingkat seluler pada badan yang berfungsi untuk kelangsungan hidupnya. Pertukaran zat tersebut sangat penting bagi proses metabolisme selnya. Transport zat ini sanggup berlangsung baik secara aktif (memerlukan energy(ATP)) maupun secara pasif (tanpa memerlukan energy). Adapun transport zat secara pasif meliputi proses difusi dan osmosis (Campbel. 2003 ).
Membran sitoplasma merupakan kepingan yang mengatur keluar masuknya senyawa kimia dari dan ke dalam sel. Dengan adanya membran sel, organisme maupun mikroorganisme bisa berada pada posisi yang sempurna pada lingkungan zat kimia yang kompleks dan selalu berubah, bisa mengambil dan menahan nutrien sejumlah yang diharapkan dan membuang produk buangannya. Membran sel juga bisa menyediakan kemudahan biokimiawi untuk memindahkan ion-ion mineral, gula asam-asam amino, elektron, serta metabolit lain melewati membran. Substansi-substansi dalam larutan ini melewati membran dengan cara difusi dan transport aktif serta proses osmosis tidak spesifik (Santoso M. Si, D. B. 2005).
Proses ini akan menyamakan konsentrasi larutan di luar dan di dalam sel. Larutan bergerak dari yang lebih encer ke yang lebih pekat, umumnya dari luar ke dalam sel. Transport aktif bersifat sangat selektif dan bisa memperlakukan larutan (solut) secara efektif. Transpot aktif bisa melaksanakan penumpukan solut di dalam sel yang kadarnya lebih tinggi daripada di luar sel. Transport aktif juga bisa memasukkan nutrien yang di luar sel kadarnya sangat rendah. Mekanisme transpor aktif melibatkan portir membran dan membutuhkan energi. Pada transpor pasif, suatu substansi secara impulsif berdifusi menuruni gradien konsentrasinya tanpa memerlukan pengeluaran energi oleh sel. Molekul hidrofobik dan molekul polar tak bermuatan yang berukuran kecil berdifusi pribadi melintasi membran. Substansi hidrofilik berdifusi melalui protein transpor dalam suatu proses yang disebut difusi yang dipermudah.
BAB II
ISI
2.1 Membran sel
Ciri suatu sel hidup yaitu memasukkan zat-zat yang diharapkan ke dalam sel san mengeluarkan zat-zat sisa yang tidak diharapkan keluar sel (Tjitrosoepoemo, G. 1999. Begitupula untuk mempertahankan konsentrasi ion-ion di dalam sitoplasma, sel juga selalu memasukkan dan mengeluarkan ion-ion tertentu. Pengaturan keluar masuknya zat-zat serta ion-ion ini melalui membran sel. Keluar masuknya zat-zat serta ion-ion melalui membran ini dikenal dengan transportasi zat ke dalam dan ke luar sel. Dalam keadaan istirahat pun, sel tetap melaksanakan transportasi zat, baik zat-zat makanan, air, dan oksigen. Membran sel tersusun dari ±50% lipid dan 50% protein. Karena susunan membran sel yang demikian, maka membran sel bersifat semipermeabel atau selektif permeabel. Artinya, membran sel hanya sanggup dilalui oleh air dan zat-zat tertentu yang terlarut didalamnya (Campbell, 2003).
Membran sel merupakan kepingan yang mengatur keluar–masuknya senyawa kimia dari dan ke dalam sel pada tumbuhan. Dengan adanya membran sel, tumbuhan bisa berada pada posisi yang sempurna pada lingkungan zat kimia yang kompleks dan selalu berubah, bisa mengambil dan menahan nutrien sejumlah yang diperlukan, dan membuang produk buangannya. Membran sel juga bisa menyediakan kemudahan biokimiawi untuk memindahkan ion-ion mineral, gula, asam-asam amino, elektron, serta metabolit lain melewati membran. Substansi-substansi dalam larutan ini melewati membran dengan cara difusi dan transpor aktif serta Proses osmosis tidak spesifik.
2.2 Penyerapan Zat
Pada umumnya, air dan zat-zat hara tanah diserap melalui akar. Sebagian zat
yang lain terutama gas O2 dan CO2, diserap melalui daun. Selanjutnya, zat-zat tersebut akan dibawa ke daun lantaran daun merupakan pusat kegiatan penyusunan zat-zat yang dibutuhkan tumbuhan (Steenis, C.G.G.J., 1978).
Gambar 2.1.a Penyerapan zat pada akar
Alat penyerapan
Pada tumbuhan darat, sebagian besar air dan zat hara diserap dari tanah melalui akarnya. Zat yang lain mirip O2 dan CO2 banyak diserab melalui daun, terutama melalui mulut-mulut daun (stomata). Pada tempat bersahabat ujung akar terdapat
rambut-rambut akar. Rambut akar terbentuk dari sel-sel epidermis akar yang memanjang ke arah luar. Sel yang memanjang ini akan memperluas bidang perembesan sehingga lebih banyak zat akan terserap (Riandary, H. 2007).
Permeabilitas Membran & Cara Penyerapan Zat
Tidak terlalu gampang untuk memahami bagaimana zat-zat diserap oleh tumbuhan. Pada binatang dan manusia, cara perembesan terjadi dengan sangat nyata, sedangkan pada tumbuhan tidak demikian. Dengan gampang kita menyerap minuman dari botol dengan sedotan, atau menghisap udara dengan alat pernafasan kita. Menyerap zat berarti menggerakkan zat dari luar badan masuk ke dalam tubuh. Untuk proses itu dibutuhkan tenaga yang menggerakkannya. Selain itu, masuknya partikel zat ke dalam sel harus menembus dinding dan membran (rintangan), sehingga laju pergerakan partikel zat ke dalam sel terjadi jauh lebih lambat. Dalam kaitan ini, keluar masuknya zat (ke dalam dan ke luar) sel ditentukan oleh kemampuan membran ditembus zat yang disebut permeabilitas membran. Zat-zat yang keluar masuk sel akar atau daun sanggup berupa gas-gas, air dan ion-ion. Sifat dari ketiga golongan zat tersebut berbeda, maka permeabilitas membran terhadap zat-zaat tersebut juga berbeda. Karena itu cara penyerapannya juga berbeda (Salisbury, F.B. dan C.W.Ross. 1985).
Permeabilitas dan Semi Permeabilitas merupakan kemampuan yang dimiliki oleh membran sel dalam menyaring pertikel-partikel yang akan melalui membran sel. Permeabilitas membran tergantung pada ffluiditas inti hidrofobik membran dan kegiatan protein pengangkutnya. Oleh lantaran itu, keadaan lingkungan yang sanggup mengganggu keduanya akan menghipnotis permeabilitas membran terhadap suatu solut. Sehingga sanggup dikatakan bahwa permeabilitas merupakan kemampuan yang dimiliki oleh membran sel dalam menyaring partikel-partikel, yang ibarat sifat membran permeabilitas. Hal ini sanggup dipengaruhi oleh keadaan lingkungan sel serta fluiditas inti hidrofobik membran dan kegiatan protein pengangkutnya (Campbel. 2003).
2.3 Transpor Pasif
Transpor pasif merupakan perpindahan zat yang tidak memerlukan energi. Perpindahan zat ini terjadi lantaran perbedaan konsentrasi antara zat atau larutan. Transpor pasif melalui kejadian difusi, osmosis dan difusi terbantu. Transport pasif meliputi transport ion, molekul, dan senyawa yang tidak memerlukan energi untuk melewati membran plasma. Transport pasif meliputi proses osmosis dan difusi, dimana proses transportasi pasif meliputi proses-proses sebagai berikut :
1. Difusi, dibedakan menjadi difusi dipermudah dengan saluran protein dan difusi dipermudah dengan protein pembawa.
2. Osmosis yaitu kasus khusus dari transpor pasif, dimana molekul air berdifusi melewati membran yang bersifat selektif permeabel.
3. Dalam sistem osmosis, dikenal larutan hipertonik (larutan yang mempunyai konsentrasi terlarut tinggi), larutan hipotonik (larutan dengan konsentrasi terlarut rendah), dan larutan isotonik (dua larutan yang mempunyai konsentrasi terlarut sama).
4. Jika terdapat dua larutan yang tidak sama konsentrasinya, maka molekul air melewati membran hingga kedua laruta seimbang.
5. Dalam proses osmosis, pada larutan hipertonik, sebagian besar molekul air terikat (tertarik) ke molekul gula (terlarut), sehingga hanya sedikit molekul air yang bebas dan bisa melewati membran.
6. Sedangkan pada larutan hipotonik, mempunyai lebih banyak molekul air yang bebas (tidak terikat oleh molekul terlarut), sehingga lebih banyak molekul air yang melewati membran.
7. Oleh alasannya yaitu itu, dalam osmosis pemikiran netto molekul air yaitu dari larutan hipotonik ke hipertonik.
8. Proses osmosis juga terjadi pada sel hidup di alam, perubahan bentuk sel terjadi kalau terdapat pada larutan yang berbeda.
9. Sel yang terletak pada larutan isotonik, maka volumenya akan konstan. Dalam hal ini, sel akan menerima dan kehilangan air yang sama.
10. Jika sel terdapat pada larutan yang hipotonik, maka sel tersebut akan mendapatkanbanyak air, sehingga bisa mengakibatkan lisis (pada sel hewan), atau turgiditas tinggi (pada sel tumbuhan).
11. Sebaliknya kalau sel berada pada larutan hipertonik, maka sel banyak kehilangan molekul air, sehingga sel menjadi kecil dan sanggup mengakibatkan kematian.
2.4 Proses Difusi
Proses difusi merupakan perpindahan molekul larutan berkonsentrasi tinggi menuju larutan berkonsentrasi rendah tanpa melalui selaput membran. Contoh sederhana yaitu donasi gula pada cairan teh tawar. Lama kelamaan cairan akan terasa manis. Contoh lain yaitu uap air dari cerek yang berdifusi dalam udara, dimana pada masing-masing zat, kecepatan difusi berbeda-beda. Difusi merupakan salah satu prinsip yang menggerakkan partikel zat mirip CO2, O2 dan H2O masuk ke dalam jaringan. Gerak partikel zat ini dipengaruhi oleh beberapa faktor penting, meliputi (Pratiwi, D. 2007) :
1) Beda suhu .
Setiap zat cenderung dalam keadaan bergerak. Tenaga gerak semakin besar pada suhu yang semakin tinggi, sehingga gerak zat akan semakin cepat. Coba perhatikan dikala kita memanaskan air. Molekul air akan bergerak semakin cepat bikla akan semakin panas. Adanya gerakan zat ini sanggup menjadi salah satu pendorong masuknya zat ke dalam akar.
2) Beda konsentrasi.
Dengan kata lain, perbedaan konsentrasi zat membangkitkan tenaga gerak suatu zat.
3) Beda tekanan.
Pergerakan zat juga terjadi karenaadanya beda tekanan antara dua daerah. Misalnya, antara tempat di sekitar akar (rizhosfir) dengan keadaan di dalam sel / jaringan (Latunra. 2007).
4) Zat-zat adsorptif (permukaannya gampang mengikat zat).
Adanya daya ikat permukaan partikel zat mengakibatkan gerak zat dihambat. Suatu zat juga akan bergerak menyebar lantaran adanya perbedaan (gradien) tekanan atau suhu. Angin merupakan udara yang bergerak. Udara bergerak dari tempat bertekanan berpengaruh ke tempat bertekanan lemah, dari tempat cuek ke tempat yang lebih panas. Suatu zat juga akan bergerak menyebar dari tempat berkonsentrasi lebih besar (lebih pekat) ke tempat yang konsentrasinya lebih rendah. Jadi, intinya setiap zat akan bergerak bila terjadi perbedaan suhu, tekanan atau konsentrasi.
Cara perembesan zat :
1). Difusi sederhana, terjadi pada perembesan gas-gas dan air
2). Difusi terfasilitasi, terjadi pada perembesan molekul-molekul besar mirip glukosa, sukrosa. Salah satu proses difusi yang dikenal yaitu difusi terbantu, dimana proses difusi terbantu difasilitasi oleh suatu protein. Difusi terbantu sangat tergantung pada suatu prosedur transport dari membran sel. Difusi terbantu sanggup ditemukan pada kehidupan sehari-hari, contohnya pada basil Escheria coli yang diletakkan pada media laktosa. Membran basil tersebut bersifat impermeabel sehingga tidak sanggup dilalui oleh laktosa. Setelah beberapa menit kemudian basil akan membentuk enzim dari dalam sel yang disebut permease, yang merupakan suatu protein sel. Enzim permease inilah yang akan mengembangkan jalan bagi laktosa sehingga laktosa ini sanggup masuk melalui membran sel (Yuwono, I. T. 2002).
3) Transpor aktif, pada perembesan majemuk ion. Walaupun ion berukuran kecil, tetapi paling sulit melewati membran Permeabilitasnya membran terhadap ion-ion yaitu laing rendah. rendah). Karena itu untuk menyerapnya dibutuhkan tenaga (aktif) (Mangunwiyoto, W. 2004).
2.5 Proses Osmosis
Osmosis yaitu proses perpindahan air dari zat yang berkonsentrasi rendah (hipotonis) ke larutan yang berkonsentrasi tinggi (hipertonis), proses ini biasa melalui membran selektif permeabel dari kepingan yang lebih encer ke kepingan yang lebih pekat. Osmosis yaitu difusi air melalui membran semi‐permeabel, dari larutan yang banyak
air ke larutan yang sedikit air. Definisi paling sederhananya yaitu difusi air melalui membran semipermeabel (permeabel hanya kepada pelarut, tidak kepada terlarut). Osmosis melepaskan energi, dan bias melaksanakan kerja, sebagaimana akar pohon yang
bias membelah batu. Pelarut (dalam banyak kasus yaitu air) bergerak dari larutan berkonsentrasi lebih rendah (hipotonik) ke larutan berkonsentrasi lebih tinggai (hipertonik) yang bertujuan menyamakan konsentrasi kedua larutan. Efek ini sanggup dilihat dari bertambahnya tekanan pada larutan hipertonik relatif terhadap larutan hipotonik. Sehingga tekanan osmotik didefinisikan sebagai tekanan yang diharapkan untuk menjaga kesetimbangan, dengan tidak adanya pemikiran pelarut. Tekanan osmotik merupakan properti koligatif, yaitu properti yang gayut terhadap konsentrasi molar zat terlarut dan bukan terhadap jenis zatnya (Lakitan, B. 2008).
Osmosis merupakan fenomena yang penting di dalam sistem biologis lantaran kebanyakan membran biologis bersifat semipermeabel. Secara umum, membran-membran tersebut tidak permeable terhadap materi organik dengan molekul besar, mirip polisakarida, akan tetapi permeabel terhadap air dan zat‐zat kecil dan tidak bermuatan. Permeabilitas juga gayut terhadap properti kelarutan, muatan atau sifat kimiawi serta ukuran zat terlarut. Molekul air, misalnya, sanggup bergerak melewati dinding sel, tonoplast (vakuola) atau protoplast dengan dua cara, yaitu dengan berdifusi melalui lapisan ganda fosfolipida secara langsung, atau melalui aquaporin (protein transmembran kecil yang memfasilitasi difusi dan membentuk saluran ion) (Pujiyanto, S. 2008). Osmosis memperlihatkan cara yang gampang bagi transpor air keluar atau masuk sel. Tekanan turgor sel dijaga dengan osmosis pada membran sel, antara kepingan dalam sel dan lingkungannluarnya yang relative lebih hipotonik (Lakitan, B. 2008).
Membran semipermeabel harus sanggup ditembus oleh pelarut, tapi tidak oleh zat terlarut, yang mengakibatkan gradien tekanan sepanjang membran. Osmosis merupakan suatu fenomena alami, tapi sanggup dihambat secara buatan dengan meningkatkan tekanan pada kepingan dengan konsentrasi yang lebih encer. Gaya per unit luas yang dibutuhkan untuk mencegah mengalirnya pelarut melalui membran selektif permeabel dan masuk ke larutan dengan konsentrasi yang lebih pekat sebanding dengan tekanan turgor. Tekanan osmotik merupakan sifat koligatif, yang berarti bahwa sifat ini bergantung pada konsentrasi zat terlarut dan bukan pada sifat zat terlarut itu sendiri. Osmosis juga merupakan suatu topik yang penting dalam biologi lantaran fenomena ini sanggup menejelaskan mengapa air sanggup ditransportasi ke dalam dan ke luar sel (Kusnadi. 2007).
Osmosis terbalik yaitu sebuah istilah teknologi yang berasal dari osmosis. Osmosis merupakan sebuah fenomena alam dalam sel hidup di mana molekul “solvent” (biasanya air) akan mengalir dari tempat “solute” rendah ke tempat “solute” tinggi melalui sebuah membran semipermeabel. Membran semipermeabel ini menunjuk ke membran sel atau membran apapun yang mempunyai struktur yang mirip atau kepingan dari membran sel. Gerakan dari “solvent” belanjut hingga sebuah konsentrasi yang seimbang tercapai di kedua sisi membran. Reverse osmosis yaitu sebuah proses pemaksaan sebuah solvent dari sebuah tempat konsentrasi “solute” tinggi melalui sebuah membran ke sebuah tempat “solute” rendah dengan memakai sebuah tekanan melebihi tekanan osmotik.
Gambar 2.3.a Proses terjadinya osmosis
Pelarut atau solvent (dalam banyak kasus yaitu air) bergerak dari larutan berkonsentrasi lebih rendah (hipotonik) ke larutan berkonsentrasi lebih tinggi (hipertonik) yang bertujuan menyamakan konsentrasi kedua larutan (Al Barry, D. Y. 2001). Efek ini sanggup dilihat dari bertambahnya tekanan pada larutan hipertonik relatif terhadap larutan hipotonik. Sehingga tekanan osmotik didefinisikan sebagai tekanan yang diharapkan untuk menjaga kesetimbangan, dengan tidak adanya pemikiran pelarut. Tekanan osmotik merupakan properti koligatif, yaitu properti yang gayut terhadap konsentrasi molar zat terlarut (solute) dan bukan terhadap jenis zatnya (Jati, W. 2007 ).
Faktor perembesan secara Osmosis
Terdapat 2 faktor penting sesuai dengan aturan Fick pertama yang memilih laju osmosis ke dalam jaringan (melewati membran), yaitu (Innerarity, S. 2002) :
1) Faktor perbedaan (gradien) potensial air antara cairan sel perembesan dengan larutan tanah di luarnya.
2) Permeabilitas membran terhadap zat-zat.
BAB III
KESIMPULAN
Proses difusi dan osmosis merupakan proses yang sangat penting bagi tumbuhan untuk pertukaran zat. Difusi merupakan perpindahan zat terlarut dari hipertonis (konsentrasi tinggi) ke larutan hipotonis (konsentrasi rendah) tanpa melalui membran semipermeabel. Sedangkan osmosis merupakan perpindahan zat pelarut dari larutan hipertonis ke larutan hipotonis melalui membran semipermeabel.
DAFTAR PUSTAKA
Al Barry, D. Y. 2001. Kamus Ilmiah Populer. Yogyakarta: Arkola.
Alkatiri, S. 1996. Kajian Ringkas Biologi. Erlangga University Press. Surabaya.
Campbel. 2003. Biologi Jilid 2 lux ed. 5. Erlangga. Jakarta.
Gardner, F.P., R.B. Pearce dan R.L. Mitchell, 1991. Fisiologi Tanaman Budidaya. Universitas Indonesia Press. Jakarta.
Innerarity, S. 2002. Fluid & electrolytes made incredibly easy. Springhouse Corporation United States of America.
Jati, W. 2007 . Aktif Biologi. Ganeca. Jakarta.
Kaufman. 1975. Laboratory Experiment in Plant Physiology. Macmillan Publishing Co., Inc . New York.
Kusnadi. 2007. Biologi. Piranti . Jakarta.
Lakitan, B. 2008. Dasar-dasar Fisiologi Tumbuhan. Raja Grafindo Persada . Jakarta.
Latunra. 2007. Penuntun Praktikum Fisiologi Tumbuhan II . Universitas Hasanuddin. Makassar
Mangunwiyoto, W. 2004. Pokok - Pokok Fisika. Erlangga. Jakarta.
Pratiwi, D. 2007. Biologi. Erlangga. Jakarta.
Pujiyanto, S. 2008. Menjelajah Dunia Biologi 2. Tiga Serangkai Pustaka. Solo
Riandary, H. 2007. Biologi 2. Tiga Serangkai. Solo.
Santoso M. Si, D. B. 2005. Biologi dan Kecakapan Hidup. Ganeca. Jakarta.
Salisbury, F.B. dan C.W.Ross. 1992. Fisiologi Tumbuhan jilid 3. DiterjemahkanOleh Dr. Diah, R. Lukman dan Ir. Sumaryono, MSc., ITB Press, Bandung.
Salisbury, F.B. dan C.W.Ross. 1985. Plant Physiology Third Edition.Wodsworth Publishing Company. Belmont, California.
Steenis, C.G.G.J., 1978. Flora. PT. Pradnya Paramita, Jakarta.
Tjitrosoepoemo, G. 1999. Botani umum 2 . Angkasa : Bandung.
Yuwono, I. T. 2002. Biologi Molekuler. Erlangga . Jakarta.
Sumber http://luqmanmaniabgt.blogspot.com
0 Response to "Makalah Difusi Osmosis Fisiologi Tumbuhan"
Posting Komentar