Difusi dan Osmosis: Cara Kerja dan Faktor yang Memengaruhi

difusi dan osmosis

Semua molekul (atau ion) selalu bergerak berkat acak pada suhu di atas nol mutlak akibat adanya energi panas. Energi ini memungkinkan difusi dan osmosis, dua proses yang merupakan transportasi antar membran sel. Keduanya merupakan proses yang terjadi dalam sel–salahsatu–untuk mempertahankan homeostasis. Pada pelajaran ini kita akan melihat bagaimana osmosis dan difusi bekerja dan faktor apa yang memengaruhinya.

Difusi

Setiap molekul bergerak secara terpisah dan acak ke segala arah. Akibatnya, molekul-molekul sering bertumbukan, terpantul ke arah lain seperti kelereng yang saling bertabrakan. Molekul-molekul dalam suatu ruang tertentu cenderung tersebar merata seiring waktu. Penyebaran merata molekul akibat pergerakan acak ini kita kenal sebagai difusi (diffusere berarti ‘menyebar keluar’). Sebagai ilustrasi lihat gambar berikut.

difusi dan osmosis

Pada gambar atas, terdapat perbedaan konsentrasi antara daerah A dan daerah B dalam suatu larutan. Perbedaan konsentrasi antara dua daerah yang bersebelahan ini kita sebut gradien konsentrasi (atau gradien kimia). Tumbukan acak molekul-moleku akan lebih sering terjadi pada daerah A karena konsentrasi molekul yang lebih tinggi. Karena itu, lebih banyak molekul terpantul dari daerah A ke daerah B.

Anda dapat menganggap gradien konsentrasi sebagai bukit, dengan bagian atas bukit menjadi area konsentrasi tinggi, bagian bawah bukit sebagai area konsentrasi rendah, dan sudut bukit menjadi gradien konsentrasi. Semakin curam bukitnya, semakin cepat benda-benda menggelinding ke bawah; semakin curam gradien konsentrasi, semakin cepat molekul bergerak dari konsentrasi tinggi ke rendah.

Pada gambar B tetap terjadi perpindahan namun gerakan yang saling berlawanan saling mengimbangi sehingga tercapai keseimbangan (ekuilibrium). Perpindahan molekul dari dari B ke daerah A secara persis mengimbangi perindahan molekul dari daerah A ke darah B. Keadaan ini adalah contoh dari keadaan stabil dinamis.

Osmosis

Apa yang terjadi jika ada penghalang atau membran plasma yang memisahkan larutan suatu bahan yang konsentrasinya berbeda? Anggaplah membran tersebut dapat dilewati oleh air dan zat terlarut. Karena membran permeabel terhadap zat terlarut dan air maka zat terlarut dapat berpindah mengikuti penurunan gradien konsentrasinya dalam arah yang berlawanan dengan perpindahan air. Osmosis adalah difusi air mengikuti penurunan gradien konsentrasinya ( ke daerah dengan konsentrasi zat terlarut lebih tinggi).

Pada dasarnya, osmosis termasuk peristiwa difusi. Pada osmosis, yang bergerak melalui membran semipermeabel adalah air dari larutan hipotonis (konsentrasi air tinggi, konsentrasi zat terlarut rendah) ke larutan hipertonis (konsentrasi air rendah, konsentrasi zat terlarut tinggi). Contoh osmosis: proses penyerapan air dari tanah masuk ke akar, proses penguapan yang terjadi di daun, keluarnya keringat dan terbentuknya urine.

Faktor-faktor yang mempengaruhi proses difusi adalah sebagai berikut:

  • Suhu; makin tinggi suhu, makin besar peluang terjadi difusi.
  • Konsentrasi; makin besar perbedaan konsentrasi antara dua larutan yang berdifusi, makin besar terjadinya difusi.
  • Ukuran molekul; makin besar ukuran molekul, proses difusi makin lambat.
  • Media; difusi di udara lebih mudah daripada difusi di dalam larutan.
  • Luas permukaan; makin luas permukaan difusi, makin besar terjadinya difusi.

Ringkasan Pelajaran Difusi dan Osmosis

Difusi adalah pergerakan molekul dari daerah konsentrasi tinggi ke konsentrasi rendah. Osmosis adalah jenis difusi khusus: difusi air. Dalam difusi dan osmosis, material bergerak menuruni gradien konsentrasi, perbedaan jumlah molekul antara dua area – semakin curam gradien konsentrasi, semakin cepat laju difusi. Kemungkinan bahwa air akan berpindah dari satu daerah ke daerah lain menuruni gradien konsentrasi disebut potensial air. Konsentrasi molekul air yang tinggi dalam satu area berarti potensi air yang tinggi.

Berbagai jenis difusi membuat membran sel selektif permeabel, yang berarti membran sel membantu mengontrol bahan apa yang masuk dan keluar sel. Permeabilitas selektif membantu sel mempertahankan homeostasis, lingkungan internal yang stabil.

Difusi dan osmosis dipengaruhi oleh rasio volume sel dengan luas permukaannya. Peningkatan rasio ini berarti peningkatan laju difusi. Ini karena lebih banyak bagian dalam sel yang terpapar lingkungan.

Lingkungan sel dapat kita beri label dalam hal berapa banyak zat terlarut dan air yang ada. Jumlah zat terlarut yang rendah kita sebut hipotonik, sementara lebih sedikit molekul air dan lebih banyak molekul terlarut menciptakan kondisi hipertonik. Jika konsentrasi air dan zat terlarut sama di kedua sisi membran, sel berada dalam kondisi isotonik.

Menempatkan sel hewan dalam cairan yang memiliki konsentrasi zat terlarut cukup berbeda dapat menyebabkan sel menyusut dalam larutan hipertonik atau meledak dalam larutan hipotonik. Tumbuhan dan beberapa sel jamur memiliki dinding sel yang membantu mencegah sel mereka kehilangan bentuk dalam larutan hipertonik dan pecah dalam larutan hipotonik. Tekanan turgor adalah tekanan air di dalam sel terhadap dinding sel.

Total
0
Shares
Related Posts