Laporan Praktikum Difusi & Osmosis

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Pada semua makhluk hidup, dari prokariota hingga organisme multiseluler yang paling kompleks, melakukan pertukaran zat dengan lingkungannya pada tingkat seluler. Pertukaran zat tersebut sangat penting bagi metabolisme sel. Transport yang tersebut dapat berlangsung secara aktif maupun pasif. Transport secara pasif diantaranya difusi dan osmosis.

Difusi adalah perpindahan molekul-molekul dari hipertonik ke hipotonik. Hipertonik berarti konsentrasi yang tinggi, sedang hipotonik berarti konsentrasi yang rendah.

 Osmosis adalah perpindahan molekul air melalui membran semipermeabel dari larutan yang konsentrasi airnya tinggi (hipertonik) ke larutan yang konsentrasi airnya rendah (hipotonik). Osmosis juga sering disebut sebagai difusi pada organism hidup dimana molekul yang berdifusi harus menerobos pori-pori mrmbran plasma.

Oleh karena itu, untuk lebih memahami perbedaan antara kedua proses transport pasif di atas, maka pada praktikum kali ini akan dipelajari bagai mana proses difusi dan osmosis terjadi, terutama pada tumbuhan, yang dilakukan pada kentang (Solanum toberosum).

1.2 Tujuan

- Membandingkan proses difusi pada penghomogenan metilen blue dan CuSo4 dengan aquades (air).

-  Mengetahui proses osmosis pada kentang (Solanum toberosum).

-  Menjelaskan perbedaan proses difusi dan osmosis.

1.3 Manfaat

- Dapat memahami proses difusi melalui pangamatan penghomogenan metilen blue dan CuSo4 dengan aquades (air).

- Memahami konsep osmosis pada tumbuhan melalui pengamatan pada kentang (Solanum toberosum).

-  Memahami perbedaan antara proses difusi dan osmosis.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

Semua makhluk hidup memerlukan nutrisi untuk melangsungkan kehidupannya, penyerapan nutrien ini memerlukan suatu sistem transport. Sistem transport nutrien sangat penting bagi tumbuhan dan hewan. Pada tumbuhan transport zat hara serta pertukaran zat dan hasil metabolisme dari sel ke sel dengan menembus membran plasma dan berlangsung baik secara aktif maupun pasif. Pada umumnya membran sel bersifat selektif permeabel yaitu cuma zat-zat tertentu saja yang dapat masuk keluar membran plasma. Transport aktif adalah transport ion atau molekul yang membutuhkan energi untuk melewati membran plasma, sedangkan transport pasif adalah transport ion atau molekul yang tidak memerlukan energi untuk melewati membran plasma.

Metabolisme pada organisme multi seluler meliputi banyak hal diantaranya transpor materi dan energi. Sistem transportasi sangat penting bagi tumbuhan dan hewan yang berkaitan dengan massa organisme. Pada tumbuhan dan hewan yang masih sederhana atau belum memiliki struktur organisme rumit, transpot materi (nutrien dan zat hara) dan hasil metabolisme cukup dari sel ke sel. Transportasi tersebut dapat berlangsung secara aktif maupun pasif. Transportasi pasif berlangsung antara lain secara osmosis. Protoplasma sel mempunyai plasma ( pada tumbuhan ) atau selaput sel (pada hewan) yang mampu mengatur secara selektifaliran cairan dari lingkungan suatu sel ke dalam sel atau sebaliknya. Terdapat dua proses fisiokimia yang penting yaitu difusi dan osmosis (Volk dan Wheeler, 1988).

2.1 Difusi

Difusi adalah perpindahan molekul-molekul dari konsentrasi tinggi ke konsentrasi rendah baik melalui membrane plasma ataupun tidak. Molekul dan ion yang terlarut dalam air bergerak secara acak dengan konstan. Gerakan ini mendorong terjadinya difusi.

Sedangkan menurut Wikipedia Difusi adalah peristiwa mengalirnya atau berpindahnya suatu zat dalam pelarut dari bagian berkonsentrasi tinggi ke bagian yang berkonsentrasi rendah. Perbedaan konsentrasi yang ada pada dua larutan disebut gradient konsentrasi. Contoh sederhana adalah pemberian gula pada cairan teh tawar. Lambat 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.

Metabolisme diartikan pertukaran zat antar suatu sel organisme secara keseluruhan dengan lingkungannya. Salahsatu aktivitas protoplasma yang penting adalah pembentukan sel baru dengan cara pembelahan. Sebelum sel melakukan pembelahan, maka protoplasma aktif mengumpulkan serta mensintesis karbohidrat, protein, lemak dan banyak lagi senyaawa organic kompleks yang merupakan bagian dari protoplasma dan dinding sel. Bahan dasar untuk sintesa adalah unsur-unsur anorganik yang diserap oleh akar dan gula yang dibentuk dari karbondioksida dan air dalam proses fotosintesa. Dengan demikian metabolism pada organisme multiseluler juga mencakup masalah penyerapan air serta senyawa-senyawa anorganik dari dalam tanah serta transport nutrien ke tempat sintesa (Campbell, 2002).

Ada beberapa faktor yang mempengaruhi kecepatan difusi ,yaitu:

a. Ukuran partikel.

Semakin kecil ukuran partikel, semakin cepat partikel itu akan bergerak. Sehingga kecepatan difusi semakin tinggi.

b. Ketebalan Membran.

Semakin tebal membrane, semakin lambat kecepatan difusinya.

c. Luas suatu area.

Semakin besar luas area, semakin cepat kecepatan difusinya

d. Jarak.

Semakin besar jarak antara dua konsentrasi, semakin lambat kecepatan difusinya

e. Suhu.

Semakin tinggi suhu, partikel mendapatkan energy untuk bergerak dengan lebih cepat. Maka, semakin cepat pula kecepatan difusinya.

Difusi merupakan peristiwa perpindahan melekul dengan menggunakan tenaga kinetik bebas, proses perpindahan ini berlangsung dari derajat konsentrasi tinggi ke derajat konsentrasi rendah. Proses ini akan terus berlangsung hingga dicapai titik keseimbangan.

Difusi merupakan proses pergerakan partikel-partikel (atom, molekul) gas, cairan, dan larutan dari konsentrasi tinggi ke konsentrasi rendah hingga mencapai tahap kesetimbangan.

Macam-macam difusi :

 Difusi dipermudah sengan saluran protein

Substansi seperti asam amino, gula, dan substansi bermuatan tidak dapat berdifusi melalui membran plasma. Substansi-substansi tersebut melewati membran plasma melalui saluran yang dibentuk oleh protein. Protein yang membentuk saluran yang dibentuk oleh protein. Protein yang membentuk saluran ini merupakan protein integral.

 Difusi dipermudah dengan protein pembawa

Proses difusi ini melibatkan protein yang membentuk suatu saluran dan mengikat substansi yang ditransport. Protein ini disebut protein pembawa. Protein pembawa biasanya mengangkut molekul polar, misalnya sam amino dan glukosa (Campbell, 2002).

2.2 Osmosis

Osmosis adalah perpindahan air melalui membrane permeable selektif dari bagian yang lebih encer ke bagian yang lebih pekat (www.wikipedia.com).

Osmosis adalah perpindahan molekul air melalui membrane semipermiabel dari larutan yang konsentrasi airnya tinggi ke larutan yang konsentrasinya rendah. Dengan kata lain osmosis berarti juga perpindahan molekul dari larutan berkepekatan rendah (hipotonis) ke larutan berkepekatan tinggi (hipertonis) melalui selaput (membrane) semipermeabel. Membrane semipermeabel harus dapat ditembus oleh pelarut, tetapi tidak oleh zat terlarut, yang mengakibatkan gradient 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 perunit luas yang dibutuhkan untuk mencegah mengalirnya pelarut melalui membran permeable selektif 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 bahkan pada sifat zat terlarut itu sendiri.

Osmosis adalah suatu topik yang penting dalam biologi karena fenomena ini dapat menjelaskan mengapa air dapat ditransportasikan ke dalam dan keluar sel (Pratiwi, 2004).

Osmosis adalah peristiwa perpindahan massa dari lokasi dengan potensi solvent tinggi, menuju lokasi berpotensi solvent rendah, melalui membran semi-permeable.Umumnya yang disebut sebagai solvent di sini adalah air. Dapat dikatakan bahwa peristiwa osmosis adalah transfer solvent (dan bukan solut).Sedangkan peristiwa transfer solut, dikenal sebagai dialysis (arah aliran dari titik berpotensi solut tinggi menuju ke rendah) (Pratiwi, 2004).

Prinsip osmosis: transfer molekul solvent dari lokasi hypotonic (potensi rendah) solution menuju hypertonic solution, melewati membran. Jika lokasi hypertonic solution kita beri tekanan tertentu, osmosis dapat berhenti, atau malah berbalik arah (reversed osmosis).Besarnya tekanan yang dibutuhkan untuk menghentikan osmosis disebut sebagai osmotic press.Jika dijelaskan sebagai konsep termodinamika, osmosis dapat dianalogikan sebagai proses perubahan entrropi. Komponen solvent murni memiliki entropi rendah, sedangkan komponen berkandunagn solut tinggi memiliki entropi yg tinggi juga.

Mengikuti Hukum Termo II: setiap perubahan yang terjadi selalu menuju kondisi entropi maksimum, maka solvent akan mengalir menuju tempat yg mengandung solut lebih banyak, sehingga total entropi akhir yang diperoleh akan maksimum.Solvent akan kehilangan entropi, dan solut akan menyerap entropi. "Orang miskin akan semakin miskin, sedang yang kaya akan semakin kaya". Saat kesetimbangan tercapai, entropi akan maksimum, atau gradien (perubahan entropi terhadap waktu) = 0. Ingat: pada titik ekstrim, dS/dt = 0 (Volk, 1988).

Contoh proses osmosis yang terjadi misalnya, masuk dan naiknya air mineral dalam tubuh pepohonan merupakan proses osmosis. Air dalam tanah memiliki kandungan solvent lebih besar (hypotonic) dibanding dalam pembuluh, sehingga air masuk menuju xylem atau sel tanaman. Jika sel tanaman diletakkan dalam kondisi hypertonic (solut tinggi atau solvent rendah), maka sel akan menyusut (ter-plasmolisis) karena cairan sel keluar menuju larutan hypertonic. Ikan air tawar yang ditempatkan di air laut akan mengalami penyusutan volume tubuh. Air laut adalah hypertonic bagi sel tubuh manusia, sehingga minum air laut justru menyebabkan dehidrasi. Kentang yang dimasukkan ke dalam air garam akan mengalami penyusutan (Pratiwi, 2004).

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 air larutan yang potensial air tinggi menuju potensial air rendah. Ketika sel tumbuhan diletakkan pada larutan yang hipertonik atau lebih pekat dibanding konsentrasi plasma selnya maka air yang berada dalam vakoula akan merembes ke luar sel. Akibatnya protoplasma mengkerut dan terlepas dari dinding sel, peristiwa ini disebut dengan plasmolisis. Keadaan tersebut dapat kembali seperti semula apabila lingkungan sel diganti dengan larutan hipotonik. Kembalinya keadaan protoplasma setelah plasmolisis disebut deplasmolisis.

Metabolisme pada organisme multiselluler mencakup beberapa hal, antara lain transport zat hara dan transport ion. Sistem transport pada hewan yaitu sistem sirkulasi. Pada sistem sirkulasi, aliran materi terjadi karena adanya daya dorong dari organ pemompa. Sedang sistem transport pada tumbuhan yaitu sistem vaskuler, pada sistem ini aliran senyawa berlangsung mengikuti atau melawan padatan (gradient) konsentrasi.

Sel terdiri atas materi hidup yang disebut dengan protoplasma. Protoplasma sel dibatasi dari lingkungan sekitarnya oleh selaput sel tipis yang disebut dengan membran plasma (membran sel). Membran ini mempunyai kemampuan untuk mengatur secara selektif aliran materi dari dan keluar sel. Berdasarkan kemampuan membran menyeleksi aliran materi antar sel dan lingkungannya maka membran dapat dibedakan menjadi dua jenis. Membran dikatakan permiabel apabila semua jenis molekul dalam cairan dapat melewati membran. Sedang suatu membran dikatakan semi-permiabel jika hanya dapat dilewati oleh molekul-molekul tertentu saja. Terdapat dua proses fisikokimiawi yang penting dalam transport materi dalam sel yaitu difusi dan osmosis (Saktiono, 1989).

BAB III

METODE KERJA

3.1 Waktu dan Tempat

Praktikum pembelahan sel (mitosis) ini dilakukan pada hari Jumat, tanggal 25 November 2011, pada pukul 07.30-09.30 wita dan bertempat di Laboratorium Keanekaragaman Hayati, Fakultas Matematika dan Ilmu pengetahuan Alam, Universitas Mulawarman.

3.2 Alat dan Bahan
3.2.1 Alat
- gelas piala
- pipet tetes
3.2.2 Bahan
- larutan metilen blue pekat
- Kristal CuSO4
- aquadest

3.3 Cara kerja
- Diteteskan metilen blue pekat ke dalam gelas piala berisi aquadest.
- Diamati penyebaran warna birunya.
- Dimasukkan Kristal CuSO4 ke dalam gelas piala yang berisi aquadest.
- Diamati penyebaran warna biru dari Kristal CuSO4.
- Dicatat waktu sampai warna larutan merata.
- Diulangi percobaan dengan metilen blue dan Kristal CuSO4 di atas, tetapi setelah penetesan larutan segera diaduk, lalu diamati.

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil Pengamatan/Pengambilan Sampel
a. Difusi











Gambar 4.1.1 (proses difusi)


b. Osmosis
Kontrol (0%) = 10 mL – 2 mL = 8 mL
10 % = 10 mL – 1 mL = 9 mL
20 % = 10 mL + 1 mL = 11 mL
30 % = 10 mL + 1 mL = 11 mL





4.2 Pembahasan
a. Difusi

Difusi adalah perpindahan molekul-molekul dari konsentrasi tinggi ke konsentrasi rendah baik melalui membrane plasma ataupun tidak. Molekul dan ion yang terlarut dalam air bergerak secara acak dengan konstan. Gerakan ini mendorong terjadinya difusi.

Pada percobaan penghomogenan metilen blue dan CuSO4  dengan aquadest, bubuk CuSO4 lebih cepat homogen dengan aquadest dibandingkan dengan metilen blue dengan aquadest. Metilen blue berdifusi ke larutan aquadest. Campuran menjadi homogen setelah 1 jam 42 menit, 35 detik.

Konsentrasi metilen blue lebih besar dari aquadest, dan lebih pekat dari aquadest. Metilen blue akan berdifusi ke aquadest. Proses penghomogenan berlangsung lebih lama dibandingkan dengan penghomogenan CuSO4, karena perbedaan konsentrasinya lebih besar. Metilen blue mengapung di aquadest karena massa jenisnya jauh lebih ringan atau lebih kecil dari aquadest.

Bila dilihat dari ukuran atau strukturnya, metilen blue dengan aquadest seharusnya lebih cepat bercampur atau menjadi homogen, karena metilen blue sama-sama berwujud zat cair seperti aquadest. Tetapi pada percobaan ini terjadi sebaliknya karena yang berlaku atau yang menjadi dasar penghomogenan di sini adalah perbedaan konsentrasinya yang lebih besar.

Meskipun CuSO4 berupa bubuk dan tidak sama-sama berupa zat cair seperti aquadest, tetapi karena perbedaan konsentrasinya kecil, maka kedua zat cepat bercampur atau cepat menjadi homogen.

b. Osmosis

Osmosis adalah perpindahan molekul air melalui membrane semipermiabel dari larutan yang konsentrasi airnya tinggi ke larutan yang konsentrasinya rendah. Dengan kata lain osmosis berarti juga perpindahan molekul dari larutan berkepekatan rendah (hipotonis) ke larutan berkepekatan tinggi (hipertonis) melalui selaput (membrane) semipermeabel.

Pada percobaan ini, air yang 10 mL tanpa kandungan glukosa (control 0%) yang didiamkan 30 menit dalam kentang berkurang menjadi 8 mL. karena kentang telah menyerap 2 mL.Pada air 10 mL yang mengandung 10% glukosa berkurang menjadi 9 mL, karena air terserap ke dalam kentang sebanyak 1 mL.

Pada air 10 mL yang mengandung 20 % glukosa, yang didiamkan 30 menit dalam kentang bertanbah menjadi 11 ml, karena air  yang terkandung dalam kentang keluar dan tercampur dengan larutan gula.

Air 10 ml yang mengandung 30% glukosa yang didiamkan 30 menit dalam kentang bertambah menjadi 11 ml, karena telah ditambah dengan air yang keluar dari dalam kentang.

Proses yang mempengaruhi penyerapan dan keluarnya air pada kentang adalah proses osmosis ( perpindahan zat dari konsentrasi rendah ke konsentrasi tinggi ). Dari percobaan ini, air yang tidak mengandung glukosa dan sedikit glukosa ( 10% ) airnya berkurang, karena konsentrasi air masih rendah dari kentang. Sedang  pada larutan glukosa 20% dan 30%, air malah bertambah karena konsentrasi larutannya tinggi dari air dalam kentang, sehingga air dalam kentang keluar.

BAB V

PENUTUP

5.1 Kesimpulan

Berdasarkan praktikum yang telah dilakukan dapat disimpulkan bahwa :

-  Pada percobaan penghomogenan metilen blue dan CuSO4  dengan aquadest, bubuk CuSO4 lebih cepat homogen dengan aquadest dibandingkan dengan metilen blue dengan aquadest, karena yang berlaku atau yang menjadi dasar penghomogenan di sini adalah perbedaan konsentrasinya.

-  Proses yang mempengaruhi penyerapan dan keluarnya air pada kentang adalah proses osmosis (perpindahan zat dari konsentrasi rendah ke konsentrasi tinggi ). Dari percobaan ini, air yang tidak mengandung glukosa dan sedikit glukosa (10% ) airnya berkurang, karena konsentrasi air masih rendah dari kentang. Sedang  pada larutan glukosa 20% dan 30%, air malah bertambah karena konsentrasi larutannya tinggi dari air dalam kentang, sehingga air dalam kentang keluar.

- Difusi adalah perpindahan molekul-molekul dari konsentrasi tinggi ke konsentrasi rendah, sedang osmosis adalah perpindahan molekul air melalui membrane semipermiabel dari larutan yang konsentrasi airnya tinggi ke larutan yang konsentrasinya rendah.

5.2 Saran

Pada percobaan selanjutnya akan lebih baik bila menambahkan bahan, baik larutan atau tumbuhannya. Misalnya menggunakan larutan garam.

DAFTAR PUSTAKA

Campbell, NA. JB. Reece, LG. Mitchell. 2002. Biologi Jilid 1. Jakarta: Erlangga.
J.W. Kimbal. 1987. Biologi. Edisi 5 (terjemahan). Jakarta :Erlangga.
Pratiwi, D.A. 2004. Penuntun Biologi. Jakarta: Erlangga.
Saktiono. 1989. Biologi Umum. Jakarta: Gramedia
Volk, W. 1988. Mikrobiologi dasar. Jakarta: Erlangga.