Difusi, Osmosis, Krenasi, Plasmolisis

Pengantar

• Transportasi materi sel adalah suatu proses yang secara riil bisa menunjukkan bahwa sel sebagai unit terkecil kehidupan ternyata terjadi sirkulasi keluar masuk suatu zat , artinya suatu zat /materi bisa keluar dari sel , dan bisa masuk melalui membrannya .
• Adanya sirkulasi ini bisa menjelaskan bahwa sel tidak diam , ternyata sungguh dinamis dengan lingkungannya , jika memerlukan materi dari luar maka ia harus ambil materi itu dengan segala cara, yaitu mengatur tekanan agar terjadi perbedaan tekanan sehingga materi dari luar itu bisa masuk.
• Kondisi sel tidak selalu berada pada keadaan yang normal yang dengan mudah ia mengaturnya ia bisa mencapai homeostatis / seimbang .
• Terkadang sel juga bisa berada di lingkungan yang ekstrem menyebabkan semua isi sel dapaksakan keluar karena diluar tekanan lebih besar , jika terjadi demikian maka terjadilah lisis / plasmolisis yang membawa sel itu mati .
• Semua peristiwa Transportasi di sel itu bisa terjadi akibat Adanya Cairan sel yang kita sebut Sitoplasma / Cairan ini bersifat Koloid ( tidak kental / pekat , Juga tidak encer ) Tidak pekatnya karena kandungan airnya dan Tidak encernya karena adanya bahan organik dan an organik di sel yang terlarut ) , Jika diukur ukuran partikelnya antara 0, 01 s/d 0,1 mikron  sehingga disebut Koloid
• Sifat Koloid itulah ia bisa bersifat Gel ( Pekat ) dan Sol ( encer) , Kondisi Sol terjadi jika Sel menyerap air dari luar secara osmosis , sehingga kandungan airnya meningkat , konsentrasi kepekatannya berkurang sehingga menjadi Sol , jika ir yang dimasukkan itu digunakan maka Cairan akan bersifat Gel Lagi sehingga terjadi Transportasi OK    

• Plasmolisis adalah contoh kasus transportasi sel secara osmosis dimana terjadi perpindahan larutan dari kepekatan yang rendah ke larutan yang pekat melalui membran semi permeable , yang akan dibahas drngan contoh pada darah .

OSMOSIS

• Osmosis memainkan peranan yang sangat penting pada tubuh makhluk hidup, misalnya, pada membrane sel darah merah.
• Jika kamu meletakan sel darah merah dalam suatu larutan hipertonik (lebih pekat), air yang terdapat dalam sel darah akan ditarik keluar dari sel sehingga sel mengerut dan rusak. Peristiwa ini disebut KRENASI.
• Sebaliknya, jika kamu meletakan sel darah merah dalam suatu larutan yang bersifat hipotonik (lebih encer), air dari larutan tersebut akan ditarik masuk kedalam sel darah sehingga sel mengembang dan pecah.Proses ini disebut HEMOLISIS.
• Orang yang mengonsumsi terlalu banyak makanan berkadar garam tinggi, jaringan sel dan jaringan antar selnya akan mengandung banyak air.hal ini dapat menyebabkan terjadinya pembengkakan tubuh yang disebut OEDEMA

• Pemahaman mengenai proses osmosis ini sangat diperlukan dalam bidang kedokteran.
• Misalnya, dalam pemberian nutrisi bagi pasien melalui infus.
• Pada infus, larutan nutrisi dimasukan langsung kedalam pembuluh darah.
• Larutan ini harus memilik tekanan osmotik yang sama dengan tekanan osmotik darah agar sel darah tidak mengalami krenasi atau hemolisis karena sangat membahayakan jiwa pasien.
• Tekanan osmotik darah pada suhu 25 C adalah 7,7atm oleh karena itu, jika pasien akan diberi larutan glukosa melalui infus,konsentrasi glukosa yang digunakan harus memiliki persen masa 5,3%
• Osmosis yang terjadi juga bisa kita amati pada peristiwa alam lainnya ,dalam banyak contoh yang menarik. misalnya pada pengawetan selai dan jeli yang dilakukan di rumah merupakan contoh lain dari penerapan tekanan osmotik.
• Gula dalam jumlah yang banyak ternyata penting dalam proses pengawetan karena gula membantu membunuh bakteri yang bisa mengakibatkan botulisme.
• Bila sel bakteri berada dalam larutan gula hipertonik (konsentrasi tinggi), air intrasel cenderung untuk bergerak keluar dari sel bakteri ke larutan yang lebih pekat lewat osmosis.
• Proses ini yang disebut krenasi (crenation), menyebabkan sel mengerut dan akhirnya tidak berfungsi lagi. Keasaman alami buah-buahan juga menghambat pertumbuhan bakteri.
• Tekanan osmotik juga merupakan mekanisme utama dalam pengangkutan air ke bagian atas tumbuhan.
• Karena daun terus-menerus kehilangan air ke udara, dalam proses yang disebut transpirasi, konsentrasi zat terlarut dalam cairan daun meningkat.
• Air didorong ke atas lewat batang, cabang dan ranting-ranting pohon oleh tekanan osmotik.
• Diperlukan tekanan sebesar 10-15 atm untuk mengangkut air ke daun di pucuk pohon redwood di California, yang tingginya mencapai sekitar 120 m.
• Teknik mengeluarkan bisul pada tubuh dengan mekanisme osmosis dengan menerapkan gelli berupa balsam/salep yang hipertonik juga memudahkan bisul segera kempes,
• Pembuatan telur asin , ikan asin dan tentu contoh yang lain yang prinsipnya disitu ada perbedaan tekanan dipastikan proses osmosis akan berlangsung.

PROSES ini juga bisa terlihat pada tanaman yang dipupuk urea sangat pekat tanaman bisa diharapkan tumbuh dengan baik tetapi malah mati

Jadi

• Plasmolisis merupakan dampak dari peristiwa osmosis.
• Jika sel tumbuhan diletakkan di larutan garam terkonsentrasi (hipertonik), sel tumbuhan akan kehilangan air dan juga tekanan turgor, menyebabkan sel tumbuhan lemah.
• Tumbuhan dengan sel dalam kondisi seperti ini layu.
• Kehilangan air lebih banyak akan menyebabkan terjadinya plasmolisis
• Dampak plasmolisis yang meneyebabkan tekanan terus berkurang sampai di suatu titik di mana protoplasma sel terkelupas dari dinding sel, menyebabkan adanya jarak antara dinding sel dan membran.
• Akhirnya cytorrhysis – runtuhnya seluruh dinding sel – dapat terjadi.
• Tidak ada mekanisme di dalam sel tumbuhan untuk mencegah kehilangan air secara berlebihan, juga mendapatkan air secara berlebihan, tetapi plasmolisis dapat dibalikkan jika sel diletakkan di larutan hipotonik.
• Proses sama pada sel hewan disebut krenasi.

Sel hewan (darah) dalam kondisi lingkungan berbeda

Sel tumbuhan sebelum plasmolisis Sesudah plasmolisis

• Plasmolisis hanya terjadi pada kondisi ekstrem, dan jarang terjadi di alam.
• Biasanya terjadi secara sengaja di laboratorium dengan meletakkan sel pada larutan bersalinitas tinggi atau larutan gula untuk menyebabkan ekosmosis,
• seringkali menggunakan tanaman Elodea atau sel epidermal bawang yang memiliki pigmen warna sehingga proses dapat diamati dengan jelas.

• Bila sel tumbuhan dimasukkan kedalam cairan hipotonik,turgor sel akan meningkat.
• Bila berada dalam keadaan isotonik (larutan yang konsentrasinya sama dengan konsentrasi isi sel,maka sebagian sel yang ada mengalami plasmolisis,sebagian sel tidak.
• Keadaan ini dapat dipakai untuk menentukan tekanan osmosis sel dengan meletakkan pada larutan yang ditentukan molaritas larutan atau tekanan osmotiknya dan melihat berapa banyak sel yang terplasmolisis.
• Jika konsentrasi larutan yang menyebabkan 50% sel terplasmolisis diketahui ,maka nilai tekanan osmosis sel dapat ditentukan dengan menggunakan rumus sebagai berikut :

• phi = M x R x T di mana

• phi = tekanan osmotik (atm)=Tekanan Osmotik sel
• M = Molaritas , Konsentrasi larutan yang menyebabkan 50% sel terplasmolisis
• R = tetapan gas (0.082 )
• T = suhu (Kelvin ) =Temperatur mutlak (273+t 0C)

• Dalam proses osmosis terdapat tekanan osmosis yang merupakan tekanan hidrostatik yang terdapat suatu larutan pada keseimbangan osmosis.
• Tekanan yang diberikan pada suatu larutan akan meningkatkan energi bebas ,sehingga PA meningkat dan juga meningkatkan kemampuan difusi dalam larutan.
• Tekanan yang diberikan atau sering disebut PT yang disebut juga tekanan turgor.Dari ketiga potensial tersebut dapat dilihat adanya hubungan yang dapat dituliskan rumus sebagai berikut :

• PA = PO + PT
• Dari rumus tersebut terlihat,apabila tidak ada tekanan maka rumusnya menjadi :
• PA = PO

KETERANGAN :

• PA = Potensial air
• PO = Potensial osmotik
• PT = Potensial tekanan

PERCOBAAN PLASMOLISIS Pada Daun Rhoeo discolor ( Daun Adam and Eva)

OSMOSIS

• Air menjadi kebutuhan pokok bagi semua tanaman juga merupakan bahan penyusun utama dari protoplasma sel. Rhoeo discolor merupakan tumbuhan yang banyak tumbuh didaerah tropis.
• Umumnya tanaman ni tumbuh didaerah dingin dan cukup air.
• Tanaman ini tidak dapat tumbuh didaerah tanah yang jenuh atau tergenang karena batang dan daunnya akan cepat membusuk, dan tanaman ini juga tidak dapat tumbuh didaerah yang kurang air karena daun dan batangnya akan mengerdil

• Tanaman ini juga merupakan tanaman yang mempunyai ciri yaitu dengan bentuk daunya yang memanjang seperti daun jagung, mempunyai warna ungu pada pada permukaan bawah dan warna hijau dipermukaan atas.
• Pada permukaan atas licin karena terdapat lapisan lilin.
• Tanaman ini mempunyai akar serabut sehingga termasuk tanaman monocotyledoneae

• Dalam sistematika tumbuhan, kedudukan tanaman nanas kerang (Rhoeo discolor) diklasifikasikan sebagai berikut :

• Kingdom : Plantae
• Subkingdom : Tracheobionta
• Superdivisio : Spermatophyta
• Divisio : Magnoliophyta
• Class : Liliopsida
• Ordo : Commelinales
• Famili : Commelinaceae
• Genus : Rhoeo
• Spesies : Rhoeo discolor
• Nama daerah : Tanaman / Daun Adam dan Hawa

• Rhoeo mempunyai jaringan yang terdiri dari sel-sel yang bentuknya sama dapat juga melakukan fungsi khusus yang dapat juga bersama jaringan lain membentuk fungsi yang lebih kompleks.
• Pertumbuhan darai tana,mn ini sangat penting pada aktivitas jaringan meristem.
• Dan jaringanya terbagi dua yang berdasarkan kemampuan untuk tumbuh dan memperbanyak diri yaitu jaringan meristem dan jaringan yang permanen

• Pada hakikatnya tekanan osmose merupakan suatu proses tekanan yang menyebabkan difusi. Osmose juga merupakan difusi dari tiap pelarut melalui suatu selaput yang permeabel secara difertensial.
• Membran sel yang meloloskan molekul tertentu, tetapi menghalangi melekul lain dikatakan permeabel secara diferensial. Seperti dikatakan diatas, pelarut universal adalah air (Kramer dan Kozlowski,1960).

• Secara sederhana dapat dikatakan bahwa osmosis adalah difusi air melalui selaput yang permeabel secara differensial dari suatu tempat berkonsentrasi tinggi ketempat berkonsentrasi rendah. Pertukaran air antara sel dan lingkungan adalah suatu faktor yang sangat penting sehingga memerlukan suatu penamaan khusus yaitu osmosis

• Suatu percobaan yang menunjukan proses osmosis adalah suatu percobaan yang mengamati suatu lubang bawah dari tabung gelas ditutup dengan selaput. Selaput itu berfungsi sebagai membran permeabel secara differensiasi, yang meloloskan melekul-molekul air secara cepat, tetapi menghalangi molekul yang lebih besar

• Tekanan osmosis cairan dapat ditentukan dengan cara mencari suatu larutan yang mempunyai tekanan osmosis sama dengan cairan tersebut. Dalam cara ini kita dapat mengambil patokan pada terjadinya peristiwa plasmolisis sel.dalam keadan insipien plasmolisis tekanan osmosis cairan sel adalah sama dengan tekanan osmosis larutan dalam massa jaringan sel tersebut direndam. Plasmolisis dapat dilihat dibawah mikroskop sebagai suatu percobaan . (Dwidjoseputro,1984).

pengamatan sel pada larutan sukrosa 0 Mpengamatan sel pada larutan sukrosa 0,16 M

Pengamatan sel pada larutan sukrosa 0,20 Mpengamatan sel pada larutan sukrosa 0,22 M

• Dengan kondisi diluar sangat pekat ( Hypertonis ) maka pigmen daun ungu pada Rhoeo discolor akan keluar terserap larutan diluar yang pekat . Maka osmosis secara mikroskopis experimennya sudah kita buat .

• Percobaan terlihat dengan Variabel bebas Kepekatan larutan memperlihatkan transparasi pigmen terlihat , karena terjadi plasmolis pada selnya . Semakin pekat perpindahanny semakin cepat .

• Kesimpulan jadi Plasmolisis akan cepat terjadi dengan penambahan konsentrasi kepekatannya