Pengertian dan Perbedaan Difusi, Osmosis, Endositosis dan Eksositosis

DIFUSI

Uraian berikut akan membahas proses terjadinya transpor pasif dan transpor aktif dengan lebih rinci.

Difusi adalah perpindahan molekul-molekul dari konsentrasi tinggi ke konsentrasi rendah baik melalui membran plasma ataupun tidak.

Molekul dan ion yang terlarut dalam air bergerak secara acak dengan konstan. Gerakan acak ini mendorong terjadinya difusi. Difusi dapat dibedakan menjadi dua, yaitu difusi sederhana dan difusi terbantu (facilitated diffusion).

a) Difusi Sederhana

Proses Difusi pada Gula Terlarut

Molekul zat dapat berdifusi secara spontan hingga dicapai kerapatan yang sama dalam suatu ruangan. Sebagai contoh, setetes parfum akan menyebar ke seluruh ruangan (difusi gas di dalam medium udara).

Molekul dari sesendok gula akan menyebar ke seluruh volume air dalam gelas meskipun tidak diaduk (difusi zat padat di dalam medium air) sehingga kerapatan zat tersebut merata. Perhatikan gambar proses terjadinya difusi di samping.

Peristiwa difusi sederhana dapat diamati ketika kita memasukkan segumpal gula ke dalam air (a), molekul-molekulnya terlarut (b), dan tersebar (berdifusi) (c). Pada akhirnya proses difusi menyebabkan gula tersebar merata ke dalam air (d).

b) Difusi Terbantu

Skema Difusi Terbantu

Difusi terbantu merupakan proses difusi dengan perantara protein pembawa (carrier protein). Arah perpindahan molekul seperti halnya pada difusi biasa yaitu dari konsentrasi tinggi ke konsentrasi rendah, hanya saja protein pembawa membantu proses perpindahan molekul ini.

Difusi terbantu merupakan transpor melalui media pembawa. Pada proses ini, molekul diikat oleh reseptor pada sisi luar sel dan dilewatkan melalui membran plasma oleh protein trans-membran yang telah mengalami perubahan susunan. Setelah itu, protein pembawa kembali pada susunan semula. Protein pembawa juga dapat membuat celah yang dapat dilalui oleh ion-ion seperti Cl– dan Na+ . 

Perhatikan skema difusi terbantu pada di samping.

OSMOSIS

Osmosis adalah perpindahan molekul air melalui membran semipermeabel dari larutan yang konsentrasi airnya tinggi ke larutan yang konsentrasi airnya rendah. 

Dengan kata lain, osmosis juga berarti perpindahan molekul dari larutan berkepekatan rendah (hipotonis) ke larutan berkepekatan tinggi (hipertonis) melalui selaput (membran) semipermeabel.

Proses Terjadinya Osmosis
Pada Membran Semipermeabel 

Perhatikan skema osmosis pada Gambar 1.11 agar Anda lebih paham tentang proses terjadinya osmosis.

a) Lubang bawah tabung gelas yang berisi larutan garam ditutup dengan membran selektif permeabel, yang dapat dilewati molekul air tetapi tidak dapat dilewati garam.

b) Ketika tabung dimasukkan dalam gelas beker berisi akuades, molekul air berosmosis ke dalam tabung sehingga volume larutan dalam tabung bertambah. 

c) Larutan berhenti naik ketika tekanan berat akuades mampu mengimbangi tekanan osmotik.

Peristiwa osmosis terjadi dalam sel. Bila konsentrasi larutan dalam sel tinggi, air akan masuk sel dan terjadi endosmosis. Hal ini menyebabkan tekanan osmosis sel menjadi tinggi. Keadaan yang demikian dapat memecahkan sel (lisis). 

Jadi, lisis adalah hancurnya sel karena rusaknya atau robeknya membran plasma.

Sebaliknya, apabila konsentrasi larutan di luar sel lebih tinggi, air dalam sel akan keluar dan terjadi eksosmosis.

Eksosmosis pada hewan akan menyebabkan pengerutan sel yang disebut krenasi dan pada tumbuhan akan menyebabkan terlepasnya membran dari dinding sel yang disebut plasmolisis. Perhatikan Gambar berikut.

Dari Gambar disamping, dapat diketahui bahwa sel hewan dapat mengalami lisis (pecah) apabila larutan di luar sel bersifat hipotonik. Perhatikan tanda panah biru. Tanda panah menunjukkan aliran air yang berosmosis masuk ke dalam sel.

Sebaliknya, sel hewan akan mengalami krenasi apabila larutan diluar sel bersifat hipertonik. Perhatikan tanda panah biru yang menunjukkan aliran air keluar dari sel menuju medium hipertonik yang lebih pekat.

Sel akan membiarkan air masuk dan keluar secara berimbang apabila kondisi medium larutan bersifat isotonik.

Perhatikan contoh berikut agar Anda mengetahui lebih jelas mengenai terjadinya krenasi dan lisis pada sel darah merah.

Cermati tiga bentuk sel darah merah pada gambar berikut.
Jika sel darah merah ditempatkan dalam air laut, maka cairan sel akan keluar dengan cara osmosis dan sel mengerut (krenasi). Hal ini karena air laut mengandung jumlah molekul air yang lebih kecil daripada sitoplasma sel darah merah. Air laut hipertonik terhadap sitoplasma sel. Kondisi hipertonik terdapat di  Gambar (a).

Jika sel darah merah dimasukkan dalam air murni maka molekul air akan berosmosis ke dalamnya. Osmosis ini terjadi karena di luar sel (100%) terdapat konsentrasi air yang lebih tinggi daripada di dalam sel. Air di sekitar sel itu disebut hipotonik terhadap sitoplasma sel. Membran sel dari sel darah merah sangat rapuh dan tidak tahan akan peningkatan tekanan di dalam sel. Akibatnya sel itu semakin mengembang dan akhirnya mengalami hemolisis (pecah). Perhatikan Gambar (b).

Jika sel darah merah itu ditempatkan dalam media larutan yang konsentrasinya sama dengan sitoplasma (plasma darah atau larutan garam 0,9%), sel darah itu tidak akan mendapat tambahan atau kehilangan air dengan cara osmosis. Oleh karena itu, bentuk sel darah merah itu tetap. Larutan demikian disebut isotonik.

Kondisi terdapat di Gambar (c).

Anda telah mengetahui proses terjadinya transpor pasif, yaitu difusi dan osmosis. Proses terjadinya transpor pasif berbeda dengan transpor aktif. 

Transpor aktif meliputi pompa ion natrium-kalium, endositosis, dan eksositosis.

Pompa Natrium-Kalium

Berbeda dengan difusi terbantu yang termasuk transpor pasif karena mengikuti gradien konsentrasi, maka transpor aktif ini bersifat melawan gradien konsentrasi.

Pada transpor aktif terjadi pemompaan molekul melewati membran dan melawan gradien konsentrasi. Pada transpor aktif diperlukan energi untuk melawan gradien konsentrasi. Transpor aktif ini berfungsi memelihara konsentrasi molekul kecil dalam sel yang berbeda dengan konsentrasi molekul lingkungannya.

Sebagai contoh ion K+ penting untuk mempertahankan kegiatan listrik di dalam sel saraf dan memacu transpor aktif zat-zat lain. Meskipun ion Na+ dan K+ dapat melewati membran, karena kebutuhan akan ion K+ lebih tinggi maka diperlukan lagi pemasukan ion K+ ke dalam sel dan pengeluaran ion Na+ keluar sel.

Konsentrasi ion K+ di luar sel rendah, sedangkan di dalam sel tinggi. Sebaliknya, konsentrasi ion Na+ di dalam sel rendah dan di luar sel tinggi. Bila terjadi proses difusi, maka akan terjadi difusi ion K+ dari dalam sel ke luar, sedangkan difusi ion Na+ dari luar ke dalam sel.

PompaIno Natrium-Kalium; Transport Aktif

Akan tetapi, yang terjadi sebenarnya bukanlah difusi karena pergerakan ion-ion itu melawan gradien kadar maka terjadi pemasukan ion K+ dan pengeluaran ion Na+ . Energi ATP diperlukan untuk melawan gradien kadar itu dengan pertolongan protein yang ada dalam membran. Setiap pengeluaran 3 ion Na + dari dalam sel diimbangi dengan pemasukan 2 ion K+  dari luar sel. Oleh sebab itu, proses ini disebut pompa natrium-kalium.

Endositosis dan Eksositosis

Endositosis dan eksositosis merupakan transpor yang memerlukan energi. 

Endositosis merupakan proses masuknya senyawa melalui membran dengan cara pembungkusan senyawa dan cairan ekstraselular dengan pelekukan ke dalam sebagian membran. 

Hal ini terjadi pada organisme uniselular dan sel darah putih.

Jika yang dimasukkan berupa senyawa padat disebut fagositosis, sedangkan jika berupa larutan disebut pinositosis.

Transport Aktif; Endositosis

Eksositosis merupakan proses pengeluaran zat dari dalam sel keluar sel. Sekret terbungkus kantong membran yang selanjutnya melebar dan pecah. 

Eksositosis terjadi pada beberapa sel kelenjar atau sel sekresi. Perhatikan skema eksositosis pada Gambar berikut.

Transport Aktif; Eksositosis

Dalam bidang pertanian, pemahaman tentang transpor pasif (difusi dan osmosis) sangatlah penting.

Misalnya untuk menentukan dosis pupuk dan obat-obatan yang aman bagi tanaman. Jika dosis terlalu pekat, tanaman bisa mati karena terjadi plasmolisis. 

Selain itu, dengan memahami transpor pasif, kita dapat mengetahui bahwa macam zat yang diberikan pada tanaman sebagai nutrien hendaknya berupa ion-ion yang mudah masuk ke dalam sel-sel tanaman. 

Zat-zat organik seperti gula dan protein tidak akan masuk ke dalam sel tanaman karena membran sel impermeabel terhadap zat-zat tersebut. Zat-zat tersebut justru akan memicu plasmolisis dan akhirnya mematikan tanaman. Sifat semipermeabel membran plasma menyebabkan tanaman mampu memilih zat-zat yang dapat masuk ke dalam sel dan yang tidak.

Ya... Demikian penjelasan mengenai Difusi dan Osmosis yang termasuk pada Transport Pasif. Dan Endositosis dan Eksositosis yang termasuk dalam transport aktif. Semoga cukup jelas.., tidak membingungkan dan Semoga bermanfaat...!

Selamat Belajar.. dan terus belajar...!

Author : Guru Sebenar

Share this

Related Posts