LAPORAN HASIL PRAKTIKUM BIOLOGI
PENGAMATAN DIFUSI DAN OSMOSIS
Disusun oleh :
----XI IPA 1
SMA NEGERI 1
A. Tujuan
1. Mengamati dan mengetahui proses difusi metilen biru dalam air. 2. Mengamati dan mengetahui proses osmosis menggunakan kentang. B. Dasar Teori
Ada tiga macam gerakan ion atau molekul zat untuk melewati membran plasma yaitu difusi, osmosis dan transpor aktif. Pergerakan molekul-molekul zat secara difusi dan osmosis tidak memerlukan energi sehingga disebut transpor pasif sedangkan transpor aktif memerlukan energi untuk pergerakannya.
1. Difusi
Difusi merupakan suatu proses penyebaran molekul-molekul suatu zat yang ditimbulkan oleh suatu gaya yang identik dengan energi kinetik. Gas, zat cair dan zat padat molekul-molekulnya ada kecenderungan untuk menyebar ke segala arah sampai mencapai konentrasi yang sama.
Difusi terjadi dari ruang yang berkosentrasi lebih tinggi ke ruang yang berkonsentrasi lebih rendah, apabila kedua benda dipisahkan oleh membran permeabel terhadap zat tersebut. Difusi berlangsung menurut konsentrasi dari suatu gradient atau suatu kemiringan. Proses ini pada umumnya terdapat pada sel seperti perembesan oksigen, karbondioksida, glukosa, asam amino dan garam mineral.
Tiap molekul bergerak secara lurus sampai ia bertabrakan dengan molekul lainnya. Contoh molekul glukosa bertabrakan dengan molekul glukosa yang lainnya,dengan molekul air atau dengan molekul selolusa .Pada setiap tabrakan molekul terpental dan menuju ke arah yang lain, hal inilah yang menyebabkan gerakan acak dari molekul tersebut.
Kecepatan difusi ditentukan oleh : jumlah zat yang tersedia, kecepatan gerak kinetik dan jumlah celah pada membran sel. Difusi sederhana ini dapat terjadi melalui dua cara:
Melalui celah pada lapisan lipid ganda, khususnya jika bahan berdifusi terlarut lipid.
Melalui saluran licin pada beberapa protein transpor.
Mekanisme difusi melalui membran dapat berlangsung melalui tiga
diameter lebih kecil dari diameter pori tersebut dapat melaluinya. Sementara itu, molekul – molekul berukuran besar seperti asam amino, glukosa, dan beberapa garam – garam mineral, tidak dapat menembus membran secara langsung, tetapi memerlukan protein pembawa atau transporter untuk dapat menembus membran. Proses masuknya molekul besar yang melibatkan transporter dinamakan difusi difasilitasi.
Peristiwa difusi pada tumbuhan sangat penting untuk keseimbangan hidup tumbuhan. Karbon dioksida (CO2) dan oksigen (O2) diambil oleh tumbuhan dari
udara melalui proses difusi. Pengambilan air dan garam mineral oleh tumbuhan dari dalam tanah, salah satunya melalui proses difusi. Difusi zat dari dalam tanah ke dalam tubuh tumbuhan disebabkan konsentrasi garam mineral di tanah lebih tinggi daripada di dalam sel. Demikian juga gas CO2 di udara masuk ke dalam
tubuh tumbuhan karena konsentrasi CO2 di udara lebih tinggi daripada di dalam
sel tumbuhan. Sebaliknya, O2 dapat berdifusi keluar tubuh tumbuhan jika
konsentrasi O2 dalam tubuh tumbuhan lebih tinggi akibat adanya fotosintesis
dalam sel.
2. Osmosis
Osmosis menurut para ahli kimia adalah difusi dari setiap pelarutmelalui suatu selaput yang permeabel secara diferensial. Membran sel yang meloloskan
molekul tertentu tetapi menghalangi molekul lain dikatakan permeable secara diferensial.Secara sederhana dapat dikatakan bahwa osmosis adalah difusi melalui selaput/ membran yang permeabel secara diferensial dari suatu tempat yang berkonsentrasi tinggi ke tempat yang berkonsentrasi rendah.
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 larutan yang potensial airnya tinggi ke potensial yang rendah melalui membran selektif permeabel (semipermeabel). Membran selektif permeabel adalah selaput pemisah yang hanya dapat dilalui oleh air dan molekul-molekul tertentu yang larut di dalamnya. Molekul-molekul yang dapat melewati membran semipermeabel adalah molekul-molekul asam amino, asam lemak dan air, sedangkan molekul zat yang berukuran besar misalnya polisakarida (pati) dan protein tidak dapat melewati membran semipermeabel tersebut tetapi memerlukan protein pembawa atau transporter untuk dapat menembus membran. Larutan yang memiliki konsentrasi tinggi memiliki tekanan osmosis yang tinggi pula maupun sebaliknya. Setiap sel hidup merupakan sistem osmosis. Jika sel ditempatkan dalam larutan yang lebih pekat (hipertonis) terhadap cairan sel maka air dalam sel akan terisap keluar. Hal itu akan menyebabkan plasma menyusut. Jika air sel terus terisap keluar akan
Persamaan osmosis dan difusi:
Osmosis dan difusi merupakan mekanisme nutrien pada waktu transport nutrien melewati membran yang bersifat pasif. Transport pasif memiliki arti bahwa mekanisme transport tersebut tidak melawan gradien konsentrasi sehingga tidak membutuhkan energi untuk melakukan mekanisme ini.
3. Transpor Aktif
Pada sel-sel akar tumbuhan terdapat penumpukan mineral. Artinya,
konsentrasi mineral di dalam sel lebih tinggi daripada di luar sel, atau potensial air di luar sel lebih tinggi dibandingkan dengan potensial air di dalam sel. Oleh karena itu, osmosis dari luar sel ke dalam sel tetap berlangsung untuk mencegah plasmolisis. Akan tetapi, keadaan ini menghambat pengambilan mineral dari luar ke dalam sel melalui difusi, terutama karena membran sel memiliki permeabilitas yang sangat rendah. Untuk mengatasi hal tersebut, diperlukan transpor aktif yang melibatkan energi dari ATP agar ion-ion dapat masuk ke dalam sel. ATP adalah molekul pembawa energi di dalam sel.
Transpor aktif merupakan transpor partikel-partikel melalui membran semipermeabel yang bergerak melawan gradien konsentrasi yang memerlukan energi dalam bentuk ATP. Transpor aktif berjalan dari larutan yang memiliki konsentrasi rendah ke larutan yang memiliki konsentrasi tinggi, sehingga dapat tercapai keseimbangan di dalam sel. Adanya muatan listrik di dalam dan luar sel dapat mempengaruhi proses ini, misalnya ion K+, Na+dan CL –.
C. Alat dan Bahan Alat :
Gelas kimia
Pipet tetes
Stopwatch
Alat pengaduk
Timbangan
Penggaris
Pisau
Tisu Bahan :
Larutan metilen biru
Larutan gula 20% dan 40%
Air
Kentang D. Cara Kerja
1. Pengamatan Difusi
a. Isilah dua buah gelas kimia dengan air masing-masing sebanyak 30 mL. b. Teteskan dua tetes metilen biru, lalu aduk menggunakan alat pengaduk dan
c. Hitung dengan stopwatch berapa lama waktu metilen biru tersebut akan merata dalam air. Setelah metilen biru merata, catatlah waktu yang tertera. d. Percobaan kedua, teteskan pula dua tetes metilen biru pada gelas kimia yang
lain. Tanpa bantuan, diaduk coba amati berapa waktu yang diperlukan hingga tinta benar-benar tercampur merata.
e. Tulislah hasil pengamatan Anda pada tabel. 2. Pengamatan Osmosis
a. Bersihkan kentang mentah dari kulitnya. Potong kentang dengan ukuran 1 x 1 cm sebanyak 3 potong. Usahakan potongan kentang tersebut memiliki berat yang sama. Siapkan larutan gula 20% dan 40% masing-masing dalam gelas kimia dengan volume sekitar 20 mL.
b. Masukkan potongan kentang secara bersamaan ke masing-masing gelas kimia yang telah diberi tanda A (larutan glukosa 20%), tanda B (larutan glukosa 40%), dan tanda C berisi air.
c. Biarkan potongan kentang tersebut terendam selama 20 menit.
d. Setelah 20 menit, angkatlah kemudian letakkan di atas tisu. Periksa keadaan kentang tersebut, kemudian timbang ulang kentang tersebut dan catat hasilnya. e. Masukkan hasilnya pada tabel.
E. Hasil Pengamatan
I. Tabel Hasil Pengamatan Difusi
N
o Larutan Waktu
1. Air + 2 tetes metilen biru (tanpa diaduk) 8 menit 2. Air + 2 tetes metilen biru (diaduk) 6 detik
II. Tabel Hasil Pengamatan Osmosis
No Jenis Media Berat Umbi Kentang
Sebelum Percobaan Setelah Percobaan
1. Larutan gula 20% 8 gram 5,2 gram
2. Larutan gula 40% 8 gram 5,1 gram
3. Air 8 gram Tetap
F. Permasalahan dan Pembahasan
1. Adakah perbedaan waktu yang dibutuhkan bagi metilen biru menyebar merata menjadi larutan? Jelaskan!
Ada, Larutan metilen biru yang diaduk lebih cepat merata dibandingkan dengan cara tanpa pengadukan, karena larutan metilen biru yang diaduk akan menyebar secara merata, sedangkan larutan metilen biru yang tidak aduk akan mengendap pada permukan gelas. Sehingga waktu yang dibutuhkan untuk menyebar secara rata lama.
tidak. Pada percobaan difusi ini menggunakan larutan metilen biru dengan air yang diaduk dan larutan metilen biru dengan air yang tidak diaduk terjadi perbedaan waktu yang berbeda jauh. Setelah metilen biru dicampurkan air, metilen biru tersebut membentuk gumpalan yang melingkar. Gumpalan yang melingkar menunjukkan bahwa metilen biru yang sedang mengalami proses difusi yaitu peristiwa menyebarnya metilen biru yang mempunyai konsentrasi tinggi ke air yang mempunyai konsentrasi lebih rendah untuk mencapai keadaan homogen pada larutan.
3. Bagaimana keadaan (tekstur) dan berat potongan kentang dalam gelas kimia A, B, dan C setelah direndam selama 20 menit? Mengapa demikian?
Dari tabel di atas, diperoleh hasil bahwa pada kentang pertama yang awalnya memiliki berat 8 gram kemudian dimasukkan ke dalam gelas kimia A yang berisi larutan gula 20% selama 20 menit, kentang tersebut mengalami penyusutan berat menjadi 5,2 gram dan bertekstur lembek. Kentang kedua yang awalnya memiliki berat 8 gram kemudian dimasukkan ke dalam gelas kimia B yang berisi larutan gual 40% selama 20 menit, kentang tersebut mengalami penyusutan berat menjadi 5,1 gram dan bertekstur sangat lembek. Pada kentang ketiga, memiliki berat 8 gram kemudian dimasukkan ke dalam gelas kimia C yang berisi air selama 20 menit, kentang tersebut tetap memiliki berat 8 gram dan bertekstur keras.
Saat kentang direndam dalam larutan gula 20% dan 40% akan terjadi perpindahan air secara osmosis dari sel-sel kentang keluar menuju ke larutan. Perpindahan air ini terjadi karena sel-sel kentang hipotonis terhadap larutan gula yang hipertonis.
Saat kentang direndam dalam air biasa mengalami difusi dimana kandungan air yang ada di luar kentang lebih besar sehingga air cenderung masuk dan menyebabkan berat kentang bertambah (hipotonis).
4. Bagaimana mekanisme proses osmosis berdasarkan hasil pengamatan Anda? Osmosis adalah perpindahan air melalui membran permeabel selektif dari bagian yang lebih encer ke bagian yang lebih pekat. Membran semipermeabel harus dapat ditembus oleh pelarut, tapi tidak oleh zat terlarut, yang mengakibatkan gradien 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 per unit luas yang dibutuhkan untuk mencegah mengalirnya pelarut melalui membran permeabel 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 bukan 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 ke luar sel.
Osmosis adalah gerakan suatu materi, misalnya air melintasi suatu selaput atau membran. Air selalu bergerak melewati membran ke arah sisi yang mangandung jumlah materi terlarut paling banyak dan kadar air paling sedikit. Dalam
bahan-bahan kimia yang ada pada kentang. Irisan-irisan kentang yang diletakkan dalam gelas kimia air tawar akan mempunyai kadar air semula ditambah dengan air dari gelas kimia yang masuk ke dalam irisan melalui membran sel. Air yang masuk ini membuat irisan-irisan kentang tadi menjadi kaku. Kadar glukosa dalam tiap irisan kentang lebih kecil jumlahnya dibandingkan dengan kadar yang ada dalam gelas kimia air glukosa. Irisan-irisan yang ada dalam gelas kimia air glukosa menjadi lembek, karena kehilangan sebagian dari air yang semula
dikandung dalam sel-selnya. Air yang berasal dari dalam tiap irisan kentang keluar melalui membran-membran sel dan masuk ke dalam gelas kimia air glukosa. Irisan-irisan tadi akan terisi sebagian dan menjadi lembek.
G. Kesimpulan
Osmosis adalah difusi air melewati membran yang permeabel selektif dari satu larutan ke larutan lain yang mempunyai potensial air lebih rendah. Kentang yang direndam dalam larutan gula mengalami osmosis dimana
kandungan air dalam kentang lebih besar sehingga air cenderung keluar yang menyebabkan berat kentang berkurang (hipertonis).
Kentang yang direndam dalam air biasa mengalami difusi dimana kandungan
air yang ada di luar kentang lebih besar sehingga air cenderung masuk dan menyebabkan berat kentang bertambah (hipotonis).
Osmosis merupakan proses perpindahan molekul-molekul pelarut (air) dari
konsentrasi pelarut tinggi ke konsentrasi pelarut yang lebih rendah melalui membran diferensial permeabel.
