123
Pendidikan dan Latihan Profesi Guru 2012
Rayon 114 Unesa
B. Difusi
Difusi merupakan salah satu prinsip yang menggerakkan partikel zat seperti CO
2
, O
2
dan H
2
O masuk ke dalam jaringan. Gerak partikel zat ini dipengaruhi oleh beberapa faktor penting, meliputi :
1. Suhu. Setiap zat cenderung dalam keadaan bergerak. Semakin tinggi suhu, semakin aktif pergerakan molekul-molekul zat. Adanya gerakan zat ini dapat menjadi salah
satu pendorong masuknya zat ke dalam akar. 2. Konsentrasi. Bila kita membuka botol minyak wangi, bau minyak wangi akan
segera menyebar ke luar. Hal ini terjadi karena konsentrasi zat minyak wangi dalam botol sangat tinggi dibanding keadaan di luar botol. Adanya perbedaan
konsentrasi zat antara botol dan diluar botol, mendorong zat minyak wangi menyebar ke luar.
3. Tekanan. Pergerakan zat juga terjadi karena adanya perbedaan tekanan antara dua daerah. Misalnya, antara daerah di sekitar akar dengan keadaan di dalam sel
jaringan.
C. Osmosis
Difusi terjadi pada semua jenis zat, termasuk gas-gas, ion-ion dan air. Masuknya air dari luar ke jaringan akar juga merupakan peristiwa difusi. Air bergerak dari daerah
yang airnya lebih banyak ke daerah yang airnya lebih sedikit. Kandungan air dalam tanah relatif tidak terbatas potensial air sebesar-besarnya = mendekati 0 daripada air
jaringan akar. Adanya perbedaan kadar air ini mendorong air berdifusi masuk ke dalam akar.
Air yang masuk ke dalam akar akan mengisi ruang-ruang antar sel atau masuk ke dalam sel. Air dapat masuk ke dalam sel-sel akar setelah air menembus dinding dan
membran sel. Air yang bergerak menembus membran sel inilah yang disebut osmosis. Dengan kata lain, osmosis adalah difusi air menembus membran sel.
Osmosis terjadi apabila ada perbedaan konsentrasi air tinggi ke daerah yang berkonsentrasi rendah. Semakin besar konsentrasi cairan pada kedua sisi membran,
semakin tinggi tekanan osmosisnya VanCleave, 2004. Osmosis merupakan difusi air melintasi membran semipermeabel dari daerah
dimana konsentrasi air lebih tinggi ke daerah dengan konsentrasi air yang lebih rendah. Osmosis sangat ditentukan oleh potensial kimia air atau potensial air, yang
menggambarkan kemampuan molekul air untuk dapat melakukan difusi.
124
Pendidikan dan Latihan Profesi Guru 2012
Rayon 114 Unesa
Osmosis adalah difusi melalui membran semipermeabel. Masuknya larutan ke dalam sel-sel endodermis merupakan contoh proses osmosis. Dalam tubuh organisme
multiseluler, air bergerak dari satu sel ke sel lainnya dengan leluasa. Selain air, molekul- molekul yang berukuran kecil seperti O
2
dan CO
2
juga mudah melewati membran sel. Molekul-molekul tersebut akan berdifusi dari daerah dengan konsentrasi tinggi ke
konsentrasi rendah. Proses Osmosis akan berhenti jika konsentrasi zat di kedua sisi membran tersebut telah mencapai keseimbangan Anonim, 2009.
Secara luas, proses osmosis diartikan sebagai proses perpindahan pelarut melewati sebuah membran semipermeabel. Secara sederhana, osmosis dapat diartikan
sebagai proses difusi air sebagai pelarut, melewati sebuah membran semipermeabel. Masuknya air ini dapat menyebabkan tekanan air yang disebut tekanan osmotik. Pada
sel tanaman disebut tekanan turgor .
Terdapat tiga sifat larutan yang dapat menentukan pergerakan air pada osmosis,
yaitu hipertonik, hipotonik, dan isotonik. Suatu larutan dikatakan hipertonik jika
memiliki konsentrasi zat terlarut lebih tinggi dibandingkan larutan pembandingnya.
Dalam hal ini, larutan pembanding akan bersifat hipotonik karena memiliki konsentrasi zat terlarut lebih kecil. Larutan isotonik, memiliki konsentrasi zat terlarut yang sama
dengan larutan pembanding. Pergerakan molekul air melalui membran semipermeabel selalu dari larutan
hipotonis menuju ke larutan hipertonis sehingga perbandingan konsentrasi zat terlarut
kedua larutan seimbang isotonik. Misalnya, sebuah sel diletakkan di dalam air murni.
Konsentrasi zat terlarut di dalam sel lebih besar hipertonik karena adanya garam mineral, asam-asam organik, dan berbagai zat lain yang dikandung sel. Dengan
demikian, air akan terus mengalir ke dalam sel sehingga konsentrasi larutan di dalam sel dan di luar sel sama. Namun, membran sel memiliki kemampuan yang terbatas
untuk mengembang sehingga sel tersebut tidak pecah. Pada sel darah merah, peristiwa
ini disebut hemolisis.
Pada sel tumbuhan, peristiwa ini dapat teratasi karena sel tumbuhan memiliki dinding sel yang menahan sel mengembang lebih lanjut. Pada sel tumbuhan keadaan
ini disebut turgid. Keadaan sel turgid membuat tanaman kokoh dan tidak layu. Di
alam, air jarang ditemukan dalam keadaan murni, air selalu mengandung garam-garam dan mineral-mineral tertentu. Dengan demikian, air aktif keluar atau masuk sel. Hal
tersebut berkaitan dengan konsentrasi zat terlarut pada sitoplasma. Pada saat air di dalam sitoplasma maksimum, sel akan mengurangi kandungan mineral garam dan zat-
125
Pendidikan dan Latihan Profesi Guru 2012
Rayon 114 Unesa
zat yang terdapat di dalam sitoplasma. Hal ini membuat konsentrasi zat terlarut di luar sel sama besar dibandingkan konsentrasi air di dalam sel.
Jika sel dimasukkan ke dalam larutan hipertonik, air akan terus-menerus keluar dari sel. Sel akan mengerut, mengalami dehidrasi, dan bahkan dapat mati. Pada sel tumbuhan, hal ini
menyebabkan sitoplasma mengerut dan terlepas dari dinding sel. Peristiwa ini disebut
plasmolisis. Dengan demikian, pada saat tertentu, sel perlu meningkatkan kembali
kandungan zat-zat dalam sitoplasma untuk menaikkan tekanan osmotik di dalam sel. Cara
sel mempertahankan tekanan osmotiknya ini disebut osmoregulasi Campbell, et al , 2006
: 83. Demikian seterusnya, sel selalu aktif dan hal tersebut dilakukan untuk
mempertahankan kondisi setimbang antara sel dan lingkungannya. Proses metabolisme membutuhkan air dan mineral atau garam dan berbagai zat yang
terkandung dalam sitoplasma. Akibatnya, tekanan osmotik dan konsentrasi molekul- molekul lain berubah sehingga terjadi aliran difusi dan osmosis yang terus-menerus
dari sel ke luar atau dari luar ke dalam sel.
Gambar 1.8.27. Proses Osmosis
126
Pendidikan dan Latihan Profesi Guru 2012
Rayon 114 Unesa
Latihan Soal
Jawablah dengan singkat dan tepat 1. Jelaskan perbedaan antara difusi dan osmosis
2. Jelaskan bagaimana mekanisme terjadinya osmosis beserta contoh-contohnya 3. Jelaskan faktor-faktor yang mempengaruhi terjadinya difusi
4. Jelaskan mengapa proses osmosis sangat penting bagi organisme, kaitkan penjelasan
Anda dengan struktur membran sel
Pendidikan dan Latihan Profesi Guru 2012
Rayon 114 Unesa
127
Kompetensi Guru Mata Pelajaran : 1.8. Memahami lingkup dan kedalaman biologi sekolah
Indikator Esensial : 1.8.28. Mengidentifikasi struktur jaringan tumbuhan dan mengkaitkannya
dengan fungsinya
A. Pendahuluan