Difusi dan Osmosis

Difusi adalah gerakan molekul dari konsentrasi lebih tinggi ke konsentrasi yang lebih rendah, yaitu penurunan gradien konsentrasi sampai mencapai keseimbangan dan penyebarannya seimbang (Rachmadiarti, 2007: 69). Difusi dibedakan menjadi dua yaitu difusi sederhana dan difusi terbantu. Difusi sederhana misalnya molekul gula akan menyebar ke seluruh volume air di gelas meskipun tanpa diaduk. Difusi terbantu misalnya proses difusi yang memerlukan bantuan protein pembawa (carrier protein), misalnya enzim (Kirana, 2009: 9). Gambar difusi sederhana dan difusi terbantu.

Ada beberapa faktor yang mempengaruhi kecepatan difusi, yaitu:

1.      Ukuran partikel. Semakin kecil ukuran partikel, semakin cepat partikel itu bergerak, sehingga kecepatan difusi itu tinggi.

2.      Ketebalan membrane. Semakin tebal membrane semakin lambat kecepatan difusi.

3.      Luas suatu area. Semakin besar luas area, semakin cepat kecepatan difusinya.

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

5.      Jarak. Semakin besar jarak antara dua konsentrasi, semakin lambat kecepatan difusinya.

6.      Perbedaan Konsentrasi, makin besar perbedaan konsentrasi antara dua bagian, makin besar proses difusi yang terjadi (Suryadi, 2011).

Dalam mengambil zat-zat nutrisi yang penting dan mengeluarkan zat-zat yang tidak diperlukan, sel melakukan berbagai jenis aktivitas dan salah satunya adalah difusi. Ada dua jenis difusi yang dilakukan, yaitu difusi biasa dan difusi khusus. Difusi biasa terjadi ketika sel ingin mengambil nutrisi atau molek yang hydrophonic atau tidak berpolar/berkutub. Molekul dapat langsung berdifusi ke dalam membran plasma yang terbuat dari phospholipid. Difusi seperti ini tidak membutuhkan energi atau ATP. Difusi khusus terjadi ketika sel ingin mengambil nutrisi atau molekul yang hydropilic atau berpolar dan ion. Difusi seperti ini memerlukan protein khusus yang memberikan jalur kepada partikel-partikel tersebut ataupun membantu dalam perpindahan partikel. Hal ini dilakukan karena partikel-partikel tersebut tidak dapat melewati membran plasma dengan mudah. Protein-protein yang ikut campur dalam difusi khusus ini biasanya berfungsi untuk spesifik partikel (Pratikto, 2011). Difusi merupakan suatu proses penyebaran molekul-molekul suatu zat yang ditimbulkan oleh suatu gaya yang identik dengan energy kinetik (Tim Dosen Pembina, 2012: 21).

Osmosis adalah perpindahan air atau zat pelarut dari larutan hipotonis ke larutan hipertonis melalui membrane semi permeable. Osmosis dapat memungkinkan terjadinya beberapa peristiwa, yaitu:

1.      Lisis yaitu robeknya membrane plasma sel jika sel dimasukkan ke dalam larutan hipotonis dibandingkan sel tersebut.

2.      Krenasi yaitu mengerutnya sel jika sel dimasukkan ke dalam larutan hipertonis dibandingkan sel tersebut.

3.      Plasmolisi yaitu lepasnya membrane plasma dari dinding sel tumbuhan jika sel tumbuhan dimasukkan ke dalam larutan hipertonis (Kirana, 2009: 9).

Larutan yang konsentrasi zat terlarutnya lebih tinggi dibandingkan dengan larutan di dalam sel dikatakan sebagai larutan hipertonis. Sedangkan larutan yang konsentrasinya sama dengan larutan di dalam sel disebut larutan isotonis. Jika larutan yang terdapat di luar sel, konsentrasi zat terlarutnya lebih rendah daripada di dalam sel dikatakan sebagai larutan hipotonis (Waluyo, 2010: 33).  Apakah yang terjadi jika sel tumbuhan atau hewan, misalnya sel darah merah ditempatkan dalam suatu tabung yang berisi larutan dengan sifat larutan yang berbeda-beda. Pada larutan isotonis, sel tumbuhan dan sel darah merah akan tetap normal bentuknya. Pada larutan hipotonis, sel tumbuhan akan mengembang dari ukuran normalnya dan mengalami peningkatan tekanan turgor sehingga sel menjadi keras. Berbeda dengan sel tumbuhan, jika sel hewan/sel darah merah dimasukkan dalam larutan hipotonis, sel darah merah akan mengembang dan kemudian pecah /lisis, hal ini karena sel hewan tidak memiliki dinding sel. Pada larutan hipertonis, sel tumbuhan akan kehilangan tekanan turgor dan mengalami plasmolisis (lepasnya membran sel dari dinding sel), sedangkan sel hewan/sel darah merah dalam larutan hipertonis menyebabkan sel hewan/sel darah merah mengalami krenasi sehingga sel menjadi keriput karena kehilangan air (Sembirig, 2005). Osmosis menurut para ahli kimia adalah difusi dari setiap pelarut melalui suatu selaput yang permeabel sescara difernsial. Membran sel yang meloloskan molekul tertentu tetapi menghalangi molekul lain dikatakan permeabel secara diferensial (Tim Dosen Pembina, 2012: 21).