Tujuan pembelajaran
Dalam pelajaran ini, siswa akan
- Menjelaskan osmosis dan tekanan osmotik
- Menjelaskan pelarut dan zat terlarut
- Jelaskan solusi dan berbagai jenis solusi
- Memahami efek osmosis pada sel tumbuhan
- Memahami efek osmosis pada sel hewan
Apa itu osmosis?
Osmosis adalah perpindahan air dari konsentrasi tinggi ke konsentrasi rendah melalui membran semipermeabel. Osmosis mengacu pada pergerakan molekul air saja. Ini adalah jenis difusi khusus.
Ini adalah transportasi pasif yang berarti tidak memerlukan energi untuk diterapkan.
Larutan encer mengandung konsentrasi molekul air yang tinggi, sedangkan larutan pekat mengandung konsentrasi molekul air yang rendah.
Perbedaan konsentrasi zat terlarut pada kedua sisi membran menyebabkan tekanan osmotik. Ketika osmosis terjadi, air bergerak dari sisi membran dengan tekanan osmotik yang lebih rendah ke sisi membran dengan tekanan osmotik yang lebih tinggi.
Ketika konsentrasi air sama di kedua sisi membran, pergerakan molekul air akan sama di kedua arah. Tidak akan ada pergerakan bersih molekul air.
Osmosis melintasi sel-sel hidup
Sel mengandung larutan encer dari ion, gula, dan asam amino.
Membran sel sebagian permeabel. Air akan bergerak masuk dan keluar sel secara osmosis.
Contoh penting osmosis adalah pergerakan molekul cair (pelarut) melintasi membran sel ke dalam sel dengan konsentrasi zat terlarut yang lebih tinggi.
Apa itu tekanan osmotik?
Tekanan osmotik adalah tekanan yang menyebabkan difusi air melalui membran semipermeabel. Ini meningkat karena peningkatan konsentrasi zat terlarut dalam larutan.
Apa itu pelarut dan zat terlarut?
Osmosis berkaitan dengan larutan kimia. Solusi memiliki dua bagian - pelarut, dan zat terlarut.
Ketika zat terlarut larut dalam pelarut, produk akhir disebut larutan. Air asin adalah contoh larutan; garam adalah zat terlarut, dan air adalah pelarut.
Apa saja jenis solusi yang berbeda?
Ada tiga jenis larutan osmosis - larutan isotonik, larutan hipotonik, dan larutan hipertonik. Berbagai jenis larutan memiliki dampak berbeda pada sel karena osmosis.
1. Hipertonik – Larutan hipertonik adalah kebalikan dari larutan hipotonik; ada lebih banyak zat terlarut di luar sel daripada di dalamnya. Dalam jenis larutan ini, air bergerak keluar dari sel dan menyebabkan sel mengkerut.
2. Isotonik – Larutan isotonik memiliki konsentrasi zat terlarut yang sama baik di dalam maupun di luar sel. Dalam kondisi ini, tidak ada pergerakan bersih dari pelarut; dalam hal ini, jumlah air yang masuk dan keluar dari membran sel adalah sama.
3. Hipotonik – Dalam larutan hipotonik, terdapat konsentrasi zat terlarut yang lebih tinggi di dalam sel daripada di luar sel. Dalam larutan hipotonik, air bergerak ke dalam sel dan dapat menyebabkan sel membengkak; sel yang tidak memiliki dinding sel, seperti sel hewan dapat meledak dalam jenis larutan ini.
Efek osmosis pada sel tumbuhan
- Hipotonik
- Hipertonik
- Sel tumbuhan tertutup oleh dinding sel yang kaku. Ketika sel tumbuhan ditempatkan dalam larutan hipotonik, ia mengambil air melalui osmosis dan mulai membengkak, tetapi dinding sel mencegahnya pecah. Sel tumbuhan dikatakan telah menjadi 'turgid' yaitu bengkak dan keras. Tekanan di dalam sel naik sampai tekanan internal ini sama dengan tekanan di luar. Tekanan cairan atau hidrostatis ini disebut 'tekanan turgor' dan mencegah asupan air bersih lebih lanjut.
- Turgiditas sangat penting bagi tanaman karena membantu pemeliharaan kekakuan dan stabilitas jaringan tanaman, dan karena setiap sel memberikan tekanan turgor pada tetangganya, hal itu menciptakan ketegangan jaringan tanaman yang memungkinkan bagian hijau tanaman 'berdiri'. ke dalam sinar matahari.
- Ketika sel tumbuhan ditempatkan dalam larutan hipertonik, air dari dalam sitoplasma sel berdifusi keluar dan sel tumbuhan dikatakan menjadi 'lembek'. Jika sel tumbuhan kemudian diamati di bawah mikroskop, akan terlihat bahwa sitoplasma telah menyusut dan menjauh dari dinding sel. Fenomena ini disebut plasmolisis. Prosesnya dibalik segera setelah sel dipindahkan ke larutan hipotonik (deplasmolisis).
- Ketika sel tumbuhan ditempatkan dalam larutan isotonik, fenomena yang disebut 'plasmolisis baru jadi' dikatakan terjadi. 'Baru jadi' berarti 'akan menjadi'. Meskipun sel tidak mengalami plasmoslisis, ia juga tidak bombastis. Ketika ini terjadi, bagian hijau tanaman terkulai dan tidak mampu menahan daun di bawah sinar matahari.
Efek osmosis pada sel hewan
- Sel hewan tidak memiliki dinding sel sehingga dalam larutan hipotonik, sel hewan membengkak dan meledak. Jika terlalu banyak air yang masuk ke sel hewan, sel itu bisa pecah – ini disebut lisis. Mereka tidak bisa menjadi bombastis karena tidak ada dinding sel yang mencegah sel pecah. Ketika sel dalam bahaya pecah, organel yang disebut vakuola kontraktil akan memompa air keluar dari sel untuk mencegah hal ini terjadi.
- Dalam larutan hipertonik, air berdifusi keluar dari sel karena osmosis dan sel menyusut. Jika terlalu banyak air yang keluar dari sel hewan, sel tersebut dapat menyusut – ini disebut krenasi. Jadi, sel hewan harus selalu dikelilingi oleh larutan isotonik. Dalam tubuh manusia, ginjal menyediakan mekanisme pengaturan yang diperlukan untuk plasma darah. Konsentrasi air dan garam yang dikeluarkan dari darah oleh ginjal dikendalikan oleh bagian otak yang disebut hipotalamus. Proses mengatur konsentrasi air dan garam mineral dalam darah disebut osmoregulasi.
- Hewan yang hidup di lahan kering harus menghemat air, seperti halnya hewan yang hidup di air laut yang asin. Hewan yang hidup di air tawar memiliki masalah sebaliknya; mereka harus membuang kelebihan air secepat masuk ke dalam tubuh mereka melalui osmosis.
