Laporan PRAKTIKUM FISIKA Transpor Membran, Difusi, Osmosis

PRAKTIKUM FISIKA

Transpor Membran, Difusi, Osmosis

KELOMPOK

1.    INAYATUS SA’DIYAH  (115080101111012)

2.    IMMA TAZKIYAH E.      (115080100111014)

3.    AQILLAH ZAENAB       (115080100111016)

4.    IRSALINA SORAYA      (115080101111012)

JURUSAN MANAJEMEN SUMBERDAYA PERAIRAN

FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN

UNIVERSITAS BRAWIJAYA

MALANG

2011

I.        PENDAHULUAN

1.1         Latar Belakang

            Salah satu fungsi dari membran sel adalah sebagai lalu lintas molekul, ion secara dua arah. Molekul yang melewati membran sel adalah molekul hidrofobik (CO₂, O₂) dan molekul polar yang sangat kecil (air, etanol). Banyaknya molekul yang masuk dan keluar menyebabkan terciptanya lalu lintas membran.

            Difusi adalah peristiwa mengalirnya suatu zat dalam pelarut dari bagian konsentrasi tinggi ke bagian konsentrasi rendah. Osmosis adalah perpindahan air melalui membran permeable selektif dari bagian yang lebih encer ke bagian yang lebih pekat.

            Transpor aktif adalah perpindahan zat molekul, ion melewati membran dengan menggunakan energi sel, bersifat melawan gradien konsentrasi dan dipengaruhi muatan listrik di dalam dan di luar sel.

1.2         Maksud dan Tujuan

            Adapun tujuan dalam praktikum fisika dasar tentang Transpor Membran Sel ialah agar para praktikan menegtahui perbedaan difusi dan osmosis pada sel darah merah (eritrosit) dari pada ikan nila saat ditetesi larutan garam dan untuk mengetahui sifat darah ikan.

            Adapun maksud dalam praktikum fisika dasar tentang Transpor Membran Sel ialah agar praktikan bisa mengamati beberapa sifat sistem cairan ekstra dan intra selular dimana salah satu kompartemen mengandung molekul yang dibatasi oleh membran yang tidak permeable terhadap bahan tersebut.

1.3         Waktu dan Tempat

            Praktikum fisika dasar tentang Transpor Membran Sel dilaksanakan pada hari Selasa 22 November 2011, pukul 11.30-13.30 WIB di laboratorium Ilmu-Ilmu Perairan (IIP), Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, Universitas Brawijaya, Malang.

1.            TINJAUAN PUSTAKA

1.1         Pengertian Transpor Membran, Difusi, Osmosis

2.1.1    Transpor Membran

·           Struktur Transpor Membran

Setiap sel yang hidup selalu memasukkan materi yang diperlukan dan membuang sisa metabolismenya untuk mempertahankan konsentrsi ion-ion tertentu. Keluar masuknya materi dari dan ke dalam sel sangat dipengaruhi oleh permeabilitas membran.

Pengangkatan molekul-molekul kecil melalui membran dilakukan secara positif (transpor positif) maupun secara aktif (transpor aktif). Kedua macam transpor itu dilakukan secara terpadu untuk mempertahankan kondisi intra seluler agar tetap konstan (Crayonpedia, 2009).

·           Sistem Transpor Membran

Salah satu fungsi dari membran sel adalah sebagai lalu lintas molekul dan ion secara dua arah.molekul yang dapatmelewati membran sel antara lain alah molekul hidrotonik (CO₂ dan O₂) dan molekul polar yang sangat kecil (cair, etanol) (Wikipedia, 2009).

Ø  Transpor positif merkan suatu perpindahan molekul melalui gradien konsentrasi. Traspor positif bersifat spontan difusi, omosis, difusi terfsilitasi merupakan contoh dari pasif. Contoh molekul yang berpindah dengan transpor positif adalah air dan glukosa.

Ø  Transpor aktif merupakan kebalikan dari transpor pasif dan bersifat tidak spontan. Arah perpindahan dari transpor ini melawan konsentrasi. Transpor aktif membutuhkan bantuan dari beberapa protein. Contoh protein yang terlihat dalam transpor aktif ialah chanel protein dan carier protein (Wordpress, 2009).

2.1.2    Difusi

Difusi adalah perpindahan zat (padat, cair, maupun gas) dari larutan berkonsentrasi tinggi (hipertonis) ke larutan berkonsentrasi rendah (hipotonis) baik melalui selaput pemisah maupun tidak melalui selaput pemisah.

(Handayani, 1980).

            Difusi adalah peristiwa mengalirnya suatu zat dari dalam pelarut dan bagian konsentrasinya tinggi ke bagian konsentrasi rendah (Wikipedia, 2009).

            Macam-macam dari difusi adalah difusi sederhana dan difusi terfiksasi. Difusi sederhana yaitu oenyebaran yang semata-mata disebabkan adanya perbedaan konsentrasi zat. Sedangkan difusi terfiksasi atau difusi yang dipermudah yaitu penyebaran zat-zat yang sukar larut dalam sistem lemak membran melalui pori di dalam protein membran (Handayani, 1980).

2.1.3    Osmosis

            Osmosis adalah perpindahan molekul air dari larutan berkonsentrasi rendah atau bertekanan osmosis rendah (hipotonis) ke larutan berkonsentrasi tinggi atau bertekanan osmosis tinggi (hipertonis) melalui selaput semi permeable. Tekanan yang diperlukan untuk menahan agar tidak terjadi osmosis jika dua larutan dengan konsentrasi berbeda dipisahkan oleh selaput semi permeable dinamakan oleh tekanan osmosis (∏) untuk menentukan tekanan osmosis didapat rumus berikut:

Keterangan :  ∏ = Potensial Osmosis

            m = molaritas

            i = Konstanta Ionisasi

            R = Konstanta Gas

            T = Temperatur absolut kelvin

Osmosis adalah perpindahan air molekul membran permeable selektif dari bagian yang telah encer ke bagian yang lebih pekat. Membran semi permeable harus dapat ditembus oleh pelarut, tetapi tidak boleh terlarut, yang mengakibatkan gradien tekanan sepanjang membran (Bima, 2009).

2.2       Hubungan Konsentrasi Difusi dan Osmosis

            Dari pandangan molekul, zat terlarut yang terdifusi itu dianggap meloncat dan suatu tempat kesetimbangan kuas yang satu ke yang lain. Barangkali sejauh 0,1 mm. Promabilitas molekul yang meloncat dari daerah konsentrasi tinggi lebih besar dari pada bolak-balik. Jadi difusi akan berlangsung menuju kekesamaan konsentrasi. Apalagi konsentrasi diseluruh bejana sama, energi bebas molal parsial 6 pun akan sama diseluruh bagian. Difusi pada suhu dan tekanan sama berlangsung menuju ke syarat keseimbangan (Wikipedia, 2010).

            Itu menekankan bahwa difusi terjadi dalam sistem dengan keadaan (stedy) oleh karena itu dapat diharapkan bahwa difusi dapat dijelaskan dengan persamaan-persamaan fenomenologis termodinamika tak balik. Pada bidang batas yang dipisahkan membran (misal membran sel lalu difusinya sangat amat lambat) walaupun sesungguhnya bukan merupakan jenis gejala yang berbeda, difusi melalui membran pemisah disebut permeabilitas (Wordpress, 2009).

2.3       Mekanisme Difusi dan Osmosis

2.3.1    Mekanisme Difusi

Difusi merupakan proses perpindahan atau oergerakan molekul zat atau gas dari konsentrasi tinggi ke konsentrasi rendah. Difusi melalui membran dapat melalui tiga mekanisme yaitu difusi sederhana, difusi melalui saluran yang terbentuk oleh protein trans membran dan difusi difasilitasi. Difusi sederhana melalui membran  berlangsung karena molekul-molekul yang berpindah atau bergerak melalui membran bersifat larut dalam lemak sehingga dapat menembus lipid bilayer pada membran secara langsung. Membran sel sangat permeable terhadap molekul organik.(Wikipedia, 2009).

Setiap sel yang hidup harus selalu memasukkan materi yang diperlukan dan membuang sisa-sisa metabolisme untuk mempertahankan konsentrasi ion-ion dalam sitoplasma. Sel juga selalu memasukkan dan mengeluarkan ion-ion tertentu (Tharpe, 2001).

2.3.2    Mekanisme Osmosis

            Osmosis adalah perpindahan dan pergerakan molekul zat terlarut dari larutan yang konsentrasinya tinggi menuju larutan yang konsentrasinya rendah. Melalui selaput atau membran selektif permeable. Jika dalam suatu bejana dipisahkan oleh selaput semi permeable ditempatkan dua larutan glukosa sebagai zat terlarut dengan konsentrasi yang berbeda dan dipisahkan oleh selaput semi permeable, maka air dari larutan yang berkonsentrasi rendah akan bergerak atau berpindah menuju larutan yang berkonsentrasi airnya tinggi melalui selaput permeable (Wikipedia, 2009).

            Molekul air secara kontinyu menyerap dan melepas sel ke membran plasma. Setiap penyerapan yang dilakukan tidaklah semua pada ukuran atau kecepatan karena setiap materi yang diserap oun tidak sama ketika konsentrasi larutan masuk dan keluar pada sel yang berbeda, air bergerak dari darah yang berkonsentrasi tinggi untuk menghasilkan konsentrasi pada percobaan.

(Tharpe, 2001).

2.4       Sifat Darah Ikan

            Darah ikan mempunyai sifat antara lain bentuk sel akan mengecil jika darah dicampur dengan larutan glukosa isotonik dan diamati dibawah mikroskop. Darah ikan banyak mengandung trombosit (keping darah) sehingga darah ikan yang diambil akan cepat membeku. Karena trombosit berperan dalam pembekuan darah. Darah ikan dapat kontak langsung dengan lingkungannya melalui pembuluh kapiler kecil dibagian permukaan kulit. Garam berdifusi dari daerah berkonsentrasi tinggi (darah) ke daerah berkonsentrasi rendah yaitu lingkungan air tawar (Archiap , 2009).

            Eritrosit dapat ditemukan disemua darah ikan kecuali tiga spesies kecil diantara yang mana darah dingin, larva, belut, dan ikan yang beroksigen tinggi, seperti hanya oval, panjang diameternya 7,5 mikron (Lagler, 1998).

2.5       Klasifikasi Ikan Nila

            Sistematika ikan nila dapat dijelaskan sebagai berikut:

Kingdom          : Animalia

Filum               : Chordata

Subfilum          : Vertebrata

Kelas               : Pisces

Seb kelas        : Anchanto pterigil

Ordo                : Cichidae

Famili              : Oreochromis

Genus             : Oreochromis

Spesies           : Niloticus

            Nama latin ikan nila adalah Oreochromis niloticus. Nilotika menunjukkan tempat ikan ini berasal yaitu Sungai Nil di Benua Afrika (Mautidjo, 2001).

            Sejak diintruduksi di Indonesia tahun 1969 ikan ini telah diganti nama sebanyak 3x. Semula diganti nama Tilapia nilotica, kemudian diganti menjadi Sarathoraden niloticus. Habitat atau lingkungan hidup ikan nila adalah danau, sungai, waduk, sawah, dan perairan tawar lainnya (Zudi, 1996).

3.         METODOLOGI

3.1       Alat dan Fungsi

            Adapun aat-alat yang digunakan dalam praktik ini adalah:

·        Mikroskop                   : mengamati sel darah ikan yang tidak terlihat (kasat mata)

·        Objek glass                 : meletakkan objek yang akan diamati

·        Beaker glass 100 ml   : sebagai wadah larutan sementara

·        Gelas ukur 50 ml        : mengukur volume aquades yang diperlukan dalam pembuatan larutan NaCl

·        Pipet tetes                   : mengambil larutan dalam skala kecil

·        Spatula                       : menghomogenkan larutan

·        Sendok tanduk           : mengambil NaCl kristal saat akan ditimbang

·        Sectio set                    : alat bedah untuk membedah ikan

·        Timbangan digital sartorius : untuk menimbang massa NaCl kristal yang dibutuhkan dalam pembuatan larutan NaCl 0,3 M 0,5 M dengan ketelitian 10^-4

·        Washing bottle            : sebagai wadah aquades

·        Jaring                          : menangkap ikan nila dalam aquarium

·        Nampan                      : tempat meletakkan alat dan bahan, dan sebagai alas saat pembedahan ikan

·        Lap basah                   : untuk mengkondisikan ikan nila agar ikan nila tidak stress.

·        Cover glass                : untuk menutup objek diatas objek glass dengan kemiringan 45⁰

3.1.2    Bahan dan Fungsi

Adapun bahan-bahan yang digunakan dalam praktikum ini adalah:

·      Ikan nila                      : objek yang akan diamati sample darahnya

·      NaCl Kristal                : sebagai larutan dalam pembuatan NaCl

·      Aquades                     : sebagai pelarut NaCl kristal dan sebagai indikator pembanding

·      Larutan NaCl 0,3 M    : sebagai indikator pembanding

·      Larutan NaCl 0,5 M    : sebagai indikator pembanding

·      Kertas label                 : pemberi tanda pada objek glass dan beaker glass

·      Kertas alas                  : sebagai alas NaCl kristal pada ssat ditimbang

·      Air kran                       : untuk mencuci alat setelah praktikum selesai

·      Tissue                         : untuk mengeringkan alat setelah dicuci

4.         PEMBAHASAN

4.1       Data Hasil Pengamatan

            Pada praktikum fisika dasar materi Transpor Membran Sel ini diperoleh hasil pengamatan sebagai berikut:

-          Larutan NaCl 0,3 M

No	Waktu	Gambar	Kondisi Sel	Kondisi air
1.	1 menit		- Bentuk sel bulat warna merah - membran tipis - agak kerut	- Padat
2	5 menit		- bentuk sel agak lebih kerut	- jumlah air bertambah dan   padat
3	10 menit		- bentuk sel mengalami krenasi	- jumlah air bertambah

No	Waktu	Gambar	Kondisi Sel	Kondisi air
1.	1 menit		- Bentuk sel bulat warna merah - sedikit kerut	- jumlah air bertambah dalam kondisi padat
2	5 menit		- bentuk sel cepat mengerut	- jumlah air bertambah dan   kondisi sudah agak mengerut
3	10 menit		- bentuk sel mengkerut dan menyusut -mengalami krenasi	- jumlah air bertambah dengan kondisi yang masih pekat

-          Larutan NaCl 0,5 M

-          Aquades

No	Waktu	Gambar	Kondisi Sel	Kondisi air
1.	1 menit		- Bentuk sel bulat warna merah - bentuk sel masih padat	- Jumlah air bertambah dan   kondisi air masih pekat
2	5 menit		- bentuk sel mulai meluas	- jumlah air dan kondisi air bertambah pekat
3	10 menit		- bentuk sel menyatu antara aquades dan sel darah ikan	- jumlah air bercampur dan   pekat

4.2       Analisa Prosedur

Pada praktikum transfer membran sel, langkah awal yang dilakukan adalah, disiapkan alat dan bahan yang digunakan yaitu mikroskop timbangan analitik, gelas ukur 50 ml, beaker glass 100 ml, spatula, pipet tetes, spuit disposible, objek glass, sectio set, nampan, jaring, washing bottle, lap basah, sendok tanduk. Bahan yang digunakan adalah NaCl, aquades, NaCl 0,3 M, NaCl 0,5 M, dan ikan nila.

Mikroskop digunakan untuk melihat darah ikan, timbangan analitik digunakan untuk menimbang NaCl, gelas ukur 50 ml untuk mengukur aquades, spatula untuk menghomogenkan larutan, spuit disposible untuk mengambil darah ikan, nampan untuk wadah dan alat bedah ikan, sendok tanduk untuk mengambil NaCl kristal, jaring untuk mengambil ikan, dan washing bottle sebagai wadah aquades, beaker glass untuk wadah larutan sementara.

Pembuatan larutan NaCl 0,3 M dan 0,5 M dihitung massa NaCl kristal:

Mr NaCl = 23 + 35,5 = 58,5

M   =  x 

0,3  =   x 

gr = 0,44 gram

Larutan NaCl 0,5 M yang dilarutkan dengan aquades 25 ml

M  =   x 

0,5  =  x 

gr = 0,73 gram

            Setelah menghitung berapa banyak gram NaCl yang digunakan kemudian NaCl 0,5 M dan 0,3 M ditimbang dengan cara pertama menghubungkan timbangan ke arus listrik tekan tombol On pada tare lalu timbangan dibuka, masukkan kertas lalu tutup dan taruh NaCl diatas kertas sedikit demi sedikit, dengan sendok tanduk. Setelah ukurannya sesuai diambil kertasnya, tutup kaca lagi dan tekan tombol off. Lakukan penimbangan untuk mengukur massa NaCl 0,3 M dan 0,5 M.

            Setelah itu tangkap ikan dari aquarium dan tutup dengan lap basah lalu letakkan di atas tatanan. Dibersihkan sisiknya pada bagian ekor dan diiris vertikal ambil darahnya dan tekan pada darah ikan. Ditetesi larutan NaCl 0,3 Msemuanya ditutup dengan cover glass secara perlahan dengan kemiringan 45⁰ agar tidak ada gelembung, kemudian diamati dengan mikroskop, pembesaran 40x lalu gambar dan catat hasilnya.

4. 3      Analisa Hasil

4.3.1    Dari hasil praktikum fisika dasar tentang Transpor Membran Sel didapatkan hasil yaitu darah ikan yang dicampur dengan aquades, darah ikan pada menit pertama bentuk sel belum berubah, membran sel masih berwarna tetap. Pada menit kelima ukuran membran semakin melebar dan bentuk sel lebih besar dari menit pertama, warna membran semakin menipis dan jernih. Pada menit kesepuluh ukuran membran menjadi sangat lebar dan besar yang lama-kelamaan memecah warna, warna membran menjadi bening. Ini adalah peristiwa osmosis, yaitu perpindahan molekul air dari konsentrasi rendah ke konsentrasi tinggi. Contohnya adalah dari aquades ke dalam sel membran.

4.3.2    Dalam larutan NaCl 0,3 M dalam menit pertama bentuk sel dan warna membran masih tetap. Pada menit kelima sel menyusut dan membran sel semakin menebal. Pada menit kesepuluh, sel semakin menyusut dan membran sel semakin melebar dan membesar. Ini adalah peristiwa difusi, yaitu perpindahan molekul air dari konsentrasi tinggi ke konsentrasi rendah. Contohnya yaitu dari sel darah ke dalam cairan/ larutan NaCl 0,3 M.

4.3.3    Pada larutan NaCl 0,5 M dalam menit pertama bentuk sel dan warna membran masih tetap. Pada menit kelima bentuk sel semakin menyusut dari pada sel pada larutan NaCl 0,3 M. Pada menit kesepuluh sel sudah menghilang hanya ada bintik-bintik merah sel elektrolit yang sudah menyusut. Pada peristiwa ini disebut difusi, yaitu perpindahan molekul dari konsentrasi tinggi ke konsentrasi rendah.

            
Sel-sel ini amat menguntungkan karena dapat bertindak sebagai “osmometer” mengembang dan mengempiskan sesuai dengan perubahan tekanan osmosis didalamnya. Luar permukaan eritrosit konstan dengan demikian volumenya dapat dihitung kosntanta permeabilitas (K). Dalam kenyataannya praktikulumnya dianggap konstan dan tidak diukur tetapi digunakan permeabilitas (P) yang didefinisikan sebagai berikut

                                    (Ackerman, 2010)

            Krenasi adalah konsentrasi atau pembentukan nokta tidak normal disekitar pinggir sel setelah dimasukkan kedalam larutan hipertonik karena kehilangan air melalui osmosis (Pujaya, 2010).

            Hemolisis adalah pecahnya membran eritrosit sehingga hemoglobin bebas ke dalam medium sekelilingnya (plasma). Kerusakan membran eritrosit dapat disebabkan oleh penambahan larutan hipotonis, hipotonis ke dalam darah penurunan tekanan permukaan membran eritrosit, zat atau unsur kimia, tertentu pemanasan dan pendinginan (Fredi, 2010).

5.         PENUTUP

5.1       Kesimpulan

            Dari praktikum fisika dasar tentang Transpor Membran Sel didapat keesimpulan sebagai berikut:

·         Difusi adalah perpindahan zat dari larutan berkonsentrasi tinggi ke larutan berkonsentrasi rendah.

·         Osmosis adalah perpindahan zat dari larutan berkonsentrasi rendah ke larutan berkonsentrasi tinggi.

·         Mekanisme difusi ada 3 yaitu, simple difusi, simple difussion by chennel fermeol, fasilited difussion.

·         Darah ikan mempunyai sifat salah satunya adalah bentuk sel mengecil jika dicampur dengan larutan glukosa isotonik dan diamati dibawah mikroskop.

·         Perhitungan garam NaCl 0,3 M yang dilarutkan ke dalam aquades 25 ml

Mr NaCl = 23 + 35,5 = 58,5

M =  x 

0,3 =  x 

Gr = 0,44 gram

Larutan NaCl 0,5 M yang dilarutkan dalam 25 ml aquades

M =  x 

0,5 =  x 

Gr = 0,73 gram

5.2       Saran

            Pada praktikum fisika dasar tentang Transpor Membran Sel harus benar-benar cermat dan berhati-hati dalam melakukan praktikum karena pengambilan darah ikan tidak boleh sembarangan dan kita harus mengetahui tempatnya, oleh karena itu diperlukan kehati-hatian.

DAFTAR PUSTAKA

Ac’kerman. 2010. Osmosis dan Difusi dalam Sel. http://Ackerman.blogspot.com. Diakses tanggal 24 November 2011, pukul 06.00 WIB

Archiap. 2009. Darah Ikan. http://arciap.wordpress.com. Diakses tanggal 24 November 2011, pukul 16.00 WIB

Bima. 2009. Mekanisme Osmosis dan Difusi dalam Sel. http://bima.blogspot.com. Diakses tanggal 23 November 2011,      pukul 07.00 WIB

Crayonpedia. 2009. Mekanisme Transpor Melalui Membran. http://crayonpedia.org. Diakses tanggal 23 November 2001, pukul        15.00 WIB

Fredi. 2010. Pengertian Hemolisi.

http://fredi.blogspot.com/2010/Pengertia-hemolisis.html. Diakses tanggal 24 November 2011, 08.00 WIB

Handayani. 1980. Membran Sel. Bandung: Tarsito.

Lagler. 1998. Biologi Edisi Kelima Jilid I. Jakarta: Erlangga.

Mautidjo. 2001. Jantung pada Ikan serta Fungsi dan Komposisi      Darah. Semarang: Universitas Diponegoro.

Pujaya. 2010. Membran Transpor. http://pujaya-biologi-transpor.com. Diakses tanggal 22 November 2011, pukul 18.00 WIB

Tharpe. 2001. Proses Difusi dan Osmosis. http://tharpe/difusi-dan-osmosis/com. Diakses tanggal 23 November 2011, 20.00 WIB

Wikipedia. 2009. http://wikipedia.org. Diakses tanggal 24 November 2011, pukul 24 November 2011, pukul 20.00 WIB

Wikipedia. 2010. http://wikipedia.org. Diakses tanggal 24 November 2011,             pukul 09.00 WIB

Wordpress. 2009. http://wordpress.com/09/hubungan-konsentrasi-difusi-dan-osmosis.html. Diakses tanggal 24 November 2011, pukul 16.00 WIB

Zudi. 1996. Klasifikasi Ikan Nila. Yogyakarta: Grasindo.

http://Ackerman.blogspot.com