Transportasi Membran Sel

1.PENDAHULUAN

1.1Latar belakang
Satu sifat sel yang universal adalah membrane pembatas di luar. Membran sel ini berguna sebagai interfase antara mesin-mesin di bagian dalam sel dan fluida cair yang membasahi semua sel (Kimball, 1993).
Transport aktif merupakan gerakan ion dan molekul melawan gradient konsentrasi. Proses transport aktif ini memerlukan energy juga memerlukan enzim yang terdapat dalam dalam membran sel, yang berguna dalam memindahkan molekul dan ion dari tempat konsentrasi rendah ke konsentrasi tinggi (Kimball, 1993).
Transport aktif dibedakan menjadi dua, yang pertama difusi, difusi adalah gerakan molekul-molekul secara acak dari konsentrasi yang lebih tinggi ke konsentrasi yang lebih rendah (sastrodinoto, 1987).
Osmosis adalah difusi air melalui selaput yang permeable secara diferensial dari suatu tempat berkonsentrasi tinggi ke tempat berkonsentrasi rendah (Kimball, 1993).

1.2Maksud dan Tujuan
Praktikum ini di maksudkan agar praktikan dapat mengamati dan mengenali terjadinya peristiwa difusi dan osmosis serta mengetahui perbedaanya.
Adapun tujuan dari praktikum transport membran sel adalah untuk mengamati beberapa sifat sistem cairan ekstra dan intra seluler dimana salah satu kompertemen mengandung molekul yang dibatasi oleh suatu membran yang tidak permeable terhadap bahan tersebut.

1.3Waktu dan Tempat
Praktikum fisika dasar ini di laksanakan pada hari selasa tanggal 5 oktober 2010 pukul 13.00-14.30 WIB. Bertempat di laboratorium ilmu-ilmu perairan gedung C Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan Universitas Brawijaya Malang.

2.TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Pengertian Transportasi Membran Sel
Dalam kehidupannya sel melakukan pertukaran gas-gas respirasi, menyerap nutrisi dan vitamin dan memasukkan dan mengeluarkan air. Selain itu sel-sel juga mensekresi zat-zat seperti enzim dan hormon. Semua zat dalam proses tersebut masuk dan keluar dari dan dalam sel. Dengan cara melintasi membrane plasma (Pudjianto, 2006).
Membran sel (bahasa inggris: cell membrane, plasma membran, plas malema) adalah vitur universal yang dimiliki semua jenis sel yang berupa lapisan antar muka yang di sebut membrane plasma yang memisahkan sel dengan lingkungan diluar membran sel terutama untuk melindungi inti sel dan system kelangsungan hidup yang bekerja dalam sitoplasma (Wikipedia, 2010).
Banyaknya molekul yang masuk dan keluar membran menyebabkan terjadinya lalulintas membran. Lalulintas membrane digolongkan menjadi dua cara yaitu, transportasi aktif dan pasif (Wikipedia, 2010).

2.1.1 Transportasi Membran Aktif dan Pasif
Transportasi zat ada yang berlangsung dengan cara transportasi pasif yaitu mengikuti aliran perbedaan konsentrasi, dari konsentrasi tinggi ke konsentrasi rendah. Transportasi pasif tidak membutuhkan energi. Transportasi zat juga ada yang transportasi aktif, yaitu melawan aliran perbedaan konsentrasi rendah ke konsentrasi tinggi. Konsentrasi dalam aktif dibutuhkan energy dalam bentuk ATP (Adenosine Triphosphate) untuk melawan aliran perbedaan konsentrasi (Pudjianto, 2006).
Transport pasif merupakan perpindahan zat yang tidak memerlukan energy perpindahan zat. Ini terjadi karena perbedaan konsentrasi antara zat atau larutan. Transportasi pasif melalui peristiwa difusi, osmosis dan difusi terbantu (Wikipedia, 2010).
Transport aktif diperlukan energy di dalam sel untuk melawan gardien konsentrasi. Transport aktif sangat di perlukan untuk memelihara kesetimbangan molekul-molekul di dalam sel. Sumber energy untuk transport aktif adalah ATP (Wikipedia, 2010).
Gerakan ion dan molekul melawan gardien konsentrasi disebut transport aktif (kimball, 1993).

2.1.2 Difusi
`Difusi merupakan pergerakan atau perpindahan partikel atau molekul suatu zat (padat, cair atau gas) dari tempat yang berkonsentrasi tinggi ke tempat yang berkonsentrasi rendah, baik melalui membrane atau tidak (Pudjianto, 2006).
Kecepatan difusi zat melalui membrane sel tidak hanya tergantung pada gradien konsentrasi tetapi juga pada besar muatan dan daya larut dalam lipid dari partikel-partikel tersebut (Kimball, 1993).
Membran sel kurang permeable terhadap ion-ion (Na+, Cl-, k+) di banding dengan molekul-molekul kecil lebih cepat berdifusi melalui membran sel daripada molekul besar. Molekul-molekul yang bersifat hidrofilik dapat bergerak dengan mudah melalui membran daripada molekul-molekul hidrofilik. Molekul-molekul yang besar ion dapat bergerak melalui membran (Wikipedia, 2010).

2.1.3 Osmosis
Osmosis (Os= lubang : Movea= berpindah) merupakan proses perpindahan molekul-molekul zat pelarut. Terutama air dari tempat konsentrasi rendah ke tempat konsentrasi tinggi dengan melewati sekat atau membran selektif permeable (Wikipedia, 2010).
Osmosis adalah proses perpindahan atau pergerakan zat pelarut dari larutan yang konsentrasi zat pelarutnya tinggi menuju larutan yang konsentrasi zat pelarutnya rendah melalui membran sel permeable (Wikipedia, 2010).
Kehidupan di laut mengangkut kondisi osmotik yang berlainan daripada kehidupan di air tawar. Air laut mengandung 3,5% ion-ion terutama Na+ dan Cl-. Akibatnya konsentrasi airnya hamper sama dengan konsentrasi air di dalam sitoplasma tanaman dan hewan avertebrata yang hidup di air laut. Karena itu organism-organisme tersebut dapat berada dalam keseimbangan dengan keadaan air di sekelilingnya. Organism tersebut tudak kehilangan dan juga tidak mendapatkan tambahan air. Karena air laut tersebut isotonik terhadap sitoplasma mereka (Kimball, 1993).


2.2 Hubungan Antara Konsentrasi Dengan Difusi dan Osmosis
Laju difusi antara lain tergantung suatu suhu dan densitas (kepadatan medium). Gas berdifusi lebih cepat dibandingkan dengan zat cair. Sedangkan zat padat berdifusi lebih lambat dibandingkan zat cair. Molekul berukuran besar lebih lambat pergerakannya di banding dengan molekul yang lebih kecil (Rioardi, 2009).
Dalam proses osmosis terdapat tekanan osmosis yang merupakan tekanan hidrostatik yang terdapat suatu larutan pada keseimbangan osmotik. Tekanan yang di berikan pada suatu larutan akan meningkat dan juga meningkatkan kemampuan difusi dalam larutan. Tekanan yang diberi atau sering disebut potensial tekanan yang disebut juga dengan tekanan turgor (Morigan, 2008)

2.3 Mekanisme Difusi dan Osmosis
2.3.1 Mekanisme Difusi
Difusi merupakan perpindahan atau pergerakan molekul zat atu gas dari konsentrasi tinggi ke konsentrasi rendah. Difusi melalui membran dapat berlangsung melalui tiga mekanisme yaitu difusi sederhana, difusi melalui saluran yang terbentuk dari protein transmembran, dan difusi difasilitasi (Aurilia, 2008).
Difusi sederhana melalui membran berlangsung karena molekul-molekul yang berpindah atau bergerak melalui membran bersifat larut dalam lemak (lipid) sehingga dapat menembus lipid bilayer pada membran secara langsung. Seperti hormon steroid, vitamin A, D, E, dan K serta bahan-bahan organik yang larut dalam lemak. Selain itu membran sel juga sangat permeabel terhadap molekul organik seperti O, Co2, HO, H2O. Beberapa molekul kecil khusus yang terlarut dalam serta ion-ion tertentu, dapat menembus membran melalui saluran atau chanel. Saluran ini terbentuk dari protein transmembran, seperti pori dengan diameter lebih kecil dari dari diameter pore tersebut dapat melaluinya. Sementara itu molekul-molekul berukuran besar seperti asam amino, glukosa, dam beberapa garam-garam mineral, tidak dapat menembus membran secara langsung, tetapi memerlukan protein pembawa atau transpotrer untuk dapat menembus membran (Aurilia, 2008).


Difusi difalisasi adalah pelarutan zat melalui membran plasma yang melibatkan protein pembawa atau protein transformer. Protein transformer tergolong protein transmembran yang memiliki tempat pendekatan terhadap ion atau molekul yang akan di transfer ke dalam sel. Setiap molekul atau ion memiliki protein transpoter yang khusus (Nicholas, 1998).

2.3.2 Mekanisme Osmosis
Osmosis adalah proses perpindahan atau pergerakan molekul zat pelarut. Dari larutan yang konsentrasi zar pelarutnya rendah menuju larutan yang konsentrasi zat pelarutnya tinggi melalui selaput atau membran selektif permeabel atau semi permeabel. Di tempatkan dua larutan glukosa sebagai zat terlarut dengan konsentrasi yang berbeda dan dipisahkan oleh selaput selektif permeabel, maka air dari larutan yang berkonsentrasi rendah akan berpindah menuju larutan glukosa yang konsentrasinya tinggi melalui selaput permeabel (Aurilia, 2008).
Penyebab utama osmosis adalah penurunan potensial kimia dalam larutan. Harus di tekankan bahwa termodinamika dan persamaan yang berasal dari itu menceritakan apa-apa menggunakan tingkat osmosis atau mekanisme \. Beberapa kemungkinan telah di selidiki, seperti yang akan di kembangkan kelas dapat membedakan antara gaya yang akan di terapkan baik gradien tekanan atau konsentrasi suatu aliran air (Nicholas, 1998).
Pertukaran suatu zat antara sel-sel individual dan lingkungan terjadi pleh sifat fisik difusi (yang mencakup osmosis) dan proses aktif dari transport aktif endositosis atau exositosis dalam sel yang umumnya bergerak dalam difusi namun proses aktif seperti sitoplasma, streaming, juga dapat terjadi (Nicholas, 1998).


2.4 Sifat Darah Ikan
Eritrosit (sel darah merah) merupakan sel yang banyak jumlahnya. Inti sel eritrosit terletak sentral dengan sitoplasma dan akan terlihat jernih kebiruan dengan pewarna glemsa. Seperti halnya hemotokrit. Kadar eritrosit yang rendah menunjukkan terjadinya anemia. Sedangkan kadar tinggi menunjukkan bahwa ikan dalam keadaan stres. Leukosit (sel darah putih) mempunyai bentuk lonjong atau bulat tidak berwarna, dan jumlahnya tiap mm3 darah ikan berkisar 20.000-150.000 butir serta merupakan unit yang aktif dari sistem pertahanan (imun) tubuh. Sel-sel leukosit akan di transport secara khusus ke daerah terinfeksi (Aria, 2008).
Limfosit memiliki peranan dalam respon imunitas dan monosif merupaka sel makrofag yang berperan penting dalam memfogosit, mikroorganisme patogen. Sedangkan trombosit sangat berperan dalam proses pembekuan darah dan berfungsi untuk mencegah kehilangan cairan tubuh pada kerusakan-kerusakan di permukaan (Aria, 2008).

2.5 Gambar dan Klasifikasi Ikan Nila

(google image, 2010)

Menurut Wikipedia (2010), Klasifikasi alamiah :
Kerajaan : Animalia
Filum : Chodata
Kelas : Osteichtyes
Ordo : Perciformes
Familia : Cichlidae
Genus : Oreochromis
Spesies : oreochromis Niloticus

3.METODOLOGI

3.1Alat dan Bahan
3.1.1Alat dan Fungsi
Alat-alat yang digunakan pada praktikum transport membran sel adalah :
Mikroskop : untuk mengamati darah ikan.
Objek glass : untuk tempat darah ikan agar dapat diamati pada mikroskop.
Gelas ukur : untuk mengukur aquades.
Pipet tetes : untuk mengambil cairan dalam skala kecil.
Spatula : untuk menghomogenkan larutan.
Sendok tanduk : untuk mengambil NaCl.
Spuit diposible : untuk mengambil darah ikan.
Seperangkat alat bedah : untuk membedah ikan.
Beaker glass : untuk wadah larutan sementara.
Nampan : untuk meletakkan alat-alat dan untuk memindahkan ikan.
Jaring : untuk mengambil ikan dari galam aquarium.
Timbangan : untuk menimbang NaCl yang di butuhkan.
Washing bottle : sebagai wadah aquades.
Cover glass : untuk menutup objek glass dengan kemiringan 450.

3.1.2 Bahan dan Fungsi
Bahan-bahan yang digunakan pada praktikum transport membran sel adalah :
Ikan nila : sebagai objek yang akan diamati darahnya
NaCl : untuk membentuk larutan NaCl dengan konsentrasi 0,3 M dan 0,5 M.
Aquades : sebagai pelarut dalam membuat larutan.
Air kran dan tissue : untuk membersihkan alat yang digunakan.
Lab basah : untuk membalut ikan ketika di keluarkan dari aquarium agar tetap hidup.
Kertas label : untuk memberi tanda pada beaker glass.
Kertas sobekan : sebagai alas untuk menimbang NaCl.

3.2Skema Kerja

Ambil NaCl dan di timbang seberat 0.7 gr dan 0,4 gr
Pembuatan Larutan

Diletakkan dalam dua beaker glass
Tambahkan aquades 25 ml
aduk

Hasil larutan NaCl 0,3M dan 0,5M

3.2.1Pengamatan Sel
Ulangi langkah diatas dengan menggunakan darah yang di tetesi NaCl 0,5M dan aquades
Hasil
Diamati perubahan dalam selang waktu 1, 5, dan 10 menit
Lensa objektif di atur dengan pembesaran 40x
Dtletakkan pada meja preparat
Ditutupi dengan cover glass dengan kemiringan 450
Ditetesi larutan NaCl 0,3M
Diteteskan pada objek glass
Darahnya di ambil dengan menggunakan spuit diposible
Diiris secara vertikal antara pertemuan linea literalis yang berada di dekat anus dan pangkal sirip caudal
Diletakkan diatas nampan dan di balut lap basah
Ikan di ambil dari aquarium

4.2 Analisa Prosedur
Pada praktikum fisika dasar dengan materi transport membran, pertama disiapkan alat-alat dan bahan. Alat yang digunakan adalah mikroskop untuk mengamati darah ikan, objek glass untuk tempat darah ikan agar dapat di amati di mikroskop, gelas ukur untuk mengukur banyaknya aquades yang di perlukan, pipet tetes untuk mengambil cairan dalam skala kecil, spatula untuk menghomogenkan larutan, spatula tanduk untuk mengambil NaCl, spuit diposible mengambil darah ikan, seperangkat alat bedah untuk membedah ikan, beaker glass untuk wadah larutan sementara, nampan untuk meletakkan alat dan bahan dan memindahkan ikan, jarring untuk mengambil ikan di dalam aquarium, timbangan untuk menimbang NaCl yang dibutuhkan, washing bottle untuk wadah aquades, cover glass untuk menutup objek glass dengan kemiringan 450.
Bahan-bahan yang dibutuhkan dalam praktikum kali ini adalah ikan nila objek yang akan di amati darahnya, NaCl untuk membentuk larutan NaCl dengan konsentrasi 0,3M dan 0,5M, aquades untuk pelarut dalam membuat larutan, air kran dan tissue untuk membersihkan alat yang digunakan, lap basah untuk membalut ikan ketika di keluarkan dari aquarium agar ikan tetap hidup, kertas label untuk memberi tanda pada beaker glass, kertas sobekan sebagai alas NaCl pada waktu penimbangan.
Sebelum pembedahan dimulai, dibuat larutan NaCl 0,7gr dan 0,4gr yang sudah melalui proses penghitungan. Cara penimbangannya adalah nyalakan stop kontak, tekan tombol netral, lalu mulai menimbang NaCl. Setelah proses penimbangan selesai, dibuat larutan NaCl dengan konsentrasi 0,3M dan 0,5M, mekanismenya adalah tuangkan Nacl 0,7gr dan 0,4gr dalam beaker glass yang berbeda lalu tuangkan aquades ke dalam beaker glass yang sudah terisi NaCl 0,7gr dan 0,4gr masing-masing dengan konsentrasi 0,3M dan 0,5M. lalu diaduk sampai menjadi larutan, diaduk dengan menggunakan spatula yang berbeda agar konsentrasi larutannya tidak berubah.
Setelah proses penimbangan dan pembuatan larutan selesai, diambil ikan nila dalam aquarium, dengan menggunakan jaring. Setelah itu letakkan ikan nila diatas nampan dan balut dengan lap basah agar ikan tetap hidup, setelah itu bedah ikan nila dari pertemuan linea literalis sampai ujung pangkal sirip caudal dengan menggunakan seperangkat alat bedah, lalu ambil darahnya dengan menggunakan spuit diposible, dan letakkan darah tersebut diatas objek glass, masing-masing 3 objek glass lalu teteskan larutan NaCl 0,3M dan 0,5M pada masing-masing objek glass yang sudah berisi darah ikan nila, kemudian tutup objek glass dengan menggunakan cover glass dengan kemiringan 450 agar tidak terjadi gelembung udara yang mengakibatkan sel darah ikan tidak tampak, lalu letakkan objek glass diatas meja preparat lalu atur lensa objektif dan fokusnya dengan pembesaran 40X lalu diamati perubahan dan gerakan sel yang terjadi pada masing-masing larutan.

4.3Analisa Hasil
Dari pengamatan yang sudah dilakukan yaitu melalui pengamatan gambar sel yang ditetesi larutan NaCl 0,3M, gambar selnya pada menit pertama gambar selnya besar, setalah menit kelima gambar selnya normal, dan pada menit kesepuluh selnya mengerut dan mengecil mengalami peristiwa osmosis.
Pada pengamatan sel darah ikan nila yang ditetesi lrutan NaCl 0,5M, selnya pada menit pertama besar, lalu pada menit kelima selnya normal, dan pada menit kesepuluh semakin kecil, perbedaannya pada pengamatan sel darah ikan nila yang ditetesi larutan NaCl 0,3M adalah kecepatan perubahan selnya karena pada larutan NaCl 0,5M lebih pekat dibandingkan larutan NaCl 0,3M sehingga semakin pekat larutan, maka semakin cepat sel itu mengtecil, mengalami peristiwa osmosis.
Pada pengamatan sel darah ikan nila yang ditetesi aquades, bentuk selnya pada menit pertama kecil, lalu pada menit kelima normal, dan pada menit kesepuluh semakin membesar, karena larutan yang berada di luar sel masuk kedalam sel, mengalami peristiwa difusi.
Dalam pembuatan larutan dihitung berapa gram NaCl yang harus dibuat dalam larutan, dengan cara penghitungan NaCl 0,3M dan 0,5M adalah :
M = gMr x 1000v M = gMr x 1000v
0,3 = g58 x 100025 0,5 = g58 x 100025
gr = 0,4 gr = 0,7
diketahui Mr NaCl = 58 dan volume NaCl = 25
Molekul-malekul berukuran kecil misalnya oksigen, berdifusi lebih cepat dan pada molekul-molekul berukuran besar (karbon dioksida). Molekul-molekul yang larut dalam air berdifusi lebih cepat daripada molekul yang tidak larut dalam air (pudjianto, 2006).
Jika kita meletakkan sel darah merah dalam suatu larutan hipertonik (lebih pekat) air yang terdapat pada sel darah akan ditarik keluar oleh sel sehingga sel mengerut dan rusak, peristiwa ini disebut Krenasi. sebaliknya jika kita meletakkan sel darah merah dalam suatu larutan yang bersifat hipotonik (lebih encer) air dari larutan tersebut akan ditarik masuk kedalam sel darah sehingga sel mengembang dan pecah, proses ini disebut Hemolisis.

5.PENUTUP

5.1 Kesimpulan
1.Transport membran sel adalah vitur universal yang dimiliki semua jenis sel berupa lapisan antar muka yang disebut membran plasma yang memesahkan sel dengan lingkungan diluar membran sel.
2.Transport membrane aktif adalah melawan aliran perbedaan konsentrasi, dalam transport aktif dibutuhkan energi dalam bentuk ATP.
3.Transport membran pasif adalah mengikuti aliran perbedaan konsentrasi, dari konsentrasi tinggi ke konsentrasi rendah. Dan tidak membutuhkan energy.
4.Difusi merupakan pergerakan atau perpindahan partikel atau molekul suatu zat, dari tempat berkonsentrasi tinggi ke tempat berkonsentrasi rendah, baik melalui membran atau tidak.
5.Osmosis adalah proses pemindahan atau pergerakan zat pelarut dari larutan yang konsentrasi zat pelarutnya tinggi menuju konsentrasi rendah.

5.2Saran
Lebih memperdalam tentang materi ini, agar kita memahaminya lebih maksimal dan dapat membedakan antara difusi dan osmosis.

DAFTAR PUSTAKA

Ardi,Rio.2009.Air Dalam Tumbuhan.http://rioardi.wordpress.com/2009/01/21/ diakses tanggal 10 oktober 2010 pukul 07.15.
Aurita,Aulia.2008.mekanisme Osmosis dan Difusi Dalam Sel.http://kireidewi.blog.friendster.com/2008/09/ diakses tanggal 10 oktober 2010 pukul 07.16.
Kimbal,john w.1993.Biologi.Erlangga : Jakarta.
Mathews,Gary G.1949.Cellular Physiology Of Nerve and Muscle.350 main street :USA
Pudjianto,Sri.2006.Menjelajah Dunia Biologi.PT Tiga Serangkai Pustaka Mandiri : Solo.
Sastrodinoto,Soenarjo.1980.Biologi Umum.Gramedia : Jakarta.
Wikipedia.2010.ikan nila-krenasi hemolisis-transport aktif.http://id. wikipedia. org/wiki/ diakses tanggal 10 oktober 2010 pukul 07.16.