Macam-macam osmosis dan difusi: Pengertian, contoh

Difusi adalah pergerakan partikel menuruni gradien konsentrasi mereka, yang berarti mereka mengalir dari tempat konsentrasi tinggi ke tempat konsentrasi rendah. Ketika zat yang menyebar adalah air, prosesnya disebut osmosis. Dalam organisme biologis, difusi sering terjadi melintasi membran semi-permeabel – filter yang hanya memungkinkan hal-hal tertentu bebas melewatinya. Dua macam difusi utama adalah difusi pasif dan difusi terfasilitasi. Dua jenis utama osmosis adalah osmosis teratur dan kemiosmosis.

Difusi Pasif

Difusi pasif adalah pergerakan molekul melintasi membran semi-permeabel tanpa bantuan saluran protein. Membran sel terbuat dari lapisan ganda fosfolipid yang memiliki lapisan tengah hidrofobik non-polar, atau takut air, yang dilindungi di kedua sisi oleh permukaan hidrofilik polar, atau yang menyukai air. Molekul hidrofobik dapat dengan bebas melewati membran sel. Contohnya adalah gas seperti oksigen, karbon dioksida, dan nitrogen. Molekul polar besar atau molekul bermuatan listrik tidak dapat dengan bebas melewati membran sel.

Difusi terfasilitasi

Difusi terfasilitasi adalah aliran molekul ke bawah gradien konsentrasi, melintasi membran, tetapi membutuhkan bantuan protein. Ada dua kategori protein yang membantu difusi difasilitasi: protein pembawa dan protein saluran. Protein pembawa seperti taksi di dalam membran sel. Mereka memindahkan molekul dari satu sisi membran ke sisi lainnya. Protein saluran seperti terowongan yang membuat lubang melintasi membran sel. Saluran terbuka untuk memungkinkan molekul mengalir melaluinya. Difusi terfasilitasi melibatkan protein, tetapi protein itu tidak memerlukan penggunaan molekul energi ATP.

Osmosis

Osmosis adalah pergerakan molekul air bebas melintasi membran semi-permeabel, menurunkan gradien konsentrasi. Apa yang dimaksud dengan molekul air “bebas”? Molekul air bebas adalah molekul yang tidak berinteraksi dengan – dan dengan demikian mengisolasi – partikel terlarut, seperti ion garam. Seperti halnya jenis difusi molekul lain, osmosis menghasilkan perbedaan bersih dalam konsentrasi air melintasi membran – yang merupakan fungsi penting organisme biologis.

Kemiosmosis

Kemiosmosis adalah pergerakan ion melintasi membran semipermeabel, menuruni gradien elektrokimia mereka. Contohnya adalah pembentukan adenosin trifosfat (ATP) oleh pergerakan ion hidrogen (H +) melintasi membran selama respirasi seluler atau fotosintesis.

Ion hidrogen, atau proton, akan berdifusi dari area dengan konsentrasi proton tinggi ke area dengan konsentrasi proton rendah, dan gradien konsentrasi elektrokimia dari proton melintasi membran dapat dimanfaatkan untuk membuat ATP. Proses ini terkait dengan osmosis, difusi air melintasi membran, dan itulah sebabnya disebut “kemiosmosis”.

ATP sintase adalah enzim yang membuat ATP dengan kemiosmosis. Ini memungkinkan proton melewati membran dan menggunakan perbedaan energi bebas untuk memfosforilasi adenosin difosfat (ADP), membuat ATP. Generasi ATP oleh kemiosmosis terjadi di mitokondria dan kloroplas, serta di sebagian besar bakteri dan archaea, rantai transpor elektron memompa ion H + di ruang tilakoid melalui membran tilakoid ke stroma (cairan). Energi dari gerakan elektron melalui rantai transpor elektron bersilangan melalui ATP sintase yang memungkinkan proton melewatinya dan menggunakan perbedaan energi bebas ini untuk membuat ADP fotofosforilasi ADP.

Osmosis terbalik

Osmosis terbalik (Reverse osmosis) adalah proses pemisahan yang menggunakan tekanan untuk memaksa pelarut melalui membran semi-permeable yang mempertahankan zat terlarut di satu sisi dan memungkinkan pelarut murni untuk lewat ke sisi lain, memaksanya dari daerah konsentrasi zat terlarut tinggi melalui membran ke daerah konsentrasi terlarut rendah dengan menerapkan tekanan yang melebihi tekanan osmotik.

Forward osmosis

Osmosis dapat digunakan secara langsung untuk mencapai pemisahan air dari larutan yang mengandung zat terlarut yang tidak diinginkan. Larutan “draw” dengan tekanan osmotik lebih tinggi daripada larutan umpan digunakan untuk menginduksi aliran air bersih melalui membran semi-permeabel, sehingga larutan umpan menjadi pekat ketika larutan draw menjadi encer. Larutan draw yang diencerkan kemudian dapat digunakan secara langsung (seperti dengan larutan terlarut seperti glukosa), atau dikirim ke proses pemisahan sekunder untuk menghilangkan larutan draw. Pemisahan sekunder ini bisa lebih efisien daripada proses osmosis balik sendirian, tergantung pada larutan draw yang digunakan dan air umpan yang diolah. Forward osmosis adalah bidang penelitian yang sedang berlangsung, berfokus pada aplikasi dalam desalinasi, pemurnian air, pengolahan air, pengolahan makanan, dan bidang studi lainnya.

Kondisi osmotik

Tiga jenis kondisi osmotik yang mempengaruhi sel-sel hidup disebut keadaan hipertonik, hipotonik, dan isotonik. Istilah-istilah ini menggambarkan keadaan osmotik dari larutan yang mengelilingi sel, bukan larutan di dalam sel. Kondisi hipertonik menyebabkan air berdifusi keluar dari sel, membuat sel mengerut. Kondisi hipotonik menyebabkan air bergerak ke dalam sel yang membengkak atau meledak. Terakhir, kondisi isotonik juga memungkinkan pergerakan air masuk dan keluar sel, tetapi tanpa peningkatan bersih di dalam atau di luar sel.

Loading…

Tinggalkan Balasan

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *