Lompat ke konten Lompat ke sidebar Lompat ke footer

Widget HTML #1

Osmosis dan Filtrasi

Osmosis adalah difusi dari air (pelarut) melintasi membran permeabel yang selektif seperti membran plasma (lihat gambar). Permeabel selektif berarti membran melewatkan air tetapi tidak semua zat yang terlarut (solut) dalam air dapat berdifusi melintasi membran. Aquaporins (AQPs), protein kanal berair meningkatkan permeabilitas membran terhadap air pada beberapa tipe sel, seperti sel ginjal dan sel darah merah. Osmosis terjadi ketika konsentrasi air berbeda pada kedua sisi.

Air berdifusi dari larutan dengan konsentrasi air banyak (konsentrasi zat terlarut sedikit) ke area dengan konsentrasi air sedikit (konsentrasi zat terlarut banyak) baik dengan melintasi membran secara langsung atau bergerak melalui protein kanal. Kesetimbangan dicapai ketika konsentrasi air (dan zat terlarut) pada kedua sisi membran adalah sama, tetapi larutan dengan konsentrasi pekat awalnya (lebih banyak zat terlarut) akan memiliki volume yang lebih besar. Konsentrasi total dari semua partikel terlarut dalam larutan dikenal sebagai osmolaritas larutan.

Osmosis memainkan peranan penting dalam fungsi sel dan seluruh tubuh kita, karena perubahan volume besar karena pergerakan air akan mengganggu fungsi sel normal. Air adalah komponen utama dari sel dan bertindak sebagai pelarut untuk senyawa kimia lainnya. Osmosis bergantung kepada tekanan osmotik. Tekanan osmotik adalah gaya yang diperlukan untuk mencegah air bergerak secara osmosis melintasi membran.
Osmosis dan tekanan osmotik
Osmosis dan tekanan osmotik
Kebanyakan membran biologi adalah permeabel secara selktif. Efek osmosis pada sel darah merah dapat dengan mudah ditunjukkan pada gambar dibawah. Jika sel darah merah ditempatkan dalam larutan normal salin (larutan isotonis) dimana konsentrasi garam di bagian luar sel darah merah sama dengan konsentrasi garam di bagian dalam sel darah merah, molekul air akan bergerak ke dalam dan ke luar sel darah merah pada laju yang sama dan tidak ada perubahan yang diamati pada bentuk sel darah merah. Namun jika sel darah merah ditempatkan dalam air destilasi murni (larutan hipotonik) dimana molekul air memiliki konsentrasi yang lebih tinggi di bagian luar sel darah merah air akan bergerak ke dalam sel darah merah menyebabkan sel membengkak dan akhirnya ruptur (gambar dibawah). Jika sel darah merah ditempatkan dalam larutan garam 5 % (larutan hipertonik) dimana terdapat lebih banyak air darah merah dlam sel daripada dalam larutan, sel darah merah akan kehilangan air ke larutan dan akan mengerut.
Efek osmosis pada sel darah merah ketika ditempatkan pada konsentrasi yang berbeda dari larutan garam
Efek osmosis pada sel darah merah ketika ditempatkan pada konsentrasiyang berbeda dari larutan garam

Reverse osmosis
Reverse osmosis adalah proses dimana air atau pelarut lainnya mengalir dalam arah yang berlawanan (dari area dengan kosentrasi tinggi ke area konsentrasi rendah dari zat terlarut), jika tekanan eksternal diberikan pada area dengan konsentrasi yang lebih tinggi.

Tipe osmosis
Osmosis melintasi membran sel meliputi dua jenis:
a. Endosmosis: gerakan air ke dalam sel
b. Eksosmosis: gerakan air dari sel

Filtrasi
Dalam difusi dan osmosis, partikel, baik berupa zat terlarut, pelarut, atau keduanya dapat melalui membran dengan pergerakan acaknya berdasarkan gradien konsentrasi. Dalam filtrasi pergerakan partikel didasarkan pada gradien tekanan, dimana partikel melalui membran dengan dorongan tekanan. Contoh yang paling baik untuk proses ini adalah drip coffee maker. Air bergerak dari area dengan tekanan tinggi (reservoir air) ke area dengan tekanan rendah (pot kopi). Partikel besar (granul kopi) tetap tinggal atau tidak dapat melewati filter, sedangkan molekul kecil (kofein, pengaroma) dan air dapat melaluinya. Tekanan dihasilkan oleh berat air pada filter. Contoh filtrasi dalam tubuh manusia adalah di ujung kapiler pembuluh darah. Dengan bantuan tekanan darah, cairan dan zat terlarut dipaksa keluar dari kapiler yang dindingnya hanya satu sel tebal dan sangat permeabel ke ruang cairan interstitial, dan dengan cara ini sel mendapatkan glukosa, asam amino, dan nutrien. Molekul besar seperti protein dan sel darah merah tidak dapat melaui pori membran dan tetap dalam kapiler. Contoh lain dari filtrasi dalam tubuh manusia terjadi pada ginjal. Darah difiltrasi melalui membran khusus di ginjal sebagai tahap awal dalam pembentukan urin.