Laporan Fisika Dasar_Transport Membran sel

1. PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Salah satu fungsi dari membran sel adalah sebagai lalu lintas molekul dan ion
secara dua arah. Molekul yang dapat melewati membran sel antara lain ialah molekul
hidrofobik dan molekul polar yang sangat kecil. Sementara itu, molekul lainnya
seperti molekul polar dengan ukuran besar, ion, dan subtansi hidrifolit membutuhkan
mekanisme khusus agar dapat masuk kedalam sel (Wikipedia, 2010).
Banyak olekul yang masuk dan keluar membran menyebabkan terjadinya lalu
lintas membran. Lalu lintas membran digolongkan menjadi dua cara yaitu, dengan
transport pasif untuk molekul-molekul yang mampu melalui membran tanpa
mekanisme khusus. Dan transport membran aktif untuk molekul yang membutuhkan
mekanisme khusus. Lalu lintas membran akan membuat perbedaan konsentrasi ion
karena akibat dari dua proses yang berbeda yaitu, difusi dan transport aktif yang
dikenal sebagai gradien ion tersebut (Google, 2010).
1.2 Maksud dan Tujuan
Maksud diadakannya Praktikum Fisika Dasar tentang Transport Membran sel ini
adalah agar praktikan mengetahui perbedaan proses difusi dan osmosis sel darah
merah pada ikan nila.
Tujuan diadakannya Praktikum Fisika Dasar tentang Transport Membran Sel ini
adalah untuk mengamati beberapa sifat sistem cairan ekstra dan intra seluler dimana
salah satu kopartemen mengandung molekul yang dibatasi oleh suatu membran
yang tidak permeabel terhadap bahan tersebut.
1.3 Waktu dan Tempat
Praktikum Fisika Dasar tentang Transport Membran sel ini dilaksanakan pada
hari Selasa, tanggal 5 Oktober 2010, pada pukul 08.50 sampai pukul 10.30 WIB.
Praktikum ini dilakukan dilaboratorium Ilmu-Ilmu Perairan (IIP), Fakultas Perikanan
dan Ilmu Kelautan, Universitas Brawijaya Malang.
2. TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Pengertian Transport Membran Sel
2.1.1 Transport Membran Sel Aktif dan Pasif
Transport aktif adalah transport ion melalui membran sel dengan cara yang
bertentangan dengan prinsip difusi. Sehingga menbutuhkan energi metabolisme
untuk melakukan aktifitasnya. Transport aktif dilakukan sebagai upaya untuk
mempertahankan konsentrasi ion jauh dari keadaan keseimbangan (Rees, 1984).
Transport
pasif
adalah
suatu
perpindahan
molekul
menuruni
gradien
konsentrasinya. Transport pasif ini berniat spontan. Difusi, osmosis dan difusi
terfasilitasi merupakan contah dari transport aktif (Wikipedia, 2010).
Salah satu fungsi dari membran sel adalah sebagai lalu lintas molekul dan ion
secara dua arah molekul yang dapat melewati membran sel antara lain ialah molekul
hidrofobik dan molekul polar yang sangat kecil. Sementara itu, molekul lainnya
seperti molekul polar dengan ukuran besar, ion, dan subtansi hidrifolit membutuhkan
mekanisme khusus agar dapat masuk kedalam sel (Wikipedia, 2010).
2.1.2 Difus
Difusi adalah peristiwa berpindahnya suatu zat dalam pelarut bagian berkonsentrasi
tinggi ke bagian yang berkonsentrasi rendah. Contoh yang sederhana adalah
pemberian gula pada caiaran teh tawar. Lambat laun cairan menjadi manis (J-K, 3
januari, 2009).
Difusi adalah molekul yang bergerak bebas dari area yang konsentrasinya tinggi
pada area yang konsentrasinya lebih rendah (Wallace, 2000).
Semua molekul ato atau ion untk berpindah dari area yang konsentrasinya lebih
tinggi kesuatu yang konsentrasi kurang, gerakan ini disebut difusi (Baker and
Garland, 2000).
2.1.3 Osmosis
Osmosis adalah perpindahan air melalui membran permeable selektif dari bagian
yang lebih encer kebagian yang lebih padat. Membran semi permeable harus dapat
ditembus pelarut, tapi tidak oleh zat terlarut, yang mengakibatkan gradient tekanan
sepanjang membran (J-K, 3 Januari, 2009).
Perpindahan zat terlarut dari konsentrasi rendah ketinggi melalui membrane semi
permeable (Wikipedia, 2010).
Osmosis adalah salah satu cairan yang melewati membrane dari konsentrasi
larutan yang rendah ke konsentrasi larutan yang tinggi (Wallace, 2000).
2.2 Hubungan Konsentrasi dengan Difusi dan Osmosis
Apabila membrane semi permeable memisahkan gula (pekat) dengan air molekul
air akan berosmosis kelarutan gula. Sebaliknya, molekul gula tak dapat berdifusi ke
air larutan gula bertambah volumenya akan memiliki tekanan ke segala arah.
Tekanan itu disebut osmosis beratnya tekanan osmosis itu dinyatakan dengan nilai
osmosis (nol). Besarnya osmosis adalah sama engan tekanan osmosis (Douglas,
1964).
Dalam proses osmosis terdapat tekanan osmosis yang merupakan tekanan
hidrostatik yang terdapat suatu larutan pada keseimbangan osmotik. Tekanan yang
dilarikan pada suatu larutan akan meninggalkan energi bebas sehingga potensial air
meningkat dan juga meningkatkan kemampuan difusi dalam larutan. Tekanan yang
diberikan atau sering disebut potensial tekanan yang disebut juga dengan tekanan
tugor (Morigan, 2008).
Laju difusi antara lain tergantung pada suhu dan densitas (kepadatan) medium.
Gas berdifusi lebih cepat dibandingkan dengan zat cair, sehingga zat padat berdifusi
lebih lambat dibandingkan dengan zat cair. Molekul berukuran besar lebih lambat
pergerakan dibandingkan dengan molekul yang lebih kecil (Rio, 2009).
2.3 Mekanisme Difusi dan Osmosis
2.3.1
Mekanisme Difusi
Difusi melalui membrane dapat berlangsung melalui tiga mekanisme. Difusi
sederhana melalui membrane berlangsung karena molekul-molekul yang berpindah
atau bergerak melalui membran bersifat larut dalam lemak sehingga dapat
menembus lipid bilayer pada membran secara langsung. Mekanisme sel sangat
permeable terhadap molekulanorganik, beberapa molekul kecil khususnya yang
terlarut dalam ion-ion terlarut, dapat menembus membran melalui saluran chanel.
Difusi difasilitasi adalah pelarut zat melalui membrane plasma yang melibatkan
protein transforter (Rayonpedia, 2010).
Difusi difasilitasi adalah pelarut 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 ditransfer kedalam sel. Setiap molekul atau ion memiliki sel protein transforter
yang khusus (Avrilia, 2008).
2.3.2
Mekanisme Osmosis
Pergerakan air berlangsung dari laruran yang konsentrasi airnya tinggi menuju
kelarutan yang konsentrasi airnya rendah melalui selaput selektif permeable. Larutan
yang konsentrasi zat terlarutnya lebih tinggi dibandingkan larutan didalam sel
dinamakan larutan hipertonis, sedangkan larutan yang konsentrasi sama dengan
larutan didalam sel disebut larutan isotonis. Jika larutan yang terdapat diluar sel ,
konsentrasi zat terlarutnya lebih rendah dari pada didalam sel dikatakan sebagai
larutan hipotonis (Crayonpedia, 2010).
Penyebab utama osmosis adalah penurunan potensial air dalam larutan harus
ditekankan terhadap bahwa pernyataan termodinamika dan persamaan yang berasal
dari itu menceritakan apa-apa menggunakan tentang tingkat osmosis atau
mekanisme. Beberapa kemungkinan mekanisme telah diselidiki seperti yang akan
dikembangkan kelas dapat models dir tingured oleh compering proporanalition antara
gaya yang diterapkan baik gradient tekanan atau konsentrasi, suatu aliran air
(Nicholas, 2010).
Pertukaran suatu zat antara sel-sel individu dan ada lingkungan terjadi oleh
proses fisik difusion dan pproses aktif dan transport aktif endositeris, pada sel zat
umumnya bergerak dengan diffusion namun proses aktif sitoplasma steaming,
misalnya pertukaran gas pernafasan oleh difusi antara permukaan tubuh dan
lingkungan dalam organism kecil seperti cacing tanah (Nicholas, 2010).
2.4 Sifat Darah Ikan
Darah ikan mempunyai sifat –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
diamati akan cepat membeku, karena trombosit berperan dalam pembekuan darah
(wikipedia, 2008).
Eritrosit (sel darah merah) merupakan sel yang banyak jumlahnya. Lati sel
elitrosit terletak sentral dengan sitoplasma dan akan terlihat jernih kebiruan dengan
perwarna giemsa. Seperti halnya hematokrit, kadar eritrosit yang rendah menunjukan
terjadinya anemia. Sedangkan kadar tinggi menandakan ikan dalam kedaan stres.
Leukosit (sel darah putih) mempunyai bentuk lonjong atau bulat tidak berwarna, dan
jumlah tiap mm³ darah ikan berkisar 20.000 - 150.000 butir, serta merupakan unit
yang aktif dari system pertambahan tubuh. Sel-sel leukosit akan ditransfer secara
khusus ke daerah terinfeksi (Purwanto, 2006).
Limfosit memiliki peranan dalam respon imonitas dan monosit merupakan sel
makrofak yang berperan penting dalam proses pembekuan darah dan berfungsi
mencegah kehilangan cairan tubuh pada kerusakan-kerusakan dipermukaan (Nabib,
2006).
2.5 Gambar dan Klasifikasi Ikan Nila
Galuhonlinestore.blogspot.com
Klasifikasi Ilmiah Ikan Nila :
Kingdom
: Animalia
Filum
: Chordata
Kelas
: Osteichtyes
Ordo
: Perci Formes
Family
: Cichlidae
Genus
: Oreochromis
Spesies
: Oreochromis Niloticus
Nama binomial : Oreochromis Niloticus (Linnaeus, 1758).
Morfologi
Bervariasi sekali, tetapi morfologi dasarnya adalah bilateral (kepala, badan, dan
ekor simetri dan non simetri) (Diari, 11 April 2009).
Anatomi
Ada 10 sistem anatomi pada tubuhnya :
1. Sistem penutup tubuh (kulit)
: antara lain sisik, kelenjar racun, kelenjar
lender, dan sumber-sumber pewarnaan.
2. Sistem otot
: penggerak tubuh, sirip,insang dan organ
listrik.
3. Sistem rangka
: tempat melekatnya otot, pelindung organ
organ dalam penegak tubuh.
4. Sitem respirasi
: organ terutama insang, ada organ
tambahan.
5. Sistem sirkulasi
: organ jantung dan sel-sel darah dan
mengedarkan O2, nutrisi.
6. System pencernaan
: organ saluran pencernaan dari mulut
sampai anus.
7. Sistem saraf
: organ otak dan saraf-saraf tepi.
8. System hormone
: kelenjar-kelenjar hormon, untuk
reproduksi dan pertumbuhan.
9. Sistem eksresi
10. Sistem reproduksi
: organnya terutama ginjal.
: organ gonat jantan dan betina,
menentukan cara bergeraknya,
mempengaruhi bentuk tubuh, system urat
daging dan system rangka.
O2 dari perairan ditangkap oleh sistem pernafasan dan peredaran darah
dibawah keseluruh tubuh melalui darah, darah dipertukarkan CO2 (Diari, 11-04-2009).
3. METODOLOGI
3.1 Alat dan Fungsi
•
Mikroskop
: untuk mengamati sel darah ikan
•
Objek glass
: sebagai tempat sel darah ikan
•
Beaker glass 100 ml
: tempat larutan NaCl 0,3 m, 0,5 m, dan aquadest
•
Gelas volume 100 ml
: untuk mengukur volume aquadest
•
Pipet tetes
: untuk mengambil larutan dalam jumlah kecil
yang akan diteteskan pada preparat
•
Spatula
: untuk menghomogenkan laruran NaCl 0,3 m dan
0,5 m
•
Sendok tanduk : untuk mengambil NaCl kristal saat menimbang
•
Spuit diporsible : untuk mengambil darah ikan
•
Sectio set
: untuk membedah ikan pada permukaan linea
lateralis dan pangkal anus
•
Nampan
: untuk meletakkan alat praktikum dan tempat
membedah ikan
•
Washing bottle
: sebagai tempat aquadest
•
Timbangan digital
: untuk menimbang massa NaCl dengan ketelitian
10-4
•
Jaring
: untuk mengambil ikan dari aquqrium
•
Cover glass
: untuk menutupi objek glass dengan kemiringan
45º
3.2 Bahan dan Fungsi
•
NaCl kristal
: sebagai bahan pembuat larutan NaCl 0,3 m dan
NaCl 0,5 m
•
Aquadest
: zat pelarut dalam membuat larutan NaCl 0,3 m,
0,5 m, dan sebagai larutan penguji
•
Tissue
: untuk membersihkan alat-alat yang telah
digunakan
•
Lap basah
: untuk menutupi insang ikan agar tetap hidup
pada waktu diambil darahnya
•
Ikan nila
: sebagai objek pengamatan yang diambil
darahnya
•
Kertas
: alas NaCl kristal saat menimbang
•
Larutan NaCl 0,3 m
: sebagai larutan penguji
•
Larutan NaCl 0,5 m
: sebagai larutan penguji
3.3 Skema Kerja
Ikan nila
Diambil ikan dari aquarium dengan jaring
Diletakkan dinampan
Pada bagian kepala ikan ditutup lap basah untuk
menjaga kondisi ikan agar tetap hidup
Diiris secara vertikal pada bagian pertemuan linea
lateralis dengan pangkal ekor
Diambil darah ikan diletakkan pada objek glass
Ditetesi
larutan
aquadest
Ditetesi
larutan NaCl
0,3 m
Ditetesi
lautan NaCl
0,5 m
Ditutup dengan cover glass dengan sudut kemiringan
45º untuk menghindari adanya gelembung
Diamati dengan mikroskop dengan ketelitian 40X
Diamati dengan selang waktu 1,5,10 menit
Hasil
4. PEMBAHASAN
4.1 Data Pengamatan
Larutan Aquadest
Waktu
1 menit
Gambar
Pengamatan
Kondisi
Membran sel
Air tetap
terlihat tipis
5 menit
10 menit
Membran mulai
Mulai berkurang
menebal
air
Membran sel
Air semakin
semakin
berkurang
menebal
Larutan NaCl 0,3 m
Waktu
Gambar
1 menit
5 menit
10 menit
Pengamatan
Kondisi
Bentuk bulat
Semakin
terlihat tebal
bekurang
Membran mulai
Sedikit pekat
tipis
tidak berubah
Membran sel
Sedikit pekat
menipis
tidak ada
perubahan
Larutan NaCl 0,5 m
Waktu
1 menit
5 menit
10 menit
Gambar
Pengamatan
Kondisi Air
Membran
Semakin
terlihat tebal
bekurang
Membran sel
Semakin
Semakin tipis
bertambah
Membran sel
Terus
semakin
bertambah
menipis
4.2 Analsa Prosedur
Pertama seblum melakukan praktikum alat dan bahan disiapkan diatas meja
percobaan seperti, mikroskop, objek glass, beaker glass 100 ml, gelas volume 100
ml, pipet tetes, spatula, sendok tanduk, spuit diporsible, sectio set, nampan, washing
bottle, timbangan digital, jaring, NaCl kristal 0,3 dan 0,5 m, aquadest, tissue, lap
basah, ikan nila, dan kertas.
Setelah semua dipersiapkan, ikan diambil dengan jaring di aquarium, kemudian
letakkan diatas nampan, pada bagian kepala ditutup lap basah untuk menjaga
kondisi ikan agar tetap hidup, kemudian ikan diiris secara vertikal pada bagian
pertemuan linea lateralis dengan pangkal ekor. Pada saat bersamaan dihitung garam
NaCl 0,3 dan 0,5 m.
0,3 Mol = Massa x 1000
Mr
V
0,3 Mol = Massa x 1000
58,8
25
Massa = 0,3 x 58,5 x 25
0,5 Mol = Massa x 1000
Mr
V
0,5 Mol = Massa x 1000
58,5
25
Massa = 0,5 x 58,5 x 25
1000
1000
Massa = 0,43 gram
Massa = 0,73 gram
Dan setelah massa masing-masing diketahui, kemudian ditimbang dan dilarutkan
dengan menggunakan aquadet, diwaktu yang bersamaan darah ikan diambil pada
iakn dan diletakkan diobjek glass masing- masing aquadest, NaCl 0,3 M,dan NaCl
0,5 M. Kemudian ditetesi dengan aquadest, NaCl 0,3 M, dan NaCl 0,5 M dengan
menggunakan pipet tetes, dan ditutup dengan kemiringan 45º agar tidak ada
gelembung.
Kemudian diamati dengan mikroskop dengan ketelitian 40x dan diamati pada
selang waktu 1,5,10 menit, kemudian catat hasil perubahan yang tejadi.
4.3 Analisa Hasil
Analisa hasil dalam praktikum tentang Transport Membran Sel yang diamati oleh
praktikan adalah
•
Larutan aquadest
Pada wktu 1 menit membrane sei terlihattipis dan kondisi air tetap, lalu pada
waktu 5 menit membrane sel mulai tampak menebal dan kondisi air mulai berkurang,
dan pada waktu 10 menitmembran sel semakin menebal dan kondisi air semakin
berkurang.
•
Larutan NaCl 0,3 M
Pada waktu 1 menit pertama membrane sel terlihat tebal dan kondisi air sedikit,
lalu pada waktu 5 menit membrane sel mulai tampak menipis dan kondisi air
bertambah, dan pada waktu 10 menit membrane sel semakin menipis dan kondisi air
semakin bertambah.
•
Larutan NaCl 0,5 M
Pada waktu 1 menit membrane sel sangat tebal dan kondisi air sangat sedikit,
kemudian pada waktu 5 menit membrane sel menjadi tipis dibandingkan dengan
larutan NaCl 0,3 M dan kondisi air mulai bertambah, dan pada waktu 10 menit
membrane sel jauh sangat menipis dan kondisi air sangat dominan.
5. PENUTUP
5.1 Kesimpulan
Dari praktikum yang telah dilaksanakan dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut :
•
Transport Membrane sel adalah perpindahan gradien konsentrasi
•
Transport Membrane Sel ada dua macam yaitu Transport Pasif dan Transport aktif
•
Pengangkutan pasif contohnya adalah difusi dan osmosis
•
Difusi adalah perpindahn partikel dari konsentrasi tinggi ke rendah
•
Osmosis adalah perpindahan partikel dari konsentrasi rendah ke tinggi
•
Transport aktif membutuhkan energy hasil metabolisme
•
Transport pasif tidak membutuhkan energy hasil metabolism
•
Kecuali terjadi jika air yang terdapat dalam sel darah ditarik keluar dari sel sehingga
sel mengkerut dan rusak
•
Hemolisis terjadi jika air dari larutan ditarik masuk kedalam sel darah sehingga sel
mengembang dan pecah proses
5.2 Saran
Untuk para praktikan untuk lebih hati-hati dalam suatu percobaan dan untuk para
asisten agar lebih mengkondisikan suasana saat praktikum.
DAFTAR PUSTAKA
Avrilia, Avritta, 2008. http://kireidewi.blog.Friendster.com/2008/09/
mekanisme-difusi-dan-osmosis.dalam-sel.
Diaksespada tanggal 9 Oktober 2010, pada
pukul 08.15 WIB
Crayonpedia, 2000. http://www.crayonpedia.org/mw/6.TransportMelalui-membran-sel/ diakses pada tanggal 5
Oktober 2010, pada pukul 20.00 WIB
Douglas, M, 1964. Biologi education.Wiston, New York
Google, 2010. http://www.google.co.id/imglading/ diakses pada
Tanggal 8 Oktober 2010, pada pukul 20.14 WIB
Rio, Ardi, 2009. http://rioardi.wordpress.com/2009/101/21/air-dalam
Tubuh/ diakses pada tanggal 10 Oktober 2010,
Pada pukul 10.00 WIB
Wikipedia, 2010. http://id.wikipedia.org/wiki/ikan-nila/ diakses pada
Tanggal 5 Oktober 2010, pada pukul 20.14 WIB
Wordpress, agrica, 2009. http://agrica.wordpress.com.2009/01/03/
Difusi-osmosis dan imbibisi. Diakses pada
Tanggal 5 Oktober 2010, pada pukul 20.14 WIB