BAB 1PENDAHULUAN

1.1 Latar BelakangSemua kegiatan organisma memerlukan perubahan energi karena sel merupakan satuan dasar yang berfungsi dalam organisme, maka perubahan energi ini harus terjadi di dalam sel. Dengan satu atau lain cara semua kegiatan atau fungsi organisme pada dasarnya menyangkut perubahan energi dan reaksi kimia. Reaksi-reaksi kimia yang sangat banyak jumlahnya dan yang senantiasa berlangsung di dalam sel ini dikenal sebagai metabolisme (Sembirig, 2005).Untuk mendapatkan energi, sel selalu menggunakan molekul yang kaya akan energi dan mengubahnya menjadi molekul-molekul yang miskin energi yang tidak berguna untuk metabolisma. Salah satu sifat sel yaang khas adalah bahwa keadaannya mantap, komposisinya selalu berubah, tetapi komposisi rata-ratanya tetap. Karena persediaan bahan yang berguna dan kaya energi selalu berkurang sedangkan bahan yang miskin energi itu selalu bertambah, maka untuk mempertahankan keadaan yang mantap, bahn-bahna harus senantiasa masuk dan keluar sel. Bahan-bahan ini bergerak dari bagian sel yang satu ke bagian sel yang lain (Sembirig, 2005).Pada dasarnya suatu bahan dapat masuk ke dalam sel maupun keluar dari dalam sel dengan menggunakan suatu proses tertentu. Proses-proses yang terjadi di dalam hal ini ada empat macam proses utama, yaitu proses difusi, osmosis, endostosis, dan fagositosis (Juwono dan Juniarto, 2002).Hal ini menyebabkan suatu masalah fisiologi yang rumit. Bagaimana bahan-bahan itu keluar masuk sel. Oleh karena itu, praktikum ini dilaksanakan guna mengetahui bagaimana proses transpor pada sel itu terjadi, seperti proses difusi dan osmosis.

1.2 Tujuan Praktikum Mengetahui proses metabolisme. Mengetahui proses difusi dan osmosis pada organisme hidup. Mengetahui gerak brown.

BAB IITINJAUAN PUSTAKA

Pengetahuan tentang metabolisme yang sifatnya fundamental dan vital bagi makhluk hidup telah mengantarkan kita ke suatu tingkat pemahaman yang mendalam tentang proses yang berkaitan. Suatu jaring-jaring yang kompleks dari reaksi-reaksi yang dikatalis oleh enzim kini telah diketahui, yang bermula dari pengikatan karbondioksida dalam proses fotosintesis sampai ke senyawa yang beragam, yang sifat dan peranannya sangat penting bagi keseluruhan eugenetika yang terlibat dalam metabolisme adalah koenzim adenosin trifosfat (ATP) yang berperan sebagai penghantar energi dan bekerja bersama seperti koenzim yang lain dengan enzim-enzim yang lain dalam reaksi-reaksi yang kemudian dikatalis (Herbert, 1995).Metabolisme adalah proses pemecahan zat-zat gizi di dalam tubuh untuk menghasilkan energi atau untuk pembentukkan struktur tubuh. Metabolisme menyangkut semua proses fisik dan kimia yang terjadi di dalam tubuh yang diperlukan untuk mempertahankan kehidupan. Reksi kimia yang terjadi memungkinkan tubuh mengeluarkan dan menggunakan energi yang berasal dari makanan, mengubah suatu zat menjadi zat lain dan manyiapkan sisa-sisa untuk diekskresi. Ada kurang lebih seribu macam reaksi kimia yang terjadi dalam suatu sel tubuh. Energi diperoleh dari zat-zat gizi makro penghasi energi : karbohhidrat, lemak, dan protein. Kenudian senyawa anorganik untuk bahan dasar sintesa protein juga diserap oleh akar sehingga metabolisme juga mencakup masalah penyerapan air serta senyawa-senyawa anorganik dari dalam ttanah serta transpor nutrien ke tempat sintesa (Almatsier, 2009).Tumbuhan juga mempunyai masalah mengenai pengangkutan bahan-bahan keseluruh tubuhnya. Masalah persediaan (suplai) ke dauun dari jaringan-jaringan internal pada tumbuhan tidak segenting yang terdapat pada hewan. Persyaratan sebenarnya akan suatu sistem transport muncul karena dilema genting yang dihadapi tumbuhan darat. Tanpa air dan cahaya matahari, tumbuhan tidak dapat melaksanakan fotosintesis. Air diperolehnya dengan mengirimkan sistem akar ke dalam tanah. Pengangkutan bahan pada tumbuhan dinamakan translokasi, yang terjadi dalam sistem khusus pembuluh. Pembuluh pengangkut semua ini terdapat berkelompok dan disebuut berkas vaskular yang meluas ke seluruh organ tumbuhan, akar, batang, daun, dan bunga sehingga transpor antara organ-organ terlaksana dengan cepat dan efisien. Di dalam berkas vaskular ditemukan dua macam jaringan yang berlainan yaitu xilem dan floem (Kimball et all., 1983).Xilem adalah bagian terpenting pada jaringan tumbuhan. Bagian-bagian terpenting dari jaringan xilem tumbuhan bunga ialah pembuluh xilem, yang terdiri atas tabung-tabung berdinding tebal yang secara vertikal meluas sampai beberapa meter jaringan xilem. Pembuluh xilem berasaldari sel-sel silindris yang biasanya mengarah ujung ke ujung. Pada saat matang, dinding ujung sel-sel ini melarut dan kandungan sitoplasmiknya mati. Hasilnya ialah pembuluh xilem, saluran bersambungan yang tak hidup. Pembuluh xilem berfungsi dalam transport air dan mineral ke atas (Kimball et all., 19983).Pembuluh angkutan yang utama pada floem ialah tabung tapisan, yang terdiri atas sel-sel silindris yang mengarah ujung ke ujung. Dinding ujung selsel tabung lapisan yang dewasa berlubang-lubang, sehingga tepisan ujung ini pada mikroskop memberikan namanya sebagaimana pembuluh xilem dan trakeid, tabung tapisan membentuk saluran sinambung yang meluas dari pangkal ke ujung tumbuhan (Kimball et all., 1983).Transport nutrien dan sistem penyerapannya sangat penting bagi tumbuhan maupun hewan. Transpor pada sel dapat dibedakan menjadi transpor aktif dan transpor pasif. Pada transpor pasif pertikel berpindah karena energi kinetik yang dimmilikinya. Hal ini penting untuk memungkinkan partikel menyeberangi membran sel. Tidak diperlukan energi tambahan dalam proses ini. Pada transpor aktif diperlukan energgi tambahan dalam bentuk adenosin trifosfat (ATP) yang disediakan oleh sel. Tanpa energi ekstra ini pergerakan tidak dapat terjadi (James et all., 2008).Difusi dan osmosis merupakan contoh dari transpor pasif. Difusi adalah perpindahan pertikel (molekul, ion, atom) dari area dengan konsentrasi tinggi ke konsntrasi rendah. Hal ini disebut menuruni gradien konsentrasi. Banyak zat yang berdifusi dalam tubuh, zat-zat larut lemak, ion, ion kecil dan gas. Difusi terjadi cepat pada jarak pendek tetapi sangat lambat jika melalui jarak jauh, hal ini mungkin menjelaskan mengapa sel berukuran kecil. Difusi berjalan lebih cepat dalam gas daripada cairan (James et all., 2008).Membran mmerupakan sawar, yang memungkinkan partikel tertentu melewatinya, tetapi disebut juga membran semipermeable selektif, karena memiliki kemampuan untuk menyeleksi partikel yang dapat melewatinya. Membran benda mati disebut juga membran semipermeable, karena membran tersebut hanya memisahkan partikel besar dari partikel kecil (James et all., 2008).Faktor faktor yag mempengaruhi kecepatan difusi meliputi area permukaan, konsentasi membran, dan jarak yang harus ditempuh partikel. Sebagian besar kondisi berikut berhubungan dengan difusi gas yang buruk, lain emfisema, fibrosis paru, dan edema (James et all., 2008).Difusi terfasilitasi memindahkan molekul besar yang tidak larut lemak (lipid) seperti glukosa untuk melewati membran sel. Substansi yang ditranspor terikat pada suatu protein pembawa yang spesifik untuk substansi tersebut. Hal ini merupakan difusi yang menuruni gradien konsentrasi. Difusi terfasilitasi dibatasi oleh jumlah protein pembawa, dan saat semua protein pembawa bekerja tercapaikan kejenuhan, hal ini disebut juga ambang batas atau transpor maksimum. Hormon insulin terlibat dalam transpor glukosa dalam sel (James et all., 2008). Osmosis adalah suatu zat pelarut melintasi membrann. Pada makhluk hidup zat pelarut selalu air. Tubuh manusia mengandung presentasi air yang tinggi dan osmosis menggerakkan air keluar masuk sel terus-menerus. Ketidakseimbangan osmosis pada tubuh dapat menyebabkan pembengkakan sel atau penciutan sel, dehidrasi, diare serta edema. Osmosis didefinisikan sebagai pergerakan air (zat pelarut) melalui membran permeable selektif, dari area dengan konsentrasi air (zat pelarut) yang tinggi ke area dengan konsnetrasi air (Ozat pelarut) yang rendah (James et all., 2008).Untuk menjaga osmoregulasinya, sel akan berusaha untuk memasukkan ke dalam mengeluarkan zat dari dan ke dalam sel. Cara yang dilakukan oleh sel, antara lain endositosis dan eksositosis (Weisz, 1965).Endositosis merupakan proses memasukkan partikel padat atau tetes cairan melalui membran sel. Endositosis dilakukan dengan cara imaginasi (pelekukan ke dalam) membran sel untuk membungkus pertikel atau cairan dari lingkungan luar. Partikel atau cairan tersebut terbungkus dalam suatu vakuola makanan. Endositosis dibedakan menjadi fagositosis dan pinositosis. Fagositosis terjadi jika bahan yang ditelan berupa benda padat. Contohnya, sel darah putih menelan bakteri. Adapun pinositosis terjadi jika bahan yang ditelan berupa benda cair (Weisz, 1965).Eksositosis merupakan pengeluaran partikel padat atau tetes cairan melalui membran sel. Misalnya, sel kalenjar mengeluarkan atau menyekresi enzim pencernaan dilakukan oleh lisosom (Weisz, 1965).Gerak brown adalah gerakan terus menerus dari suatu pertikel zat cair ataupun gas, artinya partikel-partikel ini tidak perbah dalam keadaan stationer atau sepenuhnya diam. Hal ini pertama kali dibuktikan dan dicetuskan oleh Robert Brown seorang botanis Skotlandia pada tahun 1827. Prinsip gerak ini mudah sekali. Brown menganati beberapa partikel dengan mikroskop dan dia menemukan bahwa pergerakan terus-menerus dari pertikel kecil tersebut makin lama makin cepat jika temperaturnya tinggi dan pergerakan tersebut akan berkurang drastis ketika membeku (Weisz, 1965).Gerak ini diamati pada zat cair koloid atau gas di dalam suatu ruang pergerakan partikel gas tersebut (analogi terhadap zat cair juga) bergerak bebas dan ttidak teratur, dengan kata lain partikel gas itu bergerak dengan kecepatan yang berbeda-beda. Bila partikel gas itu menabrak partikel gas lain atau menabrak tembok dinding ruang, maka kecepatan serta arah vektornya ikut berubah. Pentebaran kecepatan ini dapat dirumuskan bahwa kecepatan partikel tergantung dari temperatur ruang dan lingkungannya (Weisz, 1965).Untuk koloid dengan medium pendispersi zat cair atau gas, pergerakan partikel berlangsung dari segala arah. Oleh karena ukuran pertikel cukup kecil, maka tumbukan yang terjadicenderung tidak seimbang. Sehngga terdapat suatu resultan tumbukan yang menyebabkan perubahan arah gerak pertikel sehingga terjadi gerak zig-zag atau gerak brown (Soewoto et all., 2001).

BAB IIIMETODOLOGI PERCOBAAN

3.1Waktu dan TempatPraktikum mengenai Difusi dan Osmosis ini dilaksanakan pada hari Kamis, tanggal 29 November 2012 pukul 14.00-16.00 WITA bertempat di Laboratorium Mikrobiologi dan Bioteknologi Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Mulawarman, Samarinda.3.2Alat dan Bahan3.2.1 Alat- Kaca Preparat- Kaca Penutup- Pipet Tetes- Spatula- Stopwatch- Baker Glass- Mikroskop Biologi

3.2.2 Bahan- Methylen Blue- Kristal CuSO4- Aquades

3.3Cara Kerja3.3.1 Pengamatan Difusi dan Osmosis1. Diteteskan larutan methylen blue ke dalam baker glass yang telah diisi air, dihitung waktu penyebaran warna biru dari methylen blue menggunakan stopwatch.2. Dimasukkan kristal CuSO4 ke dalam baker glass yang telah berisi air. Diamati penyebaran warna biru dari kristal CuSO4 dengan stopwatch.3. Dicatat masing-masing waktunya ke dalam menit sampai warna larutan merata.4. Dilakukan hal yang sama seperti tadi selama tiga kali percobaan.5.Dibuatkan tabulasi data, dengan menghitung jumlah keseluruhan percobaan 1, 2, dan 3 dari methylen blue dan kristal CuSO4 lalu dibuatkan rata-rata dari waktu penyebaran warna biru dari methylen blue dan dari kristal CuSO4.6. Didiskusikan dengan teman praktikan kelompok, didasarkan pada hasil pengamatan yang dibuat pada tabulasi data.3.3.2 Pengamatan Gerak Brown1. Diambil kaca preparat pertama, ditetesi dengan methylen blue dan diisi dengan air biasa.2. Diambil kaca preparat kedua, yang telah diisi tetesan aquades kemudian dibubuhkan sedikit butir kristal CuSO4.3. Diamati masing-masing objek tersebut dibawah mikroskop.4. Diperhatikan terjadinya gerakan partikel-partikel methylen blue dan juga partikel-partikel kristal CuSO4.5. Digambarkan arah gerakannya dan didiskusikan apa yang dimaksud dengan gerak brown.6. Diberi keterangan.

BAB IVHASIL DAN PEMBAHASAN

4.1Hasil PengamatanHasil pengamatan dari praktikum ini adalah sebagai berikut :4.1.1 Tabel Pengamatan Dibawah MikroskopPercobaan pada Methylen Blue

NoGambarKeterangan

AwalAkhir

1.1. Methylen blue bersifat hipertonis.2. Aquades bersifat hipotonis.3. Arah pergerakannya aquades keluar (plasmolisis).

Perbesaran 4x10

Percobaan pada Kristal CuSO4

2.1. Kristal CuSO4 bersifat hipotonis.2. Aquades bersifat hipertonis.3. Arah pergerakannya aquades ke dalam (deplasmolisis).

Perbesaran 4x10

4.1.2 Tabel Pengamatan Berdasarkan Waktu (Menit)NoLarutan PewarnaUlangan PercobaanWaktu (menit)

1.Methylen Blue1

2

307.13.57

07.18.03

06.24.20

Rata-rata06.10.26

2.Kristal CuSO41

2

311.58.28

11.23.74

08.22.54

Rata-rata10.34.53

4.2PembahasanProses metabolisme mencakup masalah penyerapan air serta senyawa. Senyawa anorganik dari dalam tanah serta transpor nutrien ke tempat sintesa. Transpor nutrien dan penyerapannya sangat penting bagi hewan dan tumbuhan. transpor pada sel dibagi menjadi dua, yaitu transpor aktif dan transpor pasif. Yang termasuk transpor pasif adalah difusi dan osmosis (James et all., 2008).Difusi adalah perpindahan partikel (molekul, ion, atom) dari area dengan konsentrasi tinggi ke konsentrasi rendah. Hal ini disebut menuruni gradien konsentrasi. Banyak zat yang berdifusi dalam tubuh, zat-zat larut lemak, iion, ion kecil, dan gas. Difusi terjadi cepat pada jarak pendek tetapi sangat lambat jika melalui jarak jauh, hal ini mungkin menjelaskan mengapa sel berukuran kecil. Difusi berjalan lebih cepat dalam gas daripada cairan (James et all., 2008).Faktor-faktor yang mempengaruhi kecepatan difusi meliputi area permukaan, konsentrasi muatan, ukuran partikel, temperatur tekanan membran, dan jarak yang harus ditempuh partikel (James et all., 2008).Apabila membran plasma bersifat permeable penuh maka semua bahan dlam larutan berkadar tinggi akan lewat masuk ke dalam larutan berkadar rendah. Akan tetapi, karena sifat membran plasma semipermeable maka hanya bahan-bahan tertentu saja yang dpat me;ewatinya dengan cara difusi. Difusi melewati membran plasma ini pada umumnya bersifat khas karena membutuhkan bantuan enzim tertentu sehingga membran sel bersifat enzyme controlled permeable. Mekanisme ini dapat dilihat pada pemasukan molekul glukosa ke dalam sel eritrosit manusia (Juwono dan Juniarto, 2002).Sedangkan osmosis adalah suatu zat pelarut melintasi membran. Pada makhluk hidup zat pelarut selalu air. Tubuh manusia mengandung presentasi air yang tinggi dan osmosis menggerakkan air keluar masuk sel terus-menerus. Ketidakseimbangan osmosis pada tubuh dapat menyebabkan pembengkakan sel atau penciutan sel, dehidrasi, diare serta edema (James et all., 2002).Atau osmosis adalah lewatnya zat pelarut melalui membran sebagai akibat perbedaan tekanan osmosis. Dalam hal ini zat pelarut akan melewati membran dari larutan yang berkadar rendah ke dalam larutan yang berkadar tinggi sehingga tercapai suatu keseimbangan. Hal inilah yang terjadi dalam transportasi air dari sel ke dalam rongga antar sel dan dari sel yang satu ke dalam sel yang lain seperti terjadi dalam sel tumbuh-tumbuhan (Juwono dan Juniarto, 2002).Gerak brown adalah gerakan terus menerus dari suatu partikel zat cair ataupun gas, artinya partikel-partikel ini tidak pernah dalam keadaan stationer atau sepenuhnya diam. Hal ini pertama kali dan dicetuskan oleh Robert Brown seorang botanis Skotlandia pada tahun 1827. Prinsip gerak ini adalah mudah sekali. Brown menemukan bahwa pergerakan terus menerus dari pertikelkecil tersebut makin lama makin cepat jika temperaturnya tinggi dan pergerakan tersebut akan berkurang drastis ketika membeku (Weisz, 1965).Gerak ini diamati pada zat cair koloid atau gas di dalam suatu ruang pergerakan partikel gas tersebut (analogi terhadap zat cair juga) bergerak bebas dan tidak teratur, yang berbeda-beda. Bila partikel gas itu menbrak partikel gas lain atau menabrak tembok dinding ruang, maka kecepatan serta arah vektornya ikut berubah. Penyebaran kecepatan ini dapat dirumuskan dengan penyebaran kecepatan Maxwell yang memberikan gambaran bahwa kecepatan partikel tergantung temoeratur ruang dan lingkungannya (Weisz, 1965).Jika sebuah sel diletakkan dalam larutan yang mempunyai konsentrasi zat terlarut impermeable lebih tinggi maka air akan mengalir keluar dari sel dan masuk ke dalam cairan ekstraseluler. Pada keadaan ini sel akan mengerut sampai kedua konsentrasi menjadi sama. Peristiwa ini disebut hipertonis (Syaifuddin, 2002).Hipertonis terjadi jika sebuah sel diletakkan dalam larutan yang mempunyai konsentrasi zar terlarut impermeable yang lebih rendah maka air akan berdifusi ke dalam sel. Hal ini menyebabkan sel membengkak dan mengencerkan cairan intraseluler sampai kedua larutan mempunyai osmolaritas yang sama (Syaifuddin, 2002).Sedanhkan isotonis, jika suatu sel diletakkan pada suatu larutan dengan zat terlarut impermeable (tidak dapat dilewati) maka sel tersebut tidak akan mengerut atau membengkak. Hal ini dikarenakan konsentrasi air dalam cairan intraseluler tidak dapat masuk atau keluar dari sel dan adanya suatu ketidakseimbangan antara cairan intraseluler dan ekstraseluler (Syaifuddin, 2002).Dari hasil pengamatan mengenai percobaan difusi dengan berdasarkan waktu (menit) yang dilakukan dengan meneteskan methylen blue ke dalam baker glass yang berisi air biasa, diperoleh rata-rata waktu 06.18.26 menit sampai warna larutan merata. Pengulangan percobaan dilakukan sebanyak 3 kali. Begitu pula dengan kristal CuSO4 yang dimasukkan ke dalam baker glass yang berisi air biasa, diperoleh rata-rata waktu sampai warna larutan merata yaitu 10.34.53 menit. Percobaan dilakukan dengan pengulangan sebanyak 3 kali.Jika dilakukan pengamatan dibawah mikroskop, pergerakan arah methylen blue dengan kristal CuSO4 berbeda. Percobaan pertama, methylen blue yang diteteskan pada air diatas kaca preparat dapat dilihat bahwa arah pergerakannya ke luar. Hal ini sama spereti peristiwa plasmolisis, yaitu keluarnya air dari dalam sel yang dikarenakan larutan di luar sel bersifat hipotonis yang menyebabkan sel mengerut. Begitu pun dengan methylen blue yang bersifat hipertonis dan aquades yang bersifat hipotonis sehingga arah pergerakkannya ke luar. Sedangkan pada kristal CuSO4 yang dibubuhkan pada air diatas kaca preparat dapat terlihat dibawah mikroskop bahwa arah pergerakkannya aquadenya ke dalam. Hal ini sama seperti peristiwa deplasmolisis. Dimana masuknya air ke dalam sel sehingga sel mengembang. Begitu pula dengan kristal CuSO4 yang bersifat hipotonis dan aquades yang bersifat hipertonis sehingga menyebabkan arah pergerakkan aquades ke dalam. Kedua percobaan dilakukan dibawah mikroskop dengan perbesaran 4x10.Faktor kesalahan yyang terjadi saat praktikum berlangsung yaitu terlalu banyak jumlah butiran kristal CuSO4 dan larutan methylen blue yang dimasukkan ke dalam air sehinnga waktu yang dibutuhkan agar warna larutan merata cukup lama.

BAB VPENUTUP

5.1KesimpulanDari praktikum mengenai Difusi dan Osmosis dapat disimpulkan bahwa : Metabolisme adalah proses pemecahan zat-zat gizi di dalam tubuh untuk menghasilkan energi atau untuk pembentukan struktur tubuh. Metabolisme menyangkut semua proses fisik dan kimia yang terjadi di dalam tubuh yang diperlukan untuk mempertahankan kehidupan. Difusi adalah perpindahan partikel (molekul, ion, atom) dari area dengan konsentrasi tinggi ke konsentrasi rendah. Sedangkan osmosis adalah lewatnya zat pelarut melalui membran sebagai akibat perbedaan tekanan osmosis. Gerak brown adalah gerakan terus menerus dari suatu partikel zat cair ataupun gas, artinya partikel-partikel ini tidak pernah dalam keadaan stationer atau sepenuhnya diam.5.2SaranSaran untuk praktikum selanjutnya adalah agar dilakukan pula percobaan mengenai osmosis sehingga dapat memahami perbedaan antara difusi dan osmosis.

DAFTAR PUSTAKAAlmatsier, J. 2009. Prinsip Dasar Ilmu Gizi. Gramedia Pustaka Utama: Jakarta.Herbert, P.B. 1995. Biosintesis Metabolit Sekunder. IKIP Semarang Press: Semarang.James, J., C. Baker dan H. Swain. 2008. Prinsip-prinsip Sains untuk Keperawatan. Erlangga: Jakarta.Juwono dan A. Z. Juniarto. 2002. Biologi Sel. Erlangga: Jakarta.Kimball, J.W., S.S. Tjitrosomo dan N. Sugiri. 1983. Biologi Jilid 2. Erlangga: Jakarta.Saifuddin. 2002. Fungsi Sistem Tubuh Manusia. Keperawatan: Jakarta.Sembirig. 2005. Biologi Umum. PT Gramedia Pustaka Utama: Jakarta.Soewoto, H., M. Sadikin dan V. Kurniati. 2001. Biokimia Eksperimen Laboratorium. Widya Medika: Jakarta.Weisz, P.B. 1965. Elements of Biology. Mc Graw Hill,Inc: USA.