Begini Penjelasan Lengkapnya Proses Biologis Osmosis

Osmosis merupakan perpindahan zat atau molekul yang terlarut melalui membran semi permeabel ke daerah dengan konsentrasi zat terlarut tertinggi, sampai kedua konsentrasi zat tersebut sama [1],[2],[3]. Hal tersebut dapat digunakan untuk menjelaskan proses fisika dalam kebanyakan pergerakan yang terjadi pada pelarut ketika melewati membran semipermeabel yang memisahkan dua jenis larutan yang konsentrasinya berbeda [4],[5]. Tekanan osmosis merupakan tekanan eksternal yang dibutuhkan untuk menggerakkan pelarut agar melewati membran. Tekanan osmosis berifat koligatif, artinya tekanan tersebut bergantung pada konsentrasi molar zat yang terlarut.

Osmosis merupakan proses terpenting dalam sistem biologi seperti pada membran biologi yang bersifat semipermeabel. Umumnya, membran tersebut bersifat impermeabel untuk molekul besar dan polar, seperti ion, protein, dan polisakarida, sementara itu hanya permeabel terhadap molekul no-polar atau hidrofobik seperti lipida dan juga molekul kecil yang terdiri atas oksigen, karbon dioksida, nitrogen, dan nitrit oksida. Permeabilitas bergantung pada kelarutan, muatan, dan ukuran zat terlarut. Molekul air melewati membran plasma, membran tonoplast (vakuola) atau protoplast dilewati dengan cara difusi melalui aquaporins yang terletak pada bilayer fosfolipid. Aquaporins merupakan protein transmembran berukuran kecil yang digunakan untuk menyelenggarakan difusi terfasilitasi dan chanel ion. Osmosis menyediakan sarana yang berfungsi mengangkut air baik masuk maupun ke dalam sel. Tekanan turgor dari sel sebagian besar dipertahankan oleh peristiwa osmosis yang melintasi membran sel yaitu antara bagian interior sel dan lingkungnnya yang relatif bersifat hipotonik.

Osmosis merupakan pergerakan pelarut melalui membran semipermeabel dari konsentrasi zat terlarut yang tinggi. Pada sistem biologi, tipe pelarut yaitu air tetapi osmosis juga dapat terjadi dalam zat liquids lainnya bahkan gas. Ketika sel terendam dalam air, molekul air akan melewati sel dari daerah konsentrasi zat terlarut rendah sampai konsentrasi zat terlarut tinggi. Misalnya, jika sel terendam air asin, molekul air keluar dari sel. Jika sel terendam air tawar molekul air bergerak ke sel. Bila membran memiliki volume air murni di kedua sisi, molekul air masuk dan keluar di setiap arah pada tingkat yang sama persis.

Mekanisme yang bertanggungjawab untuk mengendalikan proses osmosis umumnya telah ditampilkan sebagai proses pengenceran air dengan zat terlarut (menghasilkan konsentrasi air yang lebih rendah pada sisi konsentrasi zat terlarut yang lebih tinggi dari membrane dan oleh karena itu difusi air sepanjang gradien konsentrasi) atau oleh daya tarik zat terlarut terhadap air (menghasilkan air yang kurang bebas pada konsentrasi yang lebih tinggi dari sisi konsentrasi zat terlarut serta oleh karena itu dapat menghasilkan pergerakan air ke zat terlarut).Osmosis bertanggungjawab atas kemampuan akar tanaman untuk menarik akar dari dalam tanah.

Tanaman mengkonsentrasikan zat terlarut ke dalam sel akar mereka melalui transpor aktif, dan air memasuki akar melalui osmosis. Osmosis juga dapat mengendalikan gerakan pada sel penjaga. Osmosis dapat didemonstrasikan ketika irisan kentang yang dimasukkan kedalam larutan garam dengan konsentrasi yang tinggi. Air yang berada di dalam kentang bergerak keluar menuju larutan, yang menghasilkan penyusutan irisan tersebut dan menjadi lebih lunak. Jadi semakin tinggi konsentrasi garam dapat menyebabkan perbedaan berat dan ukuran pada irisan kentang. Terdapat perbedaan atau kondisi yang terjadi jika kedua sel hewan (Gambar 1), dan tumbuhan (Gambar 2), ditempatkan dalam larutan gula atau garam dalam air.

Gambar 1. Mekanisme osmosis pada sel darah merah (Wikipedia)

Gambar 2. Osmosis pada tumbuhan (Wikipedia)

Jika pada medium hipotonis yaitu pada sitoplasma sel maka sel akan mendapatkan air secara osmosis, sel tumbuhan turgid sedangkan hewan lisis.
Jika pada medium isotonis, sel tidak akan mendapatkan air karena tidak terjadi pertukaran secara osmosis, keduanya tidak mengalami apa-apa atau menjadi flaccid.
Jika pada medium hipertonis, sel akan kehilangan air, sel hewan mengkerut sel tumbuhan plasmolisis.

Tanya-tanya? DM ke IG @violthebiologist