Apa itu Difusi Sederhana?
Dalam larutan atau gas yang memiliki area partikel dengan jumlah tinggi dan area dengan jumlah partikel yang lebih rendah, partikel akan berdifusi, atau bergerak, dari area yang lebih tinggi ke area konsentrasi yang lebih rendah. Ini dikenal sebagai difusi sederhana, atau difusi pasif.
Difusi sederhana tidak memerlukan energi. Sebaliknya, itu terjadi dengan gerakan acak. Gerak acak didefinisikan sebagai gerakan yang terjadi secara kebetulan karena tidak ada tatanan atau sistem reguler dimana gerakan partikel-partikel bergeser dalam larutan atau gas.
Daerah-daerah dengan jumlah partikel yang lebih tinggi atau lebih rendah dalam larutan atau gas dipisahkan oleh membran. Membran adalah zat tipis yang memungkinkan zat melewatinya atau tidak. Oleh karena itu, membran diklasifikasikan sebagai permeabel (yang berarti benda dapat melewatinya), impermeable (yang berarti benda tidak dapat melewatinya), atau semi permeabel (yang berarti benda dapat melewatinya dengan difusi). Dalam kasus difusi sederhana, membran bersifat semi permeabel, yang berarti partikel atau zat terlarut dapat melewatinya dengan gerakan acak.
Untuk membantu Anda memahami proses ini, pikirkan sebuah sungai kecil dengan air yang mengalir. Bayangkan bahwa sungai itu memiliki daun-daun kecil dan puing-puing lainnya di dalam air. Lalu bayangkan ada layar jendela di sungai. Layar mewakili membran semi permeabel, dan daun dan puing-puing lainnya di air mewakili partikel. Dalam hal ini, dedaunan kecil dan puing-puing dapat melewati layar sementara dedaunan yang lebih besar dan puing-puing tidak bisa lewat.
Jadi, mari kita kumpulkan semuanya. Gradien konsentrasi adalah proses dimana partikel, yang kadang-kadang disebut zat terlarut, bergerak melalui larutan atau gas dari area dengan jumlah partikel yang lebih tinggi ke area dengan jumlah partikel yang lebih rendah. Gerakan yang sebenarnya disebut difusi. Zat terlarut bergerak melalui larutan atau gas terjadi dengan gerakan acak di sepanjang gradien konsentrasi sampai ada jumlah partikel yang sama di kedua area.
Proses difusi merupakan proses transport pasif. Di dalam proses difusi partikel zat akan bergerak dari daerah berkonsentrasi tinggi menuju daerah dengan konsentrasi yang lebih rendah sehingga akan menghasilkan konsentrasi yang sama di dalam zat tersebut.
Contoh-contoh Difusi Sederhana
Karbondioksida
Karbondioksida adalah molekul kecil yang bisa dilarutkan ke dalam air. Jika Anda pernah menikmati soda bergelembung, Anda tahu ini. Namun, Anda mungkin tidak tahu bahwa mekanisme yang sama mengangkut karbon dioksida yang dibuat sel-sel Anda ke dalam aliran darah dan keluar dari tubuh Anda melalui paru-paru. Karbon dioksida cukup kecil untuk bergerak melalui difusi sederhana melalui jaringan dan keluar dari tubuh Anda.
Jika Anda menahan napas untuk waktu yang singkat, Anda akan mulai merasakan “keinginan untuk bernapas” yang membara. Ini disebabkan oleh akumulasi karbon dioksida di jaringan saraf sensitif di aliran darah, paru-paru dan otak Anda. Ketika Anda mulai bernapas lagi, karbon dioksida berdifusi keluar dari sistem Anda. Banyak gas yang dapat melakukan ini melalui paru-paru Anda termasuk oksigen, nitrogen, dan banyak lainnya di atmosfer.
Bakteri
Karena mereka adalah organisme sederhana, bakteri tidak memiliki cara untuk mengambil nutrisi selain menyebar di selaput sel. Meskipun mereka menggunakan difusi yang difasilitasi untuk mengangkut sebagian besar nutrisi, mereka bergantung pada difusi sederhana untuk mengantarkan oksigen, air, dan nutrisi kecil ke sitoplasma.
Di dalam sel mereka, tidak ada organel khusus untuk menampung atau mengangkut zat, sehingga bakteri bergantung pada difusi sederhana bahan dalam sel mereka untuk memastikan bahan hadir untuk reaksi yang mengendalikan proses kehidupan mereka.
Contoh difusi dalam kehidupan sehari-hari, diantaranya :
- Ikan air tawar yang diletakkan di dalam air laut menyebabkan volume tubuh ikan akan menyusut karena air laut bersifat hypertonic terhadap sel tubuh mahluk hidup. Mengkonsumsi air laut menyebabkan tubuh akan mengalami dehidrasi.
- Parfum yang disemprotkan akan menyebar ke seluruh ruangan karena berdifusi dengan udara.
- Gula yang dimasukkan ke dalam minuman panas di dalam gelas akan menyebar ke seluruh volume air gelas walaupun tanpa di aduk karena berdifusi di dalam zat cair.
Contoh difusi sederhana
Jika satu sendok gula kita masukkan ke dalam gelas yang berisi air, maka molekul-molekul gula akan bergerak menyebar secara acak ke segala arah. Proses ini dapat diperagakan dengan mencicipi air di berbagai bagian dari dalam gelas tersebut. Hasilnya, air di dalam gelas terasa manis.
Contoh lainnya dari difusi deserhana, setetes parfum akan menyebar ke seluruh ruangan (difusi gas di dalam medium udara).
Satu contoh penting lainnya adalah penyerapan oksigen oleh sel yang melakukan respirasi seluler. Oksigen terlarut berdifusi ke dalam sel melintasi membran plasmanya. Selama respirasi seluler mengkonsumsi oksigen yang masuk, difusi ke dalam sel akan berlanjut, karena gradien konsentrasi akan mendukung pergerakan molekul kearah tersebut.
Apa itu difusi ?
Difusi adalah gerakan bersih molekul dari konsentrasi tinggi ke yang lebih rendah. Difusi dapat berupa difusi sederhana atau difusi terfasilitasi. Difusi sederhana adalah salah satu yang terjadi tanpa bantuan. Difusi sederhana kontras adalah difusi terfasilitasi dengan cara yang membutuhkan molekul pembawa. Dan berikut ini merupakan beberapa contoh dari difusi sederhana.
Molekul zat dapat berdifusi secara spontan hingga dicapai kerapatan yang sama dalam suatu ruangan. Sebagai contoh, setetes parfum akan menyebar ke seluruh ruangan (difusi gas di dalam medium udara). Molekul dari sesendok gula akan menyebar ke seluruh volume air dalam gelas meskipun tanpa diaduk (difusi zat padat di dalam medium air) sehingga kerapatan zat tersebut merata.
Difusi sederhana melalui membran berlangsung karena molekul-molekul yang berpindah ataubergerak melalui membran bersifat larut dalam lemak (lipid), sehingga dapat menembus lipid bilayer pada membran secara langsung. Membran sel permeabel terhadap molekul larut lemak seperti hormonsteroid, vitamin A, D, E, dan K serta bahan-bahan organik yang larut dalam lemak.
Selain itu, membransel juga sangat permeabel terhadap molekul anorganik seperti O, CO2, HO, dan H2O. Beberapa molekul kecil khusus yang terlarut serta ion-ion tertentu, dapat menembus membran melalui saluran atau chanel. Saluran ini terbentuk dari protein transmembran, semacam pori dengan diameter tertentu yang memungkinkan molekul dengan diameter lebih kecil dari diameter pori tersebut dapat melaluinya.
Sementara itu, molekul-molekul berukuran besar seperti asam amino, glukosa, dan beberapa garam-garam mineral, tidak dapat menembus membran secara langsung, tetapi memerlukan protein pembawa atau transporter untuk dapat menembus membran.
Pada umumnya, zat-zat yang bergerak melalui transpor pasif terjadi secara difusi. Difusi adalah pergerakan acak molekul-molekul dari suatu daerah dengan konsentrasi tinggi ke daerah lain dengan konsentrasi lebih rendah baik melalui membran plasma ataupun tidak. Karena pergerakannya bersifat acak, secara spontan molekul-molekul tersebut akan berdifusi di sepanjang gradien konsentrasinya.
Sebenarnya, difusi terjadi untuk mencapai keseimbangan konsentrasi dari molekul-molekul. Meskipun demikian, tidak berarti molekul-molekul tersebut akan berhenti bergerak atau diam setelah keseimbangan konsentrasi tercapai.
Difusi adalah peristiwa mengalirnya atau berpindahnya suatu zat dalam pelarut dari bagian berkonsentrasi tinggi ke bagian yang berkonsentrasi rendah. Perbedaan konsentrasi yang ada pada dua larutan disebut gradien konsentrasi.
Difusi merupakan salah satu peristiwa perpindahan massa yang prosesnya sering juga dilakukan dalam industri-industri. Proses difusi minimal melibatkan dua zat, salah satu zat berkonsentrasi lebih tinggi daripada zat lainnya atau dapat dikatakan dalam kondisi belum setimbang, Keadaan ini dapat menjadi driving force dari proses difusi.
Difusi akan terus terjadi hingga seluruh partikel tersebar luas secara merata atau mencapai keadaan kesetimbangan dimana perpindahan molekul tetap terjadi walaupun tidak ada perbedaan konsentrasi. Contoh yang sederhana adalah uap air dari cerek yang berdifusi dalam udara. Lambat laun cairan menjadi manis. Contoh lain adalah pemberian gula pada cairan teh tawar. Difusi yang paling sering terjadi adalah difusi molekuler. Difusi ini terjadi jika terbentuk perpindahan dari sebuah lapisan (layer) molekul yang diam dari solid atau fluida.
Pada percobaan ini, yang diteliti ialah proses difusi gas cair dan proses difusi cair-cair. Pada percobaan ini digunakan cairan aseton dengan variasi temperature untuk mengetahui pengaruhnya terhadap proses difusi. Untuk difusi gas cair digunakan cairan yang mudah menguap sehingga proses difusi mudah untuk dilihat. Pada difusi cair-cair digunakan larutan yang mudah terurai ion-ionnya di dalam air sehingga proses difusi mudah untuk diamati. Pada percobaan ini dilakukan variasi konsentrasi untuk mengetahui pengaruhnya terhadap proses difusi. Variasi ini dilakukan agar diperoleh suatu perbandingan dari kedua variasi tersebut serta pengaruhnya terhadap koefisien difusi.
Proses Difusi
Proses difusi terjadi akibat adanya pergerakan suatu partikel zat dari daerah yang berkonsentrasi lebih tinggi menuju daerah yang berkonsentrasi lebih rendah melewati suatu membran sel. Syarat agar partikel dapat melalui membran ketika berdifusi ialah ukuran partikel tersebut sangat kecil dan partikel tersebut dapat larut di dalam air dan di dalam lemak.
Proses difusi dapat terjadi pada zat padat, zat cair ataupun zat gas. Proses difusi tidak membutuhkan energi sehingga proses difusi juga disebut sistem transpot pasif. pergerakan partikel pada proses difusi berasal dari gerakan acak partikel-partikel zat yang berdifusi.
Permeabilitas membran dalam proses difusi dibedakan menjadi:
- Impermeabel (tidak permeabel)
Membran yang tidak dapat dilalui oleh partikel zat yang terlarut dan air. Contoh: membran karet. - Permeabel
Membran yang dapat dilalui partikel zat-zat terlarut dan air. Contoh: membran sel pada kentang - Semipermeabel
Membran yang tidak dapat dilalui oleh partikel zat terlarut dan hanya dilalui oleh air. Contoh: membran sel pada sitoplasma
Faktor-faktor yang mempengaruhi proses difusi suatu zat adalah:
- Jarak. Semakin dekat jarak antara dua konsentrasi menyebabkan kecepatan difusi semakin besar.
- Suhu. Ketika suhu semakin tinggi maka partikel akan mendapat energi yang lebih besar untuk bergerak sehingga kecepatan difusinya semakin besar.
- Ukuran Partikel. Semakin kecil ukuran partikel menyebabkan kecepatan partikel semakin besar.
- Ketebalan membran. Semakin tipis membran sel menyebabkan kecepatan difusi semakin besar.
- Luas suatu area. Semakin besar luas area menyebabkan kecepatan difusi semakin besar.