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 Filum Kelas Ordo Family Genus Spesies : Animalia : Chordata : Osteichtyes : Perci Formes : Cichlidae : Oreochromis : 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 O 2, 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 : organnya terutama ginjal. 10. Sistem reproduksi : organ gonat jantan dan betina, menentukan cara bergeraknya, mempengaruhi bentuk tubuh, system urat daging dan system rangka. O 2 dari perairan ditangkap oleh sistem pernafasan dan peredaran darah dibawah keseluruh tubuh melalui darah, darah dipertukarkan CO 2 (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 Gambar Pengamatan Kondisi 1 menit Membran sel Air tetap terlihat tipis 5 menit Membran mulai Mulai berkurang menebal air 10 menit Membran sel Air semakin semakin berkurang menebal
Larutan NaCl 0,3 m Waktu Gambar Pengamatan Kondisi 1 menit Bentuk bulat Semakin terlihat tebal bekurang 5 menit Membran mulai Sedikit pekat tipis tidak berubah 10 menit Membran sel Sedikit pekat menipis tidak ada perubahan Larutan NaCl 0,5 m Waktu Gambar Pengamatan Kondisi Air 1 menit Membran Semakin terlihat tebal bekurang 5 menit Membran sel Semakin Semakin tipis bertambah 10 menit 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 0,5 Mol = Massa x 1000 Mr V Mr V 0,3 Mol = Massa x 1000 0,5 Mol = Massa x 1000 58,8 25 58,5 25 Massa = 0,3 x 58,5 x 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.transport- Melalui-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