Difusi adalah: pengertian, jenis, faktor, contoh, manfaat

Difusi adalah istilah umum untuk menentukan pergerakan molekul dari daerah konsentrasi tinggi ke yang lebih rendah, karena energi kinetik molekul. Dialisis adalah difusi partikel terlarut (terlarut) melalui membran semipermeabel, dan osmosis adalah difusi molekul pelarut (air) melaluinya.

Difusi adalah gerakan acak yang bergantung pada energi termal dari sistem partikel dan perbedaan konsentrasi antara dua daerah, sehingga aliran partikel bersih dari satu daerah dengan konsentrasi lebih tinggi ke daerah lain dengan konsentrasi lebih rendah dapat dipahami sebagai difusi sederhana atau pengangkutan partikel secara pasif. Ketika fenomena ini terjadi, gradien konsentrasi terbukti yang menunjukkan arah aliran, di mana partikel bergerak.

Apa itu Difusi?

Difusi didefinisikan sebagai pergerakan molekul dari daerah konsentrasi tinggi ke daerah konsentrasi rendah ke gradien konsentrasi. Difusi adalah pergerakan pasif dari molekul atau partikel di awali daerah yang lebih tinggi menuju daerah dengan konsentrasi lebih rendah. Agar difusi terjadi, harus ada gradien konsentrasi.

Contohnya:

Ambil gelas berisi air. Tambahkan beberapa kristal tembaga sulfat dengan hati-hati dan biarkan unit tidak terganggu selama beberapa waktu. Kita dapat mengamati bahwa air dalam gelas berwarna seragam. Dalam percobaan ini, baik tembaga sulfat dan air berdifusi secara independen. Karenanya gradien konsentrasi tidak lain adalah proses dimana partikel-partikel yang dikenal dengan nama zat terlarut melakukan perjalanan melalui larutan dari daerah nomor partikel yang lebih tinggi ke daerah nomor yang lebih rendah.

Pengertian Difusi

Difusi adalah proses di mana molekul bergabung sebagai hasil dari energi kinetik gerak acak mereka. Ini terjadi dalam cairan dan gas karena molekulnya bergerak secara acak. Molekul-molekul bergerak dari daerah konsentrasi yang lebih tinggi ke daerah konsentrasi yang lebih rendah, turun gradien konsentrasi, hingga konsentrasi menyamakan seluruh media.

Perbedaan dalam jumlah zat terlarut, partikel, atau molekul antara kedua daerah akan menyebabkan difusi molekul bergerak di antara kedua daerah.

Untuk mendefinisikan difusi dalam konteks biologis, bayangkan ion, gas pernapasan, glukosa, atau partikel lain yang bergerak secara acak antara daerah yang ramai dan kurang padat (cairan), seringkali melintasi membran semi permeabel. Konsentrasi partikel yang tidak sama antara dua fluida akan menghasilkan gradien yang akan mendorong mereka untuk bergerak untuk menyamakan perbedaan konsentrasi.

Difusi adalah

Difusi adalah gerakan pasif molekul atau partikel dari area konsentrasi tinggi ke area konsentrasi rendah. Gradien konsentrasi membuat mereka berdifusi. Karena pergerakannya menurun, tidak ada pengeluaran energi kimia (sebagai lawan dari transportasi aktif yang menggunakan energi kimia). Pengangkutan molekul melintasi membran biologis tanpa bantuan protein membran disebut difusi sederhana.

Namun demikian, pergerakan zat terlarut selama proses difusi bukanlah rute satu arah. Mungkin ada gerakan ke sana kemari. Namun, pergerakannya cenderung ke area konsentrasi yang lebih rendah. Dengan demikian, difusi dicirikan oleh pergerakan bersih partikel ke bawah gradien konsentrasi mereka – atau dengan kata lain, dari area konsentrasi yang lebih besar ke area konsentrasi yang lebih rendah.

Pergerakan bersih oksigen dan karbon dioksida melintasi membran alveolar-kapiler paru-paru mamalia dan pergerakan bersih glukosa ke gradien konsentrasi adalah contoh difusi dalam sistem biologis.

Etimologi Difusi

Kata difusi berasal dari difusi Latin, difusio, yang berarti “mencurahkan”.

Macam-macam Difusi

Karena distribusi terjadi dalam berbagai kondisi, difusi dapat diklasifikasikan menjadi dua macam: Difusi sederhana dan difusiĀ  terfasilitasi. Namun, ada lebih banyak jenis difusi yang relevan dalam disiplin ilmu lain seperti difusi atom, difusi Knudsen, kinesis, dll.

1. Difusi sederhana

Difusi sederhana adalah suatu proses di mana zat bergerak melalui membran semipermeabel tanpa bantuan dari pengangkutan protein. Sebagai contoh, bakteri mengirimkan nutrisi kecil, air, dan oksigen ke dalam sitoplasma melalui difusi sederhana.

2. Difusi terfasilitasi

Difusi terfasilitasi

Difusi terfasilitasi adalah pergerakan molekul secara pasif melintasi membran sel dari daerah dengan konsentrasi lebih tinggi ke daerah dengan konsentrasi lebih rendah melalui molekul pembawa.

  • Dialisis: Ini adalah difusi zat terlarut melintasi membran selektif permeabel. Selaput permeabel selektif adalah membran yang memungkinkan hanya ion dan molekul tertentu untuk melewatinya, sementara menghambat pergerakan yang lain.
  • Osmosis: Ini adalah pergerakan molekul pelarut dari daerah konsentrasi tinggi ke daerah konsentrasi rendah melalui membran semipermeable. Karena air adalah pelarut dalam setiap makhluk hidup, ahli biologi mendefinisikan osmosis sebagai difusi air melintasi membran selektif permeabel. Misalnya, tanaman mengambil air dan mineral dari akar dengan bantuan osmosis.

Difusi dalam fisika, kimia, dan biologi

Difusi dalam fisika adalah perpindahan partikel-partikel dari area dengan konsentrasi lebih tinggi ke area dengan konsentrasi lebih rendah sebagaimana digerakkan oleh energi panas.

Definisi ini juga ditegaskan dalam kimia. Partikel-partikel yang tersuspensi dalam cairan dan gas, misalnya, saling mengenai satu sama lain sehingga menghasilkan gerakan konstan acak. Gerakan ini karena tabrakan partikel disebut pedesis atau gerakan Brown. Ketika partikel-partikel ini bertambah jumlahnya, mereka menjadi padat dan gerakan Brown tampaknya hilang seperti apa yang dapat diamati dalam larutan pekat. Ketika diberikan ruang tambahan, mereka akan mulai bergerak tetapi dengan cara yang agak terorganisir dari area konsentrasi tinggi ke area konsentrasi rendah, mengikuti hukum Fick.

Faktor-faktor yang mempengaruhi laju difusi adalah suhu, konsentrasi, jarak, dan material. Secara khusus, suhu yang panas menyebabkan partikel memperoleh lebih banyak energi kinetik (yaitu energi yang dimiliki oleh partikel yang bergerak), dan karenanya akan bergerak dan dorong partikel lain lebih banyak.

Dengan demikian, difusi partikel menjadi lebih cepat ketika suhu lebih tinggi. Sebaliknya, lebih lambat pada suhu yang lebih rendah. Sedangkan untuk konsentrasi partikel, semakin besar jumlah partikel dalam larutan, laju difusi juga akan lebih cepat.

Adapun jarak, semakin pendek untuk partikel yang menyebar untuk bergerak, semakin cepat laju difusi. Jenis bahan dalam larutan juga mempengaruhi laju difusi. Partikel yang lebih kecil dan lebih ringan dapat menyebar lebih mudah daripada yang lebih besar dan lebih berat.

Dengan demikian, partikel gas berdifusi lebih cepat daripada partikel dalam cairan atau padatan. Cairan, pada gilirannya, menyebar lebih cepat dari padatan. Difusi dalam kimia dicontohkan dengan pewarna makanan yang dijatuhkan dalam larutan berair. Partikel pewarna dapat terlihat bergerak ketika mereka menyebar ke seluruh larutan. Contoh lain adalah ketika menyemprotkan parfum aroma akan diambil karena berdifusi ke seluruh ruangan.

Dalam fisika dan kimia, difusi pada dasarnya didefinisikan sebagai “penyebaran” objek dari area awal konsentrasi yang lebih tinggi. Difusi dalam biologi menerapkan prinsip yang sama tetapi prosesnya melibatkan sistem biologis, seperti membran semipermeable.

Lebih lanjut, difusi didefinisikan sebagai pergerakan bersih partikel atau molekul. Dalam sistem biologis, ini adalah jenis transpor pasif. Transpor pasif mengacu pada jenis transpor seluler di mana pergerakan bersih zat berada pada gradien konsentrasi.

Sebaliknya, transpor seluler di mana zat harus dipindahkan ke daerah yang sudah jenuh atau konsentrasi tinggi disebut transpor aktif. Karena pergerakan zat dalam transpor pasif tidak bertentangan dengan gradien konsentrasi, oleh karena itu, tidak memerlukan energi kimia (mis. ATP) untuk melanjutkan. Sebaliknya, itu didorong oleh energi kinetik dan alami. Contoh transpor pasif lainnya adalah filtrasi dan osmosis.

Jenis difusi

Difusi adalah dua jenis utama. Yang pertama tidak memerlukan bantuan saat menurunkan gradien konsentrasi. Jenis ini disebut difusi sederhana.

Sebaliknya, difusi terfasilitasi, seperti namanya, adalah di mana bantuan diperlukan. Bantuan datang, misalnya, dari protein yang tertanam dalam membran biologis. Pada dasarnya, kedua jenis difusi ini berbeda dalam mekanisme perpindahan zat – yang terjadi tanpa bantuan dan yang lain terjadi dengan bantuan pengangkutan protein.

Jadi, dalam difusi difasilitasi, transpor hanya terjadi ketika molekul mampu mengikat transporter protein membran.
Keduanya menghasilkan pergerakan substansi menurun dan tidak memerlukan energi kimia untuk melanjutkan.

Perbedaan Difusi dan transpor aktif

Sementara difusi adalah pergerakan partikel ke bawah gradien konsentrasi mereka, transpor aktif adalah pergerakan partikel terhadap gradien konsentrasi. Karena gerakannya menanjak secara khas, jenis transportasi ini sering membutuhkan energi dalam bentuk adenosin trifosfat (ATP).

Perbedaan Difusi dan osmosis

Difusi dan osmosis adalah kedua jenis transpor pasif. Dengan demikian, keduanya terjadi secara menurun dan tanpa pengeluaran energi. Perbedaannya adalah molekul atau partikel yang menyebar. Dalam difusi, partikel yang berdifusi adalah zat terlarut dari suatu larutan. Dalam osmosis, partikel yang berdifusi adalah pelarut larutan, yaitu molekul air. Dalam osmosis, molekul air berdifusi dari area konsentrasi air tinggi ke area konsentrasi air rendah melintasi membran biologis. Air yang ditarik ke arah larutan pekat tetapi tidak melibatkan membran biologis bukanlah osmosis.

Difusi dalam sel

Sel mengatur masuk dan keluarnya zat melalui membran plasma. Tidak semua molekul dapat dengan mudah melewati membran selektif ini karena strukturnya. Sifat lipid bilayer dari membran plasma mencegah lewatnya molekul polar. Namun demikian, molekul dan ion nonpolar kecil dapat melewati lapisan ganda lipid. Cara molekul molekul polar dapat melewatinya adalah melalui protein di membran plasma. Protein integral transmembran adalah protein membran yang terlibat dalam pengangkutan zat masuk dan keluar sel.

Difusi pada tumbuhan dan hewan

Pada tumbuhan dan hewan, difusi dicontohkan oleh difusi gas. Pada tumbuhan, bukaan yang dibentuk oleh sel penjaga yang disebut stomata adalah tempat karbon dioksida masuk dan oksigen meninggalkan tanaman.

Tumbuhan mengambil karbon dioksida karena merupakan salah satu reaktan utama dalam fotosintesis. Oksigen, pada gilirannya, adalah produk sampingan dari fotosintesis dan kemudian dilepaskan karena berdifusi ke lingkungan melalui stomata.

Demikian pula, pada hewan, gas pernapasan umumnya diangkut dengan difusi sederhana. Pada manusia, difusi gas pernapasan terjadi di lapisan kapiler yang memisahkan darah dari cairan jaringan. Di paru-paru, karbon dioksida dilepaskan dengan menyebar dari darah ke dalam alveoli dan kemudian dihembuskan. Oksigen, pada gilirannya, dihirup, dan kemudian berdifusi dari alveoli paru-paru ke dalam darah. Oksigen kemudian berdifusi dari darah yang bersirkulasi ke berbagai jaringan tubuh.

Faktor yang Mempengaruhi Difusi

Ada beberapa faktor yang mempengaruhi proses difusi, yang secara individual dan kolektif mengubah laju dan tingkat difusi. Faktor-faktor ini termasuk:

  • Suhu.
  • Area Interaksi.
  • Ukuran Partikel.
  • Kemiringan gradien konsentrasi.

Contoh Difusi

  • Teh celup yang direndam dalam secangkir air panas akan berdifusi ke dalam air dan mengubah warnanya.
  • Semprotan pewangi atau pewangi ruangan akan menyebar ke udara sehingga kita bisa merasakan baunya.
  • Gula larut secara merata dan mempermanis air tanpa harus mengaduknya.
  • Saat menyalakan dupa, asapnya akan menyebar ke udara dan menyebar ke seluruh ruangan.
  • Dengan menambahkan air mendidih ke mie kering, air berdifusi menyebabkan rehidrasi dan membuat mie kering menjadi gemuk dan jenuh.

Manfaat Difusi

Difusi adalah proses alami dan fisik, yang terjadi dengan sendirinya, tanpa mengaduk, mengguncang atau melarutkan solusinya. Dalam gas dan cairan, partikel bergerak secara acak dari satu tempat ke tempat lain, di mana partikel bertabrakan satu sama lain atau dengan wadah. Ini mengubah arah molekul.

Manfaat Difusi

Difusi adalah proses penting, yang terlibat dalam berbagai proses kehidupan. Seperti disebutkan di atas, itu adalah pergerakan bersih partikel, ion, molekul, larutan, dll. Dalam semua spesies hidup, difusi memainkan peran penting dalam pergerakan molekul selama proses metabolisme dalam sel.

Difusi penting karena alasan berikut:

  • Selama proses respirasi, proses ini membantu dalam menyebarkan gas karbon dioksida keluar melalui membran sel ke dalam darah.
  • Difusi juga terjadi pada sel tanaman. Di semua tanaman hijau, air yang ada di tanah berdifusi menjadi tanaman melalui sel-sel rambut akar mereka.
  • Pergerakan ion melintasi neuron yang menghasilkan muatan listrik disebabkan oleh difusi.

Soal dan Jawaban difusi

1. Apa yang dimaksud dengan difusi?

Difusi adalah pergerakan molekul dari daerah konsentrasi tinggi ke daerah konsentrasi rendah ke bawah gradien konsentrasi.

2. Sebutkan jenis-jenis difusi

Difusi dapat terdiri dari dua jenis, yaitu difusi sederhana dan difusi difasilitasi.

3. Apa yang dimaksud dengan difusi sederhana?

Difusi sederhana didefinisikan sebagai proses di mana suatu zat bergerak melalui membran semipermeabel tanpa bantuan dari pengangkutan protein.

4. Tuliskan beberapa contoh difusi sederhana

Dalam sel, molekul air, oksigen, dan karbon dioksida dapat melewati membran sel secara langsung tanpa memerlukan energi sepanjang gradien konsentrasi. Ini adalah bentuk difusi sederhana.

5. Apa yang dimaksud dengan difusi difasilitasi?

Difusi yang difasilitasi dapat didefinisikan sebagai pergerakan pasif molekul melintasi membran sel dari daerah dengan konsentrasi lebih tinggi ke daerah dengan konsentrasi lebih rendah melalui molekul pembawa.

6. Sebutkan contoh difusi terfasilitasi

Dalam tubuh manusia, molekul glukosa, ion Na dan K menggunakan protein pembawa untuk melewati membran sel.

7. Apa pentingnya arti difusi?

Difusi cukup penting karena mempengaruhi banyak proses kehidupan. Semua organisme hidup menunjukkan satu atau bentuk lain dari difusi, memungkinkan pergerakan molekul selama berbagai proses metabolisme atau seluler.



One Response to “Difusi adalah: pengertian, jenis, faktor, contoh, manfaat”
  1. yuni 2020-04-09

Leave a Reply