Apa Itu Osmosis? Pahami Arti dan Perbedaannya dengan Difusi

Bisa jadi kamu kerap mendapati istilah 'difusi' dan 'osmosis' di buku pelajaran biologi. Kalau hal itu lantas membuatmu bingung membedakan antara difusu dan osmosis, kamu tidak sendiri. Tidak sedikit orang yang bingung mengenai perbedaan antara difusi dan osmosis.

Pada prinsipnya, keduanya memiliki kesamaan, yakni menyeimbangkan konsentrasi zat terlarut. Akan tetapi, jika difusi bisa terjadi dalam segala kondisi, osmosis hanya bisa terjadi ketika ada sebuah penghalang semipermeabel yang harus diseberangi.

Selain keberadaan sebuah membran, perbedaan utama lainnya antara difusi dan osmosis adalah pada osmosis, hanya air yang bergerak melewati membran tersebut. Pada difusi, baik zat terlarut maupun pelarutnya sama-sama bergerak untuk menyeimbangkan gradien konsentrasi.

Perlu diingat bahwa di bidang lainnya, baik di luar maupun dalam bidang sains, osmosis terjadi dengan bantuan zat terlarut lainnya. Khusus pada bidang biologi, zat terlarut yang ada hanya air.

Osmosis bisa dikatakan sebagai satu jenis difusi, yaitu jenis yang membutuhkan keberadaan sebuah membran semipermeabel yang hanya bisa dilewati oleh zat terlarut.

Ada banyak hal yang menarik untuk diketahui dari difusi, manfaatnya bagi organisme, cara kerjanya pada tumbuhan dan hewan, dan faktor-faktor yang memengaruhi difusi.

Pernahkah kamu pergi berlibur, dan sepulang dari liburan tersebut menemukan semua tanamanmu layu? Namun, kemudian setelah diairi, semua tanaman tersebut kembali segar? Di situlah tekanan osmotik terjadi.

Tumbuhan mempertahankan bentuknya dengan tekanan osmotik; air seolah "memompa" sel pada tumbuhan sehingga sel tersebut mendapatkan ruang yang cukup untuk kembali berfungsi dengan baik.

Tanaman yang terairi dengan cukup dengan daun yang hijau dan batang yang sehat berada dalam kondisi isotonik; adapun yang layu sedang berada dalam kondisi hipertonik - hanya ada sedikit air di dalam selnya dan konsentrasi zat terlarutnya terlalu tinggi.

Saat kamu mengalami dehidrasi, sel-sel dalam tubuhmu akan mengalami hal serupa: molekul air dari otot dan organ lainnya akan mengalir ke dalam sel darahmu secara osmosis karena sel-sel darah tersebut sedang dalam kondisi hipertonik.

Hal ini menyebabkan konsentrasi zat terlarut menjadi tinggi di dalam sel-sel tersebut, dan kondisi ini dapat mengganggu fungsinya.

Untuk dapat memahami konsep ini dengan lebih baik, dibutuhkan pengetahuan tentang fungsi struktur sel.

Berbeda dengan mengairi tanaman, kita tidak bisa serta merta meminum air sebanyak mungkin dan mengharapkan hasil yang instan; bahkan efeknya bisa berbahaya. Dibutuhkan rehidrasi secara perlahan agar sel-sel kita memiliki waktu yang cukup untuk beradaptasi terhadap tekanan osmotik.

Gradien Konsentrasi

Gradien konsentrasi berkaitan dengan konsentrasi partikel yang terlarut dalam sebuah larutan; lebih jelasnya perbedaan persentase konsentrasi. Kondisi ini bisa terjadi ketika konsentrasi zat terlarut di satu sisi membran semipermeabel lebih pekat dibandingkan yang ada pada sisi satunya lagi.

Bayangkan saat kamu memasukkan sejumput garam ke dalam segelas air. Di titik di mana kamu meletakkan garam, di situlah gradien konsentrasinya lebih tinggi dibanding titik lainnya dari air tersebut, dan ketika garam tersebut tenggelam ke dasar gelas, di situlah titik dengan konsentrasi tertinggi.

Kemudian saat kamu mengaduk garam tersebut, molekulnya lantas akan menyebar hingga akhirnya merata pada air tersebut. Pada kondisi ini, larutan tersebut dikatakan sudah mencapai ekuilibrium.

Sel memanfaatkan gradien konsentrasi untuk memindahkan suatu zat ke dalam dan keluar sel. Energi yang tersimpan dalam gradien konsentrasi digunakan untuk tujuan tersebut.

Contoh yang paling jelas dalam hal ini adalah proses bernapas:

• Oksigen bekerja dengan prinsip gradien konsentrasi, sebagaimana zat terlarut. Oksigen berdifusi dari area dengan konsentrasi rendah menuju area dengan konsentrasi tinggi. Dengan cara itu, ketika oksigen menuju paru-paru kita, sel darah kita memperoleh oksigen. Kemudian, saat sel-sel tersebut melewati tubuh kita, mereka akan kehilangan kandungan oksigennya; gas tersebut kembali berdifusi dari area dengan konsentrasi tinggi (sel) ke area dengan konsentrasi rendah – organ dan jaringan kita.

Tekanan Osmotik

Sederhananya, tekanan osmotik adalah seberapa keras air harus menekan untuk dapat melalui sebuah penghalang semi permeabel. Tekanan ini dapat dipengaruhi oleh konsentrasi zar terlarut; air akan berusaha lebih keras untuk mengakses area dengan konsentrasi zat terlarut yang lebih tinggi.

Tentu saja air tidak memiliki kehendak sendiri atau pengetahuan mengenai gradien konsentrasi; air hanya mengikuti hukum alam yang menentukan distribusi zat secara acak.

Rumus untuk menghitung tekanan osmotik adalah π = MRT

Di dalam rumus tersebut terdapat simbol Pi, tetapi dalam konteks ini simbol tersebut tidak merepresentasikan nilai Pi sebagaimana yang kita kenal.

Para ahli kimia bersepakat untuk menggunakan simbol tersebut untuk merepresentasikan tekanan osmotik. Dalam konteks ini, menghitung π sama saja seperti menghitung X dalam persamaan aljabar lainnya secara umum.

Adapun di satu sisi persamaan tersebut, kita dapat melihat M (konsentrasi molar atau molaritas), R (tetapan gas), dan T (suhu [Kelvin]). 

Mungkin kamu tidak akan menghadapi kondisi di mana kamu harus menghitung tekanan osmotik, tetapi yang jelas kamu membutuhkan setidaknya satu contoh untuk menggambarkan konsep tersebut.

Sumber: Superprof

Yuk, baca artikel edukasi lainnya dengan mengikuti tautan ini.