biologi

Difusi adalah peristiwa mengalirnya/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 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 pemberian gula pada cairan teh tawar. Lambat laun cairan menjadi manis. Contoh lain adalah uap air dari cerek yang berdifusi dalam udara.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.

Ada beberapa faktor yang mempengaruhi kecepatan difusi, yaitu:

• Ukuran partikel. Semakin kecil ukuran partikel, semakin cepat partikel itu akan bergerak, sehinggak kecepatan difusi semakin tinggi.
• Ketebalan membran. Semakin tebal membran, semakin lambat kecepatan difusi.
• Luas suatu area. Semakin besar luas area, semakin cepat kecepatan difusinya.
• Jarak. Semakin besar jarak antara dua konsentrasi, semakin lambat kecepatan difusinya.
• Suhu. Semakin tinggi suhu, partikel mendapatkan energi untuk bergerak dengan lebih cepat. Maka, semakin cepat pula kecepatan difusinya

molekul-molekul di dalam protoplasma akan selau dalam keadaan gerak, dan gerakan tersebut disebabkan oleh suatu tenaga dinamik yang kita sebut dengan energi kinetis. Energi nin sumber tenaga yang menyebabkan molekul-molekul saling menarik, akan teapi yang terjadi molekul saling tidak menolak.
Difuasi ini menyebabkan menyebarnya molekul-molekul suatu zat. Penyebaran ini ditimbulkan suatu gaya yang identik dengan energi kinetis tersebut. Baik gas, zat cair, dan zat padat, molekul-molekulnya ada kecenderungan untuk menyebar ke segala arah arah sampai terdapat suatu kooonsentrasi yang sama.

Contoh peristiwa difusi yang sederhana adalah pemberian gula pada cairan teh tawar. Lambat laun cairan menjadi manis. Contoh lain adalah uap air dari cerek yang berdifusi dalam udara. 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.
1. Difusi sederhana

Difusi sederhana berarti bahwa gerakan kinetik molekuler dari molekul ataupun ion terjadi melalui celah membran atau ruang intermolekuler tanpa perlu berikatan dengan protein pembawa pada membran. Kecepatan difusi ditentukan oleh : jumlah zat yang tersedia, kecepatan gerak kinetik dan jumlah celah pada membran sel. Difusi sederhana ini dapat terjadi melalui dua cara:
a. Melalui celah pada lapisan lipid ganda, khususnya jika bahan berdifusi terlarut lipid.
b. Melalui saluran licin pada beberapa protein transpor.

Difusi melalui lapisan lipid ganda

Salah satu faktor paling penting yang menentukan kecepatan suatu zat melalui lapisan lipid ganda ialah kelarutan lipid dan zat terlarut. Seperti misalnya kelarutan oksigen,nitrogen, karbon dioksida dan alkohol dalam lipid sangat tinggi,sehingga semua zat ini langsung larut dalam lapisan lipid ganda dan berdifusi melalui membran sel sama seperti halnya dengan difusi yang teradi dalam cairan. Kecepatan zat-zat ini berdifusi melalui membran berbanding langsung dengan sifat kelarutan lipidnya.

Difusi melalui saluran protein
Air tidak dapat menembus lapisan lipid ganda,air dapat menembus membran sel dengan mudah ,molekul ini berjalan melalui saluran protein. Molekul lain yang bersifat tidak larut dalam lipid dapat berjalan melalui saluran pori protein dengan cara yang sama seperti molekul air jika ukuran molekulnya cukup kecil. Semakin besar ukurannya, kemampuan penetrasinya menurun secara cepat. Saluran protein dibedakan atas dua sifat khas :
a. Saluran ini bersifat permeabel selektif terhadap zat.
b. Saluran ini dapat dibuka dan ditutup oleh gerbang.

Sebagian besar saluran protein bersifat sangaet selektif untuk melakukan transpor satu atau lebih ion atau molekul spesifik. Ini akibat dari ciri khas saluran itu sendiri seprti diameternya,bentuknya dan jenis muatan listrik di sepanjang permukaan dalamnya. Salah satu contoh saluran yang paling penting yaitu saluran natrium,permukaan dalam saluran ini bermutan negatif kuat. Muatan negatif ini menarik ion natrium kedalam saluran kemudian ion natrium ini berdifuisi kedalam sel. Saluran natrium ini secara spesifik bersifat selektif untuk jalannya ion-ion natrium. Sebaliknya terdapat serangkian saluran protein yang bersifat untuk transpor kalium. Saluran ini berukuran lebih kecil dari pada saluran natrium dan tidak bermuatan negatif,sehingga tidak mempunyai daya tarik kuat untuk menarik ion-ion agar masuk kedalam saluran. Karena ukurannya yang kecil hanya dapat dilalui oleh ion kalium,sehingga ion kalium dengan mudah berdifusi keluar sel

Gerbang saluran protein. Tujuan gerbang saluran protein ini untuk mengtur permeabitas saluran. Dalam hal saluran natrium, pembukaan dan penutupan ini terjadi pada bagian luar saluran dari membran sel. Sedangkan pada saluran kalium, terjadi pada bagian dalam ujung saluran.
Pembukaan dan penutupan gerbang diatur dalam dua cara:
a. Voltase gerbang
Pada saat terdapat muatan negatif kuat pada bagian dalam membran sel,gerbang natrium dibagian luar akan tertutup rapat, sebaliknya bila bagian dalam membran keilangan muatan negatifnya,gerbang ini akan akan terbuka secara tiba-tiba sehingga memungkinkan sejumlah besar ion natrium mengalir masuk melalui pori-pori natrium. Pada gerbang kalium akan membuaka bila bagian dalam membran sel menjadi bermuatan positif.

b. Gerbang kimiawi
Gerbang saluran protein akan terbuka karena mengikat molekul lain dengan protein,hal ini akan menyebabkan perubahan pada molekul protein sehingga gerbang akan terbuka atau tertutup. Contohnya efek saluran asetilkolin.(di bicarakan pada sistem saraf).

2. Difusi dipermudah

Disebut juga dengan difusi diperantarai pembawa,artinya pembawa akan mempermudah difusi zat ke sisi lain. Zat –zat paling penting yang melintasi proses difusi yang dipermudah ialah glukose dan sebagian besar asam-asan amino. Molekul pembawa akan mentraspor glukose atau monosakarida lainya ke dalam sel. Insulin dapat meningkatkan kecepatan proses difusi ini sebesar 10 sampai 20 kali lipat. Ini adalah mekanisme dasar yang digunakan insulin untuk mengatur pemakian glukose dalam tubuh.