Transport pasif : Difusi, osmosis dan difusi terfasilitasi

Difusi

Difusi adalah perpindahan suatu molekul atau senyawa dari konsentrasi tinggi ke konsentrasi yang lebih rendah. Semua molekul di alam, baik dalam bentuk padat, cairan ataupun gas memiliki kecenderungan untuk terus bergerak atau melakukan perpindahan. Contoh terjadinya difusi adalah ketika setitik parfum menetes di dalam kamar, seketika bau parfum tersebut akan menyebar ke seluruh kamar. Difusi juga terjadi ketika segumpal gula dimasukkan ke dalam secangkir teh, gula tersebut berangsur-angsur akan menyebar ke seluruh the walaupun tanpa diaduk terbukti the akan terasa manis.

Baca Juga : Heterotrof dan autotrof

Ada dua macam difusi yang terjadi pada sel, yaitu osmosis dan difusi terfasilitasi.

Osmosis

Osmosis adalah proses difusi air melewati membran selektif permeable. Air dapat melewati membran tersebut, namun molekul atau senyawa lain yang terlarut tidak bisa melewatinya. Ketika ada dua larutan dengan konsentrasi berbeda dipisahkan oleh membran selektif permeable, air akan berdifusi dari larutan dengan konsentrasi air yang tinggi menuju larutan dengan konsentrasi air yang lebih rendah hingga konsentrasi air dari kedua larutan tersebut sama.

Membran sel mikroorganisme juga mempunyai sifat selektif permeable, yaitu air dapat dengan mudah berdifusi masuk atau keluar sel, namun beberapa senyawa lain tidak bisa berdifusi keluar masuk ke dalam sel.

Ada beberapa kondisi yang mementukan proses osmosis dalam sel, yaitu :

- Isotonik

Isotonik adalah kondisi dimana konsentrasi air di dalam sel dan di luar sel sama.

- Hipotonik

Hipotonik adalah kondisi dimana konsentrasi air di di luar sel lebih tinggi (konsentrasi terlarut rendah ) daripada di dalam sel. Kondisi tersebut menyebabkan air di luar sel akan cenderung masuk ke dalam sel. Jika berada dalam lingkungan hipotonik, sel tanda dinding sel akan membengkak dan bahkan pecah. Namun hampir semua bakteri dapat bertahan atau toleran pada lingkungan hipotonik karena bakteri memiliki dinding sel. Dinding sel tersebut berfungsi menahan sel agar tidak pecah.

Baca Juga : Plasmodium Penyebab Penyakit Malaria

Gambar 1. Kondisi sel tanpa dinding sel ketika berada dalam lingkungan isotonik (kiri), hipotonik (tengah) dan hipertonik (kanan)

- Hipertonik

Hipertonik adalah kondisi dimana konsentrasi air di di luar sel lebih rendah (konsentrasi terlarut tinggi) daripada di dalam sel. Kondisi tersebut menyebabkan air di dalam sel akan cenderung keluar sel. Keluarnya air dari dalam sel menyebabkan sel menyusut. Hal tersebut dapat menyebabkan sel rusak bahkan mati. Namun sel yang memiliki dinding sel, seperti sel bakteri sedikit lebih tahan dalam kondisi hipertonik karena dinding sel dapat menngurangi kerusakan sel. Meskipun demikian, pertumbuhan bakteri akan terhambat ketika berada dalam kondisi hipertonik sehingga hal tersebut dimanfaatkan untuk proses pengawetan, seperti pada penggaraman ikan yang bertujuan agar ikan tidak cepat membusuk.

osmosis pada bakteri, difusi pada bakteri, transport aktif, transport aktif pada bakteri

Gambar 2. Sel ketika dinding sel ketika berada dalam lingkungan isotonik (kiri), hipotonik (tengah) dan hipertonik (kanan)

Beberapa organisme melakukan adaptasi untuk dapat bertahan hidup di lingkungannya. Alga dan amoeba yang hidup di air tawar (hipotonik) harus melakukan adaptasi karena air akan terus masuk ke dalam selnya. Alga mempunyai dinding sel yang mencegah agar sel tidak pecah, Amoeba tidak mempunyai dinding sel, sehingga amoeba menggunakan vakuola kontraktil untuk memompa air secara terus menerus keluar dari sel.

Mikroba yang hidup di lingkungan dengan kadar garam tinggi (hipertonik) juga melakukan adaptasi untuk tetap bertahan hidup. Halobakteria yang hidup di laut mati (kadar garam tinggi) melakukan adaptasi dengan menyerap garam ke dalam selnya sehingga terbentuk kondisi isotonik dengan lingkungannya.

Baca Juga : Sumber dan Bentuk Nutrisi Bakteri

Difusi terfasilitasi (facilitated diffusion)

Senyawa-senyawa non-polar seperti air, oksigen dan protein terlarut dapat dengan mudah berdifusi keluar atau masuk ke dalam sel. Namun proses difusi melewati membran sel tersebut tidak bisa terjadi dengan mudah pada senyawa-senyawa yang bersifat polar meskipun gradient / perbedaan konsentrasi cukup besar. Padahal sel membutuhkan banyak senyawa-senyawa yang bersifat polar untuk metabolismenya, sehingga sel melakukan mekanisme yang disebut dengan difusi terfasilitasi (facilitated diffusion) untuk membawa masuk senyawa atau ion polar ke dalam selnya.

Difusi terfasilitasi (facilitated diffusion) adalah proses difusi senyawa atau ion ke dalam sel yang dibantu atau difasilitasi oleh suatu protein membran (carrier protein). Protein membran (carrier protein) tersebut akan berikatan dengan senyawa / ion yang akan difasilitasi kemudian melalui protein tersebut masuk ke dalam sel.

Protein membran (carrier protein) yang memfasilitasi proses difusi tersebut bersifat sepesifik, artinya satu protein tersebut hanya memfasilitasi difusi satu senyawa / ion saja. Sebagai contoh, carrier protein yang memfasilitasi proses difusi glukosa berbeda dengan carrier protein yang memfasilitasi proses difusi sodium. Carrier protein yang memfasilitasi proses difusi glukosa tidak bisa memfasilitasi proses difusi sodium.