Pengertian Difusi dan Faktor yang Mempengaruhinya

Difusi adalah proses transportasi pasif di mana molekul bergerak dari daerah konsentrasi tinggi ke salah satu konsentrasi yang lebih rendah.

Difusi adalah proses pasif transportasi. Zat tunggal cenderung bergerak dari daerah konsentrasi tinggi ke daerah konsentrasi rendah sampai konsentrasi yang sama di antara berbagai ruang. Anda sudah familiar dengan difusi zat melalui udara. Misalnya, pikirkan tentang seseorang membuka sebotol amonia di sebuah ruangan yang penuh dengan orang-orang.

Gas amonia pada konsentrasi tertinggi adalah dalam botol; konsentrasi terendah adalah di tepi ruangan. Uap amonia akan menyebar, atau menyebar jauh, dari botol; secara bertahap, semakin banyak orang akan mencium bau amonia karena menyebar. Bahan bergerak dalam sitosol sel melalui difusi, dan bahan-bahan tertentu bergerak melalui membran plasma oleh difusi. Difusi terjadi tanpa mengeluarkan energi lebih. Sebaliknya, gradien konsentrasi adalah suatu bentuk energi potensial, saat hilangnya gradien tersebut disebut dieliminasi.

Setiap zat yang terpisah dalam suatu media, seperti cairan ekstraselular, memiliki gradien konsentrasi sendiri yang independen dari gradien konsentrasi bahan lainnya. Selain itu, setiap zat akan berdifusi sesuai gradien tersebut. Dalam sebuah sistem, akan ada tingkat yang berbeda dari difusi zat yang berbeda dalam medium.

Faktor-faktor yang Mempengaruhi Difusi

Molekul bergerak terus-menerus secara acak pada tingkat yang tergantung pada massa mereka, lingkungan mereka, dan jumlah energi panas yang mereka miliki, yang pada gilirannya merupakan fungsi dari temperatur. Gerakan ini menyumbang difusi molekul melalui media apa pun di mana mereka dilokalisasi. Sebuah substansi akan cenderung bergerak ke setiap ruang yang tersedia untuk itu sampai merata di seluruh itu. Setelah zat telah menyebar sepenuhnya melalui ruang yang menghilangkan gradien konsentrasinya, molekul masih akan bergerak di sekitar ruang, tetapi tidak akan ada gerakan bersih jumlah molekul dari satu daerah ke daerah lain.

Kurangnya gradien konsentrasi di mana tidak ada gerakan bersih suatu zat yang dikenal sebagai kesetimbangan dinamis. Sedangkan difusi akan maju dengan adanya gradien konsentrasi suatu zat, beberapa faktor mempengaruhi laju difusi:

• Tingkat gradien konsentrasi: Semakin besar perbedaan konsentrasi, semakin cepat difusi. Semakin dekat distribusi bahan sampai ke kesetimbangan, semakin lambat laju difusi terjadi.
• Massa molekul menyebar: molekul yang lebih berat bergerak lebih lambat; Oleh karena itu, mereka menyebar lebih lambat. Sebaliknya adalah benar untuk molekul yang lebih ringan.
• Suhu: Suhu yang lebih tinggi meningkatkan energi dan karena itu gerakan molekul, meningkatkan laju difusi. Suhu yang lebih rendah menurunkan energi molekul, sehingga mengurangi laju difusi.
• Kerapatan Pelarut: Saat kerapatan pelarut yang meningkat, tingkat difusi akan berkurang. Molekul-molekul memperlambat karena mereka memiliki waktu yang lebih sulit masuk melalui media padat. Jika media kurang padat, difusi meningkat. Karena sel-sel terutama menggunakan difusi untuk memindahkan bahan dalam sitoplasma, setiap peningkatan kepadatan sitoplasma akan menghambat pergerakan bahan. Sebuah contoh dari hal ini adalah orang yang mengalami dehidrasi. Seperti sel-sel tubuh kehilangan air, laju difusi menurun dalam sitoplasma, dan fungsi sel-sel ‘memburuk. Neuron cenderung sangat sensitif terhadap efek ini. Dehidrasi sering menyebabkan ketidaksadaran dan mungkin koma karena penurunan laju difusi dalam sel.
• Kelarutan: Seperti telah dibahas sebelumnya, bahan nonpolar atau larut dalam-lipid melewati membran plasma lebih mudah daripada bahan polar, memungkinkan tingkat yang lebih cepat dari difusi.
• Luas permukaan dan ketebalan membran plasma: Peningkatan luas permukaan meningkatkan laju difusi, sedangkan membran tebal mengurangi itu.
• Jarak tempuh: Semakin jauh bahwa zat harus melakukan perjalanan, semakin lambat laju difusi. Hal ini memberikan pembatasan atas ukuran sel. Sel yang bulat besar akan mati karena nutrisi atau limbah tidak dapat mencapai atau meninggalkan pusat sel. Oleh karena itu, sel-sel yang baik harus dalam ukuran kecilseperti halnya dengan kebanyakan eukariota bersel tunggal.

Sebuah variasi dari difusi adalah proses filtrasi. Dalam penyaringan, bahan bergerak menurut gradien konsentrasinya melalui membran; kadang-kadang laju difusi ditingkatkan oleh tekanan, menyebabkan zat untuk menyaring lebih cepat. Hal ini terjadi pada ginjal dimana gaya tekanan darah dalam jumlah besar air dan zat terlarut yang menyertai, atau zat terlarut, keluar dari darah dan masuk ke tubulus ginjal. Tingkat difusi dalam hal ini hampir sepenuhnya bergantung pada tekanan. Salah satu efek dari tekanan darah tinggi adalah munculnya protein dalam urin, yang “diperas” oleh tekanan yang abnormal tinggi.

Ringkasan

Zat berdifusi menurut gradien konsentrasi mereka; dalam sebuah sistem, zat yang berbeda dalam medium masing-masing akan menyebar pada tingkat yang berbeda sesuai dengan gradien masing-masing.

Setelah zat telah menyebar sepenuhnya melalui ruang, kemudian gradien konsentrasinya menghilang, molekul masih akan bergerak di sekitar ruang, tetapi tidak akan ada gerakan bersih jumlah molekul dari satu daerah ke daerah lain, sebuah keadaan yang dikenal sebagai kesetimbangan dinamis.

Sejumlah faktor mempengaruhi lama laju difusi zat terlarut termasuk massa zat terlarut, suhu lingkungan, kepadatan pelarut, dan jarak tempuh.