PROTOPLASMA
A.
Sifat-sifat
Protoplasma
Protopasma merupakan bagian yang
hidup dari sel, mempunyau bentuk seperti cairan kental yang ditemukan pertama
kali oleh Durjadin, pada tahun 1835. Protoplasma merupakan suatu koloid yang
bersifat polifastik. Pada dasarnya terdiri ari air dengan berbagai tingkat
ketercairan dan mengandung bahan baik yang larut maupun tak larut. Sebagaimana
sistem koloid yang lain, maka protoplasma dapat berubah dari fase sol menjadi
fase gel. Suatu kejadian pada massa yang sama dari protoplasma, hanya satu yang
berbentuk seperti agar-agar sedangkan fase yang lain lebih cair. Didlam koloid
terlarut partikel-partikel dengan ukuran diameter antara 0,001 μ- 0,1 μ. Jika
partikel-partikel yang terlarut ukurannya lebih besar dari ukuran partikel
koloid, maka disebut suspensi dan jika lebih kecil disebut larutan. Di dalam
protoplasma terdapat sejumlah vakuola-vakuola kecil dengan cairan didalamnya.
Oleh karena itu protoplasma tampak sebagai koloid dibandingkan dengan larutan,
emulsi dan gel.
Sebagai koloid, sitoplasma memiliki
sifat-sifat antara lain:
1.
Tak tersaring
Partikel-partikel yang tersebar di
dalam protoplasma dalam bentuk koloid tidak dapat dipisahkan dari fase
selanjutnya dengan menggunakan kertas saring pada umumnya.
2.
Memperlihatkan
efek tyndall
Efek tyndal adalah suatu proses pemendaran cahaya
bila suatu koloid dikenai seberkas cahaya. Efek ini
dikemukakan oleh John Tyndall, ahli fisika berkebangsaan
Inggris. Partikel dalam sistem koloid dapat berupa molekul atau ion yang
berukuran cukup besar akan menghamburkan cahaya ke segala arah. Partikel-partikel yang tersebar
dalam protoplasma dapat memantulkan cahaya yang mengenai partikel tersebut.
Akibatnya, apabila protoplasma disorot dengan seberkas cahaya, maka tampak
cahaya tersebut menembus larutan/massa protoplasma tersebut. Contoh efek Tyndall adalah ketika
tabung kiri berwarna kuning adalah larutan, sedang sebelah kanan adalah koloid.
Seberkas cahaya akan memendar bila dilewatkan pada suatu larutan koloid. Di lingkungan kita sering terjadi efek Tyndall,
diantaranya :
1. Terjadinya warna biru di langit pada siang hari
dan warna merah atau jingga di langit pada saat matahari terbenam di ufuk
barat.
2. Sorot lampu proyektor di gedung bioskop akan
tampak jelas ketika ada asap rokok.
3. Sorot lampu mobil pada malam yang berkabut.
4. Berkas sinar matahari yang melalui celah daun
pepohonan pada pagi hari yang berkabut.
3.
Memperlihatkan
gerak Brown
Karena adanya aktivitas kinetik, menyebabkan partikel-partikel yang
berada di dalam protoplasma tersebar dengan arah tak beraturan dengan cara
membombardir molekul-molekul pelarut. Gerak Brown yaitu gerak dari
molekul-molekul protoplasma yang tidak beraturan yang disebabkan oleh adanya
molekul air. Gerak ini diteliti oleh Robert Brown (1827), seorang ahli Botani
bangsa Skotlandia di dalam larutan koloid.
Molekul-molekul
(partikel) pada sistem koloid protoplasma bergerak secara zig-zag (gerak Brown
(1872)). Gerak Brown tergantung pada besarnya partikel dan suhu protoplasma. Gerak Brown ini
biasanya terjadi dalam larutan koloidal dan gerakannya tergantung pada
temperatur dan ukuran partikel.
Jika kita amati
koloid dibawah mikroskop ultra, maka kita akan melihat bahwa partikel-partikel
tersebut akan bergerak membentuk zigzag. Pergerakan zigzag ini dinamakan gerak
Brown. Partikel-partikel suatu zat senantiasa bergerak. Gerakan tersebut dapat
bersifat acak seperti pada zat cair dan gas( dinamakan gerak brown), sedangkan
pada zat padat hanya beroszillasi di tempat ( tidak termasuk gerak brown ).
Untuk koloid dengan medium pendispersi zat cair atau gas, pergerakan
partikel-partikel akan menghasilkan tumbukan dengan partikel-partikel koloid
itu sendiri. Tumbukan tersebut berlangsung dari segala arah. Oleh karena ukuran
partikel cukup kecil, maka tumbukan yang terjadi cenderung tidak seimbang.
Sehingga terdapat suatu resultan tumbukan yang menyebabkan perubahan arah gerak
partikel sehingga terjadi gerak zigzag atau gerak Brown.
Semakin kecil ukuran
partikel koloid, semakin cepat gerak Brown yang terjadi. Demikian pula, semakin
besar ukuran partikel koloid, semakin lambat gerak Brown yang terjadi. Hal ini
menjelaskan mengapa gerak Brown sulit diamati dalam larutan dan tidak ditemukan
dalam campuran heterogen zat cair dengan zat padat (suspensi). Gerak Brown juga
dipengaruhi oleh suhu. Semakin tinggi suhu sistem koloid, maka semakin besar
energi kinetik yang dimiliki partikel-partikel medium pendispersinya.
Akibatnya, gerak Brown dari partikel-partikel fase terdispersinya semakin
cepat. Demikian pula sebaliknya, semakin rendah suhu sistem koloid, maka gerak
Brown semakin lambat.
4.
Memperlihatkan
viskositas
Sebagai sistem koloid,
protoplasma memiliki tegangan permukaan. Tegangan permukaan berubah-ubah
tergantung dari kekentalannya dan suhu. Pada suhu yang tinggi, protoplasma mempunyai
viskositas rendah. Secara fisis, protoplasma mempunyai
viskositas yang bervariasi, tergantung pada ukuran serta densitas (kepadatan)
partikel yang ada di dalamnya. Viskositas protoplasma pada suatu bagian sel
dapat berbeda dari bagian yang lain. Keadaan ini dapat dilihat antara lain pada
sel ameba. Bagian luar sitoplasma ameba (ektoplasma) mempunyai viskositas yang
lebih tinggi daripada bagian dalam (endoplasma). Hal ini memungkinkan ameba
dapat bergerak menggunakan kaki semu atau pseudopodia.
Komponen utama
dari protoplasma (sel) adalah air maka sifat-sifat protoplasmajuga tidak jauh
berbeda dari sifat-sifat air, baik sifat fisika maupun sifat kimia. Oleh karena
itu, pada bagian ini akan diuraikan beberapa sifat fisika dan sifat kimia,
meliputi kapasitas panas, panas penguapan, dan viskositas (kekentalan), serta
sifatnya sebagai molekul bipolar.
Kapasitas panas
dapat didefinisikan sebagai banyaknya panas yang diperlukan untuk menaikkan
suhu 1 gram air setinggi 1oC. Kapasitas panas air relative tinggi.
Hal tersebut berarti bahwa untuk menaikkan suhu air setinggi 1oC
diperlukan panas atau kalor dari lingkungan dalam jumlah relative besar.
Sebaliknya, jika suhu air turun 1oC, panas/kalor dalam jumlah
relative besar akan dilepaskan ke lingkungannya. Kapasitas panas yang relative
tinggi tersebut menyebabkan air sulit mengalami perubahan suhu. Sifat yang
demikian ternyata sangat penting untuk menjaga kestabilan suhu. Oleh karena
itu, lingkungan akuatik dan tubuh hewan (yang sebagian besar terdiri dari air)
sulit mengalami perubahan suhu.
Panas penguapan dapat
didefinisikan sebagai jumlah panas/energi yang diperlukan untuk mengubah cairan
menjadi gas pada suhu yang sama. Hal ini berarti bahwa perubahan air dari fase
cair ke fase gas/uap memerlukan sejumlah panas. Sifat air yang demikian sangat
penting bagi hewan karena member peluang untuk menurunkan suhu tubuh mereka
melalui penguapan atau dengan mekanisme berkeringat. Untuk lebih memahami
penjelasan tersebut, coba ingat keadaan tubuh kita saat berolah raga. Pada saat
berolah rag, suhu tubuh kita meningkat dan keringat pun keluar dari
kelenjarnya, lalu membasahi kulit. Panas tubuh yang berlebihan akan diserap
oleh keringat. Semakin lama menempel di kulit,keringat semakin banyak menyerap
panas dari tubuh, hingga akhirnya menguap. Selanjutnya suhu tubuh kembali ke
keadaan semula (normal kembali).
Viskositas dapat diartikan
sebagai kekentalan. Sebenarnya istilah kekentalan tidak dapat mengartikan
istilah viskositas secara tepat, tetapi istilah itulah yang paling mendekati
makna sebenarnya. Karena viskositasnya relative rendah, air mudah mengalir ke
seluruh bagian ruang antar sel di dalam tubuh hewan. Kandungan air yang cukup
tinggi dalam darah/cairan tubuh hewan menyebabkan aliran darah berlangsung
lancar.
Dari
susunan molekul, air mempunyai kutub elektro positif dan elektro negative
sehingga disebut molekul dwipolar atau bipolar. Keadaan dwipolar pada molekul
air memberi peluang terjadinya tarik-menarik antar sesamanya, yaitu antara
kutub elektro positif dari suatu molekul air dan kutub negative dari molekul
air yang lain. Hal ini menyebabkan terbentuknya suatu ikatan kimia yang
dinamakan ikatan hydrogen.
5.
Kemampuan menggumpal (koagulasi)
Partikel-partikel
yang tersebar dalam protoplasma mempunyai muatan yang sama, akibat dari saling
tolak yang berkelanjutan menyebabkan partikel-partikel tidak dapat mengendap
dan keadaan ini mempertahankan stabilitas koloid. Jika ion atau partikel dibuat
berlawanan muatan listriknya, akibatnya akan bersifat netral, akibat selanjutnya
partikel-partikel dalam sistem koloid akan menggumpal. Proses penggumpalan dan pengendapan ini disebut
koagulasi. Koagulasi adalah penggumpalan partikel koloid dan membentuk endapan.
Dengan terjadinya koagulasi, berarti zat
terdispersi tidak lagi membentuk koloid. Koagulasi disebabkan
hilangnya kestabilan untuk mempertahankan partikel-partikel agar tetap tersebar
di dalam medium pendispersinya. Koagulasi dapat dilakukan secara mekanis, fisis
dan kimia
1.
Mekanik, menggumpalkan koloid
dengan pemanasan, pengadukan, dan pendinginan. Proses ini akan mengurangi air
atau ion di sekeliling koloid sehingga koloid akan mengendap. Contohnya :
protein, agar-agar dalam air akan menggumpal bila didinginka.
2.
Fisis. Contohnya : penggunakan alat
cottrel. Alat Cottrel biasanya dipakai pada cerobong asap di industri-industri
besar, untuk menggumpalkan asap dan debu. Hal ini bertujuan untuk mengurangi
pencemaran asap dan debu yang berbahaya. Caranya dengan melewatkan asap atau
debu pada Cottrel sebelum keluar dari cerobong pabrik. Alat ini terdiri dari
dua pelat elektrode listrik bertegangan tinggi. Bila sudah jenuh elektrode
tersebut dibersihkan.
3.
Kimia
Cara ini dilakukan dengan penambahan zat
elektrolit ke dalam koloid. Contohnya :
b.
Proses pengolahan karet dari
bahan mentah (lateks) dengan menambahkan asam formiat atau cuka.
c.
Pembentukan delta di muara
sungai
d.
Proses penjernihan air dengan
menambahkan tawas. Tawas digunakan untuk menggumpalkan partikel koloid dalam
air.
Anoname. 2012. Viskositas Plasma Sel. (online). http://www.generasibiologi.com/2012/08/vikositas-plasma-sel.html diakses pada
tanggal 28 September 2014 pukul 10.15 WIB
Anoname. 2013. Strukutur dan Fungsi Sel. (online). http://biologimaniak.blogspot.com/2013/05/struktur-dan-fungsi-sel.html diakses pada
tanggal 28 September 2014 pukul 10.00 WIB
Books.google.co.id
Budiono,
Djoko J.2007.Sel dan Protopasma, Membran Plasma, Sistem Membran Dalam.Surabaya
Mahabbah, Nurani. 2009. Koloid
Suspensi Larutan Kimia. (online) http://nuranimahabbah.wordpress.com/2009/05/16/koloid-suspensi-larutan-kimia/ diakses pada tanggal
26 September 2014 pukul 20.30 WIB
Nova. 2011. Biologi
Sel Protoplasma. (online). http://ekologihewan-nova.blogspot.com/2011/12/biologi-sel-protoplasma.html diakses pada tanggal 28 September 2014
pukul 18.41 WIB
Suparno, Gatot, dkk.
2012. Kehidupan Tingkat Sel. Surabaya
: Unipress
0 komentar:
Posting Komentar