Tekanan Osmotik [PDF]

Citation preview

LAPORAN RESMI PRAKTIKUM BIOLOGI “PENGARUH TEKANAN OSMOTIK TERHADAP MEMBRAN ERITROSIT”



Dosen Pengampu: Dr. drh. Heru Nurcahyo, M.Kes



Disusun oleh: Isna Amanatul Hayati NIM 17708251025



PROGRAM STUDI PENDIDIKAN SAINS PROGRAM PASCASARJANA UNIVERSITAS NEGERI YOGYAKARTA 2018



A. TUJUAN Tujuan dilakukan praktikum ini adalah : 1. Mengetahui kecepatan hemolisis dan krenasi eritrosit pada berbagai konsentrasi larutan. 2. Mengetahui faktor yang mempengaruhi kecepatan hemolisis dan krenasi eritrosit.



B. DASAR TEORI Darah adalah jaringan hidup yang bersirkulasi mengelilingi seluruh tubuh dengan perantara jaringan arteri, vena dan kapilaris, yang membawa nutrisi, oksigen, antibodi, panas, elektrolit dan vitamin ke jaringan seluruh tubuh. Darah manusia terdiri atas plasma darah, globulus lemak, substansi kimia (karbohidrat, protein dan hormon), dan gas (oksigen, nitrogen dan karbon dioksida). Sedangkan plasma darah terdiri atas eritrosit (sel darah merah), leukosit (sel darah putih) dan trombosit (platelet) (Watson, 2002). Darah adalah cairan yang tersusun atas plasma cair (55%), yang komponen utamanya adalah air, dan sel-sel yang mengambang di dalamnya (45%). Plasma kaya akan protein-protein terlarut lipid, dan karbohidrat. Limfe sangat mirip dengan plasma, hanya saja kosentrasinya sedikit lebih rendah total tubuh darah sendiri merupakan satu per dua belas berat tubuh, dan pada manusia umumnya volume darah adalah kurang dari lima liter (George, 1999). Larutan adalah campuran homogen yang terdiri dari dua atau lebih zat. Larutan yang mempunyai tekanan osmotik yang sama yaitu larutan isotonik. Larutan yang mempunyai tekanan osmotik lebih besar dari pada larutan lain disebut larutan hipertonik, sedangkan larutan yang mempunyai tekanan osmotik lebih rendah dari pada larutan lain disebut larutan hipotonik. Membran sel hidup merupakan selaput semipermiabel. Bila sel ditempatkan dalam larutan yang tekanan osmotiknya lebih tinggi (hipertonik), air dalam sel akan keluar sehingga sel berkeriput dan proses ini disebut plasmolisis. Sebaliknya apabila sel ditempatkan dalam larutan yang tekanan osmotiknya lebih rendah (hipotonik), air dari luar akan masuk ke dalam sel dan menyebabkan sel membengkan dan proses ini disebut plasmotipse (Sumardjo, 2009). Tonisitas merupakan suatu istilah yang digunakan untuk menjelaskan pengaruh larutan terhadap bentuk sel menurut hukum osmosis. Larutan disebut isotonik terhadap



cairan sitoplasma sel jika memiliki konsentrasi yang sama dengan konsentrasi partikel yang tidak dapat berdifusi. Air tidak akan berosmosis ke dalam atau ke luar sel. Larutan disebut hipotonik terhadap sel jika larutan lebih encer dibandingkan isi sel. Gerakan air ke dalam sel dapat menyebabkan sel membengkak hingga akhirnya pecah. Larutan disebut hipertonik terhadap sel jika larutan tersebut lebih kental dibandingkan dengan isi sel. Pergerakan air keluar sel menyebabkan sel berkerut atau biasa disebut dengan krenasi (Sloane, 2004). Darah merupakan medium transport dalam tubuh. Darah tersusun atas dua komponen, yaitu plasma darah dan sel darah. Plasma darah merupakan bagian yang cair dan terdiri atas air, elektrolit dan protein darah. Sel darah terdiri dari eritrosit, leukosit dan trombosit. Sel darah merah (erotrosit) merupakan cairan bikonkaf dengan diameter sekitar 7 mikron. Eritrosit dapat mengalami lisis. Proses penghancuran eritrosit terjadi karena proeses patologis atau penambahan larutan yang tidak sesuai dengan konsentrasi dan tekanan osmotik darah (hemolisis). Hemolisis yang terjadi pada eritrosit akan mengakibatkan terurainya komponen hemoglobin menjadi dua, yaitu komponen protein dan heme. Komponen protein yaitu globin yang akan dikembalikan ke pool protein dan dapat digunakan kembali. Komponen heme akan dipecah menjadi dua, yaitu besi yang masih bisa digunakan dan bilirubin yang kan diekskresikan (Handayani dan Haribowo, 2008). Cairan tubuh hakekatnya merupakan pelarut zat-zat yang terdapat dalam tubuh, dengan demikian mengandung berbagai macam zat yang diperlukan oleh sel dan sisa-sisa metabolisme yang dibuang oleh sel. Selain itu, cairan tubuh juga pemberi suasana pada sel, sebagai contoh kehangatan (suhu), kekentalan (viskositas), dan keasaman (pH) yang dipengaruhi oleh faktor-faktor fisik maupun kimiawi dari dalam dan luar tubuh. Zat-zat yang diperlukan sel antara lain: 1. Oksigen untuk pembakaran dan menghasilkan energi ensimatis. 2. Makanan dalam bentuk sari-sari makanan (glukosa, asam lemak, dan asam amino) untuk membentuk energi, dinding sel, dan sintesa protein. 3. Vitamin 4. Mineral sebagai katalisator proses ensimatis. 5. Air untuk pelarut dan media proses kimiawi dalam sel.



Zat-zat yang dihasilkan oleh sel anatara lain: 1. Karbon dioksida dari proses pembakaran. 2. Protein dari sintesis di ribosoma. Faktor-faktor yang mempengaruhi kondisi cairan interseluler antara lain: 1. Suhu, 2. Derajat keasaman (pH), dan 3. Kekentalan (viskositas) cairan. Bila sel dimasukkan kedalam suatu larutan tanpa menyebabkan sel membengkak atau mengkerut disebut larutan isotonis, oleh karena tidak terjadi perubahan osmosis, yang terjadi hanyalah meningkatnya volume cairan ekstrasel. Larutan NaCl 0,9% atau dextrose 5% merupakan contoh larutan isotonis. Larutan isotonis mempunyai arti klinik yang penting karena dapat diinfuskan kedalam darah tanpa menimbulkan gangguan keseimbangan osmosis antara cairan ekstrasel dan intrasel (Siregar, 1995). Cairan yang memiliki kekentalan atau konsentarasi sama dengan cairan dalam sel disebut isotonis (osmotic equilibrium), lebih tinggi daripada dalam sel disebut hipertonis, dan lebih rendah daripada sel disebut hiipotonis. Cairan hipertonis akan menarik air secara osmosis dari sitoplasma eritrosit ke luar sehingga eritrosit akan mengalami penyusutan dan membran selnya tampak berkerut-kerut atau yang disebut krenasi atau plasmolysis. Sebaliknya, cairan hipotonis akan menyebabkan air berpindah ke dalam sitoplasma eritrosit sehingga eritrosit akan menggembung (plasmoptysis) yang kemudian pecah (hemolisis) (Djukri dan Heru, 2015).



Krenasi merupakan proses pengkerutan sel darah akibat adanya larutan hipotonis dan hipertonis. Faktor penyebab krenasi yaitu adanya peristiwa osmosis yang menyebabkan adanya pergerakan air dalam sel sehingga ukuran sel menjadi berkurang atau mengecil. Proses yang sama juga terjadi pada tumbuhan yaitu plasmolisis dimana sel tumbuhan juga mengecil karena dimasukkan dalam larutan hipertonik. Krenasi ini dapat dikembalikkan dengan cara menambahkan cairan isotonis ke dalam medium luar eritrosit (Watson, 2002). Menurut Lakitan (2001), faktor-faktor yang mempengaruhi tekanan osmotik larutan adalah: a. Konsentrasi: peningkatan konsentrasi larutan mengakibatkan terjadinya peningkatan tekanan osmosis. b. Ionisasi molekul terlarut: tekanan osmosis. c. Hidrasi molekul terlarut: air yang berikatan dengan molekul terlarut disebut hidrasi air. Hidrasi air dapat meningkatkan tekanan osmosis. d. Temperatur: tekanan osmosis meningkat seiring denganpeningkatan temperatur. Mekanisme mengembang dan mengkerut sel saat sel dalam larutan diakibatkan karena aliran air keluar dari vakuola tengah. Vakuola tengah akan mengkerut dan protoplasma serta dinding sel yang menempel juga akan keluar bersama vakuola itu, jika penurunannya terlalu besar maka protoplasma akan terlepas dari dinding sel waktu mengkerut itulah protoplasma akan mengalami serangkaian bentuk tidak beraturan, akhirnya berbentuk membulat yang dianggap terpengaruh oleh gaya permukaan. Jika telah terlepas dari pengaruh tegangan, dinding sel tidak lagi mengkerut bersama protoplasma sebab dinding sel lebih kaku sifatnya. Ruang yang terbentuk antara dinding sel dan protoplasma yang mengkerut akan terisi oleh larutan yang masuk dengan lebar melalui dinding yang permeabel. Potensial osmotik mempunyai pengertian yaitu zat cair dalam vakuola dan bagianbagian sel lainnya yang mengandung zat-zat terlarut di dalamnya, artinya zat cair tersebut adalah suatu larutan dan potensial airnya (seandainya dikeluarkan dari sel adalah potensial larutan atau potensial osmotik yang nilainya lebih rendah daripada potensial air murni.sedangkan potensial tekanan yaitu keadaan dinding sel yang cukup mengandung air memberikan tekanan pada isi sel yang arahnya ke luar sel. Akibatnya di dalam sel timbul



tekanan hidrostatik yang arahnya ke luar sel. Tekanan hidrostatik yang arahya keluar sel disebut turgor. Sementara plasmolisis yaitu peristiwa keluarnya isi sel ke lingkungan akibat meningkatnya konsentrasi zat terlarut di lingkungan. Semakin besar konsentrasi larutan maka akan semakin banyak sel yang mengalami plasmolisis. Faktor-faktor yang mempengaruhi tekanan osmosis anatara lain konsentrasi, ionisasi molekul, hidrasi, dan temperatur.



C. METODE PRAKTIKUM Jenis kegiatan



: Observasi



Objek pengamatan



: Sel darah merah manusia



Bahan dan Alat : 1. Mikroskop cahaya 2. Stopwatch 3. Kaca benda dengan cekungan dan gelas penutup (Cover Glass), 4. Pipet pasteur 5. Garam fisiologis 3%, 0,9 %, 0,7 %, 0,5 % 6. Vaselin album, 7. Antikoagulan (Heparin atau Kalium Oksalat) 8. Darah perifer (probandus) Prosedur Percobaan: 1. Mengambil darah perifer dari ujung jari manis sesuai SOP (standar operasional prosedur aseptis) 2. Meneteskan 1 tetes darah di atas cekungan kaca objek, kemudian menambahkan 1 tetes NaCl 0,7 %, mengamati di bawah mikroskop dengan hati-hati dan mengamati kapan eritrosit tampak mulai hemolisis. 3. Melakukan seperti cara 1 untuk larutan NaCl 0,5% dan aquades, mencatat hasilnya dalam table. 4. Untuk mengetahui kecepatan terjadinya reaksi melakukan seperti di atas dengan menggunakan larutan NaCl lebih pekat daripada 0,7%. Mencatat hasilnya dalam tabel.



D. TABEL PENGAMATAN Hasil pengamatan pengaruh tekanan osmotik terhadap membran eritrosit yaitu: No



Kode Nama



1



DN



2



DTR



3



Kadar Garam (menit) Keadaan 0,7%



0,9%



1%



3%



Krenasi



-



-



Plasmolisis



04:03:10



-



-



-



Krenasi



-



02:44



02:02



01:35



Plasmolisis



04:30



-



-



-



Krenasi



-



04.10



-



03:30



Plasmolisis



05.23



Krenasi



-



02:38



01:53



01:23



Plasmolisis



-



-



-



-



Krenasi



-



-



01.00



00.50



Plasmolisis



03.00



-



-



-



Krenasi



-



-



-



01.14



Plasmolisis



-



-



05.14



-



02:44:45 05:18:11



AME



4



KT



5



NH



6



RPS IAH



E. PEMBAHASAN Praktikum ini dilakukan dengan tujuan untuk mengetahui kecepatan dan faktor yang mempengaruhi kecepatan hemolysis dan krenasi eritrosit pada berbagai konsentrasi larutan. Praktikum ini dilakukan dengan mengambil darah perifer ujung jari secara aseptis yang ditempatkan pada cekungan gelas objek, lalu ditetesi dengan berbagai konsentrasi larutan NaCl untuk kemudian diamati di bawah mikroskop dan dicatat waktu terjadinya hemolysis atau krenasi. Larutan NaCl yang digunakan yaitu dengan konsentrasi 0,7%, 0,9%, 1,0% dan 3,0%. Berdasarkan hasil pengamatan mikroskopik diketahui bahwa pada larutan NaCl konsentrasi 0,7% dan 0,9% eritrosit nampak menggembung atau bengkak sehingga dapat dikatakan bahwa pada konsentrasi tersebut eritrosit mengalami hemolisis. Hal tersebut



terjadi karena larutan NaCl pada konsentrasi 0,7% dan 0,9% bersifat hipotonik (lebih encer), sehingga terjadi osmosis atau perpindahan cairan dari konsentrasi rendah yaitu larutan NaCl 0,7% dan 0,9% menuju ke cairan yang berkonsentrasi lebih tinggi yaitu sitoplasma eritrosit, dengan kata lain air dari larutan NaCl tersebut akan ditarik masuk ke dalam eritrosit sehingga mengembang dan pecah atau lisis. Peristiwa krenasi ditunjukkan pada eritrosit yang berada pada larutan NaCl 1% dan 3% yaitu eritrosit nampak mengecil dan mengkerut ketika diamati dengan mikroskop. Hal tersebut terjadi karena larutan NaCl pada konsentrasi tersebut bersifat hipertonik (lebih pekat), sehingga terjadi osmosis atau perpindahan cairan dari konsentrasi rendah yaitu sitoplasma eritrosit menuju ke cairan yang berkonsentrasi lebih tinggi yaitu larutan NaCl 1% maupun 3%. Dengan kata lain cairan sitoplasma di dalam eritrosit ditarik keluar sehingga selnya kehilangan air yang mengakibatkan sel nampak mengkerut. Adanya pertimbangan bahwa kepekatan cairan di luar sel akan berpengaruh terhadap peristiwa hemolysis atau krenasi, maka dapat dikatakan bahwa kecepatan hemolysis dan kecepatan krenasi dipengaruhi oleh kepekatan cairan di luar sel eritrosit. Semakin encer cairan di luar sel maka semakin cepat sel tersebut mengalami hemolysis, dan semakin pekat cairan di luar sel maka semakin cepat pula terjadinya krenasi. Dengan kata lain kecepatan hemolysis dan kecepatan krenasi dipengaruhi oleh adanya peristiwa osmosis. Hal tersebut sesuai dengan pendapat Watson (2002) yang menyatakan bahwa faktor penyebab krenasi yaitu adanya peristiwa osmosis yang menyebabkan adanya pergerakan air dalam sel sehingga ukuran sel menjadi berkurang atau mengecil. Proses yang sama juga terjadi pada tumbuhan yaitu plasmolisis dimana sel tumbuhan juga mengecil karena dimasukkan dalam larutan hipertonik. Krenasi ini dapat dikembalikkan dengan cara menambahkan cairan isotonis ke dalam medium luar eritrosit. Berdasarkan hasil pengukuran kecepatan hemolisis dan krenasi pada tabel hasil pengamatan diketahui bahwa ada kelompok yang menunjukkan kecepatan krenasi eritrosit pada NaCl 3% lebih lambat daripada NaCl 1%. Seharusnya semakin pekat cairan di luar sel seharusnya semakin cepat sel mengalami krenasi. Sedangkan pada larutan NaCl semakin pekat larutannya yaitu 3% maka potensi kecepatan krenasi eritrosit seharusnya semakin tinggi. Namun dalam larutan 3% menunjukan semakin pekat larutan NaCl semakin lambat kecepatan krenasi eritrosit yang terjadi. Hal tersebut dapat terjadi karena



berbagai kemungkinan diantaranya kalibrasi mikrokskop yang sulit difokuskan sehingga memperlambat pengamat untuk mencatat waktu krenasi dan hemolisis eritrosit serta adanya human error seperti ketidaktelitian pengamat saat mencatat waktu pada stopwatch ketika mengamati dengan mikroskop



F. KESIMPULAN Kesimpulan yang dapat diambil pada praktikum ini adalah: 1. Eritrosit mengalami hemolisis pada larutan hipotonis NaCl 0,7% dan 0,9%, dan mengalami krenasi pada larutan hipertonis NaCl 1% dan 3%. 2. Kecepatan hemolysis dan krenasi dipengaruhi oleh kepekatan cairan di luar sel.



G. DAFTAR PUSTAKA Djukri dan Heru N. 2015. Petunjuk Praktikum Biologi Lanjut. Yogyakarta: PPs UNY. George, F. 1999. Schaum's Outline of Theory and Problems og Biology. Jakarta: Airlangga Handayani,W. dan Haribowo, A. S. 2008. Asuhan Keperawatan pada Klien dengan Gangguan Sistem Hematologi. Jakarta: Salemba Medika Lakitan, B. 2001. Dasar-Dasar Fisiologi Tumbuhan. Jakarta: PT Raja Grafindo Persada. Siregar. 1995. Neuro Fisiologi edisi kelima. Bagian ilmu faal. Makassar: Fakultas Kedokteran. Universitas Hasanuddin. Sloane, E. 2004. Anatomi dan Fisiologi untuk Pemula. Jakarta: Penerbit Buku Kedokteran EGC Sumardjo, D. 2009. Pengantar Kimia. Jakarta: Penerbit Buku Kedokteran EGC Watson, Roger. 2002. Anatomi dan Fisiologi untuk Perawat Edisi 10. Jakarta : EGC Buku Kedokteran.



H. LAMPIRAN



KRENASI



KRENASI



HEMOLISIS



HEMOLISIS