Itu osmosa adalah aliran partikel molekuler yang diarahkan melalui membran semipermeabel. Dalam biologi, hal itu sangat penting untuk mengatur keseimbangan air di dalam sel.
Apa itu osmosis?
Osmosis berarti "penetrasi" dalam bahasa Yunani. Ini dijelaskan sebagai pelepasan pelarut spontan seperti air melalui membran permeabel selektif. Membran hanya permeabel ke pelarut, tetapi tidak ke zat terlarut. Karena difusi selektif hanya satu komponen, potensi kimiawi seimbang di kedua sisi membran.
Osmosis biasa terjadi di alam. Pada membran biologis khususnya, pertukaran zat secara selektif diperlukan agar proses transportasi biologis dapat berlangsung. Akan tetapi, proses transpor aktif yang memakan energi juga memastikan bahwa tekanan osmotik yang muncul secara pasif tidak memiliki efek merusak pada sel.
Meskipun tidak ada pembalikan yang dimungkinkan dengan proses difusi normal, osmosis adalah proses yang dapat dibalik.
Fungsi & tugas
Dalam osmosis, molekul larutan atau pelarut murni berdifusi secara selektif melalui membran sampai potensial kimianya seimbang di kedua sisi membran ini. Misalnya, larutan pekat di sisi lain diencerkan oleh pelarut sampai tekanan hidrostatik yang terbentuk mencegah difusi lebih lanjut.
Molekul dapat bermigrasi melalui membran, terlepas dari sisi mana asalnya. Namun, probabilitas selalu lebih besar bagi mereka untuk berdifusi ke arah perbedaan potensial terbesar.
Ketika potensi kimianya seimbang, jumlah partikel yang sama bermigrasi dari kiri ke kanan seperti dari kanan ke kiri. Jadi secara eksternal tidak ada yang berubah lagi. Namun, sebagai hasil dari pengenceran yang diinginkan dari larutan pekat, sejumlah besar cairan terkumpul di satu sisi, yang menghasilkan tekanan tinggi (tekanan osmotik). Jika membran tidak bisa lagi menahan tekanan, sel bisa hancur.
Proses transpor aktif melalui membran memastikan bahwa zat tertentu dihilangkan dengan menggunakan energi. Contoh nyata dari proses osmotik adalah pembengkakan buah ceri yang matang saat dicampur dengan air. Air menembus kulit luar buah, sedangkan gula tidak bisa keluar. Proses pengenceran di dalam buah berlanjut hingga pecah.
Di dalam tubuh, kombinasi proses transportasi osmotik dan aktif yang memakan energi memastikan bahwa proses biokimia berjalan lancar di ruang yang dipisahkan oleh biomembran. Sel bisa ada yang terpisah dari lingkungan luar tetapi terus-menerus bertukar zat dengannya.
Organel juga ada di dalam sel di mana reaksi terpisah dapat terjadi. Untuk mencegah tekanan osmotik meningkat sedemikian rupa sehingga biomembran meledak terbuka, molekul dilepaskan melalui proses transpor aktif.
Dalam sel mamalia, ketika tekanan osmotik meningkat, protein NFAT5 diproduksi dalam jumlah yang meningkat. Ini menyediakan sejumlah mekanisme tandingan untuk melindungi sel dari stres hipertonik (tekanan berlebih). Dalam prosesnya, protein transpor diproduksi yang, menggunakan energi, menyalurkan zat tertentu keluar dari sel. Antara lain, zat-zat kencing seperti glukosa dan elektrolit berlebih dikeluarkan melalui ginjal untuk mengatur tekanan osmotik dalam tubuh.
Penyakit & penyakit
Osmosis juga berperan penting dalam mengatur keseimbangan elektrolit. Elektrolit adalah garam terlarut dan terdiri dari ion logam bermuatan positif seperti ion natrium, kalium, magnesium atau kalsium dan anion bermuatan negatif seperti anion klorida, bikarbonat atau fosfat.
Mereka hadir dalam konsentrasi yang berbeda baik di dalam sel (intraseluler), di luar sel (interstitial) atau di dalam aliran darah (intravaskular). Perbedaan konsentrasi menghasilkan tegangan listrik pada membran sel dan dengan demikian memicu banyak proses di tingkat sel. Jika perbedaan konsentrasi terganggu, seluruh keseimbangan elektrolit juga tercampur.
Ginjal mengatur keseimbangan elektrolit ini melalui berbagai mekanisme seperti mekanisme rasa haus, proses hormonal atau peptida yang bekerja pada ginjal. Dengan diare parah, muntah, kehilangan darah atau gagal ginjal, keseimbangan air dan elektrolit bisa terganggu. Setiap elektrolit dapat terjadi dalam konsentrasi yang terlalu tinggi atau terlalu rendah.
Gangguan pada keseimbangan air dan elektrolit terkadang mengancam jiwa, tergantung pada tingkat keparahannya. Contoh kondisi tersebut termasuk dehidrasi, hiperhidrasi, hiper- dan hipovolemia (volume darah meningkat atau menurun), hipo- dan hipernatremia, hipo- dan hiperkalemia atau hipo- dan hiperkalsemia.
Masing-masing kondisi tersebut membutuhkan perawatan intensif. Biasanya, keseimbangan air dan elektrolit kembali seimbang dengan cepat. Namun, jika mekanisme pengaturan antara proses transpor aktif dan proses osmotik terganggu oleh insufisiensi ginjal atau penyakit lain, ketidakseimbangan elektrolit kronis dapat terjadi. Akibatnya, terjadi edema, penyakit kardiovaskular, edema otak, keadaan kebingungan atau kejang.
Hubungan antara keseimbangan air dan elektrolit dan proses biologis dalam tubuh begitu kompleks sehingga gejala yang sama sering diamati untuk semua bentuk gangguan elektrolit. Penentuan keseimbangan elektrolit harus menjadi bagian dari pemeriksaan standar jika gejala ini bersifat kronis.
