Sifat Kimia Dan Fisik Protoplasma

Sifat Fisik Dan Kimia Protoplasma

Protoplasma merupakan substansi dasar mahluk hidup yang menjadi bahan utama pembentukan isi sel yang hidup. Sebagaimana kita ketahui, Felix Dujardin menyatakan bahwa bagian yang penting dari sel adalah cairan didalam sel. Selanjutnya cairan di dalam sel tersebut oleh Johannes Purkinje dikenal dengan istilah protoplasma. Nah kali ini kita akan membahan sifat sifat fisik dan kimiawi dari protoplasma.

Susunan Kimia Protoplasma.

  • Unsur unsur yang menyusun protoplasma.
    Unsur mikro = Ma, Na, Fe
    Unsur makro = C, H, O, N, P, K, S, Cl
  • Senyawa penyusun protoplasma berupa senyawa organic maupun anorganik.
  • Senyawa anorganik :Asam = contohnya HNO3, HCL.Basa = contohnya NaOH, KOH.Garam mineral = contohnya NaCL, CaSO4, MgCL2
  • Senyawa organik.
    Tersusun dari karbohidrat, protein, lemak dan asam nukleat,
  • Karbohidrat.
    Tersusun dari unsur C, H dan O. Fungsinya sebagai sumber energi dan sebagai bahan pembentukan senyawa organik lainnya.

Berdasarkan jumlah gugus gula yang menyusunnya, karbohidrat dibedakan menjadi 3 golongann yaitu;

  • Monosakarida, terdiri atas satu gugus gula, contohnya glukosa, galaktosa dan fruktosa.
    • Disakarida, terdiri atas 2 gugus gula, contohnya :
      Sukrosa, dibentuk dari glukosa + fruktrosa.
      Maltosa, dibentuk dari glukosa + glukosa.
      Laktosa, dibentuk dari galaktosa + glukosa.
      Monosakarida dan disakarida larut dalam air dan berasa manis.
      • Polisakarida, terdiri dari banyak gugus gula, misalnya amilum, glikogen dan selulosa. Bahan organic ini tidak larut dalam air dan tidak berasa atau kadang pahit.
      • Lipida atau lemak.
        Dibentuk dari unsur C,H dan O. Adapun komponen lemak terdiri dari asam lemak dan gliserol. Fungsi lipida adalah sebagai sumber energi cadangan, pembentuk membrane sel dan sebagai pelarut vitamin A, D,E dan K.
  • Lemak terbagi atas ;
    – Lemak sederhana misalnya trigliserida.
    – Lemak kompleks misalnya, kolestrol. Fosilopid dan glikolipid.
  • Protein.
    Dibentuk dari unsur C, H, O, N dan kadang kadang S atau P. Protein penting untuk membentuk membran plasma dan dinding vakuola, membentuk organel.
  • Asam Nukleat.
    Merupakan bahan pembentuk DNA dan RNA. DNA merupakan senyawa yang bertanggung jawab terhadap penurunan sifat. RNA merupakan senyawa yang berperan dalam sintesis protein.

Beberapa Aspek Kimia Protoplasma.

Komponen terbesar dalam protoplasma adalah air. Didalam air terlarut senyawa organic dan anorganik. Senyawa yang terdapat dalam protoplasma ada yang bersifat elektrolit dan ada yang bersifat nonelektrolit. Contoh dari senyawa nonelektrolit adalah glukosa, lemak dan protein. Senyawa nonelektrolit tidak mengalami ionisasi di dalam protoplasma. Adapun contoh senyawa elektrolit adalah asam, basa dan garam, yang dalam protoplasma akan mengalami ionisasi, seperti berikut:

Senyawa asam:    HCL à H+ + CL
Senyawa basa :   NaOH  à Na+ + OH
Senyawa garam :  NaCl à Na+ + CL

Kemampuan ionisasi masing masing senyawa tidak sama, sehingga perbandingan antara jumlah ion H+ dan OH tidak seimbang. Hal ini dapat mengakibatkan perbedaan derajat keasaman dan kebasaan.

Protoplasma mempunyai pH sekitar 7 dengan angka pH optimum berkisar antara 6,8 – 7,2.

Bila dalam protoplasma terjadi ionisasi dan mengakibatkan perubahan pH protoplasma yang besar, maka dapat membahayakan sel, karena dapat menyebabkan kematian sel. Oleh karena itu dalam setiap protoplasma selalu terdapat ion buffer yaitu ion yang menjaga stabilitas pH larutan seperti HCO3, CO32- dan PO42-.

Reaksi ionisasi dipengaruhi suhu. Peningkatan suhu akan meningkatkan  pula kecepatan reaksi. Setiap kali suhu naik 10 derajat, maka kecepatan reaksi naik 2x lipat. Senyawa organic tidak mengalami ionisasi. Untuk pembentukan dan penguraian senyawa ini diperlukan enzim. Enzim adalah suatu biokatalisator, yaitu senyawa kimia organic yang tersusun atas protein yang dapat mempercepat atau memperlambat reaksi kimia.

Sifat Sifat Fisik Protoplasma

  • Air sebagai komponen terbesar dalam protoplasma merupakan pelarut daru berbagai molekul dengan ukuran  . Dialam air terlarut bermacam macam molekul dengan  berbagai ukuran. Berdasarkan  ukuran molekul yang terlarut, terdapat tiga macam system larutan, yaitu :
    • Larutan . Bila molekul molekul zat padat yang terlarut dalam air berukuran < 0,001 mikron.
    • Koloid. Bila molekul molekul padat yang terlarut dalam air berukuran 0,001- 0,1 mikron.
    • Suspensi. Bila ukuran molekul molekul zat padat yang terlarut > 0,01 mikron.

Oleh karena sebagian besar molekul molekul dalam protoplasma berukuran antara 0,001- 0,01 mikron, maka protoplasma merupakan system koloid.

Dalam protoplasma juga terlarut molekul molekul ukuran besar, seperti karbohidrat, protein, lemak dan beberapa senyawa lainnya.

  • Molekul molekul dalam protoplasma selalu dalam keadaan bergerak. Gerakan tersebut pertama sekali diteliti oleh  Robert Brown, sehingga gerakan nya disebut Gerakan Brown. Gerakan Gerakan molekul itu berupa Gerakan bebas dan acak. Cepat atau lambatnya gerakan brown dipengaruhi oleh :
    Suhu. Meningkatnya suhu protoplasma akan meningkatkan Gerakan-gerakan molekul yang  terlarut dalam protoplasma.
    Muatan listrik ion. Telah kita ketahui bahwa ion ion yang bermuatan listrik sama akan saling tolak menolak, sedangkan yang bermuatan listrik berlainan akan saling tarik menarik.

  • Adanya gaya tolak menolak dan tarik- menarik inilah yang juga akan meningkatkan gerak molekul- molekul yang terlarut dalam protoplasma. Adanya gerak Brown akan menyebabkan pemantulan cahaya yang mengenai sistem koloid yang disebut efek Tyndall.

    Di samping gerak brown, molekul molekul didalam protoplasma juga bergerak secara rotasi dan sirkulasi. Gerak sirkulasi adalah gerak molekul molekul protoplasma mengelilingi ruangan sel dari sisi yang satu ke sisi yang lain. Sedangkan Gerakan rotasi adalah gerakan plasma berputar didalam vakuola.
  • Koloid dalam protoplasma dapat mengalami perubahan kadar air sehingga dapat berubah kekentalannya dari fase sol ke fase gel. Bila kadar airnya tinggi, maka koloid berbentuk sol, sedangkan bila kadar airnya rendah maka koloid berbentuk gel. Perubahan ini berlangsung setingkat demi setingkat dan merupakan proses yang sangat penting dalam aktivitas biologis. Contohnya gerak ameboid dalam ameba yang menggunakan konsep perubahan  system koloid setingkat demi setingkat.
  • Molekul molekul  di dalam protoplasma yang berukuran besar cenderung untuk mengendap. Pada makhluk multiseluler, endapan tersebut berupa selaput plasma yang memisahkan sel yang satu dengan yang lain. Selaput plasma tersusun atas dua lapis membrane. Sebelah luar tersusun atas protein dan tengan tersusun atas lipida sehingga selaput plasma sering disebut selaput lipoprotein. Selaput plasma tersebut penting untuk mengatur pemasukan dan pelepasan zat zat dari dan kedalam sel. Selaput plasma mempunyai kemampuan untuk memilih zat zat yang diperlukan oleh sel.

Bila terjadi perbedaan kadar larutan antara dua system koloid, maka akan terjadi usaha protoplasma untuk meniadakan perbedaan tersebut dengan cara ;

  1. Difusi. Difusi adalah perpindahan zat dari larutan yang lebih pekat ( hipertonis ) ke larutan yang kurang pekat ( hipotonis ).
  2. Osmosis. Osmosis adalah perpindahan zat dari larutan yang hipotonis ke hipertonis melalui selaput semipermeable.
  3. Transport aktif. Transport aktif adalah transport zat yang menggunakan energi pengaktifan yaitu ATP.

Author: mommikael

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *