Sifat - Sifat Fisik Protoplasma

Sifat - Sifat Fisik Protoplasma - Selain mempunyai sifat kimia, protoplasma juga mempunyai sifat fisik seperti diuraikan di berikut ini:

1. Telah kita ketahui bahwa air merupakan komponen terbesar dalam protoplasma. Di dalam air terlarut bermacam - macam molekul dengan bermacam - macam ukuran. Berdasarkan ukuran molekul yang terlarut, kita mengetahui tiga macam sistem larutan, yaitu :

a. Solusi, bila molekul zat padat yang terlarut dalam air berukuran lebih kecil dari 0,0001 mikron.

b. Koloid, Bila molekul padat yang terlarut dalam air berukuran antara 0,001 mikron sampai 0,1 mikron.

c. Suspensi, bila ukuran molekul zat padat yang terlarut lebih besar dari 0,1 mikron.

Sebagian besar molekul dalam protoplasma berukuran antara 0,001 mikron sampai 0,1 mikron, sehingga protoplasma merupakan sistem koloid.

Di samping ion - ion, dalam protoplasma juga terlarut molekul berukuran cukup besar, yang umumnya terdiri atas senyawa organik, seperti karbohidrat, protein, lemak dan beberapa senyawa lainya.

2. Molekul dalam protoplasma selalu dalam keadaan bergerak. Gerakan tersebut pertama kali diteliti oleh seorang ahli botani berkebangsaan Skotlandia bernama Robert Brown, sehingga gerakan ini disebut gerak Brown. Gerakan molekul itu berupa gerakan bebas dan acak.

Cepat atau lambatnya gerak Brown dipengaruhi oleh :

a. Suhu. Meningkatnya suhu protoplasma akan meningkatkan gerak molekul yang terlarut dalam protoplasma.

b. 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.

Disamping gerak Brown, molekul di dalam protoplasma juga bergerak secara rotasi dan sirkulasi. Gerak sirkulasi adalah molekul protoplasma mengelilingi ruangan sel dari sisi yang satu ke sisi lainya. Sedang gerak rotasi adalah gerak plasma berputar di dalam vakuola atau rongga sel.

3. Koloid dalam protoplasma dapat mengalami perubahan kadar air, sehingga dapat berubah kekentalanya dari fase sol ke fase gel. Bila kadar airnya tinggi, maka koloid berbentuk sol, sedang bila kadar airnya rendah maka koloid berbentuk gel.

Perubahan semacam ini berlangsung setingkat demi setingkat, dan merupakan proses yang sangat penting dalam aktivitas biologis. Gerak ameboid dalam ameba juga menggunakan konsep perubahan sistem koloid setingkat demi setingkat semacam ini.

Keterangan gambar :

Diagram susunan molekul - molekul pada batas antara kedua koloid. Putih menunjukan protein, gelap menunjukan lemak.

4. Molekul - molekul di dalam protoplasma yang berukuran besar cenderung untuk mengendap. Pada makhluk bersel banyak endapan itu antara lain berupa selaput plasma yang memisahkan sel yang satu dengan sel lainya.

Selaput plasma tersusun atas dua lapis membran. Sebelah luar tersusun protein dan lapisan tengah tersusun atas lipida sehingga selaput plasma sering disebut selaput lipoprotein.

Selaput plasma tersebut penting untuk mengatur pemasukan dan pelepasan zat - zat dari dan ke dalam sel. Selaput plasma mempunyai kemampuan untuk memilih zat yang diperlukan.

Bila terjadi perbedaan kadar larutan antara kedua sistem koloid, maka akan terjadi usaha protoplasma untuk meniadakan perbedaan tersebut, yaitu dengan cara :

a. Difusi

b. Osmosis

c. Transpor aktif

a). Difusi adalah perpindahan zat dari larutan yang lebih pekat (hipertonis) ke larutan yang kurang pekat (hipotonis).

Keterangan gambar :

A. Difusi molekul gula dari larutan pekat akan menembus membran permeabel menuju ke larutan yang encer, akhirnya dihasilkan larutan medium.

B. Osmosis Air akan merembes dari larutan encer ke larutan pekat melalui membran semi permeabel akhirnya dihasilkan larutan yang volumenya berbeda.

b). OSmosis adalah perpindahan zat dari larutan yang hipotonis ke larutan yang hipertonis melalui selaput (membran semipermeabel).

c). Transpor aktif adalah transpor zat yang menggunakan energi pengaktifan. Sumber energi pengaktifan adalah ATP (adenosine triphosphate) dan atau ADP (adenosine diphosphate).

Contoh transpor aktif adalah pengangkutan glukosa. Glukosa tidak dapat menembus selaput plasma sebelum diaktifkan. Caranya adalah dengan mengubah glukosa menjadi glukosa fosfat. Untuk membentuk glukosa fosfat diperlukan energi pengaktifan yang tersimpan di dalam molekul ATP. Proses selengkapnya lihat pada gambar.

Keterangan gambar:

A. Molekul gula tidak dapat melewati membran karena terlalu besar. Molekul air lebih rendah konsentrasinya pada bagian sisi larutan membran, daripada dibagian luar, dan akibatnya kesempatan larutan untuk melewati membran lebih kecil. Karena itu lebih banyak air yang masuk daripada yang keluar.

B. Gerak air kelarutan gula dalam kantung yang bermembran menyebabkan kantung tersebut mengembang.

Setelah terbentuk glukosa fosfat, barulah zat ini dapat menembus selaput plasma.