Pengertian Gradien Konsentrasi

Gradien Konsentrasi adalah perubahan bertahap dalam konsentrasi zat terlarut dalam larutan sebagai fungsi dari jarak melalui larutan. Konsentrasi zat kimia dalam larutan mengacu pada berapa banyak molekul kimia yang ada dalam volume kecil dari larutan.

Konsentrasi dapat diukur dalam molekul per liter, meskipun molekul sangat kecil dibandingkan dengan satuan liter yang biasanya kita gunakan (seperti kita tidak ingin untuk mengukur jarak antara bumi dan matahari dalam meter).

Gradien adalah pengukuran berapa banyak perubahan sesuatu pada saat Anda bergerak dari satu daerah ke daerah lain. Jadi gradien konsentrasi adalah pengukuran bagaimana perubahan konsentrasi sesuatu dari satu tempat ke tempat lain.

Mari kita berikan beberapa contoh. Jika kita membayangkan setiap molekul individual sebagai titik biru kecil, gradien konsentrasi molekul akan terlihat seperti gambar di bawah ini:

Sekarang anggaplah kita zoom out sehingga bukannya melihat partikel kecil diskrit, kita melihat gradien kontinu bergerak dari kiri ke kanan (karena molekul yang sangat kecil, Anda tidak dapat melihat molekul individu yang membentuk pewarna makanan dalam air, tetapi Anda dapat melihat warna keluar dari ringan sampai lebih gelap di beberapa daerah).

gradien konsentrasi molekul
gradien konsentrasi molekul

Jika kita mewakili konsentrasi tinggi dengan warna pink gelap dan konsentrasi yang lebih rendah dengan warna putih, gradien konsentrasi yang kontinu akan terlihat seperti gambar di bawah ini:

gradien konsentrasi kontinu
gradien konsentrasi kontinu

Gradien konsentrasi terjadi ketika konsentrasi sesuatu berubah pada jarak tertentu. Sebagai contoh, beberapa tetes pewarna makanan dalam segelas air berdifusi di sepanjang gradien konsentrasi, dari tempat pewarna berada dalam konsentrasi tertinggi (misalnya, biru atau merah paling terang) ke tempat ia terjadi dalam konsentrasi terendah (air masih jelas). Difusi akan berlanjut sampai konsentrasi pewarna menjadi seragam di semua arah air. Gradien konsentrasi adalah kekuatan penggerak kimia di balik banyak proses yang terjadi di dekat membran sel.

Secara umum, dua jenis difusi ditemukan dalam sel hidup: pasif dan aktif. Namun, sangat jarang dijumpai difusi pasif murni, di mana molekul atau ion bergerak bebas melintasi membran sel, mengikuti gradien konsentrasi. Misalnya, air bebas bergerak melintasi membran di kedua arah. Tetapi jika zat terlarut di dalam sel dilarang bergerak melintasi membran, fenomena yang dihasilkan disebut osmosis. Air melewati membran ke daerah konsentrasi zat terlarut yang lebih tinggi mencoba mencapai kesetimbangan ideal, di mana untuk setiap sisi membran konsentrasi air adalah sama. Gerakan ini mengarah ke penumpukan tekanan osmotik, sehingga aliran air berhenti sebelum membran pecah.

Difusi aktif terjadi ketika membran mentranslokasi atau memindahkan molekul atau ion dari daerah dengan konsentrasi rendah ke daerah dengan konsentrasi lebih tinggi. Sebagai contoh, banyak sel mampu meningkatkan konsentrasi internal zat terlarut sampai tingkat yang sangat tinggi tercapai dan gradien konsentrasi yang cukup besar terbentuk. Dalam hal ini, proses selain difusi harus tersedia untuk memasok energi. Secara umum, energi berasal dari hidrolisis adenosin trifosfat (ATP), molekul yang kaya energi. Transpor aktif sangat penting untuk jaringan yang khusus, seperti jaringan saraf dan otot serta jaringan sekretori (atau ekskretoris) seperti ginjal hewan dan insang kehidupan laut, sehingga zat terlarut dapat diserap terhadap gradien konsentrasi.

Selain itu, gradien konsentrasi ion yang ada antara dua sisi membran menghasilkan perbedaan potensial listrik, berkisar antara 50 dan 100 milivolt atau mV (10 − 3 volt), bagian luar menjadi positif sehubungan dengan interior. Ini adalah konsekuensi langsung dari distribusi kation, terutama ion kalium dan natrium. Setiap stimulasi dengan cara listrik, mekanik, atau kimia pada satu titik membran akan membuat perubahan pada membran potensial pada titik itu. Potensi yang diubah, juga disebut potensial aktif, akan bergerak sebagai gelombang di atas permukaan membran. Ini menyediakan sarana komunikasi yang cepat antara berbagai daerah sel. Dalam kasus sel saraf memanjang, ini merupakan impuls saraf.

Sangat menarik untuk dicatat bahwa potensi aktif ini digunakan oleh beberapa ikan, seperti ikan lele dan belut, untuk mempertahankan diri mereka serta untuk membuat mangsa mereka pingsan. Selaput ikan yang dapat dieksitasi masing-masing mengembangkan potensi 100 milivolt, tetapi disusun sedemikian rupa sehingga perbedaan potensial mereka bertambah hingga beberapa ratus volt.

Kesimpulan

Gradien Konsentrasi adalah perubahan bertahap dalam konsentrasi zat terlarut dalam larutan sebagai fungsi dari jarak melalui larutan.

Atau Gradien Konsentrasi adalah Perbedaan bertahap dalam konsentrasi zat terlarut dalam larutan antara dua daerah. Dalam biologi, gradien hasil dari distribusi yang tidak merata dari ion melintasi membran sel. Ketika ini terjadi, zat terlarut bergerak sepanjang gradien konsentrasi. Jenis gerakan ini disebut difusi.

Related Posts