Transpor Molekul Melalui Membran

Membran sel mempunyai kemampuan melintaskan molekul-molekul ke dalam dan keluar sel (permeabilitas) alasannya mempunyai sifat-sifat khas, contohnya sebagai berikut :

• Adanya prosedur yang disebut pompa Natrium (sodium pump) yaitu suatu perjuangan untuk menjaga keseimbangan  ion Na dan ion K di luar dan di dalam sel  dengan mengeluarkan ion-ion Na ke luar sel dan sebaliknya ion K masuk ke dalam sel.
• Makromolekul protein tidak sanggup melintasi membran, maka sitoplasma yang sebagian besar merupakan protein akan tetap tinggal terkurung oleh membran sel.
• adanya perbedaan tekanan osmosis di dalam sel dan di luar sel akan menimbulkan terjadinya pengangkutan air ke tekanan osmosis yang lebih tinggi.
• untuk transpor glukosa, asam amino, dan asam lemak ke dalam sel diharapkan energi dan pembawa yang terdapat dalam membran, yang disebut "transpor aktif "
• Zat-zat yang tidak terlarut dalam lipid, tetapi sanggup menembus membran plasma sanggup dijelaskan bahwa membran plasma mempunyai pori atau terusan sehingga sanggup dilalui air ataupun ion-ion kecil.

Berbagai macam cara sel melewatkan molekul-molekul yang diharapkan oleh sel ialah sebagai berikut :

Difusi
Difusi merupakan proses perpindahan suatu zat yang terjadi secara impulsif ketika ada perbedaan tekanan difusi, dari tekanan yang tinggi ke arah tekanan yang lebih rendah. Tekanan difusi berkorelasi faktual dengan konsentrasi zat tersebut. Artinya, semakin tinggi konsentrasinya, semakin tinggi pula tekanan difusi zat tersebut.

Ada beberapa faktor yang memengaruhi kecepatan difusi, di antaranya suhu, tekanan, konsentrasi larutan, dan zat yang berdifusi. Dengan naiknya suhu, energi kinetik yang dimiliki molekul suatu zat menjadi lebih tinggi sehingga pergerakan molekul zat menjadi lebih cepat.

Zat yang mempunyai berat molekul kecil akan lebih cepat berdifusi dibandingkan zat dengan berat molekul besar. Oleh alasannya itu, zat yang paling gampang berdifusi ialah gas. Cairan relatif lebih lambat berdifusi dibandingkan dengan gas.

Tidak seluruh molekul sanggup berdifusi masuk ke dalam sel. Membran sel terdiri atas molekul-molekul fosfolipid dengan pori-pori ultramikroskopik yang sanggup melewatkan molekul-molekul berukuran kecil dan ion. Molekul-molekul yang sanggup melewati membran sel di antaranya ialah oksigen, karbon dioksida, air, dan beberapa mineral yang larut dalam air.

Molekul berukuran sedang, ibarat molekul gula dan protein, tidak sanggup berdifusi melewati membran sel. Membran sel juga bisa menyediakan fasilitas biokimiawi untuk memindahkan ion-ion mineral, gula, asam-asam amino, elektron, serta metabolit lain melewati membran. Substansi-substansi dalam larutan ini melewati membran dengan cara difusi dan transpor aktif serta proses osmosis tidak spesifik. Pertukaran oksigen dan CO₂  pada proses respirasi binatang merupakan salah satu pola difusi.

Pada prinsipnya, difusi membran sel bersifat pasif. Membran sel tidak mengeluarkan energi untuk memindahkan molekul ke luar maupun ke dalam sel.

Peristiwa difusi akan berakhir ketika tercapai larutan isotonis, ibarat yang terlihat pada gambar dibawah ini, difusi pada pelarutan gula :

Osmosis.
Proses osmosis diartikan sebagai proses perpindahan pelarut melewati sebuah membran semipermeabel. Osmosis sanggup juga diartikan sebagai proses difusi air sebagai pelarut, melewati sebuah membran semipermeabel. Masuknya air ini sanggup menimbulkan tekanan air yang disebut tekanan osmotic atau tekanan turgor  pada sel tumbuhan

Terdapat tiga sifat larutan yang sanggup memilih pergerakan air pada osmosis,   yaitu:

• Hipertonik,  Suatu larutan dikatakan hipertonik jika mempunyai konsentrasi zat terlarut lebih tinggi dibandingkan larutan pembandingnya
• Hipotonik, larutan pembanding akan bersifat hipotonik karena mempunyai konsentrasi zat terlarut lebih kecil.
•  Isotonic, larutan isotonik, mempunyai konsentrasi zat terlarut yang sama dengan larutan pembanding .

Pergerakan molekul air melalui membran semipermeabel selalu dari larutan hipotonis menuju ke larutan hipertonis sehingga perbandingan konsentrasi zat terlarut kedua larutan seimbang (isotonik). Misalnya, sebuah sel diletakkan di dalam air murni. Konsentrasi zat terlarut di dalam sel lebih besar (hipertonik) alasannya adanya garam mineral,  asam-asam organik, dan aneka macam zat lain yang dikandung sel. Dengan demikian, air akan terus mengalir ke dalam sel sehingga konsentrasi larutan di dalam sel dan di luar sel sama. Namun, membran sel mempunyai kemampuan yang terbatas untuk mengembang sehingga sel tersebut tidak pecah. Pada sel darah merah, insiden ini disebut hemolisis.

Pada sel tumbuhan, insiden ini sanggup teratasi alasannya sel tumbuhan mempunyai dinding sel yang menahan sel mengembang lebih lanjut. Pada sel tumbuhan keadaan ini disebut  turgid. Keadaan sel turgid menciptakan tumbuhan kokoh dan tidak layu. Di alam, air jarang ditemukan dalam keadaan murni, air selalu mengandung garam-garam dan mineral-mineral tertentu. Dengan demikian, air aktif keluar atau masuk sel. Hal tersebut berkaitan dengan konsentrasi  zat terlarut pada sitoplasma. Pada ketika air di dalam sitoplasma maksimum, sel akan mengurangi kandungan mineral garam dan zat-zat yang terdapat di dalam sitoplasma. Hal ini menciptakan konsentrasi zat terlarut di luar sel sama besar dibandingkan konsentrasi air di dalam sel.

Jika sel dimasukkan ke dalam larutan hipertonik, air akan terus-menerus keluar dari sel. Sel akan mengerut, mengalami dehidrasi, dan bahkan sanggup mati. Pada sel tumbuhan, hal ini menimbulkan sitoplasma mengerut dan terlepas dari dinding sel. Peristiwa ini disebut plasmolisis. Dengan demikian, pada ketika tertentu, sel perlu meningkatkan kembali kandungan zat-zat dalam sitoplasma untuk menaikkan tekanan osmotik di dalam sel. Cara sel mempertahankan tekanan osmotiknya ini disebut  osmoregulasi.

Demikian seterusnya, sel selalu aktif dan hal tersebut dilakukan untuk mempertahankan kondisi setimbang antara sel dan lingkungannya. Proses metabolisme membutuhkan air dan mineral atau garam dan aneka macam zat yang terkandung dalam sitoplasma. Akibatnya, tekanan osmotik dan konsentrasi molekul-molekul lain berubah sehingga terjadi ajaran difusi dan osmosis yang terus-menerus dari sel ke luar atau dari luar ke dalam sel.

Transpor aktif
Transpor aktif ialah proses pengangkutan zat (glukosa dan asam amino) yang dilakukan oleh sel yang memerlukan energi (ATP) uuntuk melewati membran semipermiabel. Dengan adanya energi kemungkinan zat akan bergerak dari konsentrasi rendah menuju konsentrasi tinggi.  Mekanisme transpor aktif, dibantu adanya protein kotranspor dan pompa ion Na dan ion K, di mana ion Na keluar dan ion K masuk.

Endositosis dan eksositosis

Endositosis merupakan prosedur pemindahan benda dari luar ke dalam sel. Istilah endositosis berasal dari bahasa Yunani,  endo  artinya ke dalam dan cytos artinya sel. Membran sel membentuk pelipatan ke dalam (inv@gin@si) dan “memakan” benda yang akan dipindahkan ke dalam sel.

Di dalam sel, benda tersebut dilapisi oleh sebagian membran sel yang terlepas membentuk selubung. Proses makan pada Amoeba ialah pola gampang untuk menggambarkan proses endositosis. Endositosis membran sel pada Amoeba , akan membentuk vakuola.

Terdapat tiga bentuk endositosis, yaitu  

• fagositosis,  pola roses makan pada Amoeba merupakan pola fagositosis. Pada proses fagositosis, benda yang dimasukkan ke dalam sel berupa zat atau molekul padat
• pinositosis,benda yang dimasukkan ke dalam sel berupa zat atau molekul zat cair
• endositosis dengan pertolongan reseptor. pada endositosis dengan pertolongan reseptor hanya mendapatkan molekul yang sangat spesifik. Di dalam lekukan membran plasma terdapat reseptor protein yang akan berikatan dengan protein molekul yang akan diterima sel.

Proses Endositosis

Eksositosis ialah proses mengeluarkan benda dari dalam sel ke luar sel. Membran yang menyelubungi sel tersebut akan bersatu atau berfusi dengan membran sel. Cara ini ialah salah satu prosedur yang dipakai sel-sel kelenjar untuk menyekresikan hasil metabolisme. Misalnya, sel-sel kelenjar di pankreas yang mengeluarkan enzim ke terusan pankreas yang bermuara di usus halus. Sel-sel tersebut mengeluarkan enzim dari dalam sel memakai prosedur eksositosis.

Proses pengeluaran sekret sanggup dilakukan dengan cara eksositosis.

Pada umumnya, eksosistosis dan endositosis dipakai untuk memindahkan benda-benda yang berukuran besar. Kedua proses tersebut, saling menyeimbangkan luas permukaan plasma membran sehingga volume sel tidak harus menjadi lebih kecil dari semula.

Sumber:
BIOLOGI untuk Sekolah Menengan Atas / MA kelas XI, R Gunawan Susilowarno, dkk, Penerbit Grasindo, 2007
https://hasanahnanalee.wordpress.com/2013/07/29/mekanisme-transpor-pada-sel/


Sumber http://hajarfisika.blogspot.com

Share this post