MEKANISME
TRANSPORT MEMBRAN SEL
Osmosis
adalah perpindahan air melalui membran permeabel selektif dari bagian yang
lebih encer ke bagian yang lebih pekat. Membran semipermeabel harus dapat
ditembus oleh pelarut, tapi tidak oleh zat terlarut, yang mengakibatkan gradien
tekanan sepanjang membran. Osmosis merupakan suatu fenomena alami, tapi dapat
dihambat secara buatan dengan meningkatkan tekanan pada bagian dengan
konsentrasi pekat menjadi melebihi bagian dengan konsentrasi yang lebih encer.
Gaya per unit luas yang dibutuhkan untuk mencegah mengalirnya pelarut melalui
membran permeabel selektif dan masuk ke larutan dengan konsentrasi yang lebih
pekat sebanding dengan tekanan turgor. Tekanan osmotik merupakan sifat
koligatif, yang berarti bahwa sifat ini bergantung pada konsentrasi zat
terlarut, dan bukan pada sifat zat terlarut itu sendiri.
Difusi
adalah peristiwa mengalirnya/berpindahnya suatu zat dalam pelarut dari bagian
berkonsentrasi tinggi ke bagian yang berkonsentrasi rendah. Perbedaan konsentrasi
yang ada pada dua larutan disebut gradien konsentrasi. Difusi akan terus
terjadi hingga seluruh partikel tersebar luas secara merata atau mencapai
keadaan kesetimbangan dimana perpindahan molekul tetap terjadi walaupun tidak
ada perbedaan konsentrasi. Contoh yang sederhana adalah pemberian gula pada
cairan teh tawar. Lambat laun cairan menjadi manis. Contoh lain adalah uap air
dari cerek yang berdifusi dalam udara.Difusi yang paling sering terjadi adalah
difusi molekuler. Difusi ini terjadi jika terbentuk perpindahan dari sebuah
lapisan (layer) molekul yang diam dari solid atau fluida.
Ada beberapa faktor yang memengaruhi
kecepatan difusi, yaitu:
• Ukuran
partikel. Semakin kecil ukuran partikel, semakin cepat partikel itu akan
bergerak, sehingga kecepatan difusi semakin tinggi.
• Ketebalan
membran. Semakin tebal membran, semakin lambat kecepatan difusi.
• Luas
suatu area. Semakin besar luas area, semakin cepat kecepatan difusinya.
• Jarak.
Semakin besar jarak antara dua konsentrasi, semakin lambat kecepatan difusinya.
• Suhu.
Semakin tinggi suhu, partikel mendapatkan energi untuk bergerak dengan lebih
cepat. Maka, semakin cepat pula kecepatan difusinya.
Difusi dan biologi
Dalam
mengambil zat-zat nutrisi yang penting dan mengeluarkan zat-zat yang tidak diperlukan,
sel melakukan berbagai jenis aktivitas, dan salah satunya adalah difusi. Ada
dua jenis difusi yang dilakukan, yaitu difusi biasa dan difusi khusus.
Difusi
biasa terjadi ketika sel ingin mengambil nutrisi atau molekul yang hydrophobic
atau tidak berpolar / berkutub. Molekul dapat langsung berdifusi ke dalam
membran plasma yang terbuat dari phospholipids. Difusi seperti ini tidak
memerlukan energi atau ATP (Adenosine Tri-Phosphate).
Difusi
khusus terjadi ketika sel ingin mengambil nutrisi atau molekul yang hydrophilic
atau berpolar dan ion. Difusi seperti ini memerlukan protein khusus yang
memberikan jalur kepada partikel-partikel tersebut ataupun membantu dalam
perpindahan partikel. Hal ini dilakukan karena partikel-partikel tersebut tidak
dapat melewati membran plasma dengan mudah. Protein-protein yang turut campur
dalam difusi khusus ini biasanya berfungsi untuk spesifik partikel.
Transpor
aktif adalah pergerakan atau pemindahan yang menggunakan energi untuk
mengeluarkan dan memasukkan ion –ion dan molekul melalui membran sel yang
bersifatpermeabel dengan tujuan memelihara keseimbangan molekul kecil di dalam
sel. Transpor aktif dipengaruhi oleh muatan listrik di dalam dan di luar sel,
dimana muatan listrik ini ditentukan oleh ion natrium (Na+), ion kalium (K+),
dan ion klorin (Cl-). Keluar masuknya ion Na+ dan K+ diatur oleh pompa
natrium-kalium. Transpor aktif dapat berhenti jika sel didinginkan, mengalami
keracunan, atau kehabisan energi.
Transpor
aktif memerlukan molekul pengangkut berupa protein integral pada membran,
dimana di dalam molekul ini, terdapat situs pengikatan. Proses transport aktif
dimulai dengan pengambilan tiga ion Na+ dari dalam sel dan menempati situs
pengikatan pada protein integral. Energi diperlukan untuk mengubah bentuk
protein integral pada membran yang sebelumnya membuka ke arah dalam sel menjadi
membuka ke bagian luar sel. Selanjutnya, ion Na+ terlepas dari situs pengikatan
dan keluar dari protein integral menuju ke luar sel. Kemudian dari luar sel,
dua ion K+ menempati situs pengikatan di protein integral. Bentuk protein
integral berubah, dari sebelumnya membuka ke arah luar menjadi membuka ke arah
dalam sel dan ion kalium dilepaskan ke dalam sel.
Endositosis dan Eksositosis
Molekul
besar, seperti protein dan polisakarida, umumnya melintasi membran dengan
mekanisme yang berbeda yang melibatkan vesikula. Sel mensekresikan makromolekul
dengan cara menggabungkan vasikula dengan membran plasma, hal ini biasa disebut
dengan eksositosis. Banyak sel sekretori menggunakan eksositosis untuk mengirim
keluar produk-produk mereka. Misalnya sel tertentu dalam pankreas menghasilkan
hormon insulin dan mensekresikan ke dalam darah melalui eksositosis. Contoh
lain ialah neuron, yang menggunakan eksositosis untuk melepaskan sinyal kimiawi
yang merangsang neuron lain atau sel otot.
Pada
endositosis, sel memasukkan makromolekul dan materi yang sangat kecil dengan
cara membentuk vesikula baru dari membran plasma. Langkah-langkahnya pada
dasarnya merupakan kebalikan dari eksositosis. Sebagian kecil luas membran
plasma terbenam ke dalam membentuk kantong. Begitu kantong ini semakin dalam,
kantong terjepit, membentuk vesikula yang berisi materi yang telah terdapat
diluar selnya.
Terdapat tiga jenis endositosis yaitu :
1. Fagositosis (pemakan seluler), sel menelan
suatu partikel dengan pseudopod yang membalut disekeliling partikel tersebut
dan membungkusnya di dalam kantong berlapis-membran yang cukup besar untuk
digolongkan sebagai vakuola.
2. Pinositosis (peminum seluler), sel
“meneguk” tetesan fluida ekstraseluler dalam vesikula kecil. Karena salah satu
atau seluruh zat terlarut yang larut dalam tetesan tersebut dimasukkan ke dalam
sel, pinosistosis tidak spesifik dalam substansi yang ditranspornya.
3. Endositosis yang diperantarai reseptor,
hampir sama dengan pinositosis hanya saja, selektif terhadap substansi yang
ditranspornya. Endositosis yang diperantarai reseptor memungkinkan sel dapat
meperoleh substansi spesifik dalam jumlah yang melimpah sekalipun substansi itu
mungkin saja konsentrasinya tidak tinggi dalam fluida seluler. Misalnya, sel
manusia menggunakan proses ini untuk menyerap kolesterol dan digunakan dalam
sintesis membran dan sebagai prekursor untuk sintesis steroid lainnya.
Daftar pustaka
http://wisnusatriawi.blogspot.com/p/mekanisme-transport-membran-sel.html