Transportasi Sel


Sistem Transport Membran

Salah satu fungsi dari membran sel adalah sebagai lalu lintas molekul dan ion secara dua arah. Molekul yang dapat melewati membran sel antara lain adalah molekul hidrofobik (CO2 dan O2) dan molekul polar yang sangat kecil (air dan etanol). Sementara itu, molekul lainnya seperti molekul polar dengan ukuran besar (glukosa), ion, dan substansi hidrofilik membutuhkan mekanisme khusus agar dapat masuk ke dalam sel.

Banyaknya molekul yang masuk dan keluar membran menyebabkan terciptanya lalu lintas membran yang digolongkan menjadi dua cara yaitu dengan transpor aktif untuk molekul yang membutuhkan mekanisme khusus.

Transpor Pasif

Transpor pasif merupakan suatu perpindahan molekul melewati gradien konsentrasinya. Transpor pasif bersifat spontan. Difusi, osmosis, dan difusi terfasilitasi merupakan contoh dari transpor pasif. Difusi terjadi akibat gerak termal yang meningkatkan entropi atau ketidakteraturan sehingga menyebabkan campuran yang lebih acak. Difusi akan berlanjut selama respirasi seluler yang mengkonsumsi O2. Osmosis merupakan difusi pelarut melintasi membran selektif yang arah perpindahannya ditentukan oleh beda konsentrasi zat terlarut total (dari hipotonis ke hipertonis). Difusi terfasilitasi juga dianggap ke dalam transpor pasif karena zat terlarut berpindah menurut gradien konsentrasinya. Berikut ini penjelasannya lebih detail.

Difusi adalah peristiwa mengalirnya/berpindahnya suatu zat dalam pelarut dari bagian berkonsentrasi tinggi ke bagian yang berkonsentrasi rendah. Contohnya adalah pemberian gula pada cairan teh tawar. Lambat laun cairan menjadi manis. Selain itu adalah uap air dari cerek yang berdifusi dalam udara.

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 konsentrasi pekat menjadi lebih tinggi daripada bagian 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. Osmosis adalah suatu topik yang penting dalam biologi karena fenomena ini dapat menjelaskan mengapa air dapat ditransportasikan ke dalam dan ke luar sel.

Transpor Lintas Membran

Proses transpor melalui membran terjadi melalui dua mekanisme yaitu transpor aktif dan transpor pasif. Transpor pasif terjadi tanpa memerlukan energi sedangkan transpor aktif memerlukan energi.

Yang termasuk transpor pasif adalah:

  • Difusi sederhana
  • Transpor dengan fasilitas
  • Transpor lewat ion channel

Difusi Terfasilitas

Transpor dengan cara difusi fasilitas mempunyai perbedaan dengan difusi sederhana yaitu difusi fasilitas terjadi melalui carrier spesifik dan difusi ini mempunyai kecepatan transport maksimum. Suatu bahan yang akan ditransport lewat cara ini akan terikat lebih dahulu dengan carrier protein yang spesifik dan ikatan ini akan membuka channel tertentu untuk membawa ikatan ini ke dalam sel. Jika konsentrasi bahan ini terus ditingkatkan, maka jumlah carrier akan habis berikatan dengan bahan tersebut sehingga pada saat itu kecepatan difusi menjadi maksimal. Pada difusi sederhana hal ini tidak terjadi, makin banyak bahan kecepatan transport bahan semakin meningkat tanpa batas.

Transport Ion Channel

Transport lewat ion channel khusus bagi ion-ion yang sulit ditransport secara difusi akibat muatan listriknya. Ion channel ini mempunyai sifat yang sangat selektif dan terbukanya channel tersebut akibat potensial listrik sepanjang membran sel dan melalui ikatan channel dengan hormon atau neurotransmitter.

Tranport Aktif

Merupakan kebalikan dari transport pasif dan bersifat tidak spontan. Arah perpindahan dari transport ini melawan gradien konsentrasi. Transport aktif membutuhkan bantuan dari beberapa protein. Contoh protein yang terlibat dalam transport aktif ialah channel protein dan carrier protein serta ionophore. Transport aktif terbagi atas transport aktif primer dan sekunder. Transport aktif sekunder juga terdiri atas co-transport dan counter transport (exchange).

Transport aktif primer memakai energi langsung dari ATP, misalnya pada Na-K pump dan Ca pump. Pada Na-K pump, Tiga buah Na akan dipompa keluar sel sedang dua K akan dipompa ke dalam sel. Pada Ca pump, Ca akan dipompa keluar sel agar konsentrasi Ca dalam sel rendah.

Transport Sekunder Co-Transport

Pada transport sekunder co-transport, glukosa atau asam amino akan ditransport masuk dalam sel mengikuti masuknya Natrium. Natrium yang masuk akibat perbedaan konsentrasi mengikutikan glukosa atau asam amino ke dalam sel. Meskipun asam amino atau glukosa di dalam sel konsentrasinya lebih tinggi dari luar sel, tetapi asam amino atau glukosa ini memakai energi dari Na (akibat perbedaan konsentrasi Na), sehingga glukosa atau asam amino ditransport secara transport aktif sekunder co-transport.

Transport Sekunder Counter-Transport

Pada proses counter transport/exchange, masuknya ion Na ke dalam sel akan menyebabkan bahan lain ditranport keluar. Misalnya pada Na-Ca exchange. Pada Na-Ca exchange, tiga ion Na akan ditransport ke dalam sel untuk setiap satu ion Ca yang ditransport keluar sel. Hal ini untuk menjaga kadar Ca intrasel, khususnya pada otot jantung sehingga berperan pada kontraktilitas jantung. Na-H exchange terutama berperan mengatur konsentrasi ion Na dan Hidrogen dalam tubulus proksimal ginjal, sehingga turut mengatur pH dalam sel.

ARTIKEL TERKAIT

Pos ini dipublikasikan di Transportasi Sel dan tag . Tandai permalink.

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s