Transportasi melalui membran

MEKANISME TRANSPOR ZAT MELALUI MEMBRAN

Transportasi Melalui Membran Sel - Organisme multiseluler mempunyai sistem transportasi di dalam tubuhnya. Transportasi ini melibatkan sel atau membran sel yang memiliki ketebalan 5 - 10 nm (nano meter; 1 nm =1 × 10-9m). 

Cara zat melewati membran sel melalui beberapa mekanisme berikut.

1. Transpor Pasif

      Transpor pasif merupakan perpindahan zat yang tidak memerlukan energi. Perpindahan zat ini terjadi karena perbedaan konsentrasi antara zat atau larutan. Transpor pasif melalui peristiwa difusi, osmosis, dan difusi terbantu.

a. Difusi

       Proses ini merupakan perpindahan molekul larutan berkonsentrasi tinggi menuju larutan berkonsentrasi rendah tanpa melalui selaput membran.

A.Difusi sederhana dari molekul hidrofilik yang besarnya lebih dari 7 - 8 Å (Å = angstrom = 10-10 m) hampir tidak dapat berlangsung karena terhalang oleh membran sel, tetapi molekul tersebut dapat masuk ke dalam sel dengan cara difusi terbantu

B.Difusi terbantu tergantung pada suatu mekanisme transpor khusus dari membran sel seperti permease. Permease adalah suatu protein (enzim) membran sel yang akan memberi jalan bagi ion dan molekul polar tidak bermuatan agar dapat melintasi dua lapisan lipid hidrofobik dari membran sel.       Difusi terbantu dapat ditemui pada kehidupan sehari-hari, misalnya pada bakteri Escherichia coli yang diletakkan pada media laktosa. Membran sel bakteri tersebut bersifat impermeabel sehingga tidak dapat dilalui oleh laktosa. Setelah beberapa menit kemudian bakteri akan membentuk enzim dari dalam sel yang disebut permease, yang merupakan suatu protein sel. Enzim permease inilah yang akan membuatkan jalan bagi laktosa sehingga laktosa ini dapat masuk melalui membran sel.

Contoh difusi

     Contoh lain proses difusi adalah saat kita membuat minuman sirup. Sirup yang kita larutkan dengan air akan bergerak dari larutan yang konsentrasinya tinggi ke larutan yang konsentrasinya rendah.

2. Osmosis

          Pada hakikatnya, osmosis merupakan suatu proses difusi. Osmosis adalah difusi dari tiap pelarut melalui suatu selaput yang permeabel secara diferensial. Pelarut universal adalah air.

           Jadi, dapat dikatakan bahwa osmosis adalah difusi air melalui selaput yang permeabel secara diferensial dari pelarut berkonsentrasi tinggi (banyak air) ke pelarut yang berkonsentrasi rendah (sedikit air). Proses osmosis akan berhenti jika konsentrasi di dalam dan di luar sel telah seimbang

Bila sel memiliki konsentrasi zat terlarut lebih tinggi (sedikit air atau hipertonik) daripada di luar sel, maka air yang ada di luar sel akan masuk ke dalam sel.

3. Transpor Aktif

     Transpor aktif merupakan gerakan ion dan molekul melawan suatu gradien konsentrasi dengan menggunakan energi untuk masuk atau keluar sel melalui membran sel. Adanya muatan listrik di dalam dan luar sel dapat mempengaruhi proses ini, misalnya ion K⁺, Na⁺dan Cl⁺. Peristiwa transpor aktif dapat dilihat pada peristiwa masuknya glukosa ke dalam sel melewati membran plasma dengan menggunakan energi yang berasal dari ATP

4. Endositosis

      Endositosis merupakan peristiwa pembentukan kantong membran sel. Endositosis terjadi karena ada transfer larutan atau partikel ke dalam sel. Peristiwa endositosis dibedakan menjadi dua, yaitu sebagai berikut.

1) Pinositosis

       Pinositosis merupakan peristiwa masuknya sejumlah kecil medium kultur dengan membentuk lekukan-lekukan membran sel. Peristiwa ini dapat terjadi bila konsentrasi protein dan ion tertentu pada medium sekeliling sel sesuai dengan konsentrasi di dalam sel. Proses pinositosis dapat diamati dengan mikroskop elektron.   Sel-sel yang melakukan proses pinositosis ini antara lain sel darah putih, epitel usus, makrofag hati, dan lain-lain.

Tahapan proses pinotosis adalah sebagai berikut.

Keterangan gambar:

1. Molekul-molekul medium kultur mendekati membran sitoplasma.

2. Molekul-molekul mulai melekat (menempel) pada plasma, hal ini terjadi karena adanya konsentrasi yang sesuai antara protein dan ion tertentu pada medium sekeliling sel dengan di dalam sel.

3. Mulai terbentuk invaginasi pada membran sitoplasma.

4. Invaginasi semakin ke dalam sitoplasma.

5. Terbentuk kantong dalam sitoplasma dan saluran pinositik.

6. Kantong mulai lepas dari membran plasma dan membentuk gelembunggelembung kantong.

7. Gelembung-gelembung kantong mulai mempersiapkan diri untuk melakukan fragmentasi.

8. Gelembung pecah menjadi gelembung yang lebih kecil.

 2) Fagositosis

       Fagositosis merupakan peristiwa yang sama seperti pada pinositosis tetapi terjadi pada benda padat yang ukurannya lebih besar. Fagositosis dapat diamati dengan mikroskop misalnya yang terjadi pada Amoeba.

5. Eksositosis

      Eksositosis adalah proses keluarnya suatu zat ke luar sel. Proses ini dapat dilihat pada proses kimia yang terjadi dalam tubuh kita, misalnya proses pengeluaran hormon tertentu.  Semua proses sekresi dalam tubuh merupakan proses eksositosis. Sel-sel yang mengeluarkan protein akan berkumpul di dalam badan golgi. Kantong yang berisi protein akan bergerak ke arah permukaan sel untuk mengosongkan isinya.