Myrightspot.com-Untuk
mempertahankan hidupnya, sel-sel yang ada dalam tubuh perlu memasukan dan
mengeluarkan zat-zat tertentu, baik berupa molekul maupun ion. Keluar masuknya
zat tersebut perlu melewati membran sel, sebagai pembungkus organel-organel di dalam sel.
Bagaimana cara zat
tersebut keluar masuk sel?
Secara garis besar perpindahan
molekul atau ion melewati membran sel
ada dua macam,
yaitu transpor pasif dan transpor aktif.
Transpor Pasif
Transpor pasif adalah perpindahan
molekul atau ion tanpa
menggunakan energi sel. Perpindahan molekul tersebut terjadi secara
spontan dari konsentrasi tinggi ke
rendah. Contoh transpor pasif adalah difusi, difusi
terbantu, dan osmosis.
1. Difusi
Difusi adalah
perpindahan molekul-molekul dari konsentrasi
tinggi ke konsentrasi rendah. Molekul dan ion yang terlarut dalam air bergerak
secara acak dengan konstan. Gerakan
acak tersebut mendorong terjadinya difusi. Difusi
terjadi secara spontan hingga dicapai kerapatan yang
sama dalam suatu tempat.
Perhatikan contoh proses
difusi pada gambar berikut
Molekul gula yang dimasukan ke dalam air akan terlarut dan
kemudian menyebar dalam air. Proses tersebut terus berlangsung hingga gula
tersebar merata di dalam wadah tersebut.
Contoh difusi pada sel:
Pemasukan O2 ke dalam sel
2.Difusi
Terbantu (facilitated
diffusion)
Difusi
terbantu tidak jauh berbeda dengan difusi biasa yang telah dijelaskan diatas. Arah perpindahan molekul pada difusi terbantu sama halnya dengan difusi biasa yaitu dari konsentrasi tinggi ke
konsentrasi rendah, perbedaannya proses
perpindahan molekul ini
dibantu oleh protein pembawa. Jadi, difusi terbantu merupakan
proses difusi dengan perantara
protein pembawa (carrier protein).
Difusi terbantu
merupakan transpor melalui media pembawa.
Pada proses ini, molekul diikat oleh reseptor pada sisi luar sel dan dilewatkan
melalui membran plasma oleh protein
transmembran yang telah mengalami perubahan susunan. Setelah itu, protein
pembawa kembali pada susunan semula.
Protein pembawa juga dapat membuat celah yang dapat dilalui oleh ion-ion
seperti Cl–dan Na+.
Contoh difusi terbantu
pada sel: pemasukan glukosa ke dalam sel.
Perhatikan skema difusi terbantu pada
Gambar di bawah.
3. Osmosis
Osmosis adalah
perpindahan molekul air melalui membran semipermeabel dari larutan
yang konsentrasi airnya tinggi ke larutan
yang konsentrasi airnya rendah. Larutan
dengan konsentrasi air tinggi berarti larutan encer, sedang larutan dengan
konsentrasi air rendah disebut larutan pekat.
Osmosis juga dapat diartikan sebagai perpindahan molekul dari
larutan berkepekatan rendah
(hipotonis) ke larutan berkepekatan tinggi (hipertonis) melalui selaput (membran)
semipermeabel.
Tekanan minimal yang harus dikenakan pada larutan agar mencegah aliran air masuk ke dalam membran semipermeabel disebut dengan
tekanan osmotik. Pada konsentrasi yang sama, tekanan larutan elektrolit akan
berbeda dengan larutan nonelektrolit.
Contoh osmosis pada sel:
masuknya air kedalam sel
Mengapa peristiwa osmosis
dapat terjadi pada sel?
Jika konsentrasi
larutan dalam
sel tinggi, air akan masuk sel dan terjadi endosmosis. Hal tersebut menyebabkan tekanan osmosis
sel menjadi tinggi. Keadaan yang demikian
dapat menyebabkan sel mengalami lisis. Lisis adalah hancurnya sel karena rusaknya atau
robeknya membran sel.
Pada organisme tertentu seperti tumbuhan, jamur, bakteri
dan beberapa jenis prostista terdapat dinding sel di luar membran sel yang
dapat membantu mencegah terjadinya lisis.
Begitu
juga sebaiknya, jika konsentrasi larutan di luar sel lebih
tinggi, air dalam sel akan keluar
dan terjadi eksosmosis. Eksosmosis
pada hewan akan menyebabkan pengerutan sel yang disebut krenasi. Pada tumbuhan peristiwa tersebut akan
menyebabkan plasmolisis. Plasmolisis
adalah terlepasnya membran sel dari dinding sel.
Perhatikan Gambar berikut.
Berdasarkan
gambar di atas terlihat bahwa sel hewan dapat mengalami lisis apabila larutan di luar sel bersifat hipotonik.
Sebaliknya, sel hewan akan mengalami
krenasi apabila larutan diluar sel bersifat hipertonik.
Contoh peristiwa osmosis
pada sel
Perhatikan gambar
berikut.
Misalkan
sel darah merah ditempatkan dalam air laut. Air
laut mengandung
jumlah molekul air yang lebih kecil daripada sitoplasma sel darah merah
atau dapat dikatakan bahwa air
laut hipertonik terhadap sitoplasma
sel. Apa akibatnya? maka
cairan sel akan keluar dengan cara osmosis dan sel akan mengkerut atau mengalami krenasi. Perhatikan gambar bagian (a).
Misalkan
sel darah merah ditempatkan dalam media larutan yang konsentrasinya
sama dengan sitoplasma (plasma
darah atau larutan garam 0,9%). Larutan
demikian disebut isotonik. Sel
darah tidak akan mendapat tambahan atau kehilangan air dengan cara osmosis. Oleh
karena itu, bentuk sel darah merah
itu tetap. Perhatikan gambar bagian (b).
Misalkan
sel darah merah dimasukkan dalam air murni(100%
air). Karena
di luar sel terdapat konsentrasi
air yang lebih tinggi daripada di dalam sel, maka
molekul air akan berosmosis ke dalam sel. Osmosis ini terjadi air di
sekitar sel itu disebut hipotonik terhadap sitoplasma sel. Membran sel dari sel
darah merah sangat rapuh dan
tidak tahan akan peningkatan tekanan di dalam sel. Akibatnya sel itu semakin
mengembang dan akhirnya mengalami
hemolisis (pecah). Perhatikan gambar bagian
(c).
Transpor aktif
Proses terjadinya
transport pasif
berbeda dengan transpor aktif. Transpor aktif adalah perpindahan molekul atau
ion menggunakan
energi dari sel. Contoh transpor aktif adalah
pompa ion natrium (Na+)-kalium (K+), endositosis,dan
eksositosis.
4. Pompa Natrium-Kalium
Pada transpor aktif
diperlukan energi untuk melawan gradien
konsentrasi. Berbeda
dengan difusi terbantu yang termasuk transpor
pasif karena mengikuti gradien konsentrasi. Transpor
aktif ini berfungsi memelihara
konsentrasi molekul kecil dalam sel yang berbeda dengan konsentrasi
molekul lingkungannya. Sebagai
contoh ion K+ penting
untuk mempertahankan kegiatan
listrik di dalam sel saraf dan memacu
transpor aktif zat-zat lain. Meskipun ion Na+ dan K+ dapat melewati membran,
karena kebutuhan akan
ion K+ lebih
tinggi maka diperlukan lagi pemasukan ion
K+ ke
dalam sel dan pengeluaran ion Na+ keluar sel. Konsentrasi ion K+ di luar sel rendah, sedangkan
di dalam
sel tinggi. Sebaliknya, konsentrasi ion Na+ Di dalam sel rendah dan di luar
sel tinggi. Bila terjadi proses difusi,
maka akan terjadi difusi ion K+ dari dalam sel ke luar, sedangkan difusi ion Na+ dari luar ke dalam sel.
Akan tetapi, yang
terjadi sebenarnya bukanlah difusi karena
pergerakan ion-ion itu melawan gradien kadar maka terjadi pemasukan ion K+ dan pengeluaran ion Na+. Energi ATP
diperlukan untuk melawan gradien kadar itu
dengan pertolongan protein yang ada dalam membran. Setiap pengeluaran 3
ion Na+ dari
dalam sel diimbangi
dengan pemasukan 2 ion K+ dari
luar sel. Oleh sebab
itu, proses ini disebut pompa natrium-kalium.
Contoh pompa
natrium-kalium pada sel: masuknya
glukosa ke dalam sel melawan gradien konsentrasi.
5.
Endositosis
Endositosis dan eksositosis
merupakan transport yang
memerlukan energi. Endositosis merupakan proses masuknya senyawa melalui
membran dengan cara pembungkusan
senyawa dan cairan ekstraselular dengan
pelekukan ke dalam sebagian membran. Hal ini terjadi pada organisme uniselular
dan sel darah putih. Jika
yang dimasukkan berupa senyawa padat disebut fagositosis, sedangkan jika
berupa larutan disebut pinositosis.
6. Eksositosis
Eksositosis merupakan
proses pengeluaran zat dari dalam
sel keluar sel. Sekret terbungkus kantong membran yang selanjutnya
melebar dan pecah. Eksositosis
terjadi pada beberapa sel kelenjar atau sel sekresi.
Perhatikan gambar berikut agar lebih paham perbedaan endositosis dan eksositosis.
Perhatikan gambar berikut agar lebih paham perbedaan endositosis dan eksositosis.
EmoticonEmoticon