membran sel dan transport - universitas...

MEMBRAN SEL DAN TRANSPORT

Agustina Setiawati, M.Sc., Apt

MODEL MEMBRAN

Fluid Mosaic Model 1972 Singer & Nicolson : lipid diatur dlm struktur 2 lapis dg protein yg berbeda2 tertanam / menempel pada lipid (mosaik), dimana protein & fosfolipid dpt bergerak bebas pada membran (fluid).

Fluid Mosaic Membrane

Text pg 80

Komponen Membran Sel

Fosfolipid

Kolesterol

Karbohidrat: Glikolipid & Glikoprotein

Protein membran

1. FOSFOLIPID

FOSFOLIPID PADA MAMALIA

Gerakan Fosfolipid

Difusi lateral

Flip-Flop

Rotasi

Fleksi

2. KOLESTEROL

3. Karbohidrat Membran

Berupa asam sialat (NANA)

Fungsi Karbohidrat Membran

Beperan penting dalam identifikasi sel

Membedakan sel satu dengan yg lain (antigen)

Berperan penting dlm perkembangan jaringan dan organ

4. Protein membran

PROTEIN MEMBRAN

Mempunyai fungsi yang spesifik

PROTEIN PERIFER

Terikat pada permukaan membran sel

Penanda spesifik untuk sel (ANTIGEN)

PROTEIN INTEGRAL/TRANSMEMBRAN

Menembus membran sel Sebagai protein transport

Kanal, pompa ion

2007-2008

ASAM AMINO APA SAJA YANG MENYUSUN PROTEIN MAMBRAN?

KELAS ASAM AMINO

nonpolar & hidrofobik

polar &hidrofilik

I like the polar ones the best!

KELAS ASAM AMINO

ASAM AMINO dalam PROTEIN MEMBRAN

Dalam membran asam amino nonpolar hidrofobik

Tertanam dalam membran

Permukaan Membran

asam amino polar

hidrofilik

Berada di luar (menghadap ke lingkungan luar atau sitoplasma)

Polar areas of protein

Nonpolar areas of protein

FUNGSI PROTEIN MEMBRAN SEL

Outside

Plasma membrane

Inside

Transporter Reseptor Sebagai ENZIM

Penanda spesifik Pelekatan Sitoskeleton

Adhesi SEL

Dibedakan menjadi 2:

1. GLIKOLIPID

2. GLIKOPROTEIN

KARBOHIDRAT MEMBRAN

Glikolipid dan Glikoprotein?

23

Bagaimana molekul melintasi membran?

Permiabilitas Membran Sel

Membran plasma mempunyai permiabilitas yang berbeda thp molekul yg berbeda

Makromolekul (protein, karbohidrat, lipid) tidak bisa melintasi membran, why?

Molekul kecil bermuatan tidak bisa melintasi membran, why??

Molekul kecil tidak bermuatan dapat melintasi membran berdasar gradien konsentrasi

Tipe Transport Seluler

Transport pasif

Sel tidak butuh energi

1. Difusi

2. Difusi Terfasilitasi

3. Osmosis

Transport aktif

Sel butuh energi

1. Pompa protein

2. Endositosis

3. Eksositosis

high

low

This is gonna

be hard work!!

high

low

Weeee!!!

TRANSPOR PASIF

Sel tidak butuh energi

Molekul bergerak secara acak

Molekul bergerak dari konsentrasi tinggi ke rendah

(TinggiRendah)

1. Difusi

2. Difusi terfasilitasi– difusi yang diperantarai protein membran

3. Osmosis – difusi air

TRANSPOR PASIF

1. DIFUSI

http://bio.winona.edu/berg/Free.htm

29

30

AS Biology, Cell membranes and Transport

31

FAKTOR yang mempengaruhi Kecepatan Difusi

1. Gradien konsentrasi

Makin besar gradien konsentrasi semakin cepat difusi

2. Suhu

makin tinggi suhu, makin tinggi energi kinetik molekul sehingga probabilitas difusi lebih besar

3. Luas permukaan difusi

makin luas permukaan difusi semakin banyak molekul yg berdifusi

4. Tipe molekul/ion yang berdifusi

Molekul yang lebih besar lebih sulit berdifusi

Molekul non polar/hidrofobik lebih mudah berdifusi karena larut dalam ekor non polar fosfolipid.

AS Biology, Cell membranes and Transport

32

MOLEKUL yang ditransport secara DIFUSI

1. Oxygen – Non-polar so diffuses very quickly.

1. Carbon dioxide – Polar but very small so diffuses quickly.

2. Water – Polar but also very small so diffuses quickly.

Gas exchange in lungs by diffusion

2. DIFUSI TERFASILITASI: difusi melalui protein membran, yg disebut protein transport

a. Protein transport bersifat SPESIFIK– hanya molekul tertentu yg dpt melewati membran

b. Mentransport molekul besar atau bermuatan

2. DIFUSI TERFASILITASI

Carrier Protein

Konsentrasi TINGGI

GLUKOSA

Protein channel

Go to Section:

ProteinTransport

High

Low Konsentrasi RENDAH

Transpoter glukosa (GluT)

TIPE PROTEIN TRANSPORT

3 Tipe Protein Transport:

1. uniport

2. symport

3. antiport

ProteinTransport Uniport

extracellular

fluid

intracellular fluid

Membawa 1 jenis molekul melewati membran

Memindahkan 2 molekul berbeda secara bersamaan

ke arah yang sama

intracellular

fluid

extracellular

fluid

ProteinTransport Symport

Menukarkan 2 molekul berbeda dengan

arah yang berlawanan

intracellular

fluid

extracellular

fluid

ProteinTransport Antiport

Osmosis animation Osmosis

Difusi air melewati membran sel yang disebabkan gradien konsentrasi disebut osmosis.

Difusi selalu terjadi dari konsentrasi tinggi ke rendah.

Air masuk ke dalam sel karena tekanan osmosis dalam sel.

42

Osmosis

Larutan HIPOTONIS

Hipotonis: Larutan yang konsentrasi solut lebih rendah atau konsentrasi airnya lebih tinggi dibandingkan konsentrasi air dalam sel . (Low solute; High water)

Hasil : Air ber-osmosis dari larutan ke dalam sel—Sel menggelembung dan PECAH (cytolysis)!

Larutan Hipertonis

Hipertonis: Larutan yang mempunyai konsentrasi

zat terlarut lebih tinggi atau konsentrasi air lebih rendah dibandingkan dalam sel. (tinggi solut; rendah air)

Hasil : Air keluar dari sel ke larutan: Sel mengkerut (Plasmolysis)!

shrinks

Isotonic Solution

Isotonic: Larutan yang mempunyai konsentrasi solut dan air yang sama dengan sel

Result: Air bergerak dengan jumlah sama dan seimbang ke dalam/keluar sel! (Dynamic Equilibrium)

Tipe larutan apakah yang menyebabkan seperti ini?

A C B

Hypertonic Isotonic Hypotonic

Sel tumbuhan

Apabila sel tumbuhan berada dalam

lingkungan hipotonis disebutTURGID.

Prosesnya disebut TEKANAN TURGOR.

Water

Central

Vacuole

Water

Water Water

Apabila sel tumbuhan berada dalam lingkungan

hipertonis, membran plasma terlepas dari dinding

sel (vakuola kosong)

Proses kehilangan air ini disebut PLASMOLYSIS

Water

Water

Cell

Wall Water

plasma membrane

TRANSPORT AKTIF

•Sel butuh ENERGI dalam bentuk ATP

• Molekul bergerak dari konsentrasi RENDAH ke TINGGI

•(RENDAH TINGGI)

• Ada 3 tipe:

1. Pompa protein

2. Endositosis

3. Eksositosis

Transport Aktif—Pompa Protein

Membutuhkan protein membran utk mentransport molekul

Contoh:

Pompa Natrium Kalium

Pompa Na/K ATP-ase

Protein membutuhkan energi untuk mengubah bentuk saat transport : proses ini butuh energy!

Proses transport aktif melalui pompa protein

Figure 5.18

Transport

protein

1

FLUID

OUTSIDE

CELL

First

solute

First solute,

inside cell,

binds to protein

Phosphorylated

transport protein

2 ATP transfers

phosphate to

protein

3 Protein releases

solute outside

cell

4 Second solute

binds to protein

Second

solute

5 Phosphate

detaches from

protein

6 Protein releases

second solute

into cell

Contoh pompa protein transport aktif

Mengambil material yg besar dari luar ke dalam sel

Butuh energi

Membentuk vakuola makanan atau endosom

Transport Aktif—Endositosis

3 types Endositosis:

A. Fagositosis

B. Pinositosis

C. Receptor-mediated endocytosis

What are differences among them?

2. Transport Aktif—Endositosis

56

FAGOSITOSIS

57

PINOSITOSIS

Receptor Mediated Endocytosis

Harmful levels of cholesterol can accumulate in the blood if membranes lack cholesterol receptors

3. Proses pengeluaran material dari dalam sel • Material diselimuti

membran menyatu dengan membran plasma sel

• Sel berubah bentuk memerlukan energi

• EX: Pelepasan Hormon atau sampah dari dalam sel

2. Transport Aktif—Eksoositosis

AS Biology, Cell membranes and Transport

60

Transport Membran Sel