transpor aktif dan pasif

5/20/2018 Transpor Aktif Dan PaSIF

1/35

BAB I

PENDAHULUAN

1. Latar Belakang

Setiap makhluk hidup, baik dari prokariota hingga organisme multiseluler

yang paling kompleks akan melakukan pertukaran zat dengan lingkungannya

pada tingkat seluler, pertukaran zat tersebut sangat penting bagi metabolisme sel.

Membran plasma merupakan batas kehidupan, yang memisahkan sel hidup

dengan sekelilingnya yang mati. Lapisan tipis yan luar biasa ini tebalnya kira-

kira 8 nm. Seperti semua membran biologis, membran plasma memiliki

permeabilitas selektif, yakni membran ini memungkinkan beberapa substansi

dapat melintasinya dengan lebih mudah daripada substansi lainnya. (Campbell,

dkk., 2002).

Transpor zat melalui membran plasma ini dibedakan menjadi dua, yaitu

transport zat yang memerlukan energy (transport aktif) dan transport zat yang

tidak memerlukan energi (transport pasif). Transpor aktif meliputi proses pompa

ATP, eksositosis, dan endositosis. Adapun transport pasif meliputi proses difusi,

osmosis, dan difusi terbantu.

Begitu besarnya peranan membran sel terhadap kelangsungan hidup sel

membuat orang tidak pernah puas dan berhenti mempelajarinya. Banyak

penemuan di berbagai bidang yang berhubungan dengan struktur, komposisi,

maupun sistem transpor. Oleh karena itu, dalam makalah ini akan dibahas lebih


2/35

spesifik mengenai proses transport zat melalui membran sel baik secara transport

aktif maupun transport pasif serta aplikasinya.

2. Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang yang telah dijelaskan di atas, perumusan

masalah dalam makalah ini adalah sebagai berikut:

1. Bagaimana proses transpor zat yang terjadi di dalam tubuh

2. Apa saja contoh transpor zat?

3. Tujuan

Tujuan dari penyusunan makalah ini adalah untuk :

1. Mengetahui proses transpor zat yang terjadi dalam tubuh

2. Mengetahui contoh-contoh transpor zat

3.

Manfaat

Adapun manfaat dari penyusunan makalah ini adalah dapat memperluas

pengetahuan pembaca dalam memahami proses transport zat-zat, baik secara

transport aktif maupun transport pasif melalui membran sel yang terjadi di dalam

tubuh.


3/35

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

1. Transpor Melalui Membran

Membran sel adalah komponen sel yang sangat penting yaitu menjadi

jalan utama keluar masuknya molekul ataupun ion ke dalam dan ke luar sel.

Organisasi molekuler membran mengakibatkan permeabilitas selektif. Hal ini

berarti membran mengatur molekul dan ion yang bisa keluar dan masuk sel

sehingga substansi-substansi tersebut tidak dapat melintas secara sembarangan.

Sel tersebut dapat mengambil berbagai macam molekul dan ion kecil dan

menolak yang lainnya.

Molekul yang dapat melintasi bilayer lipid dengan cepat adalah molekul

kecil, larut dalam lipid, hidrofobik, dan nonpolar. Molekul hidrofobik seperti

hidrokarbon, CO2, dan O2dapat larut dalam membran dan melintasinya dengan

mudah. Molekul sangat kecil yang polar tetapi tidak bermuatan juga dapat

melewati membran dengan lebih lambat. Contohnya ialah air, urea, gliserol, dan

etanol. Bilayer lipid tidak sangat permeabel terhadap molekul polar tak

bermuatan yang lebih besar seperti glukosa dan sukrosa. Bilayer ini relatif tidak

permeabel terhadap ion, sekalipun ion-ion kecil seperti H+, K

+, dan Na

+.

Ada dua mekanisme transpor berdasarkan jumlah molekul yang

melintasi membran yaitu uniport (transpor satu molekul) dan co-transport

(transpor dua molekul). Co-transport berdasarkan kedua arah molekul yang


4/35

ditranspor dibagi menjadi symport (dua molekul ditranspor dengan arah yang

sama), misalnya glukosa dan Na

+

, dan antiport (kedua molekul ditranspor

dengan arah berlawanan), misalnya pompa Na-K.

Transpor melalui membran berdasarkan aliran gradien elektrokimia

dibagi menjadi transpor aktif dan transpor pasif. Transpor pasif artinya molekul

melewati membran tanpa melawan gradien konsentrasi dan sel tidak

mengeluarkan energi, misalnya air secara osmosis dan O2secara difusi. Ada juga

mekanisme difusi yang dipermudah dengan menggunakan protein spesifik atau

sering juga disebut transpor terfasilitasi. Sedangkan transpor aktif membutuhkan

energi karena harus melawan gradien konsentrasi, misalnya pompa Na dan K.

Transpor aktif dan pasif diperantarai oleh protein carrieryang berikatan

dengan sumber energi. Protein ini akan mengikat senyawa yang akan ditranspor

dengan adanya perubahan pada konformasi protein. Protein carrier membantu

molekul keluar masuk sel dengan mekanisme ping-pong. Transpor ini relatif

lambat karena molekul yang masuk ditahan dulu dalam protein carrier yang

memediasi difusi kemudian baru dikeluarkan ke dalam sel.

Selain protein carrier, transpor pasif juga dapat melewati protein

channel. Protein ini tidak mengikat senyawa yang akan ditranspor, berupa lubang

hidrofilik sepanjang lipid bilayer. Transpor melalui channel lebih cepat daripada

melalui carrier.


5/35

Gambar 1 Transport molekul melalui membran

Ada beberapa manfaat transpor membran yaitu:

Menjaga kestabilan pH

Menjaga konsentrasi zat dalam sel untuk aktivitas enzim

Memperoleh pasokan zat makanan, bahan energi atau zat lain

Membuang sisa metabolisme yang beracun

Memasok ion yang penting untuk kegiatan saraf dan otot

2. Transpor Aktif

Transpor aktifadalah pergerakan atau pemindahan yang menggunakan

energi untuk mengeluarkan dan memasukan ion - ion dan molekul melalui

membran sel yang bersifat parmeabel 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


6/35

(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

kearah dalam sel menjadi membuka kebagian luar sel. Selanjutnya, ion

Na+terlepas dari situs pengikatan dan keluar dari protein integral menuju keluar

sel. Kemudian dari luar sel, dua ion K+menempati situs pengikatan di protein

integral. Bentuk protein integral berubah, dari sebelumnya membuka kearah luar

menjadi membuka kearah dalam sel dan ion kalium dilepaskan kedalam sel.

Gambar 2 Transpor Aktif
http://2.bp.blogspot.com/-XcMY0RgbC-o/T9cwiZlg4gI/AAAAAAAAAGE/cMXKpzmg-8U/s1600/Transpor+aktif.jpg


7/35

Energi tambahan yang digunakan dalam proses transpor aktif berasal

dari ATP yang dihasilkan oleh mitokondria melalui proses respirasi. Selain itu,

pada membran sel terdapat lapisan protein. Salah satu jenis protein yang terdapat

di membran sel tersebut adalah protein transpor. Protein transpor mengenali zat

tertentu yang masuk atau keluar sel. Zat yang dipindahkan dengan cara transpor

aktif pada umumnya adalah zat yang memiliki ukuran molekul cukup besar

sehingga tidak mampu melewati membran sel. Sel mengimbangi tekanan

osmosis lingkungannya dengan cara menyerap atau mengeluarkan molekul-

molekul tertentu. Dengan demikian, terjadi aliran air masuk atau keluar sel.

Kemampuan mengimbangi tekanan osmosis dengan transpor aktif menjadi

sangat penting untuk bertahan hidup.

Pompa natrium kalium merupakan contoh transpor aktif yang banyak

ditemukan pada membran sel. Perpindahan molekul ini menggunakan energi

ATP untuk mengeluarkan natrium (Na+) keluar sel dan bersama dengan itu

memasukkan kalium (K+) ke dalam sel. Perhatikan gambar berikut.


8/35

Gambar 3 Pompa ion Na

+

dan K

+

Ion Na+dan K

+dengan transpor aktif dapat melewati membran sel. (1) Ion

Na+ terikat pada suatu tempat di protein membran. (2) Ion Na

+ tersusun dengan

formasi tertentu untuk dilepaskan ke luar sel. (3) Ion K+dari luar diikat. (4) Hal

ini merangsang membran sel untuk kembali ke bentuk semula. (5) Ion K+

dilepaskan protein membran dan masuk ke dalam sel.

Dua jenis transpor aktif yaitu :

a. Transport aktif primer (energi dari hidrolisis ATP) yaitu transpor yang

bergantung pada potensial membran. Dalam keadaan stabil, ekstraseluler


9/35

memiliki konsentrasi Na+10 kali lebih tinggi dari pada di dalam sel,

sedangkan konsentrasi ion K

+

lebih rendah di dalam sel dari pada di luar sel.

Kalau konsentrasi Na+ dalam sel meningkat maka Na

+perlu dikeluarkan,

maka diperlukan ATP untuk memompa Na+

keluar dengan cara Na+akan

terikat pada sisi spesifik pada saluran protein, sehingga menyababkan

rangsangan fosforilasi dan terjadi hidrolisis ATP, menghasilkan suatu

perubahan pada konformasi saluran protein berakibat Na+yang terikat

bergerak keluar sel dan terjadi reduksi afinitas ikatan Na+pada protein saluran

sehingga Na+terlepas. Pada waktu bersamaan, di bagian ekstraseluler

K+mengalami afinitas di bagian sisi protein saluran, terjadi stimulus

defosforilasi berakibat perubahan konformasi saluran protein sehingga terjadi

gerakan yang menyebabkan K+bergerak ke bagain interseluler. Saluran

protein memiliki tiga tempat spesifik untuk ikatan Na

+

dan dua untuk K

+

,

sehingga setiap kali siklus transpor tiga Na+dan dua K

+ lewat membran sel

membutuhkan satu molekul ATP yang terhidrolisa.


10/35

Gambar 4 Transpor Aktif Primer

b. Transport aktif sekunder (energi dari gradien ion) Transpor aktif juga

memindahkan mikromolekul yang berada di daerah lumen usus, misalnya

perpindahan glukosa dan asam amino berkonsentrasi rendah ke dalam sel usus

dengan konsentrasi relatif tinggi. Perpindahan ini tidak menggunakan ATP

hasil hidrolisis tetapi digerakkan karena perbedaan gradien Na+. Konsentrasi

Na+ ekstraseluler usus lebih rendah daripada dalam sel, sehingga terjadi

perpindahan ion ke dalam sel dengan cara berikatan dengan bagian sisi

protein saluran, selanjutnya diikuti oleh glukosa yang berikatan dengan

protein saluran yang sama tetapi pada sisi yang lain. Transpor seperti ini

disebut transpor aktif sekunder.
http://2.bp.blogspot.com/-mqrHQdRrysQ/TsCd0xLMSRI/AAAAAAAAAJI/ld7Ecg35G-I/s1600/tranzpor+aktif.jpg


11/35

Gambar 5 Transpor Aktif Sekunder

Adapun contoh transport aktif adalah sebagai berikut:

1. Endositosis adalah transport makromolekul dan materi yang sangat kecil ke

dalam sel dengan cara membentuk veskula baru dari membran plasma

Langkah - langkahnya pada dasarnya merupakan kebalikan dari eksositosis.

Sebagian kecil luas membran plasma terbenam kedalam membentuk kantong.

Begitu kantong ini semakin dalam, kantong ini terjepit membentuk vesikula

yang berisi materi yang didapat dari luar selnya. Endositosis dibutuhkan untuk

berbagai macam fungsi yang penting bagi sel, karena endositosis dapat

meregulasi berbagai macam proses seperti pengambilan nutrisi, adhesi dan

migrasi sel, reseptor sinyal, masuknya patogen, neurotransmisi, presentasi

antigen, polaritas sel, mitosis, pertumbuhan dan diferensiasi, dan masuknya

obat.
http://1.bp.blogspot.com/-t9jebh-sIq8/TsCeexaS9bI/AAAAAAAAAJQ/d_nsxs6nPAM/s1600/transpor+aktif+2.jpg


12/35

Endositosis merupakan proses pemasukan zat kedalam sel. Proses ini

tergolong transport aktif karena melawan kadar gradien (dari konsentrasi

rendah kekonsentrasi tinggi) dan memerlukan energi sel. Endositosis terbagi

dua, yaitu fagositosis (pemasukan zat padat) dan pinositosis (permasukan

zat cair). Contoh endositosis adalah sel darah putih yang memakan bakteri

penyakit. Sel tersebut membungkus bakteri dan menangkapnya dalam suatu

vakuola makanan yang selanjutnya dicerna oleh lisosom. Endositosis terdiri

tiga jenis, yaitu :

Fagositosis (pemakan seluler),berasal dari bahasa

yunaniphageinmakan dancytossel, berupa padatan yang

ukurannya lebih besar. 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.

Partikel itu dicerna setelah vakuola bergabung dengan lisosom yang

mengandung enzim hidrolitik. Contoh cilliata atau organisme

mikroskopik lain yang dimakan atau ditelan oleh amoeba. Selama

fagositosis mangsa menjadi tidak berdaya oleh sekresi dari sel

pemangsa (Fagositik).


13/35

Gambar 6 Proses Fagositosis

Keterangan gambar:

1. Sebuah sel Amoeba mendekati selParamaecium.

2. Amoeba membentuk kaki semu (pseudopodia) dan semakin

mendekatiParamaecium.

3. Amoeba mengurung sel Paramaecium dengan kaki semu dan

memasukkannya ke dalam vakuola makanan.

4. Lisosom pada Amoeba mulai bergabung (fusi) dengan vakuola

makanan untuk mengeluarkan enzim pencernaan.

Pinositosis(peminum seluler), dari bahasa yunanipineinminum

dan cytossel, 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. Pinositosis

merupakan peristiwa masuknya sejumlah kecil medium kultur dengan


14/35

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.

Gambar 7 Proses Pinositosis

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.


15/35

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.

Endositosis yang diperantarai reseptor, yang tertanam dalam

membran adalah protein dengan tempat reseptor spesifik yang

dipaparkanke fluide ekstraseluler. Ekstraseluler yang terkait pada

reseptor disebut ligan, yaitu satu istilah umum untuk setiap molekul

yang terkait khususnya pada tempat resptor moleku lain. Protein

resptor biasanya mengelompok dalam daerah membran yang disebut

lubang terlapisi, yang isi sitoplasmiknya dilapisi oleh lapisan protein

samar. Protein pelapis ini mungkin membantu memperdalam lubang

dalam membentuk vesikula. Endositosis yang diperantarai reseptor

memungkinkan sel dapat memperoleh 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.


16/35

Proses dari berbagai jenis endositosis dapat dilihat pada gambar

berikut :

Gambar 8 Proses Endositosis

2. Eksositosis merupakan proses sel mensekresi makromolekul dengan cara

menggabungkan vesikula dengan membran plasma, vesikula transport yang

terlepas dari apatatus golgi dipindahkan oleh sitoskeleton ke membran plsma.

Ketika membran vesikula dan membran plasma bertemu, molekul lipid bilayer

menyusun ulang dirinya sendiri sehingga kedua membran bergabung.

Kandungan vesikula kemudian tumpah kedalam sel. Banyak sel sekretoris

menggunakan eksositosis untuk mengirim keluar produk-produk yang

dihasilkan oleh sel sekretoris tersebut. Misalnya, sel tertentu dalam pankreas

menghasilkan hormon insulin dan menekresikannnya kedalam darah melalui

eksositosis. Contoh lain adalah neuron atau sel saraf, yang menggunakan

eksositosis untuk melepaskan sinyal kimiawi yang merangsang sel otot.


17/35

Ketika sel tumbuhan sedang membuat diding sel, eksositois mengeluarkan

karbohidrat dari vesikula golgi kebagian luar selnya.

3. 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

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. Zat yang

memiliki berat molekul kecil akan lebih cepat berdifusi dibandingkan zat

dengan berat molekul besar. Oleh karena itu, zat yang paling mudah

berdifusi adalah gas. Cairan relatif lebih lambat berdifusi dibandingkan

dengan gas. Tidak seluruh molekul dapat berdifusi masuk ke dalam sel.

Membran sel terdiri atas molekul-molekul fosfolipid dengan pori-pori

ultramikroskopik yang dapat melewatkan molekul-molekul berukuran kecil

dan ion. Molekul-molekul yang dapat melewati membran sel di antaranya
http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Zat&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Kesetimbanganhttp://id.wikipedia.org/wiki/Kesetimbanganhttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Zat&action=edit&redlink=1


18/35

adalah oksigen, karbon dioksida, air, dan beberapa mineral yang larut dalam

air. Molekul berukuran sedang, seperti molekul gula dan asam amino, tidak

dapat berdifusi melewati membran sel. Pertukaran O2dan CO2pada proses

respirasi hewan merupakan salah satu contoh difusi. Pada prinsipnya, pada

difusi membran sel bersifat pasif. Membran sel tidak mengeluarkan energi

untuk memindahkan molekul ke luar maupun ke dalam sel.

Larutan yang konsentrasi zat terlarutnya lebih tinggi dibandingkan

dengan larutan di dalam sel dikatakan sebagai larutan hipertonis sedangkan

larutan yang konsentrasinya sama dengan larutan di dalam sel disebut

larutan isotonis. Jika larutan yang terdapat di luar sel, konsentrasi zat

terlarutnya lebih rendah daripada di dalam sel dikatakan sebagai larutan

hipotonis.

Gambar 9 Perpindahan air menembus membran selektif permeabel

Ada beberapa faktor yang mempengaruhi kecepatan difusi, yaitu:


19/35

Ukuran partikel. Semakin kecil ukuran partikel, semakin cepat

partikel itu akan bergerak, sehinggak 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. Proses difusi dapat dilihat pada Gambar 10.
http://4.bp.blogspot.com/-W69XqHqcQQA/URffSiV9OTI/AAAAAAAAAPA/bCMOxyzw81A/s1600/Difusi.jpg


20/35

Gambar 10 Peristiwa Difusi

Mekanisme Difusi

Difusi merupakan proses perpindahan atau pergerakan molekul zat

atau gas dari konsentrasi tinggi ke konsentrasi rendah. Difusi melalui

membran dapat berlangsung melalui tiga mekanisme, yaitu difusi sederhana

(simple difusion), difusi melalui saluran yang terbentuk oleh protein

transmembran (simple difusion by channel formed), dan difusi difasilitasi

(fasilitated difusion).

Difusi sederhana melalui membran berlangsung karena molekul-

molekul yang berpindah atau bergerak melalui membran bersifat larut dalam

lemak (lipid) sehingga dapat menembus lipid bilayer pada membran secara

langsung. Membran sel permeabel terhadap molekul larut lemak seperti

hormon steroid, vitamin A, D, E, dan K serta bahan-bahan organik yang

larut dalam lemak, Selain itu, memmbran sel juga sangat permeabel

terhadap molekul anorganik seperti O,CO2, HO, dan H2O. Beberapa

molekul kecil khusus yang terlarut dalam serta ion-ion tertentu, dapat

menembus membran melalui saluran atau channel. Saluran ini terbentuk

dari protein transmembran, semacam pori dengan diameter tertentu yang

memungkinkan molekul dengan diameter lebih kecil dari diameter pori

tersebut dapat melaluinya. Sementara itu, molekul molekul berukuran

besar seperti asam amino, glukosa, dan beberapa garam garam mineral ,


21/35

tidak dapat menembus membrane secara langsung, tetapi memerlukan

protein pembawa atau transporter untuk dapat menembus membran.

Gambar11Mekanisme difusi. (a) Dua ruang dengan konsentrasi zat yang berbeda.

(b) Terjadi perpindahan zat setelah sekat dibuka. (c) Konsentrasi zat telah seimbang,

tidak ada perpindahan zat.

b. Difusi Terfasilitasi

Difusi terfasilitasi yaitu difusi yang difasilitasi oleh protein dan

tersusun dalam bentuk saluran (protein trans membran) dan carrier protein

yang merupakan protein pembawa.


22/35

Gambar 12 Difusi terfasilitasi

Difusi melalui protein transmembran sering digunakan oleh sel-sel

syaraf untuk perpindahan ion Na+dan K

+serta ion-ion seperti Cl

-,Ca

2+dan

HCO3-

. Protein pembawa (carrier protein) memiliki permukaan spesifik

untuk ion, glukosa dan asam amino sehingga masing-masing senyawa

tersebut dapat berikatan. Difusi melalui protein pembawa dapat terjadi

beberapa macam sebagai berikut: (1)uniport, terjadi kalau protein pembawa

hanya mengikat satu macam ion, misal glukosa ekstraseluler yang relatif

tinggi maka lintasannya menggunakan cara ini, (2)kotransport, terjadi jika

protein pembawa mengikat sepasang ion. Kotransport ada dua macam yaitu

pertama,simport, jika transpor memindahkan dua macam ion kearah yang

sama, misalnya glukosa ekstraseluler dengan konsentrasi rendah akan terikat

ke sisi protein pembawa dan masuk ke dalam sel bersama dengan Na+,

kedua dengan cara antiport, jika transpor memindahkan dua macam ion


23/35

yang terikat pada protein pembawa dan berpindah dengan arah berlawanan.

Contoh antiport adalah chloride- bicarbonate exchanger yaitu pertukaran

ion Cl-dengan ion HCO

3-.

Gambar 13 Mekanisme Difusi Terfasilitasi

Difusi terbantu sangat tergantung pada suatu mekanisme transpor dari

membran sel. Difusi terbantu dapat ditemui pada kehidupan sehari-hari,

misalnya pada bakteriEscherichia 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. Difusi


24/35

terbantu sangat tergantung pada suatu mekanisme transpor 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.

c. Difusi Sederhana

Difusi sederhana melalui membran berlangsung karena molekul-

molekul yang berpindah atau bergerak melalui membran bersifat larut dalam

lemak (lipid) sehingga dapat menembus lipid bilayer pada membran secara

langsung. Membran sel permeabel terhadap molekul larut lemak seperti

hormon steroid, vitamin A, D, E, dan K serta bahan-bahan organik yang

larut dalam lemak, Selain itu, membran sel juga sangat permeabel terhadap

molekul anorganik seperti O, CO2, HO, dan H2O. Beberapa molekul kecil

khusus yang terlarut dalam serta ion-ion tertentu, dapat menembus membran

melalui saluran atau channel. Saluran ini terbentuk dari protein

transmembran, semacam pori dengan diameter tertentu yang memungkinkan

molekul dengan diameter lebih kecil dari diameter pori tersebut dapat

melaluinya. Sementara itu, molekulmolekul berukuran besar seperti asam


25/35

amino, glukosa, dan beberapa garam garam mineral, tidak dapat

menembus membran secara langsung, tetapi memerlukan protein pembawa

atau transporter untuk dapat menembus membran. Proses masuknya

molekul besar yang melibatkan transforter dinamakan difusi difasilitasi.

d. Osmosis

Osmosis adalah perpindahan air melalui membran permeable selektif

dari bagian yang lebih encer kebagian yang lebih padat. Membran semi

permeabel harus dapat ditembus pelarut, tapi tidak oleh zat terlarut, yang

mengakibatkan gradient tekanan sepanjang membran. Perpindahan zat

terlarut dari

konsentrasi rendah

ketinggi melalui

membrane semi

permeable. Contoh

peristiwa osmosis

dapat dilihat

pada gambar

berikut :


26/35

Gambar 14 Macam-macam peristiwa osmosis

Osmosis adalah salah satu cairan yang melewati membran dari

konsentrasi larutan yang rendah ke konsentrasi larutan yang tinggi. Pada

osmosis yang bergerak melalui membran semipermeabel ialah air dari

larutan hipotonis (konsentrasi air tinggi, konsentrasi zat terlarut rendah) ke

hipertonis (konsentrasi air rendah, konsentrasi zat terlarut tinggi). Larutan,

misalnya glukosa mempunyai tekanan osmotik. Tekanan osmotik dapat

diukur menggunakan osmometer. Naiknya air pada pipa osmometer dapat

dipakai untuk menentukan sebagai tekanan osmotik.

Tekanan osmotik dapat dikatakan sebagai tekanan yang diperlukan

untuk mencegah pelarut (air) bergerak melalui membran semipermeabel .

Larutan gula, garam, dan larutan lainnya, jika dimasukkan ke dalam

osmometer menunjukan adanya tekanan osmotik. Tekanan osmotik yang

terkandung pada suatu larutan dinamakan potensial osmotik. Suatu

percobaan memperlihatkan bahwa jika sel darah merah dimasukkan ke


27/35

dalam larutan yang hipotonis, sel darah merah akan menggembung.

sebaliknya, jika sel darah merah dimasukkan ke dalam larutan hipertonis, sel

darah merah akan mengkerut (krenasi).

Sementara itu, plasmolisis merupakan dampak dari peristiwa osmosis

yang terjadi pada sel tumbuhan. Jika sel tumbuhan diletakkan di larutan

garam terkonsentrasi (hipertonik), sel tumbuhan akan kehilangan air dan

jugatekanan turgor,menyebabkan sel tumbuhan lemah. Tumbuhan dengan

sel dalam kondisi seperti ini layu. Kehilangan air lebih banyak akan

menyebabkan terjadinya plasmolisis: tekanan terus berkurang sampai di

suatu titik di mana protoplasma sel terkelupas dari dinding sel,

menyebabkan adanya jarak antara dinding sel dan membran. Akhirnya

cytorrhysis - runtuhnya seluruh dinding sel - dapat terjadi. Tidak ada

mekanisme di dalam sel tumbuhan untuk mencegah kehilangan air secara

berlebihan, juga mendapatkan air secara berlebihan, tetapi plasmolisis dapat

dibalikkan jika sel diletakkan di larutan hipotonik. Proses sama pada sel

hewan disebutkrenasi.Cairan di dalam sel hewan keluar karena peristiwa

difusi.

Efek Osmosis pada Sel Hewan dan Tumbuhan

Apakah yang terjadi jika sel tumbuhan atau hewan, misalnya sel darah

merah ditempatkan dalam suatu tabung yang berisi larutan dengan sifat
http://id.wikipedia.org/wiki/Osmosishttp://id.wikipedia.org/wiki/Sel_tumbuhanhttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Hipertonik&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Tekanan_turgor&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Protoplasma&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Dinding_selhttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Hipotonik&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Krenasihttp://id.wikipedia.org/wiki/Difusihttp://id.wikipedia.org/wiki/Difusihttp://id.wikipedia.org/wiki/Krenasihttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Hipotonik&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Dinding_selhttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Protoplasma&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Tekanan_turgor&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Hipertonik&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Sel_tumbuhanhttp://id.wikipedia.org/wiki/Osmosis


28/35

larutan yang berbeda-beda? Pada larutan isotonis, sel tumbuhan dan sel

darah merah akan tetap normal bentuknya. Pada larutan hipotonis, sel

tumbuhan akan mengembang dari ukuran normalnya dan mengalami

peningkatan tekanan turgor sehingga sel menjadi keras. Berbeda dengan sel

tumbuhan, jika sel hewan/sel darah merah dimasukkan dalam larutan

hipotonis, sel darah merah akan mengembang dan kemudian pecah /lisis, hal

ini karena sel hewan tidak memiliki dinding sel. Pada larutan hipertonis, sel

tumbuhan akan kehilangan tekanan turgor dan mengalami plasmolisis

(lepasnya membran sel dari dinding sel), sedangkan sel hewan/sel darah

merah dalam larutan hipertonis menyebabkan sel hewan/sel darah merah

mengalami krenasi sehingga sel menjadi keriput karena kehilangan air.

(Lihat Gambar 15 dan Tabel 1).

Gambar 15 Osmosis pada sel hewan dan sel tumbuhan

Tabel 1 Efek Osmosis pada Sel Hewan dan Sel Tumbuhan


29/35

Pembeda Sel tumbuhan Sel hewan

Larutan Hipotonik Turgiditas tinggi Lisis

Larutan Hipertonik Plasmolisis Krenasi

Keterangan:

Tekanan turgor: tekanan dari dalam vakuola kepada membran plasma

dan dinding sel karena adanya osmosis air ke dalam vakuola.

Plasmolisis: menciutnya sitoplasma ketika sel berada pada larutan

yang hipertonis.

Krenasi plasmolisis: krenasi terjadi pada hewan

Untuk memahami tentang osmosis, perhatikan Gambar 16. Gambar 16

menunjukkan proses osmosis. Air akan berpindah dari A menuju B melalui

membran semi permeabel sehingga diperoleh hasil larutan isotonis, yaitu

konsentrasi air sama untuk dua larutan antara A dan B, walaupun hasil

akhirnya nanti volume antara A dan B berbeda. Setelah terjadi osmosis,

maka gambar prosesnya menjadi seperti berikut.
http://1.bp.blogspot.com/-Z4N75z87lvA/T9czjetuukI/AAAAAAAAAGg/r3qFqxqTU-A/s1600/model+percobaan+osmosis.jpg


30/35

Gambar 16 Model Percobaan Osmosis

Dari ilustrasi itu dapat disimpulkan bahwa osmosis adalah

proses perpindahan air dari zat yang berkonsentrasi rendah (hipotonis) ke

larutan yang berkonsentrasi tinggi (hipertonis) melalui membran

semipermeabel, sehingga didapatkan larutan yang berkonsentrasi seimbang

(isotonis). Peristiwa osmosis dapat kita temukan dalam kehidupan sehari-

hari antara lain pada penyerapan air melalui bulu-bulu akar, dan

mengerutnya sel darah merah yang dimasukkan ke dalam larutan hipertonis.

Mekanisme Osmosis

Pergerakan air berlangsung dari laruran yang konsentrasi airnya tinggi

menuju kelarutan yang konsentrasi airnya rendah melalui selaput selektif

permeable. Larutan yang konsentrasi zat terlarutnya lebih tinggi

dibandingkan larutan didalam sel dinamakan larutan hipertonis, sedangkan

larutan yang konsentrasi sama dengan larutan didalam sel disebut larutan

isotonis. Jika larutan yang terdapat diluar sel, konsentrasi zat terlarutnya

lebih rendah dari pada didalam sel dikatakan sebagai larutan hipotonis.

Untuk mengukur tekanan osmosis yang terjadi pada sel dapat menggunakan

alat osmometer seperti pada gambar berikut :


31/35

Gambar 17 Osmometer

Adapun contoh Proses Difusi dan Transpor aktif dalam kehidupan kita

sehari-hari adalah :

1.

Pemberian gula pada cairan teh tawar. Lambat laun cairan menjadi

manis.

2. Uap air dari cerek yang berdifusi dalam udara, dimana pada masing-

masing zat, kecepatan difusi berbeda-beda.

3. BakteriEscherichia coliyang 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.
http://biosejati.files.wordpress.com/2012/01/image14.png


32/35

4. Perendaman kentang dengan air garam, menyebabkan kentang menjadi

lebih asin.

5. Perendaman tebu kedalam air gula, membuat tebu jauh lebih manis.


33/35

BAB III

PENUTUP

3.1 Kesimpulan

1. Membran sel adalah komponen sel yang sangat penting yaitu menjadi jalan

utama keluar masuknya molekul ataupun ion ke dalam dan ke luar sel.

Transpor melalui membran berdasarkan aliran gradien elektrokimia dibagi

menjadi transpor aktif dan transpor pasif.

2. Transpor aktif adalah pergerakan atau pemindahan yang menggunakan energi

untuk mengeluarkan dan memasukan ion - ion dan molekul melalui membran

sel yang bersifat parmeabel dengan tujuan memelihara keseimbangan molekul

kecil di dalam sel.

3. Jenis-jenis transpor aktif adalah transport aktif primer dan sekunder.

Contohnya adalah endositosis (pinositosis dan fagositosis) dan eksositosis.

4. Transpor pasif adalah perpindahan zat yang tidak memerlukan energi.

Perpindahan zat ini terjadi karena perbedaan konsentrasi antara zat atau

larutan.

5. Adapun contoh transpor pasif antara lain difusi, difusi sederhana, difusi

terfasilitasi, dan osmosis.


34/35

DAFTAR PUSTAKA

Alkatiri, S. 1996.Kajian Ringkas Biologi. Airlangga University Press: Surabaya.

Annur, H dan H.H, Santosa, 2008, Analisa Temperatur Pada Proses Difusi Obat

Dalam Membran Dengan Metode Diferensial Parabolik Untuk Mendeteksi Sinyal

Fotoakustik,Jurnal Ilmiah GIGA, Vol. 11, No.3, Hal: 45-56.

Bresnick, S. 2003.Intisari Biologi. Hipokrates: Jakarta.

Campbell, N. A. (1993).Biology, fifth edition. Benjamin Cummings Publishing

Company, Inc., Red-wood City.

Keenan, Donald, dan Jesse. 1984.Ilmu Kimia Untuk Universitas. Erlangga: Jakarta.

Kimball, J.W. 1999.Biologi Edisi Pertama. Erlangga: Jakarta.

Kustiyah, 2007, Miskonsepsi Difusi dan Osmosis Pada Siswa MAN Model

Palangkaraya,Jurnal Ilmiah Guru Kanderang Tingang, Vol. 1, No. 1, Hal: 24-37.

Loveless, A.R. 1991. Prinsip-Prinsip Biologi Tumbuhan Untuk Daerah Tropik I.

Gramedia Pustaka Utama: Jakarta.

Parjatmo,W. 1987.Biologi Umum I.Angkasa Bandung: Bandung.

Santoso, B. 2005.Biologi dan Kecakapan Hidup. Ganeca Exact : Jakarta.

Yusuf, E., T.A. Rachmanto dan R. Laksmono, 2008,Pengolahan Air Payau Menjadi

Air Bersih Dengan Menggunakan Membran Reverse Osmosis,Jurnal Ilmiah

Teknik Lingkungan, Vol. 1, No. 1, Hal : 6-15.


35/35

transpor aktif dan pasif

Documents