BAB 1
PENDAHULUAN
A.
Latar Belakang
Membrane plasma merupakan batas
kehidupan, batas yang memisahkan sel hidup dari sekelilingnya yang mati.
Lapisan tipis yang luar biasa ini tebalnya hanya 8 nm. Membrane plasma mengontrol
lalu lintas kedalam dan keluar sel yang disekelilingnya. Seperti semua membrane
biologis, membrane plasma memiliki permeabilitas selektif, yakni membrane ini
memungkinkan beberapa substansi dapat
melintasinya dengan mudah daripada substansi yang lainnya.
Salah satu episode paling awal
dalam evolusi kehidupan mungkin berupa pembentukan membrane yang
membatasi suatu larutan yang mempunyai komposisi yang berbeda dari larutan
sekelilingnya, tapi masih bias melakukan penyerapan nutrient dan pembuangan
produk limbahnya. Kemampuan sel untuk membedakan pertukaran kimiawinya ini
dengan lingkungannya merupakan hal yang mendasar bagi kehidupan, membrane
plasma inilah yang membuatselektifitas ini bisa terjadi.
Dalam makalah ini,kita akan
mempelajari bagaimana membrane seluler mengontrol perlintasan zat-zat. Kita
akan memusatkan perhatian dengan membrane-membran plasma,lalu lintas yang
melintasi membrane. Akan tetapi beberapa prinsip umum yang sama untuk lalu
lintas membrane internal yang memisahkan sel eukariotik.
B.
Rumusan Masalah
1.
apa pengertian dari
membrane plasma ?
2.
apa pengertian dari transpor
aktif ?
3.
apa pengertian dari
transport pasif ?
C.
Tujuan
1.
Mengetahui pengertian membrane plasma
2.
Mengetahui jenis-jenis transport aktif
3.
Mengetahui jenis-jenis transport pasif
D.
Landasan Teori
Pada membrane sel
terikat protein yang menenmbus maupun yang berada diluar permukaan. Pernyataan
ini berdasarkan atas penemuan S.J Jinger dan G. Nicholson pada tahun 1972
tentang teori membrane yang dikenal sebagai model mozaik fluit. Membrane bukan
hanya sebagai pembatas suatu sel, tetapi lebih kompleks lagi karena membrane
memiliki kegunaan lain seperti berperan dalam lalu lintas kelua masuk nya sel
transportasi molekul yang menuruni gradient konsentrasi disebut transportasi
pasif, sedangkan konsentrasi yang melawan gradient disebut transportasi
aktif. Molekul-molekul yang berukuran besar dalam proses transportasinya
melibatkan pelekukan membran sel sehingga membentuk suatu vesikula.
Transportasi aktif meliputi proses pompa ATP, eksositosis, dan endositosis.
Adapun transpor pasif meliputi proses difusi, osmosis, dan difusi
terbantu ( Zerol
Deuchart, 2008).
Transpor pada
membran tergantung pada ukuran molekul dan konsep zat yang melewati membran sel
tersebut molekul-molekul yang berukuran kecil dapat melalui membran sel dengan
dua cara, yaitu:
· Dari konsentrasi tinggi ke konsentrasi rendah, atau
bisa juga
· Menuruni gradien konsentrasi tinggi ke konsentrasi
rendah.
Osmosis merupakan
difusi air melintasi membran semipermeabel dari daerah dimana air lebih banyak
ke daerah dengan air yang lebih sedikit . Osmosis sangat ditentukan oleh
potensial kimia air atau potensial air , yang menggambarkan kemampuan molekul
air untuk dapat melakukan difusi. Sejumlah besar volume air akan memiliki
kelebihan energi bebas daripada volume yang sedikit, di bawah kondisi yang
sama. Energi bebas zuatu zat per unit jumlah, terutama per berat gram molekul
(energi bebas mol-1) disebut potensial kimia. Potensial kimia zat terlarut kurang
lebih sebanding dengan konsentrasi zat terlarutnya. Zat terlarut yang berdifusi
cenderung untuk bergerak dari daerah yang berpotensi kimia lebih tinggi menuju
daerah yang berpotensial kimia lebih kecil (Ismail, 2006).
Osmosis adalah
difusi melalui membran semipermeabel. Masuknya larutan ke dalam sel-sel
endodermis merupakan contoh proses osmosis. Dalam tubuh organisme multiseluler,
air bergera dari satu sel ke sel lainnya dengan leluasa. Selain air,
molekul-molekul yang berukuran kecil seperti O2 dan CO2 juga mudah melewati
membran sel. Molekul-molekul tersebut akan berdifusi dari daerah dengan
konsentrasi tinggi ke konsentrasi rendah. Proses Osmosis akan berhenti jika
konsentrasi zat di kedua sisi membran tersebut telah mencapai keseimbangan
(Anonim, 2009).
Struktur dinding
sel dan membran sel berbeda. Membran memungkinkan molekul air melintas lebih
cepat daripada unsur terlarut; dinding sel primer biasanya sangat permeable
terhadap keduanya. Memang membran sel tumbuhan memungkinkan berlangsungnya
osmosis, tapi dinding sel yang tegar itulah yang menimbulkan tekanan. Sel hewan
tidak mempunyai dinding, sehingga bila timbultekanan didalamnya, sel tersebut
sering pecah, seperti yang terjadi saat sel darah merah dimasukkan dalam air.
Sel yang turgid banyak berperan dalam menegakkan tumbuhan yang tidak berkayu
(Salisbury, 1995).
BAB II
PEMBAHASAN
A.
Sistem Transpor Membran
Beberapa definisi:
Membran adalah lapisan yang melindungi inti sel dan sitoplasma.
Membungkus organel-organel dalam sel.
Tempat masuk dan keluarnya zat-zat yang
dibutuhkan oleh sel.
Struktur membran ialah dua lapis
lipid(lipid bilayer) dan memiliki permeabilitas tertentu sehingga tidak semua
molekul dapat melalui membran sel. Kehidupan sel sebagai reseptor rangsangan
itu beupa zat-zat kimia seperti hormon,racun,rangsangan listrik,dan rangsangan
mekani.
B.
Karakteristik Membran Sel
Karakterisasi membran
diperlukan untuk mengetahui sifat-sifat membran
yang dihasilkan. Karakterisasi membran
yang berhubungan dengan struktur membran
adalah sifat kimia, kristalinitas, statistika pori, dan ketebalan,
sedangkan yang berhubungan dengan fungsi membran
adalah permeabilitas dan permselektivitas.
Sifat kimia membran dapat
digambarkan dari perbedaan polaritas. Bila suatu membran
memiliki kepolaran yang hampir sama dengan kepolaran umpan, maka membran akan mempunyai permeabilitas
yang tinggi karena membran yang polar akan
mudah menarik molekul yang polar dan akan menolak molekul yang nonpolar,
demikian sebaliknya.
Derajat kristalinitas suatu membran
akan mempengaruhi permeabilitas dan
permselektivitas, juga sifat mekanik membran.
Jika derajat kristalinitas besar, maka membran
bersifat kurang elastis dan kekuatan tariknya kecil. Kristalinitas polimer juga
akan mempengaruhi pembentukan pori dan ketahanan membran
terhadap pengaruh perubahan fisik seperti tekanan dan suhu. (Kesting,
1971).
Permeabilitas membran merupakan ukuran kecepatan suatu spesi menembus membran. Permeabilitas
dipengaruhi oleh jumlah pori, ukuran pori, tekanan yang dioperasikan dan
ketebalan membran. Permeabilitas
sering dinyatakan sebagi fluks (koefisien permeabilitas).
Definisi fluks adalah jumlah volume permeat yang melewati satu satuan luas membran dalam waktu tertentu dengan adanya gaya
dorong, dalam hal ini adalah tekanan (Mulder, 1996)
C.
Fungsi Transpor Membran
Salah satu fungsi membran
sel adalah tempat lewat materi yang dibutuhkan, yang tidak dibutuhkan sel
atau materi yang dibutuhkan ruang antar sel. Sistem pemasukan dan pengeluaran
materi ini disebut sistem transpor. Dilihat dari materi yang
memasuki sel, ada dua kelompok yaitu : makro molekul dan mikro molekul. Membran
plasma merupakan saringan pemilah materi yang akan memasuki sel. Dwilapis
lipid bersifat impermiable bagi molekul-molekul terlarut dalam air dan molekul
bermuatan.
D.
FUNGSI MEMBRAN SEL
Salah satu fungsi dari membran sel adalah sebagai lalu
lintas molekul dan ion secara dua arah. Molekul yang dapat
melewati membran sel antara lain ialah molekul hidrofobik (CO2, O2),
dan molekul polar yang sangat kecil
(air, 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. Lalu lintas membran digolongkan menjadi dua
cara, yaitu dengan transpor pasif untuk molekul-molekul yang mampu melalui
membran tanpa mekanisme khusus dan transpor aktif untuk molekul yang
membutuhkan mekanisme khusus.
E.
Pengangkutan Mikro Molekul Lewat
Membran Sel
Ada tiga mekanisme pengangkutan
mikromolekul, yaitu: difusi sederhana, difusi dipermudah, dan
pengangkutan aktif. Difusi sederhana dan dipermudah merupakan transpor materi
dari daerah konsentrasi tinggi, ke daerah konsentrasi rendah.
Pengangkutan ini tidak menggunakan ATP, karena searah dengan gradien
konsentrasi, sehingga disebut juga transpor pasif. Transpor materi dari daerah
konsentrasi rendah ke daearah konsentrasi tinggi memerlukan ATP, karena
berlawanan dengan gradien konsentrasi, sehingga disebut juga transpor
aktif.
1.
Difusi sederhana
Molekul-molekul yang dapat melewati
membran plasma dengan jalan difusi sederhana sangat terbatas jumlahnya.
Mikromolekul yang bersifat hidrofobik dapat melewati membran plasma
dengan mudah. Sedangkan makromolekul atau molekul yang terion sulit
melewati membran plasma. Kemampuan membran plasma untuk memilah molekul yang
akan melewatinya disebabkan adanya porus pada membran tersebut.
Porus tersebut ada yang menembus molekul protein integral (transmembran ), atau
terbentuk secara acak pada dwilapis lipid. Porus pada dwilapis lipid
terbentuk karena gerakan molekul lipid tersebut.
2.
Difusi dipermudah
Senyawa yang melewati selaput plasma
dengan jalan difusi dipermudah, tidak memerlukan ATP. Namun gerakan senyawa
dari luar ke dalam atau sebaliknya bisa lebih cepat dari pada
difusi sederhana. Hal ini karena ada protein pembawa ( carier ) yang
mampu mempercepat pengangkutan. Molekul protein pembawa setelah mengikat
senyawa yang akan dibawa, segera memindahkan senyawa tersebut dari luar ke
dalam atau sebaliknya, dengan jalan rotasi, berdifusi. atau dengan
membentuk poros.
3.
Transpor aktif
merupakan kebalikan dari transpor pasif
dan bersifat tidak spontan. Arah perpindahan dari transpor ini melawan gradien
konsentrasi. Transpor aktif membutuhkan bantuan dari beberapa protein. Contoh
protein yang terlibat dalam transpor aktif ialah channel protein dan carrier
protein, serta ionophore. Yang termasuk transpor aktif ialah coupled
carriers, ATP driven pumps, dan light driven pumps. Dalam
transpor menggunakan coupled carriers dikenal dua istilah, yaitu
simporter dan antiporter. Simporter ialah suatu protein yang mentransportasikan
kedua substrat searah, sedangkan antiporter mentransfer kedua substrat dengan
arah berlawanan. ATP driven pump merupakan suatu siklus transpor Na+/K+
ATPase. Light driven pump umumnya ditemukan pada sel bakteri. Mekanisme ini
membutuhkan energi cahaya dan contohnya terjadi pada Bakteriorhodopsin.
4.
Transpor pasif
Transpor pasif merupakan suatu
perpindahan molekul menuruni gradien konsentrasinya. Transpor pasif ini
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
masuk. Osmosis merupakan difusi pelarut melintasi membran selektif yang arah
perpindahannya ditentukan oleh beda konsentrasi zat terlarut total (dari
hipotonis ke hipertonis). Difusi terfasilitasi juga masih dianggap ke dalam
transpor pasif karena zat terlarut berpindah menurut gradien konsentrasinya.
F.
Pengangkutan Makro Molekul Lewat
Membran Sel
Makromolekul bisa berupa protein,
polinukleotida, polisakarida atau mikroorganisme. Bahan-bahan ini tidak dapat
lewat membran sel dengan cara difusi ataupun transpor aktif, namun sel
tetap dapat memasukkan dan mengeluarkan makromolekul-makromolekul
tersebut. Pengangkutan makromolekul ini sangat berbeda dengan
pengangkutan mikromolekul. Pengangkutan makromolekul membutuhkan
vesikuli. Ada tiga cara pengangkutan makromolekul yaitu: endositosis,
eksositosis, pertunasan (budding).
1.
Endositosis
Endositosis yaitu pengangkutan
makromolekul ke dalam sel, dengan cara pelekukan ke dalam (invaginasi) membran
sel. Setelah terjadi pelekukan, membran sel akan menggenting dan akhirnya
terputus sehingga terbentuk vesikuli (endosom ) yang berisi
makromolekul yang akan diangkut. Endositosis terbagi dua yaitu
pinositosis, bila materi yang diangkut encer, dan yang kedua disebut
fagositosis, bila materi yang diangkut kental (solid).
2.
Eksositosis
Eksositosis yaitu pengangkutan
makromolekul ke luar sel. Ada dua cara eksositosis yaitu: melalui
pelekukan ke luar (evaginasi) membran plasma, sehingga akhirnya membran
plasma mengenting dan putus, dan bahan yang diangkut berada dalam
vesikuli. Cara yang kedua vesikuli yang ada dalam sel (atau
organel), melebur dengan membran plasma dan bahan yang diangkut
dilepaskan setelah membran vesikuli terbuka
3.
Osmosis
Osmosis
adalah proses perpindahan pelarut dari larutan yang memiliki konsentrasi rendah
atau pelarut murni melalui membran semipermeabel menuju larutan yang memiliki
konsentrasi lebih tinggi hingga tercapai kesetimbangan laju pelarut. Pada
proses osmosis, molekul-molekul
pelarut bermigrasi dari larutan encer ke larutan yang lebih pekat hingga
dicapai keadaan kesetimbangan laju perpindahan pelarut di antara kedua
medium itu. Osmosis adalah
perpindahan air melalui membran permeabel selektif dari bagian yang lebih encer
ke bagian yang lebih pekat. Osmosis
merupakan suatu fenomena alami, tapi dapat dihambat secara buatan dengan
meningkatkan tekanan pada bagian dengan konsentrasi pekat menjadi melebihi
bagian dengan konsentrasi yang lebih encer.
Beberapa proses osmosis yang terjadi dalam kehidupan sehari-hari:
Jika kita merendam wortel ke dalam larutan
garam 10 % maka sel-selnya akan kehilangan rigiditas (kekakuannya). Hal ini
disebabkan potensial air dalam sel wortel tersebut lebih tinggi dibanding
dengan potensial air pada larutan garam sehingga air dari dalam sel akan keluar
ke dalam larutan tersebut. Jika diamati dengan mikroskop maka vakuola sel-sel
wortel tersebut tidak tampak dan sitoplasma akan mengkerut dan membran sel akan
terlepas dari dindingnya. Peristiwa lepasnya plasma sel dari dinding sel ini
disebut plasmolisis.
Penggunaan cairan infus yang harus isotonik
dengan sel darah dalam tubuh, agar tidak terjadi krenasi maupun plasmolisis.
Ini juga cmerupakan contoh Osmosis.
4.
Pertunasan
Pertunasan hampir sama dengan
eksositosis yang membentuk vesikuli, hanya istilah ini dipakai untuk tingkat
organel saja. Contohnya pada pembentukan lisosom.
BAB III
PENUTUP
A.
Kesimpulan
Membrane
plasma merupakan suatu pembatas dinamis pada sebuah sel. Membrane plasma
berperan dalam pengaturan keluar masuknya molekul ion pada sel.
Membrane
plasma sangat penting untuk menjaga kehidupan sel. Fungsinya adalah melindungi
isi sel,yaitu membrane sel berfungsi mempertahankan isi sel,mengatur lalu
lintas molekul-molekul,membrane plasma bersifat selektif permeable artinya ada
zat-zat tertentu yang dapat melewati membrane dan ada pula yang tidak.
Membrane
plasma dapat bersifat diferensial atau selekif permeable. Zat-zat yang bergerak
melalui membrane plasma dapat berlangsung secara transport pasif atau transport
aktif. Transport pasif meliputi difusi dan osmosis,sedangkan transport aktif
dapat berupa endositosis dan eksositosis.
B.
Saran
Diharapkan para pembaca mengetahui pengertian
dari membrane plasma dan bagaimana proses keluar masuknya sel itu berlangsung.
Daftar
Pustaka
Kimbal.W, John, dkk (1992),biologi
edisi kelima, Jakarta, Erlangga .
Pustaka.Pandani.Web.id/2014/02/transfor-materi-intra-dan-antar-sel-intra.html
0 komentar nya:
Post a Comment