Membran sel berperan dalam pergerakan ion atau molekul dari dalam ataupun dari luar sel. Nah kali ini kita akan membahas Mekanisme Transpor pada Membran Sel yang meliputi Difusi, Osmosis, Transpor Aktif, serta Eksositosis dan Endositosis.
A. Difusi
Difusi adalah pergerakan atom atau molekul berupa gas atau cairan (larutan). Atom atau molekul tersebut bergerak dari larutan berkonsentrasi tinggi ke konsentrasi rendah hingga keadaan larutan menjadi seimbang. Pergerakan tersebut terjadi melalui membran semipermiabel.
Difusi didorong oleh energi kinetik yang dimillki oleh molekul. Ketika seseorang menyemprotkan obat anti nyamuk atau minyak wangi, maka molekul-molekul yang disemprotkan akan bergerak memenuh seluruh ruangan. Meskipun kita berada agak jauh dari ruangan, kita masih dapat menciumnya.
Kecepatan difusi bergantung pada suhu, ukuran, dan tipe molekul yang berdifusi. Moleku-molekul menyebar lebih cepat pada suhu yang lebih tinggi dibanding pada suhu yang rendah. Molekul-molekul yang kecil berdifusi lebih cepat daripada molekul yang besar.
Pengambilan oksigen oleh sel melalui respirasi seluler merupakan salah satu contoh difusi. Gradien konsentrasi mendukung terjadinya pergerakan dengan arah tersebut sehingga oksigen yang terlarut dapat menembus membran sel.
Dikenal dua macam difusi, yaitu difusi sederhana dan difusi berfasilitas.
1) Difusi sederhana melalui membran atau difusi sederhana.
Difusi ini identik dengan pengertian difusi yang telah dijelaskan sebelumnya.
2) Difusi berfasilitas atau difusi dipermudah
Difusi berfasilitas dapat diartikan sebagai transportasi zat yang dibantu oleh molekul pembawa yang mirip pori-pori, dan bagian dari membran plasma. Molekul pembawa ini (carrier) berupa protein integral yang membentuk saluran, sehinga dapat mempercepat transport zat. Contoh difusi berfasilitas adalah transportasi ion kalium dari luar sel ke dalam sel. Konsentrasi ion kalium di sel lebih tinggi daripada di dalam sel.
B. Osmosis
Osmosis adalah peristiwa perpindahan molekul air (pelarut) melalui membran semipermeabel dari larutan yang berkonsentrasi rendah (pelarut lebih banyak dibandingkan terlarutnya) ke larutan yang berkonsentrasi tinggi (pelarut lebih sedikit dibandingkan terlarutnya). Dengan kata lain, osmosis merupakan peristiwa perpindahan molekul pelarut dari larutan dengan kepekatan rendah menuju larutan yang memiliki kepekatan tinggi.
Peristiwa osmosis terjadi pada sel. Peristiwa tersebut bergantung pada perbandingan konsentrasi larutan yang terdapat di dalam dan di luar sel.
Jika konsentrasi larutan di luar sel lebih rendah daripada larutan di dalam sel, berarti sel berada dalam larutan hipotonik. Sementara itu, jika konsentrasi larutan di luar sel lebih tinggi daripada larutan di dalamsel, berarti sel berada dalam larutan hipertonik.
Bagaimana kondisi sel hewan dan sel tmbuhan ketika berada dalam suatu larutan dengan konsentrasi yang berbeda? Pelajari tabel berikut.
Tabel Perbandingan Kondisi Sel dalam Konsentrasi Larutan yang Berbeda
|
|
Larutan Hipertonik |
Larutan Isotonik |
Larutan Hipertonik |
|
Sel Hewan |
Sel akan mengerut (krenasi) |
Sel tetap seperti semula |
Sel akan membengkak dan akhirnya pecah karena air masuk secara berlebihan (hemolisis) |
|
Sel Tumbuhan |
Sitoplasma akan mengkerut (plasmolisis) |
Sel tetap seperti semula |
Sel membengkak, tetapi tidak pecah karena ada dinding sel (sel turgid) |
c. Transpor Aktif
Transpor aktif adalah pergerakan zat atau molekul yang menyeberangi membran semipermeabel dengan melawan gradien konsentrasi. Transportasi zat atau molekul pada transpor aktif memerlukan energi.
Transpor aktif juga dipengaruhi oleh muatan listrik yang ditentukan oleh ion natrium (Na+), ion kalium (K+). Di lingkungan ekstraseluler dan intraseluler, keluar masuknya ion Na+ dan K+ diatur oleh pompa ion Na+ dan K+. ATP memberi sumber energi untuk mengubah bentuk protein membran agar membuka, kemudian pompa mengeluarkan tiga ion Na+ dari intraseluler dan memasukan dua ion K+ ke lingkungan sel.
Baca Juga :
STRUKTUR DAN FUNGSI NUKLEUS (INTI SEL)
Fase - Fase Pembelahan Sel Secara Mitosis dan Meiosis Lengkap
Pengaruh Suhu terhadap Membran Sel
Pada prosesnya, transpor aktif dibantu olah protein membran sebagai pembawa zat (carrier) dan molekul tersebut. Protein membran memiliki konsentrasi yang berlawanan dengan derajat atau gradien konsentrasi.
Transpor aktif terdiri atas dua tahap, yaitu transpor akti primer dan transpor aktif sekunder. Pada transpor aktif primer, dilibatkan suatu pompa yang secara aktif menghasilkan ion H+ untuk melawan gradien konsentrasi. Transpor aktif sekunder memanfaatkan kegunaan gradien yang telah ada sebelumnya untuk mengendalikan transpor aktif suatu larutan.
d. Eksositosis dan Endositosis
Sel eukariot mempunyai dua mekanisme pengangkutan lainnya, yaitu eksositosis dan endositosis. Kedua mekanisme ini berguna mentransportasikan molekul dan partikel yang berukuran besar. Eksositosis adalah suatu proses pengangkutan bahan yang terdapat di dalam sel melalui proses pembentukan vesikula. Kemudian, vesikula tersebut diekskresikan ke lingkungan ekstraseluler.
Pada endositosis, membran plasma melipat ke bagian dalam (invaginasi) untuk membentuk vesikula yang membawa zat tertentu ke dalam sel. Beberapa bentuk endositosis, diantaranya pinositosis, fagositosis, dan endositosis reseptor termediasi.
Pinositosis (proses sel untuk minum) melibatkan pembentukan vesikula membran dari membran plasma sebagai suatu cara sel untuk menggunakan cairan ekstraseluler. Pinositosis penting bagi sel yang aktif menyerap nutrisi, seperti pada sel di sepanjang usus hewan.
Fagositosis (proses sel untuk makan) melibatkan pembentukan vesikula membran yang berlimpah yang disebut fagosom atau vakuola fagositik. Fagosom dapat memakan partikel besar seperti bakteri. Sel “memakan” sebuah partikel dengan menggunakan kaki semu (pseudopodia) yang dibelitkan ke sekeliling partikel dan masuk ke dalam vesikula yang dibentuk oleh membran.