Peran Transpotasi Sel dalam Kehidupan Manusia

Jefri Sokko

10.2012.073

A6

Fakultas Kedokteran, Universitas Kristen Krida Wacana, Jakarta

Jln. Arjuna Utara No. 6 Jakarta 11510. Telephone : (021) 5694-2061, fax : (021) 563-1731

jefryjeepers@yahoo.co.id

Pendahuluan

Seluruh mahluk hidup yang hidup di bumi ini terdiri dari sel-sel. Sel adalah

kumpulan materi paling sederhana yang dapat hidup dan merupakan unit penyusun

semua makhluk hidup. Sel berukuran sangat kecil, sel berisi potongan-potongan kecil yang

disebut organel sel yang masing-masing memiliki peranan tertentu yang dilakukan di dalam

sel. Sel dikelilingi oleh membran yang mengendalikan apa yang masuk atau keluar

meninggalkan sel. Sel perlu menahan isi di dalamnya dan meyeleksi apa yang masuk ke

dalam. Zat seperti glukosa terus menerus masuk melalui aksi transportasi sel, selain itu air

juga bergerak masuk dan keluar dari sel sepanjang waktu melalui poro-pori di membran.1

Salah satu fungsi dari membran sel adalah sebagai lalu lintas molekul dan ion secara

dua arah. Molekul yang dapat melewati membran sel antara lain: 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. 1

1

Identifikasi Istilah yang tidak diketahui

Istilah Definisi Sumber

Metabolisme Keseluruhan proses fisik dan kimia yang Kamus

Menghasilkan dan memelihara kedokteran

Substansi hidup yang terorganisasi dorland

(anabolisme), dan transformasi yang edisi 31

Menghasilkan energi yang dapat

Digunakan oleh organisme(katabolisme)

Rumusan Masalah

1. Transportasi sel

Hipotesis

Membran sel berperan aktif dalam transportasi sel yaitu transportasi aktif dan pasif.

Sasaran Pembelajaran

1. Mampu memahami fungsi dan struktur sel

2. Mampu mengkaji sistem dari transportasi sel

Analisis Masalah

2

Pembahasan

Membran plasma merupakan suatu membran yang bersifat dinamis dan memiliki

sifat-sifat yang khas. Sifat-sifat khas dari membran plasma di antaranya adalah sebagai

berikut:2

1. Makromolekul tidak dapat melewati membran plasma sehingga sitoplasma yang

sebagian besar berupa protein tetap terkurung oleh membran plasma.

2. Membran plasma sebagai pelindung sel mampu menjaga keseimbangan elektrolit

3. Membran plasma memiliki kemampuan untuk melakukan transportasi air

4. Zat-zat yang terlarut dalam lipid dapat pula melewati membran plasma

5. Membran plasma dapat melakukan invaginasi seperti dapat dilihat pada proses

fagositosis dan pinositosis.

Membran merupakan media pemisah yang bersifat selektif permeabel dengan

menahan komponen tertentu dan melewatkan komponen lainnya. Proses pemisahan dengan

menggunakan membran pada pemisahan fasa cair-cair umumnya didasarkan atas ukuran

partikel dan beda muatan dengan gaya dorong (driving force) berupa beda tekanan, medan

listrik, dan beda konsentrasi. Macam-macam membrane permeabilitas:2

3

Transportasi sel

Transportasi aktif

Membran Sel

Transportasi pasif

Penyusun membran

Lemak

karbohidratpermiabel

Semi permiabel

Difusi osmosis

sederhana

Saluran ion

protein

sekunderprimer

1. Impermeable (tidak permeable), dimana air maupun zat terlarut didalamnya tidak

dapat melaluinya.

2. Permeable, yaitu membrane yang dapat dilalui oleh air maupun zat tertentu yang

terlarut didalamnya.

3. Semi permeable, yaitu membrane yang hanya dapat dilalui oleh air tetapi tidak dapat

dilalui oleh zat terlarut, misalnya membaran sitoplasma.

Struktur membran plasma merupakan model mosaik cair yang dikemukakan oleh

singer dan nicolson. Membran tersusun atas lipid, protein, dan karbohidrat dalam

perbandingan yang berbeda, tergantung pada jenis sel. Lipid penyusun membran merupakan

senyawa amfipatik, yaitu senyawa yang mempunyai gugus hidrofobik pada satu bagian dan

gugus hidrofilik pada bagian lainnya. Keberadaan molekul atau senyawa amfipatik tersebut

memungkinkan terbentuknya susunan lipid lapis ganda pada membran (lipid bilayer). 2

Transpor molekul antar sel dimungkinkan terjadi karena membran plasma yang

bersifat semipermeabel (memisahkan bagian dalam sel dengan lingkungan luarnya).

Membran plasma adalah selaput tipis yang terdiri atas lapisan ganda fosfolipid dengan

gumpalan-gumpalan protein. Gumpalan protein yang menempel di permukaan lapisan

fospolipid disebut protein porifer, sedangkan gumpalan lainnya yang menembus lapisan

lapisan fospolipid disebut protein integral.2,3

Transpor pasif

Transpor pasif disebut juga transpor spontan karena tidak memerlukan energi dalam

pergerakannya. Transpor pasif meliputi difusi sederhana, difusi terfasilitasi, dan osmosis.4

1. Osmosis

Osmosis merupakan transfer cairan pelarut melalui membran semipermeable yang

tidak mengizinkan zat terlarut untuk melewatinya. Dalam sistem osmosis dikenal istilah

larutan hipertonik, larutan isotonik dan larutan hipotonik. Larutan hipertonik ialah larutan

yang memiliki konsentrasi terlarut tinggi, larutan hipotonik ialah larutan dengan konsentrasi

terlarut rendah, sedangkan larutan isotonik adalah dua larutan yang mempunyai konsentrasi

terlarut sama. Jika terdapat dua larutan yang tidak sama konsentrasinya maka molekul air

akan melewati membran plasma hingga kedua konsentrasi larutan menjadi seimbang. 4

4

osmosis ialah perpindahan air atau zat pelarut dari larutan yang lebih encer ke larutan

yang lebih pekat. Sebagai contoh, jika ada dua macam larutan, misalnya terdapat larutan

NaCl 5% dan 10%, maka perpindahan air dari larutan NaCl 5% ke larutan NaCl 10%

merupakan proses osmosis.4

2. 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 (fasiliated difusion by chanel protein), dan difusi

difasilitasi (fasiliated difusion by carrier protein).5,6

simple difusion

Difusi sederhana adalah gerakan acak partikel dari area yang berkonsentrasi lebih

tinggi ke area yang berkonsentrasi lebih rendah tanpa menggunakan energi. Difusi sederhana

ini dapat berlangsung di dalam zat cair, gas, atau zat padat. Difusi sederhana melalui

membran berlangsung spontan karena molekul-molekul yang berpindah atau bergerak

melalui membran bersifat larut dalam lemak (lipid) sehingga dapat menembus lipid bilayer

pada membran secara langsung.5,6

Contoh proses dari difusi sederhana adalah pemasukan satu sedndok gula atau sirup

ke dalam gelas yang berisi air, maka molekul-molekul gula akan bergerak menyebar secara

acak ke segala arah. Proses ini dapat diperagakan dengan mencicipi air di berbagai bagian

dari dalam gelas tersebut. Hasilnya, air di dalam gelas terasa manis. Contoh lainnya adalah

setetes parfum akan menyebar ke seluruh ruangan (difusi gas di dalam medium udara).5,6

facilitated diffusion by chanel protein

facilitated diffusion by carrier protein

Transpor aktif

Transpor aktif adalah sistem transportasi zat-zat dengan cara menembus membran

plasma dengan melibatkan sejumlah energi (ATP) sehingga zat-zat tersebut mampu

berpindah dari larutan berkonsentrasi rendah ke larutan berkonsentrasi tinggi. Proses transpor

aktif hampir sama dengan difusi terfasilitasi. Hanya saja, protein pembawa pada transpor

5

aktif harus menggunakan energi agar dapat menggerakan molekul-molekul melawan gradien

konsentrasi. Transpor aktif dibedakan menjadi dua, yaitu transpor aktif primer dan transpor

aktif sekunder.7

1. Transpor aktif primer

Transpor aktif primer adalah transport yang bergantung pada potensial membrane.

Dalam keadaan stabil, ekstraseluler 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. jika

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 terhidrolis.7

fungsi pompa Na-K adalah mengontrol volume cairan sel. Pergerakan cairan antar

kompartemen terjadi secara osmosis melalui membran semipermeabel yang terjadi apabila

kadar total solut (zat terlarut) pada kedua sisi membran berbeda. Air akan berdifusi melalui

membran untuk menyamakan osmolalitas. Pergerakan air ini akan dilawan oleh tekanan

osmotik.7

2. Transpor aktif sekunder

  Transpor aktif sekunder  merupakan pengangkutan gabungan, yaitu pengangkutan

ion-ion bersama dengan pengangkut molekul lain. Misalnya pengangkut glukosa dan asam

amino dari lumen usus kedalam sel epitel usus selalu bersamaan dengan pengangkutan ion-

ion Na+. pada transport ini diperlukan protein pembawa, energy yang tersimpan pada

landaian ionic secara tidak langsung berikatan dengan transport Na+. pada transport

glukosaini, glukosa dan Na+ terikat pada tempat kedudukan yang berbeda dari molekul

protein. Konsentrasi Na+ diluar sel lebih tinggi, sedangkan konsentrasi glukosa diluar sel

6

lebih kecil daripada dalam sel. Karena Na+ cenderung masuk kedalam sel, maka glukosa

solah-olah tertarik masuk kedalam sel bersama ion Na.7

Kesimpulan

Membran adalah batas terluar dari sel-sel individual dan organel-organel tertentu.

Membran plasma adalah selektif permeable artinya hanya molekul-molekul tertentu yang

diizinkan untuk memasuki dan keluar sel melalui proses transportasi sel.Transpor membran

sel merupakan perpindahan molekul melalui membran semi permeabel. Proses transpor

membran dibedakan menjadi dua yaitu transportasi aktif dan transportasi pasif, transpor aktif

adalah proses transportasi zat yang membutuhkan ATP sedangkan transpor pasif adalah

perpindahan suatu zat tanpa memggunakan ATP. Maka hipotesis yang telah dibuat terbukti

kebenarannya bahwa struktur sel yang berperan dalam transportasi sel adalah membrn sel itu

sendiri.

Daftar Pustaka

7

1. Armstrong F. Buku ajar biokimia. Jakarta: Penerbit Buku Kedokteran EGC;

2007.h.33-45.

2. Sumardjo D. Pengantar kimia. Jakarta: Penerbit Buku Kedokteran EGC; 2009.h.296-8.

3. Isnaeni W. Fisiologi hewan. Yogyakarta: Penerbit Kanisius; 2006.h.52-4.

4. Poedjiadi A. Dasar-dasar biokimia. Jakarta: Penerbit Universitas Indonesia;

2003.h.198-204.

5. Neil A, Campbell, Jane B, Reece, Lawrence G, Mitchell. Biologi. Jakarta: Penerbit

Erlangga; 2000.h.147-8.

6. Aryulina D, Muslim C, Manaf S, Winarni E. Biologi 2. Jakarta: Penerbit Erlangga;

2004.h.9-13.

7. http://www.garnisah.blogspot.com Diunduh pada tanggal 15 desember 2012

8