Macam-macam Transportasi Sel dan MekanismenyaKarinda Lado 102012434Fakultas Kedokteran Universitas Kristen Krida WacanaJalanArjuna Utara No.6 Jakarta Barat 11510Karinda.Lado@civitas.ukrida.ac.idAbstrak

Tumbuhan, hewan, manusia dan makhluk hidup lainnya tersusun atas sel yang dibatasi oleh membran plasma. Membran plasma memisahkan sel yang hidup dengan lingkungan sekitarnya. Setiap sel hidup harus selalu memasukkan materi yang diperlukan dan membuang sisa-sisa metabolismenya. Untuk mempertahankan konsentrasi ion-ion dalam sitoplasma, sel harus memasukkan dan mengeluarkan ion-ion tertentu. Pengaturan keluar masuknya materi dari dan menuju ke dalam sel sangat dipengaruhi oleh permeabilitas membran. Tranportasi lewat membran digolongkan menjadi dua cara, yaitu transpor pasif bagi molekul-molekul yang mampu melalui membran tanpa mekanisme khusus dan transpor aktif bagi molekul-molekul yang membutuhkan mekanisme khusus.Kata kunci: Membran plasma, metabolisme, transpor aktif, transpor pasif.

Pendahuluan

1.1 Latar BelakangSel adalah unit struktural dan fungsional terkecil. Sel merupakan tempat terjadinya peristiwa fisiologis, dan pewarisan genetik pada makhluk hidup. Sebagian pusat sel tersusun dari air dan komponen kimia utama, seperti protein, karbohidrat, lemak dan asam nukleat.Transpor membran sel terjadi melalui dua proses dasar yaitu difusi (transpor pasif) dan transport aktif. Difusi adalah pergerakan atau perpindahan molekul yang berkonsentrasi tinggi ke konsentrasi rendah. Transpor aktif adalah perpindahan molekul melalui membran semi permeabel.

1.2 TujuanTujuan penulisan makalah ini adalah untuk mengetahui jenis-jenis transportasi sel dan mekanismenya serta organel-organel yang terlibat didalamnya.

1.3 Rumusan MasalahMacam-macam transportasi sel.

Skenario Kasus A

Amir kelas 7(kelas 1 SMP) mendapat tugas dari gurunya tentang sel dan bagaimana terjadinya berbagai proses metabolisme tubuh, dimana salah satu contohnya adalah proses transportasi sel. Contoh yang diberikan gurunya adalah proses pembuatan sirup. Oleh gurunya Amir diminta untuk menjelaskan dan mencari contoh-contoh yang lain tentang transportasi sel.

Tinjauan Teoritis2.1 Transportasi SelMekanisme transpor sel dibagi menjadi dua, yaitu transpor aktif dan transpor pasif. a. Transpor AktifTranspor aktif merupakan proses transportasi yang melewati membran sel yang memerlukan energi dan protein pembawa yang tersimpan dalam bentuk ATP. 1 Transpor aktif memegang peranan penting dalam menjaga konsentrasi molekul di dalam sel yang berbeda dengan konsentrasi molekul lingkungannya. Sebagai contoh, sel hewan memiliki konsentrasi ion K+ yang lebih tinggi dan memiliki konsentrasi ion Na+ lebih rendah. Membran biologis membantu memelihara keseimbangan gradien dengan memompa ion Na+ keluar sel dan ion K+ ke dalam sel.2 Transpor aktif dibagi menjadi transpor aktif primer(pompa ion N dan ion K) dan transpor aktif sekunder (pengangkutan asam amino glukosa).1 Transpor aktif primer dicontohkan pada keberadaan ion K+ dan Na+ dalam membran. Kebanyakan sel memelihara konsentrasi K+ lebih tinggi di dalam sel daripada di luar sel. Sementara itu, konsentrasi Na+ di dalam sel lebih kecil daripada di luar sel.4 Transpor aktif sekunder terjadi apabila suatu bahan dipindahkan melawan gradien elektrokimianya dan digabungkan dengan pemindahan bahan lain mengikuti penurunan gradien elektrokimianya yang dibentuk dan dipertahankan oleh transpor aktif primer.3 Salah satu contoh adalah pemindahan glukosa ke dalam sel tubulus proksimal ginjal atau epitel usus bersama dengan ion natrium. Sel ini menciptakan gradien dalam Na+ dan kemudian menggunakan gradien ini dalam Na+ dan kemudian menggunakan gradien ini untuk mendorong transpor glukosa dari lumen ke dalam sel melawan gradien konsentrasi.3b. Transpor PasifTranspor pasif merupakan proses pemindahan molekul-molekul secara spontan tanpa memerlukan energi. Molekul-molekul tersebut bergerak dari daerah yang konsentrasinya lebih tinggi ke daerah yang konsentrasinya lebih rendah. Artinya, ketika transpor aktif berlangsung maka dikatakan bahwa molekul-molekul bergerak sepanjang gradien konsentrasi. Transpor pasif meliputi osmosis dan difusi.19 Osmosis adalah gerakan air melewati membran semipermeabel dari area dengan konsentrasi zat terlarut rendah ke area dengan konsentrasi zat terlarut tinggi.7 Dengan kata lain, osmosis adalah proses perpindahan molekul pelarut dari larutan yang memiliki kepekatan rendah ke larutan dengan kepekatan tinggi.8 Pada osmosis, biasanya perpindahan yang terjadi hanya satu arah karena yang bergerak adalah air. Tujuan osmosis adalah melarutkan zat terlarut (solute) sampai terjadi ekuilibrium pada kedua larutan. Kecepatan osmosis bergantung pada konsentrasi solute di dalam larutan, suhu larutan, muatan listrik solute dan perbedaan tekanan osmosis.7 Proses osmotik sering terjadi antara cairan intravaskuler dan cairan ekstravaskuler. Misalnya, osmosis air dari interstitial ke venule bersamaan dengan perpindahan karbon dioksida, urea dan sampah metabolisme lainnya untuk diekskresi oleh tubuh.7 Contoh osmosis antara lain, ketimun yang ditempatkan dalam larutan garam akan kehilangan airnya akibvat osmosis sehingga terjadi pengerutan dan wortel menjadi lunak akibat kehilangan air karena menguap. Ini dapat dikembalikan dengan merendam wortel dalam air. Wortel akan tampak segar karena menyerap kembali air yang hilang.17 Peristiwa difusi dapat kita jumpai dalam kehidupan sehari-hari. Jika kita meneteskan tinta pada air, molekul-molekul tinta akan bergerak dan tersebar mengisi ruang yang ada. Begitu pula jika menyemprotkan obat anti nyamuk atau minyak wangi pada suatu ruangan. Molekul-molekul yang terdapat pada obat anti nyamuk dan minyak wangi akan bergerak memenuhi ruangan. Kita dapat mencium harumnya minyak wangi walaupun kita berada agak jauh dari tempat disemprotkan minyak wangi tersebut. Nyamuk yang terdapat di sudut ruangan juga dapat menghisap bau obat anti nyamuk sampai akhirnya nyamuk tersebut mati.18 Difusi dibagi menjadi difusi sederhana dan difusi terfasilitasi. Difusi sederhana adalah gerak acak partikel dari area yang berkonsentrasi lebih tinggi ke area yang berkonsentrasi lebih rendah tanpa menggunakan energi atau transpor aktif. Difusi sederhana ini dapat berlangsung di dalam zat cair, gas atau zat padat dan melalui membran hidup atau tidak hidup.13 Difusi sederhana merupakan penyebaran yang semata-mata disebabkan adanya perbedaan konsentrasi zat.15Difusi terfasilitasi atau dipermudah merupakan penyebaran zat-zat yang sukar larut dalam sistem lemak membran melalui pori di dalam protein membran.15 Difusi terfasilitasi memindahkan molekul besar tidak larut lemak(lipid) seperti glukosa untuk melewati membran sel. Substansi yang di transpor terikat pada suatu protein pembawa yang spesifik untuk substansi tersebut.14 Selama berlangsungnya difusi terfasilitasi, protein-protein tersebut akan membentuk suatu struktur saluran sehingga molekul dapat melintasi membran plasma.Protein membran seperti ini disebut protein kanal. Selama membentuk saluran, bebrapa protein dapat juga berikatan dengan molekul dan membawanya membawanya melintasi membran plasma. Protein membran seperti ini disebut protein pembawa.16Difusi lewat ion channel khusus bagi ion-ion yang sulit ditransport secara difusi akibat muatan listriknya. Ion channel ini mempunyai sifat yang sangat selektif dan terbukanya channel tersebut akibat potensial listrik sepanjang membran sel dan melalui ikatan channel dengan hormon atau neurotransmiter.16

2.2 Membran PlasmaMembran sel atau plasma membran adalah bagian sel yang membatasi sitoplasma.Membran sel tidak dapat dilihat menggunakan mikroskop biasa. Membran sel sangat tipis dan hanya terdiri atas dua lapis fosfolipid. Bagian kepala(fosfat) bersifat hidrofilik(senang air) berada di bagian luar membran sel. Adapun bagian ekor(lipid) berada di bagian dalam membran sel dan bersifat hidrofobik(tidak senang air). Hal tersebut mencegah sitoplasma larut dengan lingkungan sekitarnya dan mencegah zat-zat asing di sekitar sel masuk ke dalam sel.6

2.3 Organel yang Berperan dalam Transportasi SelDalam proses transportasi sel terdapat organel-organel tertentu yang berperan, yaitu:a). Mitokondria merupakan organel sel bermembran yang bersifat aerob. Ukuran mitokondria bervariasi, bergantung pada jenis sel. Ukuran mitokondria berkisar 0,3 m-40 m. Mitokondria mengandung cairan atau matriks yang mengandung lemak, protein, DNA sirkuler dan ribosom.9 Fungsi mitokondria adalah penghasil energi bagi tubuh. Jika mitokondria cacat, fungsi ini akan terganggu bahkan macet. Otot dan otak merupakan jaringan yang paling banyak memerlukan energi sehingga seringkali bagian inilah yang paling menderita jika mitokondria cacat.10b.) Aparatus golgi merupakan tumpukan kantung, atau vesikula yang termampatkan, yang bersambungan dengan saluran-saluran retikulum endoplasma halus.11 Aparatus golgi sebagai organel sel eukariotik berperan dalam banyak proses seluler yang berbeda, tetapi yang utama adalah dalam hal sekresi. Fungsi lainnya yaitu mengemas bahan-bahan sekresi yang akan dibebaskan dari sel, memproses protein-protein yang telah disintesis oleh ribosom dan retikulum endoplasma, mensintesis polisakarida tertentu dan glikolipid dan memperbanyak elemen membran baru bagi membran plasma.12c). Retikulum endoplasma atau RE adalah serangkaian saluran bermembran yang melintang di dalam sitoplasma kebanyakan sel eukariotik. Retikulum endoplasma membentuk jaringan bersambung-sambung yang membentang dari membran sel sampai membran nukleus. Di banyak bagian sel, retikulum endoplasma berasosiasi dengan granula-granula kecil yang rapat, yang terletak sepanjang batas luar membrannya. Struktur-struktur tersebut dikenal sebagai ribosom.11

Kesimpulan Transportasi sel terbagi menjadi dua, yaitu transpor aktif (primer dan sekunder) dan transpor pasif(osmosis dan difusi). Mekanisme transpor aktif memerlukan energi untuk membawa molekul dari satu membran ke membran lainnya, juga memerlukan protein membran yang berperan sebagai pembawa atau kendaraan untuk melewati membran. Sedangkan mekanisme transpor pasif terjadi secara spontan dan tidak memerlukan energi. Dalam mekanismenya, transportasi zat dalam membran melibatkan organel-organel khusus yang melakukan tugasnya sesuai dengan struktur dan fungsinya yang spesifik.

Daftar Pustaka 1. Zakrinal, Purnama S. Jago biologi SMA. Jakarta: Media Pusindo; 2009.h. 652. Sumardjo D. Pengantar kimia. Jakarta: EGC; 2009.h. 3023. Pendit B, ed. Biokimia kedokteran dasar. Jakarta: EGC; 2000.h. 1394.5. 6. Ferdinand F, Moekti A. Praktis belajar biologi kelas XI. 7. Asmadi. Konsep dan aplikasi kebutuhan dasar klien. Jakarta: Salemba Medika; 2008.h. 538. Karmana O. Cerdas belajar biologi untuk kelas XI. h. 10-89.10. Setyowati T, Furqonita D. Biologi interaktif. Jakarta: Azka Press; 2007.h. 9-2211. Tyas D, ed. Biologi edisi ke II. Jakarta: Penerbit Airlangga; 2006.h. 3812.1113. Wardhani I, ed. Prinsip-prinsip sains untuk keperawatan. Jakarta: penerbit Erlangga; 2008.h. 2814. Handayani N. Buku kantong biologi SMA. Yogyakarta: Penerbit Pustaka Widyatama. h. 12415. Sudjadi B, Laila S. Biologi sains dalam kehidupan 2A. Bandung: Yudhistira; 2007.h. 26-716. Sunarya Y, Setiabudi A. Mudah dan aktif belajar kimia. Bandung: Setia Purna Inves; 2007.h. 1517.18.19.