a. Transpor PasifDapat berlangsung karena adanya perbedaan konsentrasi larutan di antara kedua sisi membran. Pada transpor pasif tidak rnemerlukan energi rnetabolik. Transpor pasif dibedakan menjadi tiga, yaitu difusi sederhana (simple diffusion), difusi dipermudah atau difasilitasi (facilitated diffusion), dan osmosis.

b. DifusiDifusi 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),d ifusi melalui saluran yang terbentuk oleh protein transmembran (simple difusion by chanel formed), dan difusi difasilitasi (fasiliated difusion). Difusi sederhana melalui membrane 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 chanel. 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 , tidak dapat menembus membrane secara langsung, tetapi memerlukan protein pembawa atau transporter untuk dapat menembus membrane. Proses masuknya molekul besar yang melibatkan transforter dinamakan difusi difasilitasi.c. OsmosisOsmosis adalah peristiwa perpindahan massa dari lokasi dengan potensi solvent tinggi, menuju lokasi berpotensi solvent rendah, melalui membran semipermeable.Umumnya yang disebut sebagai solvent di sini adalah air. Dapat dikatakan bahwa peristiwa osmosis adalah transfer solvent (dan bukan solut).Sedangkan peristiwa transfer solut, dikenal sebagai dialysis (arah aliran dari titik berpotensi solut tinggi menuju ke rendah).

Prinsip osmosis: transfer molekul solvent dari lokasi hypotonic (potensi rendah) solution menuju hypertonic solution, melewati membran. Jika lokasi hypertonic solution kita beri tekanan tertentu, osmosis dapat berhenti, atau malah berbalik arah (reversed osmosis).Besarnya tekanan yang dibutuhkan untuk menghentikan osmosis disebut sebagai osmotic press.Jika dijelaskan sebagai konsep termodinamika, osmosis dapat dianalogikan sebagai proses perubahan entrropi. Komponen solvent murni memiliki entropi rendah, sedangkan komponen berkandunagn solut tinggi memiliki entropi yg tinggi juga.

Mengikuti Hukum Termo II: setiap perubahan yang terjadi selalu menuju kondisi entropi maksimum, maka solvent akan mengalir menuju tempat yg mengandung solut lebih banyak, sehingga total entropi akhir yang diperoleh akan maksimum.Solvent akan kehilangan entropi, dan solut akan menyerap entropi. "Orang miskin akan semakin miskin, sedang yang kaya akan semakin kaya". Saat kesetimbangan tercapai, entropi akan maksimum, atau gradien (perubahan entropi terhadap waktu) = 0. Ingat: pada titik ekstrim, dS/dt = 0.

d. Difusi TerfasilitasiBeberapa zat terlarut berdifusi mengikuti gradien elektrokimia di kedua sisi membran lebih cepat daripada yang diperhitungkan dari ukuran, muatan atau koefisien partisinya. Difusi terfasilitasi ini memperlihatkan sifat-sifat yang berbeda dengan difusi sederhana. Laju difusi terfasilitasi, suatu sistem unipor, dapat mengalami kejenuhan. Jumlah tempat pengkita yang terlibat dalam difusi zat terlarut spesifik terbatas. Banyak sistem difusisederhana tidak memerlukan energi.Difusi terfasilitasi dapat dijelaskan dengan mekanisme ping-pong. Dalm model ini, protein pembawa berada dalam dua konformasi/bentuk utama. Pada keadaan pong, protein ini terpajan dengan konsentrasi zat terlarut yang tinggi dan molekul zat terlarut berikatan dengan bagian spesifik di protein pembawa. Transpor terjadi jika perubahan konformasi menyebabkan protein pembawa terpajan oleh konsentrasi zat terlarut yang lebih rendah ( keadaan ping). Proses ini bersifat reversiberl total dan aliran netto yang menembus membran bergantung pada gradien konsentrasi. Laju zat terlarut memasuki sel melalui difusi terfasilitasi di tentukan faktor-faktor berikut : 1. Gradien konsentrasi di kedua sisi membran2. jumlah pembawa yang tersedia (ini adalah tahap kontrol utama)3. kecepatan interaksi antara zat terlarut dan pembawa4. kecepatan perubahan konformasi protein pembawa baik dalam keadaanterisis maupun kosong.Hormon mengatur difusi terfasilitasi dengan mengubah jumlah pengangkut yang tersedia. Insulin meningkatkan transpor glukosa di lemak dan otot dengan merekrut transporter dari cadangan intrasel. Insulin juga meningkatkan transpor asam amino di hati dan jaringan lain.salah satu kerja terpadu hormon glukokortikoid adalah meningkatkan transpor asam amino ke dalam hati, tempat asam amino kemudian berfungsi sebagai substrat untuk glukoneogenesis. Hormon pertumbuhan meningkatkan transpor asam amino di semua sel dan estrogen melakukannya di uterus. Pada sel hewan, terdapat paling sedikit lima sistem pembawa yang berbeda untuk asam amino. Masing-masing sistem bersifat spesifik untuk satu kelompok asam amino yang berikatan erat dan sebagai besar bekerja sebagai sistem Na+-simpor.

e. Saluran ion/ kanal ionKanal ion merupakan protein membran yang terdapat pada lapisan lipid membran sel yang tersusun dari beberapa sub-unit protein membentuk suatu poripori. Kanal ion merupakan tempat bagi ion-ion tubuh untuk melakukan transport pada membran sel, molekul kecil yang tidak dapat menembus lapisan lipid ganda dapat menembus membran sel dengan mudah melalui kanal protein. Semakin besar ukuran molekul, kemampuan penetrasinya menurun secara cepat. Kanal ion dapat berfungsi sebagai transport ion, pengaturan potensial listrik melintasi membran sel dan sinyal sel.

Berdasarkan cara teraktivasinya, maka kanal ion dapat diklasifikasikan menjadi :

1. Kanal ion teraktivasi voltase (voltage-gated channels)Kanal ini berespon terhadap perubahan potensial membran, contoh : kanal ion Na dan K pada sel syaraf, dan kanal Ca pada sel saraf2. Kanal ion teraktivasi ligan (ligand-gated channel) Berespon terhadap ligan yang berada pada daerah ekstrasel, contoh : reseptor asetilkolin nikotinik3. Kanal ion teraktivasi molekul intraseluler, Berespon terhadap senyawa intraseluler, contoh : Ca++ dan cAMP4. Kanal ion teraktivasi oleh kekuatan mekanik (stretch-activated channel)Berespon terhadap kekuatan mekanik yang timbul dari peregangan/pengerutan lokal membran sekitar kanal ion.5. Kanal ion terhubung Protein GKanal ion teraktivasi jika protein G teraktivasi, contoh : reseptor asetilkolin muskarinikTerdapat empat macam kanal ion, yaitu Kanal Natrium, Kanal Kalsium, Kanal Klorida, dan kanal Kalium. Kanal Natrium merupakan protein integral membran yang membentuk kanal ion yang menyalurkan ion natrium ke dalam membran plasma sel. Kanal natrium banyak terdapat pada sel saraf dan sel otot. Struktur kanal natrium terdiri dari subunit- dan subunit-. Pada saat subunit diekspresikan oleh sel, subunit- dapat membentuk kanal yang menyalurkan ion natrium lewat gerbang voltase. Subunit- mempunyai empat domain yang diulang, diberi nama I - IV dan masing-masing domain terdiri dari enam segmen atau heliks transmembran dan diberi nama S1 S6. Daerah S4 bertindak sebagai sensor voltase kanal natrium.

Kanal natrium mempunyai gerbang untuk pengaturan permeabilitas saluran. pembukaan dan penutupan gerbang terjadi pada bagian luar saluran dari membran sel. Pembukaan dan penutupan gerbang diatur dalam dua cara, yaitu :

1. Voltase gerbang. Pada saat terdapat muatan negatif kuat pada bagian dalam membran sel, gerbang natrium di bagian luar akan tertutup rapat, sebaliknya bila bagian dalam membran kehilangan muatan negatifnya, gerbang ini akan akan terbuka secara tiba-tiba sehingga memungkinkan sejumlah besar ion natrium mengalir masuk melalui pori-pori natrium.

2. Gerbang kimiawi. Gerbang saluran protein akan terbuka karena mengikat molekul lain dengan protein, hal ini akan menyebabkan perubahan pada molekul protein sehingga gerbang akan terbuka atau tertutup. Contohnya efek saluran asetilkolin.

Kanal natrium bertanggung jawab untuk meneruskan potensial aksi/impuls saraf. Potensial aksi dimulai pada saat serabut saraf terstimulasi, maka gerbang natrium akan terbuka. Ion Natrium yang bermuatan positif bergerak ke dalam sel, mengubah potensial istirahat (polarisasi) menjadi potensial aksi (depolarisasi). Potensial aksi menjalar di sepanjang serabut saraf dengan kecepatan dan amplitudo yang tetap. Arus listrik lokal menyebar ke area membran yang berdekatan. Hal ini menyebabkan banyaknya gerbang natrium yang terbuka dan mengakibatkan gelombang depolarisasi menjalar di sepanjang saraf. Dengan cara ini, sinyal atau impuls saraf ditransmisi dari satu sisi dalam sistem saraf ke sisi lain. Salah satu kelainan pada kanal natrium adalah Sindrom Brugada. Sindrom Brugada adalah suatu jenis abnormalitas elektrik jantung bawaan yang secara tragis dapat merenggut nyawa laki-laki usia sekitar 30 saat terlelap tidur. penderita Sindrom Brugada sebelumnya sehat-sehat saja bahkan faktor-faktor resiko penyakit jantung koroner mungkin tidak ditemukan dan struktur jantungnya juga normal. `Kelainan ini sebenarnya dapat terdeteksi melalui elektrokardiografi (EKG). Abnomalitas irama jantung sindrom Brugada adalah adanya blok berkas jantung kanan (Right Bunddle Branch Block, RBBB) dengan elevasi segmen ST di sandapan jantung kanan yang kadang tidak kentara. Sebelumnya, abnormalitas ini kurang begitu dipedulikan para dokter karena penderita sehat dan bugar hingga Brugada bersaudara dari Barcelona, pada tahun 1992 mendeteksi adanya keterkaitan abnormalitas EKG tersebut. Mereka menemukan adanya kematian dan serangan aritmia (gangguan listrik jantung) ganas pada delapan pasien dengan struktur jantung yang normal. Defek genetik yang bertanggung jawab terhadap disfungsi elektrik jantung pada sindrom ini pertama kali didentifikasi tahun 1998. Hal yang belum terjawab adalah mengapa sindrom letal ini lebih banyak terjadi di kawasan Asia Tenggara dan lebih sering menyerang laki-laki dibandingkan dengan perempuan (8:1). Yang juga masih menjadi pertanyaan adalah walaupun sindrom Brugada mungkin saja terdapat pada berbagai lapisan usia, mengapa serangan kebanyakan terjadi di puncak kehidupan, yaitu pada usia dewasa muda? Akhirnya misteri kematian mendadak saat tidur itu mulai terkuak ketika Brugada bersaudara melaporkan hasil pengamatan mereka di Journal of the American College of Cardiology, 1992. Sindrom Brugada terjadi bila terdapat defek gen yang mengkode kanal natrium, yaitu gen SCN5A pada kromosom 3. Mutasi pada gen yang diturunkan ini menyebabkan pembukaan kanal ion terjadi lebih cepat dan berlangsung lebih lama. Keadaan ini dapat memicu timbulnya suatu aritmia ganas yang disebut fibrilasi ventrikel. Fibrilasi ventrikel adalah kekacauan aktivitas elektrik di bilik jantung yang merupakan mesin pompa darah utama. Akibatnya otot-otot jantung berdenyut tidak karuan sehingga darah tak dapat terpompa ke seluruh tubuh termasuk otak. Bila situasi ini tak dikoreksi segera dengan alat kejut jantung (defibrilator), maka korban akan cedera otak karena kekurangan oksigen dan akhirnya dapat berakibat kematian. Sering kali fibrilasi ventrikel pada sindrom ini tercetus saat jantung dalam dominasi pengaruh saraf vagal, misalnya saat tidur.

f. AquaporinsAquaporins adalah protein tertanam dalam membran sel yang mengatur aliran air.Aquaporins merupakan protein membran integral dari keluarga yang lebih besar dari protein intrinsik utama (MIP) yang membentuk pori-pori dalam membran sel biologis. Cacat genetik yang melibatkan gen aquaporin telah dikaitkan dengan beberapa penyakit manusia. Tahun 2003 Nobel Kimia diberikan bersama-sama untuk Peter Agre untuk penemuan aquaporins, dan Roderick MacKinnon untuk karyanya pada struktur dan mekanisme saluran kalium.

Crystallographic structure of the aquaporin 1 (AQP1) channel (PDB 1J4N).

Aquaporins adalah "sistem pipa untuk sel," . Aquaporins sangat selektif memilih molekul air di dalam dan keluar dari sel, serta mencegah lewatnya ion dan zat terlarut lainnya. Juga dikenal sebagai saluran air, aquaporins adalah protein membran terpisahkan pori. Beberapa dari mereka, yang dikenal sebagai aquaglyceroporins, transportasi juga lainnya larutan bermuatan kecil, seperti gliserol, CO2, amoniak dan urea di seluruh membran, tergantung pada ukuran pori-pori. Namun, pori-pori air benar-benar kedap spesies bermuatan, seperti proton, properti penting untuk konservasi potensial elektrokimia membran itu.Molekul air melintasi melalui pori-pori saluran dalam file tunggal. Kehadiran saluran air meningkatkan permeabilitas membran terhadap air.

Diagram skematis dari struktur 2D aquaporin 1 (AQP1) menggambarkan transmembran alfa-heliks enam dan lima lingkaran AE interhelical daerah.Struktur 3D aquaporin menyoroti 'hourglass' berbentuk saluran air yang memotong melalui pusat protein.

Aquaporin protein terdiri dari enam transmembran -heliks diatur dalam bundel tangan kanan, dengan amino dan karboksil Termini terletak pada permukaan membran sitoplasma. Amino dan karboksil bagian dari acara urutan kesamaan satu sama lain, dalam apa yang tampaknya menjadi tandem mengulang. Beberapa peneliti percaya bahwa ini hasil dari suatu peristiwa evolusi awal yang melihat duplikasi gen setengah ukuran. Ada juga lima daerah lingkaran interhelical (A - E) yang membentuk vestibules ekstraseluler dan sitoplasma. Loops B dan E loop hidrofobik yang mengandung yang sangat, meskipun tidak benar-benar kekal, asparagin-prolin-alanine (NPA) motif, yang tumpang tindih tengah lapisan ganda lipid membran membentuk struktur 'jam pasir' 3-D di mana air mengalir melalui. Ini tumpang tindih membentuk salah satu dari dua situs terkenal penyempitan saluran di peptida, motif NPA dan penyempitan kedua dan biasanya sempit yang dikenal sebagai 'selektivitas filter' atau ar / R Filter selektivitas.Aquaporins berbentuk tetramers dalam membran sel, dengan masing-masing monomer bertindak sebagai saluran air. Aquaporins berbeda dalam urutan peptida ,yang memungkinkan untuk ukuran pori dalam protein berbeda antara aquaporins. Ukuran pori-pori yang dihasilkan secara langsung mempengaruhi apa molekul dapat melewati pori-pori, dengan ukuran pori kecil hanya memungkinkan molekul kecil seperti air untuk melewati pori-pori

Diagram skematis dari struktur 2D aquaporin 1 (AQP1) menggambarkan transmembran alfa-heliks enam dan lima lingkaran AE interhelical daerah.

Struktur 3D aquaporin menyoroti 'hourglass' berbentuk saluran air yang memotong melalui pusat protein.

Filter SelektivitasFilter selektivitas ar / R (aromatik / arginin) adalah sekelompok asam amino yang membantu mengikat molekul air dan molekul lain mengecualikan yang mungkin mencoba untuk memasuki pori-pori. Ini adalah mekanisme yang aquaporin mampu selektif mengikat molekul air (sehingga memungkinkan mereka melalui) dan mencegah molekul-molekul lain masuk. Ar / R penyaring adalah tetrad yang dibentuk oleh dua residu asam amino dari heliks B (HB) dan E (HE) dan dua residu dari loop E (LE1 dan LE2), ditemukan di kedua sisi motif NPA. Wilayah ar / R biasanya ditemukan menuju balai ekstraselular, sekitar 8 atas motif NPA dan sering bagian tersempit dari pori-pori. Pori yang sempit bertindak untuk melemahkan ikatan hidrogen antara molekul-molekul air yang memungkinkan air untuk berinteraksi dengan arginin bermuatan positif, yang juga bertindak sebagai filter proton untuk pori-pori

Gambaran skematis pergerakan air melalui filter selektivitas sempit saluran aquaporin.Pada mamalia ada tiga belas jenis dikenal aquaporins pada mamalia, dan enam di antaranya terletak di ginjal.

Pada Tumbuhan

Dalam tanaman air diambil dari tanah melalui akar, di mana ia melewati dari korteks ke dalam jaringan pembuluh darah. Ada dua rute untuk air mengalir dalam jaringan, yang dikenal sebagai jalur apoplastic dan symplastic. Kehadiran aquaporins dalam membran sel tampaknya untuk melayani untuk memfasilitasi jalur symplastic transelular untuk transportasi air. Ketika akar tanaman yang terkena merkuri klorida, yang dikenal untuk menghambat aquaporins, aliran air sangat berkurang sementara aliran ion tidak, mendukung pandangan bahwa ada mekanisme untuk transportasi air independen dari pengangkutan ion; aquaporins .

Aquaporins di pabrik dipisahkan menjadi lima utama homolog subfamilies, atau kelompok:

* Protein membran plasma intrinsik (PIP) * Protein intrinsik Tonoplast (TIP) * Nodulin-26 seperti Protein intrinsik (NIP) * Protein intrinsik Kecil dasar (SIP) * X Protein intrinsik (XIP)\

Kelima subfamilies telah kemudian dibagi menjadi subkelompok yang lebih kecil evolusi berdasarkan urutan DNA mereka. PIPs klaster menjadi dua subkelompok, PIP1 dan PIP2, sementara TIPS klaster ke dalam 5 sub kelompok, TIP1, TIP2, TIP3, TIP4 dan TIP5. Setiap subkelompok lagi dibagi menjadi misalnya isoform PIP1; 1, PIP1; 2.

DAFTAR PUSTAKA

http://en.wikipedia.org/wiki/Aquaporinhttp://id.shvoong.com/medicine-and-health/medicine-history/2069142-protein-kanal-natrium/#ixzz1giOlStvChttp://indonesiaindonesia.com/f/161-biologi/Biokimia Harper/Robert K Murray, Daryl K. Granner & Victor W. Rodwell:alih bahasa, Brahm U. Pendit:Ed.27:Jakarta:EGC, 2009.

Tugas Biokimia IITRANSPOR PASIFKelompok 2Dedy Sahputra1002101010023Azrina1002101010025Jamilatun Hidayah1002101010033Wahyu Sihombing1002101010035Latifahannisaa G1002101010037Tesha Aprilya Putri1002101010043Muhammad Toras 1002101010049Benny Andista1002101010055Juliana Rossa1002101010069Khollyshul Arkham A1002101010077Yulina Rahmi1002101010087Afifuddin1002101010089Rini Gratia Ulanda1002101010091Subhan1002101010095Rizka Anggita Sari1002101010099Khairul Walid1002101010101Sri Mulyani10021010110109

FAKULTAS KEDOKTERAN HEWANUNIVERSITAS SYIAH KUALADARUSSALAM, BANDA ACEH