Interaksi sel, baik dengan sel lainnya maupun dengan lingkungannya sangat dibutuhkan untukmempertahankan kelangsungan hidup sel tersebut. Interaksi sel dilakukan dengan cara transpor melalui membran plasma. Tranpor zat melalui membran dapat dibedakan menjadi dua yaitu:
1. Transpor pasif
Tranpor pasif merupakan transpor sel yang dilakukan melalui membran tanpa membutuhkan energi. Transpor pasif terjadi karena perbedaan konsentrasi antara zat yang berada didalam sel dengan zat yang berada diluar sel. Transpor pasif meliputi difusi, difusi dipermudah (facilitated diffusion) dan osmosis.
a. Difusi
Jika kita membuka botol minyak wangi atau parfum, molekulgas parfum akan segera menyebar dalam ruangan dan masuk ke dalam sel-sel pada hidung, sehingga kita akan mencium aromanya. Peristiwa tersebut merupakan peristiwa difusi. Difusi adalah proses pergerakan partikel, molekul, ion, gas, atau cairan dari konsentrasi tinggi ke konsentrasi yang lebih rendah hingga tercapai suatu keseimbangan. Difusi yang dilakukan oleh sel hidup contohnya adalah peristiwa masuknya oksigen (O2) dan keluarnya karbon dioksida (CO2) pada respirasi sel.
b. Difusi dipermudah
Difusi dapat dipermudah oleh protein spesifik yang membentuk saluran protein pada membran sel. Mekanisme difusi dipermudah adalah sebagai berikut.
1) Difusi yang dipermudah oleh saluran protein. Banyak molekul polar yang berukuran besar (misalnya asam amino dan glukosa) dan ion (misalnya, K+, Na+ dan Cl-) tertahan oleh membran ganda fospolipid, tetapi dapat berdifusi melalui saluran yang dibentuk oleh protein. Protein yang biasanya membentuk saluran adalah protein integral. Saluran protein dapat membuka dan menutup karena adanya rangsangan listrik atau kimiawi, contohnya saat molekul neurotransmiter dapat membuka saluran protein pada membran sel saraf sehingga ion Na+ dapat masuk kedalam sel.
2) Difusi yang dipermudah oleh protein transpor. Protein transpor memiliki sifat seperti enzim, yaitu bersifat spesifik terhadap zat dan tempat pengikatan molekul yang diangkutnya. Protein transpor dapat berubah bentuk saat mengikat dan melepas molekul yang dibawanya. Protein transpor pada membran memudahkan difusi molekulasam amino dan glukosa.
c. Osmosis.
Osmosis adalah proses bergeraknya moleku pelarut (air) dari larutan yang berkonsentrasi rendah (hipotonik) ke larutan yang berkonsentrasi tinggi (hipertonik) melalui selaput semipermiabel. Osmosis merupakan difusi air melewati membran selektif permiabel yang arahnya ditentukan hanya oleh perbedaan komsentrasi zat terlarut total, bukan banyaknya zat terlarut. Contoh peristiwa osmosis adalah air laut yang meskipun memiliki berbagai jenis zat terlarut, molekul airnya tetap akan bergerak ke larutan yang konsentrasinya lebih tinggi.
Suatu larutan memiliki potensial osmotik, yaitu tekanan osmosis dalam larutan. Tekanan osmosis adalah tekanan yang diperlukan untuk menahan pergerakan pelarut (air) melalui membran selektif permiabel. Alat untuk mengukur tekanan osmosis disebut Osmometer. Osmometer dapat menjaga keseimbangan konsentrasi larutan didalam sel dengan konsentrasi larutan di luar sel suatu organisme.
1) Osmosis pada sel berdinding.
Jika berada pada larutan yang hipertonik, air didalam sel akan keluar, sehingga sel akan mengerut dan membran plasma akan tertarik menjauhi dinding sel, disebut plasmolisis. Jika sel berada pada larutan isotonik, akan menjadi lembek, namun jika sel berada pada larutan yang hipotonik, kecenderungan air akan masuk ke dalam sel, sehingga sel akan membesar. Peristiwa tersebut disebut Turgid.
2) Osmosis pada sel tidak berdinding.
Jika sel berada pada larutan isotonik, volume sel akan stabil (normal), misalnya sel eritrosit akan memiliki bentuk yang tetap jika dimasukan kedalam larutan garam 1 %. Jika sel dimasukan kedalam larutan yang hipertonik, air di dalam sel akan keluar, sehingga sel akan mengerut (krenasi), namun jika sel berada pada larutan hipotonik, air dari luar akan masuk ke dalam sel mengakbatkan sel akan membengkak bahkan pecah (lisis). Misalnya eritrosit akan mengalami hemolisis jika dimasukan ke dalam air (akuades).
Organisme bersel satu memiliki adaptasi khusus untuk dapat hidup pada lingkungan yang hipertonik maupun hipotonik dengan Osmoregulator (kontrol keseimbangan air). Contohnya Paramaecium sp. memiliki vakuola kontraktil untuk memompa air, sebagai osmoregulator.
Gambar peristiwa Osmosis
Sumber:
2. Transpor Aktif.
Transpor aktif adalah transpor zat melalui membran yang melawan gradien konsentrasi (dari konsentrasi rendah ke konsentrasi tinggi) sehingga memerlukan energi berupa ATP. Transpor aktif meliputi Pompa Ion, kotranspor, endositosis-eksositosis.
a. Pompa Ion
Pompa ion adalah transpor ion melalui membran dengan cara melakukan pertukaran ion dari dalam sel dengan ion di luar sel. Tranpor ion dilakukan oleh protein transpor yang tertanam pada membran plasma, menggunakan sumber energi berupa ATP. ATP dapat mentransfer gugus pospat terminalnya ke protein transpor, sehingga terjadi perubahan konformasi pada protein transpor. Perubahan konformasi tersebut membuat ion dapat diikat atau dilepaskan.
Setiap membran plasma memiliki potensial membran, yaitu energi potensial listrik yang timbul akibat distribusi anion dan kation yang tidak sama pada sisi membran yang berlawanan. Sitoplasma bermuatan negatif, sedangkan fluida ekstraseluler bermuatan positif. Potensial bertindak sebagai baterai atau sumber energi yang memengaruhi transpor substansi bermuatan.
Contoh pompa ion adalah Pompa ion Natrium-Kalium pada sel hewan. Sel hewan memiliki konsentrasi ion K+ lebih tinggi dan ion Na+ jauh lebih rendah dibandingkan dengan lingkungannya.
Membran sel hewan mempertahankan konsentrasi ion melawan gradien konsentrasi dengan memompa ion Na+ keluar dan ion K+ masuk ke dalam.
b. Kotranspor
Kotranspor adalah transpor aktif dari zat tertentu yang dapat menginisiasi transpor zat terlarut lainnya. Kotranspor dilakukan oleh dua protein transpor dengan energi berupa ATP. Contoh kotranspor yaitu pompa proton yang menggerakan transpor sukrosa pada sel tumbuhan.
c. Eksositosis-Endositosis
Eksositosis-Endositosis adalah transpor partikel dan molekul besar melalui pelipatan membran plasma atau pembentukan vesikula.
1) Eksositosis
Pada eksositosis, vesikula yang berisi makro molekul dari badan Golgi dipindahkan oleh sitokleleton untuk bergabung dengan membran plasma, kemudian vesikula menumphkan isinya keluar sel. Eksositosis dilakukan oleh sel-sel sekretori, misalnya sel pankreas yang menyekresikan hormon insulin ke dalam darah dan vesikula yang mengeluarkan karbohidrat untuk proses pembentukan dinding sel tumbuhan.
2) Endoitosis
Pada endositosis, makromolekul dikelilingi oleh membran plasma yang melipat membentuk vesikula, kemudia vesikula tersebut masuk kedalam sel.
Endositosis pada sel hewan, meliputi peristiwa berikut:
- Fagositosis, terjadi saat sel menelan partikel padat (makanan) dengan pseupodia, selanjutnya partikel dibungkus didalam kantong membran yang besar (Vakuola).
- Pinositosis, terjadi saat fluida ekstraseluler masuk dalam lipatan membran plasma yang membentuk vesikula kecil.
- Endositosis yang diperatarai reseptor, terjadi saat fluida ekstraseluler terikat pada reseptor spesifik yang berkumpul pada lubang yang dilapisi protein pada membran plasma, kemudia membentuk vesikula. Transpor ini bertujuan untuk memperoleh substansi spesifik dalam jumlah besar, misalnya penyerapan kolesterol untuk sintesis membran dan prekusor steroid lainnya.
Gambar Endositosis pada sel hewan
Sumber gambar : https://id.wikipedia.org/wiki/Endositosis
Referensi : Irnaningtyas, dkk, Biologi Untuk SMA/MA Kelas XI Peminatan Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Erlangga, Jakarta, 2016
Tidak ada komentar:
Posting Komentar