MEKANISME TRANSPOR MELALUI MEMBRAN

Mekanisme transpor melalui membran terbagi menjadi 3 jenis yaitu difusi, osmosis, dan Transpor aktif.

A.  Difusi

Difusi adalah perpindahan molekul-molekul dari konsentrasi tinggi ke konsentrasi rendah baik melalui membran plasma ataupun tidak. Difusi dibedakan menjadi dua yaitu difusi sederhana dan difusi terbantu.

1.  Difusi sederhana

Difusi sederhana terjadi secara spontan, molekul zat akan berdifusi menyebar ke seluruh ruang sampai dicapai kesetimbangan. Kesetimbangan ini ditandai dengan kerapatan zat yang seragam di seluruh bagian ruang. Contoh difusi sederhana sebagai berikut.

a)  Setetes parfum akan menyebar ke seluruh ruangan (difusi gas di dalam medium udara).

b)  Molekul dari sesendok gula akan menyebar ke seluruh volume dalam gelas meskipun tanpa diaduk (difusi zat padat di dalam medium air) sehingga kerapatan zat tersebut merata.

Difusi sederhana dapat terjadi karena di pengaruhi oleh beberapa faktor yaitu:

-  Wujud materi.

Zat padat akan lebih lambat melakukan proses difusi di banding zat cair atau gas.

-  Ukuran molekul.

Molekul yang berukuran lebih besar akan lebih lambat melewati membran daripada molekul berukuran kecil.

-  Konsentrasi zat.

Semakin besar gradien konsentrasi antar zat makan akan semakin cepat laju difusinya.

-   Suhu.

Kenaikan suhu akan mengakibatkan molekul-molekul bergerak lebih cepat sehingga laju difusi semakin cepat.

Dari beberapa faktor di atas kita bisa lebih memahami difusi sebagai contoh jika kita melihat poin konsentrasi zat maka kita dapat menyimpulakn bahwa dengan semakin besarnya gradien konsentrasi maka akan terjadi tekanan pada molekul-molekul sehingga terjadi penyebaran zat di mana tekanan tersebut bernama tekanan difusi. Akhir dari proses difusi adalah menyatunya zat pelarut dan terlarut (homogen)

Laju difusi dapat di hitung dengan persamaan fick 1 berikut :

J : Pj. Σy di mana Pj = 1/r

Keterangan:

J    : Laju difusi (densitas fluks air).

Pj  : permeabilitas membran.

Σy : Beda Potensial Air.

R    : ketahanan (resistensi) membran.

2.  Difusi terbantu

Difusi terbantu merupakan proses difusi dengan perantara protein pembawa dari konsentrasi tinggi ke rendah. Contoh dari mekanisme tersebut adalah proses molekul glukosa melewati membran sel.Glukosa tidak dapat masuk dengan cara difusi spontan karena molekulnya terlalu besar sehingga untuk melakukan difusi terbantu maka sel menggunakan protein integral(intrinsik) dan protein perifer(eksterinsik) untuk mengangkut glukosa ke dalam sel mekanisme yang sama juga berlaku untuk Na+ Cl- Ca2+

B.  Osmosis

Osmosis adalah perpindahan molekul dari larutan berkepekatan rendah (hipotonis) ke larutan berkepekatan tinggi (hipertonis) melalui selaput (membran) semipermeabel. Osmosis juga berarti perpindahan molekul air melalui membran semipermeabel dari larutan yang konsentrasi airnya tinggi ke larutan yang konsentrasi airnya rendah.

Osmosis terjadi karena perbedaan tekanan potensial air antar satu cairan dengan cairan lain yang di batasi dengan membran semi permeabel. Proses osmosis memiliki tujuan untuk menyeimbangkan potensial air agar nilai potensial air di dalam maupun di luar sistem adalah sama. Peristiwa osmosis diawali dengan di masukannya suatu benda yang di kelilingi membran semi permeabel ke sebuah bejana ( atau sebuah tempat) di mana benda itu konsentrasinya bisa lebih kecil atau lebih besar terhadap cairan di luar sistem.

Proses osmosis dapat menyebabkan kerusakan sel. Apabila konsentrasi larutan dalam sel tinggi, air akan masuk ke dalam sel dan terjadi endosmosis. Endosmosis menyebabkan kehancuran sel karena membran plasmanya robek (lisis). Apabila konsentrasi larutan di luar sel tinggi, air dalam sel akan keluar dan terjadi eksosmosis. Eksosmosis pada hewan akan menyebabkan pengerutan sel (krenasi). Eksosmosis pada tumbuhan akan menyebabkan terlepasnya membran dari dinding sel yang disebut plasmolisis.

Osmosis terbagi menjadi beberapa jenis yaitu :

a)  Plasmolisis: plasmolisis merupakan keadaan di mana membran sel mengkerut dan terlepas dari dinding sel (terjadi pada sel tumbuhan). Plasmolisis terjadi karena nilai potensial air pada sel lebih tinggi di banding dengan nilai potensial air di luar sel.

b)  Krenasi: krenasi merupakan mengkerutnya sel hewan karena potensial air di sel lebih tinggi di banding di luar

c)  Lisis: merupakan keadaan di mana nilai potensial air di luar sel lebih tinggi di banding di sel sehingga sel mengalami penggembungan air.

Dua keadaan pertama di atas di sebabkan nilai potensial air di luar sel lebih kecil di banding di dalam sel.

Nilai tekanan osmosis dapat di hitung dengan beberapa rumus, dan diantaranya dengan persamaan  J.H Van Hoff yang berbunyi :

TO /π = - MIRT

keterangan :

TO : Tekanan Osmotik / Potensi Osmotik

M : Molaritas (Mol zat terlarut/1000gr)

I : Konstanta Ionisasi → untuk zat non ionisasi konstanta bernilai 1

R : Konstanta Gas (0,00831 L..mpam^-1K^-1)

T : Temperatur Absolut (celcius + 273 kelvin)

C.  Transpor Aktif

Transpor aktif merupakan mekanisme transportasi zat yang bergerak melawan gradien konsentrasi. Akibat dari melawan gradien adalah pada mekanisme ini di butuhkan energi untuk melawan hal tersebut. Transpor aktif meliputi pompa natrium-kalium, endositosis, eksositosis, dan pompa proton (kontraspor)

1.  Pompa Natrium – Kalium

Pompa natrium kalium merupakan pompa yang memompa kalium ke dalam sel dan membuang natrium ke luar sel dengan konfigurasi 2 ion kalium masuk ke sel di tukar dengan 3 ion natrium keluar ke lingkungan. Hal tersebut terjadi karena ion kalium lebih di buthkan di banding Na. Dalam jangka panjang sel harus mengeluarkan energi untuk mempertahankan jumlah kalium di dalam sel harus lebih banyak di banding di luar sel (mempertahankan dari difusi spontan).

2.  Endositosis

Endosistosis terdiri dari 3 jenis yaitu :

a)  Fagosistosis.

Fagosistosis merupakan proses endosistosis di mana zat yang masuk ke dalam sel berupa padatan. Saat zat tersebut menempel di membran maka zat tersebut akan di selubungi oleh sebuah vesikel yang mengarah ke vakuola makanan. Contohnya saat Amoeba proteus memakan bakteri.

b)  Pinositosis.

Pinosistosis merupakan proses endositosis di mana zat yang masuk berupa cairan pekat.biasanya terjadi di sel sel kelenjar dan ekskresi.proses sama dengan fagosistosis.

c) Endosistosis terbantu.

Endosistosis terbantu merupakan proses endosistosis yang di bantu oleh enzim tertentu saat zat tersebut mencapai membran maka zat itu akan melepaskan enzim biasanya berupa ligan yang akan berikatan dengan reseptor di memebran tersebut seketika akan muncul cekungan cekungan itu sendiri terlapisi dengan reseptor membran.

3.  Eksositosis

Eksositosis merupakan proses pembuangan zat ke luar sel , untuk melakukan hal tersebut sel    Harus membungkus zat yang ingin di buang dengan vesikel di mana vesikel itu di buat di badan Golgi. Setelah di bungkus maka zat itu akan di buang ke luar, saat vesikel itu menempel dengan Membran bagian terluar,  vesikel yang mengenai membran akan melisis kan membran yang tersentuh sehingga muncul sebuah celah antara isi vesikel dengan lingkungan lalu vesikel terus maju. Bagian yang terlisis saat vesikel menabrak membran di gantikan oleh vesikel tersebut.lalu isi vesikel keluar.

4.  Pompa Proton.

Pompa proton merupakan pompa transpor aktif selekstif  yang berkontribusi secara tidak langsung dalam transpor aktif senyawa lain sebagai contoh adalah pemompaan ion hidrogen ke luar sel yang membutuhkan energi dari ATP. Di mana setelah terlepas dari dalam sel ion tersebut akan berikatan dengan sukrosa dan masuk ke dalam sel lagi melewati kontraspor sehingga pompa ini di sebut juga pompa kontraspor.