PENDAHULUAN
Membran plasma merupakan selaput sel di sebelah luar sitoplasma. Di dalam sitoplasma terdapat bagian yang disebut organel. Semua organel dibatasi oleh membran. Membran plasma mengontrol lalu-lintas keluar masuk sel yang diselubunginya. Seperti semua membran biologis, membran plasma menunjukkan permeabilitas selektif, artinya memungkinkan beberapa zat untuk menembus membran tersebut secara lebih mudah daripada zat-zat yang lain. Kemampuan sel untuk membedakan pertukaran zat kimianya dengan lingkungan bersifat fundamental bagi kehidupan dan selektivitas tersebut dimungkinkan oleh membran plasma dan molekul-molekul komponennya.
TRANSFORT PADA MEMBRAN SEL
Salah satu fungsi dari membran sel adalah sebagai lalu lintas molekul dan ion secara dua arah. Molekul yang dapat melewati membran sel antara lain ialah 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.
Pada sel eukariota, membran sel yang membungkus organel-organel di dalamnya, terbentuk dari dua macam senyawa yaitu lipid dan protein, umumnya berjenis fosfolipid seperti senyawa antara fosfatidil etanolamina dan kolesterol, yang membentuk struktur dengan dua lapisan dengan permeabilitas tertentu sehingga tidak semua molekul dapat melalui membran sel, namun di sela-sela molekul fosfolipid tersebut, terdapat transporter yang merupakan jalur masuk dan keluarnya zat-zat yang dibutuhkan dan tidak dibutuhkan oleh sel.
 |
| Membran Sel |
Pada tahun 1972, Seymour Jonathan Singer dan Garth Nicholson mengemukakan model mosaik fluida yang disusun berdasarkan hukum-hukum termodinamika untuk menjelaskan struktur membran sel.Pada model ini, protein penyusun membran dijabarkan sebagai sekelompok molekul globular heterogenus yang tersusun dalam struktur amfipatik, yaitu dengan gugus ionik dan polar menghadap ke fase akuatik, dan gugus non-polar menghadap ke dalam interior membran yang disebut matriks fosfolipid dan bersifat hidrofobik. Himpunan-himpunan molekul globular tersebut terbenam sebagian ke dalam matriks fosfolipid tersebut. Struktur membran teratur membentuk lapisan ganda fluida yang diskontinu, dan sebagian kecil dari matriks fosfolipid berinteraksi dengan molekul globular tersebut sehinggal struktur mosaik fluida merupakan analogi lipoprotein atau protein integral di dalam larutan membran ganda fosfolipid.
Fungsi Transportasi Membran Sel
Fungsi lain yang penting dari membran sel adalah transportasi molekul dan ion masuk dan keluar dari sel. Membran semipermeabel yang memungkinkan molekul tertentu untuk bebas bergerak di atasnya. Sebagian besar hidrofobik kecil (tidak ada afinitas untuk air) molekul melewati membran ini secara bebas. Beberapa molekul bersifat hidrofilik kecil juga dapat berhasil. Tetapi yang lain harus dilakukan melintasi membran. Mutasi molekul melintasi membran mungkin atau mungkin tidak memerlukan penggunaan energi sel.
Transportasi sel merupakan salah satu fungsi penting membran plasma. Selain memberikan dukungan kepada sitoskeleton dan mengangkut molekul dan ion, membran sel memiliki berbagai fungsi lain juga, diantaranya :
- Interaksi dengan sel lain: membran ini juga bertanggung jawab untuk melampirkan sel pada matriks ekstraseluler (bahan non-hidup yang ditemukan di luar sel), sehingga sel dapat mengelompokkan bersama-sama untuk membentuk jaringan.
- Komunikasi dengan sel lain: Molekul-molekul protein dalam membran sel menerima sinyal dari sel lain atau lingkungan luar dan mengubah sinyal ke pesan, yang diteruskan ke organel dalam sel.
- Melakukan Aktivitas Metabolik: Dalam beberapa sel, molekul protein tertentu kelompok bersama untuk membentuk enzim, yang melakukan reaksi metabolisme dekat permukaan dalam dari membran sel.
Trasnportasi pada membran sel dapat dibedakan menjadi dua yaitu trasnpor pasif dan transpor aktif
Transportasi Pasif
Transportasi pasif adalah transportasi yang tidak memerlukan energi. Transportasi ini berlangsung karena adanya perbedaan konsentrasi antara zat atau larutan satu dengan yang lainnya. Transportasi pasif terdiri atas :
1. Difusi
Molekul memiliki tipe energi yang disebut gerak termal (panas atau kalor). Salah satu gerak termal adalah difusi, pergerakan molekul zat sehingga tersebar merata di dalam uang yang tersedia. Setiap molekul bergerak secara acak, namun difusi populasi suatu molekul dapat memiliki arah tertentu. Difusi merupakan proses spontan yang tidak memerlukan masukan energi. Setiap zat berdifusi menuruni gradien konsentrasinya sendiri, tidak terpengaruh oleh perbedaan konsentrasi zat-zat lain. Banyak lalu lintas melintasi membran sel berlangsung melalui difusi. Ketika zat lebih terkonsentrasi pada suatu sisi membran daripada sisi satunya, ada kecenderungan zat itu berdifusi melinasi membran menuruni gradien konsentrasinya. Salah satu contoh penting adalah pegambilan oksigen oleh sel yang melakukan respirasi seluler. Oksigen terlarut berdifusi ke dalam sel tersebut melintasi membran plasma. Selama respirasi seluler terus mengonsumsi O2 saat molekul tersebut masuk, difusi ke dalam sel akan berlanjut karena gradien konsentrasi mendukung pergerakan ke arah itu.
 |
| Difusi |
(a) Difusi satu zat terlarut. Membran memiliki pori-pori yang cukup besar untuk dilewati molekul pewarna. Pergerakan acak molekul pewarna akan menyebabkan sebagian molekul pewarna melewati pori-pori ini, ini akan lebih sering terjadi pada sisi yang mengandung lebih banyak molekul. Pewarna berdifusi dari tempat yang konsentrasinya lebih tinggi ke konsentrasinya yang lebih rendah (disebut berdifusi menuruni gradien konsentrasi). Ini mengarah pada esetimbangan dinamik, molekul zat terlarut terus melintasi membran namun pada laju yang sama dalam kedua arah.
b) Difusi dua zat terlarut. Larutan dua pewarna yang berbeda dipisahkan oleh membran yang permeabel terhadap keduanya. Setiap pewarna berdifusi menuruni gradien konsentrasinya sendiri. Akan terjadi difusi netto pewanna ungu ke kiri wlaupun konsentrasi zat terlarut total pada awalnya lebih besar di sebelah kiri.
Difusi zat melintasi membran biologis disebut trasnpor pasif karena sel tidak harus mengeluakan energi agar hal ini terjadi. Gradien konsentrasi sendiri mempresentasikan energi potensial dan menggerakkan difusi. Difusi sendiri merupakan perpindahan zat dari gradien konsentrasi tinggi ke konsentrasi rendah. Kecepatan difusi bergantung pada beberapa aspek, diantaranya adalah: :
- Wujud Materi : Semakin besar ikatan antar molekul, makin lama difusi terjadi (padat lebih sulit melakukan difusi)
- Suhu : Semakin tinggi suhu, maka ikatan antar molekul akan cepat terputus. Hal itu menyebabkan difusi menjadi cepat.
- Ukuran Molekul : Molekul yang berukuran kecil akan lebih mudah untuk melintasi suatu membran dari pada molekul yang besar pada suhu yang sama
- Konsentrasi : Semakin besar perbedaan konsentrasi antara zat dan pelarutnya, atau perbedaan konsentrasi zat pada dua tempat yang berbeda, menyebabkan semakin besar rata-rata difusinya 2. Osmosis
- Peristiwa yang penting dalam kehidupan ialah osmosis. Pada dasarnyaosmosis masih termasuk persitiwa difusi. Pada peristiwa osmosis, air dari larutan yang konsentrasinya rendah (hipotonis) akan bergerak ke konsentrasi yang lebih tinggi (hipertonis). Pada gambar di samping, air akan bergerak menembus membran selektif permeabel sehingga pada sisi tabung lainnya, volume air semakin bertambah. Larutan, misalnya glukosa mmpunyai tekanan osmosis. Tekanan osmotis dapat diukur dengan osmometer. Naiknya air pada pipa osmometer dapat dipakai untuk menentukan tekanan osmotis. Jadi tekanan somotis dapat dikatakan dengan tekanan yang diperlukan untuk mencegah pelarut bergerak melalui membran semi permeabel.
 |
| Osmosis |
 |
| Osmosis Pada sel Hewan
Osmosis Pada Sel Hewan
 |
3. Difusi Terfasilitasi
Banyak molekul polar dan ion yang dihalangi oleh lapisan ganda lipid pada membran, bisa berdifusi secara pasif berkat bantuan protein transpor yang membentang ke dua sisi membran. Fenomena ini dikenal sebagai difusi tefasilitasi atau difusi dipermudah. Meskipun dibantu oleh protein tanspor, difusi terfasilitasi dianggap sebagai transpor pasif karena zat terlarut bergerak menuruni gradien konsentrasinya. Ahli biologi sel masih mencoba mempelajari bagaimana tepatnya berbagai protein transpor memfasilitasi difusi. Sebagian besar protein transpor amat spesifik. Protein transpor tersebut mentranspor beberapa zat namun tidak meloloskan yang lain.
Seperti yang dideskripsikan sebelumnya, kedua tipe protein transpor adalah protein saluran dan protein pembawa. Protein saluran hanya menyediakan koridor yang dapat dilalui oleh molekul atau ion spesifik untuk menyebrangi membran. Saluran hidrofolik yang disediakan protein ini dapat membantu molekul air atau ion kecil untuk mengalir dengan amat cepat dari satu sisi membran ke sisi lain. Walaupun molekul air cukup kecil untuk menembus lapisan ganda fosfolipid, laju pergerakan air melalui cara ini relatif lambat akibat polaitas molekul air.
- protein saluran (ungu) memiliki saluran yang dapat dilalui oleh molekul air atau zat terlarut spesifik.
- protein pembawa berubah-ubah bentuk sehingga menggerakkan zat terlarut menyebrangi membran saat perubahan bentuk.
Kelompok protein lain adalah saluran ion. Banyak diantaranya berfungsi sebagai saluran bergerbang yang membuka atau menutup sebagai respon terhadap rangsangan. Difusi terfasilitasi mempercepat transpor zat terlarut dengan cara menyediakan saluran yang efisien melalui membran, namun tidak mengubah arah transpo. Akan tetapi, beberapa protein tanspor dapat menggerakkan zat terlarut melawan gradien konsentrasinya, melintasi membran plasma dari sisi yang konsentrasinya lebih rendah ke sisi yang konsentrasinya lebih tinggi.
 |
| Difusi terfasilitasi |
rangkuman nya
BalasHapus