1. Sawar lipid dan protein transpor pada membran sel.
Membran sel hampir seluruhnya terdiri dari lapisan lipid ganda dan banyak sekali molekul protein yang melayang-layang dalam lipid.
Lapisan lipid ini sukar sekali dilalui oleh cairan ekstraselular, cairan intraselular, sehingga lapisan lipid ganda ini dapat berfungsi sebagai sawar.
Sebaliknya molekul protein mempunyai sifat yang berbeda.
Sebagian besar protein yang menembus merupakan “protein transport”. Beberapa protein mempunyai ruang licin yang dapat dilalui oleh molekul dan memungkinkan ion-ion atau molekul- molekul tertentu bergerak bebas; protein ini disebut “protein kanal”. Protein yang berikatan dengan zat-zat yang akan ditranspot disebut “protein pembawa”.
Transpor melalui membran sel dapat terjadi secara (difusi atau juga disebut transpor pasif).
Difusi berarti gerakan acak molekul zat, molekul demi molekul melalui ruang intermolekuler pada membran ataupun melalui kombinasi dengan protein pembawa. Energi yang menyebabkan difusi adalah energi gerak protein normal dari molekul.
2. Transpor Aktif
Gerakan ion atau zat lainnya melintasi membran dengan berkombinasi dengan protein pembawa tetapi selain itu melawan gradien energi yaitu dari tempat yang berkonsentrasi rendah ke tempat yang berkonsentrasi tinggi.
DIFUSI
Semua molekul dan ion dalam cairan tubuh, termasuk molekul air dan zat-zat terlarut, berada dalam gerakan konstan. Gerakan ini disebut panas dan gerakan ini tidak akan berhenti kecuali pada suhu nol absolut.
Gerakan molekul terus menerus diantara molekul yang satu dengan yang lainnya dalam cairan maupun gas disebut difusi.
Difusi melalui membran sel
Difusi melalui membran sel dibagi 2:
1. Difusi Sederhana
Gerakan kinetik molekular dari molekul atau ion melalui celah membran. Difusi ini dapat terjadi melalui membran sel dengan 2 cara :
(A). Melalui celah dari lipid ganda, khususnya jika bahan yang berdifusi terlarut lipid.
(B). Melalui saluran licin pada beberapa protein transport.
2. Difusi Dipermudah
Membutuhkan interaksi antara molekul ataupun ion dengan protein pembawa.
Difusi zat terlarut–lipid melalui lapisan lipid ganda.
salah satu faktor paling penting menentukan kecepatan suatu zat melalui lapisan lipid ganda ialah kelarutan lipid dari zat tersebut. Sebagai contoh kelarutan oksigen, nitrogen, karbondioksida dan alkohol dalam lipid adalah sangat tinggi.
Difusi melalui saluran protein “gerbang” salurannya.
Saluran protein diyakini merupakan suatu jalan yang menembus sela-sela protein.
Saluran protein dibedakan oleh dua sifat khas:
1. Saluran yang secara selektif bersifat permeabel terhadap zat tertentu.
Sebagian besar saluran protein sangat selektif untuk melakukan transport. Ini dikarenakan ciri khas saluran itu seperti diameternya, bentuknya dan jenis muatan listriknya.
Misalnya “Saluran Natrium”, hanya berukuran 0,3 x 0,5 nanometer dan saluran ini mempunyai muatan negatif yang kuat. Saluran lain adalah “Saluran Kalium” dimana saluran ini memiliki diameter 0,3 x 0,3 nanometer dan tidak mengandung muatan negatif.
2. Banyak saluran ini dapat dibuka dan ditutup oleh “gerbang”.
Adanya gerbang pada saluran protein mempunyai maksud untuk mengatur permeabilitas saluran.
Pembukaan dan penutupan gerbang dilakukan dengan 2 cara :
(A). Pengaturan Voltase Gerbang
Dalam hal ini, penyesuaian bentuk molekular pada gerbang akan memberikan respon potensial listrik. Misalnya pada saat terdapat muatan negatif kuat didalam membran sel, gerbang natrium akan tertutup.
Tetapi bila bagian dalam membran kehilangan muatan negatifnya, gerbang ini akan terbuka secara tiba-tiba.
Sehingga sejumlah besar ion natrium mangalir masuk. Demikian juga gerbang yang berada dalam saluran kalium, juga akan membuka bila bagian dalam membran sel bermuatan positif, tetapi respon ini jauh lebih lambat dari pada respon gerbang natrium.
(B). Gerbang Kimiawi
Beberapa gerbang saluran protein akan terbuka karena pengikatan molekul lain dengan protein,
Hal ini menyababkan perubahan pada molekul protein yang sesuai sehingga gerbang akan terbuka atau tertutup.
Misalnya efek asetilkolin yang akan membuka gerbang saluran asetilkolin. Gerbang ini sangat penting untuk penghantar sinyal dari satu sel saraf ke sel saraf lainnya dan dari sel saraf ke sel otot.
Difusi yang Dipermudah
Difusi yang dipermudah disebut juga difusi diperantarai pembawa.
Difusi sederhana
V Maks
Difusi dipermudah
Konsentrasi bahan
Gambar diatas memperlihatkan kecepatan difusi sederhana meningkat sebanding dengan peningkatan konsentrasi bahan. Sedangkan difusi dipermudah mendekati kecepatan maksimum. Hal ini disebabkan kecepatan molekul pembawa untuk berubah bentuk berbatas zat-zat penting yang melintasi membran sel melalui proses difusi yang dipermudah ialah glukosa dan sebagian asam amino.
Faktor-faktor yang mempengaruhi kecepatan akhir difusi:
1. Pengaruh permeabilitas membran terhadap kecepatan difusi.
Berbagai faktor yang mempengaruhi permeabilitas membran sel adalah :
A. Ketebalan membran – semakin tebal semakin rendah kecepatan difusi.
B. Kelarutan lipid – Semakin mudah zat larut dalam lipid semakin cepat difusinya.
C. Jumlah saluran protein yang dilewati oleh zat.
D. Suhu – semakin tinggi suhu semakin meningkat difusi.
E. Berat molekul dari zat yang berdifusi.
2. Pengaruh perbedaan konsentrasi terhadap difusi melalui membran
Kecepatan difusi kebagian dalam sebanding dengan konsentrasi bagian luar. Demikian pula sebaliknya. Oleh karena itu, kecepatan difusi netto kedalam sel sebanding dengan konsentrasi pada sisi luar dikurangi konsentrasi pada sisi dalam atau:
DIFUSI NETTO D (Co – Ci)
Dimana Co : konsentrasi pada sisi luar
Ci : Konsentrasi pada sisi dalam
D : Merupakan koefesien difusi membran sel untuk zat.
3. Pengaruh potensial listrik terhadap difusi ion
Konsentrasi ion negatif pada kedua sisi membran adalah sama tapi ion positif telah terpasang pada sisi kanan membran dan muatan negatif pada sisi kiri membran.
4. Pengaruh perbedaan tekanan
Tekanan berarti, penjumlahan semua gaya dari berbagai molekul yang menumbuk satu satuan luas pada waktu tertentu akibat peningkatan tekanan mengakibatkan pergerakan netto molekul dari sisi bertekanan tinggi kearah yang tekanan rendah.
Osmosis yang secara selektif melintasi membran permeabel
- Difusi netto air
Sejauh ini substansi yang paling banyak berdifusi melalui membran adalah air. Jumlah air yang berdifusi pada masing- masing arah melalui membran sel darah merah perdetik sebanyak kira-kira 100x volume sel itu sendiri. Secara normal, jumlah yang berdifusi dua arah begitu tepat dan berimbang sehingga sedikitpun tidak terjadi gerakan netto air.
Pada keadaan tertentu dimana terjadi perbedaan kosentrasi air sehingga terjadi pergerakan net air melintasi membran mengakibatkan sel membesar ataupun mengecil. Pergerakan net air ini disebut “osmosis”.
- Tekanan osmotik
Besarnya tekanan yang secara pasti diperlukan untuk menghentikan osmosis disebut tekanan osmotik.
Tekanan osmotik yang dihasilkan oleh pertikel dalam larutan,
ditentukan oleh jumlah partikel perunit volume cairan dan bukan masa partikel.
- “Osmolitas” – osmol
Untuk menyatakan konsentrasi dalam hal ini jumlah partikel, digunakan satuan yang disebut osmol. Satuan osmol adalah 1 gram berat molekul untuk zat terlarut yang tidak terurai.
Jadi 180 gram glukosa yang merupakan berat 1 gram molekul glukosa sama dengan 1 osmol glukosa karena molekul glukosa tidak terurai. Sebaliknya jika zat terlarut terurai menjadi dua ion, 1 gram berat molekul zat terlarut setara dengan dua osmol.
- Hubungan osmolalitas dengan tekanan osmotik
pada suhu tubuh normal 37°C ; konsentrasi 1 osmol perliter akan menimbulkan tekanan osmotik dalam larutan sebesar 19.300 mmHg
Transpor aktif
Transpor aktif terbagi menjadi dua:
I. Transpor aktif primer
Energi secara langsung bersal dari pemecahan adenosin trifosfat. Zat-zat yang ditranspor oleh transpor aktif primer antara lain adalah natrium, kalium, kalsium, hidrogen, klorida, dan beberapa ion lainnya. Akan tetapi tidak semua ion ini ditranspor melalui membran dari semua sel dan beberapa pompa akan berfungsi pada membran intra selular dan bukan pada membran permukaan sel.
Salah satu mekanisme transpor aktif adalah pompa natrium dan kalium (Na+K+), yaitu suatu proses transpor yang memompa ion natrium keluar melalui membran sel.
Transpor aktif primer untuk ion hidrogen. Ada 2 tempat dimana transpor aktif ion hidrogen berarti penting :
1. Dalam kelenjar gastrik pada lambung.
Pada kelenjar gastrik sel parietal yang terletak dilapisan dalam memiliki mekanisme aktif primer yang paling kuat untuk proses transpor ion hidrogen,
ini adalah dasar dari proses sekresi asam hidroklorida dalam sekresi pencernaan lambung.
2. Bagian akhir tubulus distal dan duktus koligentes kortikalis pada ginjal. Dalam hal ini , sejumlah besar ion hidrogen akan disekresi kedalam tubulus untuk dikeluarkan dari tubuh.
II. Transpor Aktif Sekunder – ko – Transpor transpor imbangan
Bila ion natrium ditranspor keluar dari sel maka peningkatan konsentrasi natrium diluar sel, sehingga ion natrium berdifusi lagi kedalam sel. Pada kondisi yang sesuai energi difusi dari natrium dapat menarik zat lain untuk bersama natrium melalui membran sel. Fenomena ini disebut “ko-transpor”, ini adalah suatu bentuk transpor aktif sekunder.
Mekanisme ko-transpor yang penting lain-lainnya :
(1). Mekanisme ko-transpor satu natrium – kalium - dua klorida.
(2). Ko transpor kalium – klorida
Dua mekanisme transpor imbangan yang khususnya penting adalah transpor imbangan natrium – kalsium dan transpor imbangan natrium – hidrogen. Transpor imbangan kalsium terjadi hampir diseluruh membran sel, dengan ion natrium bergerak kedalam dan ion kalsium keluar.
Transpor aktif melalui lembaran selular
Transpor jenis ini terjadi melalui epitel usus, epitel tubul ginjal, epitel semua kelenjar eksokrin, epitel kandung empedu, membran pleksuskoroideus otak.
Mekanisme pasar untuk transpor melalui
lembar selular ialah :
(1). Menyediakan transpor aktif melalui membran sel pada salah satu sisi sel, kemudian,
(2). Menyediakan difusi sederhana atau difusi yang dipermudah melalui membran pada sisi yang berlawanan pada sel.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar
Terima kasih atas perhatiannya...