5/20/2018 Transpor Aktif Dan PaSIF
1/35
BAB I
PENDAHULUAN
1. Latar Belakang
Setiap makhluk hidup, baik dari prokariota hingga organisme multiseluler
yang paling kompleks akan melakukan pertukaran zat dengan lingkungannya
pada tingkat seluler, pertukaran zat tersebut sangat penting bagi metabolisme sel.
Membran plasma merupakan batas kehidupan, yang memisahkan sel hidup
dengan sekelilingnya yang mati. Lapisan tipis yan luar biasa ini tebalnya kira-
kira 8 nm. Seperti semua membran biologis, membran plasma memiliki
permeabilitas selektif, yakni membran ini memungkinkan beberapa substansi
dapat melintasinya dengan lebih mudah daripada substansi lainnya. (Campbell,
dkk., 2002).
Transpor zat melalui membran plasma ini dibedakan menjadi dua, yaitu
transport zat yang memerlukan energy (transport aktif) dan transport zat yang
tidak memerlukan energi (transport pasif). Transpor aktif meliputi proses pompa
ATP, eksositosis, dan endositosis. Adapun transport pasif meliputi proses difusi,
osmosis, dan difusi terbantu.
Begitu besarnya peranan membran sel terhadap kelangsungan hidup sel
membuat orang tidak pernah puas dan berhenti mempelajarinya. Banyak
penemuan di berbagai bidang yang berhubungan dengan struktur, komposisi,
maupun sistem transpor. Oleh karena itu, dalam makalah ini akan dibahas lebih
5/20/2018 Transpor Aktif Dan PaSIF
2/35
spesifik mengenai proses transport zat melalui membran sel baik secara transport
aktif maupun transport pasif serta aplikasinya.
2. Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang yang telah dijelaskan di atas, perumusan
masalah dalam makalah ini adalah sebagai berikut:
1. Bagaimana proses transpor zat yang terjadi di dalam tubuh
2. Apa saja contoh transpor zat?
3. Tujuan
Tujuan dari penyusunan makalah ini adalah untuk :
1. Mengetahui proses transpor zat yang terjadi dalam tubuh
2. Mengetahui contoh-contoh transpor zat
3.
Manfaat
Adapun manfaat dari penyusunan makalah ini adalah dapat memperluas
pengetahuan pembaca dalam memahami proses transport zat-zat, baik secara
transport aktif maupun transport pasif melalui membran sel yang terjadi di dalam
tubuh.
5/20/2018 Transpor Aktif Dan PaSIF
3/35
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
1. Transpor Melalui Membran
Membran sel adalah komponen sel yang sangat penting yaitu menjadi
jalan utama keluar masuknya molekul ataupun ion ke dalam dan ke luar sel.
Organisasi molekuler membran mengakibatkan permeabilitas selektif. Hal ini
berarti membran mengatur molekul dan ion yang bisa keluar dan masuk sel
sehingga substansi-substansi tersebut tidak dapat melintas secara sembarangan.
Sel tersebut dapat mengambil berbagai macam molekul dan ion kecil dan
menolak yang lainnya.
Molekul yang dapat melintasi bilayer lipid dengan cepat adalah molekul
kecil, larut dalam lipid, hidrofobik, dan nonpolar. Molekul hidrofobik seperti
hidrokarbon, CO2, dan O2dapat larut dalam membran dan melintasinya dengan
mudah. Molekul sangat kecil yang polar tetapi tidak bermuatan juga dapat
melewati membran dengan lebih lambat. Contohnya ialah air, urea, gliserol, dan
etanol. Bilayer lipid tidak sangat permeabel terhadap molekul polar tak
bermuatan yang lebih besar seperti glukosa dan sukrosa. Bilayer ini relatif tidak
permeabel terhadap ion, sekalipun ion-ion kecil seperti H+, K
+, dan Na
+.
Ada dua mekanisme transpor berdasarkan jumlah molekul yang
melintasi membran yaitu uniport (transpor satu molekul) dan co-transport
(transpor dua molekul). Co-transport berdasarkan kedua arah molekul yang
5/20/2018 Transpor Aktif Dan PaSIF
4/35
ditranspor dibagi menjadi symport (dua molekul ditranspor dengan arah yang
sama), misalnya glukosa dan Na
+
, dan antiport (kedua molekul ditranspor
dengan arah berlawanan), misalnya pompa Na-K.
Transpor melalui membran berdasarkan aliran gradien elektrokimia
dibagi menjadi transpor aktif dan transpor pasif. Transpor pasif artinya molekul
melewati membran tanpa melawan gradien konsentrasi dan sel tidak
mengeluarkan energi, misalnya air secara osmosis dan O2secara difusi. Ada juga
mekanisme difusi yang dipermudah dengan menggunakan protein spesifik atau
sering juga disebut transpor terfasilitasi. Sedangkan transpor aktif membutuhkan
energi karena harus melawan gradien konsentrasi, misalnya pompa Na dan K.
Transpor aktif dan pasif diperantarai oleh protein carrieryang berikatan
dengan sumber energi. Protein ini akan mengikat senyawa yang akan ditranspor
dengan adanya perubahan pada konformasi protein. Protein carrier membantu
molekul keluar masuk sel dengan mekanisme ping-pong. Transpor ini relatif
lambat karena molekul yang masuk ditahan dulu dalam protein carrier yang
memediasi difusi kemudian baru dikeluarkan ke dalam sel.
Selain protein carrier, transpor pasif juga dapat melewati protein
channel. Protein ini tidak mengikat senyawa yang akan ditranspor, berupa lubang
hidrofilik sepanjang lipid bilayer. Transpor melalui channel lebih cepat daripada
melalui carrier.
5/20/2018 Transpor Aktif Dan PaSIF
5/35
Gambar 1 Transport molekul melalui membran
Ada beberapa manfaat transpor membran yaitu:
Menjaga kestabilan pH
Menjaga konsentrasi zat dalam sel untuk aktivitas enzim
Memperoleh pasokan zat makanan, bahan energi atau zat lain
Membuang sisa metabolisme yang beracun
Memasok ion yang penting untuk kegiatan saraf dan otot
2. Transpor Aktif
Transpor aktifadalah pergerakan atau pemindahan yang menggunakan
energi untuk mengeluarkan dan memasukan ion - ion dan molekul melalui
membran sel yang bersifat parmeabel dengan tujuan memelihara keseimbangan
molekul kecil di dalam sel. Transpor aktif dipengaruhi oleh muatan listrik di
dalam dan di luar sel, dimana muatan listrik ini ditentukan oleh ion natrium
5/20/2018 Transpor Aktif Dan PaSIF
6/35
(Na+), ion kalium (K
+), dan ion klorin (Cl
-). Keluar masuknya ion Na
+dan
K
+
diatur oleh pompa natrium - kalium. Transpor aktif dapat berhenti jika sel
didinginkan, mengalami keracunan, atau kehabisan energi.
Transpor aktif memerlukan molekul pengangkut berupa protein
integral pada membran, dimana di dalam molekul ini, terdapat situs pengikatan.
Proses transport aktif dimulai dengan pengambilan tiga ion Na+dari dalam sel
dan menempati situs pengikatan pada protein integral. Energi diperlukan untuk
mengubah bentuk protein integral pada membran yang sebelumnya membuka
kearah dalam sel menjadi membuka kebagian luar sel. Selanjutnya, ion
Na+terlepas dari situs pengikatan dan keluar dari protein integral menuju keluar
sel. Kemudian dari luar sel, dua ion K+menempati situs pengikatan di protein
integral. Bentuk protein integral berubah, dari sebelumnya membuka kearah luar
menjadi membuka kearah dalam sel dan ion kalium dilepaskan kedalam sel.
Gambar 2 Transpor Aktif
http://2.bp.blogspot.com/-XcMY0RgbC-o/T9cwiZlg4gI/AAAAAAAAAGE/cMXKpzmg-8U/s1600/Transpor+aktif.jpg5/20/2018 Transpor Aktif Dan PaSIF
7/35
Energi tambahan yang digunakan dalam proses transpor aktif berasal
dari ATP yang dihasilkan oleh mitokondria melalui proses respirasi. Selain itu,
pada membran sel terdapat lapisan protein. Salah satu jenis protein yang terdapat
di membran sel tersebut adalah protein transpor. Protein transpor mengenali zat
tertentu yang masuk atau keluar sel. Zat yang dipindahkan dengan cara transpor
aktif pada umumnya adalah zat yang memiliki ukuran molekul cukup besar
sehingga tidak mampu melewati membran sel. Sel mengimbangi tekanan
osmosis lingkungannya dengan cara menyerap atau mengeluarkan molekul-
molekul tertentu. Dengan demikian, terjadi aliran air masuk atau keluar sel.
Kemampuan mengimbangi tekanan osmosis dengan transpor aktif menjadi
sangat penting untuk bertahan hidup.
Pompa natrium kalium merupakan contoh transpor aktif yang banyak
ditemukan pada membran sel. Perpindahan molekul ini menggunakan energi
ATP untuk mengeluarkan natrium (Na+) keluar sel dan bersama dengan itu
memasukkan kalium (K+) ke dalam sel. Perhatikan gambar berikut.
5/20/2018 Transpor Aktif Dan PaSIF
8/35
Gambar 3 Pompa ion Na
+
dan K
+
Ion Na+dan K
+dengan transpor aktif dapat melewati membran sel. (1) Ion
Na+ terikat pada suatu tempat di protein membran. (2) Ion Na
+ tersusun dengan
formasi tertentu untuk dilepaskan ke luar sel. (3) Ion K+dari luar diikat. (4) Hal
ini merangsang membran sel untuk kembali ke bentuk semula. (5) Ion K+
dilepaskan protein membran dan masuk ke dalam sel.
Dua jenis transpor aktif yaitu :
a. Transport aktif primer (energi dari hidrolisis ATP) yaitu transpor yang
bergantung pada potensial membran. Dalam keadaan stabil, ekstraseluler
5/20/2018 Transpor Aktif Dan PaSIF
9/35
memiliki konsentrasi Na+10 kali lebih tinggi dari pada di dalam sel,
sedangkan konsentrasi ion K
+
lebih rendah di dalam sel dari pada di luar sel.
Kalau konsentrasi Na+ dalam sel meningkat maka Na
+perlu dikeluarkan,
maka diperlukan ATP untuk memompa Na+
keluar dengan cara Na+akan
terikat pada sisi spesifik pada saluran protein, sehingga menyababkan
rangsangan fosforilasi dan terjadi hidrolisis ATP, menghasilkan suatu
perubahan pada konformasi saluran protein berakibat Na+yang terikat
bergerak keluar sel dan terjadi reduksi afinitas ikatan Na+pada protein saluran
sehingga Na+terlepas. Pada waktu bersamaan, di bagian ekstraseluler
K+mengalami afinitas di bagian sisi protein saluran, terjadi stimulus
defosforilasi berakibat perubahan konformasi saluran protein sehingga terjadi
gerakan yang menyebabkan K+bergerak ke bagain interseluler. Saluran
protein memiliki tiga tempat spesifik untuk ikatan Na
+
dan dua untuk K
+
,
sehingga setiap kali siklus transpor tiga Na+dan dua K
+ lewat membran sel
membutuhkan satu molekul ATP yang terhidrolisa.
5/20/2018 Transpor Aktif Dan PaSIF
10/35
Gambar 4 Transpor Aktif Primer
b. Transport aktif sekunder (energi dari gradien ion) Transpor aktif juga
memindahkan mikromolekul yang berada di daerah lumen usus, misalnya
perpindahan glukosa dan asam amino berkonsentrasi rendah ke dalam sel usus
dengan konsentrasi relatif tinggi. Perpindahan ini tidak menggunakan ATP
hasil hidrolisis tetapi digerakkan karena perbedaan gradien Na+. Konsentrasi
Na+ ekstraseluler usus lebih rendah daripada dalam sel, sehingga terjadi
perpindahan ion ke dalam sel dengan cara berikatan dengan bagian sisi
protein saluran, selanjutnya diikuti oleh glukosa yang berikatan dengan
protein saluran yang sama tetapi pada sisi yang lain. Transpor seperti ini
disebut transpor aktif sekunder.
http://2.bp.blogspot.com/-mqrHQdRrysQ/TsCd0xLMSRI/AAAAAAAAAJI/ld7Ecg35G-I/s1600/tranzpor+aktif.jpg5/20/2018 Transpor Aktif Dan PaSIF
11/35
Gambar 5 Transpor Aktif Sekunder
Adapun contoh transport aktif adalah sebagai berikut:
1. Endositosis adalah transport makromolekul dan materi yang sangat kecil ke
dalam sel dengan cara membentuk veskula baru dari membran plasma
Langkah - langkahnya pada dasarnya merupakan kebalikan dari eksositosis.
Sebagian kecil luas membran plasma terbenam kedalam membentuk kantong.
Begitu kantong ini semakin dalam, kantong ini terjepit membentuk vesikula
yang berisi materi yang didapat dari luar selnya. Endositosis dibutuhkan untuk
berbagai macam fungsi yang penting bagi sel, karena endositosis dapat
meregulasi berbagai macam proses seperti pengambilan nutrisi, adhesi dan
migrasi sel, reseptor sinyal, masuknya patogen, neurotransmisi, presentasi
antigen, polaritas sel, mitosis, pertumbuhan dan diferensiasi, dan masuknya
obat.
http://1.bp.blogspot.com/-t9jebh-sIq8/TsCeexaS9bI/AAAAAAAAAJQ/d_nsxs6nPAM/s1600/transpor+aktif+2.jpg5/20/2018 Transpor Aktif Dan PaSIF
12/35
Endositosis merupakan proses pemasukan zat kedalam sel. Proses ini
tergolong transport aktif karena melawan kadar gradien (dari konsentrasi
rendah kekonsentrasi tinggi) dan memerlukan energi sel. Endositosis terbagi
dua, yaitu fagositosis (pemasukan zat padat) dan pinositosis (permasukan
zat cair). Contoh endositosis adalah sel darah putih yang memakan bakteri
penyakit. Sel tersebut membungkus bakteri dan menangkapnya dalam suatu
vakuola makanan yang selanjutnya dicerna oleh lisosom. Endositosis terdiri
tiga jenis, yaitu :
Fagositosis (pemakan seluler),berasal dari bahasa
yunaniphageinmakan dancytossel, berupa padatan yang
ukurannya lebih besar. Sel menelan suatu partikel dengan pseudopod
yang membalut disekeliling partikel tersebut dan membungkusnya di
dalam kantong berlapis-membran yang cukup besar untuk
digolongkan sebagai vakuola.
Partikel itu dicerna setelah vakuola bergabung dengan lisosom yang
mengandung enzim hidrolitik. Contoh cilliata atau organisme
mikroskopik lain yang dimakan atau ditelan oleh amoeba. Selama
fagositosis mangsa menjadi tidak berdaya oleh sekresi dari sel
pemangsa (Fagositik).
5/20/2018 Transpor Aktif Dan PaSIF
13/35
Gambar 6 Proses Fagositosis
Keterangan gambar:
1. Sebuah sel Amoeba mendekati selParamaecium.
2. Amoeba membentuk kaki semu (pseudopodia) dan semakin
mendekatiParamaecium.
3. Amoeba mengurung sel Paramaecium dengan kaki semu dan
memasukkannya ke dalam vakuola makanan.
4. Lisosom pada Amoeba mulai bergabung (fusi) dengan vakuola
makanan untuk mengeluarkan enzim pencernaan.
Pinositosis(peminum seluler), dari bahasa yunanipineinminum
dan cytossel, sel meneguk tetesan fluida ekstraseluler
dalam vesikula kecil. Karena salah satu atau seluruh zat terlarut yang
larut dalam tetesan tersebut dimasukkan ke dalam sel, pinosistosis
tidak spesifik dalam substansi yang ditranspornya. Pinositosis
merupakan peristiwa masuknya sejumlah kecil medium kultur dengan
5/20/2018 Transpor Aktif Dan PaSIF
14/35
membentuk lekukan-lekukan membran sel. Peristiwa ini dapat terjadi
bila konsentrasi protein dan ion tertentu pada medium sekeliling sel
sesuai dengan konsentrasi di dalam sel. Proses pinositosis dapat
diamati dengan mikroskop elektron.
Sel-sel yang melakukan proses pinositosis ini antara lain sel darah
putih, epitel usus, makrofag hati, dan lain-lain. Tahapan proses
pinotosis adalah sebagai berikut.
Gambar 7 Proses Pinositosis
Keterangan gambar:
1. Molekul-molekul medium kultur mendekati membran sitoplasma.
2. Molekul-molekul mulai melekat (menempel) pada plasma, hal ini
terjadi karena adanya konsentrasi yang sesuai antara protein dan
ion tertentu pada medium sekeliling sel dengan di dalam sel.
3. Mulai terbentuk invaginasi pada membran sitoplasma.
5/20/2018 Transpor Aktif Dan PaSIF
15/35
4. Invaginasi semakin ke dalam sitoplasma.
5.
Terbentuk kantong dalam sitoplasma dan saluran pinositik.
6. Kantong mulai lepas dari membran plasma dan membentuk
gelembunggelembung kantong.
7. Gelembung-gelembung kantong mulai mempersiapkan diri untuk
melakukan fragmentasi.
8. Gelembung pecah menjadi gelembung yang lebih kecil.
Endositosis yang diperantarai reseptor, yang tertanam dalam
membran adalah protein dengan tempat reseptor spesifik yang
dipaparkanke fluide ekstraseluler. Ekstraseluler yang terkait pada
reseptor disebut ligan, yaitu satu istilah umum untuk setiap molekul
yang terkait khususnya pada tempat resptor moleku lain. Protein
resptor biasanya mengelompok dalam daerah membran yang disebut
lubang terlapisi, yang isi sitoplasmiknya dilapisi oleh lapisan protein
samar. Protein pelapis ini mungkin membantu memperdalam lubang
dalam membentuk vesikula. Endositosis yang diperantarai reseptor
memungkinkan sel dapat memperoleh substansi spesifik dalam jumlah
yang melimpah sekalipun substansi itu mungkin saja konsentrasinya
tidak tinggi dalam fluida seluler Misalnya, sel manusia menggunakan
proses ini untuk menyerap kolesterol dan digunakan dalam sintesis
membran dan sebagai prekursor untuk sintesis steroid lainnya.
5/20/2018 Transpor Aktif Dan PaSIF
16/35
Proses dari berbagai jenis endositosis dapat dilihat pada gambar
berikut :
Gambar 8 Proses Endositosis
2. Eksositosis merupakan proses sel mensekresi makromolekul dengan cara
menggabungkan vesikula dengan membran plasma, vesikula transport yang
terlepas dari apatatus golgi dipindahkan oleh sitoskeleton ke membran plsma.
Ketika membran vesikula dan membran plasma bertemu, molekul lipid bilayer
menyusun ulang dirinya sendiri sehingga kedua membran bergabung.
Kandungan vesikula kemudian tumpah kedalam sel. Banyak sel sekretoris
menggunakan eksositosis untuk mengirim keluar produk-produk yang
dihasilkan oleh sel sekretoris tersebut. Misalnya, sel tertentu dalam pankreas
menghasilkan hormon insulin dan menekresikannnya kedalam darah melalui
eksositosis. Contoh lain adalah neuron atau sel saraf, yang menggunakan
eksositosis untuk melepaskan sinyal kimiawi yang merangsang sel otot.
5/20/2018 Transpor Aktif Dan PaSIF
17/35
Ketika sel tumbuhan sedang membuat diding sel, eksositois mengeluarkan
karbohidrat dari vesikula golgi kebagian luar selnya.
3. Transpor Pasif
Transpor pasif merupakan perpindahan zat yang tidak memerlukan
energi. Perpindahan zat ini terjadi karena perbedaan konsentrasi antara zat
atau larutan. Transpor pasif melalui peristiwa difusi, osmosis, dan difusi
terbantu.
a. Difusi
Difusi adalah peristiwa mengalirnya/berpindahnya suatu zat dalam
pelarut dari bagian berkonsentrasi tinggi ke bagian yang berkonsentrasi
rendah. Perbedaan konsentrasi yang ada pada dua larutan disebut gradien
konsentrasi. Difusi akan terus terjadi hingga seluruh partikel tersebar luas
secara merata atau mencapai keadaan kesetimbangan dimana perpindahan
molekul tetap terjadi walaupun tidak ada perbedaan konsentrasi. Zat yang
memiliki berat molekul kecil akan lebih cepat berdifusi dibandingkan zat
dengan berat molekul besar. Oleh karena itu, zat yang paling mudah
berdifusi adalah gas. Cairan relatif lebih lambat berdifusi dibandingkan
dengan gas. Tidak seluruh molekul dapat berdifusi masuk ke dalam sel.
Membran sel terdiri atas molekul-molekul fosfolipid dengan pori-pori
ultramikroskopik yang dapat melewatkan molekul-molekul berukuran kecil
dan ion. Molekul-molekul yang dapat melewati membran sel di antaranya
http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Zat&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Kesetimbanganhttp://id.wikipedia.org/wiki/Kesetimbanganhttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Zat&action=edit&redlink=15/20/2018 Transpor Aktif Dan PaSIF
18/35
adalah oksigen, karbon dioksida, air, dan beberapa mineral yang larut dalam
air. Molekul berukuran sedang, seperti molekul gula dan asam amino, tidak
dapat berdifusi melewati membran sel. Pertukaran O2dan CO2pada proses
respirasi hewan merupakan salah satu contoh difusi. Pada prinsipnya, pada
difusi membran sel bersifat pasif. Membran sel tidak mengeluarkan energi
untuk memindahkan molekul ke luar maupun ke dalam sel.
Larutan yang konsentrasi zat terlarutnya lebih tinggi dibandingkan
dengan larutan di dalam sel dikatakan sebagai larutan hipertonis sedangkan
larutan yang konsentrasinya sama dengan larutan di dalam sel disebut
larutan isotonis. Jika larutan yang terdapat di luar sel, konsentrasi zat
terlarutnya lebih rendah daripada di dalam sel dikatakan sebagai larutan
hipotonis.
Gambar 9 Perpindahan air menembus membran selektif permeabel
Ada beberapa faktor yang mempengaruhi kecepatan difusi, yaitu:
5/20/2018 Transpor Aktif Dan PaSIF
19/35
Ukuran partikel. Semakin kecil ukuran partikel, semakin cepat
partikel itu akan bergerak, sehinggak kecepatan difusi semakin
tinggi.
Ketebalan membran. Semakin tebal membran, semakin lambat
kecepatan difusi.
Luas suatu area. Semakin besar luas area, semakin cepat kecepatan
difusinya.
Jarak. Semakin besar jarak antara dua konsentrasi, semakin lambat
kecepatan difusinya
Suhu. Semakin tinggi suhu, partikel mendapatkan energi untuk
bergerak dengan lebih cepat. Maka, semakin cepat pula kecepatan
difusinya. Proses difusi dapat dilihat pada Gambar 10.
http://4.bp.blogspot.com/-W69XqHqcQQA/URffSiV9OTI/AAAAAAAAAPA/bCMOxyzw81A/s1600/Difusi.jpg5/20/2018 Transpor Aktif Dan PaSIF
20/35
Gambar 10 Peristiwa Difusi
Mekanisme Difusi
Difusi 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), difusi melalui saluran yang terbentuk oleh protein
transmembran (simple difusion by channel formed), dan difusi difasilitasi
(fasilitated difusion).
Difusi sederhana melalui membran 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 channel. 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 ,
5/20/2018 Transpor Aktif Dan PaSIF
21/35
tidak dapat menembus membrane secara langsung, tetapi memerlukan
protein pembawa atau transporter untuk dapat menembus membran.
Gambar11Mekanisme difusi. (a) Dua ruang dengan konsentrasi zat yang berbeda.
(b) Terjadi perpindahan zat setelah sekat dibuka. (c) Konsentrasi zat telah seimbang,
tidak ada perpindahan zat.
b. Difusi Terfasilitasi
Difusi terfasilitasi yaitu difusi yang difasilitasi oleh protein dan
tersusun dalam bentuk saluran (protein trans membran) dan carrier protein
yang merupakan protein pembawa.
5/20/2018 Transpor Aktif Dan PaSIF
22/35
Gambar 12 Difusi terfasilitasi
Difusi melalui protein transmembran sering digunakan oleh sel-sel
syaraf untuk perpindahan ion Na+dan K
+serta ion-ion seperti Cl
-,Ca
2+dan
HCO3-
. Protein pembawa (carrier protein) memiliki permukaan spesifik
untuk ion, glukosa dan asam amino sehingga masing-masing senyawa
tersebut dapat berikatan. Difusi melalui protein pembawa dapat terjadi
beberapa macam sebagai berikut: (1)uniport, terjadi kalau protein pembawa
hanya mengikat satu macam ion, misal glukosa ekstraseluler yang relatif
tinggi maka lintasannya menggunakan cara ini, (2)kotransport, terjadi jika
protein pembawa mengikat sepasang ion. Kotransport ada dua macam yaitu
pertama,simport, jika transpor memindahkan dua macam ion kearah yang
sama, misalnya glukosa ekstraseluler dengan konsentrasi rendah akan terikat
ke sisi protein pembawa dan masuk ke dalam sel bersama dengan Na+,
kedua dengan cara antiport, jika transpor memindahkan dua macam ion
5/20/2018 Transpor Aktif Dan PaSIF
23/35
yang terikat pada protein pembawa dan berpindah dengan arah berlawanan.
Contoh antiport adalah chloride- bicarbonate exchanger yaitu pertukaran
ion Cl-dengan ion HCO
3-.
Gambar 13 Mekanisme Difusi Terfasilitasi
Difusi terbantu sangat tergantung pada suatu mekanisme transpor dari
membran sel. Difusi terbantu dapat ditemui pada kehidupan sehari-hari,
misalnya pada bakteriEscherichia coli yang diletakkan pada media laktosa.
Membran sel bakteri tersebut bersifat impermeabel sehingga tidak dapat
dilalui oleh laktosa. Setelah beberapa menit kemudian bakteri akan
membentuk enzim dari dalam sel yang disebut permease, yang merupakan
suatu protein sel. Enzim permease inilah yang akan membuatkan jalan bagi
laktosa sehingga laktosa ini dapat masuk melalui membran sel. Difusi
5/20/2018 Transpor Aktif Dan PaSIF
24/35
terbantu sangat tergantung pada suatu mekanisme transpor dari membran
sel. Difusi terbantu dapat ditemui pada kehidupan sehari-hari, misalnya pada
bakteri Escherichia coli yang diletakkan pada media laktosa. Membran sel
bakteri tersebut bersifat impermeabel sehingga tidak dapat dilalui oleh
laktosa. Setelah beberapa menit kemudian bakteri akan membentuk enzim
dari dalam sel yang disebut permease, yang merupakan suatu protein sel.
Enzim permease inilah yang akan membuatkan jalan bagi laktosa sehingga
laktosa ini dapat masuk melalui membran sel.
c. Difusi Sederhana
Difusi sederhana melalui membran 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, membran 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 channel. 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, molekulmolekul berukuran besar seperti asam
5/20/2018 Transpor Aktif Dan PaSIF
25/35
amino, glukosa, dan beberapa garam garam mineral, tidak dapat
menembus membran secara langsung, tetapi memerlukan protein pembawa
atau transporter untuk dapat menembus membran. Proses masuknya
molekul besar yang melibatkan transforter dinamakan difusi difasilitasi.
d. Osmosis
Osmosis adalah perpindahan air melalui membran permeable selektif
dari bagian yang lebih encer kebagian yang lebih padat. Membran semi
permeabel harus dapat ditembus pelarut, tapi tidak oleh zat terlarut, yang
mengakibatkan gradient tekanan sepanjang membran. Perpindahan zat
terlarut dari
konsentrasi rendah
ketinggi melalui
membrane semi
permeable. Contoh
peristiwa osmosis
dapat dilihat
pada gambar
berikut :
5/20/2018 Transpor Aktif Dan PaSIF
26/35
Gambar 14 Macam-macam peristiwa osmosis
Osmosis adalah salah satu cairan yang melewati membran dari
konsentrasi larutan yang rendah ke konsentrasi larutan yang tinggi. Pada
osmosis yang bergerak melalui membran semipermeabel ialah air dari
larutan hipotonis (konsentrasi air tinggi, konsentrasi zat terlarut rendah) ke
hipertonis (konsentrasi air rendah, konsentrasi zat terlarut tinggi). Larutan,
misalnya glukosa mempunyai tekanan osmotik. Tekanan osmotik dapat
diukur menggunakan osmometer. Naiknya air pada pipa osmometer dapat
dipakai untuk menentukan sebagai tekanan osmotik.
Tekanan osmotik dapat dikatakan sebagai tekanan yang diperlukan
untuk mencegah pelarut (air) bergerak melalui membran semipermeabel .
Larutan gula, garam, dan larutan lainnya, jika dimasukkan ke dalam
osmometer menunjukan adanya tekanan osmotik. Tekanan osmotik yang
terkandung pada suatu larutan dinamakan potensial osmotik. Suatu
percobaan memperlihatkan bahwa jika sel darah merah dimasukkan ke
5/20/2018 Transpor Aktif Dan PaSIF
27/35
dalam larutan yang hipotonis, sel darah merah akan menggembung.
sebaliknya, jika sel darah merah dimasukkan ke dalam larutan hipertonis, sel
darah merah akan mengkerut (krenasi).
Sementara itu, plasmolisis merupakan dampak dari peristiwa osmosis
yang terjadi pada sel tumbuhan. Jika sel tumbuhan diletakkan di larutan
garam terkonsentrasi (hipertonik), sel tumbuhan akan kehilangan air dan
jugatekanan turgor,menyebabkan sel tumbuhan lemah. Tumbuhan dengan
sel dalam kondisi seperti ini layu. Kehilangan air lebih banyak akan
menyebabkan terjadinya plasmolisis: tekanan terus berkurang sampai di
suatu titik di mana protoplasma sel terkelupas dari dinding sel,
menyebabkan adanya jarak antara dinding sel dan membran. Akhirnya
cytorrhysis - runtuhnya seluruh dinding sel - dapat terjadi. Tidak ada
mekanisme di dalam sel tumbuhan untuk mencegah kehilangan air secara
berlebihan, juga mendapatkan air secara berlebihan, tetapi plasmolisis dapat
dibalikkan jika sel diletakkan di larutan hipotonik. Proses sama pada sel
hewan disebutkrenasi.Cairan di dalam sel hewan keluar karena peristiwa
difusi.
Efek Osmosis pada Sel Hewan dan Tumbuhan
Apakah yang terjadi jika sel tumbuhan atau hewan, misalnya sel darah
merah ditempatkan dalam suatu tabung yang berisi larutan dengan sifat
http://id.wikipedia.org/wiki/Osmosishttp://id.wikipedia.org/wiki/Sel_tumbuhanhttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Hipertonik&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Tekanan_turgor&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Protoplasma&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Dinding_selhttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Hipotonik&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Krenasihttp://id.wikipedia.org/wiki/Difusihttp://id.wikipedia.org/wiki/Difusihttp://id.wikipedia.org/wiki/Krenasihttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Hipotonik&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Dinding_selhttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Protoplasma&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Tekanan_turgor&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Hipertonik&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Sel_tumbuhanhttp://id.wikipedia.org/wiki/Osmosis5/20/2018 Transpor Aktif Dan PaSIF
28/35
larutan yang berbeda-beda? Pada larutan isotonis, sel tumbuhan dan sel
darah merah akan tetap normal bentuknya. Pada larutan hipotonis, sel
tumbuhan akan mengembang dari ukuran normalnya dan mengalami
peningkatan tekanan turgor sehingga sel menjadi keras. Berbeda dengan sel
tumbuhan, jika sel hewan/sel darah merah dimasukkan dalam larutan
hipotonis, sel darah merah akan mengembang dan kemudian pecah /lisis, hal
ini karena sel hewan tidak memiliki dinding sel. Pada larutan hipertonis, sel
tumbuhan akan kehilangan tekanan turgor dan mengalami plasmolisis
(lepasnya membran sel dari dinding sel), sedangkan sel hewan/sel darah
merah dalam larutan hipertonis menyebabkan sel hewan/sel darah merah
mengalami krenasi sehingga sel menjadi keriput karena kehilangan air.
(Lihat Gambar 15 dan Tabel 1).
Gambar 15 Osmosis pada sel hewan dan sel tumbuhan
Tabel 1 Efek Osmosis pada Sel Hewan dan Sel Tumbuhan
5/20/2018 Transpor Aktif Dan PaSIF
29/35
Pembeda Sel tumbuhan Sel hewan
Larutan Hipotonik Turgiditas tinggi Lisis
Larutan Hipertonik Plasmolisis Krenasi
Keterangan:
Tekanan turgor: tekanan dari dalam vakuola kepada membran plasma
dan dinding sel karena adanya osmosis air ke dalam vakuola.
Plasmolisis: menciutnya sitoplasma ketika sel berada pada larutan
yang hipertonis.
Krenasi plasmolisis: krenasi terjadi pada hewan
Untuk memahami tentang osmosis, perhatikan Gambar 16. Gambar 16
menunjukkan proses osmosis. Air akan berpindah dari A menuju B melalui
membran semi permeabel sehingga diperoleh hasil larutan isotonis, yaitu
konsentrasi air sama untuk dua larutan antara A dan B, walaupun hasil
akhirnya nanti volume antara A dan B berbeda. Setelah terjadi osmosis,
maka gambar prosesnya menjadi seperti berikut.
http://1.bp.blogspot.com/-Z4N75z87lvA/T9czjetuukI/AAAAAAAAAGg/r3qFqxqTU-A/s1600/model+percobaan+osmosis.jpg5/20/2018 Transpor Aktif Dan PaSIF
30/35
Gambar 16 Model Percobaan Osmosis
Dari ilustrasi itu dapat disimpulkan bahwa osmosis adalah
proses perpindahan air dari zat yang berkonsentrasi rendah (hipotonis) ke
larutan yang berkonsentrasi tinggi (hipertonis) melalui membran
semipermeabel, sehingga didapatkan larutan yang berkonsentrasi seimbang
(isotonis). Peristiwa osmosis dapat kita temukan dalam kehidupan sehari-
hari antara lain pada penyerapan air melalui bulu-bulu akar, dan
mengerutnya sel darah merah yang dimasukkan ke dalam larutan hipertonis.
Mekanisme Osmosis
Pergerakan air berlangsung dari laruran yang konsentrasi airnya tinggi
menuju kelarutan yang konsentrasi airnya rendah melalui selaput selektif
permeable. Larutan yang konsentrasi zat terlarutnya lebih tinggi
dibandingkan larutan didalam sel dinamakan larutan hipertonis, sedangkan
larutan yang konsentrasi sama dengan larutan didalam sel disebut larutan
isotonis. Jika larutan yang terdapat diluar sel, konsentrasi zat terlarutnya
lebih rendah dari pada didalam sel dikatakan sebagai larutan hipotonis.
Untuk mengukur tekanan osmosis yang terjadi pada sel dapat menggunakan
alat osmometer seperti pada gambar berikut :
5/20/2018 Transpor Aktif Dan PaSIF
31/35
Gambar 17 Osmometer
Adapun contoh Proses Difusi dan Transpor aktif dalam kehidupan kita
sehari-hari adalah :
1.
Pemberian gula pada cairan teh tawar. Lambat laun cairan menjadi
manis.
2. Uap air dari cerek yang berdifusi dalam udara, dimana pada masing-
masing zat, kecepatan difusi berbeda-beda.
3. BakteriEscherichia coliyang diletakkan pada media laktosa. Membran
sel bakteri tersebut bersifat impermeabel sehingga tidak dapat dilalui
oleh laktosa. Setelah beberapa menit kemudian bakteri akan membentuk
enzim dari dalam sel yang disebut permease, yang merupakan suatu
protein sel. Enzim permease inilah yang akan membuatkan jalan bagi
laktosa sehingga laktosa ini dapat masuk melalui membran sel.
http://biosejati.files.wordpress.com/2012/01/image14.png5/20/2018 Transpor Aktif Dan PaSIF
32/35
4. Perendaman kentang dengan air garam, menyebabkan kentang menjadi
lebih asin.
5. Perendaman tebu kedalam air gula, membuat tebu jauh lebih manis.
5/20/2018 Transpor Aktif Dan PaSIF
33/35
BAB III
PENUTUP
3.1 Kesimpulan
1. Membran sel adalah komponen sel yang sangat penting yaitu menjadi jalan
utama keluar masuknya molekul ataupun ion ke dalam dan ke luar sel.
Transpor melalui membran berdasarkan aliran gradien elektrokimia dibagi
menjadi transpor aktif dan transpor pasif.
2. Transpor aktif adalah pergerakan atau pemindahan yang menggunakan energi
untuk mengeluarkan dan memasukan ion - ion dan molekul melalui membran
sel yang bersifat parmeabel dengan tujuan memelihara keseimbangan molekul
kecil di dalam sel.
3. Jenis-jenis transpor aktif adalah transport aktif primer dan sekunder.
Contohnya adalah endositosis (pinositosis dan fagositosis) dan eksositosis.
4. Transpor pasif adalah perpindahan zat yang tidak memerlukan energi.
Perpindahan zat ini terjadi karena perbedaan konsentrasi antara zat atau
larutan.
5. Adapun contoh transpor pasif antara lain difusi, difusi sederhana, difusi
terfasilitasi, dan osmosis.
5/20/2018 Transpor Aktif Dan PaSIF
34/35
DAFTAR PUSTAKA
Alkatiri, S. 1996.Kajian Ringkas Biologi. Airlangga University Press: Surabaya.
Annur, H dan H.H, Santosa, 2008, Analisa Temperatur Pada Proses Difusi Obat
Dalam Membran Dengan Metode Diferensial Parabolik Untuk Mendeteksi Sinyal
Fotoakustik,Jurnal Ilmiah GIGA, Vol. 11, No.3, Hal: 45-56.
Bresnick, S. 2003.Intisari Biologi. Hipokrates: Jakarta.
Campbell, N. A. (1993).Biology, fifth edition. Benjamin Cummings Publishing
Company, Inc., Red-wood City.
Keenan, Donald, dan Jesse. 1984.Ilmu Kimia Untuk Universitas. Erlangga: Jakarta.
Kimball, J.W. 1999.Biologi Edisi Pertama. Erlangga: Jakarta.
Kustiyah, 2007, Miskonsepsi Difusi dan Osmosis Pada Siswa MAN Model
Palangkaraya,Jurnal Ilmiah Guru Kanderang Tingang, Vol. 1, No. 1, Hal: 24-37.
Loveless, A.R. 1991. Prinsip-Prinsip Biologi Tumbuhan Untuk Daerah Tropik I.
Gramedia Pustaka Utama: Jakarta.
Parjatmo,W. 1987.Biologi Umum I.Angkasa Bandung: Bandung.
Santoso, B. 2005.Biologi dan Kecakapan Hidup. Ganeca Exact : Jakarta.
Yusuf, E., T.A. Rachmanto dan R. Laksmono, 2008,Pengolahan Air Payau Menjadi
Air Bersih Dengan Menggunakan Membran Reverse Osmosis,Jurnal Ilmiah
Teknik Lingkungan, Vol. 1, No. 1, Hal : 6-15.
5/20/2018 Transpor Aktif Dan PaSIF
35/35
Top Related