TRANSPORT LEWAT MEMBRAN

A.      PENDAHULUAN

Interaksi sel, baik dengan sel lainnya maupun dengan lingkungannya, sangat dibutuhkan untuk mempertahankan kelangsungan hidup sel tersebut. Interaksi sel dilakukan denga cara transpor melalui membran plasma. Mekanisme transpor pada membran adalah proses keluar masuknya molekul melewati membran sel. Berbagai macam molekul, seperti glukosa, oksigen, dan karbondioksida senantiasa harus melewati membran sel untuk keluar-masuk sel dalam proses metabolisme.

Membran sel terbentuk dari struktur fosfolipid bilayer. Bagian luar bersifat hidrofilik, sementara bagian dalam bersifat hidrofobik. Sifat kimia membran sel tersebut, berpengaruh terhadap molekul-molekul yang bergerak melewatinya. Transport membran selain merupakan sebuah proses gerakan, ternyata sangat dipengaruhi oleh interaksi antara membran sel dengan molekul-molekul yang ditranspor Transpor zat melalui membran bertujuan, antara lain sebagai berikut :

1.    Memasukkan gula, asam amino, dan nutrien lain yang diperlukan sel.

2.    Memasukkan oksigen (O₂) dan mengeluarkan karbon dioksida (CO₂) pada respirasi sel.

3.    Mengatur konsentrasi ion anorganik di dalam sel, contohnya ion Na⁺, K⁺, Ca²⁺, dan Cl^-.

4.    Membuang sisa-sisa metabolisme yang bersifat racun.

5.    Menjaga kestabilan pH.

6.    Menjaga konsentrasi suatu zat untuk mendukung kerja enzim.

Transpor zat melalui membran dapat dibedakan menjadi dua jenis yaitu transpor pasif dan transpor aktif.

A.  Transpor Pasif

  Transpor pasif merupakan trasnsportasi sel yang dilakukan melalui membran tanpa membutuhkan energi. Transpor pasif terjadi karena adanya perbedaan konsetrasi antara zat yang berbeda di dalam sel dengan zat berada di luar sel.
Transpor pasif melalui difusi, difusi dipermudah (facilitated diffusion), dan osmosis. 

1.    Difusi

Difusi adalah proses pergerakan partikel, molekul ion, gas, atau cairan terlarut dari konsentrasi tinggi ke konsentrasi rendah hingga tercapai suatu keseimbangan. Semua sel pindah dengan melakukan difusi melalui membran sel. Peristiwa difusi sangat penting dalam proses pengangkutan pada makhluk hidup. Syaratnya yaitu partikelnya sederhana, berukuran kecil, dan dapat larut dalam air ataupun lemak. Jadi kalau cairan di sekeliling sel punya konsentrasi tinggi dibanding di dalam sel, secara otomatis molekul dari cairan di sekeliling membran sel bisa berdifusi ke dalam sel. Difusi berjalan lambat, dan diatara tiga jenis zat cair, padat, dan gas, molekul gas yang paling mudah berdifusi. Yang mempengaruhi kecepatan difusi itu jarak, area, dan struktur tempat terjadi difusi.

B.  Transpor Aktif

Transpor aktif adalah transpor zat melalui membran yang melawan gradien konsentrasi (dari konsentrasi rendah ke konsentrasi yang lebih tinggi), sehingga memerlukan energi. Transpor aktif sangat diperlukan untuk memelihara keseimbangan molekul-molekul di dalam sel. Energi yang digunakan dalam pemindahan molekul tersebut ada yang diperoleh dari hidrolisis ATP (Adenosin Trifosfat) karena melawan gradien konsentrasi.

Transpor aktif terdiri dari Uniport (jika macam zat dan arahnya satu), Symport (jika macam zat dua dan arah sama), dan Antiport (jika macam zat dua dan arah berbeda). 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 

 

Gambar: Mekanisme Transpor Aktif

 

 

Eksositosis-Endositosis

Eksositosis-endositosis adalah transpor partikel dan molekul besar melalui pelipatan membran plasma atau pembentukan vesikula.

a.    Eksositosis

Eksositosis  yaitu vesikula yang berisi makromolekul dari badan golgi dipindahkan oleh sitoskeleton untuk bergabung dengan membran plasma, kemudian vesikula menumpahkan isinya ke luar sel. Ada dua cara  eksositosis yaitu: melalui  pelekukan ke luar (evaginasi) membran plasma,  sehingga akhirnya membran plasma mengenting dan putus, dan bahan yang diangkut berada dalam vesikuli. Cara yang kedua vesikuli yang ada dalam sel (atau organel), melebur dengan membran plasma dan bahan yang diangkut dilepaskan setelah membran  vesikuli  terbuka.

Eksositosis penting dalam membuat dinding sel setelah pembagian inti sel. Polisakarida dan protein diangkut ke dinding sel dengan eksositosis. Misalnya, beberapa sel di pankreas membuat dan menyekresikan insulin ke dalam cairan ekstraseluler melalui eksositosis. Contoh lainnya adalah neuron (sel saraf), yang menggunakan eksositosis untuk melepaskan neurotransmiter yang memberikan sinyal kepada neuron lain atau sel otot 

a.    Endositosis

Pada endositosis, sel memasukkan makromolekul dan materi yang sangat kecil dengan cara membentuk vesikula baru dari membran plasma. Langkah-langkahnya pada dasarnya merupakan kebalikan dari eksositosis. Sebagian kecil luas membran plasma terbenam ke dalam membentuk kantong. Begitu kantong ini semakin dalam, kantong ini terjepit, membentuk vesikula yang berisi materi yang telah terdapat di luar selnya. Endositosis pada sel hewan meliputi:

1)   Fagositosis

Terjadi saat sel menelan partikel padat (makanan) dengan pseudopodia, selanjutnya partikel dibungkus di dalam kantong membran yang besar (vakuola). Proses fagositosis sama dengan pinositosis, tetapi terjadi pada benda padat yang berukuran lebih besar. Kemampuan untuk melakukan fagositosis pada tubuh manusia sangat berkembang dalam sel leukosit bergranula dan sel-sel yang termasuk dalam sel makrofag atau sistem retikulo-endotel (macrophagic or reticulo endothelial system). Fagositosis teradi misalnya saat Ciliata, atau organisme mikroskopik lain ditelan oleh Amoeba. 

Gambar: proses fagositosis pada Amoeba