a. Sistem transpor membran
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.
Membran
Plasma
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.
Sel Prokariotik. Kata
prokariota (prokaryote) berasal dari bahasa Yunani, pro yang berarti “sebelum”
dan karyon yang artinya “kernel” atau juga disebut nukleus. Sel prokariotik
tidak memiliki nukleus. Materi genetiknya (DNA) terkonsentrasi pada suatu
daerah yang disebut nukleoid, tetapi tidak ada membran yang memisahkan daerah
nukleoid ini dengan bagian sel lainnya.
Sel
Prokaryotik
Sedangkan sel
eukariotik, eu berarti “sebenarnya”dan karyon berarti nukleus. Eukariotik
mengandung pengertian memiliki nukleus sesungguhnya yang dibungkus oleh
selubung nukleus.
Sel
Eukaryotik
Perbedaan Sel Eukariot dan Prokariot
1.
Eukariot mempunyai real
nucleus krn materi inti dilingkupi oleh membran inti, sedang prokariot tidak
mempunyai inti yang sebenarnya, materi inti tersebar dlm sitoplasma krn tdk
mempunyai membran inti.
2.
Eukariot memiliki DNA
yang lebih kompleks, lebih banyak mengandung pasangan basa nukleotida, sehingga
harus digulung pada protein histon (ada histonnya), sedang Prokariot memiliki
DNA yang lebih sederhana, lebih sedikit mengandung pasangan basa nukleotida,
berbentuk sirkuler.
3.
Eukariot memiliki
kromosom > 1, sedang Prokariot hanya memiliki kromosom tunggal.
4.
Eukariot memiliki intron
dan ekson, sedang Prokariot tidak memiliki intron, hanya ekson.
5.
Eukariot tidak memiliki
operon, prokariot ada operon.
6.
Pada Eukariot transkripsi
terjadi di inti dan translasi terjadi di sitoplasma. Keduanya tidak dapat
dilakukan secara bersamaan, sedang pada Prokariot transkripsi dan translasi
dapat terjadi secara simultan.
7.
Pada Eukariot transkripsi
lebih rumit dikarenakan akses RNA polymerase terhadap DNA lebih lamah akibat
DNA dikemas secara kompak dengan protein histon, sedang pada Prokariot
transkripsi terjadi lebih sederhana.
8.
Pada Eukariot regulasi
sintesis proteinnya lebih kompleks, sedang pada Prokariot regulasi sintesis
protein lebih sederhana.
Klik Penjelasan mengenai sel
b. Transpor pasif
Transpor pasif
merupakan suatu perpindahan molekul menuruni gradien konsentrasinya. Transpor
pasif ini bersifat spontan. Difusi, osmosis, dan difusi terfasilitasi merupakan contoh
dari transpor pasif. Difusi terjadi akibat gerak termal yang meningkatkan entropi atau
ketidakteraturan sehingga menyebabkan campuran yang lebih acak. Difusi akan
berlanjut selama respirasi seluler yang mengkonsumsi O2 masuk. Osmosis
merupakan difusi pelarut melintasi membran selektif yang arah perpindahannya
ditentukan oleh beda konsentrasi zat terlarut total (dari hipotonis ke
hipertonis). Difusi terfasilitasi juga masih dianggap ke dalam transpor pasif
karena zat terlarut berpindah menurut gradien konsentrasinya.
c. Difusi
Difusi Adalah peristiwa
mengalirnya/berpindahnya suatu zat dalam pelarut dari bagian berkonsentrasi tinggi ke bagian yang berkonsentrasi rendah. Contoh yang
sederhana adalah pemberian gula pada cairan teh tawar. Lambat laun
cairan menjadi manis. Contoh lain adalah uap air dari cerek yang berdifusi dalam udara
d. Osmosis
Adalah
perpindahan air melalui membran permeabel selektif dari bagian yang
lebih encer ke bagian yang lebih pekat. Membran semipermeabel harus dapat
ditembus oleh pelarut, tapi tidak oleh zat terlarut, yang mengakibatkan gradien
tekanan sepanjang membran. Osmosis merupakan suatu fenomena alami, tapi dapat
dihambat secara buatan dengan meningkatkan tekanan pada bagian dengan konsentrasi
pekat menjadi melebihi bagian dengan konsentrasi yang lebih encer. Gaya per unit luas yang dibutuhkan
untuk mencegah mengalirnya pelarut melalui membran permeabel selektif dan masuk
ke larutan dengan konsentrasi yang lebih pekat sebanding dengan tekanan turgor. Osmosis adalah suatu topik yang penting dalam biologi karena fenomena
ini dapat menjelaskan mengapa air dapat ditransportasikan ke dalam dan ke
luar sel.
e. Transport Lintas Membran
Proses transport
melalui membran terjadi melalui 2 mekanisme, yaitu transport aktif dan
transport pasif. Transport pasif terjadi tanpa memerlukan energi sedangkan
transport aktif memerlukan energi.
Yang termasuk transport pasif adalah :
a. difusi sederhana,
b. transport dengan fasilitas,
c. transport lewat ion channel.
f. Difusi_Terfasilitas
Transport dengan cara
difusi fasilitas mempunyai perbedaan dengan difusi sederhana yaitu difusi
fasilitas terjadi melalui carrier spesifik dan difusi ini mempunyai kecepatan
transport maksimum (Vmax). Suatu bahan yang akan ditransport lewat cara ini
akan terikat lebih dahulu dengan carrier protein yang spesifik, dan ikatan ini
akan membuka channel tertentu untuk membawa ikatan ini ke dalam sel. Jika
konsentrasi bahan ini terus ditingkatkan, maka jumlah carrier akan habis
berikatan dengan bahan tersebut sehingga pada saat itu kecepatan difusi menjadi
maksimal (Vmax). Pada difusi sederhana hal ini tidak terjadi, makin banyak
bahan kecepatan transport bahan maakin meningkat tanpa batas.
e. Transport_Ion_Channel
Transport lewat ion
channel khusus bagi ion-ion yang sulit ditransport secara difusi akibat muatan
listriknya. Ion channel ini mempunyai sifat yang sangat selektif dan terbukanya
channel tersebut akibat potensial listrik sepanjang membran sel dan melalui
ikatan channel dengan hormon atau neurotransmitter.
Transport
Passif dan Aktif
f. Transpor aktif
Merupakan kebalikan dari
transpor pasif dan bersifat tidak spontan. Arah perpindahan dari transpor ini
melawan gradien konsentrasi. Transpor aktif membutuhkan bantuan dari beberapa
protein. Contoh protein yang terlibat dalam transpor aktif ialah channel
protein dan carrier protein, serta ionophore
Transport aktif
terbagi atas transport aktif primer dan sekunder. Transport aktif sekunder juga
terdiri atas co-transport dan counter transport (exchange).
Transport aktif primer
memakai energi langsung dari ATP, misalnya pada Na-K pump dan Ca pump. Pada
Na-K pump, 3 Na akan dipompa keluar sel sedang 2 K akan dipompa kedalam sel.
Pada Ca pump, ca akan dipompa keluar sel agar konsentrasi Ca dalam sel rendah.
Carrier
Ionophore
g. Transport sekunder co-transport
Pada transport
sekunder co-transport , glukosa atau asam amino akan ditransport masuk dalam
sel mengikuti masuknya Natrium. Natrium yang masuk akibat perbedaan konsentrasi
mengikutkan glukosa atau asam amino ke dalam sel, meskipun asam amino atau
glukosa di dalam sel konsentrasinya lebih tinggi dari luar sel, tetapi asam
amino atau glukosa ini memakai energi dari Na (akibat perbedaan konsentrasi
Na). Sehingga glukosa atau asam amino ditransport secara transport aktif
sekunder co-transport
h. Transport sekunder counter-transport
Pada proses counter
transport/exchange, masuknya ion Na ke dalam sel akan menyebabkan bahan lain
ditransport keluar. Misalnya pada Na-Ca exchange dan Na-H exchange. Pada Na-Ca
exchange, 3 ion Na akan ditransport kedalam sel untuk setiap 1 ion Ca yang
ditransport keluar sel, hal ini untuk menjaga kadar Ca intrasel, khususnya pada
otot jantung sehingga berperan pada kontraktiitas jantung. Na-H exchange
terutama berperan mengatur konsentrasi ion Na dan Hidrogen dalam tubulus
proksimal ginjal, sehingga turut mengatur pH dalam sel.
