roses dan MekanismeDifusi Terbantu- Difusi terbantu adalah proses difusi denganperantara protein pembawa (carrier protein). Arahperpindahan molekul seperti halnya pada difusi biasa yaitudari konsentrasi tinggi ke konsentrasi rendah, hanya sajaprotein pembawa membantu proses perpindahan molekulini.Difusi terbantu merupakan transpor melalui mediapembawa. Pada proses ini, molekul diikat oleh reseptor padasisi luar sel dan dilewatkan melaluimembran plasmaolehprotein transmembran yang telah mengalami perubahansusunan. Setelah itu, protein pembawa kembali pada susunansemula. Protein pembawa juga dapat membuat celah yangdapat dilalui oleh ion-ion seperti Cldan Na+. Perhatikanskema difusi terbantu pada Gambar 1 di bawah.

Transpor Pasif

Transpor pasif merupakan perpindahan zat yang tidak memerlukan energi. Perpindahan zat ini terjadi karena perbedaan konsentrasi antara zat atau larutan. Transpor pasif meliputi peristiwa difusi sederhana, osmosis, dan difusi terbantu.

a.Difusi sederhanaSecara tidak sadar proses difusi sangat dekat dengan kehidupan sehari-hari. Misalnya, Anda akan memasukan satu sendok gula ke dalam segelas air teh jika ingin membuat air teh manis. Apa yang akan terjadi dengan gula tersebut? Awalnya, gula tersebut akan mengendap di dasar gelas. Akan tetapi, lama-kelamaan gula tersebut akan larut ke dalam air teh.

Peristiwa tersebut akan terjadi pula pada tinta yang Anda teteskan ke dalam air bening dalam suatu wadah. Tinta tersebut akan larut dan membuat air bening berubah warna menjadi seperti warna tinta. Peristiwa larutnya gula dan tinta merupakan contoh peristiwa difusi.

Gambar 1. Contoh difusi sederhana pada tinta.

Difusi merupakan perpindahan molekul zat terlarut dari konsentrasi tinggi menuju ke konsentrasi rendah. Proses difusi ini dapat terjadi tanpa melalui membran maupun dengan melalui membran. Ada beberapa faktor yang mempengaruhi kecepatan difusi, di antaranya suhu dan zat yang berdifusi. Dengan naiknya suhu, energi kinetik yang dimiliki molekul suatu zat menjadi lebih tinggi sehingga pergerakan molekul zat menjadi lebih cepat.

Gambar 2. Mekanisme difusi sederhana.

Anggaplah bahwa membran pada gambar di atas permeabel terhadap molekul pewarna tersebut. Setiap molekul pewarna akan bergerak secara acak, tetapi akan terdapat gerak netto (selisih) molekul pewarna melintasi membran ke sisi yang semula adalah air murni. Penyebaran zat pewarna melintasi membran akan berlanjut hingga kedua larutan memiliki konsentrasi pewarna yang sama. Begitu titik itu tercapai, akan terdapat kesetimbangan dinamik, yaitu molekul pewarna yang melintasi membran dalam satu arah jumlahnya sebanyak molekul pewarna yang melintasi membran dalam arah sebaliknya, setiap detik.

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.

b.Difusi TerfasilitasiDifusiterfasilitasidisebut jugadifusidipermudah. Pada proses difusi yang terfasilitasi oleh protein, molekul-molekul seperti asam amino, gula, tidak dapat melalui membran plasma. Akan tetapi, molekul tersebut melewati saluran yang dibentuk oleh suatu protein membran yang disebutprotein integral. Terdapat dua macam protein integral yang berperan dalam proses difusi terfasilitasi, yaitu chanel protein dan protein pembawa (carrier protein). Proses difusi terfasilitasi oleh protein pembawa(carrier protein)mirip dengan proses difusi terfasilitasi oleh chanel protein. Letak perbedaannya, protein membentuk saluran dan mengikat molekul yang ditranspor. Molekul yang ditranspor seperti glukosa dan asam amino berdifusi dan menurun sesuai gradien konsentrasinya.

Gambar 3. Mekanisme difusi terfasilitasi.

c.OsmosisOsmosis adalah pergerakan molekul air dari konsentrasi air yang tinggi (hipotonis) menuju konsentrasi air yang rendah (hipertonis) melalui membran selektifpermeabel. Selektifpermeabel berarti membran tersebut hanya bisa dilalui oleh molekul-molekul air atau molekul-molekul seukuran dengan air.

Gambar 4. Mekanisme osmosis.

Air merupakan zat pelarut. Oleh karena itu, osmosis dapat diartikan sebagai gerak cairan yang encer menuju cairan yang pekat melalui membran semipermeabel. Masuknya air ini dapat menyebabkan tekanan air yang disebut tekanan osmotik. Pada sel tanaman disebuttekanan turgor. Terdapat tiga sifat larutan yang dapat menentukan pergerakan air pada osmosis, yaituhipertonik,hipotonik,danisotonik. Suatu larutan dikatakan hipertonik jika memiliki konsentrasi zat terlarut lebih tinggi dibandingkan larutan pembandingnya. Dalam hal ini, larutan pembanding akan bersifat hipotonik karena memiliki konsentrasi zat terlarut lebih kecil. Larutan isotonik, memiliki konsentrasi zat terlarut yang sama dengan larutan pembanding.

Apabila kepekatan cairan di luar dan di dalam sel sama (isotonis), kondisi sel akan tetap. Namun, apabila cairan di luar sel lebih encer daripada di dalam sel (hipotonis) maka air akan masuk ke dalam sel. Sebaliknya, apabila cairan di luar sel lebih pekat daripada di dalam sel (hipertonis) maka air dari dalam sel akan bergerak ke luar. Kondisi hipotonis dapat mengakibatkan sel menggelembung dan mungkin pecah. Adapun pada kondisi hipertonis, sel akan mengerut.

Gambar 5. Kondisi sel hewan dan tumbuhan pada berbagai jenis larutan.

Jika sel dimasukkan ke dalam larutan hipertonik, air akan terus-menerus keluar dari sel. Sel akan mengerut, mengalami dehidrasi, dan bahkan dapat mati. Pada sel tumbuhan, hal ini menyebabkan sitoplasma mengerut dan terlepas dari dinding sel. Peristiwa ini disebutplasmolisis. Dengan demikian, pada saat tertentu, sel perlu meningkatkan kembali kandungan zat-zat dalam sitoplasma untuk menaikkan tekanan osmotik di dalam sel. Cara sel mempertahankan tekanan osmotiknya ini disebutosmoregulasi. Demikian seterusnya, sel selalu aktif dan hal tersebut dilakukan untuk mempertahankan kondisi setimbang antara sel dan lingkungannya. Proses metabolisme membutuhkan air dan mineral atau garam dan berbagai zat yang terkandung dalam sitoplasma. Akibatnya, tekanan osmotik dan konsentrasi molekul-molekul lain berubah sehingga terjadi aliran difusi dan osmosis yang terus-menerus dari sel ke luar atau dari luar ke dalam sel.

Materi biologi bahan pendidikan biologi untuk biologi smp juga biologi sma termasuk biologi kelas x tersedia soal biologi mengenai penelitian ilmiah biologi didalam cabang biologi lengkapProses Difusi dan Osmosis Didalam Sel

l) Mekanisme difusiDifusi 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),d ifusi melalui saluran yang terbentuk oleh protein transmembran (simple difusion by chanel formed), dan difusi difasilitasi (fasiliated difusion).Difusi sederhana melalui membrane 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 chanel. 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 , tidak dapat menembus membrane secara langsung, tetapi memerlukan protein pembawa atau transporter untuk dapat menembus membrane.Proses masuknya molekul besar yang melibatkan transforter dinamakan difusi difasilitasi.

2) Mekanisme Difusi dan DifasilitasiDifusi difasiltasi (facilitated diffusion) adalah pelaluan zat melalui rnembran plasrna yang melibatkan protein pembawa atau protein transforter. Protein transporter tergolong protein transmembran yang memliki tempat perlekatan terhadap ion atau molekul vang akan ditransfer ke dalam sel. Setiap molekul atau ion memiliki protein transforter yang khusus, misalnya untuk pelaluan suatu molekul glukosa diperlukan protein transforter yang khusus untuk mentransfer glukosa ke dalam sel.Protein transporter untuk grukosa banyak ditemukan pada sel-sel rangka, otot jantung, sel-sel lemak dan sel-sel hati, karena sel sel tersebut selalu membutuhkan glukosa untuk diubah menjadi energy.3) Mekanisme osmosis

Osmosis adalah proses perpindahan atau pergerakan molekul zat pelarut, dari larutan yang konsentrasi zat pelarutnya tinggi menuju larutan yang konsentrasi zat pelarutya rendah melalui selaput atau membran selektif permeabel atau semi permeabel. Jika di dalam suatu bejana yang dipisahkan oleh selaput semipermiabel, jika dalam suatu bejana yang dipisahkan oleh selaput semipermiabel ditempatkan dua Iarutan glukosa yang terdiri atas air sebagai pelarut dan glukosa sebagai zat terlarut dengan konsentrasi yang berbeda dan dipisahkan oleh selaput selektif permeabel, maka air dari larutan yang berkonsentrasi rendah akan bergerak atau berpindah menuju larutan glukosa yang konsentrainya tinggi melalui selaput permeabel. jadi, pergerakan air berlangsung dari larutan yang konsentrasi airnya tinggi menuju kelarutan yang konsentrasi airnya rendah melalui selaput selektif permiabel. Larutan vang 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.Apakah yang terjadi jika sel tumbuhan atau hewan, misalnya sel darah merah ditempatkan dalam suatu tabung yang berisi larutan dengan sifat 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 irri karena sei 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 merahmengalami krenasi sehingga sel menjadi keriput karena kehilangan air.

Ada banyak fungsi yang dilakukan oleh membran sel salah satunya adalah untuk pengangkutan zat dari luar atau kedalam sel. Artikel ini kelanjutan dari struktur fungsi membran sel yang secara khusus menjelaskan tranportasi zat pada sel.Rangka Sitoskeleton merupakan membran sel yang bekerja sebagai penutup untuk organel internal dan melindungi mereka. Fungsi ini sangat vital dalam sel-sel hewan, yang kekurangan dinding sel. Rangka membran sitoskeleton ini (jaringan selular kerangka yang terbuat dari protein dan terkandung dalam sitoplasma) dan memberi bentuk pada sel. Para mikrofilamen sitoskeleton melekat pada protein tertentu dalam membran sel, terutama yang bagian integral. Mikrofilamen ini juga telah memegang protein di tempat, sebagai yang terakhir memiliki kecenderungan untuk bergerak. Ilustrasi di bawah ini menunjukkan sitoskeleton karena tersuspensi dalam sitoplasma dan melekat ke membran sel.

Sitoskeleton didalam sel. Klik untuk memperbesarTransportasi 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. Gerakan melintasi membran plasma tersebut dapat dibagi menjadi tiga jenis pasif, aktif dan angkutan masal.Transportasi pasif tidak memerlukan sel untuk mengeluarkan energi. Hal ini dapat terjadi dalam bentuk difusi sederhana, difusi difasilitasi atau osmosis. Difusi sederhana mengacu pada pergerakan molekul melalui membran, dari daerah konsentrasi tinggi ke konsentrasi yang lebih rendah dengan yang lain. Gerakan tersebut terus sampai kedua belah pihak memiliki konsentrasi yang seragam, seperti yang ditunjukkan pada ilustrasi di bawah ini.

Difusi Membran selAda beberapa faktor yang mempengaruhi laju difusi pasif atau sederhana. Dalam kasus perbedaan besar dalam konsentrasi (antara sisi dalam dan luar) atau jika suhu tinggi, Semakin kecil molekul, semakin cepat mereka dapat menyeberangi membran. Dalam kasus osmosis juga, air (pelarut) bergerak melalui membran semipermeabel, jika terjadi satu sisi membran memiliki konsentrasi zat terlarut yang lebih tinggi (zat terlarut adalah zat terlarut dalam pelarut cair) dibandingkan yang lain. Dalam kasus ini, pergerakan molekul pelarut dari larutan yang kurang pekat ke bagian yang lebih pekat. Osmosis juga merupakan bentuk difusi pasif.Tipe lain dari transpor pasif adalah difusi-terbantu. Dalam difusi difasilitasi, molekul lewat melalui saluran dalam protein pengangkut tertentu. Meskipun jenis difusi tidak memerlukan energi. Namun, jika molekul yang akan dilakukan terlalu besar atau gerakan yang dimaksud adalah melawan gradien (dari konsentrasi rendah ke tinggi), maka energi harus dikeluarkan. Dalam kasus tersebut, molekul / ion diidentifikasi oleh protein tertentu, sebelum mereka diangkut melintasi membran plasma, dengan satu set protein yang memperoleh energi dari ATP dan ini disebut transpor aktif. Dalam jenis pengangkutan ini, protein benar-benar selektif dan spesifik. Protein transportasi ini memiliki bukaan pada salah satu ujungnya, molekul atau ion masuk melaluinya dan dapat melekat pada kelompok fungsional dalam protein. Protein transportasi memperoleh energi dari ATP dan mengubah bentuk mereka untuk melepaskan molekul di sisi lain dari membran sel. Ilustrasi di bawah ini menunjukkan kedua difusi difasilitasi melalui saluran ion dan transpor aktif oleh protein pembawa.

Difusi difasilitasi dan Transportasi Aktif Dengan protein pembawaPengangkutan Masal sering dilakukan dengan bantuan vesikel. Pengangkutan bahan keluar dari sel disebut eksositosis. Jika transportasi dari luar ke dalam, proses ini disebut endositosis, yang dapat terdiri dari tiga jenis fagositosis, pinositosis dan reseptor-dimediasi. Pada endositosis, membran plasma menciptakan depresi kecil (pseudopodium), dimana material yang akan diangkut dikumpulkan, untuk membentuk vesikel. Vesikula akan dipindahkan pada permukaan dalam membran sel dan kemudian bergabung dengan aparatus Golgi. Sementara fagositosis adalah pengangkutan padatan, pinositosis mengacu pada gerakan cairan yang dibawa dalam vesikel. Endositosis reseptor-mediated adalah bentuk yang kompleks, protein reseptor dimana dalam membran mengikat material yang akan diangkut. Hanya molekul / ion tertentu dapat diangkut melalui metode ini.

Jenis EndositosisDalam kasus eksositosis, vesikel pindah ke permukaan bagian dalam membran plasma, melewatinya dan membukanya di luar, sehingga isi yang dirilis di luar sel. Vesikel pecah menyatu dengan membran plasma. Selain mengangkut dari bahan luar sel, eksositosis juga membantu dalam mengembalikan membran plasma. Vesikula untuk eksositosis yang salah satu terbentuk dari retikulum endoplasma atau kompleks Golgi. Vesikel ini diisi dengan materi yang akan dikeluarkan, yang diangkut dari daerah bagian ke pinggiran, dengan bantuan sitoskeleton. Ilustrasi berikut menunjukkan baik endositosis dan eksositosis.

Endositosis dan eksositosisTransportasi 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.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.Ini hanya gambaran singkat tentang fungsi membran sel dan struktur. Jika fungsi bagian dari sel adalah kompleks sebanyak ini, pikirkan tentang bagian-bagian lain dan ribuan sel dalam organisme. Singkatnya, sel mikroskopis, tetapi yang memiliki evolusi tinggi untuk melakukan tugas-tugas kompleks. Dalam kasus manusia, orang dewasa rata-rata memiliki sekitar 100 triliun sel di dalam tubuh. Ini adalah kelancaran fungsi sel-sel yang membuat orang sehat.bySridianti