membran sel
TRANSCRIPT
MEMBRAN SEL
Pada kali ini, kita akan membahas dua hal :
Pada kali ini, kita akan membahas dua hal :
1. Struktur membran sel
?
Pada kali ini, kita akan membahas dua hal :
1. Struktur membran sel
?
?
Transportasi zat
melewati membran sel
2.
STRUKTUR MEMBRAN SEL
Membran sel merupakan lapisan yang berfungsi sebagai
dinding pembatas antara dua daerah yang diisi oleh air
Cairan intraseluler
Cairan ekstraseluler
Cairan intraseluler
Cairan ekstraseluler
Membran sel ini disusun oleh
berbagai molekul, yang setidaknya
terdiri dari empat komponen utama
Fosfolipid
ganda
1.
Fosfolipid
ganda
1.
Fosfolipid ganda (lipid bilayer) merupakan
struktur utama penyusun membran sel
2. Kolesterol
2. Kolesterol
Terletak di antara barisan fosfolipid.
Ia mengatur fleksibilitas membran sel
3. Protein
3. Protein
Ada berbagai macam protein yang
menempel pada membran sel
Protein yang menempel secara permanen
pada membran sel disebut protein integral
sebaliknya, protein yang dapat terlepas
dari membran sel disebut protein periferal
Protein membran ini memiliki berbagai fungsi, seperti sarana
transportasi zat, reseptor, enzim, serta tanda pengenal sel
4. Rantai
karbohidrat
4. Rantai
karbohidrat
- Bila menempel pada lipid disebut glikolipid
- Bila menempel pada protein disebut glikoprotein
Membran ini tidak hanya melapisi
permukaan sel saja…
…tapi juga melapisi berbagai
organela di dalam sel
…seperti mitokondria, nukleus,
retikulum endoplasma, dan badan Golgi
TRANSPORTASI ZAT
MELEWATI MEMBRAN
Setiap saat, selalu terjadi lalu lintas
zat untuk masuk dan keluar sel
Zat makanan harus dimasukkan ke
dalam sel untuk digunakan sebagai
sumber energi
Zat yang terbentuk dari hasil sisa
metabolisme harus dikeluarkan dari
dalam sel agar tidak menumpuk
Lalu lintas zat-zat ini tidak terjadi
begitu saja. Pergerakan mereka
diatur oleh membran sel
Membran sel bersifat semi-permeabel
artinya, ia mengatur zat apa saja yang
boleh melewatinya dan zat apa yang tidak
?
Ada zat yang bisa melewati membran sel dengan mudah,
dan ada zat yang tak dapat melewati membran sel
Molekul kecil yang nonpolar
dapat bebas keluar masuk
membran sel
H2O CO2
O2
Contohnya adalah
molekul air dan gas
Namun, ion…
Na+
K+
dan molekul yang polar
atau berukuran besar…
glukosaasam
amino
…sulit menembus
membran sel
Maka, agar dapat melintasi
membran sel, mereka perlu
bantuan protein
Dengan adanya protein, ion
dan molekul polar ini dapat
melewati membran sel
Ada 3 mekanisme dasar
transportasi zat melewati membran
Ada 3 mekanisme dasar
transportasi zat melewati membran
Transpor pasif
Ada 3 mekanisme dasar
transportasi zat melewati membran
Transpor pasif Transpor aktif
Ada 3 mekanisme dasar
transportasi zat melewati membran
Transpor pasif Transpor aktif Bulk Transport
Ada 3 mekanisme dasar
transportasi zat melewati membran
Transpor pasif Transpor aktif Bulk Transport
Transportasi zat dalam cairan yang terjadi
secara alami, tanpa menggunakan energi.
Transpor Pasif
Terdiri dari tiga jenis :
- Difusi
- Difusi terfasilitasi
- Osmosis
Transpor Pasif
Dalam air, suatu zat akan bergerak ke segala arah…
…hingga akhirnya ia mengisi seluruh ruang yang ada
Contoh yang lebih detail…
…dengan membran semipermeabel
Misalnya, ada cairan…
Jika suatu zat yang dapat menembus membran
diletakkan di sisi sebelah kiri…
Maka, zat ini akan
menyebar dan bergerak…
dari daerah yang yang
konsentrasinya tinggi
menuju daerah yang yang
konsentrasinya rendah
Perbedaan konsentrasi dua area ini
disebut gradien konsentrasi
Secara alami, suatu zat akan
bergerak searah dengan gradien
konsentrasi
hingga tersebar
merata…
…mencapai suatu keadaan seimbang
yang disebut ekuilibrium dinamis
Hal inilah yang disebut difusi
Pergerakan zat ke segala arah hingga
tersebar merata pada seluruh area yang ada
Difusi =
Difusi terjadi secara alami, searah dengan gradien konsentrasi,
sehingga prosesnya tidak membutuhkan energi
Difusi melalui membran sel dapat dilakukan oleh molekul kecil
yang bersifat nonpolar (seperti gas N2, O2 dan CO2)
Sekarang, dengan keadaan yang serupa…
Terdapat membran sel yang memisahkan cairan
Apabila diletakkan beberapa zat
seperti ion dan molekul polar…
seharusnya mereka bergerak
dari kiri ke kanan, mengikuti
gradien konsentrasi
namun, ion dan molekul polar ini
tidak mampu melewati membran sel
Zat-zat ini hanya bisa melintasi membran
sel dengan bantuan protein integral
dengan adanya protein integral, ion dan
molekul polar dapat berdifusi mengikuti
gradien konsentrasi
Mekanisme difusi yang melibatkan
bantuan protein ini disebut
difusi terfasilitasi
Ada 2 macam protein yang
membantu difusi terfasilitasi
channel ion
protein pembawa
channel ion merupakan pintu
gerbang yang biasanya tertutup
Ia hanya terbuka apabila :
-
-
ditempeli oleh molekul tertentu (ligand)
terdapat perbedaan potensial listrik
(voltase) pada membran sel
contoh…
ion Na+
Na+ memiliki konsentrasi
yang lebih tinggi pada
cairan ekstraseluler
namun mereka tidak
dapat masuk ke cairan
intraseluler karena
channel ion tertutup
channel ini dapat dibuka
oleh ligand, misalnya
neurotransmitter
Saat neurotransmitter
menempel, channel ion
ini akan terbuka
sehingga Na+ dapat
masuk ke cairan intrasel
Proses ini terjadi pada
transmisi sinyal antar
neuron (sel saraf)
Bagaimana dengan
protein pembawa?
Difusi terfasilitasi melalui
protein pembawa…
terjadi saat suatu zat
melekat pada protein
yang kemudian
dilepaskan ke sisi
membran sel yang lain
…searah dengan
gradien konsentrasi
Selain difusi dan difusi terfasilitasi,
jenis transpor pasif lainnya adalah osmosis
Osmosis merupakan difusi molekul air melalui membran
semipermeabel untuk menyeimbangkan dua larutan
yang berbeda konsentrasinya
Jadi, yang mengalami difusi bukanlah
zat terlarutnya, melainkan molekul air
Osmosis merupakan difusi molekul air melalui membran
semipermeabel untuk menyeimbangkan dua larutan
yang berbeda konsentrasinya
Ada cairan dengan zat terlarut
dengan konsentrasi yang berbeda
CONTOH :
Sisi kiri yang konsentrasinya lebih rendah
(encer) disebut larutan hipotonik
Sisi kanan yang konsentrasinya lebih tinggi
(pekat) disebut larutan hipertonik
kedua sisi ini harus memiliki konsentrasi
yang sama, tapi karena zat terlarut
tidak mampu menembus membran
…maka molekul airlah yang bergerak
ke kanan untuk menghilangkan
perbedaan konsentrasi ini
Karena molekul air berpindah, maka
volume cairan kiri akan berkurang
sedangkan cairan kanan bertambah
Hal ini terus terjadi hingga konsentrasi
kedua sisi menjadi sama, sehingga
mereka disebut larutan isotonik
Difusi air dari larutan yang konsentrasinya lebih rendah
(hipotonik) menuju larutan yang konsentrasinya lebih tinggi
(hipertonik) hingga konsentrasi kedua larutan menjadi sama
Osmosis =
Salah satu contoh osmosis yang klasik adalah
pada kondisi lingkungan eritrosit (sel darah merah)
kondisi isotonik
Apabila eritrosit berada pada lingkungan yang hipotonik,
maka air akan masuk ke dalam sel hingga ia akan menggembung
Apabila eritrosit berada pada lingkungan yang hipertonik,
maka air akan keluar dari sel hingga ia akan mengkerut
Transpor pasif Transpor aktif Bulk Transport
Mekanisme transportasi zat
melewati membran
Perbedaan antara transpor pasif dan aktif adalah
arah pergerakan zat yang melewati membran
Pada transpor pasif, pergerakan zat searah dengan
gradien konsentrasi, sehingga tidak memerlukan energi
Pada transpor aktif, zat bergerak melawan
gradien konsentrasi, sehingga memerlukan energi
- Transpor aktif primer
- Transpor aktif sekunder
(ko-transpor)
Ada 2 macam transpor aktif :
- Transpor aktif primer
- Transpor aktif sekunder
(ko-transpor)
Ada 2 macam transpor aktif :
Menggunakan molekul ATP
Menggunakan arus pergerakan
zat lainnya
Contoh transpor aktif primer :
cairan ekstrasel
cairan intrasel
pompa sodium potasium
Ada lebih banyak ion sodium (Na+) pada cairan ekstrasel
… sebaliknya, ada lebih banyak ion potasium (K+) pada cairan intrasel
Tugas pompa protein ini adalah memindahkan ion
sodium dan potasium melawan gradien konsentrasi
…hal ini dilakukan dengan menggunakan molekul
adenosin trifosfat (ATP ) sebagai sumber energi
Awalnya, tiga buah ion Na+ akan menempel pada pompa protein
Molekul ATP menempel pada pompa protein untuk memberi energi
Pompa protein menjadi terfosforilasi dan mengubah bentuknya
Ion Na+ akan keluar ke cairan ekstrasel
Sebagai gantinya, dua buah ion K+ akan menempel pada pompa protein
Fosfat inorganik meninggalkan pompa protein
akibatnya, pompa protein perlahan kembali ke bentuk semula
Setelah kembali ke bentuk semula, ion K+ akan dilepas ke cairan intrasel
Proses transpor aktif selesai dan siap untuk diulangi lagi
Pompa sodium potasium
Pompa sodium potasium ini banyak
terdapat pada neuron (sel saraf).
Berfungsi untuk menghantarkan
impuls (rangsangan) saraf
Selanjutnya adalah transpor aktif sekunder
(co-transport)
Transpor aktif sekunder merupakan perpindahan zat
melawan gradien konsentrasi dengan memanfaatkan aliran
zat lain yang berpindah searah dengan gradien konsentrasi
Transpor aktif sekunder merupakan perpindahan zat
melawan gradien konsentrasi dengan memanfaatkan aliran
zat lain yang berpindah searah dengan gradien konsentrasi
Symport. Pergerakan dua zat yang searah
Transpor aktif sekunder merupakan perpindahan zat
melawan gradien konsentrasi dengan memanfaatkan aliran
zat lain yang berpindah searah dengan gradien konsentrasi
Antiport. Pergerakan dua zat yang berlawanan arah
Transpor pasif Transpor aktif Bulk Transport
Mekanisme transportasi zat
melewati membran
Bulk transport merupakan transportasi zat dalam jumlah
atau ukuran yang besar ke dalam atau keluar sel dengan
menggunakan lipatan membran plasma
Contohnya adalah endositosis dan eksositosis
Endositosis
Eksositosis
Salah satu bentuk endositosis yang spesifik adalah fagositosis
Proses sel darah putih “memakan” bakteri penyebab penyakit
Leukosit
bakteri
Kurang lebih seperti itulah membran sel
dan transportasi zat melalui membran
Mekanisme transportasi zat
melewati membran
Transpor pasif Transpor aktif Bulk Transport
- Difusi
- Difusi terfasilitasi
- Osmosis
- Primer
- Sekunder
- Endositosis
- Eksositosis