Membran Plasma

BAB I

PENDAHULUAN

1.1    Latar Belakang

Membran plasma merupakan batas kehidupan, batas yang memisahkan sel hidup dari sekelilingnya yang mati. Lapisan tipis yang luar biasa ini tebalnya kira-kira hanya 8nm. Membran plasma mengontrol lalu lintas ke dalam dan ke luar sel yang dikelilinginya. Seperti semua membran biologis, membran plasma memiliki permeabilitas selektif, yakni membran ini memungkinkan beberapa substansi dapat melintasinya dengan lebih mudah daripada substansi yang lainnya. Salah satu episode paling awal dalam evolusi kehidupan mungkin berupa pembentukan membran yang membatasi suatu larutan yang mempunyai komposisi yang berbeda dari larutan sekelilingnya, tetapi masih bisa melakukan penyerapan nutrien dan pembuangan produk limbahnya. Kemampuan sel untuk membedakan pertukaran kimiawinya ini dengan lingkungannya merupakan hal yang mendasar bagi kehidupan, dan membran plasma inilah yang membuat keselektifan ini bisa terjadi.

Semua membran sel mempunyai struktur umum yang sama ; terdiri atas lapisan molekul ganda dari lipida dan protein. Secara umum, membran plasma di bangun oleh molekul-molekul lipida 52%, protein 40%, dan karbohidrat 8%. Membran plasma mempunyai peranan yang sangat penting pada kehidupan sel. Peran membran plasma yang perlu mendapat perhatian adalah sebagai penyekat, pemilah, dan pengatur. Selain itu, membran plasma juga berperan sebagai tempat terjadinya reaksi kimia, sarana komunikasi, penerima, dan penerus informasi, serta transpor bahan masuk dan keluar sel. Oleh sebab itu, di dalam makalah ini akan dibahas mengenai membran sel secara keseluruhan mengenai susunan komponen-komponen membran yang menyusun membran, dan transpor antar membran.

1.2    Rumusan Masalah

Adapun rumusan masalah makalah ini adalah :

a)    Komponen-komponen apa saja yang menyusun membran sel dan sebutkan fungsi dari membran sel ?

b)    Bagaimanakah membran sel mengontrol pelintasan zat-zat ?

c)    Bagaimanakah komponen-komponen membran sel dalam menyusun membran?

d)    Bagaimanakah transpor yang terjadi dalam membran sel?

1.3 Tujuan

    Adapun tujuan dari pembuatan makalah ini adalah :

a)    Mengetahui dan mempelajari komponen-komponen dari membran sel dan fungsi dari membran sel.

b)    Mengetahui susunan dari komponen-komponen membran yang menyusun membran.

c)    Mengetahui dan mempelajari ikatan antara komponen-komponen membran sel.

d)    Mengetahui macam-macam transpor antar membran, contoh, dan faktor yang mempengaruhinya.

1.4    Manfaat

Adapun manfaat dari pembuatan makalah ini adalah :

a)    Agar mahasiswa dapat menjelaskan komponen-komponen dari membran sel dan fungsi membran sel.

b)    Agar mahasiswa dapat menjelaskan susunan dan ikatan komponen-komponen membran.

c)    Agar mahasiswa dapat mengetahui macam-macam transpor antar membran serta contoh dan faktor yang mempengaruhinya.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

Membran sel sering juga disebut membran plasma. Membran sel merupakan bagian paling luar yang membatasi isi sel dengan sekitarnya (kecuali pada sel tumbuhan, bagian luarnya masih terdapat dinding sel atau cell wall).Membran sel berupa lapisan luar biasa tipisnya. Tebalnya kira-kira 8 nm. Dibutuhkan 8000 membran sel untuk menyamai tebal kertas yang biasa kita pakai untuk menulis.Lipid dan protein merupakan bahan penyusun utama dari membran, meskipun karbohidrat juga merupakan unsur penting. Gabungan lipid dan protein dinamakan lipoprotein. Saat ini model yang dapat diterima untuk penyusunan molekul-molekultersebut dalam membran ialah model mosaik fluida.

2.1 Struktur Membran Sel.

Struktur membran sel yaitu model mozaik fluida yang dikemukakan oleh Singer dan Nicholson pada tahun 1972. Pada teori mozaik fluida membran merupakan 2 lapisan lemak dalam bentuk fluida dengan molekul lipid yang dapat berpindah secara lateral di sepanjang lapisan membran. Protein membran tersusun secara tidak beraturan yang menembus lapisan lemak. Jadi dapat dikatakan membran sel sebagai struktur yang dinamis dimana komponen-komponennya bebas bergerak dan dapat terikat bersama dalam berbagai bentuk interaksi semipermanen Komponen penyusun membran sel antara lain adalah phosfolipids, protein, oligosakarida, glikolipid, dan kolesterol. (http://id.wikipedia.org/wiki/Membran_sel)

    Semua membran sel mempunyai struktur umum yang sama terdiri atas lapisan molekul ganda dari lipida dan protein. Lapisan lipidanya merupakan penghalang atau barier bagi substansi-substansi yang akan menembus membran, sedangkan lapisan proteinnya menyediakan jalan bagi transpor substansi. Lapisan lipida dari membran sel terutama tersusun daru fosfolipida. Bentuk molekul fosfolipida merupakan jepit pakaian. Fosfolipida ini merupakan molekul amfipatik yang artinya salah satu ujungnya merupakan kepala molekulnya ( fosfat ) bermuatan positif dan larut air ( polar, hidrofil ), sedangkan molekul lainnya terdiri dari 2 rantai asam amino yang ujungnya merupakan ekor molekul yang bersifat sangat menolak air ( tidak larut air, non polar, hidropobik ). Ujung-ujung yang hidropob saling bertemu di tengah-tengah membran.

-

Gambar membran sel

               http://images.google.co.id/imgres?imgurl=http://biologi.blogsome.com/wpadmin/images/membran2.gif&imgrefurl=http://biologi.blogsome.com/2007/07/05/membran-sel

    Membran plasma dibangun oleh senyawa-senyawa lipida, protein dan karbohidrat. Membran ini mempunyai sifat hidrofobik (takut air) di bagian tengah dan hidrofilik (suka atau terikat air) di bagian permukaan luar maupun di permukaan sitosolik ( yang menghadap sitoplasma). Sifat hidrofobik terutama disebabkan oleh  komponen lipida, walaupun terdapat bagian tertentu dari senyawa lipida yang memberikan  sifat hidrofilik yaitu bagian molekul lipida yang berikatan dengan gugus fosfat atau senyawa organik yang bersifat hidrofilik.

Ø    Lipida membran

Ada empat kelompok lipida yang paling dominan dalam membran plasma, yaitu fosfolipida, sfingolipida, glikolipida, dan sterol. Molekul-molekul ini bersifat amfipatik, dalam arti bahwa dalam setiap molekul terdapt bagian hidrofilik (suka air) dan bagian hidrofobik (takut air).

Fosfolipida yang memegang paling berperan dalam seluruh sistem membran, baik secara kuantitatif maupun secara kualitatif, adalah fosfatidilkolin atau lesitin.

Sfingolipida adalah kelompok lipida yang memiliki suatu senyawa yang sangat penting yaitu sfingosin. Glikolipida merupakan senyawa gabungan antara molekul lipida dengan karbohidrat suku rendah seperti glukosa atau galaktosa.

Sterol  yang paling dominan dalam membran adalah kolesterol. Molekulnya hampir seluruhnya bersifat hidrofob kecuali hidroksi yang pada gugus sterol.

Ø    Protein membran

Jika struktur dasar sistem membran ditentukan oleh lipida bimokuler, maka fungsi khususnya terutama dilaksanakan oleh molekul protein yang membentuk membran tersebut. Dengan demikian, jenis dan jumlah protein yang terdapat dalam membran menunjukkan fungsi dan perilaku membran yang bersangkutan. Sebagai contoh, protein yang terdapat dalam membran mitokondria sangat berbeda dibanding dengan protein membran plasma, dan protein membran plasma sel hati sangat berbeda dibanding dengan protein membran plasma sel epitel. Kandungan protein membran plasma sel mielin, dengan fungsi khusus sebagai pembungkus serabut saraf, adalah kurang dari 25% berat kering, sementara dalam membran yang terlibat proses transduksi energi ( seperti membran dalam mitokondria dan kloroplas ) bisa mencapai 75%. Kandungan rata-rata protein untuk semua membran berkisar 25-75% berat kering. Tetapi karena ukuran molekul lipida jauh lebih kecil jika dibanding dengan molekul protein, maka dalam suatu membran jumlah molekul lipida selalu jauh lebih banyak dibanding dengan molekul protein. Misalnya, dalam membran dengan berat 50% lemak dan 50% protein terdapat lebih kurang 50% molekul lipida untuk setiap molekul protein.

Ø    Karbohidrat membran

Membran yang sudah menarik banyak penelitian dan akan dideskripsikan di sepanjang bab ini adalah membran plasma dari sel darah merah ( eritrocyt ). Membran ini mengandung kira-kira 52% protein, 40% lipid, dan carbohidrat satuan berat. Dalam 8% dari carbohidrat, kira-kira 7% ada dalam bentuk glikolipid, dan penanda itu berhubungan dengan protein untuk membentuk glikoprotein. Fungsi dari glikolipid membran tidak begitu dimengerti. Perubahan dalam struktur glycolipids sudah ditemukan untuk memunculkan transformasi ganas sel dan racun cholera mempunyai efek tersendiri pada usus kecil sebagi suatu hasil dari interaksi dengan komponen-komponen membran ini. Sementara ada sebuah pewarisan kondisi penyakit Taysachs yang merupakan hasil dari gangguan dalam metabolisme.

Karbohidrat penyusun glikoprotein terdapat dalam bentuk rantai hidrofilik pendek atau oligosakarida yang mempunyai lebih sedikit dari 15 gula/rantai pemberian protein mungkin memiliki semacam rantai yang dikaitkan dengan ikatan kovalen untuk satu dari beberapa asam amino berbeda. Semula gula berbeda biasanya diisolasi dari glikoprotein ini. Hal ini termasuk glukosa, galaktosa, manosa.

2.2 Fungsi Membran Sel

    Membran sel mempunyai beberapa fungsi yaitu :

a)    Kompartemenisasi

Membran sel merupakan selaput berkelanjutan dan tidak putus yang membatasi dan menyelubungi suatu ruangan ( kompartemen ).

b)    Interaksi antar Sel

Pada organisme bersel banyak, membran sel bertanggung jawab terhadap interaksi antara sel 1 dengan yang lainnnya.

c)    Pengubahan Energi

Perubahan suatu bentuk energi menjadi energi lain merupakan hal yang sangat penting dalam proses ini. Hal yang sangat mendasar bagi semua kehidupan adalah kemampuan sel tumbuh tumbuhan untuk mengubah energi cahaya matahari menjadi energi kimia yang terkandung dalam karbohidrat. Sel hewan maupun tumbuhan juga mampu untuk mengubah energi kimia dari karbohidrat tersebut menjadi ATP atau senyawa berenergi tinggi.

d)    Transpor informasi

Membran mempunyai peranan mentransfer informasi dari satu sel ke sel lain, di dalam membran terdapat reseptor yang mampu berkombinasi dengan molekul tertentu dengan bentuk yang sesuai seperti yang selalu berkombinasi dengan molekul tertentu dengan bentuk yang sesuai seperti yang selalu berkombinasi dengan suatu substrat yang sesuai.

e)    Penyediaan enzim

Banyak enzim yang terdapat di dalam sel merupakan bagian dari membran. Sebagai contoh dapat dikemukakan di sini bahwa Na-K activated ATP ase yang berkaitan dengan pompa sodium dan kalium terdapat di dalam membran sel.

f)    Membran sel merupakan perantara bagi keluar masuknya zat terlarut

Kemampuan membran plasma meluluskan substansi tertentu masuk ke atau keluar dari sel. Tetapi membatasi pergerakan substansi tertentu disebut permeabilitas selektif. Suatu membran dikatakan permeabel terhadap suatu substansi bila dapat secara bebas ditembus oleh substansi tersebut. Permeabilitas membran plasma tergantung dari :

ü    Ukuran sel

ü    Kelarutan dalam lemak

ü    Muatan ion

ü    Ada atau tidaknya molekul pengangkut.

2.3.  Ikatan Antara Komponen – Komponen Membran

        Ikatan antara komponen – komponen membran terdiri dari ikatan kovalen dan ikatan non kovalen. Dua molekul yang pertama (lipid dan protein) berinteraksi secara nonkovalen sedangkan ikatan antara karbohidrat, lipid dan protein bersifat kovalen.

2.4. Macam-Macam Transportasi Yang Terjadi Pada Membran Sel

Macam-macam transportasi yang terjadi pada membran sel ada 2 jenis yaitu:

1. pergerakan pasif ( transpor pasif)

2. pergerakan aktif ( transfor aktif)

2.4.1. Pergerakan Pasif (Transpor Pasif)

    Yang tergolong pergerakan pasif adalah  difusi yang merupakan salah satu bentuk pergerakan pasif dan pergerakan ini merupakan pergerakan molekul atau ion dari daerah berkonsentrasi tinggi ke daerah berkonsentrasi rendah. Selain difusi sederhana, terdapat juga difusi dipermudah atau sering juga disebut sebagai difusi terbantu, yang juga merupakan pergerakan atau proses pasif yang terjadi di dalam membran sel. Pergerakan pasif yang lain yang terjadi adalah osmosis, filtrasi dan dialisis.

    Kesamaan yang dapat merangkum beberapa pergerakan pasif di atas adalah bahwa semua pergerakan substansi yang terjadi tidak membutuhkan/mengeluarkan energi yang disediakan oleh ATP. Contoh molekul yang berpindah dengan transpor pasif ialah air dan glukosa. Transpor pasif air dilakukan lipid bilayer dan transpor pasif glukosa terfasilitasi transporter. Ion polar berdifusi dengan bantuan protein transpor.

a. Difusi Sederhana

    Semua partikel dalam larutan energi kinetiknya selalu dalam keadaan terus bergerak. Dan pergerakan yang terjadi ini disebut dengan Gerak Brown.

    Difusi merupakan suatu bentuk pergerakan ion atau molekul dari daerah berkonsentrasi tinggi ke daerah berkonsentrasi rendah. Pergerakan dari daerah berkonsentrasi tinggi ke daerah berkonsentrasi rendah ini berlangsung terus-menerus dan baru akan berakhir apabila molekul atau ion sudah merata di kedua daerah tersebut. Pada keadaan ini molekul atau ion bergerak dengan arah berlawanan dengan kecepatan gerak yang sama dan pada keadaan ini disebut “keadaan seimbang”.

    Kita sekarang dapat menyatakan aturan sederhana difusi : Dalam ketiadaan gaya-gaya lain, suatu substansi akan berdifusi dari tempat yang konsentrasi tinggi ke tempat yang konsentrasinya rendah. Dengan kata lain, setiap substansi akan berdifusi menuruni gradien konsentrasi.Tidak ada kerja yang harus dilakukan untuk membuat hal ini terjadi. Difusi merupakan proses spontan karena difusi itu menurunkan energi bebas sehingga tidak memerlukan energi berupa ATP yang harus dikeluarkan. Contoh percobaan yang dapat dilakukan adalah dengan memasukkan kristal zat warna ke dalam gelas beaker yng berisi air. Pada saat awal, warna zat tersebut hanya akan terlihat di sekeliling kristal zat warna, sedangkan pada daerah yang lebih jauh warnanya lebih muda. Pada akhirnya warna di seluruh daerah akan sama. Dalam hal ini molekul zat warna mempunyai energi kinetik dan bergerak secara acak. Molekul zat warna dan molekul air akan bergerak dari daerah berkonsentrasi tinggi ke daerah berkonsentrasi rendah. Apabila distribusi molekul zat warna dan molekul air sudah merata, keseimbangan sudah tercapai dan difusi akan berhenti.

    Satu contoh penting peristiwa difusi yang terjadi di dalam sel adalah pada saat penyerapan oksigen oleh sel yang melakukan respirasi seluler. Oksigen terlarut berdifusi ke dalam sel melintasi membran plasmanya. Selama respirasi seluler mengkonsumsi oksigen yang masuk, difusi ke dalam sel akan berlanjut, karena gradien konsentrasi akan mendukung pergerakan molekul ke arah tersebut.

    Kecepatan difusi zat terlarut s, dapat dinyatakan dengan keseimbangan difusi Fick, yaitu:

           

               (Sumber: Drs. Soewolo, M.Pd, hal 11)

    Hormon golongan steroid juga larut dalam lemak, dan mudah berdifusi ke dalam sel. Tetapi, bagi golongan lemak ini ada reseptor dalam sito-plasma yang akan mengangkut zat itu ke dalam inti, terutama yang berbentuk hormon seperti testosteron, estogen, dan koritokosteron. Hormon-hormon ini menempel pada urutan regulator suatu gen lalu merangsangnya aktif melakukan transkripsi dan replikasi.                                        Molekul lain yang dapat berdifusi bebas masuk sel ialah air (H2O), Oksigen (O2), gas asam arang (CO2), asam nukleat, dan vitamin. Sedangkan untuk glukosa dan ion-ion seperti unsur Na, K, Ca, Cl, harus ada reseptor sendiri, tetapi ada juga molekul yang memiliki reseptor sendiri, tetapi ada juga molekul yang memiliki reseptor bersama dengan molekul lain terutama untuk ion-ion.

b. Difusi Dipermudah (Facilitated Diffusion)

    Selain difusi sederhana, terdapat difusi macam lain yang juga melibatkan membran yang bersifat permeabel selektif, yaitu difusi dipermudah yang menggunakan protein pengangkut (carrier proteins). Protein pengangkut dapat melayani pengangkutan zat melintasi membran dari konsentrasi tinggi ke konsentrasi rendah. Meskipun substansi yang akan menembus membran plasma empunyai molekul besar dan tidak larut dalam pelarut lemak, molekul tersebut masih mampu berdifusi menembus membran.

Banyak model untuk menggambarkan mekanisme traspor terbantu, antara lain model yang menggambarkan bahwa protein pengangkut bergerak bolak-balik dari permukaan membran yang satu ke permukaan yang lain. Ada yang menggambarkn bahwa protein pengangkut tersebut setelah menangkap zat yang akan diangkut akan membentuk kompleks zat terlarut-pengangkut, kemudian kompleks tersebut melakukan rotasi sehingga zat yang diangkut dibawa ke permukaan berlawanan dari posisi semula. Model difusi terbantu yang lain yang rupanya lebih dapat diterima digambarkan bahwa protein integral yang berfungsi sebagai protein pengangkut memiliki pori yang tidak selalu terbuka, tetapi bila berinteraksi dengan zat tertentu maka ia akan “berubah bentuk”. Mula-mula ujung luarnya akan membuka untuk menangkap zat terlarut yang terdapat dalam cairan ekstraseluler. Setelah zat masuk, kemudian ujung luar protein pengangkut menutup dan sebaliknya ujung dalam membuka sehingga zat yang diangkut dapat lepas ke dalam sitoplasma.

Sebagai contoh adalah glukglukosa-pengangkut ini larut dalam fosfolipida dari lapisan ganda membran. Pengangkut kemudian menggerakkan glukosa ke bagian dalam membran dan akhirnya ke bagian sel. Jadi jelas bahwa pengangkut inilah yang menyebabkan glukosa dapat larut dalam fosfolipida membran, sehingga glukosa dapt bergerak menembus membran. Proses difusi dipermudah ini tidak memerlukan energi. Kecepatan gerak molekul pada difusi dipermudah lebih cepat bila dibandingkan dengan difusi biasa. Namun, kecepatan gerak molekul masih tergantung pada : a) besarnya perbedaan konsentasi antara kedua belah pihak dari membran, b) jumlah pengangkut yang tersedia, c) kecepatan pengangkut untuk mengikat substansi yang akan diangkut. Namun demikian, proses ini akan lebih cepat apabila dibantu oleh hormon insulin yang dihasilkan oleh kelenjar pankreas. Salah satu peranan insulin adalah menurunkan kadar glukosa dengan cara mempercepat pengangkutan glukosa dari darah ke sel dan pengangkutan ini merupakan difusi dipermudah.

c. Osmosis

    Proses pasif lain yang menyebabkan pergerakan molekul melintasi membran adalah osmosis. Osmosis merupakan pergerakan molekul air menembus membran dari daerah yang kadar airnya tinggi (kadar zat terlarut rendah) ke daerah yang kadar airnya rendah (kadar zat terlarut tinggi). Perlu ditekankan di sini bahwa osmosis hanya terbatas pada pergerakan molekul air saja dan tidak berlaku bagi pergerakan molekul zat terlarut.

    Untuk memahami osmosis, dapat dilakukan percobaan. Misalnya kita mempunyai kantong yang bersifat permeabel selektif yang dapat dilewati air dengan bebas, tetapi tidak dapat dilewati zat terlarut dalam air. Kantong kita isi dengan garam dapur (NaCl) dan air yang dimasukkan ke dalam air suling suatu bak. Dengan perlakuan seperti itu akan nampak bahwa kantung pelan-pelan menggelembung karena air masuk ke dalam kantong. Di sini terjadi aliran air dari daerah konsentrasi tinggi (di luar kantong) ke daerah konsentrasi air rendah (dalam kantong). Karena kantong terbuat dari membran permeabel selektif, maka NaCl yang ada dalam kantong tidak dapat menerobos ke luar membran, sehingga kantong akan menggelembung.

    Osmosis menimbulkan tekanan osmotik yang besarnya dapat diukur dari jarak permukaan larutan dengan permukaan air. Tekanan osmotik penting misalnya pada gerakan air melintasi kapiler darah dalam jaringan tubuh. Jadi osmosis membantu menyeimbangkan konsentrasi air pada dua sisi membran dan penting dalam mekanisme homeostatis.

    Tekanan osmotik (π) tidak hanya proporsional terhadap konsewntrasi (C) zat terlarut ( mol zat terlarut/ L pelarut = osmolar), tetapi juga terhadap suu absolut. T ( dalam serajat Kelvin ( 0K).

π = K1C (1)   dan

π= K2T (2)

dimana K1 dan K2 adalah konstanta proporsionalitas Jacobus vant Hoff menghubungkan observasi ini kepada hukum gas dan menunjukan bahwa molekul zat terlarut dalam larutan bertindak secara termodinamika sebagai molekul- molekul gas, jadi:

π= RTC   dan

π=    (3)

n = jumah ekivalen mol larutan,yaitu banyaknya gram zat terlarut dibai berat molekul (M) zat terlarut.

R= konstanta gas (0,082 liter atmosfir per derajat per grammmol )

V=volume dalam liter

π= tekanan osmotik dalam atmosfir(1 atm= 760 mmHg )

T= suhu absolut

    Seperti pada hukum gas, pernyataan untuk tekanan osmotik ini hanya berlaku untuk larutan encer dan untuk disosiasi elektrolit.

    Sebagai contoh kita dapat menghitung tekanana osmoti 0,1 M larutan encer NaCl. Pada 250C koefisien aktivitas dari 0,1 M NaCl menjadi 0,78. Jadi equivalen mol per liter dari suatu larutan garam bimolekuler dari molaritas ini menjadi: n= 2x 0,1x 0,78 = 0,156 equive/ liter. Berdasarkan persamaan (3) kemudian menjadi

π = 

π = 

   = 3,81 atm

                                                                 (Sumber: Drs. Soewolo, M.Pd, hal 19)

d. Filtrasi

Proses pasif lain yang melibatkan pergerakan molekul atau ion keluar masuk sel disebut filtrasi. Proses ini melibatkan pergerakan air dan juga zat terlarut melintasi membran karena pengaruh tekanan hidrostatik. Pergerakan macam ini arahnya selalu dari daerah dengan tekanan hidrostatik tinggi ke daerah tekanan hidrostatik rendah. Pergerakan ini selalu terjadi selama ada perbedaan tekanan hidrostatik antara dua daerah.

    Contoh dari filtrasi ini adalah yang terjadi di ginjal. Di ginjal, tekanan darah di glomerulus mendorong air dan zat terlarut bergerak melintasi membran filtrasi menuju ruang kapsula Bowman. Demikian juga pergerakan air dan zat terlarut dari kapiler darah ke cairan jaringan melintasi endotelium kapiler merupakan proses filtrasi.

e. Dialisis

    Dialisis merupakan proses pasif dari zat terlarut yang bergerak melintasi membran yang bersifat permeabel selektif da menunjukkan adanya pemisahan molekul kecil dari molekul besar. Misalkan suatu larutan mengandung molekul dengan ukuran berbeda-beda ditempatkan dalam tabung yang hanya permeabel terhadap molekul berukuran kecil. Tabung tersebut kemudian ditempatkan dalam gelas beaker yang berisi air. Setelah beberapa saat kemudian terlihat bahwa zat terlarut berukuran kecil bergerak dari tabung menuju ke air yang terdapat dalam gelas beaker. Sedangkan zat terlarut berukuran besar tetap tinggal di dalam tabung.

    2.4.2. Proses Aktif

    Bila sel secara aktif melibatkan diri dalam pergerakan molekul atau ion melintasi membran, energi harus ada dan dipersiapkan oleh sel. Dalam hal ini sel mempunyai kemampuan untuk menggerakkan molekul atau ion dari daerah berkonsentrasi rendah ke daerah berkonsentrasi tinggi. Pergerakan ini disebut pergerakan yang menentang gradien konsentrasi. Proses aktif ini dapat dilakukan dalam bentuk transpor aktif, fagositosis dan pinositosis.

a. Transpor Aktif

    Transpor aktif merupakan pergerakan substansi menembus membran dari daerah berkonsentrasi rendah ke daerah berkonsentrasi tinggi. Agar terjadi pergerakan substansi menentang/melawan gradien konsentrasi, membran sel menyiapkan energi dari ATP yang ada di dalam membran sel. Dalam proses ini protein integral yang terdapat dala membran sel mempunyai peranan penting dalam transpor aktif. 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.

Transpor aktif dilakukan oleh sel untuk menjaga agar zat-zat yang diangkut tersebut dapat berada dalam konsentrasi yang tepat untuk menunjang keoptimalan fungsi sel. Misalnya sel-sel tiroid yang memerlukan banyak ion iodida untuk membentuk hormon tiroksin. Sel-sel tiroid yang dalam sitoplasmanya telah memiliki ion iodida beberapa kali lebih tinggi dari darah, secara aktif mengambil ion iodida dari aliran darah melalui transpor aktif.

    Mekanisme transpor aktif sebenarnya hampir sama dengan difusi terbantu, hanay saja pada proses ini membutuhkan energi ATP. Kebanyakan tanspor aktif mengangkut dua macam zat melintasi membran pada saat yang sama pada arah yang berlawanan. Sebagai contoh adalah pemompaan natrium-kalium pada sel syaraf. Ion natrium dipompa ke luar sel, sementara itu pada saat yang sama ion kalium dipompa ke dalam sel. Pemompaan ini dilakukan sel untuk memelihara ketepatan potensial membran sel syaraf.

Yang termasuk transpor aktif ialah coupled carriers, ATP driven pumps, dan light driven pumps. Dalam transpor menggunakan coupled carriers dikenal dua istilah, yaitu simporter dan antiporter. Simporter ialah suatu protein yang mentransportasikan kedua substrat searah, sedangkan antiporter mentransfer kedua substrat dengan arah berlawanan. ATP driven pump merupakan suatu siklus transpor Na+/K+ ATPase. Light driven pump umumnya ditemukan pada sel bakteri. Mekanisme ini membutuhkan energi cahaya dan contohnya terjadi pada Bakteriorhodopsin.

            http://id.wikipedia.org/wiki/Membran_sel

b. Fagositosis

    Proses aktif lain dimana sel memasukkan substansi melintasi membran disebut fagositosis atau juga disebut makan sel. Pada proses ini uluran sitoplasma yang disebut pseudopodia mendekap (melingkari) partikel padat di sebelah luar sel. Sekali partikel dilingkari, membran melekuk ke dalam, membentuk kantong yang berisi partikel tersebut. Kantong yang terbentuk ini disebut vakuola fagositik yang kemudian memisahkan diri dari membran sel. Pada waktu bersamaan terjadi pencernaan partikel yang terdapat di dalam vakuola fagositik. Partikel yang tidak tercerna dan zat ampas hasil metabolisme sel disingkirkan dari dalam sel dengan fagositik terbalik. Phagocytosis umum dilakukan oleh lekosit, makrofoga, sel hati, sel lemak, dan beberapa sel epitel dalam keadaan khusus.

c. Pinositik

    Pada pinositik atau dikenal juga sebagai minum sel, substansi yang didekap lebih merupakan larutan daripada partikel padat. Di sini tidak tampak adanya uluran sitoplasma sehingga caranya adalah dengan menarik larutan ke permukaan membran. Membran melekuk ke arah dalam dan melingkari larutan dan akhirnya terpisah dari membran. Hanya beberapa sel saja yang mampu melakukan fagositosis, sedangkan kebanyakan sel lainnya melakukan pinositosis. Pinocytosis umum berlaku bagi sel-sel epitel, terutama pada sel dinding pembuluh kapiler darah Pergerakan substansi ke dalam sel dengan cara fagositosis atau pinositosis disebut endositosis. Sedangkan pergerakan substansi ke arah luar sel disebut eksositosis.

    (Sumber: Kartolo S. Wulangi, hal 12-16)

BAB III

PENUTUP

Kesimpulan

    Membran sel merupakan lapisan yang melindungi inti sel dan sitoplasma. Membran sel membungkus organel-organel dalam sel. Membran sel juga merupakan alat transportasi bagi sel yaitu tempat masuk dan keluarnya zat-zat yang dibutuhkan dan tidak dibutuhkan oleh sel. Struktur membran ialah dua lapis lipid (lipid bilayer) dan memiliki permeabilitas tertentu sehingga tidak semua molekul dapat melalui membran sel. Semua membrans el mempunyai struktur umum yang sama terdiri atas lapisan molekul ganda dari lipid dan protein.            Komponen utama membran sel terdiri atas Phosfolipid, selain itu terdapat senyawa lipid seperti sfingomyelin, kolesterol, dan glikolipida. Phosfolipid memiliki dua bagian yaitu bagian yang bersifat hidrofilik dan bagian yang bersifat hidrofobik. Bagian hidrofobik merupakan bagian yang terdiri atas asam lemak. Sedangkan bagian hidrofilik terdiri atas gliserol, phosfat, dan gugus tambahan seperti kolin, serin, dan lain-lain                            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.                            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.

DAFTAR PUSTAKA

Campbell, Neil A, Reece , Jane B, and Mitchell, Lawrence G. 2002. Biologi, Edisi kelima jilid 1. Jakarta: Erlangga.

Soewolo. 2000. Pengantar Fisiologi Hewan. Jakarta: Direktorat Jenderal Pendidikan Tinggi Departemen Pendidikan Nasional.

Tim Dosen Biologi Sel. 2006. Biologi sel. Medan: Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam UNIMED.

Ville, walker,Claude A. 1984. Zoologi Umum. Jakarta: Erlangga

Wulangi, Kartolo S. 1995.Prinsip- Prinsip Fisiologi Hewan. Jakarta: Direktorat Jenderal Pendidikan Tinggi Departemen Pendidikan Nasional.

http://id.wikipedia.org/wiki/Membran_sel

http://images.google.co.id/imgres?imgurl=http://biologi.blogsome.com/wpadmin/images/membran2.gif&imgrefurl=http://biologi.blogsome.com/2007/07/05/membran-sel