TRANSPORT AKTIF

Kali ini saya akan up load materi yang berhubungan dengan Transportasi sel . sebuah proses yang mutlak terjadi pada sel untuk memenuhi kebutuhan hidupnya. Memenuhi kebutuhan materi organik maupun anorganik dari luar sel dan membuang sisa ekskresi ke luar sel . Transportasi yang kali ini dibahas bukan Transport pasif seperti Osmosis atau difusi namun Transportasi aktif yang ada di sel hidup karena memerlukan energi ATP untuk mediasi transport tersebut. Meski juga disinggung transport pasif untuk pembanding  OK

Transpor aktif adalah pengangkutan lintas membran dengan menggunakan energi ATP, melibatkan pertukaran ion Na+ dan K+ (pompa ion) serta protein kontraspor yang akan mengangkut ion Na+ bersama melekul lain seperti asam amino dan gula.

• Arahnya dari daerah berkonsentrasi tinggi ke konsentrasi rendah.
• Misal perpindahan air dari korteks ke stele melalui endodermis yang tekanan osmotiknya rendah
• Transpor aktif merupakan transpor yang mengkonsumsi atau menggunakan energi untuk mengeluarkan dan/atau memasukkan ion-ion dan molekul melalui membran sel, melawan perbedaan konsentrasi . gradasi konsentrasi
• Ini menunjukkan, bahwa sel pada suatu waktu tidak dapat hanya mengandalkan difusi dan osmosis untuk memperoleh keperluan hidupnya , namun juga perlu memasukkan materi secara transport altif yang mengabaikan osmosis dan difusi
• Energi diperlukan karena ada zat yang harus dipindahkan melawan kecenderungan alami berdifusi ke arah yang berlawanan.
• Berbeda dengan difusi yang dapat berjalan ke dua arah, transpor aktif merupakan gerakan satu arah dan dipengaruhi oleh muatan listrik di dalam dan di luar sel.
• Muatan listrik ini terutama ditentukan oleh ion-ion Natrium (Na+), Kalium (K+), dan ion klor (Cl-). Keluar masuknya ion Na+, dan K+ dilakukan oleh pompa natrium-kalium (pompa Na+-K-) dengan menggunakan energi yang diperoleh dari ATP (adenosin triphospate).
• Pompa Na+- K- bekerja memompa ion Na+ ke luar sel dan memasukkan ion K- ke dalam sel.
• Konsentrasi ion K+ yang tinggi diperlukan untuk sintesis protein, glikosis, fotosintesis dan proses vital lainnya.
• Keberadaan ion-ion Na+ dan K+ penting untuk mengendalikan pengaturan osmosis, mempertahankan kegiatan listrik dalam sel saraf dan memacu transpor aktif bagi zat-zat lain seperti glukosa dan asam amino.
• Dalam beberapa hal, kombinasi antara transpor aktif dan difusi dapat terjadi.

Transpor aktif terjadi melawan kemiringan konsentrasi, sehingga melibatkan energi. Transpor aktif melibatkan reseptor dan transporter.

Transpor aktif terdiri dari :

1. Uniport, jika macam zat dan arahnya satu.
2. Symport, jika macam zat dua dan arah sama.
3. Antiport, jika macam zat dua dan arah berbeda.

Transport pasif merupakan transport ion, molekul, dan senyawa yang tidak memerlukan energi untuk melewati membran plasma. Transport pasif mencakup osmosis dan difusi.

• Difusi dibedakan menjadi difusi dipermudah dengan saluran protein dan difusi dipermudah dengan protein pembawa.
• Osmosis adalah kasus khusus dari transpor pasif, dimana molekul air berdifusi melewati membran yang bersifat selektif permeabel.
• Dalam sistem osmosis, dikenal larutan hipertonik (larutan yang mempunyai konsentrasi terlarut tinggi), larutan hipotonik (larutan dengan konsentrasi terlarut rendah), dan larutan isotonik (dua larutan yang mempunyai konsentrasi terlarut sama).
• Jika terdapat dua larutan yang tidak sama konsentrasinya, maka molekul air melewati membran sampai kedua larutan seimbang.
• Dalam proses osmosis, pada larutan hipertonik, sebagian besar molekul air terikat (tertarik) ke molekul gula (terlarut), sehingga hanya sedikit molekul air yang bebas dan bisa melewati membran.
• Sedangkan pada larutan hipotonik, memiliki lebih banyak molekul air yang bebas (tidak terikat oleh molekul terlarut), sehingga lebih banyak molekul air yang melewati membran.
• Oleh sebab itu, dalam osmosis aliran netto molekul air adalah dari larutan hipotonik ke hipertonik.
• Proses osmosis juga terjadi pada sel hidup di alam. Perubahan bentuk sel terjadi jika terdapat pada larutan yang berbeda.
• Sel yang terletak pada larutan isotonik, maka volumenya akan konstan. Dalam hal ini, sel akan mendapat dan kehilangan air yang sama.
• Banyak hewan-hewan laut, seperti bintang laut (Echinodermata) dan kepiting (Arthropoda) cairan selnya bersifat isotonik dengan lingkungannya.
• Jika sel terdapat pada larutan yang hipotonik, maka sel tersebut akan mendapatkan banyak air, sehingga bisa menyebabkan lisis (pada sel hewan), atau turgiditas tinggi (pada sel tumbuhan).
• Sebaliknya, jika sel berada pada larutan hipertonik, maka sel banyak kehilangan molekul air, sehingga sel menjadi kecil dan dapat menyebabkan kematian.
• Pada hewan, untuk bisa bertahan dalam lingkungan yang hipo- atau hipertonik, maka diperlukan pengaturan keseimbangan air, yaitu dalam proses osmoregulasi.

DIFUSI

• Difusi (transpor pasif) Zat berdifusi menurut perbedaan konsentrasi, jadi tidak memerlukan energi (ATP) terjadi alamiah
• Difusi bebas (langsung) Yaitu tidak memerlukan protein carrier dengan menggunakan prinsip kerja menyeimbangkan konsentrasi zat.
• Zat yang berdifusi langsung adalah zat yang larut dalam lemak, O2, CO2 dan N2, juga zat lain yang bermolekul kecil seperti CO2, air, etanol, gliserol, dan urea.
• Difusi berfasilitas Difusi berfasilitas menggunakan protein dalam pengangkutan molekul besar dan ion anorganik yang tidak dapat diangklut melalui difusi langsung.
• Protein tersebut terdiri atas reseptor dan trasporter Difusi berfasilitas juga bekerja berdasarkan kemiringan konsentrasi antara sitosol dan cairan interseluler.

Perbedaan antara transpor aktif dengan transpor pasif

1. Transpor aktif memerlukan suatu energi, sedangkan transpor pasif terjadi tidak memerlukan energi atau tanpa energi.
2. Transpor aktif bersifat melawan gradien konsentrasi sedangkan transpor pasif hanya diam.
3. Transpor aktif terdiri melalui endositosis dan eksositosis, sedangkan transpor pasif terdiri dari difusi, osmosis.

Cytosis adalah transpor yang melibatkan membran pecah. Proses ini melibatkan lisosom, berarti zat dicerna dan ditranspor dalam vesikula.

• Cytosis dibagi dua berdasarkan arah keluar-masuknya, yaitu endocytosis dan exocytosis.
• Endocytosis, yaitu memasukkan zat.
• Phagocytosis (makan, mencytosis zat dalam bentuk padat), hal ini terjadi pada sel makrofaga dan leukosit inti polimorf, yang keduanya dibutuhkan dalam menjaga imunitas tubuh. Untuk diphagocytosis suatu zat harus memiliki reseptor khusus pada membran sel yang melekat pada tempat tertentu (binding site).
• Zat yang akan dimakan masuk ke dalam fogosom dan bergabung dengan lisosom membentuk lisosom II dan terjadilah pencernaan, yang terderna berdifusi lewat membran lisosom ke dalam sitosol dan yang tak tercerna sebagai bahan residu di dalam lisosom.

• Pinocytosis (minum, mencytosis zat dalam bentuk cair larutan atau suspensi), zat yang masuk ke dalam vesikula halus (pinosom) dan kemudian bergabung dengan lisosom I dan membentuk lisosom II, maka terjadilah pencernaan.
• Pinocytosis umum terjadi pada banyak sel tubuh. Exocytosis, yaitu mengeluarkan zat yang berupa sekresi atau menggetahkan.
• Sekret ada yang disimpan dalam vesikula sekresi dan ada yang diexocytosis kalau dirangsang oleh sinyal ekstraseluler (aksi potensial, hormon, neurtransmitter) yang diikat oleh reseptor khusus membran, hal ini membuat kadar Ca2+ naik (yang berasal dari mitokondria atau RE), dan ini mendorong terjadi exocytosis.
• Transpor tanpa lisosom, hal ini dikarenakan zat yang dicytosis tidak perlu dicerna. Ini terdapat pada sel endotel pembuluh kapiler darah.
• Zat yang diendocytosis akan dilakukan exocytosis lagi, sehingga membran banyak yang berlobang

Proses Pergerakan Cairan Tubuh

• Perpindahan air dan zat terlarut di antara bagian-bagian tubuh melibatkan mekanisme transpor pasif dan aktif.
• Mekanisme transpor pasif tidak membutuhkan energi sedangkan mekanisme transpor aktif membutuhkan energi.
• Difusi dan osmosis adalah mekanisme transpor pasif.
• Sedangkan mekanisme transpor aktif berhubungan dengan pompa Na-K yang memerlukan ATP. 

 

• Proses pergerakan cairan tubuh antar kompertemen dapat berlangsung secara:

1. Osmosis

• Osmosis adalah bergeraknya molekul (zat terlarut) melalui membran semipermeabel (permeabel selektif) dari larutan berkadar lebih rendah menuju larutan berkadar lebih tinggi hingga kadarnya sama.
• Seluruh membran sel dan kapiler permeabel terhadap air, sehingga tekanan osmotik cairan tubuh seluruh kompartemen sama.
• Membran semipermeabel ialah membran yang dapat dilalui air (pelarut), namun tidak dapat dilalui zat terlarut misalnya protein.
• Tekanan osmotik plasma darah ialah 285+ 5 mOsm/L. Larutan dengan tekanan osmotik kira-kira sama disebut isotonik (NaCl 0,9%, Dekstrosa 5%, Ringer laktat).
• Larutan dengan tekanan osmotik lebih rendah disebut hipotonik (akuades), sedangkan lebih tinggi disebut hipertonik.

• Jadi Difusi ialah proses bergeraknya molekul lewat pori-pori. Larutan akan bergerak dari konsentrasi tinggi ke arah larutan berkonsentrasi rendah.

• Tekanan hidrostatik pembuluh darah juga mendorong air masuk berdifusi melewati pori-pori tersebut.
• Jadi difusi tergantung kepada perbedaan konsentrasi dan tekanan hidrostatik.
• Merupakan perpindahan molekul zat dari konsentrasi tinggi ke konsentrasi rendah sehingga konsentrasinya menjadi sama yang berlangsung melalui membran atau tidak.
• Zat yang berkonsentrasi tinggi disebut Hipertonis, zat yang berkonsentrasi rendah disebut Hipotonis, sementara zat yang berkonsentrasi sama disebut Isotonis. contoh zat gas (gas baygon,parfum) , cair (sirup), dan padat (kopi,susu,teh).

Difusi terbagi menjadi 2, yaitu Difusi sederhana dan Difusi terfasilisasi

1. Difusi Sederhana = difusi tanpa melalui membran. contohnya larutan gula dalam air.
2. Difusi Terfasilisasi = difusi melalui membran dengan bantuan protein pembantu yaitu protein integral. contohnya pembuatan telur asin, respirasi sel, dan membuat asinan buah.

Kecepatan difusi dipengaruhi oleh :

1. Konsentrasi zat -> semakin tinggi konsentrasi zat, semakin cepar terlarut.
2. Ukuran molekul zat -> semakin kecil ukuran molekul zat, semakin cepat proses difusi.
3. Luas bidang permukaan -> semakin luas bidang permukaan, semakin lama larutnya.
4. Suhu -> kecenderungan zat bergerak ke segala arah, sehingga menimbulkan tekanan. semakin panas suhu, difusi semakin cepat.

Pompa Natrium Kalium pada Transport aktif

• Pompa natrium kalium merupakan suatu proses transpor yang memompa ion natrium keluar melalui membran sel dan pada saat bersamaan memompa ion kalium dari luar ke dalam.
• Tujuan dari pompa natrium kalium adalah untuk mencegah keadaan hiperosmolar di dalam sel.

NOTE

• Endosmosis = proses masuknya air ke dalam sel akibat sel berada pada lingkungan hipotonik.
• Eksosmosis = proses keluarnya air dari dalam sel akibat sel berada pada lingkungan hipertonik.
• Hemolisis = sel mengembang dan pecah karena mengalami endosmosis yang berlebihan.
• Turgor = tekanan yang terjadi antara isi sel dengan dinding sel.
• Krenasi = penyusutan sel karena mengalami eksosmosis.
• Plasmolisis = lepasnya membran sel dari dinding sel akibat sel berada pada larutan hipertonik.

TRANSPORTASI ZAT

• Pemahaman tentang transpor pasif (difusi, osmosis) dapat membantu mengatasi  permasalahan dalam pertanian, 
• Misalnya, untuk menentukan dosis pupuk dan obat2 an yang aman untuk tanaman. 
• Jika dosis terlalu pekat, akan menimbulkan plasmolisis yang dapat mematikan tanaman. 
• Kita juga dapat mengetahui bahwa zat yang diberikan sebagai nutrien seharusnya berupa ion-ion yang mudah masuk ke dalam sel tanaman. 
• Zat-zat organik seperti gula dan protein tidak dapat masuk ke dalam sel karena zat tersebut berukuran besar. 
• Zat tersebut justru memicu plasmolisis dan akhirnya mematikan tanaman. 
• Pemahaman tentang transpor aktif juga dapat digunakan untuk memahami terjadinya berbagai penyakit, misalnya silikosis dan rematik. 

EVALUASI

1. Suatu organel sel mempunyai ciri-ciri sebagai berikut: 

• Berbentuk kantong pipih yang bertumpuk, dapat mengeluarkan sekret atau lendir, 
• Membentuk lisosom 
• 
  

Organel yang dimaksud adalah: 

a. Retikulum endoplasma 

b. Badan golgi 

c. Badan mikro 

d. Mitokondria 

e. Plastida 

2. Reticulum endoplasma kasar, permukaannya ditempeli ribosom, sedangkan pada reticulum endoplasma halus tidak ditempeli ribosom. Melihat dari strukturnya, fungsi dari RE Kasar adalah …. 

a. tempat perombakan kembali ribosom 

b. tempat penyedia asam amino pada peristiwa translasi 

c. menyalurkan hasil sintesis protein ke organel sel lainnya 

d. saluran bahan anorganik dari luar sel menuju organel sel 

e. mengendalikan proses sintesis protein 

3. Perhatikan gambar ini 

Berdasarkan gambar penampang sel tumbuhan di samping, bagian sel yang tidak dijumpai pada sel hewan adalah …. 

a. A; B; dan C 

b. A; B; dan D 

c. A; B; dan F 

d. C; E; dan G 

e. D; F; dan G 

4. Gambar disamping menunjukkan peristiwa osmosis, yang akan terjadi kemudian adalah … 

a. air berpindah dari larutan hipertonis ke hipotonis 

b. air tidak akan berpindah 

c. air berpindah dari larutan hipotonis ke hipertonis 

d. zat terlarut konsentrasi rendah berpindah ke zat terlarut konsentrasi tinggi 

e. zat terlarut konsentrasi tinggi pindah ke zat pelarut konsentrasi tinggi 

5. Transport aktif merupakan peristiwa transportasi yang melawan gradien konsentrasi dan membutuhkan sejumlah energi. Energi yang digunakan berasal dari …. 

a. penarikan ion natrium 

b. penarikan ion kalsium 

c. penarikan ion klorida 

d. penarikan ion kalium dan ATP 

e. pemecahan adenosin tri phospat 

6. Fungsi dari membran lisosom adalah …. 

a. memisahkan lingkungan asam untuk enzim lisosom dan pH netral sitoplasma 

b. penghubung sitoplasma dengan membran inti 

c. tempat alternatif terjadinya sintesis protein 

d. melakukan transport aktif dan eksositosis 

e. melakukan transport aktif dan sintesis protein 

7. Hasil pengamatan menggunakan mikroskop elektron, pada berbagai sel makhluk hidup didapatkan organela; 

1. nucleus 

2. dinding sel 

3. membrane sel 

4. plastida 

5. mitokondria 

6. sentriol 

7. reticulum endoplasma 

8. lisosom 

Organela yang hanya dapat ditemukan pada preparat sel tumbuhan adalah …. 

a. 1, 2, 3, d. 4, 5, 7 

b. 2, 4, 6 e. 5, 7, 8 

c. 3, 6, 8 

8. Sel sebagai unit kehidupan terkecil memiliki sub unit yang bekerja sama untuk menjalankan fungsinya yaitu organel sel. Pasangan organel sel dan fungsi yang benar adalah … 

A. Nukleus: Menyimpan dan mendistribusikan protein 

B. Ribosom: Mengurai bahan kimia beracun 

C. Mitokondria: Menghasilkan energi kimia untuk metabolisme 

D. Golgi apparatus: Mengubah energi cahaya menjadi energi kimia 

E. Lisosom: Mengatur tekanan osmotik di dalam sel 

9. Perhatikan beberapa organel berikut ini! 

1. membran sel 

2. dinding sel 

3. ribosom 

4. lisosom 

5. apparatus golgi 

6. sentrosom 

7. mitokondria 

8. reticulum endoplasma 

Organel yang dimiliki oleh sel hewan dan sel tumbuhan adalah … 

a. 1,2,5,6, dan 8 

b. 1,3,5,7, dan 8 

c. 2,3,4,6, dan 7 

d. 2,4,5,6, dan 7 

e. 2,5,6,7, dan 8 

10. Dari tabel organel sel di bawah ini, pasangan yang tepat adalah….. 

Organel Sel Struktur Fungsi 

A Vakuola : Vesikel yang mengandung enzim katalase : Menjaga turgiditas dalam sel 

B Plastida : Bermembran rangkap,terdapat kloroplas : Sintesis protein 

C Mikrotubul : berupa butiran kecil nucleoprotein yang tersebar dalam sitoplasma : tempat metabolisme sitolistik 

D RE kasar : Tersusun dari kantung pipih dan tabung yang berhubungan dengan membrane inti : Tempat sintesis protein 

E Lisosom : Vesikel yang terbentuk dari badan golgi : Mencerna makromolekul secara intraseluler 

11. Siswa melakukan pengamatan sel hewan dengan menggunakan mikroskop, ditemukan struktur sel sebagai berikut:

organel yang berlabel x dan y berfungsi untuk... 

a. pembelahan sel dan pembuatan protein 

b. pembelahan sel dan pembuatan ATP 

c. sintesa protein dan sintesa ATP 

d. mengatur pergerakan kromosom pada pembelahan sel dan pembuatan enzim 

e. pencernaan intrasel dan sintesa lemak 

12. Dilakukan percobaan di laboratorium tentang transportasi lintas membrane. Tiap tetes darah dimasukkan kedalam tiga beker glass berisi larutan Na Cl 10 %, aquadest dan NaCl 6 %. Peristiwa yang terjadi pada tetes darah yang dimasukkan ke dalam larutan NaCl 10 % adalah……. 

a. sel darah mengkerut mengalami krenasi 

b. sel darah menggembung mengalami plasmolisis 

c. sel darah menggembung mengalami krenasi 

d. sel darah pecah mengalami hemolisis 

e. sel darah mengkerut mengalami turgid 

16. Proses membrane plasma mengelilingi makromolekul di luar sel kemudian melipat, membentuk vesikel masuk ke dalam sel bersamaan dengan suatu makromolekul, merupakan peristiwa…… 

a. fagositosis 

b. osmosis 

c. eksositosis 

d. endositosis 

e. transport pasif 

17. Struktur membran sel dapat digambarkan sebagai berikut. 

Bagian yang dinyatakan sebagai lipidbilayer, glikoprotein dan protein integral secara berurutan adalah.... 

a. 1-2-3 

b. 1-2-4 

c. 2-4-5 

d. 6-2-4 

e. 6-5-4 

18. Sebuah sel tumbuhan diletakkan ke dalam wadah yang berisi larutan tertentu. Setelah beberapa saat ternyata terjadi perubahan seperti yang tampak pada gambar berikut 

Berdasarkan gambar maka yang terjadi pada peristiwa tersebut diatas adalah.... 

a. Larutan bersifat isotonis, tidak terjadi perpindahan zat 

b. Larutan bersifat hipertonis, sel mengalaami plasmolisis 

c. Larutan bersifat hipotonis, sel mengalami plasmolisis 

d. Larutan bersifat hipotonis, sel menjadi turgid 

e. Larutan bersifat isoonis, sel mengalami plasmolisis 

19. Perhatikan gambar sel di bawah ini. 

Gambar diatas adalah….. 

a. Sel tumbuhan karena memiliki dinding sel dan bentuknya tetap 

b. Sel hewan karena memiliki alat gerak berupa flagellata 

c. Sel prokariotik karena tidak memiliki membran nucleus 

d. Sel eukariotik karena memiliki sitoplasma, ribosom dan dna 

e. Sel virus karena bentuknya masih sangat sederhana 

20. Jika cairan pada sel tumbuhan memiliki konsentrasi 0,8 m untuk mendemonstrasikan peristiwa plasmolisis maka kita dapat memasukkan sel pada larutan berkonsentrasi... 

A. 0,4 m 

B. 0,6 m 

C. 0,8 m 

D. 1,2 m 

E. Air murni 

Jawablah Pertanyaan di bawah ini 

1. Mengapa sel disebut unit terkecil dari kehidupan, bukankah masih terdapat banyak organel-organel sel didalamnya? Jelaskan! 
2. Jelaskan perbedaan sel prokariotik dan eukariotik dan berikan contohnya. 
3. Jelaskan apa yang dimaksud dengan  a.terkanan turgor, b. plasmolisis, c. krenasi 
4. Jelaskan perbedaan proses difusi dan osmosis. 
5. Berikan contoh aplikasi konsep difusi osmosis dalam kehidupan sehari-hari, serta jelaskan arah perpindahan molekul-molekulnya