TRANSPORTASI SEL

Tubuh tumbuhan terdiri dari satuan yang dikenal sebagai sel, yang masing-masing diselubungi  oleh  dinding  sel  dan  melekat  pada  sel  lain  dengan  adanya  perekat  sel . 

Plasma  sel  dibungkus  oleh  selaput  tipis  yang  disebut  membran plasma /selaput plasma . 

Selaput  ini  merupakan  membran  dwi  lapis  yang  mampu  mengatur  secara selektif aliran cairan dari lingkungan suatu sel kedalam sel dan sebaliknya

Fungsi  membran  pada  dasarnya  adalah  mengatur  lalu  lintas  molekul  air  dan  ion atau senyawa yang terlarut dalam air untuk keluar masuk sel atau organel-organnel sel.

Walaupun  membran  tidak  sepenuhnya  bersifat  semipermeabel,  tetapi  tetap  saja molekul-molekul  air  akan  lebih  leluasa  untuk  menembus  membran  dibandingkan dengan ion-ion atau senyawa-senyawa lainnya

Struktur dinding sel dan membran sel berbeda. Membran memungkinkan molekul  air  melintas  lebih  cepat  daripada  unsur  terlarut;  dinding  sel  primer  biasanya  sangat permeable  terhadap  keduanya.  Memang  membran  sel  tumbuhan  memungkinkan berlangsungnya osmosis, tapi dinding sel yang tegar itulah yang menimbulkan tekanan.

Sel  hewan  tidak  mempunyai  dinding,  sehingga  bila  timbul  tekanan  didalamnya,  sel

tersebut sering pecah, seperti yang terjadi saat sel darah merah dimasukkan dalam air.

Sel  yang  turgid  banyak  berperan  dalam  menegakkan  tumbuhan  yang  tidak  berkayu

Zat-zat yang keluar masuk sel akar atau daun dapat berupa

1. gas-gas,
2. air dan
3. ion-ion. 

Sifat  dari  ketiga  golongan  zat  tersebut  berbeda,  maka  permeabilitas  membran  terhadap  zat-zaat  tersebut  juga  berbeda.  Karena  itu  cara  penyerapannya juga  berbeda.  Berikut  ini  akan  diuraikan  beberapa  mekanisme  transport  melalui membran.

Difusi 

Difusi merupakan  salah satu  prinsip  yang menggerakkan  partikel zat  seperti  CO2,O2 dan H2O masuk ke dalam jaringan. 

Gerak partikel zat ini dipengaruhi oleh beberapa faktor penting, meliputi :

1. Suhu. Setiap zat cenderung dalam keadaan bergerak. Semakin tinggi suhu, semakin aktif pergerakan molekul-molekul zat. Adanya gerakan zat ini dapat menjadi salah satu pendorong masuknya zat ke dalam akar.
2. Konsentrasi.  Bila  kita  membuka  botol  minyak  wangi,  bau  minyak  wangi  akan segera  menyebar  ke  luar.  Hal  ini  terjadi  karena  konsentrasi  zat  minyak  wangi dalam  botol  sangat  tinggi  dibanding  keadaan  di  luar  botol.  Adanya  perbedaan konsentrasi  zat  antara  botol  dan  diluar  botol,  mendorong  zat  minyak  wangi menyebar ke luar.
3. Tekanan. Pergerakan zat juga terjadi karena adanya perbedaan tekanan antara dua daerah.  Misalnya,  antara  daerah  di  sekitar  akar   dengan  keadaan  di  dalam  sel  /jaringan.

Osmosis 

Difusi terjadi pada semua jenis zat, termasuk gas-gas, ion-ion dan air. Masuknya air dari luar ke jaringan akar juga merupakan peristiwa difusi. Air bergerak dari daerah yang  airnya  lebih  banyak  ke  daerah  yang  airnya  lebih  sedikit.  Kandungan  air  dalam tanah relatif tidak terbatas (potensial air sebesar-besarnya = mendekati 0) daripada airjaringan akar. Adanya perbedaan kadar air ini mendorong air berdifusi masuk ke dalamakar.

Air yang masuk ke dalam akar akan mengisi ruang-ruang antar sel atau masuk ke dalam  sel.   

Air  dapat  masuk  ke  dalam  sel-sel  akar  setelah  air  menembus  dinding  dan membran sel. Air yang bergerak menembus membran sel inilah yang disebut osmosis.

Dengan kata lain, osmosis adalah difusi air menembus membran sel.

Osmosis  terjadi  apabila  ada  perbedaan  konsentrasi  air  tinggi  ke  daerah  yangberkonsentrasi  rendah.  Semakin  besar  konsentrasi  cairan  pada  kedua  sisi  membran,semakin tinggi tekanan osmosisnya 

Osmosis  merupakan  difusi  air  melintasi  membran  semipermeabel  dari  daerahdimana konsentrasi air lebih tinggi ke daerah dengan konsentrasi air yang lebih rendah.

Osmosis  sangat  ditentukan  oleh  potensial  kimia  air  atau  potensial  air,  yang menggambarkan kemampuan molekul air untuk dapat melakukan difusi.

Osmosis  adalah  difusi  melalui  membran  semipermeabel. 

Masuknya  larutan  ke dalam sel-sel endodermis merupakan contoh proses osmosis. 

Dalam tubuh organisme multiseluler, air bergerak dari satu sel ke sel lainnya dengan leluasa. 

Selain air, molekulmolekul yang berukuran kecil seperti O2 dan CO2 juga mudah melewati membran sel.

Molekul-molekul  tersebut  akan  berdifusi  dari  daerah  dengan  konsentrasi  tinggi  ke konsentrasi  rendah.  Proses  Osmosis  akan  berhenti  jika  konsentrasi  zat  di  kedua  sisimembran tersebut telah mencapai keseimbangan 

Secara  luas,  proses  osmosis  diartikan  sebagai  proses  perpindahan  pelarut melewati sebuah membran semipermeabel. Secara sederhana, osmosis dapat diartikansebagai proses difusi air sebagai pelarut, melewati sebuah membran semipermeabel.

Masuknya air ini dapat menyebabkan tekanan air yang disebut tekanan osmotik. 

Pada sel tanaman disebut  tekanan turgor .

Terdapat tiga sifat larutan yang dapat menentukan pergerakan air pada osmosis, yaitu  hipertonik,   hipotonik,  dan  isotonik.  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.

Pergerakan  molekul  air  melalui  membran  semipermeabel  selalu  dari  larutan hipotonis menuju ke larutan hipertonis sehingga perbandingan konsentrasi zat terlarut kedua larutan seimbang (isotonik). Misalnya, sebuah sel diletakkan di dalam air murni.

Konsentrasi  zat  terlarut  di  dalam  sel  lebih  besar  (hipertonik)  karena  adanya  garammineral,  asam-asam  organik,  dan  berbagai  zat  lain  yang  dikandung  sel.   

Dengan demikian, air akan terus mengalir ke dalam sel sehingga konsentrasi larutan di dalam sel  dan  di  luar  sel  sama.   

Namun,  membran  sel  memiliki  kemampuan  yang  terbatas untuk mengembang sehingga sel tersebut tidak pecah. Pada sel darah merah, peristiwa ini disebut hemolisis.

Pada  sel  tumbuhan,  peristiwa  ini  dapat  teratasi  karena  sel  tumbuhan  memiliki dinding sel yang menahan sel mengembang lebih lanjut. 

Pada sel tumbuhan keadaan ini  disebut   turgid.  

 Keadaan  sel  turgid  membuat  tanaman  kokoh  dan  tidak  layu.  

 Di alam, air jarang ditemukan dalam keadaan murni, air selalu mengandung garam-garam dan  mineral-mineral  tertentu.  Dengan  demikian,  air  aktif  keluar  atau  masuk  sel.   

Hal tersebut  berkaitan  dengan  konsentrasi   zat  terlarut  pada  sitoplasma.   

Pada  saat  air  di dalam sitoplasma maksimum, sel akan mengurangi kandungan mineral garam dan zat-

zat yang terdapat di dalam sitoplasma. Hal ini membuat konsentrasi zat terlarut di luar sel sama besar dibandingkan konsentrasi air di dalam sel.

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  disebut plasmolisis.  

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 disebut   osmoregulasi

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  kon sentrasi  molekulmolekul  lain  berubah  sehingga  terjadi  aliran  difusi  dan  osmosis  yang  terus-menerus dari sel ke luar atau dari luar ke dalam sel.

SOAL

1. Water-loving molecules such as glucose are:

A hydrophobic

B hydrophilic

C insoluble in water

2. The model of a cell membrane containing a bilayer of phospholipid molecules with interspersed protein molecules is the:

A induced fit model

B fluid mosaic model

C lock and key model

3. The cell membrane is differentially permeable. This means that:

A some molecules may pass through but not others

B all molecules pass through the membrane at the same rate

C only glucose passes through easily

4. The transport of mineral ions from soil to plant root requires energy-rich ATP. This is an example of:

A passive transport

B active transport

C osmosis

5. Diffusion is the movement of substances from:

A low to high concentrations

B high to low concentrations

C equal areas

6. The diffusion of water is called:

A osmosis

B hydrophobic

C concentration gradient

7. When a microscopic protozoan takes in a particle of food into itself, the process used is:

A exocytosis

B endocytosis

C osmosis

8. When milk is secreted by mammary glands, the process used is:

A exocytosis

B endocytosis

C osmosis

9. White blood cells engulfing foreign bacteria is an example of:

Aphagocytosis

Bexocytosis

Cdiffusion

10. The difference between the membrane surrounding a cell and an organelle is that the cell membrane is:

Amore porous

Bthicker

Cthinner

11. In saltwater, the solvent is the:

Avarious salts

Bsodium chloride only

Cwater

12. What is the difference between passive and active transport?

APassive transport releases energy, but active transport does not

BPassive transport requires an output of energy

CActive transport requires an input of energy, but passive transport does not

13. Osmosis is:

Athe movement of water from low to high concentrations

Bthe movement of solvent from low to high concentrations

Cthe diffusion of water

14. How do amino acids move across the cell membrane?

AThey move by osmosis from the inside to the outside of the cell.

BThey are water-soluble, require energy, and pass through the channels made by protein molecules.

CThey are lipid-soluble and move by diffusion.

15. Approximately what percentage of water makes up cytoplasm?

A25-30%

B30-70%

C70-95%