Secara umum, transpor membran pada sel dibedakan menjadi dua, yaitu transpor aktif dan transpor pasif.
1. Transpor pasif
Transpor pasif merupakan prosedur pergerakan zat terlarut yang terjadi secara impulsif dari konsentrasi zat tinggi (hipertonik) ke konsentrasi zat rendah (hipotonik). Karena perpindahan terjadi menuruni gradien konsentrasi, prosedur transpor pasif tidak memerlukan energi. Transpor pasif mencakup difusi, osmosis, difusi terfasilitasi, dan transfer melalui ion channel.
Difusi
Difusi merupakan proses perpindahan suatu zat yang terjadi secara impulsif dari tekanan yang tinggi ke arah tekanan yang lebih rendah. Tekanan difusi berkorelasi kasatmata dengan konsentrasi zat tersebut. Artinya, makin tinggi konsentrasi larutan, maka makin tinggi pula tekanan difusi zat tersebut. Mekanisme difusi sanggup dijelaskan pada dua ruang bersekat dengan konsentrasi zat yang berbeda. Ketika sekat dibuka, zat terlarut akan bergerak dari konsentrasi yang lebih tinggi menuju konsentrasi yang lebih rendah. Saat konsentrasi di kedua ruang sama maka tidak terjadi perpindahan zat lagi.
Kecepatan difusi dipengaruhi oleh beberapa faktor, atara lain jarak, luas permukaan, perbedaan konsentrasi, suhu, permeabilitas membran, dan ukuran molekul. Difusi biasanya dipakai untuk mentranspor molekul-molekul gas. Contoh prosedur difusi sanggup ditemukan pada membran alveolus ketika terjadi pertukaran antara gas CO2 dengan O2.
Osmosis
Osmosis merupakan bab khusus dari difusi. Osmosis ialah pergerakan air dari kawasan hipotonik ke kawasan hipertonik melewati membran semipermeabel. Di samping ini dampak kejadian osmosis yang terjadi pada sel ketika ditempatkan pada larutan dengan konsentrasi berbeda. Ketika ditempatkan pada larutan hipertonik, sel binatang akan mengalami krenasi (menciut) sedangkan sel tumbuhan mengalami plasmolisis (lepasnya protoplasma dari dinding sel). Sementara itu di larutan hipotonik, sel binatang akan pecah atau lisis sedangkan sel tumbuhan akan menjadi turgid.
Difusi Terfasilitasi
Difusi terfasilitasi ialah difusi yang dibantu oleh protein-protein tertentu yang membentuk struktur ibarat susukan sehingga molekul sanggup melintasi membran plasma. Bentuk protein tersebut disebut sebagai protein pembawa/transporter (carrier protein). Mekanisme ini termasuk ke dalam transpor pasif alasannya ialah hanya mempercepat proses difusi tanpa mengubah arah gradien konsentrasi.
Contoh transporter ialah transporter glukosa yang sanggup ditemukan pada plasma membran hati mamalia. Setelah makan, kadar gula di luar sel tinggi. Glukosa akan berikatan dengan binding site transporter. Transporter akan mengalami perubahan bentuk, membawa molekul masuk dan melepaskannya di sitosol. Tranporter bersifat sangat selektif, sebagai teladan transporter glukosa hanya berikatan dengan D-glukosa saja, tidak sanggup berikatan dengan L-glukosa.
Transpor Melalui Ion Channel
Transpor melalui ion channel terjadi pada ion-ion yang sulit ditranspor secara difusi akhir muatan listriknya. Ion channel mempunyai dua sifat khusus, yaitu selektivitas ion menurut ukuran dan muatan serta mempunyai gerbang (gate). Berdasarkan pemicu membuka dan menutupnya gerbang ion channel, terdapat tiga macam ion channel, yaitu :
- Voltage gated channel, dipicu oleh perubahan potensial membran, mirip yang sanggup ditemukan pada sel saraf.
- Ligand gated channel, dipicu oleh terikatnya ligan tertentu pada ion channel. Contohnya ialah reseptor acetylcholine nicotinic.
- Stress-activated channel, dipicu oleh gaya mekanik. Contohnya terdapat pada sel rambut auditori. Getaran bunyi menciptakan stress-activated channel terbuka, sehingga ion bergerak menuju rambut. Pergerakan tersebut menghasilkan sinyal listrik yang akan ditransmisikan ke saraf auditori dan dilanjutkan ke otak.
2. Transpor Aktif
Transpor aktif merupakan prosedur transpor melawan gradient konsentrasi dari zat terlarut dengan konsentrasi rendah (hipotonik) menuju konsentrasi tinggi (hipertonik) dan membutuhkan energi. Molekul yang sulit untuk melewati membran sel umumnya merupakan molekul hidrofilik dan/atau polar yang berinteraksi dengan ekor bab dalam membran sel yang bersifat hidrofobik non polar. Ukuran molekul yang besar juga sanggup menjadi faktor penghambat untuk melewati membran sel. Terdapat tiga prosedur transpor aktif, yaitu coupled transporter (kotransporter), ATP driven pump, dan light-driven pump.
Coupled Transporter (Kotransporter)
Pada prosedur ini, salah satu molekul bergerak menuruni gradien konsentrasi dan menyediakan energi untuk transpor molekul lainnya. Terdapat dua tipe kotransporter yaitu symport dan antiport. Symport memungkinkan gerakan dua molekul dalam arah yang sama, sedangkan antiport memungkinkan gerakan dua molekul dalam arah yang berbeda. Contoh kotransporter sanggup di temukan pada epitel usus. Bagian apikal epitel usus mempunyai glukosa-Na+ symport. Sementara itu bab basal dan lateral mempunyai transporter glukosa pasif, bentuknya ialah uniport yang hanya memungkinkan pergerakan satu molekul.
ATP Driven Pump
Mekanisme pompa ATP terjadi akhir perubahan pada protein membran sehingga memungkinkan molekul sanggup melewatinya untuk keluar atau masuk sel. Perubahan bentuk itu sendiri terjadi dengan penggunaan ATP. Contoh dari pompa ATP ialah pompa Na+/K+.
Mula-mula Na+ dari dalam sel berikatan dengan pompa ATP pada binding site yang terekspos pada bab luar sel, mengaktifkan pompa ATP. ATP dipecah menjadi ADP dan grup fosfat (P) yang berikatan dengan pompa. Proses fosforilasi mengubah bentuk pompa sehingga Na+ dilepaskan keluar. Bersamaan dengan itu, binding site K+ terekpos sehingga sanggup berikatan. Pengikatan K+ ekstraseluler tersebut memicu pelepasan fosfat, menimbulkan bentuk pompa kembali ke bentuk awal dan melepaskan K+ di dalam sel.
Light-driven Pump
Pompa ini melaksanakan transpor melawan gradien konsentrasi memakai input energi cahaya atau foton. Light-driven pump sanggup ditemukan pada banyak sekali archaebacteria halofilik. Contoh dari prosedur ini terdapat pada protein bacteriorhodopsin yang ditemukan pada Halobacteria.
_______
Penulis: Nisaa Adn’ain
Referensi :
Bruce, Alberts, Dennis Bray, Karen Hopkin, Alexander Johnson, Julian Lewis, Martin Raff, Keith Roberts, Peter Walter. 2004. Essential Cell Biology 2nd Edition. New York: Garland Science.
