Transpor Aktif

Transpor aktif dan Pasif

1.      Transpor Pasif

Transpor pasif merupakan perpindahan zat yang tidak memerlukan energi. Perpindahan zat ini terjadi karena perbedaan konsentrasi antara zat atau larutan. 

 Transport pasif meliputi transport ion, molekul, dan senyawa yang tidak memerlukan energi untuk melewati membran plasma.

Macam-macam transpor pasif :

a.       Difusi

Difusi merupakan perpindahan molekul larutan berkonsentrasi tinggi menuju larutan berkonsentrasi rendah tanpa melalui selaput membran. Contoh yang sederhana adalah pemberian gula pada cairan teh tawar yang lama kelamaan cairan menjadi manis, uap air dari cerek yang berdifusi dalam udara (dimana pada masing-masing zat, kecepatan difusi berbeda-beda).

Salah satu proses difusi yang dikenal yaitu difusi terbantu dimana proses difusi terbantu difasilitasi oleh suatu protein. Difusi terbantu sangat tergantung pada suatu mekanisme transpor dari membran sel. Difusi terbantu dapat ditemui pada kehidupan sehari-hari, misalnya pada bakteri Escherichia coli yang diletakkan pada media laktosa. Membran sel bakteri tersebut bersifat impermeabel sehingga tidak dapat dilalui oleh laktosa. Setelah beberapa menit kemudian bakteri akan membentuk enzim dari dalam sel yang disebut permease, yang merupakan suatu protein sel. Enzim permease inilah yang akan membuatkan jalan bagi laktosa sehingga laktosa ini dapat masuk melalui membran sel.

b.      Osmosis

Osmosis adalah proses perpindahan air dari zat yang berkonsentrasi rendah (hipotonis) ke larutan yang berkonsentrasi tinggi (hipertonis), proses ini biasa melalui membran semipermeabel selektif. Membran semipermeabel harus dapat ditembus oleh pelarut, tapi tidak oleh zat terlarut, yang mengakibatkan gradien tekanan sepanjang membran. Gaya per unit luas yang dibutuhkan untuk mencegah mengalirnya pelarut melalui membran permeabel selektif dan masuk ke larutan dengan konsentrasi yang lebih pekat sebanding dengan tekanan turgor. Tekanan osmotik merupakan sifat koligatif, yang berarti bahwa sifat ini bergantung pada konsentrasi zat terlarut, dan bukan pada sifat zat terlarut itu sendiri.

2.      Transpor Aktif

Transpor aktif adalah perpindahan zat melalui membrane selektif permiabel dari tempat yang konsentrasi zatnya rendah ke tempat yang konsentrasi zatnya tinggi menggunakan energi (ATP) dan enzim pengangkut (protein carier).

Senyawa yang berupa karbohidrat agar dapat diserap dan harus dipecah atau disederhanakan dahulu menjadi monosakarida, seperti fruktosa, glukosa dan galaktosa. Senyawa-senyawa tersebut masih bersifat pasif sehingga sukar diserap oleh sel. Untuk itu harus diaktifkan lebih dahulu dengan menggunakan energi yang tersimpan di dalam sel berupa energi kimia yang disebut ATP (Adenosin Tri Phospat). Untuk membebaskan energi ATP diperlukan enzim tertentu sehingga terbatas energinya berupa 1 mol phospat sehingga sisanya berupa ADP (Adenosin Diphospat). Peristiwa inilah yang disebut transpor aktif.

Transpor aktif melawan gradien konsentrasi suatu zat. Contohnya pompa Na+, K+.

Contoh dari transpor aktif adalah

-          Endositosis dan Eksositosis

Endositosis adalah proses memasukkan zat-zat padat atau tetes-tetes cairan melalui membran sel sedangkan eksositosis adalah proses mengeluarkan zat-zat padat atau tetes-tetes cairan melalui membran sel. Endositosis dan eksositosis dapat terjadi pada organisme bersel satu seperti Amoeba dan Paramaecium dan sel-sel tertentu dari tubuh Vertebrata misalnya sel darah putih.

Perbedaan antara transpor aktif dan transpor pasif

Transpor aktif	Transpor pasif
Membutuhkan energi	Tidak membutuhkan energi
Berpindah dari konsentrasi tinggi ke rendah	Berpindah dari konsentrasi rendah ke tinggi
Meliputi : difusi dan osmosis	Meliputi : pompa Na-K, endositosis dan eksositosis

Diantara fungsi suatu membran adalah sebagai pengatur keluar masuknya zat untuk memperoleh pH (derajat keasaman) yang sesuai, mengendalikan konsentrasi ion dalam sel, dan membuang sisa metabolisme yang tidak berguna bagi sel. Lalu bagaimanakah membran sel bisa melakukan semua itu?

Membran sel melakukan semua itu melalui transpor membran. Transpor membran dibagi menjadi 2, yaitu:

      1) Transpor pasif, yaitu transportasi yang tidak membutuhkan energi, transportasi ini terjadi secara spontan dari zat yang berkonsentrasi tinggi ke zat yang memiliki konsentrasi rendah. Transpor pasif ada beberapa macam, yaitu:

             o) Difusi, yaitu peristiwa berpindahnya zat pelarut  dari yang berkonsentrasi tinggi ke zat yang memiliki konsentrasi rendah. Proses perpindahan ini akan berhenti ketika kerapatan dalam ruangan menjadi rata. Analisa proses difusi adalah seperti menyebarnya molekul gula pada cairan teh yang tawar.

Ada beberapa faktor yang mempengaruhi kecepatan proses difusi, yaitu :

                    - Ukuran partikel, semakin kecil bentuk partikel maka proses difusi akan semakin cepat.

                    - Ketebalan membran, semakin tebal lapisan membran maka proses difusi akan semakin lambat.

                    - Suhu, semakin tinggi suhu suatu partikel maka proses difusi akan semakin cepat.

                    - Luas suatu area, semakin luas area difusi maka proses difusi akan semakin cepat.

              o) Difusi terfasilitasi, yaitu proses difusi yang dibantu oleh protein pembawa seperti proses pengangkutan glukosa dari lumen usus ke dalam pembuluh darah usus halus. Caranya, glukosa akan diikat oleh protein pembawa lalu protein pembawa akan mengubah bentuknya dan mendorong glukosa ke dalam sel. Setelah itu protein pembawa akan kembali ke bentuk yang semula. 

              o) Osmosis, yaitu proses berpindahnya suatu zat pelarut atau ion dari zat yang berkonsentrasi tinggi ke zat yang memiliki konsentrasi rendah melalui suatu membran atau disebut juga difusi melalui membran yang bersifat semipermeabel (hanya zat tertentu yang bisa masuk ke dalam sel).

Karena membran sel bersifat semipermeabel maka zat terbagi menjadi dua, yaitu:

  - Zat yang dapat melewati membran sel (bersifat permeabel).

Zat yang dapat melewati membran bermacam macam, yaitu zat zat terntentu yang larut dalam lemak, zat yang tidak bermuatan (netral), asam amino, asam lemak, gliserol, gula sederhana, dan air. Zat yang berelektrolit lemah lebih cepat melalui membran daripada zat yang berelektorlit kuat.

  - Zat yang tidak dapat melewati membran sel (bersifat impermeabel)

Zat yang tidak dapat melewati membran yaitu zat gula protein, zat yang larut dalam pelarut organik, dan zat yang berukuran besar.

      2) Transpor aktif, yaitu transportasi yang membutuhkan energi, dan transportasi ini melawan gradien konsentrasi. Transpor ada beberapa macam, yaitu:

               o) Pompa kalium - natrium.

Ion kalium penting untuk mempertahankan muatan listrik yang berfungsi untuk memacu transpor aktif zat zat lain. Sebenarnya ion kalium dan natrium dapat melewati membran, namun karena ion kalium diluar sel mempunyai konsentrasi rendah sedangkan didalam sel mempunyai konsentrasi yang tinggi dan sebaliknya ion natrium di dalam sel memiliki konsentrasi yang rendah sedangkan di luar sel memiliki konsentrasi yang tinggi  maka untuk menukar 2 ion kalium dengan 3 ion natrium dan memasukkan semua ion kalium ke dalam sel membutuhkan energi ATP.

Proses pompa kalium - natrium dimulai dari berubahnya protein intergal (protein pembawa) yang memungkinkan ion 3 natrium untuk masuk kedalan protein itu. Kemudian enzim akan memecah ATP dan fosfat akan menempel pada protein. Proses pemecahan energi ATP mengubah bentuk protein yang memungkinkan keluarnya ion natrium dan masuknya ion 2 kalium. Kemudian protein intergal melepaskan fosfat yang menempel pada protein dan bentuknya pun berubah menjadi membuka ke dalam lalu ion kalium keluar dari protein dan masuk ke dalam sel.

               o) Endositosis

Endositosis adalah proses pemasukan partikel atau cairan ke dalam sel melalui membran. Endositosis terbagi menjadi dua, yaitu :

   - Fagositosis : Proses dimana membran plasma membungkus partikel yang berukuran kurang dari 250 nm yang berada di luar sel dan menangkapnya dalam suatu vakuola makanan ( vakuola makanan yang terbentuk pada proses fagositosis disebut fagosom ). Contoh proses fagositosis adalah sel amoeba yang memakan bakteri.

  - Pinositosis : Proses dimana suatu sel memakan zat cair yang berukuran kurang dari 150 nm. Caranya, sel akan mengelilingi cairan yang akan dimakan lalu membentuk sebuah gelembung dan disimpan dalam suatu vakuola yang disebut pinosom.

                o) Eksositosis

Eksosotosis adalah proses pengeluaran zat yang tidak diperlukan di dalam sel melalui membran pada peristiwa sekresi ( proses keluarnya zat cair melalui kelenjar ). Caranya zat akan di masukkan ke dalam vakuola lalu berjalan menuju tepi sel. Setelah berada di tepi membran itu akan membuka dan zat zat tersebut akan keluar dari sel.