1

TRANSPORTASI TRANSMEMBRAN

Hamong Suharsono

FAKULTAS KEDOKTERAN HEWAN

UNIVERSITAS UDAYANA

TAHUN 2017

2

KATA PENGANTAR

Puji syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas segala rahmatNya

2sehingga makalah ini dapat diselesaikan . Kami juga mengucapkan terimakasih

kepada seluruh pihak yang telah membantu dalam proses pembentukkan makalah

ini baik dalam bentuk materi ataupun pemikiran yang diberikan.

Kami berharap dengan adanya makalah ini, dapat menambah

pengetahuan dan pemahaman para pembaca mengenai materi yang dibahas dalam

makalah ini.

Didasari pengetahuan dan pengalaman yang belum bai, kami sadar

masih banyak kekurangan yang perlu diperbaiki dalam makalah ini . Kami sangat

mengharapkan saran dan kritik yang membangun dari pembaca demi

kesempurnaan makalah ini.

Bali, 9 Desember 2017

Penulis

3

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ................................................................................... i

KATA PENGANTAR ................................................................................ ii

DAFTAR ISI ............................................................................................... iii

DAFTAR GAMBAR…………………………………………………….. v

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang ......................................................................... 1

1.2 Rumusan Masalah ................................................................... 1

1.3 Tujuan ..................................................................................... 2

1.4 Sistematika Penulisan ............................................................. 2

BAB II TINJAUAN PUSTAKA…………………………………………. 3

BAB III PEMBAHASAN

3.1 Transpor Antar Membran ....................................................... 5

3.2 Mekanisme Kerja Osmosis ..................................................... 6

3.3 Mekanisme Kerja Difusi.......................................................... 8

3.4 Mekanisme Kerja Pompa Na-K .............................................. 9

3.5 Mekanisme Kerja Eksositosis dan Endositosis........................ 10

BAB IV PENUTUP

3.1 Kesimpulan ............................................................................ 12

3.2 Saran ....................................................................................... 13

DAFTAR PUSTAKA ................................................................................. 14

4

DAFTAR GAMBAR

1 Gambar osmosis darah ..................................................................... 6

2 Gambar osmosis sel tumbuhan......................................................... 7

3 Gambar difusi sederhana................................................................... 8

4 Gambar pompa Na-K ....................................................................... 9

5 Gambar endositosis .......................................................................... 11

5

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Membran plasma merupakan batas kehidupan, batas yang

memisahkan sel hidup dengan sekelilingnya yang mati. Lapisan tipis yang

luar biasa ini tebalnya kira-kira 8 nm. Seperti semua membran biologis,

membran plasma memiliki permeabilitas selektif, yakni membran ini

memungkinkan beberapa substansi dapat melintasinya dengan lebih

mudah daripada substansi lainnya.(Campbell,dkk.,2002).

Membran plasma ada untuk membatasi bagaian dalam sel dengan

lingkungan disekitarnya. Membran ini tersusun atas dua lapisan lemak

pada bagian dalam dan lapisan protein pada bagaian luar atau biasa disebut

fosfolipid bilayer. Membran plasma bersifat selektif permeabel yang

berarti membran ini dapat dilewati oleh berbagai macam zat secara

langsung ataupun tidak langsung .

Proses keluar masuknya molekul melalui membran selektif

permeabel dapat disebut sebagai transpor transmembran .Untuk itu kami

membuat makalah ini untuk mengetahui apa itu transpor transmembran

dan berbagai macam proses transpor transmembran. Makalah ini akan

menjelaskan dan membahas seluruh mekanisme dari setiap jenis transpor

transmembran.

Adapun materi yang akan dibahas dalam makalah ini adalah

molekul-molekul apa saja yang dapat keluar masuk sel melaui membran

sel dan faktor-faktor yang mempengaruhi transpor membran .

1.2 Rumusan Masalah

1) Apa itu transportasi transmembran ?

2) Bagaimana mekanisme kerja osmosis ?

3) Bagaimana mekanisme kerja difusi pada transpor antar membran ?

4) Bagaimana mekanisme kerja pompa Na-K

5) Bagaimana mekanisme kerja eksositosis dan endositosis ?

6

1.3 Tujuan

Berdasarkan rumusan masalah yang telah dibuat, adapun tujuan yang

diharapkan dalam pembentukan makalah mengenai “ Biotranspor

Molekuler ” adalah

1) Untuk mengetahui apa itu transportasi transmembran.

2) Untuk mengetahui bagaimana mekanisme kerja osmosis.

3) Untuk mengetahui bagaimana mekanisme difusi pada transpor antar

membran?

4) Untuk mengetahui mekanisme kerja Pompa Na-K

5) Untuk mengetahui mekanisme kerja Eksositosis dan endositosis

1.4 Sistematika Penulisan

Untuk memudahkan pembaca mengetahui arah pembahasan makalah

ini, maka secara garis besar akan diuraikan sebagai berikut :

1. BAB I Pendahuluan

Bab ini berisi latar belakang, rumusan masalah, tujuan, serta

sistematika penulisan.

2. BAB II Tinjauan Pustaka

Bab ini membahas tentang pengertian-pengertian umum dan dasar

teori mengenai Transportasi transmembran.

3. BAB III Pembahasan

Bab ini membahas tentang definisi transportasi transmembran,

mekanisme kerja osmosis, mekanisme kerja difusi, mekanisme

kerja eksositosis, dan mekanisme kerja Endositosis.

4. BAB III Penutup

Bab yang paling akhir ini memebahas tentang kesimpulan, saran,

daftar pustaka, dan lampiran.

7

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

Transportasi antar membran satu fungsi 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), karena membran bersifat semipermibale. Molekul lainnya

seperti molekul polar dengan ukuran besar (glukosa), ion, dan substansi hidrofilik

membutuhkan mekanisme khusus agar dapat masuk ke dalam sel (Darmadi 2012).

Banyaknya molekul yang masuk kedalam sel melalui membran sel membentuk

suatu aktivitas sel yang dinamakan transpor antar membran.

Transpor membran dibagi menjadi dua yaitu transpor aktif dan transpor

pasif. Transportasi zat melalui membran sel terdiri dari dua macam yaitu, transpor

pasif dan transpor aktif. Transport Pasif, merupakan mekanisme perpindahan

molekul atau zat yang tidak melewati selaput membran semipermeable dan tidak

membutuhkan energi, dan Transpor aktif merupakan transpor partikel-partikel

melalui membran semipermeabel yang bergerak melawan gradien konsentrasi

yang memerlukan energi dalam bentuk ATP. ATP adalah molekul pembawa

energi di dalam sel. Transpor aktif berjalan dari larutan yang memiliki konsentrasi

rendah ke larutan yang memiliki konsentrasi tinggi, sehingga dapat tercapai

keseimbangan di dalam sel. Adanya muatan listrik di dalam dan luar sel dapat

mempengaruhi proses ini (Darmadi 2012).

Transpor pasif Dapat berlangsung karena adanya perbedaan konsentrasi

larutan di antara kedua sisi membran. Pada transpor pasif tidak rnemerlukan

energi rnetabolik. Transpor pasif ini bersifat spontan. Transpor pasif dibedakan

menjadi tiga, yaitu difusi sederhana (simple diffusion), difusi dipermudah atau

difasilitasi (facilitated diffusion), dan osmosis. Terdapat dua proses fisikokimiawi

yang penting dalam transport materi dalam sel yaitudifusi dan osmosis (Alkatiri

1996).

Transpor aktif Merupakan kebalikan dari transpor pasif dan bersifat tidak

spontan. Arah perpindahan dari transpor ini melawan gradien konsentrasi.

8

Transpor aktif membutuhkan bantuan dari beberapa protein. Transport aktif

terbagi atas transport aktif primer dan sekunder. Transport aktif sekunder juga

terdiri atas co-transport dan counter transport (exchange). Transport aktif primer

memakai energi langsung dari ATP, misalnya pada Na-K pump dan Ca pump.

Pada Na-K pump, 3 Na akan dipompa keluar sel sedang 2 K akan dipompa

kedalam sel. Pada Ca pump, ca akan dipompa keluar sel agar konsentrasi Ca

dalam sel rendah (Nadjib 2009).

9

BAB III

PEMBAHASAN

3.1 Transpor Antar Membran

Salah satu fungsi dari membran sel adalah sebagai media transpor

bagi sel. Trasnpor melewati membran sel cukup penting dalam menjaga

homeostasis dalam sel . Transpor membran sel itu sendiri merupakan

proses pengangkutan materi atau molekul dari daerah yang konsentrasinya

tinggi ke daerah yang konsentrasinya rendah tanpa menggunakan ATP

(Adenosin Trifosfat), atau proses pengangkutan molekul dari daerah yang

konsentrasinya rendah ke daerah yang konsentrasinya tinggi dengan

menggunakan energi hasil metabolisme ATP, dan kedua proses tersebut

berlangsung secara terpadu untuk menjaga kesetimbangan molekul

biologis di dalam sel (Sumadi dan Marianti, 2007).

Transport Pasif, merupakan mekanisme perpindahan molekul atau

zat yang tidak melewati selaput membran semipermeable dan tidak

membutuhkan energi, dan Transpor aktif merupakan transpor partikel-

partikel melalui membran semipermeabel yang bergerak melawan gradien

konsentrasi yang memerlukan energi dalam bentuk ATP. ATP adalah

molekul pembawa energi di dalam sel. Transpor aktif berjalan dari larutan

yang memiliki konsentrasi rendah ke larutan yang memiliki konsentrasi

tinggi, sehingga dapat tercapai keseimbangan di dalam sel. Adanya muatan

listrik di dalam dan luar sel dapat mempengaruhi proses ini (Darmadi

2012).

Transpor pasif dapat berlangsung karena adanya perbedaan

konsentrasi antar membran larutan, transpor pasif bersifat spontan dan

tidak memerlukan energi metanolik dalam proses kerjanya. Transpor pasif

dibagi menjadi dua jenis yaitu difusi dan osmosis.(Alkatiri 1996) Difusi

adalah proses berpindahnya zat dalam pelarut yang berkonsentrasi tinggi

ke bagian yang berkonsentrasi rendah tanpa melewati membran

10

semipermeabel. Sedangkan osmosis adalah proses difusi air melalui

membran semipermeabel dari pelarut yang berkonsentrasi tinggi (memiliki

banyak air) kepelarut yang berkonsentrasi rendah (sedikit air ) proses

osmosis akan berhenti jika konsentrasi didalam dan diluar sel telah

seimbang (Hamdi 2013).

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.

Transport aktif terbagi atas transport aktif primer dan sekunder. Transport

aktif sekunder juga terdiri atas co-transport dan counter transport

(exchange). Transport aktif primer memakai energi langsung dari ATP,

misalnya pada Na-K pump dan Ca pump. Pada Na-K pump, 3 Na akan

dipompa keluar sel sedang 2 K akan dipompa kedalam sel. Pada Ca pump,

ca akan dipompa keluar sel agar konsentrasi Ca dalam sel rendah (Nadjib

2009).

3.2 Mekanisme Kerja Osmosis

Osmosis merupakan proses difusi khusus yang hanya melibatkan

air sehingga biasanya disebut sebagai difusi air, jadi osmosis adalah

perpindahan molekul zat pelarut yang berkonsentrasi tingg 9mengandung

banyak air ke larutan yang memiliki konsentrassi zat pelarut yang rendah

melalui membran semipermeabel.

Gambar 1

11

Mekanisme terjadinya osmosis pada sel hewan dapat dipengaruhi

oleh konsentrasi zat pelarut didalam sel. Jika dalam keadaan isotonis yaitu

konsentrasi zat pelarut didalam sel dan diluar sel seimbang tidak akan ada

aktivitas osmosis didalamnya. Sedangkan jika dalam keadaan hipertonis

atau konsentrasi zat pelarut didalam sel lebih tinggi dari konsentrasi zat

pelarut diluar sel akan menyebabkan terjadinya osmosis. Aktivitas osmosis

ini dapat dilihat dengan adanya krenasi ataau penyusutan yang terjadi pada

sel hewan.

Mekanisme osmosis yang terjadi pada sel hewan juga dapat dilihat

Jika konsentrasi zat pelarut didalam sel lebih rendah dari konsentrasi zat

pelarut diluar sel atau sel dalam keadaan hipotonis. Kegiatan osmosis ini

dapat dilihat dengan adanya perpindahan molekul zat pelarut diluar sel

yang masuk kedalam sel sehingga menyebabkan terjadinya hemolisis atau

pecahnya membran plasma yang dimiliki sel hewan.

Gambar 2

Mekanisme terjadinya osmosis juga dapat dilihat dari sel

tumbuhan .Jika sel tumbuhan dalam keadaan hipotonis atau molekul zat

pelarut didalam sel lebih rendah daripada di luar sel ,mekanisme osmosis

yang terjadi adalah masuknya molekul zat pelarut dari luar sel tunmbuhan

memenuhi sel tumbuhan sehingga terlihat adanya kenaikan volume dari sel

tumbuhan yang dinamakan turgid.Sel tumbuhan tidak pecah karena adanya

dinding sel selulosa untuk menjaga bentuk sel.

12

Jika Sel tumbuhan dalam keadaan hipertonis atau konsentrasi zat

pelarut didalam sel lebih tinggi dari konsentrasi zat pelarut di luar sel akan

terlihat terjadinya osmosis dengan keluarnya molekul zat pelarut didalam

sel dan membuat mengekerutnya sel tumbuhan dan terlepasnya

protoplasma dari dinding sel, keadaan ini disebut plasmolisis.

3.3 Mekanisme Kerja Difusi

Difusi merupakan peristiwa mengalirnya atau berpindahnya suatu

zat dalam pelarut dari bagianberkonsentrasi tinggi ke bagian

berkonsentrasi rendah. Sedangkan osmosis adalah perpindahan airmelalui

membran semipermeabel selektif dari bagian yang lebih encer ke bagian

yang lebih pekat. Difusi bergantung pada perbedaan konsentrasi dan

tekanan hidrostatik. Energi untuk proses difusiadalah energi kinetik yang

normal ditimbulkan akibat pergerakan suatu bahan. Difusi yang melewati

membran sel dibagi menjadi dua subtipe yaitu difusi sederhana dan difusi

fasilitasi.

Gambar 3

Difusi sederhana artinya pergerakan kinetik molekul atau ion

melewati membran sel tidak bereaksi dengan protein carier yang ada di

membran sel kecepatan difusi sederhana ditentukan dari jumlah substansi

yang ada , kecepatan gerakan kinetik bahan, jumlah dan ukuran dari pori

13

pada membran sel yang akan dilewati oleh bahan itu. Pada difusi

sederhana, proses difusi terjadi melalui dua jalan yaitu melalui lapisan

lipid jika zat itu terlarut dalam lemak dan melalui saluran air atau protein.

Ada beberapa faktor yang memengaruhi kecepatan difusi, yaitu

ukuran partikel, ketebalan membran, luas suatu area, jarak dan suhu.

Semakin kecil ukuran partikel, semakin cepat partikel itu akan bergerak

sehingga kecepatan difusi semakin tinggi. Semakin tebal membran dan

besar luas area serta semakin besarnya jarak antara dua konsentrasi,

menyebabkan semakin lambat kecepatan difusinya. Begitu pula dengan

besarnya luas dan tingginya suhu akan menyebabkan bertambah cepatnya

laju difusi.

3.4 Mekanisme Kerja Pompa Na-K

Pompa Na-K adalah salah satu proses yang ada dalam tranpor

transmembran yaitu transpor aktif, pompa Na-Kmasuk kedalam jenis

transpor aktif karena membutuhkan energi dalam pekerjaannya.

Dalam sel hewan terdapat ion Natrium dan Kalium yang cukup

penting dalam menjaga proses fisiologis didalam sel dan membantu

menyeimbangkan volume sel. Natrium juga berfungsi untuk mengatur

14

keseimbangan cairan dalam sel dan tubuh.

Gambar 4

Mekanisme kerja Pompa Na-K

1) Na+ pada sitoplasma berikatan dengan pompa Natrium-Kalium.

Afinitas terhadap Na+ tinggi saat protein berbentuk seperti ini.

2) Pengikatan Na+ merangsang fosforilasi (penambahan gugus fosfat)

protein oleh ATP.

3) Fosforilasi menyebabkan protein berubah bentuk, sehingga

afinitasnya terhadap Na+ menurun, dan dilepaskan ke sebelah luar.

4) Bentuk baru protein memiliki afinitas tinggi terhadap K+, yang

berikatan ke sisi ekstraselualer, dan memicu pelepasan gugus pospat.

5) Hilangnya fosfat mengembalikan bentuk awal protein, yang memiliki

afinitas lebih rendah terhadap K+

6) K+ dilepaskan;afinitas terhadap Na+ tinggi lagi, dan siklus ini

berulang.

3.5 Mekanisme Kerja Eksositosis dan Endositosis

Eksositosis, adalah mekanisme untuk mentranspor materi keluar

dari sel. Organel sel yang memiliki peran dalam proses ini adalah aparatus

golgi yang melakukan pengemasan mejadi vesikula-vesikula untuk

disekresikan. Vesikula yang terbentuk dari aparatus golgi akan

dipindahkan menuju membran sel. Vesikula tersebut nantinya akan

mengalami penyatuan dengan membran dan melepaskan materinya ke

lingkungan di luar sel

Endositosis adalah mekanisme untuk memasukkan makromolekul

ke dalam sel melalui membran sel. Terdapat duajenis proses endositosis.

Pertama, fagositosis. Pada dasarnya fagositosis adalah kebalikan dari

eksositosis, dimana materi ekstraselular melekat di membran dan terjadi

pelekukan ke dalam atau cleavage. Zat yang dimasukkan ke dalam sel

dengan fagositosis adalah materi yang berukuran besar. Sebagai contoh

15

suatu amuba yang ”memakan” bakteri dengan menggunakan kaki semu

(pseudopodia). Kedua pseudopodia nantinya akan menyatu di baian ujung

dan menyelubungi seluruh bakteri. Pelekukan yang semakin dalam ini

nantinya akan memisahkan diri dari membran sel dan menjadi vakuola

Gambar 5

Kedua, pinositosis. Proses ini hampir sama dengan fagositosis

namun untuk molekul yang memiliki ukuran lebih kecil. Biasanya berupa

droplet atau tetesan cairan yang di dalamnya mengandung bahan-bahan

makanan. Bisa kita lihat perbedaan antara fagositosis dan Pinositosis

adalah jika fagositosis partikel padatan yang akan masuk kedalam sel,

sedangkan pinositosis adalah larutan yang masuk kedalam sel.

16

BAB IV

PENUTUP

4.1 Kesimpulan

Difusi dan osmosis merupakan transpor pasif zat. Selain difusi danosmosis juga ada difusi terfasilitasi yang juga merupakan transporpasif.

Difusi adalah pergerakan zatdari konsentrasi tinggi ke konsentrasirendah tanpa memerlukan energi.

Osmosis adalah pergerakan zat melalui membran dari konsentrasitinggi ke konsentrasi rendah tanpa memerlukan energi.

Faktor-faktor yang mempengaruhi difusi adalah temperatur, ukuranmolekul, berat molekul, gradien konsentrasi, luas permukaan membran,kelarutan, dan jarak tempat berlangsungnya difusi.

Faktor-faktor yang mempengaruhi osmosis adalah temperatur, zatterlarut, luas permukaan, jarak zat terlarut dan pelarut, ukuran molekul,dan tebal membran.

17

3.3 Saran

Setelah mendapatkan ilmu yang dipelajari melalui makalah ini, sebaiknya di

terapkan dalam kehidupan sehari-hari untuk mengetahui bagaimana difusi

osmosis terjadi.Bagi mahasiswa yang telah mengembangkannya, harap

mampu membagi ilmu dan pengetahuan tentang Difusi Dan Osmosis.

18

DAFTAR PUSTAKA

Alkatiri S. 1996. Kajian Ringkas Biologi. Airlangga University Press: Surabaya.

Darmadi. 2012. Mekanisme Transpor Pada Membran. [terhubung berkala].

darmadi.disdikporabna.com.[9 Oktober 2013]

Hamdi H. 2013. Transportasi melalui membran sel. [terhubung berkala].

www.sibarasok.com/2013/03/transportasi-sel-melalui-membran-sel. [9

Oktober 2013].

Kustiyah. 2007. Miskonsepsi Difusi dan Osmosis Pada Siswa MAN Model

Palangkaraya. Jurnal Ilmiah Guru Kanderang Tingang 1 : 24-37.

Sumadi, dan Aditya Marianti. 2007. Biologi Sel. Yogyakarta: Graha Ilmu.

Campbell, Neil A dkk. 2010. Biologi Edisi Kedelapan Jilid 1. Jakarta: Erlangga.

Dwi Aprilia. 2015. Pompa Natrium – Kalium http://all-about-

biology23.blogspot.co.id/2015/06/pompa-natrium-kalium.html

19