PERMEABILITAS DAN SISTEM TRANSPORT SEL
(Laporan praktikum Fisiologi
Hewan)
Oleh:
Anggita Eka Pratiwi
LABORATORIUM
ZOOLOGI
JURUSAN BIOLOGI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS LAMPUNG
2014
HALAMAN
PENGESAHAN
Judul
Kerja Praktik : Permeabilitas dan Sistem Transport Sel
Tanggal Praktikum :
28 April 2014
Nama :
Anggita Eka Pratiwi
NPM :
1213024005
Jurusan/Program Studi :
Biologi /S1 Biologi
Fakultas :
Keguruan dan Ilmu Pendidikan
Kelompok :
1 (Satu)
Bandar Lampung, 28 April
2014
Menyetujui,
Asisten,
Ayu Nirarai Putri
NPM. 1017021002
II. TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Permeabilitas membran
Setiap sel dibatasi oleh membrane yang berperan
sebagai jalur lalu lintas sejumlah substansi yang masuk dan keluar sel. Hal ini akan
menetukan apakah sebuah sel berada dalam keadaan homeostasis atau tidak. Homeostasis
adalah kemampuan sel untuk memperoleh lingkungan internal yang stabil melalui
pengaturan lintasan zat cair melalui membrane sel (Adnan,dkk. 2011).
Sel-sel hewan dilapisi oleh membrane yang
disebut membrane biologis. Dengan adanya membrane biologis ini maka komposisi
dari intraseleler serta organel-organel akan terjaga, sehingga fungsi serta
integrasi sel-sel dan jaringan-jaringan dapat berjalan dengan baik. Sebagai pembatas
dan pembentuk ruang, membrane membatasi sitosol (sitoplasma) dan
organel-organel lainnya termasuk mitokondria, nucleus, vesikel-vesikel, dan
reticulum. Dapat dikatakan pula bahwa membrane
secara aktif akan melakukan melakukan translokasi parrtikel-partikel atau
substansi-subtansi tertentu sehingga membentuk kondisi intraseluler sedemikian
rupa,” intacellulere miilleu”, sehingga dimungkinkan terjadinya
aktivitas-aktivitas metabolism dan sintesis pada sel tersebut. Membran
memiliki ketebalan sekitar 6-12 mm dan terdiri dari lapis ganda (dwilapis) yang
terbentuk dari senyawa lipida dan protein (lipoprotein). Kandungan
protein dari setiap membran tergantung dengan fungsi atau peran dari
membrane tersebut (Widiastuti, 2002).
Sifat membran yang memungkinkan pergerakan menyeberangi peregerakan membran
disebut permeabilitas. Lingkungan internal sel harus dijaga
sel dengan hati-hati oleh permeabilitas membran sel. Dalam
membran ada sejumlah mekanisme yang dapat memulai atau mempercepat proses
transportasi zat. Proses pasif dalam transport zat
melintasi membran salah satunya adalah osmosis. Pada transport jenis ini, air
bergerak melintasi membran selektif permeabel dari daerah yang berkadar air
tinggi ke daerah yang berkadar air rendah. Molekul air melalui saluran pada
protein integral membran. (Jalmo, 2002)
Gambar 1.
Struktur Membran Sel
2.2 Fungsi Membran sel
Membran sel
berfungsi sebagai barier semipermeabel yang
memungkinkan molekul yang berukuran kecil dapat keluar masuk ke dalam sel. Hasil pengamatan mikroskop elektron terhadap
membran sel menunjukkan bahwa membran sel merupakan lipid bilayer (disebut sebagai fluid-mosaic
model). Molekul penyusun utama adalah fosfolipid, yang terdiri dari bagian
kepala yang polar (hidrofilik)
dan dua ekor nonpolar (hidrofobik).
Fosfolipid ini tersusun atas bagian nonpolar membentuk daerah hidrofobik yang
diapit oleh daerah kepela yang pada bagian dalam dan luar membran
(wheeya,2011).
2.3 Faktor permeabilitas
Menurut permeabilitas membrane plasma tergantung pada
:
1. Ukuran sel,
molekul berukuran besar tidak dapat menembus membrane plasma. Molekul air
dan asam amino berukuran kecil dengan mudah dapat menebus membrane plasma,
tetapi kebanyakan protein yang merupakan gabungan darii banyak asama amino
tergolong molekul besar dan tidak dapat menembus membrane plasma.
2. Kelarutan
dalam lemak, substansi yang larut dalam lemak dapat menembus membrane plasma
dengan lebih mudah dibandingkan dengan substansi lain.
3. Muatan ion,
zat yang mempunyai muatan berlawanan dengan muatan membrane plasma akan ditarik
kearah membrane plasma sehingga lebih mudah menembus membrane plasma
4. Ada /
tidaknya molekul pengangkut. (Wulangi,1993)
Lanjutkan Membaca
2.4 Macam-macam transport sel
A. Osmosis
Pada hakekatnya osmosis adalah proses
difusi. Para ahli kimia
mengatakan bahwa osmosis adalah difusi dari tiap-tiap pelarut melalui suatu
selaput yang permeabel secara diferensial. Membran
sel yang meloloskan molekul tertentu tetapi menghalangi molekul lain dikatakan
permeabel secara diferensial. Secara sederhana dapat
dikatakan bahwa osmosis adalah difusi air melalui selaput yang permeabel secara
diferensial dari suatu tempat berkonsentrasi tinggi ke tempat yang
berkonsentrasi rendah.
Gambar 2. Mekanisme Osmosis
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.
Prinsip osmosis: transfer molekul solvent dari lokasi
hypotonic (potensi rendah) solution menuju hypertonic solution, melewati
membran. Jika lokasi hypertonic solution kita beri tekanan tertentu, osmosis
dapat berhenti, atau malah berbalik arah (reversed osmosis). Besarnya
tekanan yang dibutuhkan untuk menghentikan osmosis disebut sebagai osmotic
press. (Wulangi, S. 1993).
Faktor-faktor yang mempengaruhi osmosis
a. Ukuran
molekul yang meresap: Molekul yang lebih kecil daripada garis pusat lubang
membran akan meresap dengan lebih mudah.
b. Keterlarutan
lipid: Molekul yang mempunyai keterlarutan yang tinggi meresap lebih cepat
daripada molekul yang kelarutan yang rendah seperti lipid.
c. Luas permukaan membran: Kadar
resapan menjadi lebih cepat jika luas permukaan membran yang disediakan untuk
resapan adalah lebih besar.
d.
Ketebalan membran: Kadar resapan sesuatu molekul berkadar songsang dengan
jarak yang harus dilaluinya. Berbanding dengan satu membran yang tebal, kadar
resapan melalui satu membran yang tipis adalah lebih cepat.
e. Suhu: Pergerakan molekul dipengaruhi
oleh suhu. Kadar resapan akan menjadi lebih cepat pada suhu yang tinggi
dibandingkan dengan suhu yang rendah
(Widyawati,2011)
Osmosis adalah proses perpindahan atau pergerakan
molekul zat pelarut, dari larutan yang konsentrasi zat pelarutnya tinggi menuju
larutan yang konsentrasi zat pelarutya rendah melalui selaput atau membran
selektif permeabel atau semi permeabel. Jika di dalam suatu bejana yang dipisahkan oleh selaput semipermiabel, jika
dalam suatu bejana yang dipisahkan oleh selaput semipermiabel ditempatkan dua larutan glukosa yang terdiri atas air sebagai pelarut
dan glukosa sebagai zat terlarut dengan konsentrasi yang berbeda dan dipisahkan
oleh selaput selektif permeabel, maka air dari larutan yang berkonsentrasi rendah
akan bergerak atau berpindah menuju larutan glukosa yang konsentrainya tinggi
melalui selaput permeabel. Jadi, pergerakan air berlangsung dari larutan yang
konsentrasi airnya tinggi menuju kelarutan yang konsentrasi airnya rendah
melalui selaput selektif permiabel. Larutan vang konsentrasi zat terlarutnya lebih tinggi
dibandingkan dengan larutan di dalam sel dikatakan .sebagai larutan hipertonis.
Sedangkan larutan yang konsentrasinya sama dengan larutan di dalam sel
disebut larutan isotonis. Jika larutan yang terdapat di luar sel, konsentrasi
zat terlarutnya lebih rendah daripada di dalam sel dikatakan sebagai larutan
hipotonis
B. Difusi
Difusi adalah proses perpindahan molekul atau ion yang
berbeda konsentrasinya, yaitu dari tempat konsentrasi tinggi ke tempat
konsentrasi rendah (ketempat yang kekurangan molekul). Faktor-faktor yang mempengaruhi arah dan laju difusi adalah :
v Konsentrasi
air, air berdifusi dari daerah dengan konsentrasi air tinggi ke daerah dengan
konsentrasi air rendah,
v Suhu,
tekanan difusi air meningkat dengan meningkatnya suhu
v Tekanan,
tekanan difusi air meningkat dengan adanya tekanan mekanis.
v Luas permukaan, Semakin besar luas
permukaan membran yang tersedia, semakin cepat lajunya difusi.
v Jarak
Difusi, Semakin besar jarak dimana difusi harus terjadi, lama waktu yang
dibutuhkan. Difusi yang melintasi membran plasma hanya membutuhkan beberapa
sekian detik, karena cairan membran pneumonia terkumpul dalam paru-paru, cairan
tambahan dapat meningkatkan jarak difusi karena oksigen harus bergerak melalui
kedua cairan membran untuk mencapai darah.
Difusi merupakan proses perpindahan atau pergerakan
molekul zat atau gas dari konsentrasi tinggi ke konsentrasi rendah. Difusi
melalui membran dapat berlangsung melalui tiga mekanisme, yaitu difusi
sederhana (simple difusion), difusi melalui saluran yang terbentuk oleh protein transmembran (simple
difusion by chanel formed), dan difusi difasilitasi (fasiliated difusion). Difusi sederhana melalui membrane berlangsung karena molekul -molekul yang
berpindah atau bergerak melalui membran bersifat larut dalam lemak (lipid)
sehingga dapat menembus lipid bilayer pada membran secara langsung. Membran sel
permeabel terhadap molekul larut lemak seperti hormon steroid, vitamin A, D, E,
dan K serta bahan-bahan organik yang larut dalam lemak, Selain itu, memmbran
sel juga sangat permeabel terhadap molekul anorganik seperti O,CO2,
HO, dan H2O. Beberapa molekul kecil khusus yang terlarut dalam serta
ion-ion tertentu, dapat menembus membran melalui saluran atau chanel. Saluran ini terbentuk dari protein transmembran, semacam pori dengan
diameter tertentu yang memungkinkan molekul dengan diameter lebih kecil dari
diameter pori tersebut dapat melaluinya. Sementara itu, molekul – molekul berukuran besar seperti asam amino,
glukosa, dan beberapa garam – garam mineral , tidak dapat menembus membrane
secara langsung, tetapi memerlukan protein pembawa atau transporter untuk dapat
menembus membrane (anonim, 2012).
Proses masuknya molekul besar yang melibatkan transforter
dinamakan difusi difasilitasi. Difusi difasiltasi (facilitated diffusion) adalah pelaluan zat melalui
rnembran plasrna yang melibatkan protein pembawa atau protein transforter. Protein transporter tergolong protein transmembran yang memliki tempat perlekatan
terhadap ion atau molekul vang akan ditransfer ke dalam sel. Setiap molekul
atau ion memiliki protein transforter yang khusus, misalnya untuk pelaluan
suatu molekul glukosa diperlukan protein transforter yang khusus untuk
mentransfer glukosa ke dalam sel.
IV. HASIL PENGAMATAN DAN PEMBAHASAN
A. Hasil Pengamatan
Adapun hasil yang
diperoleh dari percobaan ini adalah sebagai berikut:
A. Tabel
4.1. Data berat dari awal
sampai pengulangan ke-3
Kel.
|
Perlakuan
|
Berat selang waktu
(gram)
|
||||
Awal
|
5 menit
|
10 menit
|
15 menit
|
|||
1
|
Plastik
|
+ air
|
11,1
|
11,1
|
11,1
|
11,1
|
+ gula
|
12,35
|
12,4
|
12,8
|
12,8
|
||
+
garam
|
14,05
|
14,1
|
13,3
|
14,05
|
||
Usus
|
+ air
|
3,1
|
3,1
|
3,3
|
3,45
|
|
+ gula
|
3,5
|
3,9
|
4,1
|
4,15
|
||
+
garam
|
2,7
|
3,1
|
3,25
|
3,4
|
||
2
|
Plastik
|
+ air
|
11,5
|
11,6
|
10,5
|
9,8
|
+ gula
|
12,5
|
12,6
|
10,4
|
10,6
|
||
+
garam
|
13,5
|
13,3
|
12,5
|
11,5
|
||
Usus
|
+ air
|
2 gr
|
4
|
3,2
|
3,1
|
|
+ gula
|
2,2
|
3,5
|
3,2
|
3,4
|
||
+
garam
|
4,7
|
4
|
3,3
|
3,6
|
||
B.
Tabel 4.2. Nilai
koefisien osmosis pada usus
No
|
NILAI KO (g/s)
|
||||||||
Air Kran
|
Gula 25%
|
Garam 25%
|
|||||||
KO1
|
KO2
|
KO3
|
KO1
|
KO2
|
KO3
|
KO1
|
KO2
|
KO3
|
|
1
|
0
|
0,0007
|
0,0005
|
0,0013
|
0,0007
|
0,0002
|
0,0013
|
0,0005
|
0,0005
|
2
|
0,0067
|
-0,0026
|
-0,0003
|
0,0043
|
-0,001
|
0,0007
|
-0,0023
|
-0,0023
|
0,001
|
∑
|
0,0067
|
-0,0019
|
0,0002
|
0,0056
|
-0,0003
|
0,0009
|
-0,001
|
-0,0018
|
0,0015
|
X
|
0,0034
|
-0,0001
|
0,0001
|
0,0028
|
-0,00015
|
0,00045
|
-0,0005
|
-0,0009
|
0,00075
|
C.
Tabel 4.3. Nilai
koefisien osmosis pada plastik es balon
No
|
NILAI KO (g/s)
|
||||||||
AIR KRAN
|
Gula 25%
|
Garam 25%
|
|||||||
KO1
|
KO2
|
KO3
|
KO1
|
KO2
|
KO3
|
KO1
|
KO2
|
KO3
|
|
1
|
0,0003
|
0
|
0
|
0,0002
|
0,0013
|
0
|
0,0002
|
-0,001
|
0,0008
|
2
|
0,0003
|
-0,0036
|
-0,0023
|
0,0003
|
-0,0073
|
0,0007
|
-0,0007
|
-0,0027
|
-0,0033
|
∑
|
0,0006
|
-0,0036
|
-0,0023
|
0,0005
|
-0,006
|
0,0007
|
-0,0005
|
-0,0037
|
-0,0025
|
X
|
0,0003
|
-0,0018
|
-0,0012
|
0,00025
|
-0,003
|
0,00035
|
-0,00025
|
-0,0019
|
-0,00125
|
B. Pembahasan
Dari
hasil percobaan dapat diketahui bahwa usus merupakan membran selektif permeabel,
yaitu membran yang hanya dapat dilewati
senyawa tertentu. Proses transportasi
yang berlangsung pada percobaan ini adalah proses osmosis. Dalam percobaan ini lingkungan yang digunakan
adalah lingkungan hipotonik yaitu air kran sebanyak 500mL yang diletakkan pada
gelas ukur. Dari hasil yang diperoleh,
diketahui bahwa usus berisi air kran yang diletakkan di lingkungan hipotonik
(air kran) mengalami penambahan berat, artinya ada air yang berosmosis masuk ke
dalam usus melewati membran. Pada
kelompok 2 juga terjadi peningkatan dari 2gr menjadi 4gr, tetapi kemudian turun menjadi 3,1gr. Seharusnya pada keadaan ini berat usus adalah
tetap karena konsenrasi pelarut di dalam
sel (usus) dan konsentrasi di lingkungan
adalah sama yaitu isotonik, sehingga tidak terjadi perpindahan pelarut baik
dari dalam sel atau dari lingkungan.
Selanjutnya
pada usus yang berisi larutan garam 25%, hasil dari kelompok 1 mnunjukkan terjadi
penambahan berat yang sangat signifikan.
Hasil yang diperoleh kelompok 1 sesuai dengan teori. Pada perlakuan ini usus yang berisi larutan
garam 25% (hipertonik) diletakkan pada lingkungan hipotonik yaitu air kran. Sehingga seharusnya air berosmosis dari
lingkungan ke dalam sel akibatnya berat sel bertambah. Karena pengertian osmosis sendiri meruakan
perpindahan zat pelarut dari konsentrasi tinggi (hipotonik) atau encer ke
konsentrasi rendah (hipertonik) atau lingkungan yang lebih pekat. Data dari kelompok 2 menunjukkan bahwa berat usus
naik dan turun secara tidak konstan, hal ini kurang sesuai dengan teori
osmosis.
Kemudian
pada usus berisi larutan gula 25% yang diletakkan di medium hipotonik yaitu air
kran sebanyak 500mL. Hasil dari kelompok
satu menunjukkan bahwa berat usus bertambah dari yang berat awalnya 3,5gr naik
menjadi 3,9gr, kemudian menjadi 4,1 dan pada 5 menit terakhir menjadi 4,15gr. Sedangkan
hasil dari kelompok 2 menunjukkan bahwa pada 5 menit pertama berat usus dari
2,2 menjadi 3,5gr. Kemudian di 5 menit kedua turun menjadi 3,2gr dan di menit
terakhir naik menjadi 3,6gr.
Beberapa
data dari hasil percobaan ini tidak menunjukkan kesesuaian dengan teori. Seharusnya ketika sebuah sel yang memiliki
konsentrasi hipertonik seperti larutan garam 25% dan gula 25% diletakkan pada
medium lingkungan yang memiliki konstrasi zat pelarut hipotonik seperti air
kran, maka pelarut atau air akan berdifusi menuju ke dalam sel untuk
menyimbangkan konsentrasi. Sedangkan ketika lingkungan di dalam sel dan di luar
sel adalah isotonik makan tidak akan terjadi perpindahan baik zat terlarut
maupun pelarut.
Berdasarkan
hasil perhitungan, kecepatan rata-rata osmosis pada usus yang mengandung larutan
garam lebih cepat daripada yang mengandung larutan gula
25%. Karena pada dasarnya NaCl memiliki ikatan ionik yang kuat. Senyawa yang
memiliki ikatan ionik ketika mendapat substitusi molekul air akan mudah lepas
sehingga air lebih mudah untuk berosmosis ke dalam sel. Sedangkan glukosa
adalah ikatan kovalen yang membutuhkan pemanasan ekstra untuk dapt memisahkan ikatannya.
Kemudian
pada percobaan dengan menggunakan plastik es balon, perlakuan yang diberikan
adalah sama. Data dari kedua kelompok
menunjukkan bahwa berat plastik berubah, naik dan turun secara tidak konstan. Kecuali data kelompok satu pada plastik yang
berisi air kran. Berat dari awal hingga
5 menit terkhir adalah tetap yaitu 11,1gr. Seharusnya pada percobaan ini data
berat awal hingga 5 menit pengulangan ketiga adalah memang tidak mengalami
perubahan baik pada plastik yang berisi air kran, larutan garam 25%, maupun
yang berisi larutan gula 25%, karena plastik merupakan membran sintetis yang
bersifat non permeable dan tidak memiliki zat tembus. Membran
adalah suatu penghalang yang memisahkan dua lingkungan. Jika membran
non-permeabel, maka dapat dkatakan membran adalah penghalang dimana obyek tidak memiliki sarana
penyeberangan.
Ketidaksesuaian hasil percobaan dengan teori mungkin
disebabkan karena ketidakcermatan praktikan dalam melakukan penimbangan massa,
kurang erat saat pengikatan ujung-ujung plastik es balon dan usus sehingga
larutan yang berada di dalamnya dapat keluar atau ada yang dapat menembus masuk
lewat ujung-ujungnya. Hal tersebut juga bisa disebabkan karena kekurang-bersihan
praktikan saat membersihkan usus dari kotoran yang ada si dalamnya, sehingga
dapat mempengaruhi konsentrasi si dalam sel.
Dan kemungkinan terakhir yang dapat menyebabkan hasil tidak sesuai
dengan teori adalah pada saat usus maupun plastik es balon mencapai waktu 5
meit, maka praktikan akan mengangkatnya dari dalam gelas ukur untuk
menimbangnya, tetapi sebelum ditimbang, praktikan terlebih dahulu meletakkanplastik
maupun pada tisu, sehingga dapat dimungkinkan larutan yang berada di dalam
plastik es balon maupun usus ada yang terlalu banyak meresap keluar sehingga
menyebabkan data hasil pengamatan naik dan turun secara tidak konstan.
Proses transportasi
yang berlangsung pada percobaan ini adalah osmosis. Osmosis
adalah proses perpindahan atau pergerakan molekul zat pelarut, dari larutan
yang konsentrasi zat pelarutnya tinggi atau bagian yang
lebih encer menuju larutan yang konsentrasi zat pelarutya rendah atau .
bagian yang lebih pekat melalui selaput
atau membran selektif permeabel atau semi permeabel. Selektif permeabel adalah usus ayam, keudian larutan atau lngkungan yang
bersifat hipotonik adalah air kran dan lingkunagn yang bersifat hipertonik
adalah larutan garam 25% dan larutan gula 25%.
Dalam percobaan
ini juga dilakukan perhitungan koeifisien osmosis pada pnegulangan pertama,
kedua, dan ketiga baik pada usus maupun pada percobaan dengan plastik es balon.
Pada percobaan dengan usus ayam yang berisi air kran nilai koefisien osmosisnya
daari KO1 sampai KO3 setelah dirata-rata secara berturut-turut adalah 0,0034,
-0,0007, dan -0,0014. Kemudian percobaan dengan usus ayam yang berisi larutan
gula 25% nilai koefisien osmosisnya adalh 0,0028, -0,00015, dan 0,00045.
Percobaan dengan usus ayam yang berisi larutan garam 25% nilai koefisien
osmosisnya adalah -0,0005, -0,0009, dan -0,00015.
Selanjutnya
pada percobaan dengan plastik yang berisi air kran nilai koefisien osmosisnya
adalah 0,0003, -0,0018, dan -0,0012. Percobaan dengan plastik yang berisi
larutan gula 25% nilai koefisien osmosisnya adalah 0,00025, -0,003, dan
0,00035. Yang terakhir yaitu percobaan dengan plastik yang berisi larutan garam
25% nilai koefisien osmosisnya adalah -0,00025, -0,0019, dan -0,0024.
Dapat terlihat
bahwa data yang diperoleh menunjukkan bahwa banyak nilai koefisisen osmosis
yang menunjukkan hasil negatif, hal ini disebabkan bahwasanya ada data-data
yang mengalami naik turun secara tidak konstn sehingga tidak sesuai dengan
teori osmosis yang seharusnya. Jika dilihat dai nilai koefisisen sebelum
dirata-rata, dapat diketahui bahwa nilai keofisien osmosis pada percobaan
dengan menggunakan plastik banyak yang menunjukkan angka 0. Hal ini menunjukkan
bahwa tidak ada zat plarut yang berdifusi atau berosmosis mlewati membran semi
atau selektif permeable. Koefisisen osmosis menunjukkan banyaknya air yang
berosmosis dalam ukuran gram per satuan waktu dalam ukuran sekon. Seperti yang
terlihat pada data percobaab dengan usus pada kelompok 1 bahwasanya nilai KO1
sampai KO3 mengalami penurunan, tetapi KO menunjukkan angka positif seperti KO2
pada ususu yang berisi air kran yaitu 0,0007gr/s, yang artinya terjadi osmosis
sebanyak 0,0007gr zat pelarut dalam setipa sekon. Kemudian nilai KO2 dan KO3
data kelompok 1 pada plastik yang berisi air kran menunjukkan angka nol yang
artinya tidak terjadi perpndahan zat pelarut atau osmosis, baik dari maupun ke
dalam sel.
Adapun faktor-faktor yang mempengaruhi
osmosis antara lain adalah ukuran molekul yang meresap. Molekul yang
lebih kecil daripada garis pusat lubang membran akan meresap dengan lebih
mudah. Yang kedua adalah keterlarutan lipid. Molekul yang
mempunyai keterlarutan yang tinggi meresap lebih cepat daripada molekul yang
kelarutan yang rendah seperti lipid., bahan yang
lebih larut dalam lipid akan meresap lebih cepat daripada bahan yang mempunyai
kelarutan yang rendah. Yang ketiga yaitu luas permukaan membrane, kadar resapan menjadi lebih cepat jika luas permukaan
membran yang disediakan untuk resapan adalah lebih besar. Keempat adalah ketebalan membrane, kadar resapan
sesuatu molekul berkadar songsang dengan jarak yang harus dilaluinya.
Berbanding dengan satu membran yang tebal, kadar resapan melalui satu membran
yang tipis adalah lebih cepat.terakhir yaitu suhu, pergerakan
molekul dipengaruhi oleh suhu. Kadar resapan akan menjadi lebih cepat pada suhu
yang tinggi dibandingkan dengan suhu yang rendah (Widyawati,2011).
Membahas
mengenai permeabilitas dan transportasi maka tidak akan terlepa dari bahasan
larutan dimana seperti yang telah kita kenal bahwasanya ada 3 Jenis laruta
yaitu isotonik, hipotonik, dan hipertonik..
Gambar 3. Larutan Hipotonik, Isotonik, Hipertonik
Larutan
hipotonik adalah suatu larutan dengan konsentrasi zat terlarut lebih rendah
(tekanan osmotik lebih rendah) dari pada yang lain sehingga air bergerak ke
dalam sel. Dengan menempatkan sel dalam
lingkungan hipotonik, tekanan osmotik menyebabkan jaringan mengalirkan air ke
dalam sel, sehingga menyebabkan sel pecah dan tidak berfungsi.
Larutan
isotonik adalah suatu larutan yang mempunyai konsentrasi zat terlarut yang sama
(tekanan osmotik yang sama) seperti larutan yang lain, sehingga tidak ada
pergerakan air. Larutan isotonik dengan larutan pada
sel tidak melibatkan pergerakan jaringan molekul yang melewati membran biologis
tidak sempurna. Larutan – larutan yang tersisa dalam
kesetimbangan osmotik yang berhubungan dengan membran biologis tertentu disebut
isotonik. Ini berbeda dengan larutan – larutan
iso-osmotik yang tidak melibatkan pergerakan jaringan molekul ketika dipisahkan
oleh membran semipermeabel.
Larutan
hipertonik adalah suatu larutan dengan konsentrasi zat terlarut lebih tinggi
(tekanan osmotik yang lebih tinggi) dari pada yang lain sehingga air bergerak
ke luar sel. Dalam lingkungan hipertonik, tekanan
osmotik menyebabkan air mengalir keluar sel. Jika cukup
air dipindahkan dengan cara ini, sitoplasma akan mempunyai konsentrasi air yang
sedikit sehingga sel tidak berfungsi lagi (Anonim,2012).
Selain osmosis
juga terdapat sistem transport lain yaitu difusi. Difusi adalah proses perpindahan
molekul atau ion yang berbeda konsentrasinya, yaitu dari tempat konsentrasi
tinggi ke tempat konsentrasi rendah (ketempat yang kekurangan molekul). Faktor-faktor yang mempengaruhi arah dan laju difusi adalah : Konsentrasi
air, air berdifusi dari daerah dengan konsentrasi air tinggi ke daerah dengan
konsentrasi air rendah.
Suhu, tekanan difusi air meningkat dengan meningkatnya
suhu. Tekanan,
tekanan difusi air meningkat dengan adanya tekanan mekanis. Luas
permukaan, Semakin besar luas permukaan membran yang tersedia, semakin cepat
lajunya difusi.
Terkahir yaitu jarak difusi,
Semakin besar jarak dimana difusi harus terjadi, lama waktu yang dibutuhkan.
Difusi yang melintasi membran plasma hanya membutuhkan beberapa sekian detik,
karena cairan membran pneumonia terkumpul dalam paru-paru, cairan tambahan
dapat meningkatkan jarak difusi karena oksigen harus bergerak melalui kedua
cairan membran untuk mencapai darah.
Selanjutnya
juga ada transpor aktif. Perbedaan utama antara transpor aktif, osmosis, dan
difusi adalah energi yang dikeluarkan sel. Pada osmosis dan difusi, sel tidak
mengeluarkan energi apapun untuk memindahkan zat melewati membran sel karena
zat berpindah sesuai dengan gradien konsentrasi. Dengan kata lain, difusi dan
osmosis terjadi secara spontan. Transpor aktif merupakan mekanisme pemindahan
molekul atau zat tertentu melalui membran sel, berlawanan arah dengan gradien
konsentrasi. Oleh karena itu, harus ada energi tambahan dari sel yang digunakan
untuk membantu perpindahan tersebut. Energi tambahan yang digunakan dalam
proses transpor aktif berasal dari ATP yang dihasilkan oleh mitokondria melalui
proses respirasi. Selain itu, pada membran sel terdapat lapisan protein. Salah
satu jenis protein yang terdapat di membran sel tersebut adalah protein
transpor. Protein transpor mengenali zat tertentu yang masuk atau keluar sel.
Zat yang dipindahkan dengan cara transpor aktif pada umumnya adalah zat yang
memiliki ukuran molekul cukup besar sehingga tidak mampu melewati membran sel.
Sel mengimbangi tekanan osmosis lingkungannya dengan cara menyerap atau
mengeluarkan molekul-molekul tertentu. Dengan demikian, terjadi aliran air
masuk atau keluar sel. Kemampuan mengimbangi tekanan osmosis dengan transpor
aktif menjadi sangat penting untuk bertahan hidup. Pompa natrium kalium
merupakan contoh transpor aktif yang banyak ditemukan pada membran sel.
Perpindahan molekul ini menggunakan energi ATP untuk mengeluarkan natrium (Na+)
keluar sel dan bersama dengan itu memasukkan kalium (K+) ke dalam
sel. Perhatikan gambar berikut.
Gambar 4. Proses transpor aktif Na+ dan K+
Ion Na+ dan K+ dengan transpor aktif dapat melewati
membran sel. (1) Ion Na+ terikat pada suatu tempat di protein
membran. (2) Ion Na+ tersusun dengan formasi tertentu untuk
dilepaskan ke luar sel. (3) Ion K+ dari luar diikat. (4) Hal ini
merangsang membran sel untuk kembali ke bentuk semula. (5) Ion K+
dilepaskan protein membran dan masuk ke dalam sel.
Endositosis merupakan mekanisme pemindahan benda dari luar ke dalam sel.
Membran sel membentuk pelipatan ke dalam (invaginasi) dan “memakan” benda yang
akan dipindahkan ke dalam sel. Di dalam
sel, benda tersebut dilapisi oleh sebagian membran sel yang terlepas membentuk
selubung. Proses makan pada Amoeba adalah
contoh mudah untuk menggambarkan proses endositosis. Endositosis membran sel
pada Amoeba, akan membentuk vakuola.
Pada vakuola ini, tempat makanan dicerna, diserap, dan dikeluarkan
sisa-sisa.
Gambar 5. Proses fagositosis pada Amoeba.
Terdapat tiga bentuk endositosis, yaitu fagositosis, pinositosis,
dan endositosis dengan bantuan reseptor.
Proses makan pada Amoeba merupakan contoh fagositosis. Pada proses
fagositosis, benda yang dimasukkan ke dalam sel berupa zat atau molekul padat.
Adapun pada pinositosis berupa zat cair. Berbeda dengan fagositosis dan
pinositosis, pada endositosis dengan bantuan reseptor hanya menerima molekul
yang sangat spesifik. Di dalam lekukan membran plasma terdapat reseptor protein
yang akan berikatan dengan protein molekul yang akan diterima sel.
Gambar
6. Proses endositosis dengan bantuan reseptor
Proses Amoeba mengeluarkan sisa-sisa makanan melalui vakuolanya
adalah satu contoh eksositosis. Vakuola
atau selubung membran melingkupi sisa zat makanan yang sudah dicerna. Kemudian,
bergabung kembali dengan membran sel dan sisa zat makanan untuk di buang keluar
sel. Jadi, eksositosis adalah proses mengeluarkan benda dari dalam sel ke luar
sel. Membran yang menyelubungi sel tersebut akan bersatu atau berfusi dengan
membran sel. Cara ini adalah salah satu mekanisme yang digunakan sel-sel
kelenjar untuk menyekresikan hasil metabolisme. Misalnya, sel-sel kelenjar di
pankreas yang mengeluarkan enzim ke saluran pankreas yang bermuara di usus
halus. Sel-sel tersebut mengeluarkan enzim dari dalam sel menggunakan mekanisme
eksositosis.
DAFTAR PUSTAKA
Adnan,dkk. 2011. Penuntun
Praktikum Fisiologi Hewan. Makassar: Jurusan Biologi FMIPA UNM.
Anonim.2012.
Larutan hipotonik. Diunduh dari http://mster-al.blogspot.com/.
Pada tanggal 03 Mei 2014. Pukul 22.09 WIB
Jalmo,Tri, Arwin
Achmad.2002.Biologi Umum. UNILA.Bandarlampung
Wheeya.2012. Osmosis.
Diunduh dari http:// wheeya.blogspot.com. Pada tanggal 01 Mei 2014. Pukul:22.25
WIB
Widiastuti,Endang
linirin.2002.Fisiologi Hewan1.UNILA.Bandarlampung.
Widyawati.2011.Osmosis.
diunduh dari http://widyawati-fistum.blogspot.com/.
Pada tanggal 03 Mei 2014. Pukul 22.12 WIB.
Wulangi, S. 1993. Prinsip-Prinsip Fisiologi Hewan. Depdikbud.Jakarta
Tidak ada komentar:
Posting Komentar