Pada materi sebelumnya, saya sudah memaparkan sedikit citra fungsi dari membran sel, salah satunya sebagai pengatur masuk dan keluarnya zat. Kali ini saya akan paparkan lebih dalam, bagaimana prosedur masuk dan keluarnya zat melalui membran sel tersebut.
Perlu dipahami bersama, bahwa membran sel mempunyai struktur yang cukup kompleks sebagai suatu pembatas yang amat kecil. Membran sel mempunyai cukup komponen untuk sekadar menjalankan "takdirnya" sebagai pagar pembatas yang sangat sensitif. mulai dari barisan fosfolipid, kanal-kanal protein, dan rantai-rantai karbohidrat.
Sebelum masuk kepada pembahasan prosedur transpor zat lintas membran sel, ada perlunya untuk memahami beberapa komponen membran tersebut beserta fungsinya, yang akan dijelaskan secara singkat sebagai berikut:
Fosfolipid
Fosfolipid yakni komponen utama dari sebuah membran sel, termasuk juga semua membran yang ada di dalam sel (misalnya, membran organel). Fosfolipid merupakan rangkaian lemak (lipid) dengan dua lengan dari asam lemak yang hidrofobik (menghindari air = takut air) dan sebuah kepala yang terdiri dari rangkaian gliserol, fosfat, dan kolin yang bersifat hidrofilik (menghadap air = suka air). Keberadaan molekul hidrofobik dan hidrofilik inilah yang mendasari bentuk membran sel menyerupai gambar 1 di atas.
Protein
Protein merupakan komponen kedua terpenting bagi membran sel. Protein dengan ukuran yang besar besar lengan berkuasa dalam memberi bentuk dan kepolaran suatu membran sel, serta sangat penting bagi penyediaan "jalan tol" bagi molekul tertentu yang ingin melintasi membran. Ada dua jenis protein yang dekat dengan membran sel, yaitu protein perifer dan protein integral. Protein perifer yakni protein yang sama sekali tidak tertanam di dalam membran sel. Fungsinya sama menyerupai pasak pada dinding sebuah bangunan, untuk memperkuat bentuk dari membran sel. Protein integral sebagian besarnya menembus lapisan fosfolipid membran. Sama menyerupai halnya fosfolipid, protein integral mempunyai sisi hidrofobik dan hidrofilik. Fungsinya yakni sebagai jalur transpor khusus bagi beberapa molekul yang akan melintasi membran.
Karbohidrat
Karbohidrat secara khusus berada di membran sel sebagai "tanda pengenal". Komposisi ini sangat penting mengingat komunikasi antar sel memakai persinyalan yang memaksa perlunya sebuah "penjajakan" bentuk sinyal untuk sanggup diteruskan. Pada membran sel, keberadaan karbohidrat akan mensugesti bentuk molekul yang ada bersamanya. Jika karbohidrat bersama lipid, maka disbeut glikolipid. Jika sedang bersama protein, maka disebut glikoprotein. Perbedaan ini akan menunjukkan perbedaan fungsi.
TRANSPOR ZAT
Sel sebagai unit fungsional sangat memerlukan pasokan materi baku dalam intensitas yang tinggi. Sementara itu, sel tidak sanggup memproduksi sendiri materi bakunya. Oleh sebab itu, suatu distribusi materi baku tersebut harus ada untuk memenuhi kebutuhan tersebut. Dalam upaya menunjang distribusi materi baku, membran sel melaksanakan sebuah prosedur transpor zat yang selektif dan "pilih-pilih". Hal ini diharapkan untuk mencegah zat-zat tidak diharapkan masuk ke dalam sel yang justru membahayakan keberlangsungan sel itu sendiri.
Ada 5 prosedur transpor zat melalui membran sel, yaitu
Difusi Sederhana
Difusi, dan juga osmosis yakni prosedur transpor zat lintas membran secara pasif (tanpa santunan energi) yang mengharuskan pergerakan zat yang melintasi membran menuruni gradien konsentrasi untuk zat tersebut (menuruni = dari tinggi ke rendah). Secara sederhana, difusi sanggup diartikan sebagai proses perpindahan zat terlalut dari suatu larutan dengan konsentrasi zat terlarut tersebut tinggi (hipertonik) ke larutan yang mempunyai konsentrasi zat tertlarut tersebut rendah (hipotonik). Difusi akan terus berlangsung sampai mencapai titik keseimbangan, di mana larutan donor zat dan larutan resipien zat mempunyai konsentrasi zat terlarut tersebut yang sama (isotonik).
Beberapa teladan difusi sederhana yang biasanya dijadikan studi kasus di Sekolah Menengan Atas yakni penyebaran warna sirup pada minuman, larutnya gula, teh, atau kopi ketika menciptakan minuman, atau larutnya garam pada air ketika menciptakan masakan (kuah).
Osmosis
Osmosis yakni prosedur yang sama dengan difusi, hanya saja keberadaan membran semipermeabel mensugesti "siapa" yang akan berpindah larutan. Pada osmosis, yang berpindah larutan yakni zat pelarut dan bukan zat terlarut. Dengan katan lain, osmosis dalah perpindahan zat pelarut dari suatu larutan yang mempunyai konsentrasi zat pelarut yang tinggi ke larutan yang mempunyai konsentrasi zat pelarut yang rendah. Atau di banyak buku dijelaskan sebagai perpindahan air dari larutan berkonsentrasi rendah (hipotonik) ke konsentrasi tinggi (hipertonik) sampai mencapai keseimbangan konsentrasi di kedua larutan.
Contoh osmosis yang paling sering dipersoalkan pada pembelajaran biologi di Sekolah Menengan Atas yakni osmosis pada sel flora (misalnya, kentang) dan pada sel binatang (misalnya, darah atau kulit).
Difusi Terfasilitasi
Kata "terfasilitasi" menunjukan adanya sebuah komponen yang menjadi penyedia fasiliatas bagi berlangsungnya proses transpor jenis ini. Seperti yang telah kita pahami bersama, bahwa protein lah penyedia akomodasi tersebut. Protein membuka jalur "tol" atau "by pass" sehingga memudahkan suatu zat melintasi membran seara pasif. Dengan kata lain, ini yakni jenis transpor zat yang melibatkan saluran protein integral.
Pengankutan oleh Membran
Pengangkutan ini tidak melibatkan gradien konsentrasi, namun juka di luar sel hipertonik terperinci akan lebih mudah. Transpor jeni ini melibatkan keaktifan "gerakan" membran untuk memasukkan (endositosis) atau mengeluarkan (eksositosis) zat dari sel. Ada 3 jenis endositosis, yaitu:
Transpor Aktif
Transpor aktif yakni jenis transpor zat melintasi membran yang melibatkan penggunaan energi (ATP) sebagai pemicu transpor, dikarenakan zat yang akan melintas harus melawan gradien konsentrasinya (hipotonik ke hipertonik). Transpor aktif biasanya dipakai untuk mengangkut ion. Contoh transpor aktif yakni pompa hidrogen pada ketika respirasi energi (transpor elektron), dan pompa Na-K yang umum terjadi di sel saraf (impuls).
Perlu dipahami bersama, bahwa membran sel mempunyai struktur yang cukup kompleks sebagai suatu pembatas yang amat kecil. Membran sel mempunyai cukup komponen untuk sekadar menjalankan "takdirnya" sebagai pagar pembatas yang sangat sensitif. mulai dari barisan fosfolipid, kanal-kanal protein, dan rantai-rantai karbohidrat.
 |
| Gambar 1. Membran Sel, sumber: biology 9th edition (Campbell, et. al.) |
Sebelum masuk kepada pembahasan prosedur transpor zat lintas membran sel, ada perlunya untuk memahami beberapa komponen membran tersebut beserta fungsinya, yang akan dijelaskan secara singkat sebagai berikut:
Fosfolipid
Fosfolipid yakni komponen utama dari sebuah membran sel, termasuk juga semua membran yang ada di dalam sel (misalnya, membran organel). Fosfolipid merupakan rangkaian lemak (lipid) dengan dua lengan dari asam lemak yang hidrofobik (menghindari air = takut air) dan sebuah kepala yang terdiri dari rangkaian gliserol, fosfat, dan kolin yang bersifat hidrofilik (menghadap air = suka air). Keberadaan molekul hidrofobik dan hidrofilik inilah yang mendasari bentuk membran sel menyerupai gambar 1 di atas.
 |
| Gambar 2. Fosfolipid Membran Sel, sumber: biology 9th edition (Campbell, et. al.) |
Protein
Protein merupakan komponen kedua terpenting bagi membran sel. Protein dengan ukuran yang besar besar lengan berkuasa dalam memberi bentuk dan kepolaran suatu membran sel, serta sangat penting bagi penyediaan "jalan tol" bagi molekul tertentu yang ingin melintasi membran. Ada dua jenis protein yang dekat dengan membran sel, yaitu protein perifer dan protein integral. Protein perifer yakni protein yang sama sekali tidak tertanam di dalam membran sel. Fungsinya sama menyerupai pasak pada dinding sebuah bangunan, untuk memperkuat bentuk dari membran sel. Protein integral sebagian besarnya menembus lapisan fosfolipid membran. Sama menyerupai halnya fosfolipid, protein integral mempunyai sisi hidrofobik dan hidrofilik. Fungsinya yakni sebagai jalur transpor khusus bagi beberapa molekul yang akan melintasi membran.
Karbohidrat
Karbohidrat secara khusus berada di membran sel sebagai "tanda pengenal". Komposisi ini sangat penting mengingat komunikasi antar sel memakai persinyalan yang memaksa perlunya sebuah "penjajakan" bentuk sinyal untuk sanggup diteruskan. Pada membran sel, keberadaan karbohidrat akan mensugesti bentuk molekul yang ada bersamanya. Jika karbohidrat bersama lipid, maka disbeut glikolipid. Jika sedang bersama protein, maka disebut glikoprotein. Perbedaan ini akan menunjukkan perbedaan fungsi.
 |
| Gambar 3. Bentuk Protein dan Karbohidrat pada Membran Sel |
TRANSPOR ZAT
Sel sebagai unit fungsional sangat memerlukan pasokan materi baku dalam intensitas yang tinggi. Sementara itu, sel tidak sanggup memproduksi sendiri materi bakunya. Oleh sebab itu, suatu distribusi materi baku tersebut harus ada untuk memenuhi kebutuhan tersebut. Dalam upaya menunjang distribusi materi baku, membran sel melaksanakan sebuah prosedur transpor zat yang selektif dan "pilih-pilih". Hal ini diharapkan untuk mencegah zat-zat tidak diharapkan masuk ke dalam sel yang justru membahayakan keberlangsungan sel itu sendiri.
Ada 5 prosedur transpor zat melalui membran sel, yaitu
- Difusi sederhana
- Osmosis
- Difusi terfasilitasi
- Pengangkutan oleh membran, dan
- Transpor aktif
Difusi Sederhana
Difusi, dan juga osmosis yakni prosedur transpor zat lintas membran secara pasif (tanpa santunan energi) yang mengharuskan pergerakan zat yang melintasi membran menuruni gradien konsentrasi untuk zat tersebut (menuruni = dari tinggi ke rendah). Secara sederhana, difusi sanggup diartikan sebagai proses perpindahan zat terlalut dari suatu larutan dengan konsentrasi zat terlarut tersebut tinggi (hipertonik) ke larutan yang mempunyai konsentrasi zat tertlarut tersebut rendah (hipotonik). Difusi akan terus berlangsung sampai mencapai titik keseimbangan, di mana larutan donor zat dan larutan resipien zat mempunyai konsentrasi zat terlarut tersebut yang sama (isotonik).
Beberapa teladan difusi sederhana yang biasanya dijadikan studi kasus di Sekolah Menengan Atas yakni penyebaran warna sirup pada minuman, larutnya gula, teh, atau kopi ketika menciptakan minuman, atau larutnya garam pada air ketika menciptakan masakan (kuah).
 |
| Gambar 4. Difusi Sederhana, sumber: biology 9th edition (Campbell, et. al.) |
Osmosis
Osmosis yakni prosedur yang sama dengan difusi, hanya saja keberadaan membran semipermeabel mensugesti "siapa" yang akan berpindah larutan. Pada osmosis, yang berpindah larutan yakni zat pelarut dan bukan zat terlarut. Dengan katan lain, osmosis dalah perpindahan zat pelarut dari suatu larutan yang mempunyai konsentrasi zat pelarut yang tinggi ke larutan yang mempunyai konsentrasi zat pelarut yang rendah. Atau di banyak buku dijelaskan sebagai perpindahan air dari larutan berkonsentrasi rendah (hipotonik) ke konsentrasi tinggi (hipertonik) sampai mencapai keseimbangan konsentrasi di kedua larutan.
Contoh osmosis yang paling sering dipersoalkan pada pembelajaran biologi di Sekolah Menengan Atas yakni osmosis pada sel flora (misalnya, kentang) dan pada sel binatang (misalnya, darah atau kulit).
- Plasmolisis, sautu osmosis berlebihan yang menjadikan banyak air berpindah ke luar sel tumbuhan, sehingga sel tersebut menjadi mengkerut da kehilangan bobotnya, jawaban sel flora tersebut berada pada lingkungan yang hipertonis. Contoh: kentang pada larutan hipertonis (misalnya, larutan garam atau gula).
- Turgid, kebalikan plasmolisis, masuknya air berlebihan ke dalam sel flora yang berada pada lingkungan hipotonis, sehingga menjadikan sel kentang "kembung" dan mengencang. Contoh: kentang pada larutan hipotonis (misalnya, aquades).
- Krenasi, hal serupa plasmolisis pada sel tumbuhan, namun terjadi pada sel hewan.
 |
| Gambar 5. Contoh Osmosis, sumber: biology 9th edition (Campbell, et. al.) |
Difusi Terfasilitasi
Kata "terfasilitasi" menunjukan adanya sebuah komponen yang menjadi penyedia fasiliatas bagi berlangsungnya proses transpor jenis ini. Seperti yang telah kita pahami bersama, bahwa protein lah penyedia akomodasi tersebut. Protein membuka jalur "tol" atau "by pass" sehingga memudahkan suatu zat melintasi membran seara pasif. Dengan kata lain, ini yakni jenis transpor zat yang melibatkan saluran protein integral.
 |
| Gambar 6. Difusi Terfasilitasi, sumber: biology 9th edition (Campbell, et. al.) |
Pengankutan oleh Membran
Pengangkutan ini tidak melibatkan gradien konsentrasi, namun juka di luar sel hipertonik terperinci akan lebih mudah. Transpor jeni ini melibatkan keaktifan "gerakan" membran untuk memasukkan (endositosis) atau mengeluarkan (eksositosis) zat dari sel. Ada 3 jenis endositosis, yaitu:
- Fagositosis, gerakan aktif membran sel, menyerupai gerakan lengan yang sedang memeluk, untuk menangkap zat masakan di sekitarnya. Biasanya dipakai untuk memasukkan molekul besar.
- Pinositosis, gerakan aktif membran sel memasukkan zat yang berada di dekatnya dengan membentuk sebuah cekungan dalam untuk membungkus zat-zat tersebut. Biasanya dipakai untuk memasukkan molekul cair kecil.
- Endositosis dengan reseptor, gerakan aktif membran sel memasukkan zat yang menempel pada reseptor yang berada di permukaan luar membran sel.
 |
| Gambar 7. Endositosis, sumber: biology 9th edition (Campbell, et. al.) |
Transpor Aktif
Transpor aktif yakni jenis transpor zat melintasi membran yang melibatkan penggunaan energi (ATP) sebagai pemicu transpor, dikarenakan zat yang akan melintas harus melawan gradien konsentrasinya (hipotonik ke hipertonik). Transpor aktif biasanya dipakai untuk mengangkut ion. Contoh transpor aktif yakni pompa hidrogen pada ketika respirasi energi (transpor elektron), dan pompa Na-K yang umum terjadi di sel saraf (impuls).
 |
| Gambar 8. Transpor Ion Hidrogen, sumber: biolgy 9th edition (Campbell, et. al.) |
===================
Setiap sel mempunyai kebutuhannya masing-masing, sehingga kompleksitas transpor zat mungkin sama, namun intensitasnya berbeda. Semua dilakukan untuk memenuhi kebutuhan sel tersebut.
Selesai ditulis, oleh Muhammad Zainul Wahid, S.Pd.
di Bandarlampung, 22 Maret 2017
Demikianlah materi prosedur transpor zat melintasi membran sel. Semoga bermanfaat bagi kita semua. Terima kasih sudah membaca, dan jangan lupa tinggalkan komentar.
