Friday, May 17, 2013
Wednesday, May 15, 2013
Fotosintesis
Fotosintesis adalah proses pembuatan energi atau zat makanan/glukosa yang berlangsung
atas peran cahaya matahari (photo = cahaya, synthesis = proses
pembuatan/pengolahan) dengan menggunakan zat hara/mineral, karbon dioksida dan
air. Makhluk hidup yang mampu melakukan fotosintesis adalah tumbuhan, alga dan
beberapa jenis bakteri. Fotosintesis sangat penting bagi kehidupan di bumi
karena hampir semua makhluk hidup bergantung pada energi yang dihasilkan oleh
proses fotosintesis. Oke mari kita lihat bagaimana reaksi fotosintesis terjadi:
Fotosintesis berlangsung
dalam dua tahap, yaitu reaksi terang (memerlukan cahaya matahari) dan reaksi
gelap (tidak memerlukan cahaya matahari)
-Reaksi terang
Berlangsung
di dalam membran tilakoid di grana. Grana adalah struktur bentukan membran
tilakoid yang terbentuk dalam stroma, yaitu salah satu ruangan dalam kloroplas.
Di dalam grana terdapat klorofil, yaitu pigmen yang berperan dalam
fotosintesis. Reaksi terang di sebut juga fotolisis karena proses penyerapan energi
cahaya dan penguraian molekul air menjadi oksigen dan hidrogen.
-Reaksi gelap
Berlangsung
di dalam stroma. Reaksi yang membentuk gula dari bahan dasar CO2 yang diperoleh dari udara dan energi
yang diperoleh dari reaksi terang.
Tidak membutuhkan cahaya matahari, tetapi tidak dapat berlangsung jika belum
terjadi siklus terang karena energi yang dipakai berasal dari reaksi terang.
Ada dua macam siklus, yaitu siklus Calin-Benson dan siklus hatch-Slack. Pada
siklus Calin-Benson, tumbuhan menghasilkan senyawa dengan jumlah atom karbon
tiga, yaitu senyawa 3-fosfogliserat. Siklus ini dibantu oleh enzim rubisco.
Pada siklus hatch-Slack, tumbuhan menghasilkan senyawa dengan jumlah atom
karbon empat. Enzim yang berperan adalah phosphoenolpyruvate carboxylase.
produk akhir siklus gelap diperoleh glukosa yang dipakai tumbuhan untuk
aktivitasnya atau disimpan sebagai cadangan energi.
Fungsi Fotosintesis
sebagai berikut:
- Fungsi utama fotosintesis untuk memproduksi zat makanan
berupa glukosa. Glukosa menjadi bahan bakar dasar pembangun zat makanan
lainnya, yaitu lemak dan protein dalam tubuh tumbuhan. Zat-zat ini menjadi
makanan bagi hewan maupun manusia. Oleh karena itu, kemampuan tumbuhan
mengubah energi cahaya (sinar matahari) menjadi energi kimia (zat makanan)
selalu menjadi mata rantai makanan.
- Fotosintesis membantu membersihkan udara, yaitu mengurangi kadar CO2 (karbon dioksida) di udara karena CO2 adalah bahan baku dalam proses fotosintesis. Sebagai
hasil akhirnya, selain zat makanan adalah O2 (Oksigen) yang sangat dibutuhkan untuk kehidupan.
- Kemampuan tumbuhan berfotosintesis selama masa hidupnya
menyebabkan sisa-sisa tumbuhan yang hidup masa lalu tertimbun di dalam
tanah selama berjuta-juta tahun menjadi batubara menjadi salah satu sumber
energi saat ini.
DIFUSI
Transpor
Pasif
dapat
berlangsung karena adanya perbedaan konsentrasi larutan di antara kedua
sisimembrane. pada transport pasif tidak memerlukan energy metabolic. transport
pasif dibedakan menjadi tiga, yaitu difusi sederhana (simple diffusion), difusi
dipermudah ataudifasilitasi (facilitated diffusion) dan osmosis
a.
Difusi
Difusi dapat diartikan perpindahan zat (padat,
cair, dan gas) dari larutan konsentrasitinggi (hipertonis) ke larutan dengan
konsentrasi rendah (hipotenis). Dengan kata lain setiapzat akan berdifusi
menuruni gradien konsentrasinya. Hasil dari difusi adalah konsentrasiyang sama
antara larutan tersebut dinamakan
isotonis
.Kecepatan
zat berdifusi melalui membran sel tidak hanya tergantung pada
gradienkonsentrasi, tetapi juga pada besar, muatan, dan daya larut dalam lemak
(lipid). Membransel kurang permeabel terhadap ion-ion (Na+, Cl±, K+)
dibandingkan dengan molekul kecilyang tidak bermuatan. Dalam keadaan yang sama
molekul kecil lebih cepat berdifusimelalui membran sel daripada molekul besar.
Molekul-molekul yang bersifat hidrofobik dapat bergerak dengan mudah melalui
membran daripada molekul-molekul hidrofolik.Molekul-molekul yang besar dan ion
dapat bergerak melalui membran.
b.
Difusi terfasilitasi
Difusi terfasilitasi melibatkan difusi dari
molekul polar dan ion melewati membrandengan bantuan protein transpor. Protein
transpor merupakan protein khusus yangmenyediakan suatu ikatan ???? sik bagi
molekul yang sedang bergerak. Protein transpor jugamerentangkan membran sel
sehingga menyediakan suatu mekanisme untuk pergerakanmolekul. Difusi
terfasilitasi juga merupakan transpor pasif karena hanya mempercepat proses
difusi dan tidak merubah arah gradien konsentrasi.difusi terfasilitasi adalah
pelaluan zat melalui membrane plasma yang melibatkan protein pembwa atau atau
protein transforter. protein transforter tergolong proteintransmembran yang
memiliki tempat perlekatan terhdap ion atau molekul yang akanditransfer ke
dalam sel. setiap molekul glukosa diperlukan protein transforter yang
khsusuntuk mentransfer glukosa ke dalam sel. protein transforter untuk glukosa
banyak ditemukan pada sel-sel rangka, otot jntung,sel-sel lemak dan sel-sel
hati, Karen sel-sel tesebut selalu membutuhkan glukosa untuk diubah menjadi
energy.
c.
Osmosis
Osmosis merupakan difusi air melalui selaput
semipermeabel
.
osmosis adalah proses perpindahan atau pergerakan molekul zat pelarut dari
larutan yang konsentrasi zat pelarutnya rendah menuju larutan yang konsentrasi
zat pelarutnya tinggi melalui membraneselektifpermeabel atau semi permeable.
Air akan bergerak dari daerah yang mempunyaikonsentrasi larutan rendah ke
daerah yang mempunyai konsentrasi larutan tinggi. Tekananosmosis dapat diukur
dengan suatu alat yang disebut
osmometer
. Air
akan bergerak daridaerah dengan tekanan osmosis rendah ke daerah dengan tekanan
osmosis tinggi. Sel akanmengerut jika berada pada lingkungan yang mempunyai
konsentrasi larutan lebih tinggi. Halini terjadi karena air akan keluar
meninggalkan sel secara osmosis. Sebaliknya jika sel berada pada lingkungan
yang hipotonis (konsentrasi rendah) sel akan banyak menyerap air,karena air
berosmosis dari lingkungan ke dalam sel.Jika sel-sel tersebut adalah sel tumbuhan,
maka akan terjadi
tekanan
turgor
apabiladalam
lingkungan pada lingkungan hipertonis, dapat mengalami
plasmolisis
yaituterlepasnya
sel dari dinding sel.TRANPOR MOLEKUL_MOLEKUL KECIL
2.Transpor
Aktif
Pada transpor aktif diperlukan energi dari
dalam sel untuk melawan gradien konsentrasi.Transpor aktif sangat diperlukan
untuk memelihara keseimbangan molekul-molekul didalam sel. Sumber energi untuk
transpor aktif adalah ATP (adenosin trifosfat).
T
ranspor aktif primer dan sekunder
Transpor aktif primer membutuhkan energi dalam
bentuk ATP, sedangkan transpor aktif sekunder memerlukan transpor yang
tergantung pada potensial membran. Kedua jenistranspor tersebut saling
berhubungan erat karena transpor aktif primer akan menciptakan potensial
membran dan ini memungkinkan terjadinya transpor aktif sekunder.Transpor aktif
primer dicontohkan pada keberadaan ion K+ dan Na+ dalam membran.Kebanyakan sel
memelihara konsentrasi K+ lebih tinggi di dalam sel daripada di luar
sel.Sementara konsentrasi Na+ di dalam sel lebih kecil daripada di luar sel.
Transpor aktif sekunder dicontohkan pada asam amino dan glukosa dengan molekul
pengangkutannya berupa protein transpor khusus. Pengangkutan tersebut bersama
dengan pengangkutan Na+untuk berdifusi ke dalam sel. Pengangkutan Na+ adalah
transpor aktif primer yangmemungkinkan terjadinya
pontensial membran, sehingga asam amino dan
glukosa dapatmasuk ke dalam sel.TRANPOR MOLEKUL_MOLEKUL BESAR
3
.Endositosis dan Eksositosis
a.
Eksositosis
Eksositosis dapat diartikan, keluarnya zat
dari dalam sel. Vesikel dari dalam sel berisisenyawa atau sisa metabolisme.
Bersama aliran plasma, vesikel tersebut akhirnya sampai pada membran dan
terjadilah perlekatan. Daerah perlekatan akan mengalami lisis dan isivesikel
keluar.
b.
Endositosis
Endositosis merupakan proses pemasukan zat
dari luar sel ke dalam sel. Partikel-partikeldari luar sel menempel pada
membran kemudian mendesak membran sehingga terjadilahlekukan yang semakin lama
semakin dalam bentuknya seperti kantung dan akhirnya menjadi bulat lalu
terlepas dari membran. Bulatan tersebut berisi partikel, lalu akan dicerna
olehlisosom/ enzim pencerna yang lain. Endositosis memiliki dua macam bentuk
yaitu pinositosis dan fagositosis. Pinositosis merupakan proses pemasukan zat
ke dalam sel yang berupa cairan. Hal ini sesuai dengan arti
pino
sendiri
yaitu minum. Sedangkan fagositosis(fago = makan) merupakan pemasukan zat padat
atau sel lainnya ke dalam tubuh sel. Sesuaidengan artinya, peristiwa ini
seperti sel memakan zat lain.
1)Pinositosis
Bahan pada membran plasma reseptor akan
menempel sehingga terjadi lekukan. Lekukanlama-kelamaan semakin dalam dan
membentuk kantung. Kantung yang terlepas akan beradadalam sitoplasma. Kantung
ini disebut
gelembung pinositosis
.
Gelembung pinositosis akanmengerut dan pecah menjadi gelembung kecil-kecil
kemudian bergabung menjadigelembung yang lebih besar.
2
)Fagositosis
Fagositosis merupakan proses penelanan
partikel-partikel makanan dan sel-sel asing,misalnya pada
Amoeba
dan
sel-sel darah putih. Makanan atau partikel lain akan menempel pada membran,
lalu membran akan membentuk lekukan. Membran akan menutup danmembentuk kantung,
lalu kantung melepaskan diri.
Osmosis
adalah
perpindahan air melalui membran permeabel selektif dari bagian yanglebih encer
ke bagian yang lebih pekat. Membran semipermeabel harus dapat ditembus oleh
pelarut, tapi tidak oleh zat terlarut, yang mengakibatkan gradien tekanan
sepanjangmembran. Osmosis merupakan suatu fenomena alami, tapi dapat dihambat
secara buatandengan meningkatkan tekanan pada bagian dengan konsentrasi pekat
menjadi melebihi bagian dengan konsentrasi yang lebih encer. Gaya per unit luas
yang dibutuhkan untuk mencegah mengalirnya pelarut melalui membran permeabel
selektif dan masuk ke larutandengan konsentrasi yang lebih pekat sebanding
dengan tekanan turgor. Tekanan osmotik merupakan sifat koligatif, yang berarti
bahwa sifat ini bergantung pada konsentrasi zatterlarut, dan bukan pada sifat
zat terlarut itu sendiri.
Difusia
adlah
peristiwa mengalirnya/berpindahnya suatu zat dalam pelarut dari bagian
berkonsentrasi tinggi ke bagian yang berkonsentrasi rendah. contoh sederhana
adalah pemberian gula padancairan teh tawar. lambat laun cairan menjadi manis.
contoh lain adalahuap air dari cerek yang berdifusi dalam udara. difusi yang
paling sering terjadi adalah difusimolekuler. difusi ini terjadi jika terbentuk
perpindahan dari sebuah lapisan (layer) molekuldiam dari solid atau fluida.Ada
beberapa faktor yang mempengaruhi kecepatan difusi, yaitu Ukuran partikel.
Semakin kecil ukuran partikel, semakin cepat partikel itu akan
bergerak,sehinggak kecepatan difusi semakin tinggi.Ketebalan membran. Semakin
tebal membran, semakin lambat kecepatan difusi.Luas suatu area. Semakin besar
luas area, semakin cepat kecepatan difusinya Jarak. Semakin besar jarak antara
dua konsentrasi, semakin lambat kecepatan difusinya.
Suhu.
Semakin tinggi suhu, partikel mendapatkan energi untuk bergerak dengan lebih
cepat.Maka, semakin cepat pula kecepatan difusinya.
Difusi
dan biologi
Dalam
mengambil zat-zat nutrisi yang penting dan mengeluarkan zat-zat yang tidak
diperlukan, sel melakukan berbagai jenis aktivitas, dan salah satunya adalah
difusi. Ada dua jenis difusi yang dilakukan, yaitu difusi biasa dan difusi
khusus.
Difusi
biasa terjadi ketika sel ingin mengambil nutrisi atau molekul yang hydrophobic
atau tidak berpolar / berkutub. Molekul dapat langsung berdifusi ke dalam
membran plasmayang terbuat dari phospholipids. Difusi seperti ini tidak
memerlukan energi atau ATP[Adenosine Tri-Phosphate].Difusi khusus terjadi
ketika sel ingin mengambil nutrisi atau molekul yang hydrophilic atau berpolar
dan ion. Difusi seperti ini memerlukan protein khusus yang memberikan jalur
kepada partikel-partikel tersebut ataupun membantu dalam perpindahan partikel.
Hal inidilakukan karena partikel-partikel tersebut tidak dapat melewati membran
plasma denganmudah. Protein-protein yang turut campur dalam difusi khusus ini
biasanya berfungsi untuk spesifik partikel.PERBEDAAN DIFUSI DAN OSMOSISDifusi
merupakan pergerakan atau perpindahan partikel atau molekul suatu zat
(padat,caitatau gas) dari tempat yang berkonsentrasi tinggi ke tempat yang
berkonsentrasi rendah, baik melalui membrane ataupun tidak. sedangkan osmosis
merupakan proses perpindahanmolekul-molekul zat pelarut (air) dari tempat yang
berkonsentrasi rendah menuju tempatyang berkonsentrasi tinggi dengan melewati
membrane semipermeabel.
Dasar
Teori
Difusi adalah peristiwa
mengalirnya/berpindahnya suatu zat dalam pelarut dari bagian berkonsentrasi
tinggi ke bagian yang berkonsentrasi rendah. Contoh yang sederhana adalah
pemberian gula pada cairan teh tawar. Lambat laun cairan menjadi manis. Contoh
lainadalah uap air dari cerek yang berdifusi dalam udara.Osmosis adalah
perpindahan air melalui membran permeabel selektif dari bagian yanglebih encer
ke bagian yang lebih pekat. Membran semipermeabel harus dapat ditembus oleh
pelarut, tapi tidak oleh zat terlarut, yang mengakibatkan gradien tekanan
sepanjangmembran. Osmosis merupakan suatu fenomena alami, tapi dapat dihambat
secara buatandengan meningkatkan tekanan pada bagian dengan konsentrasi pekat
menjadi melebihi bagian dengan konsentrasi yang lebih encer. Gaya per unit luas
yang dibutuhkan untuk mencegah mengalirnya pelarut melalui membran permeabel
selektif dan masuk ke larutandengan konsentrasi yang lebih pekat sebanding
dengan tekanan turgor. Tekanan osmotik merupakan sifat koligatif, yang berarti
bahwa sifat ini bergantung pada konsentrasi zatterlarut, dan bukan pada sifat
zat terlarut itu sendiri.Menurut Kimball (1983:28) Menyatakan bahwa, osmosis
adalah difusi dari tiap pelarut melalu suatu selaput yang permiabol secara
diferensial. Pada osmosis yang bergerak melalui membrane semipermiabel ialah
air dari larutan hepotesis 9konsentrasi air tinggikekonsentrasi air rendah)kehipertonis
(konsentasi air rendah ke konsentrasi at terlaruttinggi).Konsentrasi merupakan
konsentrasi pelarutnya yaitu air dan bukan konsentrasi darizat yang larut
(mplekul, ion) dalam air pertukaran antara suatu penamaan khusus yaitu
osmosis.
Difusi dapat terjadi karena gerakan acak kontinu yang menjadi ciri khas
semuamolekul yang tidak terikat hanya tergantung pada gradient
kontraksi.Menurut Campbell (1999 : 147) Disufi adalah perpindahan zat (gas,
padat atau cair)tanpa melewati membrane, daridaerah yang konsetrasinya tinggi
ke daerah yangkonsentrasinya rendah sehingga konsetrasi zat menjadi sama.
Difusi di sebut juga suatusubstansi melintang membra biologis di sebut juga
dengan transportasi aktif.Menurut Frank (1995 : 27) struktur dinding sel dan
mebra sel berbeda, membranememungkinkan molekul air melintasi lebih cepat dari
pada unsure terlarut, dinding sel primer biasanya sangat permeable terhadap
keduanya memang membrane se tumbuhanmemungkinkan berlangsungnya osmosis tetapi
dinding sel yang tegar ituah yangmenimbulkan tekanan dengan meningkatnya jumlah
molekul di dalam sel, isi sel mulaimenekan dinding sel, tekanan ini disebut
tekanan turgar. Tekanan turgar inlah yangmenyebabkan kekakuan pada bagian
tanaman yang tidak berkaya seperti daun dan bunga.Menurut DWIOJOSEPUTRO (1990 :
67). Difusi adlah penyebaran yang di maksut penyebaran di sini penyebaran
molekul-molekul suatu zat, dan penyebaran itu di timbulkanoleh suatu gaya yang
identil dengan energi kinetis tersebut. Baik gas, maupun zat cair danzat padat,
molekul-molekulnya ada kecenderungan utuk menyebar sampai terdapat
suatukonsentrasi yang sama. Difusi juga akan di lakukan oleh molekul-molekul
gula apabila kitamencampurkan suatu gua dengan air biasa, setelah kita beri
waktu yang cukup lama, makaseluruh air akan berasa manis.Mempelajari dunia
kehidupan tidak terlepas dari pengetahuan tentang hirarki biologi.Dalam
pengetahuan biologi, sel merupakan unit terkecil yang dapat melakukan
aktivitaskehidupan. Selain itu, dalam organisme terdapat alat transpor yang
mampu mengatur organisme lainnya. Sehingga membran sel tersusun atas senyawa
fosfolipid bilayer. Olehkarena itu, sel mampu melakukan transpor zat. Hal ini
sangat dibutuhkan oleh tumbuhanagar mereka dapat mendistribusikan energi yang
mereka dapatkan dari alam.Transpor zat melalui membran dibedakan atas 2 (dua),
yaitu transpor zat yangmemerlukan energi (transpor aktif) dan transpor yang
tidak memerlukan energi(transpor pasif). Transpor aktif meliputi proses pompa
ATP, eksositosis, dan endositosis.Adapun transpor pasif meliputi proses difusi,
osmosis, dan difusi terbantu.Tahukah kalian lingkungan di mana sel-sel itu
hidup? Lingkungan suatu selselamanya berupa cairan. Namun, hal ini tidak begitu
terlihat jelas pada organisme-organisme multiseluler seperti pohon dan manusia.
Sel-sel pada organisme multiseluler dikelilingi cairan yang disebut cairan
ekstra sel (CES). CES memiliki komponen utama air.CES menyediakan molekul atau
ion yang diperlukan suatu sel. CES juga menampung hasilatau limbah yang dihasilkan
sel.Lalu, bagaimanakah cara sel memperoleh molekul atau ion? Sel akan
melakukantranspor molekul. Transpor molekul dilakukan sel melalui membran sel
yang bersifatselektif permiabel. Artinya, membran sel dapat dilewati molekul
tertentu sesuai yangdikehendakinya. Transpor molekul pada sel terjadi karena
adanya perbedaan konsentrasi
Alat
respirasi adalah alat atau bagian tubuh tempat 02 dapat berdifusi masuk dan
sebaliknya C02 dapat berdifusi keluar.
Alat
respirasi pada hewan bervariasi antara hewan yang satu dengan hewan yang lain,
ada yang berupa paru-paru, insang, kulit, trakea, dan paruparu buku, bahkan ada
beberapa organisme yang belum mempunyai alat khusus sehingga oksigen berdifusi
langsung dari lingkungan ke dalam tubuh, contohnya pada hewan bersel satu,
porifera, dan coelenterata. Pada ketiga hewan ini oksigen berdifusi dari
lingkungan melalui rongga tubuh.
Ada
beberapa faktor yang memengaruhi kecepatan difusi, di antaranya suhu dan zat
yang berdifusi. Dengan naiknya suhu, energi kinetik yang dimiliki molekul suatu
zat menjadi lebih tinggi sehingga pergerakan molekul zat menjadi lebih cepat.
Zat yang
memiliki berat molekul kecil akan lebih cepat berdifusi dibandingkan zat dengan
berat molekul besar. Oleh karena itu, zat yang paling mudah berdifusi adalah
gas. Cairan relatif lebih lambat berdifusi dibandingkan dengan gas.
Tidak
seluruh molekul dapat berdifusi masuk ke dalam sel. Membran sel terdiri atas
molekul-molekul fosfolipid dengan pori-pori ultramikroskopik yang dapat
melewatkan molekul-molekul berukuran kecil dan ion. Molekul-molekul yang dapat
melewati membran sel di antaranya adalah oksigen, karbon dioksida, air, dan
beberapa mineral yang larut dalam air.
Molekul
berukuran sedang, seperti molekul gula dan protein, tidak dapat berdifusi
melewati membran sel. Membran sel juga mampu menyediakan kemudahan biokimiawi
untuk memindahkan ion-ion mineral, gula, asam-asam amino, elektron, serta
metabolit lain melewati membran. Substansi-substansi dalam larutan ini melewati
membran dengan cara difusi dan transpor aktif serta proses osmosis tidak
spesifik. Pertukaran oksigen dan CO2
pada proses respirasi hewan merupakan salah satu contoh difusi.
Pada
prinsipnya, difusi membran sel bersifat pasif. Membran sel tidak mengeluarkan
energi untuk memindahkan molekul ke luar maupun ke dalam sel.
2.
Osmosis
Secara
luas, proses osmosis diartikan sebagai proses perpindahan pelarut melewati
sebuah membran semipermeabel. Secara sederhana, osmosis dapat diartikan sebagai
proses difusi air sebagai pelarut, melewati sebuah membran semipermeabel.
Masuknya air ini dapat menyebabkan tekanan air yang disebut tekanan osmotik .
Pada sel tanaman disebut tekanan turgor
.
Terdapat
tiga sifat larutan yang dapat menentukan pergerakan air pada osmosis, yaitu
hipertonik, hipotonik, dan isotonik .
Suatu larutan dikatakan hipertonik jika memiliki konsentrasi zat terlarut lebih
tinggi dibandingkan larutan pembandingnya. Dalam hal ini, larutan pembanding
akan bersifat hipotonik karena memiliki konsentrasi zat terlarut lebih kecil.
Larutan isotonik, memiliki konsentrasi zat terlarut yang sama dengan larutan
pembanding.
Pergerakan
molekul air melalui membran semipermeabel selalu dari larutan hipotonis menuju
ke larutan hipertonis sehingga perbandingan konsentrasi zat terlarut kedua
larutan seimbang (isotonik). Misalnya, sebuah sel diletakkan di dalam air
murni. Konsentrasi zat terlarut di dalam sel lebih besar (hipertonik) karena
adanya garam mineral, asam-asam organik, dan berbagai zat lain yang dikandung
sel. Dengan demikian, air akan terus mengalir ke dalam sel sehingga konsentrasi
larutan di dalam sel dan di luar sel sama. Namun, membran sel memiliki
kemampuan yang terbatas untuk mengembang sehingga sel tersebut tidak pecah.
Pada sel darah merah, peristiwa ini disebut hemolisis.
Pada sel
tumbuhan, peristiwa ini dapat teratasi karena sel tumbuhan memiliki dinding sel
yang menahan sel mengembang lebih lanjut. Pada sel tumbuhan keadaan ini
disebut turgid. Keadaan sel turgid
membuat tanaman kokoh dan tidak layu. Di alam, air jarang ditemukan dalam
keadaan murni, air selalu mengandung garam-garam dan mineral-mineral tertentu.
Dengan demikian, air aktif keluar atau masuk sel. Hal tersebut berkaitan dengan
konsentrasi zat terlarut pada
sitoplasma. Pada saat air di dalam sitoplasma maksimum, sel akan mengurangi
kandungan mineral garam dan zat-zat yang terdapat di dalam sitoplasma. Hal ini
membuat konsentrasi zat terlarut di luar sel sama besar dibandingkan
konsentrasi air di dalam sel.
Jika sel
dimasukkan ke dalam larutan hipertonik, air akan terus-menerus keluar dari sel.
Sel akan mengerut, mengalami dehidrasi, dan bahkan dapat
mati.
Pada sel tumbuhan, hal ini menyebabkan sitoplasma mengerut dan terlepas dari
dinding sel. Peristiwa ini disebut plasmolisis. Dengan demikian, pada saat
tertentu, sel perlu meningkatkan kembali kandungan zat-zat dalam sitoplasma
untuk menaikkan tekanan osmotik di dalam sel. Cara sel mempertahankan tekanan
osmotiknya ini disebut osmoregulasi
(Campbell, et al , 2006 : 83).
Demikian
seterusnya, sel selalu aktif dan hal tersebut dilakukan untuk mempertahankan
kondisi setimbang antara sel dan lingkungannya. Proses metabolisme membutuhkan
air dan mineral atau garam dan berbagai zat yang terkandung dalam sitoplasma.
Akibatnya, tekanan osmotik dan konsentrasi molekul-molekul lain berubah
sehingga terjadi aliran difusi dan osmosis yang terus-menerus dari sel ke luar
atau dari luar ke dalam sel.
3.
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.
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 m erangsang memb ran sel
untuk kembali ke bentuk semula. (5) Ion K+ dilepaskan protein membran dan masuk
ke dalam sel.
4.
Endositosis
Endositosis
merupakan mekanisme pemindahan benda dari luar ke dalam sel. Istilah
endositosis berasal dari bahasa Yunani,
endo artinya ke dalam dan cytos
artinya 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
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.
5.
Eksositosis
Proses
Amoeba mengeluarkan sisa-sisa makanan melalui vakuolanya adalah satu contoh
eksositosis. Istilah eksositosis berasal dari bahasa Yunani, exo artinya keluar dan cytos artinya sel. Vakuola atau selubung
membran melingkupi sisa zat makanan yang sudah dicerna. Kemudian, bergabung
kembali denganmembran 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.
Proses
pengeluaran sekret dapat dilakukan dengan cara eksositosis.
Pada
umumnya, eksosistosis dan endositosis digunakan untuk memindahkan benda-benda
yang berukuran besar. Kedua proses tersebut, saling menyeimbangkan luas
permukaan plasma membran sehingga volume sel tidak harus menjadi lebih kecil
dari semula.
Subscribe to:
Posts (Atom)