Transpor Aktif
Transfor aktif berbeda dari difusi terfasilitasi, dimana pada transfor aktif menggunakan
energi untuk menggerakkan molekul atau ion melintasi membran dengan melawan gradien
konsentrasi (uphill). Seperti halnya difusi terfasilitasi, transfor aktif memerlukan molekula
atau ion berikatan dengan transporter pada membran. Karena transporter ini menggerakkan
molekul atau ion secara uphiil, sehingg seringa disebut sebagai pompa karena seperti pompa air menggunakan energi untuk mendorong air ke atas melawan gaya gravitasi. Pada transpor aktif, transporeter juga menunjukkan spesifitas dan saturasi. Dikenal ada dua cara penggunaan energi ke transporter: menggunakan ATP secara langsung pada transpor aktif primer, dan menggunakan gradien elektrokimia untuk mendorong proses melintasi membran pada transpor aktif sekunder.
Transpor aktif primer
Transpor aktif memerlukan protein karier dan menggunakan energi seluler dalam bentuk ATP. Transporter itu sendiri adalah suatu enzim yang disebut ATPase yang menkatalisis pemecahan ATP. Satu contoh terbaik dari transpor aktif primer adalah pergerakan ion natrium dan kalium melintasi membran plasma oleh pompa Na+/K+-ATPase (lihat gambar di bawah). Transporter ini mengerakkan 3 ion natrium dari intrasel ke ekstrasel, dan 2 ion kalium dalam arah yang berlawanan. Dalam kedua kasus ini, pergerakan ion melawan gradien konsentrasi. Selain pompa Na+/K+-ATPase, dikenal juga pompa K+/H+ ATPase, dan pompa kalsium.
Dalam proses transpor aktif sekunder, transpor digerakkan secara tidak langsung oleh energi yang telah tersimpan dalam bentuk perbedaan konsentrasi ion antara dua sisi membran, yang dihasilkan oleh transpor aktif primer. Sistem transpor aktif sekunder adalah sistem penggandengan, yang menggerakkan lebih dari satu molekul atau ion pada waktu yang sama. Pada kebanyakan daerah di tubuh, transportasi beberapa zat lainnya digabungkan/digandengkan dengan transpor aktif Na+, yaitu protein karier yang sama yang terlibat dalam transpor aktif Na+ juga secara sekunder mentranspor beberapa zat lainnya. Transpor aktif sekunder dari beberapa molekul atau ion dapat terjadi dalam bentuk kotranspor natrium atau kontra-transpor natrium (lihat gambar 9).
Protein karier disini bertindak sebagai simpor, yaitu mentranspor beberapa zat lain bersama dengan natrium. Molekul atau ion yang dibawa bersama ko-transfor natrium natrium meliputi glukosa, asam amino, klorida dan iodin. Ko-transfor natrium-glukosa terjadi selama penyerapannya dari usus ke dalam darah dan selama penyerapan kembali glukosa dari tubuli ginjal dalam darah. Ko-transfor natrium-asam amino terjadi utamanya dalam sel epitel saluran usus dan tubuli ginjal selama penyerapan asam amino ke dalam darah.
Mekanisme ko-transfor natrium-asam amino mirip dengan glukosa, kecuali melibatkan protein karier yang berbeda.
a. Kontra-transpor narium (Sodium counter-transport)
Protein karier yang terlibat di sini bertindak sebagai antipor, yaitu ion natrium dipertukarkan untuk beberapa zat lainnya.
b. Kontra-transpor natrium-kalsium (Sodium–calcium counter-transport)
Diketahui terjadi di hampir semua membran sel dengan ion natrium bergerak ke dalam dan ion kalsium keluar sel.
c. Kontra-transpor natrium-hidrogen (Sodium–hydrogen counter-transport)
Terutama terjadi dalam tubulus proksimal ginjal. Di sini ion Na+ bergerak ke dalam sel dan ion H+ keluar dari sel oleh protein pembawa yang sama
d. Sistem kontra-transpor lainnya
Yang mana terdapat pada suatu tempat dalam tubuh, yaitu sistem kontra-transpor natrium-kalium, natrium-magnesium, kalsium magnesium, dan sistem kontra-transpor klorida-bikarbonat.
Transpor Vesikel
Cairan yang mengadung pertikel besar dan makromolekul seperti protein tidak dapat melewati membran melalui difusi atau dengan mekanisme transpor aktif sehingga ditranspor dalam kantung membran yang disebut vesikel. Proses transpor vesikel memerlukan energi dalam bentuk ATP. Mekanisme transpor vesikel termasuk endositosis, eksositosis dan transitosis (lihat gambar)
Endositosis
Endositosis adalah suatu proses yang menggunakan embran plasma untuk menelan partikel-partikel padat dan butiran kecil cairan. Terdapat tiga tipe endositosi yang terjadi dalam sel yaitu:
a. Pinositosis
Pinositosis dikenal juga sebagai endositosis cairan atau cell drinking, suatu vesikel endositosis yang menelan volume kecil butiran cairan ekstrasel, kemudian menyatu dengan membran sel dan melepaskan isinya ketika vesikel sudah berada dalam sitoplasma. Tidak seperti fagositosis, pinsitosis memiliki vesikel yang lebih kecil dari fagositosis dan isinya adalah cairan, dan juga memiliki aktivitas yang rutin pada kebanyakan sel. Pinositosis sangat penting dalam sel yaitu fungsinya dalam proses absorpsi, seperti reabsorpsi oleh sel epitel tubuli ginjal.
b. Fagositosis
Fagositosis atau cell eating, yaitu suatu proses dimana sel dapat menelan partikel padat seperti bakteri, jaringan mati, kotoran sel, dan benda asing. Fagositosis terutama sangat penting untuk sel darah putih yang menelan sel bakteri dan merusaknya ketika sudah berada dalam sitoplasma. Fungsi ini sangat penting dalam mekanisme pertahanan tubuh terhadap penyakit.
c. Endositosis yang dimediasi reseptor
Dalam proses ini zat yang akan ditanspor berikatan dengan protein reseptor spesifik yang ada pada permukaan sel. Kompleks zat-protein ieseptorini kemudian ditelan oleh membran sel dengan proses endositosis. Zat-zat yang ditranspor dengan mekanisme ini meliputi besi, kolesterol, enzim, insulin. Sayangnya virus flu, toksin difteri dan kolera juga dapat menggunakan rute ini untuk masuk ke dalam sel tubuh kita.
Transfor aktif berbeda dari difusi terfasilitasi, dimana pada transfor aktif menggunakan
energi untuk menggerakkan molekul atau ion melintasi membran dengan melawan gradien
konsentrasi (uphill). Seperti halnya difusi terfasilitasi, transfor aktif memerlukan molekula
atau ion berikatan dengan transporter pada membran. Karena transporter ini menggerakkan
molekul atau ion secara uphiil, sehingg seringa disebut sebagai pompa karena seperti pompa air menggunakan energi untuk mendorong air ke atas melawan gaya gravitasi. Pada transpor aktif, transporeter juga menunjukkan spesifitas dan saturasi. Dikenal ada dua cara penggunaan energi ke transporter: menggunakan ATP secara langsung pada transpor aktif primer, dan menggunakan gradien elektrokimia untuk mendorong proses melintasi membran pada transpor aktif sekunder.
Transpor aktif primer
Transpor aktif memerlukan protein karier dan menggunakan energi seluler dalam bentuk ATP. Transporter itu sendiri adalah suatu enzim yang disebut ATPase yang menkatalisis pemecahan ATP. Satu contoh terbaik dari transpor aktif primer adalah pergerakan ion natrium dan kalium melintasi membran plasma oleh pompa Na+/K+-ATPase (lihat gambar di bawah). Transporter ini mengerakkan 3 ion natrium dari intrasel ke ekstrasel, dan 2 ion kalium dalam arah yang berlawanan. Dalam kedua kasus ini, pergerakan ion melawan gradien konsentrasi. Selain pompa Na+/K+-ATPase, dikenal juga pompa K+/H+ ATPase, dan pompa kalsium.
Dalam proses transpor aktif sekunder, transpor digerakkan secara tidak langsung oleh energi yang telah tersimpan dalam bentuk perbedaan konsentrasi ion antara dua sisi membran, yang dihasilkan oleh transpor aktif primer. Sistem transpor aktif sekunder adalah sistem penggandengan, yang menggerakkan lebih dari satu molekul atau ion pada waktu yang sama. Pada kebanyakan daerah di tubuh, transportasi beberapa zat lainnya digabungkan/digandengkan dengan transpor aktif Na+, yaitu protein karier yang sama yang terlibat dalam transpor aktif Na+ juga secara sekunder mentranspor beberapa zat lainnya. Transpor aktif sekunder dari beberapa molekul atau ion dapat terjadi dalam bentuk kotranspor natrium atau kontra-transpor natrium (lihat gambar 9).
 | ||
| Transpor aktif sekuder. Simporter dan Antiporter Ko-transfor natrium | (Sodium co-transport) |
Protein karier disini bertindak sebagai simpor, yaitu mentranspor beberapa zat lain bersama dengan natrium. Molekul atau ion yang dibawa bersama ko-transfor natrium natrium meliputi glukosa, asam amino, klorida dan iodin. Ko-transfor natrium-glukosa terjadi selama penyerapannya dari usus ke dalam darah dan selama penyerapan kembali glukosa dari tubuli ginjal dalam darah. Ko-transfor natrium-asam amino terjadi utamanya dalam sel epitel saluran usus dan tubuli ginjal selama penyerapan asam amino ke dalam darah.
Mekanisme ko-transfor natrium-asam amino mirip dengan glukosa, kecuali melibatkan protein karier yang berbeda.
a. Kontra-transpor narium (Sodium counter-transport)
Protein karier yang terlibat di sini bertindak sebagai antipor, yaitu ion natrium dipertukarkan untuk beberapa zat lainnya.
b. Kontra-transpor natrium-kalsium (Sodium–calcium counter-transport)
Diketahui terjadi di hampir semua membran sel dengan ion natrium bergerak ke dalam dan ion kalsium keluar sel.
c. Kontra-transpor natrium-hidrogen (Sodium–hydrogen counter-transport)
Terutama terjadi dalam tubulus proksimal ginjal. Di sini ion Na+ bergerak ke dalam sel dan ion H+ keluar dari sel oleh protein pembawa yang sama
d. Sistem kontra-transpor lainnya
Yang mana terdapat pada suatu tempat dalam tubuh, yaitu sistem kontra-transpor natrium-kalium, natrium-magnesium, kalsium magnesium, dan sistem kontra-transpor klorida-bikarbonat.
Transpor Vesikel
Cairan yang mengadung pertikel besar dan makromolekul seperti protein tidak dapat melewati membran melalui difusi atau dengan mekanisme transpor aktif sehingga ditranspor dalam kantung membran yang disebut vesikel. Proses transpor vesikel memerlukan energi dalam bentuk ATP. Mekanisme transpor vesikel termasuk endositosis, eksositosis dan transitosis (lihat gambar)
Endositosis
Endositosis adalah suatu proses yang menggunakan embran plasma untuk menelan partikel-partikel padat dan butiran kecil cairan. Terdapat tiga tipe endositosi yang terjadi dalam sel yaitu:
a. Pinositosis
Pinositosis dikenal juga sebagai endositosis cairan atau cell drinking, suatu vesikel endositosis yang menelan volume kecil butiran cairan ekstrasel, kemudian menyatu dengan membran sel dan melepaskan isinya ketika vesikel sudah berada dalam sitoplasma. Tidak seperti fagositosis, pinsitosis memiliki vesikel yang lebih kecil dari fagositosis dan isinya adalah cairan, dan juga memiliki aktivitas yang rutin pada kebanyakan sel. Pinositosis sangat penting dalam sel yaitu fungsinya dalam proses absorpsi, seperti reabsorpsi oleh sel epitel tubuli ginjal.
b. Fagositosis
Fagositosis atau cell eating, yaitu suatu proses dimana sel dapat menelan partikel padat seperti bakteri, jaringan mati, kotoran sel, dan benda asing. Fagositosis terutama sangat penting untuk sel darah putih yang menelan sel bakteri dan merusaknya ketika sudah berada dalam sitoplasma. Fungsi ini sangat penting dalam mekanisme pertahanan tubuh terhadap penyakit.
c. Endositosis yang dimediasi reseptor
Dalam proses ini zat yang akan ditanspor berikatan dengan protein reseptor spesifik yang ada pada permukaan sel. Kompleks zat-protein ieseptorini kemudian ditelan oleh membran sel dengan proses endositosis. Zat-zat yang ditranspor dengan mekanisme ini meliputi besi, kolesterol, enzim, insulin. Sayangnya virus flu, toksin difteri dan kolera juga dapat menggunakan rute ini untuk masuk ke dalam sel tubuh kita.