Metabolisme merupakan aktivitas untuk memenuhi kebutuhan energi yang diperlukan untuk hidup. Berbagai macam molekul, seperti molekul makanan maupun gas oksigen dan karbondioksida senantiasa keluar-masuk sel dalam proses tersebut. Setiap molekul memiliki sifat yang khas, begitu pula membran sel. Transport membran selain merupakan sebuah proses gerakan, ternyata sangat dipengaruhi oleh interaksi antara membran sel dengan molekul-molekul yang ditranspor. Hal itu bisa dilihat pada “keragaman jalur” berbagai molekul untuk melewati membran sel.
Berikut ini pembahasan yang lebih mendalam mengenai transpor pada membran sel.
A. Pengertian Mekanisme Transpor pada Membran
Mekanisme transpor pada membran adalah proses keluar masuknya molekul melewati membran sel. Berbagai macam molekul, seperti glukosa, oksigen, dan karbondioksida senantiasa harus melewati membran sel untuk keluar-masuk sel dalam proses metabolisme.
Gambar 1.1 Membran sel diunduh dari (http://citadel.sjfc.edu )
Gambar 1.2 Membran Sel diunduh dari (http://www.goldiesroom.org)
Membran sel terbentuk dari struktur fosfolipid bilayer. Bagian luar bersifat hidrofilik, sementara bagian dalam bersifat hidrofobik. Sifat kimia membran sel tersebut, berpengaruh terhadap molekul-molekul yang bergerak melewatinya. Untuk lebih mendalaminya, berikut ini disajikan berbagai macam jenis-jenis mekanisme membran sel dan perbandingannya.
B. Jenis-jenis Mekanisme Transpor pada Membran
Gambar 1.3 Analogi perbedaan transpor mebran pasif dan aktif dinduh dari (http://www.lionden.com/slides-cell.htm)
Transpor membran pada sel dibedakan menjadi dua berdasarkan penggunaan energinya, yakni transpor membran aktif yang memerlukan energi dan transpor membran pasif yang tidak memerlukan energi.
1. Transpor Membran Aktif
Mekanisme transpor pada membran secara aktif terjadi karena molekul tidak bisa dilewatkan secara langsung melewati fosfolipid bilayer atau karena jumlah molekul di luar sel yang lebih sedikit. Molekul yang mengalami kesulitan untuk melewati membran sel umumnya terjadi karena interaksi antara membran sel yang memiliki ekor bagian dalam yang bersifat hidrofobik non polar dengan molekul yang bersifat hidrofilik dan atau polar. Selain itu, ukuran molekul yang besar juga merupakan faktor penghambat untuk melewati membran sel.
Transpor membran secara aktif sendiri terdiri dari beberapa macam, antara lain:
a. Pompa ATP
Mekanisme pompa ATP terjadi akibat perubahan pada protein membran yang mengalami perubahan bentuk sehingga memungkinkan molekul bisa melewatinya untuk keluar atau masuk sel. Perubahan konformasi itu sendiri terjadi dengan penggunaan ATP.
Gambar 1.4 Pompa ATP diunduh dari (pelauts.com)
b. Kotranspor
Kotranspor adalah transpor zat yang mengaktifkan transpor zat lain melewati membran plasma. Kotransport dibedakan menjadi dua, yaitu simport dan antiport. Disebut simport apabila kedua jenis zat memiliki arah pergerakan yang sama, dan disebut antiport apabila arah pergerakannya berlawanan. Contoh mekanisme kotranspor, berupa pompa potasium dan sodium.
Gambar 1.5 Kotranspor diunduh dari (http://keepinapbiologyreal.wikispaces.com)
c. Endositosis dan Eksositosis
Endositosis adalah transpor makromolekul dan materi ke dalam sel dengan cara membentuk vesikula baru dari membran plasma. Endositosis dibagi menjadi 2, yaitu pinositosis (pemasukan zat cair) dan fagositosis (pemasukan zat cair). Sedangkan eksositosis adalah transpor makromolekul dan materi ke luar sel dengan membentuk vesikula baru.
Gambar 1.6 Eksositosis dan Endositosis diunduh dari (http://alevelnotes.com )
2. Transpor Membran Pasif
Mekanisme transpor membran secara pasif terjadi dengan memanfaatkan prinsip sederhana difusi. Molekul akan berpindah dari seuatu area yang konsentrasinya tinggi ke rendah. Hal ini menyebabkan sel tidak perlu mengeluarkan energi.
a. Difusi
Difusi adalah perpindahan molekul atau ion. Sebagai akibat gerak acak, dari daerah berkonsentrasi tinggi ke daerah dengan konsentrasi rendah. Kecepatan difusi zat melalui membran sel tidak hanya tergantung pada gradien konsentrasi (perbedaan konsentrasi antar ruang pada sel), tetapi juga pada besar, muatan dan daya larut dalam lipid dari partikel-partikel tersebut. Pada umumnya zat-zat yang larut dalam lipid, yaitu molekul hidrofobik, lebih mudah berdifusi melalui membrane daripada molekul hidrofilik. Membrane sel, kurang permeable terhadap ion-ion (seperti Na+, Cl-, K+) dibandingkan dengan molekul kecil yang tidak bermuatan. Dalam keadaan yang sama, molekul kecil lebih cepat berdifusi melalui membrane sel daripada molekul besar
Gambar 1.7 Difusi diunduh dari (http://www.biologyguide.net)
Faktor-faktor yang mempengaruhi kecepatan difusi ialah:
a). Jarak
b). Luas permukaan
c). Beda konsentrasi
d). Suhu
e). Permeabilitas membran
f). Ukuran molekul
b. Osmosis
Osmosis adalah bagian khusus dari difusi. Osmosis ialah pergerakan air dari konsentrasi yang lebih tinggi ke rendah melewati membran semipermeabel.
Gambar 1.8 Osmosis diunduh dari (ww.thestudentroom.co.uk)
Dampak peristiwa osmosis terjadi akibat sel ditempatkan pada kondisi hipertonik maupun hipotonik.
Gambar 1.9 Dampak Terjadinya Osmosis diundh dari (http://bioserv.fiu.edu)
c. Difusi Terfasilitasi
Difusi terfasilitasi adalah adalah difusi yang dibantu protein pembawa atau dengan saluran protein.
Gambar 2.0 Difusi Terfasilitasi diunduh dari (http://biology.about.com)
Molekul-molekul yang melewati membran sel dengan difusi terfasilitasi adalah molekul-molekul berukuran besar seperti glukosa maupun molekul-molekul kecil seperti air yang memiliki protein membran khusus sebagai media transpor.
C. Perbandingan Mekanisme Transpor pada Membran
Selain penggunaan energi. Perbedaan lain antara transpor membran pasif dan aktif adalah arah pergerakan zat yang ditranspor terhadap gradien konsentrasinya. Pada mekanisme transpor pasif, arah pergerakan zat terhadap konsentrasinya adalah dari tinggi ke rendah. Sebab pada mekanisme transpor ini tidak ada pengeluaran energi. Sedangkan pada mekanisme transpor aktif, zat yang ditranspor bergerak dari gradien konsentrasi rendah ke tinggi. Hal ini dimungkinkan sebab ada penggunaan energi. Selain itu, perbedaan lainnya adalah penggunaan karakteristik molekul yang ditranspor. Molekul bermuatan seperti ion dan yang berukuran besar hanya ditranspor secara aktif karena tidak bisa menembus fosfolipid bilayer.
________________________________________________
Daftar Pustaka
Anonim.____. “Active Transport”. Diakses dari http://keepinapbiologyreal.wikispaces.com/Active%2BTransport%2Band%2BCotransport&docid pada 10 Juni 2013 pukul 20.00 WIB
Anonim.____.” Chapter 5 The Movement of Substances Across Cell Membranes”. Diakses dari jpkc.scu.edu.cn pada tanggal 7 Mei 2013 pukul 20.00 WIB
Anonim. ____. “Crossing Membrane”. Diakses dari http://alevelnotes.com/Crossing-Membranes/pada 20 Juni pukul 20.15 WIB
Anonim.____. “Cytology”. Diakses dari http://www.goldiesroom.org/Note%20Packets/03%20Cytology/00%20Cytology–WHOLE.htm pada 10 Juni 2013 pukul 14.00 WIB
Anonim.____. “Diffusion”. Diakses dari http://bioserv.fiu.edu/~walterm/human_online/labs/cell_lab/diffusion_osmosis/diffusion.htm&d pada 10 Juni 21.00 WIB
Anonim. ____. “Difusi”. Diakses dari http://www.biologyguide.net pada 10 Juni 2013 pukul 21.00 WIB
Anonim.____. “Endocytosis”. Diakses dari academic.brooklyn.cuny.edu pada tanggal7 Mei 2013 pukul 20.00 WIB
Anonim. 2005. “Osmosis and Diffusion”. Diakses dari faculty.southwest.tn.edu pada tanggal7 Mei 2013 pukul 20.00 WIB
Anonim.____. Osmotic”. Diakses dari ww.thestudentroom.co.uk pada 10 Juni 2013 pukul 21.00 WIB
Anonim.____. “Pinocytosis”. Diakses dari http://academic.brooklyn.cuny.edu/biology/bio4fv/page/endocytb.htmpada tanggal7 Mei 2013 pukul 20.00 WIB
Anonim.____. “Transport in Angiosperm”. Diakses dari ib.bioninja.com.au pada tanggal7 Mei 2013 pukul 20.00 WIB
Anonim.____.”Transport”. Diakses dari http://www.goldiesroom.org/Note%20Packets/06%20Transport/00%20Transport–WHOLE.htm pada tanggal7 Mei 2013 pukul 20.00 WIB
Bailey, Rgina. ____. “Fascilitated Diffusion”. Diakses pada http://biology.about.com/od/cellularprocesses/ss/diffusion_2.htm&docid=83y-WzipMc5FQM&imgurl=http://0.tqn.c pada 20 Juni pukul 20.15 WIB
nurhidayah49 
