I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Sel adalah unit terkecil dari organisme hidup yang mampu melakukan semua

aktifitas kehidupan. Suatu sel mempunyai bentuk dan ukuran yang berbeda-beda, hal

itu tergantung dari fungsi dan letaknya. Sel yang paling besar adalah sel telur angsa,

sedangkan sel yang terpanjang adalah sel saraf dan otot. Sel yang ada pada manusia

merupakan sel eukariotik yang mempunyai struktur sama dan terdiri dari membran

sel, nukleus, sitoplasma, dan organel-organel lain didalamnya.

Semua proses kehidupan berlangsung di dalam sel mulai dari proses nutrisi,

proses regulasi, proses metabolisme, proses ekskresi, proses reproduksi dan proses-

proses kehidupan lainnya. Salah satu proses penting yang terjadi di dalam sebuah sel

adalah proses transportasi atau pengangkutan zat dari luar dan ke dalam sel itu

sendiri. Proses ini berkaitan dengan pengaturan kadar air dan mineral di dalam sel

yang melibatkan pengangkutan zat-zat keluar-masuk sel dan diatur oleh membran sel.

Membran sel inilah yang memegang peran penting dalam mengatur keluar masuknya

air dan zat-zat lainnya. Proses transportasi yang diatur oleh membran sel ini bisa

terjadi baik secara aktif (  memerlukan energi ) maupun terjadi secara pasif ( tanpa

memerlukan energi ). 1

1.2 Tujuan

Tujuan pembuatan makalah ini adalah:

1. Mahasiswa memahami proses transportasi sel.

2. Mahasiswa mengetahui penerapan transportasi sel.

II

PEMBAHASAN

2.1 Sel

Sel merupakan kumpulan materi paling sederhana yang dapat hidup dan

merupakan unit penyusun semua makhluk hidup. Sel mampu melakukan semua

aktivitas kehidupan dan sebagian besar reaksi kimia untuk mempertahankan

kehidupan berlangsung di dalam sel. Kebanyakan makhluk hidup tersusun atas sel

tunggal, atau disebut organisme uniseluler, misalnya bakteri dan ameba. Makhluk

hidup lainnya, termasuk tumbuhan, hewan, dan manusia, merupakan organisme

multiseluler yang terdiri dari banyak tipe sel terspesialisasi dengan fungsinya

masing-masing. Tubuh manusia, misalnya, tersusun atas lebih dari 10 sel. Namun

demikian, seluruh tubuh semua organisme berasal dari hasil pembelahan satu sel.

Contohnya, tubuh bakteri berasal dari pembelahan sel bakteri induknya, sementara

tubuh tikus berasal dari pembelahan sel telur induknya yang sudah dibuahi. Sel-sel

pada organisme multiseluler tidak akan bertahan lama jika masing-masing berdiri

sendiri. Sel yang sama dikelompokkan menjadi jaringan, yang membangun organ

dan kemudian sistem organ yang membentuk tubuh organisme tersebut. Contohnya,

sel otot jantung membentuk jaringan otot jantung pada organ jantung yang

merupakan bagian dari sistem organ peredaran darah pada tubuh manusia.

Sementara itu, sel sendiri tersusun atas komponen-komponen yang disebut organel.

Sel terkecil yang dikenal manusia ialah bakteri Mycoplasma dengan diameter 0,0001

sampai 0,001 mm, sedangkan salah satu sel tunggal yang bisa dilihat dengan mata

telanjang ialah telur ayam yang belum dibuahi. Akan tetapi, sebagian besar sel

berdiameter antara 1 sampai 100 µm (0,001–0,1 mm) sehingga hanya bisa dilihat

dengan mikroskop. Penemuan dan kajian awal tentang sel memperoleh kemajuan

sejalan dengan penemuan dan penyempurnaan mikroskop pada abad ke-17. Robert

Hooke pertama kali mendeskripsikan dan menamai sel pada tahun 1665 ketika ia

mengamati suatu irisan gabus (kulit batang pohon ek) dengan mikroskop yang

memiliki perbesaran 30 kali. Namun demikian, teori sel sebagai unit kehidupan baru

dirumuskan hampir dua abad setelah itu oleh Matthias Schleiden dan Theodor

Schwann. Selanjutnya, sel dikaji dalam cabang biologi yang disebut biologi sel.2

2.2 Membran Plasma

Membran sel adalah fitur universal yang dimiliki oleh semua jenis sel berupa

lapisan antarmuka yang disebut membran plasma, yang memisahkan sel dengan

lingkungan di luar sel, terutama untuk melindungi inti sel dan sistem kelangsungan

hidup yang bekerja di dalam sitoplasma. Komponen penyusun membran sel antara

lain adalah fosfolipid, protein, oligosakarida, glikolipid, dan kolesterol. Salah satu

fungsi dari membran sel adalah sebagai lalu lintas molekul dan ion secara dua arah.

Molekul yang dapat melewati membran sel antara lain ialah molekul hidrofobik (CO2,

O2), dan molekul polar yang sangat kecil (air, etanol). Sementara itu, molekul lainnya

seperti glukosa, ion, dan substansi hidrofilik membutuhkan mekanisme khusus agar

dapat masuk ke dalam sel. Banyaknya molekul yang masuk dan keluar membran

menyebabkan terciptanya lalu lintas membran. Lalu lintas membran digolongkan

menjadi dua cara, yaitu dengan transpor pasif untuk molekul-molekul yang mampu

melalui membran tanpa mekanisme khusus dan transpor aktif untuk molekul yang

membutuhkan mekanisme khusus.2

2.3 Transportasi Sel

Proses transportasi yang diatur oleh membran sel bisa terjadi secara aktif

(memerlukan energi) maupun terjadi secara pasif (tanpa memerlukan energi) dan

kemudian dikelompokkan menjadi 2, yaitu transportasi Aktif an transportasi Pasif.

2.2.1 Transportasi Aktif

Definisi transport aktif, pertama kali dicetuskan oleh Rosenberg

sebagai sebuah proses yang menyebabkan perpindahan suatu substansi dari

sebuah area yang mempunyai potensial elektrokimiawi lebih rendah menuju

ke tempat dengan potensial yang lebih tinggi. Proses tersebut dikatakan,

memerlukan asupan energi dan terjadi secara tidak spontan. Arah perpindahan

dari transpor ini melawan gradien konsentrasi. Transpor aktif membutuhkan

bantuan dari beberapa protein. Contoh protein yang terlibat dalam transpor

aktif ialah channel protein dan carrier protein, serta ionofor. Ionofor

merupakan antibiotik yang menginduksi transpor ion melalui membran sel

maupun membran buatan.3 Beberapa contoh transportasi aktif adalah:

a) Pompa Na- K+

Pada sebagian besar jaringan, pompa natrium-kalium bertanggung

jawab terhadap transpor aktif ganda Na- dan K+ dari dalam keluar sel. ATP

menyediakan energi untuk transpor. Pompa mengeluarkan tiga ion Na- dari

dalam sel untuk setiap dua ion K+ yang dimasukkan ke dalam sel. Trasnpor

aktif memerlukan molekul pengangkut berupa protein intergral pada

membran (molekul carrier). Pada protein pengangkut, terdapat tempat

untuk Na- dan K+ yang dinamakan binding sites. Tiga ion natrium diambil

dari dalam sel dan menempati binding sites (tempat terjadinya ikatan ion

atau molekul pada membran). Energi diperlukan untuk mengubah bentuk

protein integral pada membran membuka ke arah luar sel, kemudian

melepaskan ion natrium keluar dari sel. Dua ion kalium dari luar sel

menempati binding sites pada protein integral. Protein integral pada

membran kembali pada bentuk semula, yakni membuka ke arah dalam sel.

Ion kalium dilepaskan ke dalam sel.4

b) Endositosis dan Eksositosis

Air dan zat terlarut berukuran kecil dapat masuk dan keluar dari sel

dengan menembus sel melalui membran lipid bilayer, atau dipompa melalui

protein transpor pada membran. Molekul besar, seperti protein dan

polisakarida, umumnya melewati membran dengan mekanisme yang

berbeda. Mekanisme tersebut adalah endositosis dan eksositosis.

Endositosis merupakan mekanisme sel berupa pembungkus bahan dan

cairan ekstraseluler dengan membentuk lekukan vesikula ke dalam pada

sebagian dari membran sel. Endositosi termasuk aktif karena gerakan ini

membutuhkan energi. Hal ini terjadi pada organisme bersel tunggal dan sel

darah putih. Membran plasma ikut berperan dalam memakan benda asing.

Endositosis terhadap benda padat, sedangkan endositosis terdapat larutan

dinamakan pinasitosis. Pada fagositosis, sel “menelan” sebuah partikel

membelit kaki semu (pseudopodis) ke sekeliling partikel dan

memasukannya ke dalam suatu kantung besar yang dibentuk oleh

membran. Partikel tersebut dihancurkan setelah kantung besar yang

dibentuk oleh membran. Partikel itu akan dihancurkan oleh lisosom yang

memiliki enzim hidrolitik. Pada pinositosi, sel menelan tetesan-tetesan

cairan eksteaseluler kedalam kantung (vesikula) berukuran kecil. Sama

dengan halnya endositosis, eksositosis pun termasuk gerak aktif karena

mebutuhkan enegi. Eksositosis adalah pengeluaran zat dari dalam sel keluar

sel. Seksret biasanya terbungkus dalam kantung membran yang selnjutnya

melebar pada membran plasma.4

2.2.2 Transportasi Pasif

Transpor pasif merupakan suatu perpindahan molekul menuruni

gradien konsentrasinya. Transpor pasif ini bersifat spontan. Difusi, osmosis,

dan difusi terfasilitasi merupakan contoh dari transpor pasif. Difusi terjadi

akibat gerak termal yang meningkatkan entropi atau ketidakteraturan sehingga

menyebabkan campuran yang lebih acak. Difusi akan berlanjut selama

respirasi seluler yang mengkonsumsi O2 masuk. Osmosis merupakan difusi

pelarut melintasi membran selektif yang arah perpindahannya ditentukan oleh

beda konsentrasi zat terlarut total (dari hipotonis ke hipertonis). Difusi

terfasilitasi juga masih dianggap ke dalam transpor pasif karena zat terlarut

berpindah menurut gradien konsentrasinya.5

a) 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 lain adalah uap air

dari cerek yang berdifusi dalam udara.5

b) OsmosisAdalah perpindahan air melalui membran permeabel selektif

dari bagian yang lebih encer ke bagian yang lebih pekat. Membran

semipermeabel harus dapat ditembus oleh pelarut, tapi tidak oleh zat

terlarut, yang mengakibatkan gradien tekanan sepanjang membran.

Osmosis merupakan suatu fenomena alami, tapi dapat dihambat secara

buatan dengan 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 larutan

dengan konsentrasi yang lebih pekat sebanding dengan tekanan turgor.

Osmosis adalah suatu topik yang penting dalam biologi karena

fenomena ini dapat menjelaskan mengapa air dapat ditransportasikan

ke dalam dan ke luar sel.5

c) Difusi Terfasilitasi

Transport dengan cara difusi fasilitas mempunyai perbedaan

dengan difusi sederhana yaitu difusi fasilitas terjadi melalui carrier

spesifik dan difusi ini mempunyai kecepatan transport maksimum

(Vmax). Suatu bahan yang akan ditransport lewat cara ini akan terikat

lebih dahulu dengan carrier protein yang spesifik, dan ikatan ini akan

membuka channel tertentu untuk membawa ikatan ini ke dalam sel.

Jika konsentrasi bahan ini terus ditingkatkan, maka jumlah carrier akan

habis berikatan dengan bahan tersebut sehingga pada saat itu kecepatan

difusi menjadi maksimal (Vmax). Pada difusi sederhana hal ini tidak

terjadi, makin banyak bahan kecepatan transport bahan semakin

meningkat tanpa batas.5

III

PENUTUP

Kesimpulan

Transportasi sel merupakan bagian dari proses metabolisme sel dan merupakan lalu

lintas sel yang terjadi di membran plasma. Transportasi sel terbagi menjadi transportasi aktif

dan transportasi pasif. Berdasarkan sumber energinya transportasi aktif terbagi menjadi

primer (energi dari ATP) contohnya pompa Na-K+ dan sekunder (energi dari gradien

konsentrasi kimia) contohnya pengangkutan glukosa. Sedangkan transportasi pasif terbagi

menjadi difusi (contoh: pemberian gula pada teh), difusi terfasilitasi (contoh: bakteri Ecoli

diletakkan pada media laktosa) dan osmosis (contoh: penyerapan air oleh akar tanaman).

DAFTAR PUSTAKA

1. Wijaya, Gede Eka. SEL. Jakarta: Salemba Medika; 1984

2. Soemarwoto. Biologi Umum. Jakarta: Gramedia; 1997

3. Kimball. Biologi Dasar. Jakarta: Erlangga; 1993

4. Pratiwi Siswanto. Mekanisme Transpor melalui Membran. Jakarta: Erlangga; 2007

5. Soemarwoto I. Biologi Umum II. Jakarta: Gramedia; 1991