View
320
Download
10
Category
Preview:
DESCRIPTION
Pengangkutan Pasif
Citation preview
1. Pergerakan bahan merentasi membran
(a) Pengangkutan Pasif
Pengangkutan pasif ialah bentuk pergerakan molekul menuruni kecerunan
kepekatan tanpa memerlukan tenaga apabila merentasi membran sel. Terdapat
3 jenis pengangkutan pasif:
Gambar 1.10 Pergerakan molekul menuruni kecerunan kepekatan.
1
Jenis Pengangkutan Pasif
resapan mudah resapan berbantu melalui
permease
osmosis
Kepala Hidrofilik
Kepekatan tinggi
Kepekatan rendahKepekatan rendah
Ekor Hidrofobik
Dwilapisan fosfolipid
(i) Resapan Mudah
Pergerakan partikel-partikel dari kawasan yang berpekatan tinggi ke
kawasan berpekatan rendah, iaitu menuruni kecerunan kepekatan.
Pergerakan ini akan berterusan sehingga kehomogenan antara partikel-
partikel dalam keseluruhan sistem ini tercapai.
Ianya berlaku disebabkan tenaga kinetik partikel dan pergerakannya
yang rawak.
Kadar resapan meningkat apabila ia:
(a) Berlaku dalam medium gas berbanding dengan medium
larutan.
(b) Berlaku pada suhu yang tinggi.
(c) Berlaku pada kecerunan kepekatan yang tinggi.
(d) Melibatkan molekul-molekul kecil
Resapan hanya berkesan apabila ia:
(a) Berlaku di jarak yang pendek.
- Menurut Hukum Resapan, kadar resapan berkadar
songsang kepada jarak resapan.
(b) Berlaku pada permukaan yang luas.
- Kadar resapan berkadar terus kepada keluasan permukaan
di mana resapan berlaku.
- Contohnya, Mikrovili dalam usus kecil memperluas
permukaannya untuk resapan.
Antara bahan yang merentasi membran plasma melalui resapan
mudah ialah air, gas dan molekul yang telap lipid seperti hormone
steroid.
Molekul-molekul air ialah molekul major yang gerak dari dan ke dalam
sel. Selain ianya merupakan polar dan molekul bukan telap lipid, ia
boleh melalui membran sel secara bebas melalui akuaporin.
Akuaporin sebenarnya ialah saluran hidrofilik terlapis dengan kumpulan
molekul protein2-3 yang menjangkaui membran sel.
2
.
Gambar 1.11 Pergerakan molekul CO2 melalui membran sel.
3
Kepekatan CO2 tinggi
Kepekatan CO2 rendah
Membran sel
(ii) Resapan berbantu melalui permease.
Pergerakan molekul-molekul hidrofilik atau ion-ion merentasi membran
sel dengan bantuan permease, menuruni kecerunan kepekatan.
Permease tidak akan mengkataliskan tindak balas kimia.
Terdapat 2 jenis permease:
(a) Protein pembawa
- mempunyai tapak pelekap untuk bahan-bahan tertentu
seperti asid amino, gula dan protein yang kecil.
- Spesifik dan hanya boleh berlekap dengan molekul tertentu
sahaja.
- Membolehkan makromolekul merentasi membran sel
dengan cepat.
Asid amino, glukose
Protein pembawa
1 2 3 4
Gambah 1.12: Pergerakan makromolekul merentasi membran sel melalui protein pembawa
Molekul seperti asid amino dan glukose melekapkan diri kepada tapak pelekap protein pembawa
Protein pembawa mengubah bentuknya agar bahan-bahan terlekap akan tertelus dari bahagian pemula ke bahagian akhir.
Bentuk pelekapan adalah lemah, dan ia mudah terurai apabila bahan-bahan telah masuk ke bahagian dalam sel.
Protein pembawa, yang mulanya bertukar bentuk, akan balik semula kepada bentuk asal selesai membawa bahan-bahan tersebut.
3
1
2
4
4
(b) Protein liang
- Permease yang sering buka.
- Partikel-partikel yang kecil dan telah larut, khasnya ion-ion
boleh merentasi membran sel melaluinya.
- Mempunyai bentuk yang spesifik dan cas
- hanya membenarkan ion yang spesifik melaluinya.
Gambar 1.13: Struktur protein liang & Pergerakan molekul melaluinya.
Protein liang
Liang
Kepekatan tinggi
Kepekatan rendah
(iii) Osmosis
Pergerakan molekul pelarut (air) menyeberangi membran separuh telap
dari kawasan yang berpekatan pelarut tinggi ke kawasan yang
berpekatan pelarut rendah.
Larutan yang berpekatan pelarut tinggi menunjukkan kepekatan bahan
larut yang rendah dalamnya.
Larutan yang berpekatan pelarut rendah menunjukkan kepekatan bahan
larut yang tinggi dalamnya
Gambar 1.14: Osmosis proses merentasi membrane sel .
Dalam satu sistem tertutup, proses in terjadi akibat pergerakan rawak
molekul dan berterusan sehingga kepekatan molekul menjadi seimbang
dalam seluruh sistem itu. ( Keseimbangan dinamik dicapai)
Membran separuh telap
Molekul air Mole
kul bahan larut
Kepekatan pelarut tinggi
Kepekatan pelarut rendah
Pergerakan bersih pelarut
Gambar 1.15: Keseimbangan dinamik dalam U-tube.
6
Faktor yang mempengaruhi osmosis
Membran separuh telap
Kepekatan gula tinggi
Kepekatan gula rendah
Kepekatan sama
Osmosis
Faktor
Cas ion-ion
Saiz molekul
Keterlaluan lipid
Luas permukaan membran
Suhu
Ketebalan membran
Kepekatan di luar lebih tinggi.Air meresap ke luar.Sel darah mengecut dan mengalami krenasi.
Kepekatan dalam sel sama dengan kepekatan luar Kadar resapan = 0Bentuk dan saiznya tidak berubah.
Kepekatan dalam sel lebih tinggi sel.Air meresap ke dalam sel.Sel membengkak dan meletup.Fenomena ini ialah haemolisis.
Hipertonik
Isotonik
Hipotonik
H2
OH2
OH2
O
Gambar 1.16: Kesan larutan hipertonik, isotonik dan hipotonik terhadap sel darah haiwan
Osmosis dalam sel tumbuhan ketika dalam larutan hipertonik, isotonik dan hipoto
- Tekanan seguh ialah tekanan yang bertindak ke atas dinding di sebelah dalam sel tumbuhan.
8
(b)Pengangkutan Aktif
Pengangkutan aktif ialah pergerakan molekul atau ion merentasi
membran sel yang melawan kecerunan kepekatan, iaitu dari kepekatan
rendah ke kepekatan tinggi.
H2
O H2
O
H2
O
Dinding sel
Hipertonik
Isotonik
HipotonikVak
uol
Kepekatan di luar lebih tinggi.Air meresap ke luar.Vakuol mengecut.Sel tumbuhan flasid.Mengalami plasmolisis.
Kepekatan dalam sel sama dengan kepekatan luar Kadar resapan = 0Bentuk dan saiznya tidak berubah.
Kepekatan dalam sel lebih tinggi sel.Air meresap ke dalam sel.Vakuol berkembang.Sel dalam keadaan penuh tegah.Tidak akan meletup disebabkan dinding sel yang kuat.Wujudnya Tekanan Seguh.
Gambar 1.17: Kesan larutan hipertonik, isotonik dan hipotonik terhadap sel tumbuhan
Ia memerlukan tenaga daripada Adenosine Trifosfat (ATP). Protein
pembawa mempunyai tapak aktif yang berlekap dengan molekul ATP.
Umumnya, bahan-bahan ini terdiri daripada ion-ion bercas seperti ion
potasium, ion natrium, ion kalsium dan ion magnesium.
Sel yang terlibat dalam pengangkutan aktif biasanya memiliki mitokondria
yang banyak , kepekatan ATP yang tinggi dan kadar pernafasan yang
tinggi.
faktor-faktor mempengaruhi kadar pengangkutan aktif seperti suhu dan
kepekatan oksigen.
Tenaga sel dihasilkan dari mitokondria melalui hidrolisis ATP. Justeru,
sebarang bahan yang dapat merencatkan ATP juga boleh melambatkan
atau memberhentikan pengangkutan aktif. Misalnya, sianida.
Demi mengelakkan ion-ion yang telah dikeluarkan meresap balik ke
sekitar dalam sel yang berpekatan rendah dari sekitar kuar sel yang
berpekatan tinggi, protein pum berfungsi sebagai injap sehala.
9
Contoh pengangkutan aktif:
Gambar 1.18: Mekanisme pengangkutan aktif bagi ion natrium
Tapak pelekap fosfate
Tapak pelekap bagi ion natrium
12 3 4
Ion natrium
Sekitar luar sel Kepekatan tinggi
Sekitar dalam sel
Kepekatan rendah
Kepekatan di sekitar luar sel lebih tinggi daripada kepekatan di dalam sel. Ion natrium melekapkan dirinya ke tapak pelekap protein pembawa.
Molekul ATP memecahkan dirinya kepada adenosine disfosfat (ADP) dan fosfat. Kumpulan fosfat melekapkan dirinya ke tapak pelekap fosfat. Pemecahan molekul ATP membekalkan tenaga kepada protein pembawa.
Tenaga dari ATP mengubah struktur protein pembawa.
Ion natrium akhirnya dilepaskan ke luar sel. Fosfat meninggal dari tapak pelekap itu. Protein pembawa berubah ke struktur asal
1
2
3
4
10
(c) Endositosis
Endositosis ialah pemasukan makromolekul dan materi yang sangat kecil
dari luar sel ke dalam sel menerusi matriks struktur membran plasma dengan
cara membentuk vesikel baru untuk memerangkap makromolekul
tersebut .Terdapat 3 jenis endositosis:
Gambar 1.19: Jenis-jenis endositosis
Pseudopod
EndositosisFagositosis
Pinositosis
Endositosis berperantaraan reseptor
Fagosom (vakuol makanan)
Membran sel
Cairan ekstraselular
Sitoplasma
Vesikel Vesikel
terlapisi
Protein pelapis
Reseptor
Lubang terlapisi
Partikel padat
Jenis Endositosis
Pinositosis FagositosisEndositosis
berperantaraan reseptor
(i) Pinositosis ("peminuman seluler")
Pergerakan yang membawa masuk bahan cairan, khususnya cecair
ekstrasel. Mula-mula sekali, membran plasma akan membentuk lekuk
pada suatu kawasan di lapisan membran. Lekuk ini menjadi semakin
mendalam, dan akhir sekali lekukan tersebut akan membentuk vesikel
yang mengandungi cairan. Melalui vesikel inilah cecair di luar sel dibawa
masuk ke dalam sel.
(ii) Fagositosis ("pemakanan seluler")
Proses di mana sel menelan suatu partikel dengan pseudopodium yang
mengelilingi dan melingkungi partikel tersebut dalam satu lompang
makanan. Vakuol pun telah bentuk. Partikel itu dicerna apabila vakuola
bergabung dengan lisosom yang mengandungi enzim hidrolitik.
Gambar 1.20: Proses pinositosis
Sitoplasma
Membran sel
Gelembung
Vesikel pinositotik
Molekul-molekul kecil
Gambar 1.21: Proses fagositosis dalam Amoeba sp.
1 2 3 4
Inti sel
Sel amoeba
Membran sel
pseudopdium
Lisosom primer
Lisosom bergabung denga vakuol makanan
Partikel
12
(iii) Endositosis berperantaraan reseptor
Menggunakan reseptor khusus yang terdiri daripada protein-protein membran.
Reseptor ini mempunyai tapak penambatan untuk molekul-molekul besar tertentu seperti protein atau partikel yang lain.
Reseptor ini biasanya didapati secara berkelompok pada tapak-tapak khas yang disebut pit bersalur pada membran sel.
Penambatan protein pembawa yang berpadu dengan molekul besar kepada reseptor mencetuskan invaginasi yang mengakibatkan pembentukan vesikel endositosis.
Vesikel endositosis bersatu dengan lisosom. Molekul besar dicernakan oleh enzim hidrolisis dan dibebaskan ke sitoplasma.
Reseptor dikitarkan semula ke permukaan sel.(rujuk gambar 1.23)
Gambar 1.22: Struktur reseptor pada membran sel
LiganReseptorKlatrin
13
Gambar 1.23: Mekanisme endositosis berperantaraan reseptor
Gambar 1.24: Mekanisme endositosis berperantaraan reseptor bagi ion ferum
Reseptor dikitarkan semula
Endosom yang baru bentuk
Endosom yang matang
Pencernaan Lisoso
m
Membran sel
Reseptor
Ligan
Sekitar luar sel
Endositosis berperantaraan reseptor
Reseptor transferin
Ion Ferum
14
(d) Eksositosis Eksositosis ialah mekanisme pergerakan molekul besar seperti protein
dan polisakarida, melintasi membran plasma dari dalam ke luar sel
dengan cara menggabungkan vesikel-vesikel bermembran yang dibentuk
oleh jasad golgi dengan membran plasma.
Vesikel yang mengandungi molekul ini akan meletup dan membebaskan
kandungannya ke luar sel.
Endositosis dan eksositosis membantu memulihkan membran sel.
Pertambahan membran ketika eksositosis membantu mengimbangkan
kehilangan membran ketika endositosis.
Molekul besar seperti protein dan polisakarida.
Vesikel eksositosis.Sistem sisterna .Membran sel.Vesikel perembesan.
12345
Sis
Jasad Golgi
Gambar 1.25: Mekanisme tentang eksositosis
.
15
3. Sediakan satu senarai contoh-contoh difusi dan osmosis dalam kehidupan
seharian.
(i) 5 contoh difusi dalam kehidupan seharian:
Sekitar luar sel
Molekul Endos
itosis
Lisosom sekunder
Hasil daripada pencernaan.
Vesikel pencernaan
Eksositosis
Gambar 1.26: Mekanisme tentang endositosis & eksositosis
19
Contoh-contoh gambar tentang diffusi:
1. Pertukaran gas antara alveoli dengan saluran darah.
1. Pertukaran gas antara alveoli dengansaluran darah.
Oksigen meresap dari alveoli ke saluran darah kerana kepekatan oksigen dalam alveoli lebih tinggi.Karbon dioksida meresap dari saluran darah ke alveoli kerana kepekatannya dalam saluran darah lebih tinggi.
2. Penyerapan glukosa dalam sistem penghadaman
Glukosa meresap ke saluran darah dari usus kecil kerana kepekatannya dalam usus kecil lebih tinggi.Mikrovili dalam usus kecil membantu menambahkan keluasan permukaan usus kecil untuk mengoptimumkan kadar resapan.
3. Penyebaran bau minyak wangi
Apabila minyak wangi disembur, partikel-partikel minyak wangi bergerak secara rawak dalam udara dari kawasan berkepekatan tinggi ke kawasan berkepekatan rendah.Minyak wangi tersebar ke udara melalui resapan.
4. Membancuh tehBeg teh herba direndam dalam airteh meresap ke air menuruni kecerunan kepekatan.
5. Resapan ion klorin dalam buah pinggang
Resapan klorin ke saluran darah dari proksimal tubul berbelit kerana kepekatan ion klorin dalam proksimal tubul berbelit tinggi .
2. Penyerapan glukosa dalam sistem penghadaman
3. Penyebaran bau minyak wangi
Struktur alveoli Process pertukaran gas
oksigen dan karbon dioksida dalam alveoli
MolekulGlukosa
Minyak wangi pada pendingin hawa kereta
Partikel-partikel minyak wangiPartikel-parikel udara
21
(ii) 5 contoh osmosis dalam kehidupan seharian:
1. Pengawetan makanan
Pengawet makanan seperti garam, gula
atau cuka. Dalam larutan pengawet makanan yang hipotenik, air akan meresap dari makanan ke larutan melalui osmosis.Mengelakkan pembiakan bakteria dan fungi yang akan merosakkan makanan.
2. Penghamburan garam pada lintah
Semasa menaki bukit, lintah menghisap darah dan lekat pada kulit.Lintah menjadi hipotonik kepada sekelilingnya selepas dihambur dengan garam .Air meresap keluar dari badan lintahLintah mengecut dan jatuh dari kulit.
3. Dialisis
Darah dari pesakit masuk ke mesin dialisis.Pergerakan molekul air di antara darah dengan bendalir dialisis merentasi membran separuh telap dalam mesin dialisis melalui osmosis.
4. Penyerapan air dalam akar tumbuhan
Sel akar hipertonik kepada tanah.Tanah mempunyai kepekatan air yang tinggi berbanding dengan sel-sel akar tumbuhan.Air meresap ke vakuol sel akar melalui osmosis.
5. Tumbuhan layu
Pembajak yang berlebihan menyebabkan tanah berhipertonikAir resap ke tanah dari tumbuhan. Tumbuhan layu.
Contoh-contoh gambar tentang osmosis:
1. Pengawetan makanan
2. Penghamburan garam terhadap lintah
3. Dialisis
(i) Pengawetan buah- buahan melalui vinegar
(ii) Pengawetan ikan melalui garam
Proses dialisis dalam haemodialiser
Recommended