of 29 /29
MEMBRAN FISIOLOGI SARAF OTOT TRANSPOR ION DAN MOLEKUL MELALUI MEMBRAN SEL

2.Membran Fisiologi Saraf Otot

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: 2.Membran Fisiologi Saraf Otot

MEMBRAN FISIOLOGI SARAF OTOT

TRANSPOR ION DAN MOLEKUL MELALUI

MEMBRAN SEL

Page 2: 2.Membran Fisiologi Saraf Otot

1. Sawar lipid dan protein transpor pada membran sel. Membran sel hampir seluruhnya terdiri dari lapisan lipid ganda dan banyak sekali molekul protein yang melayang-layang dalam lipid. Lapisan lipid ini sukar sekali dilalui oleh cairan ekstraselular, cairan intraselular, sehingga lapisan lipid ganda ini dapat berfungsi sebagai sawar. Sebaliknya molekul protein mempunyai sifat yang berbeda.

Page 3: 2.Membran Fisiologi Saraf Otot

Sebagian besar protein yang menembus merupakan “protein transport”. Beberapa protein mempunyai ruang licin yang dapat dilalui oleh molekul dan memungkinkan ion-ion atau molekul- molekul tertentu bergerak bebas; protein ini disebut “protein kanal”. Protein yang berikatan dengan zat-zat yang akan ditranspot disebut “protein pembawa”. Transpor melalui membran sel dapat terjadi secara (difusi atau juga disebut transpor pasif).

Page 4: 2.Membran Fisiologi Saraf Otot

Difusi berarti gerakan acak molekul zat, molekul demi molekul melalui ruang intermolekuler pada membran ataupun melalui kombinasi dengan protein pembawa. Energi yang menyebabkan difusi adalah energi gerak protein normal dari molekul.

2. Transpor AktifGerakan ion atau zat lainnya melintasi membran dengan berkombinasi dengan protein pembawa tetapi selain itu melawan gradien energi yaitu dari tempat yang berkonsentrasi rendah ke tempat yang berkonsentrasi tinggi.

Page 5: 2.Membran Fisiologi Saraf Otot

DIFUSISemua molekul dan ion dalam cairan tubuh, termasuk molekul air dan zat-zat terlarut, berada dalam gerakan konstan. Gerakan ini disebut panas dan gerakan ini tidak akan berhenti kecuali pada suhu nol absolut.Gerakan molekul terus menerus diantara molekul yang satu dengan yang lainnya dalam cairan maupun gas disebut difusi. Difusi melalui membran sel

Difusi melalui membran sel dibagi 2:

Page 6: 2.Membran Fisiologi Saraf Otot

1. Difusi SederhanaGerakan kinetik molekular dari

molekul atau ion melalui celah membran. Difusi ini dapat terjadi melalui membran sel dengan 2

cara :(A). Melalui celah dari lipid ganda,

khususnya jika bahan yang berdifusi terlarut lipid.

(B). Melalui saluran licin pada beberapa protein transport.

2.Difusi DipermudahMembutuhkan interaksi antara

molekul ataupun ion dengan protein pembawa.

Page 7: 2.Membran Fisiologi Saraf Otot

Difusi zat terlarut–lipid melalui lapisan lipid ganda. salah satu faktor paling penting

menentukan kecepatan suatu zat melalui lapisan lipid ganda ialah kelarutan lipid dari zat tersebut. Sebagai contoh kelarutan oksigen, nitrogen, karbondioksida dan alkohol dalam lipid adalah sangat tinggi.

Page 8: 2.Membran Fisiologi Saraf Otot

Difusi melalui saluran protein “gerbang” salurannya.

Saluran protein diyakini merupakan suatu jalan yang menembus sela-sela protein.

Saluran protein dibedakan oleh dua sifat khas:1. Saluran yang secara selektif bersifat

permeabel terhadap zat tertentu.Sebagian besar saluran protein

sangat selektif untuk melakukan transport. Ini dikarenakan ciri khas saluran itu seperti diameternya, bentuknya dan jenis

muatan listriknya.

Page 9: 2.Membran Fisiologi Saraf Otot

Misalnya “Saluran Natrium”, hanya berukuran 0,3 x 0,5 nanometer

dan saluran ini mempunyai muatan negatif yang kuat. Saluran lain adalah “Saluran Kalium” dimana saluran ini memiliki diameter 0,3 x 0,3 nanometer dan tidak mengandung muatan negatif. 2. Banyak saluran ini dapat dibuka dan ditutup oleh “gerbang”. Adanya gerbang pada saluran protein mempunyai maksud untuk mengatur permeabilitas saluran.

Page 10: 2.Membran Fisiologi Saraf Otot

Pembukaan dan penutupan gerbang dilakukan dengan 2 cara :(A). Pengaturan Voltase Gerbang

Dalam hal ini, penyesuaian bentuk molekular pada gerbang akan memberikan respon potensial listrik. Misalnya pada saat terdapat muatan negatif kuat didalam membran sel, gerbang natrium akan tertutup.Tetapi bila bagian dalam membran

kehilangan muatan negatifnya, gerbang ini akan terbuka secara tiba-tiba.

Page 11: 2.Membran Fisiologi Saraf Otot

Sehingga sejumlah besar ion natrium mangalir masuk. Demikian juga gerbang yang berada dalam saluran kalium, juga akan membuka bila bagian dalam membran sel bermuatan positif, tetapi respon ini jauh lebih lambat dari pada respon gerbang natrium. (B). Gerbang Kimiawi

Beberapa gerbang saluran protein akan terbuka karena pengikatan molekul lain dengan protein,

Page 12: 2.Membran Fisiologi Saraf Otot

Hal ini menyababkan perubahan pada molekul protein yang

sesuai sehingga gerbang akan terbuka atau tertutup.

Misalnya efek asetilkolin yang akan membuka gerbang saluran

asetilkolin. Gerbang ini sangat penting untuk penghantar sinyal dari

satu sel saraf ke sel saraf lainnya dan dari sel saraf ke sel otot.Difusi yang Dipermudah

Difusi yang dipermudah disebut juga difusi diperantarai pembawa.

Page 13: 2.Membran Fisiologi Saraf Otot

Difusi sederhana

V Maks

Difusi dipermudah

Konsentrasi bahan

Page 14: 2.Membran Fisiologi Saraf Otot

Gambar diatas memperlihatkan kecepatan difusi sederhana meningkat sebanding dengan peningkatan konsentrasi bahan. Sedangkan difusi dipermudah mendekati kecepatan maksimum. Hal ini disebabkan kecepatan molekul pembawa untuk berubah bentuk berbatas zat-zat penting yang melintasi membran sel melalui proses difusi yang dipermudah ialah glukosa dan sebagian asam amino.

Page 15: 2.Membran Fisiologi Saraf Otot

Faktor-faktor yang mempengaruhi kecepatan akhir difusi:1. Pengaruh permeabilitas membran

terhadap kecepatan difusi. Berbagai faktor yang mempengaruhi permeabilitas membran sel adalah :A. Ketebalan membran – semakin

tebal semakin rendah kecepatan difusi.

B. Kelarutan lipid – Semakin mudah zat larut dalam lipid semakin cepat

difusinya.C. Jumlah saluran protein yang

dilewati oleh zat.

Page 16: 2.Membran Fisiologi Saraf Otot

D. Suhu – semakin tinggi suhu semakin meningkat difusi.E. Berat molekul dari zat yang berdifusi.

2. Pengaruh perbedaan konsentrasi terhadap difusi melalui membran Kecepatan difusi kebagian dalam sebanding dengan konsentrasi

bagian luar. Demikian pula sebaliknya. Oleh karena itu, kecepatan difusi netto kedalam sel sebanding dengan

konsentrasi pada sisi luar dikurangi konsentrasi pada sisi dalam atau:

Page 17: 2.Membran Fisiologi Saraf Otot

DIFUSI NETTO D (Co – Ci)Dimana Co : konsentrasi pada sisi luar

Ci : Konsentrasi pada sisi dalam D : Merupakan koefesien difusi

membran sel untuk zat.

3. Pengaruh potensial listrik terhadap difusi ion

Konsentrasi ion negatif pada kedua sisi membran adalah sama tapi ion positif telah terpasang pada sisi kanan membran dan muatan negatif pada sisi kiri membran.

Page 18: 2.Membran Fisiologi Saraf Otot

4. Pengaruh perbedaan tekanan Tekanan berarti, penjumlahan

semua gaya dari berbagai molekul yang menumbuk satu satuan luas pada waktu tertentu akibat peningkatan

tekanan mengakibatkan pergerakan netto molekul dari sisi bertekanan tinggi kearah yang tekanan rendah.

Page 19: 2.Membran Fisiologi Saraf Otot

Osmosis yang secara selektif melintasi membran permeabel

- Difusi netto air Sejauh ini substansi yang paling

banyak berdifusi melalui membran adalah air. Jumlah air yang berdifusi pada masing- masing arah melalui membran sel darah merah perdetik sebanyak kira-kira 100x

volume sel itu sendiri. Secara normal, jumlah yang berdifusi dua arah begitu tepat dan berimbang sehingga sedikitpun tidak terjadi gerakan netto air.

Page 20: 2.Membran Fisiologi Saraf Otot

Pada keadaan tertentu dimana terjadi perbedaan kosentrasi air sehingga terjadi pergerakan net air melintasi membran mengakibatkan sel membesar ataupun mengecil. Pergerakan net air

ini disebut “osmosis”.- Tekanan osmotik

Besarnya tekanan yang secara pasti diperlukan untuk menghentikan

osmosis disebut tekanan osmotik.Tekanan osmotik yang dihasilkan

oleh pertikel dalam larutan,

Page 21: 2.Membran Fisiologi Saraf Otot

ditentukan oleh jumlah partikel perunit volume cairan dan bukan masa partikel.

- “Osmolitas” – osmolUntuk menyatakan konsentrasi

dalam hal ini jumlah partikel, digunakan satuan yang disebut osmol. Satuan osmol adalah 1 gram berat molekul

untuk zat terlarut yang tidak terurai.

Page 22: 2.Membran Fisiologi Saraf Otot

Jadi 180 gram glukosa yang merupakan berat 1 gram molekul glukosa sama dengan 1 osmol glukosa karena molekul glukosa tidak terurai. Sebaliknya jika zat

terlarut terurai menjadi dua ion, 1 gram berat molekul zat terlarut setara dengan dua osmol.

- Hubungan osmolalitas dengan tekanan osmotikpada suhu tubuh normal 37°C ;

konsentrasi 1 osmol perliter akan menimbulkan tekanan osmotik dalam larutan sebesar 19.300 mmHg

Page 23: 2.Membran Fisiologi Saraf Otot

Transpor aktif Transpor aktif terbagi menjadi dua:I. Transpor aktif primer

Energi secara langsung bersal dari pemecahan adenosin trifosfat. Zat-

zat yang ditranspor oleh transpor aktif primer antara lain adalah natrium, kalium, kalsium, hidrogen, klorida,

dan beberapa ion lainnya. Akan tetapi tidak semua ion ini ditranspor melalui membran dari semua sel dan beberapa

pompa akan berfungsi pada membran intra selular dan bukan pada membran permukaan sel.

Page 24: 2.Membran Fisiologi Saraf Otot

Salah satu mekanisme transpor aktif adalah pompa natrium dan kalium (Na+K+), yaitu suatu proses transpor yang memompa ion natrium keluar melalui membran sel.

Page 25: 2.Membran Fisiologi Saraf Otot

Transpor aktif primer untuk ion hidrogen. Ada 2 tempat dimana transpor aktif ion hidrogen berarti penting :1. Dalam kelenjar gastrik pada lambung.

Pada kelenjar gastrik sel parietal yang terletak dilapisan dalam memiliki

mekanisme aktif primer yang paling kuat untuk proses transpor ion hidrogen,ini adalah dasar dari proses sekresi

asam hidroklorida dalam sekresi pencernaan lambung.

Page 26: 2.Membran Fisiologi Saraf Otot

2. Bagian akhir tubulus distal dan duktus koligentes kortikalis pada ginjal. Dalam hal ini , sejumlah besar ion hidrogen akan disekresi kedalam

tubulus untuk dikeluarkan dari tubuh.

Page 27: 2.Membran Fisiologi Saraf Otot

II. Transpor Aktif Sekunder – ko – Transpor transpor imbanganBila ion natrium ditranspor keluar dari sel maka peningkatan konsentrasi natrium diluar sel, sehingga ion natrium berdifusi lagi kedalam sel. Pada kondisi yang

sesuai energi difusi dari natrium dapat menarik zat lain untuk bersama natrium melalui membran sel. Fenomena ini disebut “ko-transpor”,

ini adalah suatu bentuk transpor aktif sekunder.

Page 28: 2.Membran Fisiologi Saraf Otot

Mekanisme ko-transpor yang penting lain-lainnya :(1). Mekanisme ko-transpor satu natrium – kalium - dua klorida.(2). Ko transpor kalium – klorida Dua mekanisme transpor imbangan yang khususnya penting adalah transpor imbangan natrium – kalsium dan transpor imbangan natrium – hidrogen. Transpor imbangan kalsium terjadi hampir diseluruh membran sel, dengan ion natrium bergerak kedalam dan ion kalsium keluar.

Page 29: 2.Membran Fisiologi Saraf Otot

Transpor aktif melalui lembaran selularTranspor jenis ini terjadi melalui epitel usus, epitel tubul ginjal, epitel semua

kelenjar eksokrin, epitel kandung empedu, membran pleksuskoroideus otak.

Mekanisme pasar untuk transpor melalui

lembar selular ialah :(1). Menyediakan transpor aktif melalui

membran sel pada salah satu sisi sel, kemudian,

(2). Menyediakan difusi sederhana atau difusi yang dipermudah melalui

membran pada sisi yang berlawanan pada sel.