Transport Aktif

Transport aktif adalah transport yang membutuhkan energy ATP untuk pergerakan zat-zat

suatu larutan dari luar atau ke dalam sel.

Transport aktif terbagi atas transport aktif primer dan sekunder. Transport aktif sekunder

juga terdiri atas co-transport dan counter transport (exchange). 

Transport aktif primer memakai energi langsung dari ATP, misalnya pada Na-K pump dan

Ca pump. Pada Na-K pump, 3 Na akan dipompa keluar sel sedang 2 K akan dipompa

kedalam sel. Pada Ca pump, ca akan dipompa keluar sel agar konsentrasi Ca dalam sel

rendah.

Transport aktif primer

Pompa kalsium dan natrium

Semua membran sel tubuh memiliki Na+ & k+ pump yang sangat kuat yang terus menerus

memompa Na keluar dan K ke dalam untuk menjaga konsentrasi sel agar tetap stabil

Pompa ini bertanggung jawab untuk menjaga perbedaan konsentrasi natrium dan kalium

diantara kedua sisi membrane sel , pompa ini merupakan dasar bagi fungsi saraf, yang

akan menghantarkan sinyal ke seluruh system saraf

Fungi pompa ini adalah sebagai berikut

1. memiliki tiga reseptor tempat pengikatan ion natrium pada bagian protein yang

menonjol kedalam sel

2. memiliki dua reseptor untuk ion kalium pada bagian luar protein protein

3. bagian luar protein yang terletak dekat dengan tempat pengikatan natrium,

memiliki kualitas ATPase

Pada saat dua ion kalium terikat pada bagian luar protein pembawa dan 3 ion natrium

terikat pada bagian dalamnya dan fungsi ATPase protein menjadi aktif. Dan memecahkan

satu molekul, molekul ATP yang terurai menjadi ADP dan membebaskan energi yang

mendorong tiga ion natrium keluar dan ion kalium kedalam. Pompa ini berfungsi kea rah

yang berbalikan.

Pentingnya Pompa Na+ - Ka+ dalam Mengatur Volume Sel

Salah satu fungsi terpenting pompa Na+ - Ka+ adalah untuk mengatur volume setiap sel.

Tanpa fungsi pompa ini, kebanyakan sel tubuh akan membengkak sampai pecah.

Mekanisme yang mengontrol volume tersebut sebagai berikut: Di dalam sel terdapat

sejumlah besar protein dan molekul organik lain yang tidak dapat keluar dari sel.

Kebanyakan komponen tersebut bermuatan negatif dan karena itu, akan menarik

sejumlah besar kalium, natrium, dan ion positif lainnya. Semua molekul dan ion ini akan

menyebabkan terjadinya osmosis air ke dalam sel. Jika hal ini tidak di kendalikan, sel

akan membengkak sampai sampai pecah. Mekanisme normal yang mencegah hal tersebut

adalah pompa Na+ - Ka+. Pompa Na+ - Ka+ akan menjadi aktif secara otomatis, dan akan

mengeluarkan lebih banyak ion ke luar dan membawa air besertanya.

Sifat Elektrogenik Pompa Na+ - Ka+

Kenyataanya bahwa Na+ - Ka+ memindahkan tiga ion Na+ ke luar sel untuk setiap dua ion

Ka+ yang masuk ke dalam berarti bahwa akhirnya, akan ada satu muatan positif yang

pindah dari dalam sel ke luar sel pada setiap siklus pompa. Hal ini menimbulkan

kepositifan di luar sel sedangkan ion positif berkurang jumlahnya di dalam sel; yang

berarti bagian dalam sel berada dalam kenegatifan. Oleh karena itu, pompa Na+ - Ka+

dikatakan bersifat elektrogenik karena menimbulkan potensial listrik di antara kedua sisi

membrane sel.

Transport Aktif Primer Untuk Ion Klasium

Ion kalsium normalnya dipertahankan pada konsentrasi yang sangat rendah di dalam

sitosol. Keadaan ini terutama diwujudkan dalam dua pompa transport aktif primer, salah

satu memompa keluar sel, yang lainnya ke dalam satu atau lebih organel intra sel yang

bervesikel. Di setiap pompa tersebut protein pembawa menembus membran dan

berfungsu sebagai suatu enzim ATPase, yang memiliki kemampuan yang sama untuk

memecahkan ATP seperti ATPase pada protein pembawa natrium. Perbedaannya adalah

bahwa protein ini memiliki tempat pengikatan yang sangat spesifik untuk kalsium dan

bukan untuk natrium.

Ion kalsiummasuk ke dalam sel melalui berbagai jenis kanal ion kalsium. Sebagian besar

dari kanal ini bergerbang ligan. Tampaknya terdapat juga kanal yang diaktifkan oleh

peregangan. Kanal kalsium bergerbang voltase sering dibagi menjadi jenis T

(sementara/transisten) atau L (long-lasting) bergantung pada terjadinya inaktif atau tidak

selama depolarisasi menetap.

Ion kalsium dipompa keluar sel untuk dipertukarkan dengan ion hydrogen olah ATPase

dan ion ini juga dibawa keluar oleh sel antiport yang diatur oleh gradian Natrium yang

memeprtukarkan tiga ion natrium untuk setiap ion kalsium.

Transpor aktif primer untuk ion hydrogen:

1. lambung,yang terdapat kelenjar gaster memiliki sel-sel parietal

2. Ginjal,tediri atas tubulus distal dan duktus koligentes kortikalis yang memiliki

intercalated cells.

Mekanisme transport aktif primer:

Lambung yang memiliki kelenjar gaster terdapat sel-sel parietal yang bagian ujung

sekretoriknya(sel parietal) konsentrasi ion hidrogen meningkat(1juta x lipat) kemudian

dilepaskan bersama dengan ion klorida.ini yang dikenal dengan nama sekresi asam

hidroklorida pada proses pencernaan di lambung.

Ginjal yang sejumlah besar ion disekresikan dari darah ke urin dengan melawan gradient

konsentrasi sebesar kurang lebih 900 x lipat bertujuan untuk membuang ion hydrogen

berlebihan dari cairan tubuh.

Aktifitas energi transport aktif primer

Jumlah energi yang diperlukan untuk mentranspor suatu zat secara aktif melalui

membrane ( salai dari energi yang hilang sebagai panas pada reaksi kimia ) ditentukan

oleh kadar zat yang dapat dipekatkan selama transport. Dibandingkan dengan energi yang

diperlukan untuk memekatkan sebanyak 10 kali lipat, maka untuk memekatkan zat

sebanyaj 100 kali lipat dibutuhkan energi dua kali lebih banyak, dan untuk memekatkan

1000 kali lipat dibutuhkan tiga kali lebih banyak. Dengan kata lain, energi yang

dibutuhkan sebanding dengan logaritma dari kadar zat yang dipekatkan, seperti yang

dinyatakan oleh rumus berikut:

Energi (dalam kalori per osmol) = 1400 log C1:C2

Kita dapat lihat bahwa energi yang dikeluarkan untuk memekatkan zat di dalam sel atau

untuk mengeluarkan zat dari sel melawan gradien konsentrasi adalah sangat besar.

Beberapa sel, seperti sel yang melapisi tubulus ginjal dan banyak sel kelenjar,

mengeluarkan sebanyak 90 persen energinya untuk mencapai tujuan ini saja.

Transpor Aktif Sekunder KO-Transpor dan Transpor-Tukar

Gradien konsentrasi ditimbulkan oleh ion natrium yang ditransfor keluar dari sel melalui

transport aktif primer dan natrium di kedua sisi membrane sel konsentrasi yang tinggi di

luar sel sedangkan konsentrasi di dalamnya sangat rendah,gradien ini menandakan

adanya cadangan energi.dalam kondisi yang sesuai energy difusi natrium tersebut dapat

menarik zat lain untuk ikut bersama natrium melalui membran sel fenomena ini di sebut

KO-transpor ini adalah bentuk transport aktif sekunder.

Agar natrium dapat menarik zat lain dibutuhkan suatu mekanisme yang berpasangan

untuk zat yang ikut transport bersama natrium,begitu keduanya terikat gradient energy

ion natrium akan menyebabkan ion natrium dan zat laen yang ikut ditranspor masu

kedalam sel.

Pada transpor tukar,ion natrium juga berusaha untuk berdifusike dalam sel karena gradien

konsentrasinya yang besar tapi kali ini sel harus di transport keluar karena ion natrium

akan berikan dengan protein,setelah keduanya terikat terjadi perubahan bentuk dan

energy yang di bebaskan oleh pergerakan ion natrium kedalam akan menyebabkan zat

yabg di transport tersebut bergerak ke luar.

Ko-transpor glukosa dan asam amino bersama ion Na

Glukosa dan asam amino ditranspor ke dalam sebagian besar sel dengan melawan

gradien konsentrasi yang besar, dan dilakukan melalui mekanisme ko-transpor.

Dalam proses ko-transpor natrium pada glukosa dan asam amino:

-secara aktif membutuhkan ATP

-bergerak dari rendah ke tinggi (konsentrasi ion Na sangat tinggi di luar dan sangat

rendah di dalam)

-terjadi melalui sel epitel saluran cerna dan sel tubulus renal ginjal, yang bertujuan

mencetuskan proses absorbsi zat-zat tersebut ke dalam darah.

TRANSPOR- tukar Na untuk ion kalsium dan ion hydrogen

Transpor tukar adalah transport yang terjadi berlawanan arah dengan ion

utama. Terdapat dua mekanisme transport tukar yang penting, yaitu transport tukar

natrium - kalsium dan transport tukar natrium – hydrogen.

Transport tukar natrium – kalsium terjadi hampir di seluruh membrane

sel,dengan ion natrium yang bergerak ke dalam dan ion kalsium ke luar, dan

keduanya terikat pada protein transport yang sama namun disesuaikan untuk

tujuan transport tukar.

Transport tukar natrium – hydrogen terjadi di beberapa jaringan.

Khususnya adalah transport yang terjadi di dalam tubulus proksimal ginjal tempat

ion natrium bergerak dari dalam lumen ke dalam sel tubulus. Meskipun

mekanisme ini tidak sekuat mekanisme transport aktif primer dalam pengikatan

ion hydrogen, tetapi mekanisme ini dapat mentranspor sejumlah besar ion

hydrogen, yang merupakan kunci untuk pengaturan ion hydrogen dalam cairan

tubuh

Transpor Aktif Melalui Lapisan-lapisan Sel

Banyak tempat zat didalam tubuh, zat harus ditranspor seluruhnya elalui lapisan sel dan

bukan melalui membran sel.

Transpor jenis ini terjadi melalui:

1. Epitel usus

2. Epitel tubulus ginjal

3. Epitel semua kelenjar eksokrin

4. Epitel kandung empedu dan,

5. Membran pleksus koroideus otak, serta membran lainnya.

Mekanisme dasar untuk transpor zat melalui lapisan-lapsan sel:

1. Transpor aktif melalui membran sel pada salah satu sisi sel yang terdapat dilapisan

tersebut dan kemudian

2. Difusi sederhna atau difusi terfasilitasi melalui membran pada sisi sel yang

berlawanan

Gambar Mekanisme dasar transpor aktif melalui suatu lapisan sel