TRANSPOR TRANSPOR MELALUI MELALUI

MEMBRAN SELMEMBRAN SEL

• Sel harus melakukan pertukaran molekul kecil dan ion dgn lingkungan sekitarnya

• Proses ini dikendalikan oleh membran plasma• Substansi hidrofobik dapat terlarut pada lipid dan melewati

membran plasma dengan cepat, semnetara molekul polar dan ion umumnya memerlukan suatu potein transpor tertentu yang menolong mereka untuk melewati membran plasma

Small hydrophobicmolecules

Small unchargedpolar molecules

Larger unchargedpolar molecules

Ion-ion

O2

CO2

N2

H2O

Ethanol

Glycerol

Asam amino

Glukosa

Nucleotides

H+, Na+

HCO3-, K+

Ca2+, Cl-

Permeabilitas relatif lapis ganda lemak Permeabilitas relatif lapis ganda lemak terhadap kelompok molekul yang terhadap kelompok molekul yang

berbedaberbeda

Klasifikasi transpor Klasifikasi transpor membranmembranDidasarkan pada kebutuhan

energi:PASSIVE TRANSPORT

Passive diffusionFacilitated diffusion

ACTIVE TRANSPORTPrimary active transportSecondary active transport

Transpor pasif Vs aktifTranspor pasif Vs aktif

Difusi Difusi pasifpasifDua syarat senyawa non elektrolit

dapat berdifusi pasif :Konsentrasi senyawa di luar sel lebih tinggi daripada di dalam sel, danMembran harus permeabel terhadap senyawa tersebut

Pergerakan pasif air melalui membran dikenal dgn istilah osmosis, terdapat beberapa protein spesifik yang membantu mempercepat proses osmosis dan difusi

Membran permeabel terhadap senyawa yang:

Dapat dengan mudah melewati lapis ganda lemak atau Dapat melewati pori akuous yang menembus membrane dan mencegah senyawa berkontak dengan lapis ganda lemak.

Difusi Difusi terfasilitasiterfasilitasi

Terjadi jika protein dalam membran memungkinkan solute berdifusi menurunkan gradien konsentrasiTidak butuh energi Kecepatan bergantung pada jumlah protein transporter dan besarnya gradien

Difusi TerfasilitasiDifusi Terfasilitasi

Bergantung pada gradient elektrokimiaMenggunakan transporter spesifik Saturable process (proses yang dapat terjenuhkan)Tahapan:

recognitiontranslokasi releaserecovery

Difusi glukosaDifusi glukosa

• Sel yang responsive-insulin bekerjasama dengan isoform pada transporter fakultatif glukosa, yaitu GLUT4.

• Jika level insulin rendah, sel-sel ini mengandung transporter relative sedikit pada permukaannya. Malahan, transporter terdapat pada membrane vesikel sitoplasmik.

• Jika level insulin meningkat sebagai respon peningkatan level glukosa darah, hormone bekerja pada sel target untuk menstimulasi translokasi vesikel dari sitoplasma menuju permukaan sel, dimana transporter akan dilebur ke dalam membrane plasma dan mentranspor glukosa masuk ke dalam sel.

Diabetes mellitusDiabetes mellitus

Gangguan pada aktivitas insulin. Pada diabetes tipe I, penyebabnya biasanya kekurangan produksi insulin akibat kerusakan pada sel yang memproduksi insulin. Sebaliknya, orang yang menderita diabetes tipe II biasanya memiliki level insulin normal, tetapi sel targetnya kurang respon terhadap hormone insulin tersebut. Masalah ini timbul akibat kurangnya reseptor insulin atau defisiensi GLUT4 transporter.

Transpor aktifTranspor aktif

Sel menggunakan energi untuk transpor aktif

Protein transporter terlibat dalam pergerakan molekul melawan gradien konsentrasiEnergi dari fosforilasi-yang dimediasi-ATP akan mengubah bentuk protein transporter dan menggerakkan molekul melewati membranTranspor aktif 2 solute pada dua arah berlawan seringkali terangkai

Ion dapat berbeda dalam aspek konsentrasi dan muatan listrik.Kedua perbedaan ini selanjutnya bergabung membentuk perbedaan elektrokimia yang menentukan arah aliran difusi ionikPompa elektrogenik yang terdapat pada memran sel seperti pompa Na –K dan pompa proteon adalah protein transpor yang berperan besar dalam pembentukan gradien elektrokimia

Transpor aktif primer (ATP–DRIVEN)Na+–K+ pump (Na+–K+ATPase)H+ pump

Transpor aktif sekunder (ION GRADIENT–DRIVEN)

Na+ – glucose transporterADP–ATP transporterLactose permease

Transpor aktifTranspor aktif

Bergantung pada protein integral yang secara selektif mengikat senyawa tertentu dan menggerakkannya melewati membran melalui proses yang diawali dengan perubahan konformasi protein. Tetapi, pergerakan senyawa yang melawan gradient membutuhkan input energi. Tidak seperti transporter pada difusi terfasilitasi yang membawa senyawa sama baiknya keluar atau masuk sel, transport aktif membawa ion hanya pada satu arah.

Transpor aktifTranspor aktif

Pompa NaPompa Na++ - K - K++

Pompa protonPompa proton

Co-Co-transporttransportSuatu pompa transport aktif yang selektif dapat secara tidak langsung menyebabkan proses transpor aktif senyawa lain melalui mekanisme yang dikenal dgn istilah kotranspor

• Molekul besar seperti protein dan polisakarida memiliki mekanisme yang berbeda dalam melewati membran plasma.

• Mekanisme ini berkaitan dengan pembentukan vesikel

• Terdapat 2 macam mekanisme yaitu eksositosis dan endositosis

• Pada eksositosis , vesikel transpor bergerak menuju membran plasma bergabung dgn membran plasma dan melepaskan senyawa yang dikandungnya

• Pada endositosis , molekul besar memasuki sel melalui vesikel yg terbentuk pada membran plasma dan tumbuh ke arah bagian dalam sel.

• Terdapat 3 macam endositosis yaitu fagositosis, pinositosis dan endositosis yang dibantu oleh reseptor

EksositosisEksositosis

Eksositosis: vesikel bermembran yang mengandung molekul besar mengalami fusi dengan membran plasma dan melepaskan isinya keluar sel

EndositosisEndositosis

Endositosis: membran plasma mengelilingi material yang berada di luar sel, menutup seluruh material, dan membentuk vesikel bermembranTiga tipe endositosis :•Fagostosis•Pinositosis•Endositosis yang dimediasi-reseptor

EndositosisEndositosis

OsmosisAdalah difusi pasif airJika membran permeabel terhadap air tetapi impermeabel terhadap solute, air berdifusi dari area hipotonik ke hipertonik sampai konsentrasi setimbangArah osmosis ditentukan oleh perbedaan konsentrasi solute totalLarutan yang konsentrasi solutenya setimbang (tidak terjadi osmosis) adalah isotonik

Protein Transport MembranKemampuan membran sel utk melalukan molekul yg tdk dpt melintasi membran dwi lapis buatan disebabkan adanya molekul protein yg berada di membran selProtein transpor dibedakan mjd uniport dan kotransporUniport adalah protein transpor yg hanya dpt melalukan satu jenis molekulKontransport hanya dpt melakukan molekul tertentu apabila ada molekul lain yg melalui protein transport tersebutKotransport dibedakan menjadi simport apabila alirannya searah dan antiport apabila alirannya berlawanan