Bacaan siswa mekanisme transpor pada membran

SMA Kelas XI

BUKU/BACAAN SISWA

Mata Pelajaran : Biologi

Kelas/Semester : XI / I (Ganjil)

A. Judul : Mekanisme Transpor pada Membran

B. Tujuan Pembelajaran :

Kognitifa. Produk

1. Siswa mampu mendeskripsikan perbedaan mekanisme difusi dan osmosis secara mandiri sesuai deskripsi yang ada pada kunci LP produk.

2. Siswa mampu menjelaskan pengaruh larutan dengan potensial air yang berbeda terhadap sel secara mandiri sesuai dengan deskripsi yang ada pada kunci LP produk.

3. Siswa mampu mendiskripsikan perbedaan mekanisme transpor aktif dan transpor pasif secara mandiri sesuai dengan deskripsi yang ada pada kunci LP produk.

4. Siswa mampu mendiskripsikan perbedaan mekanisme endositosis dan ektositosis secara mandiri sesuai dengan deskripsi yang ada pada kunci LP produk.

b. Proses5. Diberikan alat, bahan dan LKS Difusi, Osmosis dan Plasmolisis untuk

menyelidiki mekanisme difusi dan osmosis6. Diberikan alat, bahan dan LKS Difusi, Osmosis dan Plasmolisis, siswa dapat

melakukan eksperimen dan pengaruh konsentrasi garam terhadap jumlah sel terplasmolisis (Rumusan masalah, hipotesis, variabel manipulasi, variabel respon, variabel control, definisi operasional varaibel manipulasi, definisi operasional variabel respon,melaksanakan eksperimen, tabel pengamatan, grafik, analisis, kesimpulan).

7. Mengerjakan LKS 2 Transpor Pasif, Transpok aktif dan Endositosis dan Eksositosis

PsikomotorDiberikan mikroskop dan perlengkapannya, siswa mampu menggunakan mikroskop untuk mengamati sel epidermis daun Allium cepa yang mengalami plasmolisis sesuai dengan rincian tugas kinerja yang ditentukan.

Sistem Transpor pada Membran

SMA Kelas XI

C. Uraian Materi

Pemeliharaan kehidupan sel bergantung pada kesinambungan gerakan materi (ion, molekul, senyawa) ke dalam dan ke luar sel. Nutrisi harus masuk, sampah harus keluar, dan ion-ion harus digerakkan ke dua arah tersebut. Yang memegang peranan sebagai tempat keluar dan masuknya ion, molekul, serta senyawa dari atau ke dalam sel adalah membran sel. Membran plasma bersifat selektif permeabel yaitu memiliki kemampuan untuk melakukan seleksi terhadap ion, molekul, dan senyawa yang melalui membran plasma. Substansi yang melalui membran plasma dapat ditransport secara pasif atau aktif. Sistem transpor pada membran meliputi transpor pasif (difusi, osmosis, difusi terbantu), transpor aktif (Pompa Kalium-Natrium), Endositosis dan Eksositosis.

Transpor Pasif

Transpor pasif merupakan perpindahan zat yang tidak memerlukan energi. Perpindahan zat ini terjadi karena perbedaan konsentrasi antara zat atau larutan. Transpor pasif melalui peristiwa difusi, osmosis, dan difusi terbantu (difusi dipermudah dengan saluran protein dan dengan protein pembawa).

a) DifusiDifusi merupakan proses pergerakan acak partikel-partikel (atom, molekul) gas, cairan dan larutan dari konsentrasi tinggi ke konsentrasi lebih rendah hingga mencapai tahap kesetimbangan.Apabila suatu substansi lebih tinggi konsentrasinya pada satu sisi membran daripada sisi lain, substansi tersebut cenderung berdifusi melintasi membran menuruni gradien konsentrasinya (dengan menganggap bahwa membran tersebut permeabel terhadap substansi yang dimaksud). Proses difusi sering terjadi pada tubuh kita. Tanpa kita sadari, tubuh kita selalu melakukan proses ini, yaitu pada saat kita menghirup udara. Ketika menghirup udara, di dalam tubuh akan terjadi pertukaran gas antarsel melalui proses difusi. Contoh lain proses difusi adalah saat kita membuat minuman sirup. Sirup yang kita larutkan dengan air akan bergerak dari larutan yang konsentrasinya tinggi ke larutan yang konsentrasinya rendah.


SMA Kelas XI

(Sumber gambar : id.wikipedia.org/)Gambar 1. Proses Difusi, memperlihatkan pergerakan molekul yang ada di luar sel yang konsentrasinya tinggi bergerak masuk ke dalam sel yang konsentrasinya rendah hingga mencapai tahap kesetimbangan

b) OsmosisSebelum mengenal apa itu osmosis, ada istilah yang perlu diketahui berkenaan dengan osmosis. Dalam membandingkan dua larutan yang konsentrasi zat terlarutnya berbeda, larutan dengan konsentrasi zat terlarut yang lebih tinggi disebut sebagai hipertonik. Larutan dengan konsentrasi zat terlarut yang lebih rendah disebut sebagai hipotonik. Sedangkan isotonik adalah larutan-larutan dengan konsentrasi zat yang sama.

(Sumber gambar: hanaruhanaru.blogspot.com)Gambar 2. Hipotonik, Isotonik, Hipertonik

Osmosis adalah perpindahan air dari larutan konsentrasi rendah (potensial air tinggi) ke larutan dengan konsentrasi tinggi (potensial air rendah) melalui membran selektif permeabel (semipermeabel).


SMA Kelas XI

(Sumber gambar: whatiscell.wordpress.com)Gambar 3. Proses Osmosis, terlihat pada tabung bentuk U berisi 2 larutan yang berbeda konsentrasinya dan dipisahkan oleh membran semipermeable. Air bergerak melintasi membran dari larutan hipotonis (potensial air tinggi) ke larutan hipertonis (potensial air rendah) sehingga terjadi kesetimbangan konsentrasi di kedua tabung. Terlihat yang semula tinggi larutannya sama, setelah proses osmosis maka larutan yang hipertonis menjadi naik (tinggi) dan larutan yang hipotonis menjadi turun (berkurang)

Bagaimana sel hidup bereaksi terhadap perubahan konsentrasi zat terlarut lingkungannya tergantung pada apakah sel itu memiliki dinding sel atau tidak. Sel hewan tidak memiliki dinding sel, sel tumbuhan memilikinya. Sehingga memberikan reaksi yang berbeda pada kondisi lingkungan hipotonis, isotonis, dan hipertonis yang terlihat pada gambar berikut:


SMA Kelas XI

(Sumber Gambar: biologigonz.blogspot.com)Gambar 4. Pengaruh larutan hipotonik, isotonik, dan hipertonik terhadap sel hewan dan sel tumbuhan

Lisis adalah pecahnya membran sel hewan karena sel berada di larutan hipotonik, dimana air dari larutan hipotonik masuk ke dalam sel sehingga air dalam sel banyak dan sel tidak mampu menahan air yang masuk sehingga membran sel pecah.

Krenasi adalah mengkerutnya sel hewan karena berada di larutan hipertonik, dimana air dari dalam sel ke luar menuju lingkungan yang bersifat hipertonik sehingga sel mengkerut

Plasmolisis (pada sel tumbuhan) adalah lepasnya membran sel dari dinding sel karena air dalam sel ke luar

Turgid adalah keadaan sel tumbuhan yang menggembung menampung air tapi tidak pecah karena ada dinding sel yang mencegah sel pecah

c) Difusi Terbantu (dipermudah)i. Difusi dipermudah dengan saluran protein

(Sumber gambar: taufik-ardiyanto.blogspot.com)Gambar 5. Difusi yang dipermudah dengan protein kanal pada membran yang berbentuk saluran masuk ke dalam sel

ii. Difusi dipermudah dengan protein pembawa

(Sumber gambar: taufik-ardiyanto.blogspot.com)Gambar 6. Difusi dipermudah dengan protein pembawa, berbentuk saluran dan mengikat substansi yang ditranspor


SMA Kelas XI

Transpor Aktif

Perpindahan zat melalui membran selektif permeabel dari tempat yang konsentrasi zatnya rendah ke tempat yang konsentrasi zatnya tinggi menggunakan energi (ATP) dan enzim pengangkut (protein carier) dinamakan transpor aktif. Transpor aktif melawan gradien konsentrasi suatu zat. Contohnya pompa Na+, K+.

(Sumber gambar: whatiscell.wordpress.com)

Gambar 7. Proses Transpor aktif (pompa Kalium Natrium) (1) Pengikatan Na+ sitoplasmik dengan protein (2) menstimulasi fosforilasi oleh ATP (3) menyebabkan perubahan konformasi protein mengusir Na+ keluar dan (4) mengikat K+ ekstraseluler. (5) Pengikatan K+ memicu pelepasan gugus fospat, (6) kehilangan gugus fospat membentuk kembali konformasi asli sehingga K+ dilepas. Kemudian siklus berulang lagi


SMA Kelas XI

Endositosis dan Eksositosis

Endositosis dan eksositosis dapat terjadi pada organisme bersel satu seperti Amoeba dan Paramaecium dan sel-sel tertentu dari tubuh Vertebrata misalnya sel darah putih. Karena bersel satu itulah zat-zat padat atau tetes-tetes cairan dimasukkan dan dikeluarkan melalui membran sel.a. Endositosis

Endositosis merupakan peristiwa pembentukan kantong membran sel. Endositosis terjadi karena ada transfer larutan atau partikel ke dalam sel. Membran plasma mengelilingi makromolekul di luar sel kemudian melipat membentuk vesikel. Peristiwa endositosis dibedakan menjadi dua, yaitu:1) Pinositosis

Merupakan peristiwa masuknya sejumlah kecil medium kultur dengan membentuk lekukan-lekukan membran sel. Proses pinositosis dapat diamati dengan mikroskop elektron.Sel-sel yang melakukan proses pinositosis ini antara lain sel darah putih, epitel usus, makrofag hati.


SMA Kelas XI

((Sumber gambar: Endang Sri Lestari, Biologi 2 makhluk Hidup dan lingkungannya untuk SMA/MA Kelas XI)

Gambar 8. Proses Pinositosis (1) Molekul-molekul medium kultur mendekati membran sitoplasma. (2) Molekul-molekul mulai melekat (menempel) pada plasma, hal ini terjadi karena adanya konsentrasi yang sesuai antara protein dan ion tertentu pada medium sekeliling sel dengan di dalam sel. (3) Mulai terbentuk invaginasi pada membran sitoplasma. (4) Invaginasi semakin ke dalam sitoplasma. (5) Terbentuk kantong dalam sitoplasma dan saluran pinositik. (6) Kantong mulai lepas dari membran plasma dan membentuk gelembunggelembung kantong. (7) Gelembung-gelembung kantong mulai mempersiapkan diri untuk melakukan fragmentasi. (8) Gelembung pecah menjadi gelembung yang lebih kecil.

2) FagositosisMerupakan peristiwa yang sama seperti pada pinositosis tetapi terjadi pada benda padat yang ukurannya lebih besar. Fagositosis dapat diamati dengan mikroskop misalnya yang terjadi pada Amoeba.

(Sumber gambar: Endang Sri Lestari, Biologi 2 makhluk Hidup dan lingkungannya untuk SMA/MA Kelas XI)

Gambar 9. Proses Fagositosis (1) Sebuah sel Amoeba mendekati sel Paramaecium. (2) Amoeba membentuk kaki semu (pseudopodia) dan semakin mendekati Paramaecium. (3) Amoeba mengurung sel Paramaecium dengan kaki semu dan memasukkannya ke dalam vakuola makanan. (4) Lisosom pada Amoeba mulai bergabung (fusi) dengan vakuola makanan untuk mengeluarkan enzim pencernaan.

b. EksositosisEksositosis adalah proses keluarnya suatu zat ke luar sel. Proses ini dapat Anda lihat pada proses kimia yang terjadi dalam tubuh kita, misalnya proses


SMA Kelas XI

pengeluaran hormon tertentu. Semua proses sekresi dalam tubuh merupakan proses eksositosis. Sel-sel yang mengeluarkan protein akan berkumpul di dalam badan golgi. Kantong yang berisi protein akan bergerak ke arah permukaan sel untuk mengosongkan isinya.

(Sumber gambar:

perpustakaancyber.blogspot.com)Gambar 10. Proses Eksositosis, Sekret berada di dalam suatu kantong (vesikula), kemudian vesikula bergerak menuju mendekati membran plasma, sehingga membran plasma dan vesikula terhubung membentuk suatu celah dan keluarlah sekret melalui celah tadi.

D. Soal LatihanJawablah pertanyaan berikut!!!

1. Perhatikan gambar berikut!

Jelaskan proses yang terjadi pada gambar di atas!2. Perhatikan gambar berikut!

Proses apakah yang terjadi pada gambar di samping? Mengapa kamu menyebutnya demikian?


a b

SMA Kelas XI

Jelaskan proses yang akan terjadi pada larutan a dan b pada bejana di samping!

3. Gambar tentang transpor membran

Jenis transpor apa yang terjadi pada A dan B? Apa yang membedakannya?

4. Perhatikan gambar berikut!!

Proses Apa yang terjadi pada A dan B? Jelaskan apa perbedaan pada proses A dan B!

5. Bila sel berada dalam lingkungan isotonik, apakah terjadi transpor zat ke dalam dan ke luar sel? Jelaskan!

E. Kunci Jawaban

1. Pada bagian a menunjukkan proses difusi dengan 1 zat terlarut. Jadi air dan larutan yang kaya akan zat terlarut dipisahkan oleh membran.


A B

SMA Kelas XI

Kemudian zat terlarut ini kemudian berdifusi melintasi membran, dimana terjadi perpindahan zat dari daerah konsentrasi tinggi ke daerah dengan konsentrasi rendah, sehingga zat terlarut menyebar ke seluruh bagian yang menciptakan kesetimbangan.Pada bagian b menunjukkan 2 larutan yang berbeda komponen zat terlarutnya dipisahkan oleh membran, ke 2 zat terlarut ini kemudian berdifusi melintasi membran menuju daerah yang konsentrasinya rendah sehingga pada akhirnya tercipta keseimbangan pada 2 larutan yang masing-masing mengandung 2 zat terlarut yang sama kadarnya.

2. Osmosis karena pada gambar diperlihatkan larutan yang dipisahkan oleh membran semipermeabelLarutan pada bejana bagian a mengandung zat terlarut yang lebih banyak dari larutan pada bagian b, sehingga larutan a bersifat hipertonik (potensial air rendah) dan larutan b bersifat hipotonik (potensial air tinggi). Berarti air akan berpindah dari larutan b ke larutan a, sehingga larutan di bagian a lebih tinggi dari larutan b.

3. Bagian A: transpor pasifBagian B: transpor aktifPada bagian B prosesnya memerlukan ATP (energi) sedangkan pada bagian a tidak memerlukan energi dalam proses terjadinya.

4. Bagian A: FagositosisBagian B: PinositosisPada fagositosis parikel yang dimasukkan berupa benda padat yang ukurannya agak besar sedangkan pada pinositosis partikelnya berukuran lebih kecil lebih menyerupai proses sel meminum air.

5. Masih tetap terjadi transportasi zat, walaupun kondisi larutan sudah seimbang namun pergerakan molekul masih tetap terjadi, tetapi zat yang ke luar dan yang masuk jumlahnya sama.

F. Daftar Pustaka

Aryulina, diah, dkk. 2007. Biologi 2 SMA dan MA untuk Kelas XI. Jakarta: ESIS.

Campbell, N. A., dkk. 2002. Biologi Edisi Kelima Jilid I. Jakarta: Erlangga.

Lestari, Endang Sri dan Idun Kistinnah. 2009. Biologi 2 Makhluk Hidup dan Lingkungannya untuk SMA/MA Kelas XI. Jakarta: Pusat perbukuan Depdiknas.

Sloane, Ethel. 2004. Anatomi dan Fisiologi untuk Pemula. Jakarta: Penerbit Buku Kedokteran EGC.


SMA Kelas XI

Suwarno. 2009. Panduan Pembelajaran Biologi untuk SMA/MA Kelas XI. Jakarta: Pusat perbukuan Depdiknas.


Education

Bacaan siswa mekanisme transpor pada membran