BAB 1 BIOPROSES YANG TERJADI DI DALAM SEL
BIOLOGI KELAS XI
Fungsi membran sel: mengontrol lalu-lintas zat keluar
masuk sel untuk menjaga keseimbangan internal sel
(homeostasis)
Struktur dasar membran sel
Lipid Bilayer / lipid lapis ganda: 2 lapisan fosfolipid
•
Kepala phosphate bersifat polar (hidrofilik/ water loving)
•
Ekor asam lemak bersifat non polar (hidrofobik/ water fearing)
Bersifat permeabel selektif: artinya membran plasma hanya dapat dilalui dengan
mudah oleh beberapa zat tertentu
Struktur membran sel
Outside of cell
Carbohydrate
chains
Proteins
Lipid
Bilayer
Transport
Protein
Phospholipids
Inside of cell
(cytoplasm)
Bagaimana molekul dapat keluar masuk sel?
Molekul
besar
Protein
pembawa
Non polar
Molekul non polar dan berukuran kecil: dapat menembus membran sel dengan mudah
melalui proses difusi sederhana
Molekul polar dan berukuran besar: tidak dapat menembus membran sel, perlu bantuan
protein untuk menembus membrane melalui proses difusi terfasilitasi
Permeabilitas membran sel terhadap berbagai molekul
Gas
Molekul polar
tidak bermuatan
yang berukuran
kecil
Molekul polar
tidak bermuatan
yang berukuran
besar
ion
Molekul
polar
bermuatan
Permeable = dapat menembus membran
Slightly permeable = kurang dapat menembus membran
Impermeable = tidak dapat menembus membran
Transpor Pasif
Ciri transport pasif
• Tidak memerlukan energy
• Molekul berpindah dari daerah
berkonsentrasi tinggi ke daerah
berkonsentrasi lebih rendah
3 Macam Transpor Pasif:
1.
Difusi Sederhana
2.
Difusi Terfasilitasi– difusi
dengan bantuan protein
transport
3.
Osmosis – difusi air
Molekul
air
Difusi
terfasilitasi
Difusi
sederhana
Molekul
zat
terlarut
Osmosis
Transpor Pasif : 1. Difusi Sederhana
• Difusi: penyebaran molekul-molekul suatu
zat dari area berkonsentrasi tinggi ke area
berkonsentrasi lebih rendah hingga terjadi
keseimbangan konsentrasi
• tidak memerlukan energi
• Salah satu contoh penting adalah pengambilan
oksigen oleh sel yang melakukan respirasi seluler.
Oksigen terlarut berdifusi ke dalam sel tersebut
melintasi membran sel.
Difusi sederhana
Transpor Pasif : 1. Difusi Sederhana
Kecepatan difusi bergantung pada beberapa aspek,diantaranya
adalah:
a) Wujud Materi : Semakin besar ikatan antar molekul, makin lama
difusi terjadi (zat padat lebih sulit melakukan difusi)
b) Suhu : Semakin tinggi suhu, maka ikatan antar molekul akan cepat
terputus. Hal itu menyebabkan difusi menjadi cepat.
c) Ukuran Molekul : Molekul yang berukuran kecil akan lebih mudah
untuk melintasi suatu membran dari pada molekul yang besar pada
suhu yang sama.
d) Konsentrasi : Semakin besar perbedaan konsentrasi antara zat dan
pelarutnya, atau perbedaan konsentrasi zat pada dua tempat yang
berbeda, menyebabkan semakin besar rata-rata difusinya.
Transpor Pasif : 2.a Difusi Terfasilitasi
Difusi terfasilitasi: mekanisme transport yang dibantu oleh protein-protein integral (protein
pembawa dan protein kanal) dalam membran sel. Protein-protein tersebut membentuk
struktur menyerupai saluran- saluran, sehingga molekul bisa melintasi membran sel
Transpor Pasif : 2.b Difusi Terfasilitasi
Protein
kanal
Transpor Pasif : 3. Osmosis
• Osmosis: difusi air melalui
membran selektif
permeable
• Termasuk ke dalam proses
difusi sederhana
• Molekul air bergerak dari
daerah yang memiliki
konsentrasi air tinggi ke
daerah yang memiliki
konsentrasi air lebih rendah
Transpor Aktif
Ciri:
• Memerlukan penggunaan energy
• menggerakan molekul melintasi membran sel dari daerah
konsentrasi rendah ke daerah konsentrasi tinggi
(MELAWAN GRADIEN KONSENTRASI)
Terdiri dari:
1. Transpor Aktif Primer
2. Transpor Aktif
Sekunder/co-transport
Transpor Aktif Primer
Menggunakan sumber energy berupa ATP
Contoh ranspor aktif primer adalah Pompa ion Natrium-Kalium
• menggerakkan ion natrium dan kalium melawan gradien konsentrasi.
• menggerakkan dua ion kalium ke dalam sel di mana kadar kalium yang tinggi, dan
memompa tiga ion natrium keluar sel ke dalam cairan ekstraseluler.
Transpor Aktif Sekunder/ Co-transport
Sumber energy bukan berupa ATP, namun berasal dari perpindahan molekul lain yang
menuruni gradien konsentrasinya
simport
antiport
Simport: molekul yang ditranspor berpindah ke arah yang sama
Antiport: molekul yang ditranspor berpindah ke arah yang berlawanan
Transpor Aktif Sekunder/ Co-transport
simport
antiport
2 ion Na dan 1 molekul glukosa di
transport masuk ke dalam sel
2 ion Na ditranspor masuk ke dalam sel,
1 ion Ca di transport keluar dari sel
Transpor Melalui Vesikel
Transpor melalui vesikel: 1. Eksositosis
Eksositosis: transport molekul dari dalam ke
luar sel melalui vesikel
Eksositosis terjadi pada beberapa sel kelenjar atau sel sekresi.
Misalnya, sel-sel kelenjar di pankreas yang mengeluarkan enzim ke saluran pankreas yang
bermuara di usus halus.
Transpor melalui vesikel: 2. Endositosis
Endositosis: proses masuknya senyawa dari luar ke dalam sel melalui membran
dengan cara pembungkusan senyawa atau cairan ekstraselular dengan
pelekukan ke dalam sebagian membran
3 Tipe Endositosis
Fagositosis:
jika materi
yang dimasukkan
berupa zat padat
Pinositosis:
jika materi
yang dimasukkan
berupa larutan
Endositosis dimediasi reseptor:
terjadi saat fluida ekstraseluler
terikat pada reseptor spesifik yang
berkumpul pada lubang yang dilapisi
protein pada membran plasma,
kemudian membentuk vesikula.
Gambar contoh proses fagositosis pada Amoeba
Dampak Osmosis dalam Kehidupan
krenasi
A
hemolisis
B
turgid
plasmolisis
Hypertonic
C
Isotonic
Hypotonic
•
Larutan Hipotonik
Osmosis
for isot
Hipotonik: larutan yang memiliki konsentrasi zat
terlarut lebih rendah dan konsentrasi air yang lebih
tinggi daripada di dalam suatu sel (Low solute;
High water)
Hasil: Air akan bergerak masuk ke dalam sel  sel
darah merah akan mengembang terus menerus
dan pecah (hemolisis)
Larutan Hipertonik
Hipertonik: larutan yang memiliki konsentrasi zat terlarut
lebih tinggi dan konsentrasi air yang lebih rendah daripada di
dalam suatu sel (High solute; Low water)
shrinks
Hasil: air akan bergerak dari dalam sel menuju
larutan di luar sel sehingga sel akan mengkerut
(krenasi)
•
Larutan Isotonik
Osmosis
for isot
Isotonik: konsentrasi zat terlarut pada larutan sama
dengan konsentrasi zat terlarut yang ada di dalam
sel
Hasil: air akan bergerak secara seimbang keluar
masuk sel sehingga sel akan tetap stabil
bentuknya
krenasi
A
Hypertonic
plasmolisis
hemolisis
B
C
Isotonic
Hypotonic
turgid
Bagaimana pada Sel Tumbuhan?
Sel-sel tumbuhan memiliki dinding selulosa yang keras dan elastis
sehingga dapat membatasi volume sel serta mempertahankan sel
agar tidak pecah.
• Bila sel tumbuhan ditempatkan pada lingkungan hipotonik,
misalnya akuades, air akan masuk ke dalam sel. Sel tumbuhan
akan terus membengkak sampai selulosa tidak dapat
direntangkan lagi. Namun sel tersebut tidak pecah. Sel tumbuhan
pada keadan ini disebut turgid.
• Sel-sel tumbuhan bila ditempatkan pada lingkungan hipertonik,
misalnya pada larutan garam dengan konsentrasi lebih dari 1 %
akan menyebabkan keluarnya air dari vakuola. Sitoplasma
mengkerut dan membran plasma terlepas dari dindng sel.
Peristiwa ini disebut plasmolisis
krenasi
A
hemolisis
B
turgid
plasmolisis
Hypertonic
C
Isotonic
Hypotonic
Bagaimana cara organisme mengatasi peristiwa osmosis?
1. Bakteri dan tumbuhan memiliki dinding sel yang
mencegahnya dari over-expanding
2. Protista memiliki vakuola kontraktil yang mengumpulkan
air yang megalir masuk dan memompa keluar untuk
mencegahnya dari over-expanding.
3. Ikan air asin memompa garam keluar dari insang khusus
untuk mencegah dehidrasi
4. Pada hewan mempunyai ginjal yang menjaga darah tetap
isotonic dengan membuang kelebihan garam dan air
TERIMA KASIH