Proses-Proses dalam Sel

a) Transpor melalui membran

Membran sel bersifat semipermeabel sehingga hanya zat-zat tertentu yang dapat menembusnya. Misalnya, H2O, CO2, O2, molekul polar kecil (gliserol) dan molekul polar besar (hidrokarbon) dapat dengan mudah menembus membrane sel. Sementara itu, glukosa dan ion-ion tidak dapat dengan bebas keluar-masuk sel karena ukurannya atau ditolak oleh permukaan membran. Macam-macam mekanisme transport pada membran sel dan sel adalah sebgai berikut.

1) Difusi
Difusi adalah proses pergerakan partikel-partikel (molekul atau ion) suatu zat dari larutan yang konsentrasinya tinggi ke larutan yang konsentrasinya rendah dengan atau tanpa melalui membran.

Molekul kecil yang tidak bermuatan akan lebih mudah berdifusi dibandingkan dengan molekul bermuatan (ion-ion), seperti Na+ dan Cl- karena membran sel kurang permeable terhadap ion-ion. Selain itu, zat yang dapat larut dalam lipid (molekul hidrofobik) lebih mudah berdifusi melalui membrane sel dibandingkan dengan zat yang tidak larut dalam lipid (molekul hidrofilik).

Faktor-faktor yang mempengaruhi proses difusi adalah sebagai berikut:
a. Suhu; makin tinggi suhu, makin besar terjadinya difusi.
b. Konsentrasi; makin besar perbedaan konsentrasi antara dua larutan yang berdifusi, makin besar terjadinya difusi.
c. Ukuran molekul; makin besar ukuran molekul, makin lambat terjadinya difusi.
d. Media; difusi di udara lebih mudah daripada difusi di dalam larutan.
e. Luas permukaan; makin luas permukaan difusi, makin besar terjadinya difusi.

Selain difusi sederhana, terjadi juga difusi terfasilitasi. Molekul hidrofolik yang berukuran lebih besard ari 7-8 A (Angstrom) tidak dapat masuk ke dalam sel difusi sederhana. Akan tetapi, teryata molekul tersebut dapat masuk juga kedalam sel. Mengapa hal ini bisa terjadi? Hal ini berlangsung melalui difusi terfasilitas. Misalnya, laktosa tidak dapat menembus membran sel, tapi setelah terbentuk enzim permease di dalam membran sel maka laktosa dapat masuk ke dalam sel.

2) Osmosis

Osmosis merupakan difusi pelarut melalui membrane semipermeabel. Pelarut yang bersifat universal adalah air, sedangkan membran semipermeabel atau selektif permeabel adalah membran yang hanya dapat dilalui oleh molekul tertentu. Jadi osmosis adalah difusi air dari daerah yang berkonsentrasi rendah (hipotonik) ke daerah berkonsentrasi tinggi (hipertonik) melalui membrane semipermeabel.

Pergerakan molekul air melalui membran semipermeabel selalu dari larutan hipotonik menuju ke larutan hipertonik sehingga perbandingan konsentrasi zat terlarut kedua larutan seimbang (isotonik). Misalnya, sebuah sel diletakan di dalam air murni. Konsentrasi zat terlarut di dalam sel lebih besar (hipertonik) karena adanya garam, mineral, sam-asam organik dan berbagai zat lain yang dikandung sel. Dengan demikian, air akan terus
mengalir kedalam sel sehingga konsentrasi larutan didalam sel dan diluar sel sama. Namun, membran sel memiliki kemampuan yang terbatas untuk mengembang sehingga sel tersebut pecah (lisis). Pada sel darah merah, peristiwa ini disebut hemolisis. Pada sel tumbuhan, peristiwa ini dapat teratasi karena sel tumbuhan memiliki dinding sel yang menahan sel
mengembang lebih lanjut. Pada sel tumbuhan, keadaan ini disebut tekanan
turgor. Keadaan sel seperti ini membuat tanaman kokoh dan tidak layu.

Di alam, air jarang ditemukan dalam keadaan murni, air selalu mengandung garam-garam dan mineral-mineral tertentu. Dengan demikian, air aktif keluar dan masuk sel. Hal tersebut berkaitan dengan konsentrasi zat terlatut pada sitoplasma. Pada saat air di dalam sitoplasma maksimum, sel akan mengurangi kandungan mineral garam dan zat-zat yang terdapat di dalam sitoplasma. Hal ini membuat konsentrasi zat terlarut di luar sel sama besar
dibandingkan konsentrasi air didalam sel.

Jika sel dimasukan kedlam larutan hipertonik, air akan terus menerus keluar dari sel. Sel akan mengerut (krenasi), mengalami dehidrasi dan bahkan dapat mati. Pada sel tumbuhan, hal ini menyebabkan sitoplasma mengerut dan terlepas dari dinding sel. Peristiwa ini disebut plasmolisis. Dengan demikian, pada saat tertentu, sel perlu meningkatkan kembali kandungan zat-zat dalam sitoplasma untuk menaikan tekanan osmotik di dalam sel.
Cara sel mempertahankan tekanan osmotiknya ini disebut osmoregulasi. Demikian seterusnya, sel selalu aktif dan hal tersebut dilakukan untuk mempertahankan kondisi setimbang antara sel dan lingkungannya. Proses metabolisme membutuhkan air, mineral atau garam dan berbagai zat yang terkandung dalam sitoplasma. Akibatnya, tekanan
osmotik dan konsentrasi molekul-molekul lain berubah sehingga terjadi aliran difusi dan osmosis yang terus menerus dari sel ke luar atau dari luar ke dalam sel.

3) Transpor Aktif
Perbedaan utama antara transpor aktif, osmosis dan difusi adalah energi yang dikeluarkan sel. Pada osmosis dan difusi, sel tidak mengeluarkan energi apa pun untuk memindahkan zat melewati membran sel karena zat berpindah sesuai dengan gradient konsentrasi. Dengan kata lain, difusi dan osmosis terjadi secara spontan.

Transpor aktif merupakan mekanisme pemindahan molekul atau zat tertentu melalui membran sel, berlawanan arah dengan gradien konsentrasi (perbedaan konsentrasi). Oleh karena itu, harus ada energi tambahan dari sel yang digunakan untuk membantu perpindahan tersebut. Energi tambahan yang digunakan dalam proses transport aktif berasal dari ATP yang dihasilkan oleh mitokondria melalui proses respirasi. Selain itu, pada
membran sel terdapat lapisan protein.Salah satu jenis protein yang terdapat di membran sel tersebut adalah protein transport. Protein transport mengenali zat tertentu yang masuk atau keluar sel.

Zat yang dipindahkan dengan cara transport aktif pada umumnya adalah zat yang memiliki ukuran molekul cukup besar sehingga tidak mampu melewati membran sel. Sel mengimbangi tekanan osmosis lingkungannya dengan cara menyerap atau mengeluarkan molekul-molekul tertentu. Dengan demikian, terjadi aliran air masuk atau keluar sel. Kemampuan mengimbangi tekanan osmosis dengan transport aktif menjadi sangat penting untuk bertahan hidup.

Contoh transport aktif adalah pemompaan natrium (Na+) dan kalium (K+) pada sel-sel hewan dengan pompanya berupa kelompok protein khas yang terdaoat di dalam membran sel. Protein khas tersebut dapat menukar natrium (Na+) kedalam dan kalium (K+) ke luar sel dengan menggunakan energy dari ATP. Pertukaran ini bersifat relative seimbang sehingga
biasanya ion kalium yang dimasukan kedalam sel hanya 2 untuk menukar 3 ion natrium yang dikelurakan. Disamping itu juga terdapat system transport yang terpadu yaitu melalui transport aktif dan difusi terfasilitasi. Contoh sistem transport terpadu adalah transport glukosa dari epitel usus halus ke darah. Adanya sistem transport penggandengan glukosa di epitel usus halus memungkinkan glukosa ditranspor dari usus halus ke darah melalui sel.

4) Edositosis
Istilah endositosis membran sel membentuk pelipatan ke dalam (invaginasi) dan “memakan” benda yang akan dipindahkan ke dalam sel. Di dalam sel, benda tersebut dilapisi oleh sebagian membran sel yang terlepas membentuk selubung.

Terdapat tiga bentuk endositosis, yaitu:

Fagositosis

Fagositosis merupakan proses endositosis dimana benda yang dimakan (dimasukan) ke dalam sel berupa zat atau molekul padat. Proses “makan” pada sel darah putih (leukosit) merupakan contoh fagositosis. Endositosis membrane sel pada sel darah putih, diawali dengan membentuk vakuola yang membrane sel berasal dari sel darah putih.
Pada vakuola ini, terjadi proses pencernaan, penyerapan dan pengeluaran sisa-sisa makanan.

Pinositosis

Pinositosis merupakan proses endositosis, dimana benda yang dimasukan ke dalam sel berupa zat cair atau larutan. Semua jenis sel hewan dapat melakukan proses pinositosis. Tahapan terjadinyapinositosis adalah sebagai berikut:

  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 sitoplasama.
  4. Invaginasi semakin ke dalam sitoplasma.
  5. Terbentuk kantong dalam sitoplasma dan saluran pinositik
  6. Kantong mulai lepas dari membran plasama dan membentuk gelembung-gelembung kantong gelembung-gelembung kantong mulai mempersiapkan diri untuk melakukan fragmentasi.
  7. Gelembung-gelembung kantong mulai mempersiapkan diri untuk melakukan fragmentasi.
  8. Gelembung pecah menjadi gelembung yang lebih kecil.

 Endositosis dengan Bantuan Reseptor
Endositosis dengan bantuan reseptor merupakan proses endositosis dimana benda molekul yang diterima atau dimasukan kedalam sel bersifat spesifik. Di dalam lekukan membrane plasma terdapat reseptor protein yang akan berikatan dengan protein molekul yang akan
diterima sel.

5) Eksositosis
Proses amoeba mengeluarkan sisa-sisa makanan melalui vakuolanya adalah
salah satu contoh eksositosis. Vakuola atau selubung membran melingkupi
sisa zat makanan yang sudah dicerna. Kemudian, selubung membran
tersebut bergabung kembali dengan membrane sel sehingga sisa zat
makanan akan dibuang keluar sel.

Membran yang menyelubungi sel tersebut akan bersatu atau berfusi dengan
membran sel. Cara ini adalah salah satu mekanisme yang digunakan sel-sel
kelenjar untuk mensekresikan hasil metabolisme. Misalnya, sel-sel kelenjar
di pankreas yang mengeluarkan enzim ke saluran pankreas yang bermuara
di usus halus. Suatu zat yang diendositosis bisa langsung dieksositosis ke sisi lain dari membrane sel tanpa mengalami perubahan apa-apa. Proses
endositosis akan mengambil sedikit bagian membrane sel menjadi membran
vakuola sehingga luas permukaan sel berkurang. Akan tetapi, hal ini
diimbangi oleh proses eksositosis yang mempunyai kecepatan sama. Oleh
karena itu, membrane sel yang hilang dapat diperbarui.

b) Sintesis Protein untuk Menyusun Sifat Morfologis dan Fisiologis Sel

Sintesis protein adalah proses pencetakan atau pembentukan protein yang terjadi di dalam sel. Secara garis besar, sintesis protein dilakukan melalui dua tahap, yaitu transkripsi dan translasi. Transkripsi merupakan proses pencetakan mRNA oleh DNA di dalam inti sel. Adapun translasi merupakan penerjemah kode oleh tRNA yang dibawa oleh mRNA. menjadi urutan asam amino-asam amino yang membentuk suatu polipeptida (protein). Pada pembahasan sebelumnya kita sudah mengetahui tentang macam-macam organel. Salah satunya adalah ribosom. Ribosom berfungsi sebagai tempat sintesis protein dalam sel. Pada ribosom terdapat paling sedikit tiga sjenis RNA yaitu mRNA, rRNA, dan tRNA, yang diperlukan untuk membaca kode yang dikirimkan dari inti sel sehingga kode itu dapat dibaca jenis protein yang bagaimana yang akan disintesis di dalam ribosom.

Ribosom terdapat dalam kondisi bebas di dalam sitoplasma, ada juga yang menempel dalam retikulum endoplasma. Kedua ribosom ini berbeda dalam hal kegunaan atau peran dari protein yang dibuatnya. Protein-protein yang dibuat oleh ribosom yang bebas dalam sitoplasma umumnya digunakan oleh sel itu sendiri untuk menyusun sifat morfologis dan fisiologisnya. Sementara itu, proteinprotein yang lain dibuat oleh ribosom yang menempel pada retikulum endoplasma akan ditampung dalam ruangan retikulum endoplasma, berguna sebagai enzim protein, pengangkut protein, reseptor pada permukaan sel dan sebagainya.

Protein menunjukan sifat morfologis dan fisiologis sel. Sel akan memiliki sifat morfologis dan fisiologi yang berbeda-beda tergantung dari jumlah, jenis, dan urutan asam amino-asam amino yang menyusun protein. Jenis dan urutan asam amino ditentukan oleh DNA. DNA merupakan salah satu materi genetic yang terdapat di dalam inti sel (nucleus).Protein terdapat dalam semua sel hidup.Kandungan protein meliputi unsur karbon, hydrogen, oksigen dan nitrogen. Ciri khas protein ditentukan oleh jumlah asam amino, macam asam amino, dan urutan asam amino yang menyusunya.

Sel-sel yang menyusun tubuh makhluk hidup mempunyai sifat morfologis dan
fisiologis yang berbeda-beda. Kumpulan sel membentuk jaringan. Jaringan satu dan jaringan lainnya dibentuk oleh sel-sel yang berbeda secara morfologis maupun fisiologisnya. Sel-sel tersebut bisa terspesialisasi menjadi organ-organ tertentu karena memiliki jenis protein yang berbeda-beda.Protein dihasilkan melalui sintesis protein yang dikendalikan oleh DNA. Apabila asam amino-asam amino yang dihasilkan pada sintesis protein mengalami perubahan urutan atau bahkan asam amino yang terbentuknya berbeda, maka protein yang akan dihasilkan pun berbeda. Apabila protein yang dihasilkan berbeda maka sifat morfologis dan fisiologis sel akan berbeda pula atau biasanya dikenal dengan sel yang tidak normal atau mengalami kelaianan. Protein dibentuk melalui proses sintesis protein yang terjadi di dalam ribosom. Artinya, sintesis protein memegang peran penting dalam menentukan sifat morfologis dan fisiologi sel. (Khoirul Huda)

Total
0
Shares
4 comments
  1. Jika sel dimasukan ke dalam larutan hipertonik, air akan terus menerus keluar dari sel

  2. Difusi
    Difusi adalah proses pergerakan partikel-partikel (molekul atau ion) suatu zat dari larutan yang konsentrasinya tinggi ke larutan yang konsentrasinya rendah dengan atau tanpa melalui membran.

    Molekul kecil yang tidak bermuatan akan lebih mudah berdifusi dibandingkan dengan molekul bermuatan (ion-ion), seperti Na+ dan Cl- karena membran sel kurang permeable terhadap ion-ion. Selain itu, zat yang dapat larut dalam lipid (molekul hidrofobik) lebih mudah berdifusi melalui membrane sel dibandingkan dengan zat yang tidak larut dalam lipid (molekul hidrofilik).
    Faktor-faktor yang mempengaruhi proses difusi adalah sebagai berikut:
    a. Suhu; makin tinggi suhu, makin besar terjadinya difusi.
    b. Konsentrasi; makin besar perbedaan konsentrasi antara dua larutan yang berdifusi, makin besar terjadinya difusi.
    c. Ukuran molekul; makin besar ukuran molekul, makin lambat terjadinya difusi.
    d. Media; difusi di udara lebih mudah daripada difusi di dalam larutan.
    e. Luas permukaan; makin luas permukaan difusi, makin besar terjadinya difusi.

Comments are closed.

Related Posts