Bab 1 Dan 2 Fix.docx

BAB I PENDAHULUAN 1.1

Latar Belakang Manusia adalah makhluk hidup yang memerlukan makanan untuk bertahan hidup, tumbuh dan berkembang. Maka dari itu proses transport zat-zat yang dihasilkan oleh makanan tersebut haruslah berjalan baik. Zat-zat tersebut berupa molekul dan ionion tubuh. Molekul dan ion-ion tubuh dapat dibawa secara transport aktif dan transport pasif. Transport aktif yakni transport molekul yang membutuhkan energi berupa ATP, sedangkan sebaliknya transport pasif merupakan transport molekul yang tidak membutuhkan energi berupa ATP. Pada transport pasif, proses transportnya dapat berupa osmosis, dialisis, dan difusi. Sedangkan dalam transport aktif, contohnya pompa Na+ -K+. Komposisi lipid dan protein penyusun membran bervariasi, tergantung pada jenis dan fungsi membran itu sendiri. Namun demikian membran mempunyai ciri-ciri yang sama, yaitu bersifat selektif permeabel terhadap molekul-molekul. Air, gas, dan molekul kecil hidrofobik secara bebas dapat melewati membran secara difusi sederhana. Ion dan molekul polar yang tidak bermuatan harus dibantu oleh protein permease spesifik untuk dapat diangkut melalui membran dengan proses yang disebut difusi terbantu (fasilitated diffusion). Kedua cara pengankutan ini disebut transport pasif. Untuk mengangkut ion dan molekul dalam arah yang melawan gradien konsentrasi, suatu proses transport aktif harus diterapkan. Dalam hal ini protein aktifitasnya memerlukan energi berupa ATP, ataupun juga digunakan cara couple lewat proses antiport dan symport. Permeabilitas membran sel tergantung pada fluiditas inti hidrofobik membran dan aktivitas protein pengangkutnya. Oleh karena itu, keadaan lingkungan yang daat menganggu keduanya akan mempengaruhi permeabilitas membran. Berdasarkan uraian di atas maka dianggap perlu dilakukan pratikum mengenai permeabilitas membran sel.

1.2

Rumusan Masalah Berdasarkan latar belakang di atas, adapun rumusan masalah pada pratikum ini adalah: 1.2.1

Bagaimana peristiwa difusi sederhana pada eksperimen?

1.3

1.2.2

Bagaimana peristiwa difusi terfasilitasi pada eksperimen?

1.2.3

Bagaimana peristiwa osmotik pada eksperimen?

1.2.4

Bagaimana peristiwa filtrasi pada eksperimen?

1.2.5

Bagaimana peristiwa transpor aktif pada eksperimen?

Tujuan Praktikum Adapun tujuan praktikum ini adalah untuk mengetahui mekanisme tranpor dan permeabilitas sel pada membran sel. Berdasarkan tujuan umum, terdapat tujuan khusus pada pratikum ini adalah sebagai berikut :

1.4

1.3.1

Untuk mengetahui peristiwa difusi sederhana pada eksperimen

1.3.2

Untuk mengetahui peristiwa difusi terfasilitasi pada eksperimen

1.3.3

Untuk mengetahui peristiwa osmotik pada eksperimen

1.3.4

Untuk mengetahui peristiwa filtrasi pada eksperimen

1.3.5

Untuk mengetahui peristiwa transpor aktif pada eksperimen

Manfaat Pratikum Adapun manfaat dalam pratikum ini adalah sebagai berikut: 1.4.1 Bagi peneliti, penelitian ini dapat menambah wawasan dan pemahaman mengenai proses transport molekul khususnya difusi pada membran sel hidup. 1.4.2 Bagi masyarakat, penelitian ini dapat dijadikan sumber rujukan dan referensi dalam menambah pengetahuan mengenai proses transport molekul pada membran sel. 1.4.3 Bagi FKIK UNIB, penelitian ini dapat memberikan sumbangan pemikiran bagi studi atau kajian mengenai proses transport molekul terutama difusi pada membran sel hidup.

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Membran Plasma Membran plasma merupakan suatu lapisan lemak dan protein yang sangat tipis serta membentuk batas luar setiap sel dan membungkus kandungan intrasel. Fungsi membran plasma: 1. Penghalang mekanis yang menahan molekul-molekul yang dibutuhkan tetap di dalam sel. 2. Menentukan komposisi sel secara selektif. 3. Mempertahankan perbedaan konsentrasi ion antara interior dan eksterior sel. 4. Menyatukan sel-sel untuk membentuk jaringan dan organ. 5. Kunci dalam kemampuan sel berespon terhadap perubahan atau sinyal di lingkungan sel untuk komunikasi antar sel. 6. Untuk melakukan aktivitas homeostatik khusus dan kemampuan bekerjasama dengan sel lain.

Gambar : Struktur dan komponen membran: Membran plasma tampak seperti struktur trilaminar yang terdiri dari dua lapisan gelap yang dipisahkan oleh satu lapisan cerah ditengah. Membran plasma setiap sel sebagian besar terdiri dari lemak dan protein ditambah sedikit karbohidrat.lemak membran yang paling banyak adalah fosfolipid. Protein membran melekat atau tersisip di dalam lapis ganda lemak. Terdapat protein integral yang tertanam di membran plasma dan protein perifer yang terdapat di permukaan membran

plasma. Kolestrol juga berperan dalam sifat cair serta stabilitas membran. Molekul kolestrol terselip diantara molekul-molekul fosfolipid untuk mencegah rantai asam-asam lemak menyatu dan mengkristal yang dapat mengurangi sifat cair membran. Karbohidrat membran, sejumlah kecil terdapat di permukaan luar. Terdapat glikoprotein dan glikolipid.

Gambar : Struktur membrane plasma 2.2 Transport Membran Semua bahan yang berpindah antara sebuah sel dan cairan ekstrasel di sekitarnya harus mampu menembus membran plasma. Jika suatu bahan dapat menembus membran, maka membran dikatakan permeabel, dan sebaliknya jika suatu bahan tidak dapat menembus membran dikatakan impermeabel. Perpindahan air dan zat terlarut di antara bagian-bagian tubuh melibatkan mekanisme transpor pasif dan aktif. Transpor aktif terjadi melawan kemiringan konsentrasi, sehingga melibatkan energi. Transpor aktif melibatkan reseptor dan transporter. Transpor aktif memerlukan energi, transpor aktif terdiri dari : Uniport, jika macam zat dan arahnya satu.

Symport, jika macam zat dua dan arah sama. Antiport, jika macam zat dua dan arah berbeda. Transport pasif merupakan transport ion, molekul, dan senyawa yang tidak memerlukan energi untuk melewati membran plasma. Transport pasif mencakup osmosis dan difusi. Difusi dibedakan menjadi difusi dipermudah dengan saluran protein dan difusi dipermudah dengan protein pembawa. Osmosis adalah kasus khusus dari transpor pasif, dimana molekul air berdifusi melewati membran yang bersifat selektif permeabel. A. Transpor Aktif Transpor aktif merupakan perpindahan molekul yang membutuhkan energi. Tranpor aktif melibatkan protein pembawa untuk memindahkan bahan tertentu menembus membran, tetapi dalam hal ini pembawa memindahkan bahan melawan gradien konsentrasinya. Contoh: pompa ion H+, pompa Na+-K+ ATPase, perpindahan molekul glukosa, asam amino, dan beberapa ion. Transfor aktif tergantung pada transfor substansi olh protein carier yang dapat menembus membrane sel, hal yang sama terjadi pada proses difusi yang dipermudah tetapi, pada transfor aktif fungsi protein carrier berbeda dengan difusi protein carier pada proses difusi yang dipermudah, karena pada proses transport aktif protein carier memberikan energi kepada substansi yang akan ditransport melawan gradient elektrokimia. Energy untuk keperluan transport ini diperoleh dari ATP. Oleh karena itu proses transport aktif, protein carier memiliki aktivitas ATPase. Ini berarti mereka dapat memecahkan ATP mencadi ADP atau AMP dengan cara melepaskan energi yang terdapat pada ikatan fosfat. B. Transpor Pasif Transpor pasif merupakan perpindahan molekul yang tidak membutuhkan enegi. 

Osmosis adalah difusi netto air mengikuti penurunan gradien konsentrasinya sendiri. Dalam sistem osmosis, dikenal larutan hipertonik (larutan yang mempunyai konsentrasi terlarut tinggi), larutan hipotonik (larutan dengan konsentrasi terlarut rendah), dan larutan isotonik (dua larutan yang mempunyai konsentrasi terlarut sama). Jika terdapat dua larutan yang tidak sama konsentrasinya, maka molekul air melewati membran sampai kedua larutan seimbang. Pada larutan hipertonik, sebagian besar molekul air terikat (tertarik) ke molekul gula (terlarut), sehingga hanya sedikit molekul air yang bebas dan bisa

melewati membran. Sedangkan pada larutan hipotonik, memiliki lebih banyak molekul air yang bebas (tidak terikat oleh molekul terlarut), sehingga lebih banyak molekul air yang melewati membran. Perubahan bentuk sel terjadi jika terdapat pada larutan yang berbeda. Sel yang terletak pada larutan isotonik, maka volumenya akan konstan. Dalam hal ini, sel akan mendapat dan kehilangan air yang sama. Jika sel terdapat pada larutan yang hipotonik, maka sel tersebut akan mendapatkan banyak air, sehingga bisa menyebabkan lisis (pada sel hewan), atau turgiditas tinggi (pada sel tumbuhan). Sebaliknya, jika sel berada pada larutan hipertonik, maka sel banyak kehilangan molekul air, sehingga sel menjadi kecil dan dapat menyebabkan kematian. 

Difusi adalah penyebaran merata molekul akibat pergerakan acak. Difusi adalah peristiwa mengalirnya/berpindahnya suatu zat dalam pelarut dari bagian berkonsentrasi tinggi ke bagian yang berkonsentrasi rendah. Perbedaan konsentrasi yang ada pada dua larutan disebut gradien konsentrasi. Difusi akan terus terjadi hingga seluruh partikel tersebar luas secara merata atau mencapai keadaan kesetimbangan di mana perpindahan molekul tetap terjadi walaupun tidak ada perbedaan konsentrasi. Contoh yang sederhana adalah pemberian gula pada cairan teh tawar. Lambat laun cairan menjadi manis. Contoh lain adalah uap air dari cerek yang berdifusi dalam udara. Difusi yang paling sering terjadi adalah difusi molekuler. Difusi ini terjadi jika terbentuk perpindahan dari sebuah lapisan (layer) molekul yang diam dari solid atau fluida. Difusi melalui membran sel terbagi menjadu dua subtipe, yaitu: 1. Difusi sederhana Difusi sederhana berarti bahwa gerakan kinetik molekul atau ion terjadi melalui suatu celah membran atau melalui ruang antar molekul tanpa berinteraksi dengan protein pembawa dalam membran. Difusi melewati membran plasma ini pada umumnya bersifat khas karena membutuhkan bantuan enzim sehingga membran ini bersifat “enzim controlled permeable”. Difusi sederhana melalui membran berlangsung karena molekul -molekul yang berpindah atau bergerak melalui membran bersifat larut dalam lemak (lipid) sehingga dapat menembus lipid bilayer pada membran secara langsung. Membran sel permeabel terhadap molekul larut lemak seperti hormon steroid,

vitamin A, D, E, dan K serta bahan-bahan organik yang larut dalam lemak, Selain itu, memmbran sel juga sangat permeabel terhadap molekul anorganik seperti O,CO2, HO, dan H2O. Difusi sederhana dapat terjadi melalui membran sel dengan dua cara, yaitu: a. Melalui celah pada lapisan lipid ganda, jika zat yang berdifusi larut dalam lipid. b. Melalui kanal berair.

2. Difusi terfasilitasi Difusi terfasilitasi merupakan transpor yang diperantarai oleh pembawa untuk memfasilitasi pemindahan bahan tertentu menembus membran dari konsentrasi tinggi ke rendah. Protein pembawa membantu lewatnya molekul atau ion secara kimiawi sehingga dapat keluar masuk membran. Protein pembawa disebut juga protein transport. Protein transport bersifat spesifik untuk substansi yang ditranslokasikan. Protein transport yang mengikat senyawa yang dibawanya secara spesifik menggerakkan nya melintasi membrane Senyawa aatu zat zat penting yang melintasi mebran sel melalui difusi terfasilitasi diantara nya adalah glukosa.

Gambar : Difusi terfasilitasi

1. Jelaskan dua variable yang mempengaruhi laju difusi ? Jawaban Dua variable yang mempengaruhi adalah ukuran molekul dan gradient konsentrasi. 2. Kenapa urea tidak bias berdifusi melalui 20 MWCO membrane ? bagaimana perbandihan hasil eksperimen dengan prediksi awal ? Jawaban Karena

1. Jelaskan salah satu persamaan dan perbedaan difusi terfasiltasi dengan difusi sederhana?

Aktivitas 4 1. Jelaskan mengapa penambahan ukuran pori-pori meningkatkan laju filtrasi, gunakan sebuah analogi untuk mendukung jawabanmu. Sebaik apa hasil praktikum jika dibandingkan dengan prediksimu? Jawaban : karena jika ukuran pori-pori pada membran semakin besar maka larutan yang dapat melewati mebran tersebut semakin banyak. Selain itu molekul yang berukuran lebih besar juga dapat melewatinya. Hal ini akan mempercepat laju filtrasi. Analaoginya, ibarat sebuah pintu keluar, jika pintu tersebut besar maka akan lebih banyak orang yang bisa keluar dengan cepat. 2. Larutan mana yang tidak muncul pada filtrasi yang menggunakan membrane, jelaskan mengapa? Jawaban : 3. Mengapa peningkatan tekanan meningkatkan laju filtrasi tetapi tidak meningkatkan konsentrasi larutan? Sebaik apa hasil praktikum jika dibandingkan dengan prediksimu? Jawaban :

Aktivitas 5 1. Jelaskan signifikansi dari penggunaan 9mM sodium klorida di dalam sel dan 6mM potassium klorida di luar sel terhadap masing-masing rasio konsentrasi? Jawaban : 2. Jelaskan mengapa tidak ada transpor sodium walaupun terdapat ATP. Sebaik apa hasil praktikum jika dibandingkan dengan prediksimu? Jawaban : 3. Apakah menurutmu glukosa ditranspor secara aktif atau ditranspor dengan cara difusi terfasilitasi pada eksperimen? Jelaskan jawabanmu. Jawaban : Glukosa ditranspor secara difusi terfasilitasi. Hal ini karena transport glukosa tidak memerlukan ATP.