Transpor Aktif

Pada saat tertentu, sel hidup mampu menyerap beberapa zat meskipun konsentrasi zat di dalam selnya lebih tinggi dibandingkan lingkungan di sekitar sel. Artinya, sel menyerap zat berlawanan dengan gradien konsentrasi sehingga proses tersebut membutuhkan energi. Proses transpornya dinamakan transpor aktif.

Transpor aktif terkait dengan sejumlah proses yang terjadi di dalam makhluk hidup. Zat-zat yang diserap melalui transpor aktif, misalnya garam mineral yang diserap akar, kemudian juga glukosa dan asam amino yang diserap usus kecil pada manusia.

Salah satu contoh proses transpor aktif adalah pompa Natrium-Kalium. Proses ini terjadi bila konsentrasi ion Kalium (K+) di dalam sel lebih tinggi dibandingkan sekelilingnya, sedangkan ion Natrium (Na+)-nya jauh lebih rendah. Karena itu, membran plasma akan memompakan ion Natrium keluar sel dan Kalium ke dalam sel, sehingga diperoleh kesetimbangan.

Selain pompa Natrium-Kalium, proses transpor aktif dapat pula melibatkan proses transpor makromolekul. Proses ini terjadi bila molekul besar melewati membran plasma secara eksositosis dan endositosis. 

a. Pompa Natrium-Kalium (Na-K) 

Mekanisme pompa Natrium-Kalium akan memompa masuk ion Kalium (K+) dan memompa keluar ion Natrium (Na+). Ion Na+ akan melekat pada protein di dalam membran sel. Ketika ATP dihidrolisis menjadi ADP, fosfat yang dihasilkan akan melekat pada protein. Melekatnya fosfat pada protein menyebabkan protein berubah bentuk. Perubahan bentuk protein membuat ion Na+ keluar dari dalam sel. Bersamaan dengan itu, ion K+ akan melekat pada protein dan fosfat akan lepas. Lepasnya fosfat menyebabkan bentuk protein kembali seperti semula. Ion K+ akan masuk ke dalam sel.

Gambar 1. Mekanisme pompa Natrium-Kalium.

b. Endositosis 

Endositosis merupakan mekanisme pemindahan benda dari luar ke dalam sel. Istilah endositosis berasal dari bahasa Yunani, endo artinya ke dalam dan cytos artinya sel. Membran sel membentuk pelipatan ke dalam (invaginasi) dan “memakan” benda yang akan dipindahkan ke dalam sel. Terdapat tiga jenis endositosis yaitu fagositosis, pinositosis, dan endositosis yang diperantarai reseptor (receptor-mediated endocytosis). 

1) Pinositosis 

Pinositosis merupakan peristiwa masuknya cairan beserta zat yang terlarut dengan membentuk lekukan-lekukan membran sel.

Gambar 2. Pinositosis.

Mula-mula, membran plasma akan membentuk lekukan pada suatu kawasan di lapisan membran. Lekukan ini menjadi semakin mendalam, dan akhirnya lekukan tersebut akan membentuk vesikel yang melingkupi cairan. Melalui vesikel inilah cairan ekstraseluler dibawa masuk ke dalam sel.

2) Fagositosis 

Fagositosis merupakan peristiwa yang sama seperti pada pinositosis tetapi terjadi pada benda padat yang ukurannya lebih besar. 

Gambar 3. Fagositosis.

Sebagai contoh peristiwa fagositosis adalah proses memakan bakteri atau benda mikroskopis lainnya oleh Amoeba, kemudian proses memakan kuman oleh sel-sel darah putih.

Gambar 4. Fagositosis pada Amoeba.

Pada fagositosis, Amoeba menelan suatu partikel dengan pseudopod yang membalut di sekeliling partikel tersebut dan membungkusnya di dalam kantong yang berlapis membran yang cukup besar untuk bisa digolongkan sebagai vakuola. Partikel ini dicerna setelah vakuola bergabung dengan lisosom yang mengandung enzim hidrolitik. 

3) Endositosis yang diperantarai reseptor (receptor-mediated endocytosis) 

Endositosis yang diperantarai reseptor merupakan proses endositosis yang menggunakan reseptor khusus untuk partikel tertentu.

Gambar 5. Endositosis yang diperantarai reseptor.

Endositosis yang diperantarai reseptor sangat spesifik. Yang tertanam dalam membran adalah protein dengan tempat reseptor spesifik yang dipaparkan ke fluida ekstraseluler. Ekstraseluler yang terikat pada reseptor disebut ligan, suatu istilah umum untuk setiap molekul yang terikat khususnya pada tempat reseptor molekul lain. Protein reseptor biasanya mengelompok dalam daerah membran yang disebut membran terlapisi, yang sisi sitoplasmiknya dilapisi oleh lapisan protein samar. Protein pelapis ini mungkin membantu memperdalam lubang dan membentuk vesikula.

Endositosis yang diperantarai reseptor memungkinkan sel dapat memperoleh substansi spesifik dalam jumlah yang melimpah, sekalipun substansi itu mungkin saja konsentrasinya tidak tinggi dalam fluida ekstraseluler. Misalnya, sel manusia menggunakan proses ini untuk menyerap kolesterol dan digunakan dalam sintesis membran dan sebagai prekursor untuk sintesis steroid lainnya. Vesikula tidak saja mentranspor substansi antara sel dan sekelilingnya, vesikula ini juga memberikan suatu mekanisme untuk membentuk kembali membran plasma. 

c. Eksositosis

Gambar 6. Eksositosis.

Proses Amoeba mengeluarkan sisa-sisa makanan melalui vakuolanya adalah satu contoh eksositosis. Istilah eksositosis berasal dari bahasa Yunani, exo artinya keluar dan cytos artinya sel. Vakuola atau selubung membran melingkupi sisa zat makanan yang sudah dicerna. Kemudian, bergabung kembali dengan membran sel dan sisa zat makanan untuk di buang keluar sel. Jadi, eksositosis adalah proses mengeluarkan benda dari dalam sel ke luar 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. Sel-sel tersebut mengeluarkan enzim dari dalam sel menggunakan mekanisme eksositosis 

SUMBER REFERENSI 

Reece, Jane B., et al. 2011. Campbell Biology Ninth Edition. USA: Pearson Education Inc.

Rikky Firmansyah, Agus Mawardi H., dan M. Umar Riandi. 2009. Mudah dan Aktif Belajar Biologi 2: Untuk Kelas XI Sekolah Menengah Atas/Madrasah Aliyah Program Ilmu Pengetahuan Alam. Jakarta: Departemen Pendidikan Nasional.