Membran sel dan transport

MEMBRAN SEL DAN
TRANSPORT
Agustina Setiawati, M.Sc., Apt
MODEL MEMBRAN
Fluid Mosaic Model 1972 Singer & Nicolson : lipid
diatur dlm struktur 2 lapis dg protein yg
berbeda2 tertanam / menempel pada lipid
(mosaik), dimana protein & fosfolipid dpt
bergerak bebas pada membran (fluid).
Fluid Mosaic Membrane
Text pg 80
Komponen Membran Sel
Fosfolipid
 Kolesterol
 Karbohidrat: Glikolipid & Glikoprotein
 Protein membran

1. FOSFOLIPID
FOSFOLIPID PADA MAMALIA
Gerakan Fosfolipid




Difusi
lateral
Flip-Flop
Rotasi
Fleksi
2. KOLESTEROL
3. Karbohidrat Membran

Berupa asam
sialat (NANA)
Fungsi Karbohidrat Membran

Beperan penting dalam identifikasi sel
 Membedakan
sel satu dengan yg lain
(antigen)
 Berperan penting dlm perkembangan
jaringan dan organ
4. Protein membran
PROTEIN MEMBRAN

Mempunyai fungsi yang spesifik
 PROTEIN
 Terikat
PERIFER
pada permukaan membran sel
 Penanda
 PROTEIN
spesifik untuk sel (ANTIGEN)
INTEGRAL/TRANSMEMBRAN
 Menembus

membran sel
Sebagai protein transport
Kanal, pompa ion
ASAM AMINO APA SAJA
YANG MENYUSUN
PROTEIN MAMBRAN?
2007-2008
KELAS ASAM AMINO
nonpolar & hidrofobik
KELAS ASAM AMINO
I like the
polar ones
the best!
polar &hidrofilik
ASAM AMINO dalam PROTEIN
MEMBRAN

Dalam membran
 asam
amino nonpolar
Polar areas
of protein
 hidrofobik
 Tertanam
membran

dalam
Permukaan Membran
 asam
amino polar
 hidrofilik
 Berada
di luar
(menghadap ke
lingkungan luar atau
sitoplasma)
Nonpolar areas of
protein
FUNGSI PROTEIN MEMBRAN SEL
Outside
Plasma
membrane
Inside
Transporter
Penanda spesifik
Sebagai ENZIM
Adhesi SEL
Reseptor
Pelekatan
Sitoskeleton
KARBOHIDRAT MEMBRAN
Dibedakan menjadi 2:
1. GLIKOLIPID
2. GLIKOPROTEIN
Glikolipid dan Glikoprotein?
23
Bagaimana molekul melintasi
membran?
Permiabilitas Membran Sel




Membran plasma mempunyai permiabilitas
yang berbeda thp molekul yg berbeda
Makromolekul (protein, karbohidrat, lipid)
tidak bisa melintasi membran, why?
Molekul kecil bermuatan tidak bisa
melintasi membran, why??
Molekul kecil tidak bermuatan dapat
melintasi membran berdasar gradien
konsentrasi
Tipe Transport Seluler


Transport pasif
Sel tidak butuh energi
1. Difusi
2. Difusi Terfasilitasi
3. Osmosis
Transport aktif
Sel butuh energi
1. Pompa protein
2. Endositosis
3. Eksositosis
Weeee!
!!
high
low
high
This is
gonna
be hard
work!!
low
TRANSPOR PASIF




Sel tidak butuh energi
Molekul bergerak secara acak
Molekul bergerak dari konsentrasi
tinggi ke rendah
(TinggiRendah)
TRANSPOR PASIF
1.
2.
3.
Difusi
Difusi terfasilitasi– difusi yang
diperantarai protein membran
Osmosis – difusi air
1. DIFUSI
http://bio.winona.edu/berg/Free.htm
29
30
FAKTOR yang mempengaruhi Kecepatan Difusi
31
Gradien konsentrasi
Makin besar gradien konsentrasi semakin cepat difusi
2. Suhu
makin tinggi suhu, makin tinggi energi kinetik
molekul sehingga probabilitas difusi lebih besar
3. Luas permukaan difusi
makin luas permukaan difusi semakin banyak molekul
yg berdifusi
4. Tipe molekul/ion yang berdifusi
Molekul yang lebih besar lebih sulit berdifusi
Molekul non polar/hidrofobik lebih mudah berdifusi
karena larut dalam ekor non polar fosfolipid.
1.
AS Biology, Cell membranes and Transport
MOLEKUL yang ditransport secara
DIFUSI
1.
1.
2.
Oxygen – Non-polar
so diffuses very
quickly.
Carbon dioxide –
Polar but very small
so diffuses quickly.
Water – Polar but
also very small so
diffuses quickly.
AS Biology, Cell membranes
and Transport
32
Gas exchange in lungs by
diffusion
2. DIFUSI TERFASILITASI
2. DIFUSI TERFASILITASI: difusi
melalui protein membran, yg disebut
protein transport
Protein transport bersifat SPESIFIK–
hanya molekul tertentu yg dpt melewati
membran
b. Mentransport molekul besar atau
bermuatan
a.
Carrier
Protein
GLUKOSA
High
Konsentrasi TINGGI
Konsentrasi RENDAH
ProteinTransport
Go to
Section:
Protein
channel
Low
Transpoter glukosa (GluT)
TIPE PROTEIN TRANSPORT

3 Tipe Protein Transport:
1. uniport
2. symport
3. antiport
ProteinTransport Uniport

Membawa 1 jenis molekul melewati membran
extracellular
fluid
intracellular
fluid
ProteinTransport Symport

Memindahkan 2 molekul berbeda secara bersamaan
ke arah yang sama
extracellular
fluid
intracellular
fluid
ProteinTransport Antiport

Menukarkan 2 molekul berbeda dengan
arah yang berlawanan
extracellular
fluid
intracellular
fluid
Osmosis



Osmosis
animation
Difusi air melewati membran sel yang
disebabkan gradien konsentrasi
disebut osmosis.
Difusi selalu terjadi dari konsentrasi
tinggi ke rendah.
Air masuk ke dalam sel karena
tekanan osmosis dalam sel.
Osmosis
42
Larutan HIPOTONIS
Hipotonis: Larutan yang konsentrasi solut lebih rendah
atau konsentrasi airnya lebih tinggi dibandingkan
konsentrasi air dalam sel . (Low solute; High water)
Hasil : Air ber-osmosis dari larutan ke dalam sel—Sel
menggelembung dan PECAH (cytolysis)!
Larutan Hipertonis
Hipertonis: Larutan yang mempunyai konsentrasi
zat terlarut lebih tinggi atau konsentrasi air lebih
rendah dibandingkan dalam sel. (tinggi solut; rendah
air)
Hasil : Air keluar dari sel ke larutan:
mengkerut (Plasmolysis)!
Sel
shrink
s
Isotonic Solution
Isotonic: Larutan yang mempunyai konsentrasi solut
dan air yang sama dengan sel
Result: Air bergerak dengan jumlah sama dan
seimbang ke dalam/keluar sel! (Dynamic
Equilibrium)
Tipe larutan apakah yang
menyebabkan seperti ini?
A
Hypertonic
B
Isotonic
C
Hypotonic
Sel tumbuhan


Apabila sel tumbuhan berada dalam
lingkungan hipotonis disebutTURGID.
Prosesnya disebut TEKANAN TURGOR.
Water
Water
Central
Vacuole
Water
Water


Apabila sel tumbuhan berada dalam lingkungan
hipertonis, membran plasma terlepas dari dinding
sel (vakuola kosong)
Proses kehilangan air ini disebut PLASMOLYSIS
Water
Water
plasma membrane
Cell
Wall
Water
TRANSPORT AKTIF
•Sel butuh ENERGI dalam bentuk ATP
• Molekul bergerak dari konsentrasi
RENDAH ke TINGGI
•(RENDAH  TINGGI)
•
Ada 3 tipe:
1. Pompa protein
2. Endositosis
3. Eksositosis
Transport Aktif—Pompa Protein
Membutuhkan
protein membran utk
mentransport
molekul
Contoh:
Pompa Natrium
Protein membutuhkan
Kalium
Pompa Na/K ATP-ase energi untuk mengubah
bentuk saat transport :
proses ini butuh energy!
FLUID
OUTSIDE
CELL
Phosphorylated
transport protein
Transport
protein
First
solute

Proses
transport
aktif melalui
pompa
protein
1
2
ATP transfers
phosphate to
protein
3
Protein releases
solute outside
cell
5
Phosphate
detaches from
protein
6
Protein releases
second solute
into cell
Second
solute
4
Figure 5.18
First solute,
inside cell,
binds to protein
Second solute
binds to protein
Contoh pompa protein transport aktif
Transport Aktif—Endositosis



Mengambil material
yg besar dari luar ke
dalam sel
Butuh energi
Membentuk vakuola
makanan atau
endosom
2. Transport Aktif—Endositosis

3 types Endositosis:
A. Fagositosis
B. Pinositosis
C. Receptor-mediated endocytosis
What are differences among them?
FAGOSITOSIS
56
PINOSITOSIS
57
Receptor Mediated Endocytosis

Harmful levels of cholesterol can accumulate in the
blood if membranes lack cholesterol receptors
2. Transport Aktif—Eksoositosis
3. Proses pengeluaran
material dari dalam sel
•
•
•
Material diselimuti
membran menyatu dengan
membran plasma sel
Sel berubah bentuk
memerlukan energi
EX: Pelepasan Hormon
atau sampah dari dalam sel
Transport Membran Sel
60
AS Biology, Cell membranes and Transport