Senin, 15 September 2014

Makalah Membran Plasma

BAB I
PENDAHULUAN
Max Schultze menyatakan bahwa sel merupakan struktur fungsional makluk hidup. Dan telah kita ketahui juga bahwa sel merupakan unit terkecil dan sederhana yang menyusun tubuh suatu organisme. Sehingga dalam kajian sel dalam menjalankan perannya sebagai penyusun tubuh dibutuhkan suatu ilmu dasar yang sekarang kita sebut sebagai Fisiologi. Fisiologi disebut juga dengan ilmu faal hewan yaitu ilmu yang mempelajari tentang fungsi faal tubuh makhluk hidup, bagaimana prosesnya sehingga hewan dapat mempertahankan eksistensinya, namun sekarang timbul suatu pertanyaan yakni “bagaimana dan apa peran fisiologi itu sendiri sebagai suatu ilmu?”  Beberapa pertanyaan akan timbul, salah satunya yakni membran plasma yang berfungsi sebagai pembatas antara komponen luar sel dan komponen dalam sel . Sekarang timbul pertanyaan, “bagaimana struktur dari membran plasma sehingga fungsi utama nya sebagai pembatas dalam berlangsung dengan baik dan bagaimana pula proses molekul  bisa melewati membran yang molekul tersebut sangat dibutuhkan oleh tubuh kita?” Maka, dalam pencapaian menjawab semua pertanyaan yang timbul dan dalam kajian pemenuhan tugas mata kuliah Fisiologi Hewan, untuk itu kami akan membahas tentang Pengertian Fisiologi, Struktur dan Fungsi Membran Sel berupa deskripsi dari fisiologi, deskripsi membran sel baik secara struktur, maupun fungsi membran sel, dan yang terakhir adalah transport zat pada membran sel.







BAB II
PEMBAHASAN
2.1 Pengertian Fisiologi
Fisiologi merupakan Ilmu yang mempelajari tentang fisiologi tubuh makluk hidup, bagaimana prosesnya sehingga hewan dapat mempertahankan eksistensinya. Mempelajari fungsi fisiologi tubuh dengan cara menerapkan metode-metode fisik dan kimia pada kaidah biologi (Hudson. 2013).
Studi fisiologi telah dilakukan sebelum Masehi, terutama hal-hal yang berkaitan dengan pengobatan. Studi fisiologi telah dilakukan dengan Yunani, Cina dan Timur Tengah. Awal ketertarikan manusia dengan Fisiologi Hewan diawali dengan usaha manusia dalam peternakan dan budidaya ikan. Orang-orang di Indonesia mempelajari bagaimana ikan bertelur dan kebutuhan akan pakan ikan.
Studi fisiologi biasanya menggunakan kerangka filosofi mekanik dan vitalistik.  Fisiologi hewan mempelajari tentang apa yang dilakukan oleh organisme heterotrof dan bagaimana mereka melakukannya agar dapat lulus hidup dan dapat mengatasi berbagai tantangan dari lingkungan hidupnya agar dapat mempertahankan eksistensinya.
Adapun tujuan mempelajari Fisiologi adalah mempelajari tentang alat-alat tubuh hewa dalam mempertahankan kenormalan proses dalam tubuh dan bagaimana kelangsungan hidup unit atau jaringan. Ada 3 komponen proses yang berperan dalam mempertahankan proses keberlangsungan hidup yakni :
1.      Homoestatis adalah suatu konsep yang mengacu pada suatu kondisi mempertahankan kondisi fisika dan kimia yang relatif konstan dalam lingkungan internal.
2.      Metabolisme adalah suatu proses dalam upaya mempertahankan dan memelihara kelangsungan hidup fungsi sel.
3.      Intergrasi adalah penyatuan dari kinerja sel, jaringan, dan organ tubuh. (Hudson.2013)


2.2 Struktur Membran Sel
            Secara umum, setiap sel memiliki membran sel, sitoplasma dan nukleus. Sitoplasma dan nukleus secara bersama-sama menyusun protoplasma. Di dalam sitoplasma terdapat berbagai organel. Sel tumbuhan, alga dan prokariota mengembangkan dinding sel sementara sel hewan tidak.

2.2.1 Membran Sel
Membran Sel adalah bagian protoplasma yang berbentuk lapisan tipis dan berfungsi membatasi isi sel dengan lingkungannya.
Membran plasma bukan hanya sekedar pembungkus yang bersifat inert, tetapi mengandung banyak enzim penting dan system transpor. Selain itu, pada permukaan membran plasma terletak banyak reseptor yang berbeda-beda untuk mengenali sel lain, mengikat hormon tertentu, dan merasakan berbagai isyarat lain yang berasal dari lingkungan luar (Amar. 2010).

2.2.2 Teori Penyusun Membran Sel
Menurut Gortel dan Grendel (1925)
a. Membran berupa struktur yang membatasi sel yang terdiri atas lipid yang mengandung gugus polar dan gugus yang bersifat hidrofob.
b. Gugus polar mengarah ke bagian luar dari bilayer, dan gugus hidrofob (rantai asam lemak) berada di bagian tengah dari lipid bilayer (Saefuddin.2010).



Gambar 2.2.1 Struktur Membran Sel (Gortel dan Grendel)

Menurut Singer dan Nicholson (1972) :: Model mosaik
a. Membran plasma terdiri atas lipid bilayer yang berada dalam keadaan fluid dan dapat bergerak lateral dalam daerah membran (struktur dinamis) interaksi yang sementara atau semipermanen.
b. Protein terdistribusi secara mosaik yang berbeda dengan lipid partikel tidak membentuk suatu lapisan kontinyu. Protein dapat melintasi membran fosfolipid, atau berada dibagian tepi sel (Saefuddin.2010).
Gambar 2.2.2 Struktur Membran Sel (Singer dan Nicholson)

2.2.3 Komposisi Membran Sel
Komponen yang paling utama pembentuk membran plasma adalah protein , Karbohidrat dan Lipid. Protein tersebut terbagi atas 3 bagian utama yakni :
a. Protein Integral : Mengandung daerah hidrofobik yang terbenam dibagian tengah dari lapisan lipid bilayer yang bersifat hidrofilik.
Posisi : memanjang dan menjangkau lapisan ganda membran secara asimetris.
Protein intergral terbagi atas 2 bagian :
       1. Ektoprotein intergral : adanya penonjolan yang lebih besar dari bagian hidrofiliknya pada permukaan luar membran.
       2. Endoprotein intergral: adanya penonjolan ke bagian dalam membran yakni sitoplasma.
b. Protein Perifer : tidak berinteraksi langsung dengan fosfolipid didalam lapisan ganda
c. Protein bertaut lipid : melekat pada membran dengan ikatan kovalen.
 





Gambar 2.2.3 Struktur Protein pada Membran Sel
Komponen lain pembentuk membran plasma adalah karbohidrat, sekitar 10%.
Karbohidrat merupakan senyawa penting membran plasma dan berperan dalam proses pengenalan sel dengan sel atau sel dengan substansi antar sel.  Penyebaran karbohidrat pada membran plasma bersifat asimetris karena membran plasma merupakan membran asimetris artinya molekul-molekul lipida lembaran luar membran plasma berbeda dengan molekul-molekul lipida di lembaran dalam, demikian pula molekul-molekul polipeptida yang tersembul di kedua lembaran dwilapis lipida juga berbeda, akibatnya penyebaran karbohidrat pada membran plasma juga berbeda.
Rantai-rantai karbohidrat dari sebagian glikolipida, glikoprotein dan proteoglikan pada membran plasma selalu berada di permukaan non sitosolik, tidak pernah berada di permukaan sitosolik. Hal ini berkaitan erat dengan fungsi dari senyawa karbohidrat sebagai sarana komunikasi antar sel atau sel dengan substansi antar sel.
 





Gambar 2.2.4 Struktur Karbohidrat pada Membran Sel
Komponen lain penyusun membran plasma adalah lipid bilayer, sebagai kerangka struktur membran dan berfungsi sebagai penghalang (barrier) yang membatasi pergerakan molekul secara acak (Hery.2013).



Gambar 2.2.5 Struktur Lipid Bilayer pada Membran Sel

2.3 Fungsi Membran Sel
a)      Sebagai pembatas lingkungan sitosolik dan lingkungan non sitosolik.
b)      Mengatur permeabilitas terhadap senyawa-senyawa atau ion yang melewatinya, sifat permeabilitas ini diatur oleh protein integral/protein transmembran.
c)      Protein selaput berfungsi sebagai protein pengenal atau sebagai reseptor molekul-molekul khusus (hormon, antigen, metabolit) dan agensia khas (bakteri, virus).
d)     Protein membran berfungsi sebagai enzim khusus, misalnya pada membrane mitokondria, kloroplast, retikulum endoplasma, aparatus Golgi, membran sel dan lain-lain.
e)      Membran sebagai kelompokan molekul yang dapat berfungsi sebagai reseptor terhadap perubahan lingkungan seperti perubahan suhu, macam dan intensitas
cahaya.

2.4 Transport melalui Sistem Membran
2.4.1 Transport Aktif
Transport aktif merupakan pengangkutan lintas membran melawan arah gradient konsentrasi dengan menggunakan ATP, melibatkan pertukaran ion Nadan K+. Transport aktif merupakan gerakan satu arah dan dipengaruhi oleh muatan listrik di dalam dan di luar sel. Muatan listrik ini terutama ditentukan oleh ion-ion Natrium(Na+) , Kalium(K+) dan ion Klor (Cl-) (Sergey. 2009).

            Konsentrasi ion K+ yang tinggi diperlukan untuk sintesa protein, glikolisis dan proses vital lainnya. Keberadaaan Na dan K penting untuk mengendalikan pengaturan osmosis, mempertahankan kegiatan listrik dalam sel saraf dan memacu transport aktif bagi zat-zat lain seperti glukosa dan asam amino (Bima. 2008).

Endositosis
Merupakan proses masuknya beberapa partikel padat atau tetes melalui membran sel. Dapat terjadi pada organisme satu sel. Endositosis dapat berupa :
Fagositosis
Proses aktif lain dimana sel memasukan substansi melintasi membran disebut fagositosis atau disebut juga makan sel. Pada proses ini uluran sitoplasma yang disebut psedopodia mendekap (melingkari) partikel padat disebelah luar sel. Sekali partikel dilingkari, membrane melekuk kedalam, membentuk kantung yang berisi partikel tersebut. Kantung yang terbentuk ini disebut vakuola fagositik yng kemudian memisahkan diri dari membran sel. Pada waktu bersamaan terjadi pencernaan partikel yang terdapat di dalam vakuola fagositik. Partikel yang tidak tercerna dan zat ampas hasil metabolisme sel di singkirkan dari dalam sel dengan fagositik terbalik.

Pinositosis
Pada pinositosis atau dikenal juga sebagai minum sel, substansi yang di dekap lebih merupakan larutan dari pada partikel padat . disini tidak nampak ada uluran sitoplasma sehingga caranya adalah dengan menarik larutan ke permukaan membran, dan membrane melekukkearah dalam dan melingkari larutan dan akhirnya terpisah dari membran.
 





                                                           

Gambar 2.4.1 Mekanisme Endositosis

Eksositosis
Merupakan proses keluarnya beberapa partikel padat atau tetes melalui membran sel. Dapat terjadi bila didalam beberapa sel kelenjar, Sekresi pada enzim pencenaan didalam sitoplasma, dan dikeluarkanl lewat sel untuk melakukan fungsinya diluar sel.







Gambar 2.4.2 Mekanisme Eksositosis
2.4.2 Transport Pasif
Transpor pasif merupakan perpindahan zat yang tidak memerlukan energi. Perpindahan zat ini terjadi karena perbedaan konsentrasi antara zat atau larutan. Transpor pasif melalui peristiwa difusi, osmosis, dan difusi terbantu.








Gambar 2.4.3 Mekanisme Transport Pasif pada Membran Sel

Difusi

Difusi merupakan proses perpindahan atau pergerakan molekul zat atau gas dari konsentrasi tinggi ke konsentrasi rendah. Difusi melalui membran dapat berlangsung melalui tiga mekanisme, yaitu difusi sederhana (simple difusion), difusi melalui saluran yang terbentuk oleh protein transmembran (simple difusion by chanel formed), dan difusi difasilitasi (fasiliated difusion)

Gambar 2.4.4 Proses Difusi pada Membran Sel
Osmosis
Pada hakekatnya osmosis adalah proses difusi. Para ahli kimia mengatakan bahwa osmosis adalah difusi dari tiap-tiap pelarut melalui suatu selaput yang permeabel secara diferensial. Membran sel yang meloloskan molekul tertentu tetapi menghalangi molekul lain dikatakan permeabel secara diferensial. Secara sederhana dapat dikatakan bahwa osmosis adalah difusi air melalui selaput yang permeabel secara diferensial dari suatu tempat berkonsentrasi tinggi ke tempat yang berkonsentrasi rendah.
Osmosis merupakan difusi pelarut melintasi membran selektif yang arah perpindahannya ditentukan oleh beda konsentrasi zat terlarut total (dari hipotonis ke hipertonis)

Gambar 2.4.5 Proses Osmosis Pada Membran Sel

Difusi Terbantu (Fasilitasi)
Merupakan proses berpindahnya molekul berupa glukosa, asam amino dan ion-ion lainnya dengan menggunakan protein pembawa pada protein Integral di membran sel.
(Crayonpedia. 2010)
Gambar 2.4.6 Proses Difusi Terfasilitasi

2.4.3 Mekanisme Pemasukan Zat ke Dalam Sel
            Masuknya molekul kedalam sel, bukan merembes begitu saja, karena sel itu dibatasi dengan cairan antar sel bertetangga atau dunia luar oleh membra.
Membran sel berangka dasar dua lapis fosfolipida. Diantara molekul lemak yang tersebar, ada juga protein yang berfungsi sebagai reseptor, transporter atau carrier.  Jika sari makanan tergolong lemak, atau larut dalam lemal mudah berdifusi ke dalam sel tanpa perlu ada reseptor pada membran tersebut.
            Hormon golongan steroid juga larut dalam lemak, dan mudah berdifusi ke dalam sel. Tetapi, bagi golongan lemak ini ada reseptor dalam sitoplasma yang akan mengangkut zat kedalam inti, terutama yang berbentuk hormon seperti testosterone, estrogen.
            Molekul lain yang dapat berdifusi bebas masuk sel adalah air (H2O), Oksigen (O2), Karbon dioksida (CO), asam nukleat dan vitamin. Sedangkan untuk glukosa dan ion-ion seperti unsur Na, K, Ca dan Cl harus ada reseptor sendiri.
            Banyaknya zat masuk kedalam sel dengan cara berdifusi, baik bebas maupun bereseptor, tergantung dengan kadar zat itu di dalam dan diluar sel. Jika kadar di luar sel lebh besar daripada di dalam, maka zat itu akan berdifusi. Sebaliknya jika kadarnya lebih tinggi dalam sel, zat tidak bias dibawa masuk, bahkan arah perembesan adalah sebaliknya, dari dalam ke luar. Ada pula masuknya zat ke dalam sel, disamping harus memiliki reseptor, juga harus mengeluarkan energi tertentu. Zat yang dibawa masuk ke dalam sel akan dibawa masuk ke dalam sel meski kadarnya di luar lebih rendah daripada di dalam sel (Hudson.2013).



























BAB III
PENUTUP
3.1 Ringkasan
            Dari pembahasan tersebut, dapat disimpulkan bahwa :
1. Fisiologi merupakan salah satu cabang ilmu pengetahuan yang mempelajari tentang bagian tubuh makluk hidup, dan lebih menekankan tentang bagaimana proses sehingga organisme mampu mempertahankan eksistensinya.
2. Membran Sel merupakan suatu selaput sel tipis yang berada di bagian luar sitoplasma dengan sifatnya yakni selektif permeabel.
3. Fungsi utama dari membran sel yakni sebagai pengatur pertukaran zat antara sitoplasma dan bagian luar sel.
4. Beberapa mekanisme dalam pertukaran zat pada sel yakni dengan transport aktif yang menggunakan energi dan transport pasif yang tanpa menggunakan energi. Dan disamping transport tersebut, ada juga dalam bentuk pinositosis dan fagositosis.















DAFTAR PUSTAKA

Amar, B. 2010 Membrane Structure and Function.    
http://www.pc.maricopa.edu/Biology/amartisubirana/BIO20181/AdobePDfiles/MebraneStructureandFunction.pdf .(Diakses pada tanggal 10 Februari 2014).
Bima. 2008. Permeabilitas. http://bima.ipb.ac.id/~tpb-ipb/materi/prak_biologi.
(Diakses pada tanggal 8 Februari 2014)
Berne.  2002. Mammalian Physiology (Power Point). Las Vegas : Universitas Neva
da Las Vegas (UNLV)
Crayonpedia. 2014. Mekanisme Transpor Melalui Membran. http://crayonpedia.org. (di akses pada tanggal 09 Februari 2014)
Kasparov, Sergey. 2009. Physiology of the Cell Membrane.
10 Februari 2014)
Purnobasuki, Hery. 2013. Struktur dan Fungsi Sel. http://hery_purnobasuki_pdf238// (Diakses pada tanggal 09 Februari 2014)
Saefudin. 2010.  Struktur dan Fungsi Sel. http://www.pdffactory.com// (Diakses pada tanggal 09 Februari 2014)
Sidabutar, Hudson. 2013. Fisiologi Hewan. Medan : FMIPA Unimed

            

Tidak ada komentar:

Posting Komentar