Contoh Transpor pasif: Pengertian, jenis, contoh, ciri-ciri

Transpor pasif adalah jenis transpor seluler di mana zat seperti ion dan molekul bergerak ke bawah gradien konsentrasinya masing-masing. Artinya zat cenderung berpindah dari area dengan konsentrasi lebih tinggi ke area dengan konsentrasi lebih rendah.

Zat cenderung bergerak menuju wilayah yang jumlahnya sedikit. Karena pergerakannya menurun atau sepanjang gradien konsentrasinya, proses tersebut tidak memerlukan energi metabolik (misalnya ATP) sebagai lawan transpor aktif, jenis transpor seluler lain yang pada dasarnya memerlukan ATP untuk memindahkan zat melawan gradien konsentrasinya. Empat tipe utama transpor pasif adalah (1) difusi sederhana, (2) difusi terfasilitasi, (3) filtrasi, dan (4) osmosis.

Pengertian

Transpor pasif adalah pergerakan molekul melalui membran permeabel tanpa mengeluarkan energi kimia. Dalam transpor pasif, zat pindah dari konsentrasi tinggi ke rendah Transpor pasif adalah pergerakan molekul melalui membran permeabel tanpa mengeluarkan energi kimia.

Transpor pasif memainkan peran penting dalam sejumlah proses biologis dengan memungkinkan tubuh untuk menggerakan nutrisi dan bahan limbah masuk dan keluar dari sel tanpa harus menggunakan energi untuk melakukannya.

Transport pasif, seperti difusi dan osmosis, bahan dengan berat molekul kecil bergerak melintasi membran. Difusi, osmosis, dan difusi difasilitasi adalah contoh dari transpor pasif yang bisa Anda lihat aksinya di berbagai lingkungan di seluruh tubuh.

Ciri-ciri Transportasi Pasif

  • Transpor pasif tidak memerlukan masukan energi, karena senyawa dapat bergerak bebas melintasi membran hanya berdasarkan gradien konsentrasi yang diinginkan.
  • Tidak seperti transpor aktif, ia tidak memerlukan masukan energi seluler karena ia didorong oleh kecenderungan sistem untuk tumbuh dalam entropi.
  • Tingkat transpor pasif bergantung pada permeabilitas membran sel, yang pada gilirannya, bergantung pada organisasi dan karakteristik membran lipid dan protein.
  • Transpor pasif terjadi melalui difusi sederhana atau melalui pori-pori di membran plasma.
  • Bentuk pasif dari transportasi, difusi, dan osmosis memindahkan material dengan berat molekul kecil.
    Transpor pasif tidak bergantung pada protein membran dan katabolisme molekul biologis untuk energi.

Pendahuluan: Transportasi Pasif

Membran plasma harus membolehkan atau mencegah zat-zat tertentu dari memasuki atau meninggalkan sel. Dengan kata lain, membran plasma bersifat selektif permiabel; mereka memungkinkan beberapa zat untuk melewati, tetapi tidak yang lain. Jika mereka kehilangan selektivitas ini, sel tidak lagi mampu menopang dirinya sendiri, dan itu akan dihancurkan.

Beberapa sel memerlukan sejumlah besar zat-zat tertentu daripada sel-sel lain; mereka harus memiliki cara untuk mendapatkan bahan-bahan dari cairan ekstraselular. Hal ini mungkin terjadi secara pasif, saat bahan tertentu bergerak ke sana kemari, atau sel mungkin memiliki mekanisme khusus yang memfasilitasi transportasi.

Beberapa bahan sangat penting untuk sel yang menghabiskan sebagian energinya (hidrolisis adenosin trifosfat (ATP)) untuk mendapatkan bahan-bahan ini. Sel darah merah menggunakan beberapa energi mereka untuk melakukan hal ini. Semua sel menghabiskan sebagian besar energi mereka untuk mempertahankan ketidakseimbangan ion natrium dan kalium antara bagian dalam dan luar sel.

Bentuk yang paling langsung transportasi membran bersifat pasif. Transport pasif adalah fenomena yang terjadi secara alamiah dan sel tidak memerlukan untuk mengerahkan segala energinya untuk menyelesaikan gerakan. Dalam transpor pasif, zat bergerak dari daerah konsentrasi tinggi ke daerah konsentrasi rendah. Sebuah ruang fisik di mana ada berbagai konsentrasi zat tunggal dikatakan memiliki gradien konsentrasi.

Difusi mencerminkan kecenderungan molekul untuk menyebar, jika mereka memiliki ruang untuk melakukannya. Dalam contoh klasik, molekul oksigen mengalir dari lingkungan yang kaya oksigen di luar sel ke dalam lingkungan miskin oksigen, menyebar melintasi membran sel.

Difusi memungkinkan molekul untuk bergerak dari daerah di mana jumlah mereka tinggi ke lokasi di mana jumlah mereka rendah. Sel tidak harus mengeluarkan segala energi untuk memindahkan molekul, karena mereka mendorong melalui membran sendiri.

Transpor pasif
Difusi adalah jenis transportasi pasif. Difusi melalui membran permeabel zat bergerak dari daerah konsentrasi tinggi (cairan ekstraseluler, dalam hal ini) menuruni gradien konsentrasinya (ke dalam sitoplasma).

Bentuk transportasi pasif adalah difusi dan osmosis, memindahkan bahan dengan berat molekul kecil melintasi membran. Zat berdifusi dari daerah konsentrasi tinggi ke daerah konsentrasi rendah; Proses ini berlanjut sampai substansi merata pada sistem.

Dalam larutan yang mengandung lebih dari satu substansi, setiap jenis molekul berdifusi sesuai gradien konsentrasi sendiri, independen dari difusi zat lainnya. Banyak faktor yang dapat mempengaruhi laju difusi, namun tidak terbatas pada, termasuk,gradien konsentrasi, ukuran partikel yang menyebar, dan suhu sistem.

Transpor pasif
Pengertian Transpor pasif pada sel

Dalam difusi difasilitasi, struktur dalam membran sel membantu proses bersama. Beberapa molekul mungkin tidak alami sesuai melalui membran. Mereka bisa melakukan perjalanan ke saluran ion, struktur dalam membran sel yang memungkinkan molekul yang lebih besar dan ion untuk melewati. Mereka juga dapat terhubung dengan protein pembawa. Protein ini gembok dan bertindak seperti kunci untuk membuka membran sel dan memungkinkan molekul untuk masuk.

Osmosis adalah bentuk lain dari transpor pasif. Hal ini terkait erat dengan difusi, tetapi khusus mengacu pada air, daripada molekul apapun. Air akan bergerak melintasi membran jika keseimbangan garam melintasi membran tidak merata.

Air bergerak dari sisi dengan konsentrasi rendah garam ke sisi dengan konsentrasi tinggi, tujuan menyamakan distribusi dengan mengencerkan hipertonik, atau sisi lebih asin. Setelah kedua sisi membran yang isotonik, dengan konsentrasi yang sama garam, air akan berhenti bergerak.

Transpor pasif dapat memiliki perangkap bagi tubuh. Molekul berbahaya mungkin dapat melewati membran sel karena mereka cukup kecil atau mereka menyerupai sel kimia yang harus untuk gunakan. Setelah masuk, mereka dapat merusak sel, membajak dan memaksa untuk memproduksi protein nakal, atau berbagai masalah lain.

Orang bisa melihat transpor pasif di tempat kerja di luar tubuh serta di dalamnya. Sebagai contoh, difusi umumnya digunakan untuk teknik seperti membuat pelat agar mikroorganisme untuk penelitian.

Peneliti dapat memberikan antibiotik untuk satu bidang piring dan mengandalkan mereka untuk menyebar seluruh gel, bergerak menjauh dari area di mana mereka sangat terkonsentrasi. Demikian juga, osmosis dapat memainkan peran dalam percobaan ilmiah di mana orang perlu untuk memindahkan air melintasi membran dengan mengubah keseimbangan garam di kedua sisi.

Dalam sistem kehidupan, difusi zat masuk dan keluar dari sel dimediasi oleh membran plasma. Beberapa bahan berdifusi mudah melalui membran, tetapi yang lain terhalang; bagian mereka dimungkinkan oleh protein khusus, seperti saluran dan transporter.

Sifat kimia makhluk hidup terjadi dalam larutan air; menyeimbangkan konsentrasi mereka adalah solusi masalah yang sedang berlangsung. Dalam sistem kehidupan, difusi beberapa zat akan lambat atau sulit tanpa protein membran yang memfasilitasi transportasi.

Transpor pasif dan transpor aktif

Baik transpor pasif dan transpor aktif adalah mekanisme transpor seluler yang digunakan oleh sel untuk memindahkan zat melintasi membran biologis. Transpor pasif, bagaimanapun, berbeda dari transpor aktif dalam cara zat bergerak di sepanjang arah gradien konsentrasinya masing-masing sebagai lawan dari pergerakan zat yang berlawanan dengan gradiennya dalam transpor aktif. Pergerakan zat dalam transpor pasif menuju arah yang berlawanan dengan transpor aktif.

Dalam transpor pasif, zat (misalnya ion dan zat terlarut) bergerak melintasi membran dari wilayah dengan konsentrasi lebih tinggi ke wilayah dengan konsentrasi lebih rendah. Gerakannya digambarkan menuruni bukit. Oleh karena itu, energi seluler (misalnya ATP) tidak diperlukan karena berada dalam transpor aktif. Sebaliknya, transpor pasif menggunakan energi kinetik dan alam untuk menggerakkan gerakan. Sebaliknya, pada transpor aktif pergerakannya menanjak, artinya berpindah dari daerah yang jumlahnya lebih sedikit ke daerah yang sudah lebih banyak jumlahnya. Oleh karena itu, umumnya proses tersebut menggunakan ATP sebagai penggeraknya.

Contoh transportasi pasif

Dalam memindahkan zat melintasi membran biologis, transpor pasif mungkin atau mungkin tidak membutuhkan bantuan protein membran. Ada empat contoh utama transpor pasif yaitu (1) difusi sederhana, (2) difusi terfasilitasi, (3) filtrasi, dan (4) osmosis.

Difusi sederhana dan terfasilitasi mengacu pada pergerakan total molekul dari konsentrasi yang lebih tinggi ke konsentrasi yang lebih rendah. Osmosis mengacu pada difusi pelarut (biasanya molekul air) melalui membran semipermeabel dari konsentrasi zat terlarut yang lebih rendah ke yang lebih tinggi. Filtrasi adalah pergerakan molekul air dan zat terlarut melintasi membran sel yang didorong oleh tekanan hidrostatis yang dihasilkan oleh sistem kardiovaskular.

Peranan

Pengangkutan pasif penting untuk berfungsinya tumbuhan dan hewan. Pada tumbuhan, misalnya, gas seperti karbon dioksida dan oksigen berdifusi masuk dan keluar sel tumbuhan melalui lubang stomata sesuai dengan gradien konsentrasinya masing-masing. Karbon dioksida sangat penting bagi tumbuhan karena merupakan salah satu reaktan utama fotosintesis. Salah satu sumber karbondioksida adalah hewan yang melepaskan gas melalui ekspirasi. Pelepasan karbon dioksida ke lingkungan ini dimediasi oleh transpor pasif. Secara khusus, difusi karbon dioksida terjadi di lapisan kapiler antara darah dan cairan jaringan. Saat berdifusi dari jaringan ke darah, ia kemudian dibawa ke paru-paru di mana ia berdifusi lagi dari darah ke dalam alveoli untuk dihembuskan keluar. Saat karbon dioksida keluar, oksigen, pada gilirannya, bergerak ke paru-paru dan diangkut ke jaringan tubuh juga melalui difusi sederhana.

Fungsi Transpor pasif

Pengangkutan membran sangat penting untuk:

  • Ini biasanya terjadi di sawar darah-otak karena molekul tertentu, seperti natrium tiopental, dapat berdifusi melintasi membran.
  • Difusi pasif terjadi di seluruh plasenta karena semua partikel zat terlarut dipertukarkan antara ibu dan janin.
  • Bentuk pasif dari transportasi, difusi dan osmosis, memindahkan material dengan berat molekul kecil melintasi membran.
  • Molekul makanan yang dicerna (asam amino, glukosa) bergerak menuruni gradien konsentrasi dari usus ke darah. Produk limbah seperti karbondioksida atau urea mengalir melalui difusi dari sel-sel tubuh ke dalam aliran darah.
  • Oksigen bergerak dari konsentrasi tinggi (di kantung udara) ke konsentrasi yang lebih rendah (di dalam darah). Karbon dioksida bergerak dari konsentrasi tinggi (di dalam darah) ke konsentrasi yang lebih rendah (di kantung udara).
  • Pentingnya biologis osmosis adalah memfasilitasi distribusi nutrisi penting dalam tubuh dan ekskresi produk sisa metabolisme. Sel memiliki membran semipermeabel, dan osmosis memungkinkan pelarut cair melewati membran sel ini.
  • Pada hewan (termasuk manusia), filtrasi ginjal membuang limbah dari darah.

Jenis Transpor Pasif

Empat jenis utama transpor pasif adalah difusi sederhana, difusi terfasilitasi, filtrasi, dan / atau osmosis.

1. Difusi Sederhana.

  • Difusi adalah proses transportasi pasif.
  • Suatu zat cenderung berpindah dari area dengan konsentrasi tinggi ke area dengan konsentrasi rendah sampai konsentrasinya sama di seluruh ruang.
  • Bahan bergerak di dalam sitosol sel melalui difusi, dan bahan tertentu bergerak melalui membran plasma melalui difusi.
  • Difusi tidak mengeluarkan energi. Sebaliknya konsentrasi material yang berbeda di area yang berbeda merupakan bentuk energi potensial, dan difusi adalah disipasi energi potensial tersebut saat material bergerak ke bawah gradien konsentrasinya, dari tinggi ke rendah.
  • Beberapa faktor mempengaruhi laju difusi.
  • Tingkat gradien konsentrasi: Semakin besar perbedaan konsentrasi, semakin cepat difusi. Semakin dekat distribusi material ke ekuilibrium, semakin lambat pula laju difusi.
  • Massa molekul berdifusi: Molekul yang lebih masif bergerak lebih lambat karena lebih sulit baginya untuk bergerak di antara molekul zat yang dilaluinya; oleh karena itu, mereka menyebar lebih lambat.
  • Suhu: Suhu yang lebih tinggi meningkatkan energi dan oleh karena itu pergerakan molekul, meningkatkan laju difusi.
  • Kerapatan pelarut: Saat kerapatan pelarut meningkat, laju difusi menurun. Molekul melambat karena mereka memiliki waktu yang lebih sulit untuk menembus medium yang lebih padat.

2. Difusi terfasilitasi.

  • Dalam transpor terfasilitasi, juga disebut difusi terfasilitasi, material bergerak melintasi membran plasma dengan bantuan protein transmembran menuruni gradien konsentrasi (dari konsentrasi tinggi ke rendah) tanpa mengeluarkan energi seluler.
  • Namun, zat yang menjalani transportasi yang difasilitasi tidak akan berdifusi dengan mudah atau cepat melintasi membran plasma.
  • Solusi untuk memindahkan zat polar dan zat lain melintasi membran plasma terletak pada protein yang membentang di permukaannya.
  • Materi yang diangkut pertama kali menempel pada protein atau reseptor glikoprotein di permukaan luar membran plasma. Hal ini memungkinkan material yang dibutuhkan sel dikeluarkan dari cairan ekstraseluler.
  • Zat tersebut kemudian diteruskan ke protein integral tertentu yang memfasilitasi perjalanannya karena mereka membentuk saluran atau pori-pori yang memungkinkan zat tertentu melewati membran.
  • Protein integral yang terlibat dalam transpor yang difasilitasi secara kolektif disebut sebagai protein transpor, dan mereka berfungsi sebagai saluran untuk material atau pembawa.

3. Filtras.

  • Filtrasi adalah pergerakan molekul air dan zat terlarut melintasi membran sel karena tekanan hidrostatik yang dihasilkan oleh sistem kardiovaskular.
  • Bergantung pada ukuran pori-pori membran, hanya zat terlarut dengan ukuran tertentu yang dapat melewatinya.
  • Misalnya, pori-pori membran kapsul Bowman di ginjal sangat kecil, dan hanya albumin, protein terkecil, yang memiliki peluang untuk disaring. Di sisi lain, pori-pori membran sel hati sangat besar sehingga memungkinkan berbagai zat terlarut untuk melewati dan dimetabolisme.

4. Osmosi.

  • Osmosis adalah difusi air melalui membran semipermeabel menurut gradien konsentrasi air melintasi membran.
  • Sedangkan difusi mengangkut material melintasi membran dan di dalam sel, osmosis hanya mengangkut air melintasi membran dan membran membatasi difusi zat terlarut di dalam air. Osmosis dengan demikian merupakan kasus khusus dari difusi.
  • Air, seperti zat lain, berpindah dari area dengan konsentrasi lebih tinggi ke konsentrasi lebih rendah.
    Difusi air melalui membran — osmosis — akan berlanjut sampai gradien konsentrasi air menjadi nol. Osmosis berlangsung terus-menerus dalam sistem kehidupan.
  • Ada tiga jenis larutan Osmosis: larutan isotonik, larutan hipotonik, dan larutan hipertonik.
  • Larutan isotonik adalah ketika konsentrasi zat terlarut ekstraseluler seimbang dengan konsentrasi di dalam sel. Dalam larutan isotonik, molekul air masih bergerak di antara larutan, tetapi kecepatannya sama dari kedua arah, sehingga pergerakan air seimbang antara bagian dalam sel dan bagian luar sel.
  • Larutan hipotonik terjadi ketika konsentrasi zat terlarut di luar sel lebih rendah daripada konsentrasi di dalam sel. Dalam larutan hipotonik, air bergerak ke dalam sel, menurunkan gradien konsentrasinya (dari konsentrasi air yang lebih tinggi ke lebih rendah). Itu bisa menyebabkan sel membengkak.
  • Larutan hipertonik terjadi ketika konsentrasi zat terlarut lebih tinggi daripada konsentrasi di dalam sel. Dalam larutan hipertonik, air akan keluar sehingga menyebabkan sel menyusut.

Protein Saluran dan Pembawa untuk Transpor Pasif (Protein Transpor Terfasilitasi)

  • Beberapa molekul, seperti karbon dioksida dan oksigen, dapat berdifusi melintasi membran plasma secara langsung, tetapi yang lain membutuhkan bantuan untuk melintasi inti hidrofobiknya.
  • Dalam difusi terfasilitasi, suatu bentuk transpor pasif, molekul berdifusi melintasi membran plasma dengan bantuan protein membran, seperti saluran dan pembawa.
  • Terdapat gradien konsentrasi untuk molekul-molekul ini, sehingga mereka berpotensi untuk berdifusi ke dalam (atau keluar) sel dengan cara bergerak ke bawah.
  • Namun, karena mereka bermuatan atau polar, mereka tidak dapat melintasi bagian fosfolipid membran tanpa bantuan.
  • Protein transpor yang difasilitasi melindungi molekul-molekul ini dari inti hidrofobik membran, menyediakan rute yang dapat mereka lewati.

Saluran

  • Protein saluran menjangkau membran dan membuat terowongan hidrofilik melewatinya, memungkinkan molekul targetnya melewati melalui difusi.
  • Saluran sangat selektif dan hanya akan menerima satu jenis molekul (atau beberapa molekul yang berkerabat dekat) untuk diangkut.
  • Melewati protein saluran memungkinkan senyawa polar dan bermuatan untuk menghindari inti hidrofobik dari membran plasma, yang jika tidak akan memperlambat atau menghalangi masuknya mereka ke dalam sel.
  • Beberapa protein saluran terbuka sepanjang waktu, tetapi yang lain “berpagar,” yang berarti bahwa saluran dapat membuka atau menutup sebagai respons terhadap sinyal tertentu (seperti sinyal listrik atau pengikatan molekul).

Contoh. Aquaporin adalah protein saluran yang memungkinkan air melintasi membran dengan sangat cepat, dan berperan penting dalam sel tumbuhan, sel darah merah, dan bagian tertentu dari ginjal (di mana mereka meminimalkan jumlah air yang hilang sebagai urin).

Protein pembawa

  • Kelas protein transmembran lain yang terlibat dalam transpor terfasilitasi terdiri dari protein pembawa.
  • Protein pembawa dapat mengubah bentuknya untuk memindahkan molekul target dari satu sisi membran ke sisi lain.
  • Seperti protein saluran, protein pembawa biasanya selektif untuk satu atau beberapa zat.
  • Seringkali, mereka akan berubah bentuk sebagai respons terhadap pengikatan molekul target mereka, dengan perubahan bentuk memindahkan molekul ke sisi berlawanan dari membran.
  • Protein pembawa yang terlibat dalam difusi yang difasilitasi hanya menyediakan molekul hidrofilik dengan cara untuk turun ke gradien konsentrasi yang ada (bukan bertindak sebagai pompa).

Ringkasan

  • Membran plasma bersifat selektif permiabel; jika mereka kehilangan selektivitas ini, sel tidak lagi mampu menopang dirinya sendiri.
  • Transpor pasif adalah pergerakan molekul melalui membran permeabel tanpa mengeluarkan energi kimia.
  • Dalam transpor pasif, zat hanya pindah dari daerah konsentrasi tinggi ke daerah konsentrasi rendah, yang tidak memerlukan input energi.
  • Gradien konsentrasi, ukuran partikel yang menyebar, dan suhu sistem mempengaruhi laju difusi.
  • Beberapa bahan mudah berdifusi melalui membran, tetapi yang lain membutuhkan protein khusus, seperti protein saluran dan transporter, untuk membawa mereka ke dalam atau keluar dari sel.



Contoh Transpor pasif: Pengertian, jenis, contoh, ciri-ciri

Tinggalkan Balasan

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *

Kembali ke Atas