MEMBRAN SEL DAN TRANSPORT

Agustina Setiawati, M.Sc., Apt

MODEL MEMBRANFluid 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 PERIFER Terikat pada permukaan membran sel Penanda spesifik untuk sel (ANTIGEN)

PROTEIN INTEGRAL/TRANSMEMBRAN Menembus membran sel

Sebagai protein transport Kanal, pompa ion

2007-2008

ASAM AMINO APA SAJA YANG MENYUSUN PROTEIN MAMBRAN?

KELAS ASAM AMINO

nonpolar & hidrofobik

polar &hidrofilik

I like thepolar onesthe best!

KELAS ASAM AMINO

ASAM AMINO dalam PROTEIN MEMBRAN

Dalam membran asam amino nonpolar

hidrofobik Tertanam dalam

membran Permukaan Membran

asam amino polar hidrofilik Berada di luar

(menghadap ke lingkungan luar atau sitoplasma)

Polar areasof protein

Nonpolar areas of protein

FUNGSI PROTEIN MEMBRAN SELOutside

Plasmamembrane

InsideTransporter Reseptor Sebagai ENZIM

Penanda spesifik Pelekatan Sitoskeleton

Adhesi SEL

Dibedakan menjadi 2:1. GLIKOLIPID2. GLIKOPROTEIN

KARBOHIDRAT MEMBRAN

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 pasifSel tidak butuh energi

1. Difusi2. Difusi Terfasilitasi3. Osmosis

Transport aktifSel butuh energi

1. Pompa protein2. Endositosis3. Eksositosis

high

low

This is gonna

be hard work!!

high

low

Weeee!!!

TRANSPOR PASIF Sel tidak butuh energi Molekul bergerak secara acak Molekul bergerak dari konsentrasi

tinggi ke rendah (TinggiRendah)

1. Difusi2. Difusi terfasilitasi– difusi yang

diperantarai protein membran3. Osmosis – difusi air

TRANSPOR PASIF

1. DIFUSI

http://bio.winona.edu/berg/Free.htm

29

30

AS Biology, Cell membranes and Transport

31

FAKTOR yang mempengaruhi Kecepatan Difusi

1. Gradien konsentrasiMakin besar gradien konsentrasi semakin cepat difusi

2. Suhumakin tinggi suhu, makin tinggi energi kinetik molekul sehingga probabilitas difusi lebih besar

3. Luas permukaan difusimakin luas permukaan difusi semakin banyak molekul yg berdifusi

4. Tipe molekul/ion yang berdifusiMolekul yang lebih besar lebih sulit berdifusiMolekul non polar/hidrofobik lebih mudah berdifusi karena larut dalam ekor non polar fosfolipid.

AS Biology, Cell membranes and Transport

32

MOLEKUL yang ditransport secara DIFUSI

1. Oxygen – Non-polar so diffuses very quickly.

2. Carbon dioxide – Polar but very small so diffuses quickly.

3. Water – Polar but also very small so diffuses quickly.

Gas exchange in lungs by diffusion

2. DIFUSI TERFASILITASI: difusi melalui protein membran, yg disebut protein transport

a. Protein transport bersifat SPESIFIK– hanya molekul tertentu yg dpt melewati membran

b. Mentransport molekul besar atau bermuatan

2. DIFUSI TERFASILITASI

Carrier Protein

Konsentrasi TINGGI

GLUKOSA

Proteinchannel

Go to Section:

ProteinTransport

High

LowKonsentrasi RENDAH

Transpoter glukosa (GluT)

TIPE PROTEIN TRANSPORT

3 Tipe Protein Transport:1. uniport

2. symport

3. antiport

ProteinTransport Uniport

extracellularfluid

intracellularfluid

Membawa 1 jenis molekul melewati membran

Memindahkan 2 molekul berbeda secara bersamaan ke arah yang sama

intracellularfluid

extracellularfluid

ProteinTransport Symport

Menukarkan 2 molekul berbeda dengan arah yang berlawanan

intracellularfluid

extracellularfluid

ProteinTransport Antiport

Osmosis animationOsmosis

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.

42

Osmosis

Apa yg terjadi bila sel (mamalia) atau tumbuhan

diletakkan pada larutan hipotonis atau hipertonis?

Larutan HIPOTONISHipotonis: 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 HipertonisHipertonis: 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: Sel mengkerut (Plasmolysis)!

shrinks

Isotonic SolutionIsotonic: 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 CB

Hypertonic Isotonic Hypotonic

Sel tumbuhan Apabila sel tumbuhan berada dalam

lingkungan hipotonis disebutTURGID. Prosesnya disebut TEKANAN TURGOR.

Water

CentralVacuole

Water

WaterWater

Apabila sel tumbuhan berada dalam lingkungan hipertonis, membran plasma terlepas dari dinding sel (vakuola kosong)

Proses kehilangan air ini disebut PLASMOLYSIS

Water Water

CellWall Water

plasma membrane

TRANSPORT AKTIF

•Sel butuh ENERGI dalam bentuk ATP• Molekul bergerak dari konsentrasi RENDAH ke TINGGI •(RENDAH TINGGI)• Ada 3 tipe:

1. Pompa protein2. Endositosis3. Eksositosis

Transport Aktif—Pompa Protein

Membutuhkan protein membran utk mentransport molekulContoh:Pompa Natrium KaliumPompa Na/K ATP-ase

Protein membutuhkan energi untuk mengubah bentuk saat transport : proses ini butuh energy!

Proses transport aktif melalui pompa protein

Figure 5.18

Transportprotein

1

FLUIDOUTSIDECELL

Firstsolute

First solute, inside cell, binds to protein

Phosphorylated transport protein

2 ATP transfers phosphate to protein

3 Protein releases solute outside cell

4 Second solute binds to protein

Second solute

5 Phosphate detaches from protein

6 Protein releases second solute into cell

Contoh pompa protein transport aktif

Mengambil material yg besar dari luar ke dalam sel

Butuh energi Membentuk vakuola

makanan atau endosom

Transport Aktif—Endositosis

3 types Endositosis:A. FagositosisB. PinositosisC. Receptor-mediated endocytosis

What are differences among them?

2. Transport Aktif—Endositosis

56

FAGOSITOSIS

57

PINOSITOSIS

Receptor Mediated Endocytosis

Harmful levels of cholesterol can accumulate in the blood if membranes lack cholesterol receptors

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

2. Transport Aktif—Eksoositosis

AS Biology, Cell membranes and Transport

60

Transport Membran Sel

Want to know more? Just ask!