TRANSPOR AKTIF: TRANSPOR PRIMER DAN SEKUNDER - BIOLOGI - 2025

The transpor aktif adalah jenis sel transportasi dimana molekul zat terlarut bergerak melintasi membran sel, dari daerah dengan konsentrasi yang lebih rendah dari zat terlarut ke suatu daerah di mana konsentrasi ini lebih tinggi.

Apa yang terjadi secara alami adalah bahwa molekul-molekul bergerak dari sisi tempat mereka lebih terkonsentrasi ke sisi di mana mereka lebih terkonsentrasi; Ini adalah apa yang terjadi secara spontan tanpa jenis energi apa pun yang diterapkan dalam prosesnya. Dalam kasus ini, molekul dikatakan bergerak ke bawah gradien konsentrasi.

Sebaliknya, dalam transpor aktif, partikel bergerak melawan gradien konsentrasi dan akibatnya mengonsumsi energi dari sel. Energi ini biasanya berasal dari adenosine triphosphate (ATP).

Molekul terlarut terkadang memiliki konsentrasi yang lebih tinggi di dalam sel daripada di luar, tetapi jika tubuh membutuhkannya, molekul ini diangkut ke dalam oleh protein pembawa yang ditemukan di membran sel.

Apa transpor aktif?

Untuk memahami terdiri dari apa transpor aktif, perlu dipahami apa yang terjadi pada kedua sisi membran yang melaluinya transpor terjadi.

Ketika suatu zat berada dalam konsentrasi yang berbeda di sisi berlawanan dari sebuah membran, dikatakan bahwa terdapat gradien konsentrasi. Karena atom dan molekul dapat bermuatan listrik, maka gradien listrik juga dapat terbentuk di antara kompartemen di kedua sisi membran.

Gerakan ionik adalah selektif terhadap kation atau anion karena ukuran pori dan polarisasinya. Ketika dua anion berpindah dari bagian dalam ke bagian luar sel, bagian luarnya berubah dari +5 menjadi +3. Sumber: Wikimedia commons. Penulis: Methylisopropylisergamide.

Ada perbedaan potensial listrik setiap kali ada pemisahan muatan di ruang angkasa. Faktanya, sel hidup sering kali memiliki apa yang disebut potensial membran, yaitu perbedaan potensial listrik (tegangan) melintasi membran, yang disebabkan oleh distribusi muatan yang tidak merata.

Gradien biasa terjadi pada membran biologis, sehingga pengeluaran energi sering kali diperlukan untuk memindahkan molekul tertentu melawan gradien ini.

Energi digunakan untuk memindahkan senyawa ini melalui protein yang dimasukkan ke dalam membran dan berfungsi sebagai transporter.

Jika protein menyisipkan molekul melawan gradien konsentrasi, itu adalah transpor aktif. Jika pengangkutan molekul-molekul ini tidak membutuhkan energi, pengangkutannya dikatakan pasif. Tergantung dari mana energi itu berasal, transpor aktif dapat bersifat primer atau sekunder.

Transpor aktif primer

Transpor aktif primer adalah transpor aktif yang secara langsung menggunakan sumber energi kimia (misalnya ATP) untuk memindahkan molekul melintasi membran melawan gradiennya.

Salah satu contoh terpenting dalam biologi untuk menggambarkan mekanisme transpor aktif primer ini adalah pompa natrium-kalium, yang ditemukan dalam sel hewan dan yang fungsinya penting untuk sel-sel ini.

Pompa natrium-kalium adalah protein membran yang mengangkut natrium keluar dari sel dan kalium ke dalam sel. Untuk melakukan pengangkutan ini pompa membutuhkan energi dari ATP.

Transpor aktif sekunder

Transpor aktif sekunder adalah yang menggunakan energi yang tersimpan di dalam sel, energi ini berbeda dari ATP dan karenanya muncul perbedaan antara dua jenis transpor.

Energi yang digunakan oleh transpor aktif sekunder berasal dari gradien yang dihasilkan oleh transpor aktif primer, dan dapat digunakan untuk mentranspor molekul lain terhadap gradien konsentrasinya.

Misalnya, dengan meningkatkan konsentrasi ion natrium di ruang ekstraseluler, karena operasi pompa natrium-kalium, gradien elektrokimia dihasilkan oleh perbedaan konsentrasi ion ini di kedua sisi membran.

Dalam kondisi ini, ion natrium akan cenderung bergerak sepanjang gradien konsentrasinya dan akan kembali ke bagian dalam sel melalui protein transporter.

Co-transporter

Energi dari gradien elektrokimia natrium ini dapat digunakan untuk mengangkut zat lain melawan gradiennya. Yang terjadi adalah transpor bersama dan dilakukan oleh protein transporter yang disebut co-transporter (karena keduanya mengangkut dua elemen secara bersamaan).

Contoh co-transporter yang penting adalah protein pertukaran natrium-glukosa, yang mengangkut kation natrium menuruni gradiennya dan, pada gilirannya, menggunakan energi ini untuk memasuki molekul glukosa melawan gradiennya. Ini adalah mekanisme dimana glukosa memasuki sel hidup.

Pada contoh sebelumnya, protein co-transporter menggerakkan dua elemen ke arah yang sama (di dalam sel). Ketika kedua elemen bergerak ke arah yang sama, protein yang mengangkutnya disebut sebagai symporter.

Namun, co-transporter juga dapat memindahkan senyawa ke arah yang berlawanan; dalam hal ini, protein transporter disebut anti-carrier, meskipun mereka juga dikenal sebagai exchanger atau counter-transporter.

Contoh anti-pembawa adalah penukar natrium-kalsium, yang melakukan salah satu proses seluler terpenting dalam menghilangkan kalsium dari sel. Ia menggunakan energi gradien elektrokimia natrium untuk memobilisasi kalsium keluar dari sel: satu daun kation kalsium untuk setiap tiga kation natrium yang masuk.

Perbedaan antara Eksositosis dan Transpor Aktif

Eksositosis adalah mekanisme transportasi seluler penting lainnya. Fungsinya untuk mengeluarkan bahan sisa dari sel ke cairan ekstraseluler. Pada eksositosis, transpor dimediasi oleh vesikel.

Perbedaan utama antara eksositosis dan transpor aktif adalah bahwa dalam eksositosis partikel yang akan diangkut dibungkus dalam struktur yang dikelilingi oleh membran (vesikel), yang menyatu dengan membran sel untuk melepaskan isinya ke luar.

Dalam pengangkutan aktif, barang yang akan diangkut dapat dipindahkan ke dua arah, ke dalam atau ke luar. Sebaliknya, eksositosis hanya mengangkut isinya ke luar.

Terakhir, transpor aktif melibatkan protein sebagai media transpor, bukan struktur membran seperti pada eksositosis.

Referensi

1. Alberts, B., Johnson, A., Lewis, J., Morgan, D., Raff, M., Roberts, K. & Walter, P. (2014). Molecular Biology of the Cell (edisi ke-6th). Ilmu Garland.
2. Campbell, N. & Reece, J. (2005). Biology (2nd ed.) Pearson Education.
3. Lodish, H., Berk, A., Kaiser, C., Krieger, M., Bretscher, A., Ploegh, H., Amon, A. & Martin, K. (2016). Molecular Cell Biology (edisi ke-8th). WH Freeman dan Perusahaan.
4. Purves, W., Sadava, D., Orians, G. & Heller, H. (2004). Life: the science of biologi (edisi ke-7). Sinauer Associates dan WH Freeman.
5. Solomon, E., Berg, L. & Martin, D. (2004). Biology (edisi ke-7) Cengage Learning.