Pompa Natrium-Kalium, Endositosis, dan Eksositosis

Transport molekul melewati membran yang terjadi pada sel hewan dapat terjadi secara pasif maupun aktif. Transport aktif merupakan perpindahan molekul melewati membran yang terjadi melawan gradien konsentrasi dengan bantuan energi dalam bentuk ATP. Disebut melawan gradien konsentrasi karena molekul-molekul akan bergerak dari larutan berkonsentrasi rendah menuju larutan berkonsentrasi tinggi. Penting diingat adalah bahwa yang berpindah adalah molekul zat terlarut.

Transport aktif tidak berusaha mencari kesamaan konsentrasi antara kedua belah pihak. Transport ini bertujuan untuk mempertahankan konsentrasi molekul tertentu tetap dalam jumlah normal agar tubuh dapat bekerja dengan optimal. Beberapa molekul dijaga tetap dalam konsentrasi tinggi di dalam sel dan rendah di luar sel, demikian pula sebaliknya. Pembahasan tentang transport aktif akan ditekankan pada pompa natrium-kalium, endositosis, dan eksositosis.

Pompa natrium-kalium

Sel hewan memiliki konsentrasi kalium yang tinggi dan konsentrasi natrium yang rendah, sebaliknya pada cairan ekstraseluler konsentrasi kalium rendah sedangkan konsentrasi natrium tinggi. Kalium perlu dipertahankan dalam konsentrasi tinggi agar proses fisiologis penting di dalam sel tidak terganggu.

Pompa natrium-kalium terjadi dengan bantuan protein pembawa. Suatu protein integral yang berperan sebagai pembawa ion masuk dan keluar sel. Protein ini akan aktif apabila mendapat energi dalam bentuk ATP. Gugus fosfat dalam ATP akan terikat pada protein pembawa dan menyebabkan terjadinya perubahan struktur protein yang berakibat ion kalium masuk sel dan natrium keluar sel.

Pompa natrium-kalium

Proses perpindahan yang terjadi pada pompa natrium-kalium adalah sebagai berikut.

• Ion Na⁺ dari sitoplasma akan berikatan dengan protein pembawa, dalam keadaan ini protein tersebut mudah sekali berikatan dengan Na⁺ (memiliki afinitas yang tinggi terhadap Na⁺).
• Pengikatan Na⁺ memicu terjadinya fosforilasi oleh ATP, gugus fosfat akan menempel pada protein.
• Fosforilasi menyebabkan perubahan struktur protein, sehingga kehilangan afinitas terhadap Na⁺ dan melepaskan ion Na⁺ ke luar sel.
• Bentuk baru protein tersebut memiliki afinitas yang tinggi terhadap K⁺, sehingga ion K⁺ dari luar sel berikatan dengan protein pembawa. Ion K⁺ yang berikatan memicu dilepaskannya gugus fosfat yang tadinya berikatan.
• Lepasnya gugus fosfat menyebabkan protein kembali ke bentuk awalnya, bentuk awal ini memiliki afinitas yang rendah terhadap ion K⁺.
• Afinitas yang rendah terhadap K⁺ menyebabkan ion ini dilepaskan di dalam sel, dan terjadi pengikatan terhadap ion Na⁺. Siklus berulang kembali.

Endositosis

Endositosis adalah peristiwa masuknya zat-zat ke dalam sel melalui pembentukan kantung membran sel. Bagian kecil dari membran sel akan melekuk ke dalam, membungkus zat-zat tertentu dalam kantung kecil yang disebut vesikel. Peristiwa endositosis dapat dibedakan menjadi pinositosis dan fagositosis.

Fagositosis dan Pinositosis

Pinositosis

Pinositosis merupakan peristiwa sel menelan benda cair (meminum). Sebenarnya yang penting dan dibutuhkan sel bukanlah cairan yang ditelan, namun partikel-partikel kecil yang larut dalam cairan tersebut. Sel-sel epitel usus melakukan pinositosis untuk menelan nutrisi yang dihasilkan dari proses pencernaan makanan.

Fagositosis

Fagositosis merupakan peristiwa sel menelan benda padat (partikel makanan). Fagositosis umum terjadi pada protozoa seperti amoeba yang memakan partikel makanan. Sel darah putih juga melakukan fagositosis untuk menelan bakteri dan zat asing yang masuk ke dalam tubuh.

Eksositosis

Eksositosis adalah peristiwa keluarnya zat-zat dari dalam sel dengan vesikel. Zat-zat yang akan dikeluarkan dari dalam sel akan dibungkus dalam bentuk vesikel oleh kompleks golgi. Vesikel ini akan bergerak menuju membran sel, menyatu dengan membran dan membebaskan isinya ke luar sel.

Eksositosis

Contoh eksositosis adalah amoeba yang mengeluarkan sisa-sisa pencernaan keluar dari sel. Dalam tubuh hewan, eksositosis terjadi pada sel-sel yang mensekresikan zat-zat tertentu. Misalnya saja sel-sel pankreas yang mensekresikan insulin, proses pengeluaran insulin diawali dengan dibungkusnya insulin dalam bentuk vesikel, ditransport menuju membran, dan dilepaskan ke luar sel. Enzim dan hormon-hormon lain juga dikeluarkan dari dalam sel melalui proses eksositosis.

Baca juga: Difusi, Difusi Terbantu, dan Osmosis