Transportasi zat melintasi membran

Dalam hal ini, zat yang harus diperoleh atau dikeluarkan sel melewati membran (karenanya namanya “melalui”). 

Ada dua jenis transportasi, pasif dan aktif.

Transportasi pasif.

Zat melewati membran tanpa pengeluaran energi untuk sel. Ini berarti bahwa mereka didorong oleh difusi yang mendukung gradien elektrokimia (mereka pergi dari tempat yang konsentrasinya lebih tinggi ke tempat yang lebih sedikit) atau oleh osmosis (dalam kasus air). Ketika kita berbicara tentang gradien elektrokimia, kita mengacu pada perbedaan konsentrasi ion dan, akibatnya, muatan listrik, di satu sisi dan sisi lain dari membran. Ini menghasilkan variasi listrik dan kimia antara kompartemen yang dipisahkan oleh membran, yang dikenal sebagai gradien elektrokimia. 

Dengan mempertimbangkan hal di atas, kita dapat mengklasifikasikan moda transportasi ini menjadi tiga kelompok:

  • Osmosa. Ini berlaku untuk aliran bersih air melalui membran semi-permeabel (yang melakukannya dalam proporsi yang lebih besar dari larutan yang paling encer, di mana zat terlarut lebih sedikit, ke larutan yang lebih pekat). Ini juga dapat dianggap sebagai bentuk kompleks dari difusi sederhana.
    Osmosis adalah proses vital bagi sel karena jika mereka tidak dapat mengontrol atau mengkompensasinya, mereka membengkak sampai mereka pecah atau kehilangan air sampai menjadi dehidrasi dan berkerut sesuai dengan tonisitas (tingkat konsentrasi garam) dari lingkungan eksternal di mana mereka berada. dalam kaitannya dengan interior seluler mereka..
  • Difusi sederhana. Mereka melewati membran tanpa harus melakukan apa pun untuk memfasilitasi perjalanan mereka. Molekul melewati antara molekul lipid membran (yang menciptakan lingkungan hidrofobik di dalam). Hanya molekul nonpolar (hidrofobik) seperti beberapa hormon steroid, atau molekul polar yang sangat kecil, seperti gas pernapasan (oksigen dan karbon dioksida) yang dapat “menggunakan” sistem transportasi ini . 
  • Diseminasi yang difasilitasi. Molekul melintasi membran melalui saluran protein yang membuka atau menutup dengan memodifikasi bentuk protein ketika bersentuhan dengan zat yang diangkut. Protein membran yang memodifikasi bentuknya untuk memfasilitasi perjalanan selektif ini disebut permease , protein pengangkut, atau pembawa. Ini adalah bentuk pass-through untuk banyak molekul polar, seperti karbohidrat, asam amino, dll. Mereka juga digunakan oleh molekul tanpa karakteristik polar yang jelas (etanol, urea, dll.). Banyak ion kecil melintasi membran melalui saluran protein.

Transportasi aktif.

Zat melewati membran dalam arah kebalikan dari gradien elektrokimia mereka (dari tempat mereka paling tidak terkonsentrasi ke tempat mereka paling terkonsentrasi). Melawan gradien elektrokimia. Oleh karena itu sel harus mengeluarkan energi. Passage dicapai oleh protein membran khusus, umumnya dikenal sebagai “pompa”, yang menggunakan (menghidrolisis) ATP saat berfungsi. Kasus yang paling terkenal adalah kasus pompa Na-K, yang bertanggung jawab atas apa yang disebut potensial membran, yang menyebabkan muatan listrik positif dipertahankan di bagian luar sel terhadap bagian dalam, yang negatif.

Pengoperasian pompa Na-K sangat penting untuk fisiologi hewan, karena secara langsung terlibat dalam mempertahankan volume sel dan secara bersamaan mengaktifkan pengangkutan zat terlarut lain ke dalam sel. Mekanisme ini juga sangat penting dalam kasus sel saraf dan otot, yang bertanggung jawab untuk menciptakan apa yang disebut potensial listrik membran (perbedaan muatan listrik antara bagian dalam dan luar), penting dalam mekanisme transmisi impuls saraf. Faktanya, sebagian besar energi dalam bentuk ATP di sel-sel ini dikeluarkan untuk pengoperasian pompa ini .