Transportasi Sel Tumbuhan dan Hewan

Transportasi senyawa organik dan anorganik adalah proses pengangkutan suatu senyawa organik maupun anorganik dari suatu organel sel ke organel sel lainnya yang terjadi pada sel.

Kali ini saya akan memberikan statement bahwa saya setuju kalau sistem transportasi organik maupun anorganik dalam sel tumbuhan lebih lambat daripada di dalam sel hewan.

pertama saya akan berikan teori yang mengacu pada sistem transportasi pada tumbuhan dan sel hewan. Pertama, transportasi yang mengacu pada statement saya adalah transportasi membran sel.

Tujuan transport zat dari membran ialah:

1. Memasukkan gula, asam amino, dan nutrien lain yang diperlukan sel.

2. Memasukkan oksigen dan mengeluarkan karbondioksida pada proses respirasi sel.

3. Mengatur konsentrasi ion anorganik di dalam sel.

4. Membuang sisa-sisa metabolisme yang bersifat racun.

5. Menjaga kestabilan pH.

6. Menjaga konsentrasi suatu zat untuk mendukung kerja enzim.

Transportasi membran sel ini dibagi menjadi dua bagian penting. yang pertama yaitu Transpor Pasif dan ada Transport Aktif.

Transpor pasif merupakan transportasi sel yang dilakukan melalui membran tanpa membutuhkan energi.

Transpor pasif terjadi karena adanya perbedaan konsentrasi antara zat yang berada di dalam sel dengan zat yang berada di luar sel.

Transport pasif meliputi difusi sederhana, difusi dipermudah(facilitated diffusion) dan osmosis.

Ada beberapa faktor yang memengaruhi kecepatan difusi,yaitu:

• Ukuran partikel. Semakin kecil ukuran partikel, semakin cepat partikel itu akan bergerak, sehingga kecepatan difusi semakin tinggi.
• Ketebalan membran. Semakin tebal membran, semakin lambat kecepatan difusi.
• Luas suatu area. Semakin besar luas area, semakin cepat kecepatan difusinya.
• Jarak. Semakin besar jarak antara dua konsentrasi, semakin lambat kecepatan difusinya.
• Suhu. Semakin tinggi suhu, partikel mendapatkan energi untuk bergerak dengan lebih cepat. Maka, semakin cepat pula kecepatan difusinya.

1. Difusi sederhana

Difusi adalah proses pergerakan partikel, molekul, ion, gas, atau cairan dari konsentrasi tinggi ke konsentrasi yang lebih rendah hingga tercapai suatu keseimbangan.

Molekul hidrofobik dan molekul polar tak bermuatan yang berukuran kecil dapat berdifusi menuruni gradien konsentrasinya secara spontan melalui membran ganda fosfolipid.

Gradien konsentrasi itu sendiri merupakan energi potensial yang mendukung dan mengarahkan pergerakan molekul.

Difusi yang dilakukan makhluk hidup contohnya peristiwa masuknya oksigen dan keluarnya karbondioksida pada respirasi sel.

2. Difusi dipermudah

Difusi dapat dipermudah oleh protein spesifik yang membentuk saluran protein dan protein transport pada membran sel. Mekanisme difusi terfasilitasi adalah sebagai berikut.

a. Difusi yang dipermudah oleh saluran protein

Banyak molekul polar yang berukuran besar dan ion tertahan oleh membran ganda fosfolipid, tetapi dapat berdifusi melalui saluran yang dibentuk oleh protein.

Protei yang biasanya membentuk saluran adalah protein integral.

Saluran protein dapat membuka dan menutup karena adanya rangsangan listrik atau kimiawi, contohnya saat molekul neurotransmiter dapat membuka saluran protein pada membran sel saraf sehingga ion Na+ dapat masuk ke dalam sel.

b. Difusi yang dipermudah oleh protein transport

Protein transpor memiliki sifat seperti enzim yaitu bersifat spesifik terhadap zat dan tempat pengikatan molekul yang diangkutnya. Protein transport dapat berubah bentuk saat mengikat dan melepas molekul yang dibawanya.

Protein transpor pada membran memudahkan difusi molekul asam amino dan glukosa. Pada penyakit turunan sistinuria, sel ginjal tidak memiliki protein yang mentranspor sistein dan asam amino lainnya sehingga di dalam sel ginjal terjadi akumulasi asam amino yang kemudian akan mengkristal menjadi batu ginjal.

3. Osmosis

Osmosis adalah proses bergeraknya molekul pelarut dari larutan konsentrasi rendah ke larutan dengan konsentrasi yang lebih tinggi melalui selaput selektif permeabel.

Larutan hipotonik memiliki konsentrasi zat terlarut lebih rendah, sedangkan larutan hipertonik memiliki konsentrasi zat terlarut lebih tinggi. Larutan isotonik memiliki konsentrasi zat terlarut yang sama.

Osmosis merupakan difusi air melalui membran selektif permeabel yang arahnya ditentukan hanya oleh perbedaan konsentrasi zat terlarut total, bukan banyaknya jenis zat terlarut.

Contoh peristiwa osmosis adalah air laut yang meskipun memiliki beragam jenis zat terlarut, molekul airnya tetap akan bergerak ke larutan gula yang konsentrasinya sangat tinggi.

Suatu larutan memiliki potensial osmosis, yaitu tekanan osmosis pada larutan. Tekanan osmosis adalah tekanan yang diperlukan untuk menahan prgerakan pelarut melalui membran selektif permeabel. Osmosis dapat menjaga keseimbangan konsentrasi larutan di dalam sel dengan konsentrasi larutan di luar sel.

Proses osmosis juga terjadi pada sel hidup di alam. Perubahan bentuk sel terjadi jika terdapat pada larutan yang berbeda.

Sel yang terletak pada larutan isotonik, maka volumenya akan konstan. Dalam hal ini, sel akan mendapat dan kehilangan air yang sama. Banyak hewan-hewan laut, seperti bintang laut (Echinodermata) dan kepiting (Arthropoda) cairan selnya bersifat isotonik dengan lingkungannya.

Jika sel terdapat pada larutan yang hipotonik, maka sel tersebut akan mendapatkan banyak air, sehingga bisa menyebabkan lisis (pada sel hewan), atau turgiditas tinggi (pada sel tumbuhan).

Sebaliknya, jika sel berada pada larutan hipertonik, maka sel banyak kehilangan molekul air, sehingga sel menjadi kecil dan dapat menyebabkan kematian.

Pada hewan, untuk bisa bertahan dalam lingkungan yang hipo- atau hipertonik, maka diperlukan pengaturan keseimbangan air, yaitu dalam proses osmoregulasi.

Contoh peristiwa osmosis adalah air laut yang meskipun memiliki beragam jenis zat terlarut, molekul airnya tetap akan bergerak ke larutan gula yang konsentrasinya sangat tinggi

a. Osmosis pada sel berdinding

Sel tumbuhan, alga, dan jamur memiliki dinding sel. Jika berada pada larutan hipertonik, air di dalam sel keluar sehingga sel mengerut dan membran plasma akan tertarik menjauhi dinding sel, disebut plasmolisis.

Jika sel tumbuhan berada pada larutan yang isotonik, maka akan menjadi lembek.

Namun, jika sel berada pada larutan yang hipotonik, kecenderungan menarik air masuk ke dalam sel akan diimbangi oleh dinding sel sehingga sel akan membesar pada batas normal, disebut turgid.

b. Osmosis pada sel tidak berdinding

Sel hewan tidak memiliki dinding sel. Jika berada pada larutan yang isotonik, colume sel hewan akan stabil, misalnya sel eritrosit akan memiliki bentuk tetap jika dimasukkan ke dalam larutan garam 1%.

Jika sel hewan berada pada larutan hipertonik, air di dalam sel akan keluar dari dalam sel sehingga sel mengerut.

Namun, jika sel hewan berada pada larutan hipotonik, air dari luar sel akan masuk ke dalam sel yang mengakibatkan sel membengkak bahkan pecah, contohnya eritrosit akan mengalami hemolisis jika dimasukkan ke dalam air.

Organisme bersel satu memiliki adaptasi khusus untuk dapat hidup pada lingkungan yang hipertonik maupun hipotonik dengan osmoregulator.

Contohnya Paramaecium sp. memiliki membran sel yang kurang permeabel terhadap air dan vakuola kontraktil untuk memompa air sebagai osmoregulator.

Yang kedua adalah transpor aktif. Transport Aktif ialah transpor zat melalui membran yang melawan gradien konsentrasi sehingga memerlukan energi. Energi yang diperlukan berupa ATP. Transpor aktif meliputi pompa ion, kotranspor, dan endositosis-eksositosis.

1. Pompa ion

Pompa ion adalah transpor ion melalui membran dengan cara melakukan pertukaran ion dari dalam sel dengan ion di luar sel.

Transpor dilakukan oleh protein transpor yang tertanam pada membran plasma menggunakan sumber energi berupa ATP.

Adenosin trifosfat dapat mentransfer gugus fosfat terminalnya ke protein transpor. Perumahan konformasi tersebut membuat ion dapat diikat atau dilepaskan.

Setiap membran plasma memiliki potensial membran, yaitu energi potensial listrik yang timbul akibat distribusi anion dan kation yang tidak sama pada sisi membran yang berlawanan. Sitoplasma bermuatan negatif, sedangkan fluida ekstraseluler bermuatan positif.

Potensial membran berkisar antara 50-200 milivolt, bertindak sebagai baterai atau sumber energi yang memengaruhi transpor substansi bermuatan.

Contoh pompa ion natrium-kalium pada sel hewan. Sel hewan memiliki konsentrasi ion K+ lebih tinggi dan ion Na+ jauh lebih rendah dibandingkan dengan lingkungannya.

Membran sel hewan mempertahankan konsentrasi ion melawan gradien konsentrasi dengan memompa ion Na+ ke luar dan ion K+ masuk ke dalam sel. Pompa ion ada 3 jenis yaitu Unipor, Simpor, dan Antipor. Unipor adalah transfer aktif antara suatu jenis zat yang berlangsung secara searah.

Simpor adalah transfer aktif antara dua zat atau lebih yang berlangsung secara searah. Antipor adalah transfer aktif antara dua zat atau lebih yang berlangsung dalam dua arah.

2. Kotranspor

Kotranspor adalah transpor aktif dari zat tertentu yang dapat menginisiasi transpor zat terlaurt lainnya. Kotranspor dilakukan oleh dua protein transpor dengan energi berupa ATP. Contoh kotranspor, yaitu pompa proton yang menggerakan transpor sukrosa pada sel tumbuhan.

Proton keluar dari sel melalui suatu protein transpor pada membran, kemudian ion H+ yang keluar tersebut membawa sukrosa untuk memasuki sel melalui protein transpor lainnya.

Mekanisme kotranspor sukrosa H+ berguna untuk memindahkan sukrosa hasil fotosintesi ke sel berkas pembuluh daun dan selanjutnya didistribusikan ke organ nonfotosintetik melalui jaringan vaskuler tumbuhan.

3. Eksositosis dan Endositosis

Eksositosis dan endositosis adalah transpor partikel dan molekul besar melalui pelipatan membran plasma atau pembentukan vesikula.

a. Eksositosis

Pada eksositosis, vesikula yang berisi makromolekul dari badan golgi dipindahkan oleh sitoskeleton untuk bergabung dengan membran plasma, kemudian vesikula menumpahkan isinya ke luar sel.

Eksositosis dilakukan oleh sel-sel sekretori, misalnya sel pankreas yang menyekresikan hormon insulin ke dalam darah dan vesikula yang mengeluarkan karbohidrat untuk proses pembentukan dinding sel tumbuhan.

b. Endositosis

Pada endositosis, makromolekul dikelilingi oleh membran plasma yang melipat membentuk vesikula, kemudian vesikula tersebut masuk ke dalam sel. Endositosis pada sel hewan adalah sebagai berikut.

- Fagositosis

Terjadi pada saat sel menelan partikel padat dengan pseudopodia, selanjutnya partikel dibungkus di dalam kantong membran yang besar.

- Pinositosis

Terjadi pada saat fluida ekstraseluler masuk ke dalam lipatan membran plasma yang membenuk vasikula kecil

- Endositosis yang diperantai reseptor

Terjadi ketika fluida ekstraseluler terikat pada reseptor spesifik yang berkumpul pada lubang yang dilapisi protein pada membran plasma, kemudian membentuk vesikula.

Transpor ini bertujuan untuk memperoleh substansi spesifik dalam jumlah besar, misalnya penyerapan kolestrol untuk sintesis membran dan prekusor sintesis steroid lainnya.

Menurut pendapat saya, saya setuju bahwa transportasi senyawa organik dan anorganik dalam sel hewan lebih cepat ketimbang pada sel tumbuhan.

Pertama-tama ditinjau dari struktur tubuh sel pada hewan dan tumbuhan, mereka memiliki perbedaan struktur sel yang cukup signifikan.

Sel hewan ukurannya lebih kecil dari sel tumbuhan, tidak memiliki plastida, tidak memiliki dinding sel, memiliki lisosom, memiliki sentrosom, mempunyai bentuk tidak tetap, dan tidak memiliki vakuola (walaupun ada juga yang memiliki vakuola tapi ukurannya kecil).

Sedangkan pada sel tumbuhan ukuran sel lebih besar dari sel hewan, umumnya memiliki plastida, memiliki dinding sel dan membran sel, tidak memiliki lisosom, tidak memiliki sentrosom, mempunyai bentuk yang tetap, dan memiliki vakuola ukuran besar dan biasanya berjumlah banyak.

Antara sel hewan dan tumbuhan memiliki banyak perbedaan, tetapi yang saya ambil intinya adalah perbedaan lapisan terluarnya.

Sel hewan hanya dilapisi oleh membran sel sedangkan sel tumbuhan mempunyai 2 lapisan sekaligus yaitu dinding sel dan juga membran sel atau membran plasma.

Fungsi dari dinding sel adalah memberi bentuk sel tumbuhan, melindungi bagian dalam sel dari pengaruh lingkungan dan menjaga sel tumbuhan agar tidak pecah akibat masuknya air secara berlebihan. Dinding sel menyebabkan sel tidak dapat bergerak dan berkembang bebas.

Namun, hal ini berakibat positif karena dinding-dinding sel dapat memberikan dukungan, perlindungan dan penyaring (filter) bagi struktur dan fungsi sel sendiri. Dinding sel mencegah kelebihan air yang masuk ke dalam sel.

Dinding rumah terbuat dari berbagai macam komponen, tergantung golongan organisme. Pada tumbuhan, dinding-dinding sel sebagian besar terbentuk oleh polimer karbohidrat (pektin, selulosa, hemiselulosa, dan lignin sebagai penyusun penting). Pada bakteri, peptidoglikan (suatu glikoprotein) menyusun dinding sel.

Fungi memiliki dinding sel yang terbentuk dari kitin. Sementara itu, dinding sel alga terbentuk dari glikoprotein, pektin, dan sakarida sederhana (gula).

Sedangkan fungsi dari membran sel adalah melindungi inti sel dan sistem kelangsungan hidup yang bekerja di dalam sitoplasma.

Model mosaik fluida yang disusun berdasarkan hukum-hukum termodinamika untuk menjelaskan struktur membran sel.

Pada model ini, protein penyusun membran dijabarkan sebagai sekelompok molekul globular heterogenus yang tersusun dalam struktur amfipatik, yaitu dengan gugus ionik dan polar menghadap ke fase akuatik, dan gugus non-polar menghadap ke dalam interior membran yang disebut matriks fosfolipid dan bersifat hidrofibik.

Himpunan-himpunan molekul globular tersebut terbenam sebagian ke dalam matriks fosfolipid tersebut. Struktur membran teratur membentuk lapisan ganda fluida yang diskontinu, dan sebagian kecil dari matriks fosfolipid berinteraksi dengan molekul globular tersebut sehinggal struktur mosaik fluida merupakan analogi lipoprotein atau protein integral di dalam larutan membran ganda fosfolipid.

Dari pernyataan di atas itulah kita dapat menyimpulkan bahwa dinding sel itu mempunyai struktur yang sangat kuat , padat dan juga kaku belum lagi ditambah oleh membran sel , dapat dilogika bahwa jika pelindungnya aja sudah tebal seperti itu berarti proses masuknya senyawa pun juga melalui banyak tahapan.

Sehingga jika dilogika, maka permukaan sel tumbuhan akan lebih tebal dibandingkan dengan sel hewan karena sel tumbuhan memiliki dinding sel dan membran sel, sedangkan sel hewan hanya memiliki membran sel.

Lalu didalam membran sel ada selektif permeable yang menyeleksi benda-benda asing dari luar yang masuk kedalam sel , belum tentu senyawa yang masuk dapat diizinkan maka pantaslah jika untuk masuk melewati dinding sel dan juga membran sel sangatlah sulit dan juga lama, sehingga gambarannya bahwa sel tumbuhan harus melewati 2 tahap sedangkan sel hewan hanya 1 tahap. 

entu saja dengan begitu, maka sel hewan memiliki transpor yang lebih cepat ketimbang dengan sel tumbuhan.

Lalu alasan yang kedua yaitu adalah banyaknya organel sel yang terdapat pada sel tumbuhan. Kita tahu bahwa organel sel hewan lebih simple dan jumlahnya lebih sedikit ketimbang dengan sel tumbuhan yang memiliki organel sel yang lebih kompleks dan jumlahnya lebih banyak. Jika dipikir secara logis, maka sel tumbuhan yang memiliki organel sel yang kompleks akan membutuhkan waktu yang cukup lama untuk melakukan transpor.

Mengapa demikian? Karena sel yang memiliki organel sel lebih kompleks akan melakukan transpor dengan tahapan-tahapan yang cukup lama karena harus melewati dari 1 organel ke organel lainnya. Setelah melewati suatu organel maka transpor juga harus melewati organel selanjutnya hingga organel terakhir. Jika kalian bingung, saya akan menganalogikannya sebagai tubuh manusia.

Tubuh manusia terdiri dari banyak organ mulai dari organ yang berfungsi sebagai pernafasan, peredaran darah, dan pencernaan. Contohnya pada saat kita makan maka makanan yang kita santap pertama-tama tentunya akan melewati mulut.

Setelah dikunyah dan ditelan, makanan akan melewati kerongkongan, lalu akan menuju lambung dan usus, dan akhirnya sisa makanan yang tidak dibutuhkan tubuh akan dikeluarkan melalui rektum berupa feses. Pernafasan juga sama melalui hidung lalu ke laring, faring dan akhirnya pertukaran oksigen dan karbondioksida di bagian alveolus di paru-paru. Hal yang perlu kita ketahui lagi yaitu transportasi senyawa pada sel tumbuhan hanya berjalan satu arah saja, dan arahnya hanya ke atas saja, sedangkan pada sel hewan, transportasi berjalan 2 arah, ke atas dan ke bawah. Saya akan menganalogikan transportasi sel dengan cinta kasih seseorang terhadap orang yang dikasihinya. 

Kika cinta ini hanya berjalan 1 arah maka cinta ini tidak akan pernah sempurna. Sedangkan jika ada interaksi 2 arah, maka cinta ini akan terus tumbuh menjadi cinta yang sempurna dan luar biasa. Pada realitasnya, sel tumbuhan hanya mengalirkan senyawa ke 1 arah saja yaitu ke atas, ini artinya arah alirannya melawan arus gravitasi yang arahnya ke bawah.

Sehingga ini akan lebih membuat organel-organel di dalam sel tumbuhan bekerja lebih keras, dan tentu waktu adalah hal yang dipengaruhi oleh proses ini. Tetapi pada sel hewan sistem transportasinya lebih fleksibel dan lebih bebas daripada sel tumbuhan sehingga pengaliran senyawa organik dan anorganik akan berjalan cepat. 

Maka dari pernyataan di atas dapat disimpulkan bahwa transportasi senyawa organik dan anorganik pada sel tumbuhan lebih lambat daripada transportasi senyawa pada sel hewan. Alasannya adalah:

1. Perbedaan lapisan terluarnya. Sel hewan hanya dilapisi oleh membran sel sedangkan sel tumbuhan mempunyai 2 lapisan sekaligus yaitu        dinding sel dan juga membran sel atau membrane plasma.

2. Banyaknya organel sel yang terdapat pada sel tumbuhan lebih banyak daripada sel hewan

3. Transportasi senyawa pada sel tumbuhan hanya berjalan satu arah saja, dan arahnya hanya ke atas saja, sedangkan pada sel hewan, transportasi berjalan 2 arah, ke atas dan ke bawah.

Di akhir kata, saya menegaskan kembali bahwa saya setuju dengan pernyataan yang berkata " Transportasi senyawa pada sel tumbuhan lebih lambat daripada sel hewan". Saya kira hanya itu saja yang dapat saya sampaikan. Dengan demikian, saya mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya pada pembaca. Saya mohon maaf apabila ada kesalahan ejaan kata, bahasa, dan lain-lain. Sekian dan terima kasih.

DAFTAR PUSTAKA

http://www.biologi-sel.com/2012/11/perbedaan-sel-hewan-dan-sel-tumbuhan.html

https://id.wikipedia.org/wiki/Transpor_pasif

https://id.wikipedia.org/wiki/Membran_sel

https://id.wikipedia.org/wiki/Dinding_sel

Penerbit Erlangga, 2016. Biologi Untuk SMA/MA Kelas XI Kelompok Peminatan Matematika dan Ilmu-Ilmu Alam Jilid 2, Jakarta: PT. Gelora Aksara Pratama.