Dinding Sel vs Membran Sel, Cepat Mana?

Halo kawan-kawan. Kali ini saya akan membahas mengenai mengapa transportasi senyawa organik dan anorganik yang masuk atau keluar pada sel tumbuhan justru lebih lambat dari pada sel hewan. Sebelum lebih jauh, saya akan menjelaskan mengenai sel terlebih dahulu. Dalam biologi, sel adalah kumpulan materi paling sederhana yang dapat hidup dan merupakan unit penyusun semua makhluk hidup.Sel mampu melakukan semua aktivitas kehidupan dan sebagian besar reaksi kimia untuk mempertahankan kehidupan berlangsung di dalam sel. Selain itu ada beberapa teori mengenai sel juga. Berikut ini adalah beberapa teori atau penemuan mengenai sel. Pada tahun1665 Robert Hooke adalah orang pertama menemukan sel melalui penemuannya sel gabus dan memberi nama sel pertama kalinya. 

Anthony Van Leeuvenhoek tahun 1674 menemukan mikroskop lalu melihat sel hidup dari alga spryogyra dan bakteri menggunakan mikroskop.   Teori Sel menurut Scheilden dan Schwann menyatakan bahwa 'Sel merupakan unit dasar kehidupan dan setiap mahluk hidup tersusun dari sel. Scheilden mengamati sel pada tumbuhan sedangkan Schwann mengamati pada sel hewan.Pada tahun 1840 Johannes Parkinje memperkenalkan istilah protoplasma yang merupakan cairan di dalam sel/ kental. Teori Sel menurut Max Schelze dan Thomas Huxley menyatakan bahwa  sel merupakan kesatuan fungsional kehidupan. Teori Sel Menurut Rudolf Virchow yang mengatakan bahwa 'Semua sel berasal dari sel sebelumnya (omne cellulae e cellula)'. Teori Sel menurut Robert Brown adalah 'Pada sel terdapat inti sel (Nukleus)'. 

Robert Brown juga merupakan penemu nucleus. Nucleus merupakan organel yang sangat penting karena nucleus yang mengatur segala aktivitas di dalam sel. Walther Flemming (1843-1913) dan Eduard Strasburger (1875) mengamati pembelahan sel pada reproduksi sel sehinga memunculkan teori sel baru, yaitu "sel merupakan kesatuan reproduksi dari mahluk hidup". Sel terdiri dari banyak organel-organel di dalamnya. Kali ini saya akan membahas mengenai membrane sel terlebih dahulu. 

Membran sel adalah fitur universal yang dimiliki oleh semua jenis sel berupa lapisan antarmuka yang disebut membran plasma, yang memisahkan sel dengan lingkungan di luar sel sehingga antara sel dengan lingkungan luar terdapa sebuah pertantara cyaitu adalah cairan plasma yang digunakan untuk membatasi, terutama untuk melindungi inti se dari bahaya yang dapat terjadijika tidak ada pelindungnya dan sistem kelangsungan hidup yang bekerja di dalam sitoplasma. Membran sel berada di tumbuhan dan hewan. 

Membran sel merupakan lapisan paling luar pada sel hewan. Struktur membran sel terdiri dari fosfolipid ,protein, oligosakarida, glikolipid dan kolesterol. Fungsi membran sel adalah sebagai perlindung sel, penyokong, mengontrol pergerakan material yang keluar masuk sel, penghalang antara sel dengan lingkungan luar dan menjaga homeostatis.

Fungsi lain dari membran sel adalah sebagai lalu lintas molekul dan juga ion. Molekul yang dapat melewati adalah molekul hidrofibik dan molekul yang sangat kecil. Sedangkan molekul - molekul lain yang besar membutuhkan mekanisme khusus untuk dapat melewati membran sel. Transportasi pada membran sel dibagi menjadi dua yaitu transport aktif dan transport pasif. Transpor aktif adalah jenis transpor membran sel yang membutuhkan energi dalam melakukan  aktivitasnya. 

Nahh.. energi yang dibutuhkan dalam transpor aktif sel ini sendiri yaitu ATP. Sifat utama yang dimiliki oleh transpor aktif ini sendiri yaitu melawan gradien konsentrasi. Artinya pada transpor aktif  terjadi pemompaan yang memaksa zat untuk melewati membran dengan melawan gradien konsentrasinya. Peran transpor aktif adalah berguna untuk menjaga keseimbangan yang ada di dalam sel. Transpor aktif banyak terjadi di dalam kehidupan kita sehari-hari maupun yang terjadi di sekitar kita seperti contohnya adalah transpor aktif yang berlangsung pada sitoplasma sel darah merah manusia. Sitoplasma yang berada di dalam sel darah merah pada umumnya memiliki kadar ion kalium  30 kali lebih besar dibandingkan dengan plasma darah atau cairan ekstrasel. 

Sedangkan di sisi lain, kadar ion yang berada pada natrium plasma darah 11 x lebih besar dibanding kadar ion natrium sel darah merah. Dalam transport aktif terdapat beberapa protein yaitu yang pertama adalah unipor, unipor adalah protein pengangkut satu ion atau molekul saja dengan arah yang sama. Kemudian yang kedua adalah simpor, simpor adalah protein pengangkut yang membawa dua ion atau molekul dengan arah yang sama. Kemudian yang terakhir adalah antipor, antipor ini sendiri adalah protein pengangkut yang membawa 2 jenis ion atau molekul namun dengan arah yang berbeda atau berlawanan keluar maupun ke dalam sel dan pada waktu yang sama. 

Transpor aktif  ini dapat dibedakan menjadi 2 jenis, yaitu endositosis dan eksositosis. Endositosis adalah peristiwa pembentukan kantong membran sel ketika larutan atau partikel ditransfer ke dalam sel. Endositosis dibedakan lagi menjadi 2 jenis, yaitu pinositosis dan fagositosis. W.H. Lewis mencetuskan bahwa suatu gejala sejumlah kecil medium kultur masuk ke dalam sitoplasma dalam lekukan - lekukan membran sel pada tahun 1931 . Kemudian, lekukan - lekukan tadi akan memisahkan diri untuk membentuk kantong atau gelembung kecil dalam sitoplasma. 

Proses tersebut tampak seolah - olah sel tersebut sedang minum sehingga kemudian ia menamainya dengan nama "pinositosis" yang memiliki arti dalam bahasa Yunani pinos yaitu minum . Setelah ditemukannya mikroskop elektron di tahun 1950, dilakukan penelitian yang lebih detail dan mendapatkan hasil penelitian bahwa pinositosis ternyata adalah gejala umum yang terjadi pada sel ginjal epitelium usus, sel darah putih, makrofag hati, dan akar tumbuhan. Gejala transpor aktif ini dapat terjadi apabila terdapat konsentrasi yang sesuai dari asam amino, protein, atau ion-ion tertentu di medium sekeliling sel dan di dalam sel. Mekanisme proses pinositosis melalui tahapan sebagai berikut. 

Mula-mula, zat pemicu menempel pada reseptor khusus membran sel. Kemudian terjadilah lekukan atau invaginasi membran sel yang kemudian membentuk gelembung kantong atau saluran pinositosik. Di dalam sel, gelembung dapat pecah menjadi gelembung lebih kecil atau bergabung menjadi gelembung yang lebih besar. Ada juga dugaan bahwa pembentukan gelembung pinositosis atau endositosis terjadi akibat kontraksi mikrofilamen intrasel yang ujungnya menempel pada membran. Yang kedua yaitu fagositosis. Di akhir abad 19, E. Metchnikkof mengeluarkan pendapatnya tentang proses fagositosis pada transpor aktif membran sel. Proses fagositosis adalah transpor aktif berupa pinositosis yang terjadi pada benda padat dengan ukuran yang lebih besar. 

Contoh transpor aktif melalui fagositosis terjadi misalnya ketika Ciliata, rotifera, atau organisme mikroskopis lain ditelan Amoeba. Amoeba menangkap mikroorganisme mangsanya itu dengan pseudopodium (kaki semu), kemudian mengurung mereka dalam fagosom (vakuola). Selama fagositosis ini, mangsanya menjadi tak berdaya karena sekresi enzim pencernaan dari sel pemangsa (fagositik).  Contoh transpor aktif melalui fagositosis juga dapat ditemukan pada proses yang terjadi pada sel-sel darah putih ketika tengah memangsa bibit bakteri. Vakuola (fagosom) kemudian bergabung dengan lisosom. primer dalam sel dan dicerna oleh enzim dari lisosom.

Setelah itu ada eksositosis, eksositosis adalah transport aktif kebalikan dari endositosis. Eksositos adalah mekanisme transport molekul seperti protein dan polisakarida yang melewati membran plasma dari dalam keluar sel dengan cara menggabungkan vesikula tersebut dengan membran plasma.

Sekarang setelah transport aktif  saya akan menjelaskan mengenai transport pasif.Transfer pasif yaitu transport ion, molekul maupun senyawa untuk melewati membran plasma tanpa membutuhkan energi. Transfer pasif ini merupakan pergerakan molekul dari gradient tinggi menuju gradient rendah. Transfer pasif sendiri dibagi menjadi 2 yaitu difusi dan osmosis. 

Difusi merupakan perpindahan zat dari bagian yang memiliki konsentrasi tinggi atau pekat menuju ke bagian yang memiliki konsentrasi rendah atau encer. Perbedaan konsentrasi yang ada pada dua larutan disebut dengan gradien konsentrasi. Difusi akan terus terjadi hingga seluruh partikel tersebar luas secara merata atau mencapai keadaan kesetimbangan di mana perpindahan molekul tetap terjadi walaupun tidak terdapat perbedaan konsentrasi. Contohnya dalam kehidupan sehari - hari kita adalah uap air dari cerek yang berdifusi di dalam udara. Difusi yang paling sering terjadi adalah difusi molekuler. 

Difusi molekuler adalah transfer massa yang terjadi jika terbentuk perpindahan dari sebuah lapisan (layer) molekul yang diam dari solid atau fluida. Ada beberapa faktor yang memengaruhi kecepatan difusi yang pertama yaitu ukuran partikel. Semakin kecil ukuran partikel, semakin cepat partikel itu akan bergerak, sehingga kecepatan difusi semakin tinggi. Yang kedua, ketebalan membran. 

Semakin tebal membran, maka kecepatan difusinya juga akan semakin lambat. Yang ketiga  luas suatu area. Semakin besar luas area, maka kecepatan difusinya juga akan semakin cepat. Yang keempat yaitu jarak. Apabila jarak antara dua konsentrasi semakin besar, maka difusinya akan semakin lambat. Dan yang terakhir adalah suhu, jika suhu semakin tinggi, maka partikel akan semakin mendapatkan energi untuk bergerak sehingga dapat menjadi lebih cepat. Maka, semakin cepat pula kecepatan difusinya.

Osmosis adalah dimana molekul air berdifusi melewati membran yang bersifat selektif permeable. Osmosis adalah keadaan dimana molekul air berpindah dari bagian yang lebih encer menuju bagian yang lebih pekat dengan syarat melewati membran semipermeable. Dalam system osmosis dikenal larutan hipertonik dan hipotonik.larutan hipertonik adalah larutan yang berkonsentrasi terlarut tinggi sedangkan larutan hipotonik adalah larutan yang berkonsentrasi terlarut rendah. Jika ada 2 larutan yang memiliki konsentrasi tidak sama, maka molekul air yang ada akan menyeimbangkan dengan cara melewati membran. 

Dalam larutan hpiertonik sebagian besar molekul air akan terikat pada molekul gula. Sedangkan pada lauratan hipotonik lebih banyak molekul yang tidak terikat atu bebas sehingga molekul air lebih banyak melewati membran. Oleh Karena itu, pada osmosis aliran netto air dari larutan hipotonik menuju ke hipertonik. Ada beberapa factor yang dapat mempengaruhi osmosis yaitu yang pertama ukuran molekul. Molekul akan lebih mudah meresap apabila memiliki ukuran yang kecil. Yang kedua yaitu suhu, suhu yang tinggi dapat menyebabkan kadar resapan yang lebih tinggi juga dibandingkan yang memiliki suhu rendah.Yang ketiga keterlarutan lipid. 

Keterlarutan yang tinggi dapat menyebabkan molekul meresap lebih cepat daripada molekul yang memiliki keterlarutan rendah seperti lipid. Yang keempat luas permukaan membran. Kadar resapan menjadi lebih cepat jika luas permukaan membran yang disediakan untuk resapan adalah lebih besar. Yang terakhir yaitu ketebalan membran. Kadar resapan sesuatu molekul berkadar songsang dengan jarak yang harus dilaluinya. Berbanding dengan satu membran yang tebal, kadar resapan melalui satu membran yang tipis adalah lebih cepat.

Yang terakhir senyawa yang melewati membran saat berlangsungnya transportasi aktif dan transportasi pasif ada 2 yaitu senyawa organic dan senyawa anorganik. Senyawa organic adalah senyawa yang mengandung atom karbon. Protein, karbohidrat dan lemak juga termasuk pada senyawa organic ini. Sedangkan senyawa anorganik pada umumnya tidak mengandung karbon kecuali senyawa -- senyawa karbonat dan sianida. Contoh senyawa anorganik ini adalah air dan gas karbondioksida.

Saya sangat setuju dengan pernyataan bahwa transportasi senyawa organic dan anorganik pada sel tumbuhan lebih lama prosesnya dibandingkan dengan proses transportasi senyawa organic dan senyawa anorganik pada sel hewan. Sel tumbuhan dan sel hewan memiliki banyak perbedaan. Pada sel tumbuhan jenis membrannya yaitu semipermeable sedangkan pada sel hewan jenis permeable. Mmebra semipermeable yaitu sebuah dinding atau membran yang hanya dapat menerima senyawa tertentu saja. Pada membran semipermeable, senyawa akan di seleksi untuk dapat masuk. Sedangkan pada membran permeable yang di miliki sel hewan juga akan di seleksi senyawa yang akan masuk akan tetapi tidak seketat pada membran semipermeable sehingga senyawa yang masuk akan lebih mudah dibandingkan pada sel tumbuhan. 

Saya memiliki beberapa alasan yang pertama adalah karena sel hewan dan sel tumbuhan tentunya memiliki beberapa perbedaan seperti yang sudah dijelaskan sebelumnya. Salah satunya yaitu pada lapisan pelindungnya. Tumbuhan  memiliki 2 lapisan pelindung yaitu dinding sel dan membran sel. Dinding sel ini hanya dimiliki oleh tumbuhan saja dan tidak dimiliki oleh sel hewan. Dinding sel ini memiliki struktur yang kuat, kaku dan padat. Hal ini tentu saja sangat berpengaruh bagi transportasi senyawa organic dan anorganik yang akan masuk maupun keluar sel tumbuhan. 

Adanya dinding sel pada tumbuhan ini menyebabkan senyawa -- senyawa semakin sulit untuk masuk kedalam sel tumbuhan karena otomatis lapisan yang harus dilewati semakin tebal dan memiliki halangan yang lebih banyak dibandingkan pada sel hewan. Semakin tebal lapisan yang dilalui maka akan semakin sulit dan membutuhkan waktu yang lebih lama juga untuk melewatinya. Selain itu, senyawa yang akan masuk ini juga akan di seleksi pada selektif permeable yang terdapat pada membran sel dari benda - benda asing seperti yang sudah saya jelaskan di atas. 

Benda -- benda asing yang tidak dibutuhkan sel tidak akan di terima masuk ke dalam sel. Jadi belum tentu semua senyawa yang dapat menembus dinding sel dapat masuk ke dalam sel. Senyawa yang sudah dapat masuk melewati dinding sel dan membran sel ini akan disalurkan sitoplasma ke organel -- organel di dalam sel. Oleh karena itu tentu saja untuk menembus membran sel dan dinding sel ini dibutuhkan waktu yang relative lebih lama dibandingkan pada sel hewan yang hanya dilindungi oleh membran sel saja. Alasan lainnya adalah organel yang dimiliki sel tumbuhan lebih banyak jumlahnya dibandingkan organel yang dimiliki sel hewan. Selain itu, ada beberapa organel pada sel tumbuhan yang memiliki ukuran besar, seperti salah satu contohnya yaitu vakuola. Vakuola pada tumbuhan berfungsi untuk menyimpan cadangan makanan dan tempat penyimpanan pigmen warna yang dimiliki tumbuhan. 

Jadi menurut pendapat saya,karena banyaknya organel dalam sel tersebut maka semakin banyak pula senyawa yang dibutuhkan sel. Semakin banyak orang yang tinggal disuatu tempat maka semakin banyak pula cadangan makanan yang dibutuhkan. Sama  halnya dengan organel semakin banyak organel pada sel maka semakin banyak juga makanan yang dibutuhkan sel, sehingga untuk memenuhi kebutuhan organel yang jumlahnya banyak itu maka dibutuhkan pula proses dan waktu yang lebih lama. Alasan saya yang ketiga yaitu arah pergerakan trasnportasi pada tumbuhan yaitu keatas seperti contohnya ketika xilem pada tumbuhan mengambil zat hara dari tanah maka zat hara akan naik keatas. Selain itu, pada tumbuhan juga ada daya kapilaritas yang menyebabkan air naik keatas. 

Oleh karena itu hal tersebut menyebabkan arah senyawa yang masuk ke sel tumbuhan menjadi melawan arah gravitasi bumi. Sedangkan pada hewan tidak terdapat xylem dan daya kapilaritas. Arah transportasi senyawa pada hewan dapat naik maupun turun sehingga dapat lebih mudah tanpa harus bergerak melawan gaya gravitasi bumi. Maka logikanya senyawa yang bergerak melawan arah gravitasi tentu menjadi lebih sulit sehingga membutuhkan waktu yang lebih lama pula.   

Dari alasan-alasan saya diatas saya setuju bahwa transportasi senyawa organic maupun anorganik pada sel tumbuhan lebih lambat dibandingkan dengan pada sel hewan. Hal ini disebabkan karena 3 hal yaitu yang pertama lapisan pelindung sel tumbuhan terdiri dari 2 lapisan yaitu dinding sel dan membran sel sedangkan pada sel hewan hanya 1 lapis saja yaitu hanya dilapisi oleh membran sel dan masih diseleksi dari benda-benda asing di selektif semipermeable yang terletak pada membran sel. Hal ini menyebabkan senyawa organic maupun anorganik sulit untuk menembus dua lapisan yang dimiliki tumbuhan tersebut. Yang kedua yaitu karena jumlah organel yang ada di dalam sel tumbuhan jumlahnya lebih banyak dibandingkan pada sel hewan, hal ini menyebabkan pada sel tumbuhan dibutuhkan proses dan waktu lebih untuk menyerap senyawa organic maupun anorganik ke dalam sel. Yang ketiga yaitu arah trasnportasi senyawa pada tumbuhan keatas karena disebabkan oleh adanya daya kapilaritas sehingga melawan gaya gravitasi bumi.

Jadi kesimpulannya transportasi senyawa dibagi menjadi 2 jenis yaitu trasnportasi aktif dan trasnportasi pasif. Transportasi aktif adalah transportasi yang membutuhkan energy, sedangkan transportasi pasif artinya yaitu transportasi yang tidak membutuhkan energy. Pada trasnportasi aktif ada pompa ion yang terdiri dari tiga yaitu unipor yaitu protein pengangkut yang membawa 1jenis molekul atau ion dengan 1 arah. Yang kedua yaitu simpor. Simpor yaitu protein pengangkut yang membawa 2 jenis molekul atau ion dan dengan 1 arah. Yang terakhir yaitu antipor. Antipor yaitu protein pengangkut yang membawa 2 jenis molekul atau ion namun dengan 2 arah atau dengan arah yang berlawanan masuk maupun keluar sel dan pada waktu yang bersamaan. Ada juga transport makromolekul dibagi menjadi 2 yaitu endositosis dan eksostosis. 

Endositosis adalah transport makromolekul yang sangat kecil ke dalam sel dengan cara membentuk vesikula dari membran plasma.  Di dalam endositosis terdapat fagositosis dan pnositosis.  Organisme yang melakukan pinasitosis salah satunya adalah Amoeba proteus.  Sedangkan eksostosis artinya adalah mekanisme transport molekul besar, melintasi membran plasma dari dalam keluar sel atau disebut juga sekresi dengan cara menggabungkan vesikula berisi molekul tersebut dengan membran plasma. Kemudian selain itu, ada juga transport pasif yaitu difusi dan osmosis. Difusi sendiri memiliki pengertian yaitu perpindahan suatu zat dari bagian yang berkonsentrasi tinggi ke bagian yang berkonsentrasi rendah. Sedangkan osmosis kebalikan dari difusi. Osmosis adalah perpindahan suatu zat dari bagian yang memiliki konsentrasi rendah menuju ke bagian yang memiliki konsentrasi tinggi, namun melewati membran permeable. Jadi pada dasarnya sel hewan dan sel tumbuhan memiliki banyak perbedaan yang dapat banyak mempengaruhi tranportasi senyawa organic maupun anorganik.

Demikian pendapat yang dapat saya sampaikan melalui artikel ini. Saya berharap semoga artikel ini dapat bermanfaat bagi kita semua yang membaca. Melalui artikel ini saya mengucapkan terima kasih terutama bagi pembaca.

Sumber :

http://www.ebiologi.com/2016/02/transpor-aktif-membran-sel.html

http://www.biologi-sel.com/2012/12/teori-sel.html

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

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

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