tirto.id - Transpor aktif dan pasif adalah dua jenis bentuk dasar transportasi seluler, yakni proses keluar-masuknya molekul melalui membran sel. Transportasi sel ini penting dalam proses metabolisme makhluk hidup.
Transpor aktif adalah proses perpindahan molekul/ion yang membutuhkan energi dari sel, yakni berupa adenosin trifosfat (ATP).
Sementara itu, transpor pasif adalah perpindahan molekul/ion yang melintasi membran sel tanpa memerlukan energi.
Secara garis besar, perbedaan transpor aktif dan pasif pada sel yang paling utama adalah terletak pada ada atau tidaknya bantuan energi dalam perpindahan molekul/ion melewati membran. Perbedaan lebih jelas lagi terlihat pada mekanisme transpor aktif dan pasif.
Meskipun berbeda prosesnya, tujuan transpor aktif dan pasif secara umum sama. Proses transpor dibutuhkan makhluk hidup untuk menjaga keseimbangan kimia dan fisiologis di dalam sel. Transpor membran sel terdapat di tumbuhan, hewan, maupun manusia.
Mekanisme Transpor Aktif dan Pasif
Mekanisme transpor aktif dan pasif berbeda satu sama lain. Menurut Trisia Lusiana Amir dalam Modul Biologi Molekuler (2019) perbedaan mekanisme transpor aktif dan pasif itu terlihat dalam proses perpindahan molekul/ion saat melewati membran sel.
Maka itu, untuk memahami perbedaan transpor aktif dan pasif perlu mengetahui detail mekanisme masing-masing dari 2 bentuk trasportasi sel tersebut. Berikut ini penjelasan ringkas tentang mekanisme transpor aktif dan pasif.
1. Mekanisme Transpor Aktif Mekanisme transpor aktif terjadi saat molekul atau ion berpindah dari konsentrasi rendah ke tinggi. Karena melawan arah aliran, proses transpor aktif memerlukan energi.
Energi dibutuhkan dalam transpor aktif karena proses perpindahan molekul saat melewati membran sel perlu pemompaan.
Diperlukan pemompaan karena perpindahan molekul tadi berlangsung dengan melawan aliran perbedaan konsentrasi tinggi ke rendah (gradien konsentrasi).
Energi sel yang diperlukan dalam transpor aktif berupa adenosine triphosphate (ATP). ATP adalah molekul yang berfungsi untuk menjaga keseimbangan elektrolit.
Contoh transpor aktif ialah penyerapan glukosa di dalam usus manusia untuk memelihara keseimbangan dalam sel.
Terdapat 3 macam bentuk transpor aktif, yakni:
a. Pompa ion natrium-kalium
Mekanisme pompa ion natrium-kalium merujuk pada 2 bentuk perpindahan molekul/ion. Keduanya ialah gerakan pemompaan ion K+ ke dalam sel, dan memompa ion Na+ ke luar sel.Dua proses tadi terjadi karena konsentrasi ion Na+ di dalam sel lebih rendah daripada di luar sel. Sebaliknya, konsentrasi ion K+ di dalam sel lebih tinggi daripada di luar sel.
Proses pemompaan ion K+ ke dalam sel, dan mengeluarkan ion Na+ ke luar sel terjadi dengan melawan gradien konsentrasi.
Maka itu, 2 proses itu memerlukan energi (ATP) dan bantuan protein integral di membran sel. Secara umum, setiap pengeluaran 3 ion Na+ diimbangi dengan pemasukan 2 ion K+ ke dalam sel.
b. Kotranspor Kotranspor adalah proses transpor aktif zat tertentu yang dapat menginisiasi perpindahan zat terlarut lainnya. Proses kontranspor melibatkan 2 protein transpor dan terjadi dengan bantuan energi sel (ATP).
Contoh kotranspor adalah pompa proton yang menggerakkan transpor sukrosa pada sel tumbuhan. Dalam peristiwa ini, proton (H+) keluar dari sel melalui suatu protein transpor di membran sel. Kemudian ion H+ yang keluar membawa sukrosa masuk sel via protein transpor lainnya.
Mekanisme kotranspor tersebut berfungsi memindahkan sukrosa hasil fotosintesis ke sel berkas pengangkut daun. Lalu, hasil fotosintesis diangkut ke organ nonfotosintetik pada tumbuhan melalui jaringan vaskuler.
c. Endositosis-eksositosis Endositosis adalah proses ketika sel menangkap dan memasukkan partikel, molekul, atau zat dari luar ke dalam sel. Dalam proses ini terbentuk kantong membran sel saat partikel dibawa masuk ke dalam sel. Ada 2 jenis endositosis, yakni pinositosis dan fagositosis.
Pinositosis merupakan penyerapan zat cair oleh sel. Contoh pinositosis ialah saat sel-sel epitel usus menyerap nutrisi hasil pencernaan makanan.
Adapun fagositosis berupa proses memasukkan benda padat ke dalam sel. Contoh proses fagositosis ialah saat sel darah putih memakan benda asing yang masuk ke dalam aliran darah.
Fagositosis juga terjadi dalam aktivitas amoeba menangkap mangsa pakai pseudopodium (kaki semu), dan kemudian mengurungnya di fagosom (vakuola).
Sementara itu, eksositosis adalah proses ketika sel melepaskan zat atau molekul yang telah dihasilkan atau disimpan vesikel membran ke luar sel. Contoh eksositosis adalah pelepasan hormon dari sel-sel endokrin ke dalam aliran darah.
2. Mekanisme Transpor Pasif Berkebalikan dengan transpor aktif, mekanisme perpindahan molekul/ion dalam transpor pasif tidak memerlukan energi.
Transpor pasif bisa terjadi tanpa memerlukan energi karena perpindahan molekul terjadi sejalan dengan aliran dari konsentrasi tinggi ke rendah.
Proses transpor pasif bisa terjadi akibat adanya perbedaan konsentrasi zat/larutan antara tinggi dan rendah. Karena perpindahaan molekul/ion melalui membran sel sejalan dengan aliran tinggi ke rendah, transpor pasif bisa berlangsung tanpa bantuan energi.
Transpor pasif bisa terjadi dalam 2 macam bentuk umum, yakni difusi dan osmosis. Difusi terbagi lagi menjadi difusi sederhana dan difusi terbantu (difusi terfasilitasi).
Berikut penjelasan singkat tentang osmosis, sederhana, dan difusi terbantu:
a. Osmosis
Osmosis adalah perpindahan air melalui membran sel dari daerah dengan konsentrasi solut yang lebih rendah ke daerah dengan konsentrasi solut yang lebih tinggi. Osmosis dilakukan sel untuk menjaga keseimbangan air.Dalam proses osmosis, yang bergerak melalui membran semipermeabel adalah air dari larutan hipotonis (konsentrasi air tinggi dan konsentrasi zat terlarut rendah) ke larutan hipertonis (konsentrasi air rendah dan konsentrasi zat terlarut tinggi).
Contoh osmosis adalah peristiwa penyerapan air oleh akar tumbuhan, penguapan air oleh daut tanaman, dan terbentuknya urine di tubuh manusia atau hewan.
b. Difusi sederhana
Difusi sederhana adalah perpindahan zat (padat/cair/gas) dengan atau tanpa melewati membran, dari area konsentrasi tinggi (hipertonis) ke rendah (hipotonis).Mekanisme difusi sederhana tidak membutuhkan bantuan protein membran sel. Zat bisa seketika berpindah dari bagian yang konsentrasinya tinggi ke area dengan konsentrasi rendah.
Dengan adanya proses difusi sederhana, tingkat konsentrasi zat menjadi sama (isotonis). Proses difusi sederhana bisa dipengaruhi oleh ukuran molekul yang meresap, suhu, dan tingkat konsentrasi zat.
Contoh difusi sederhana bisa dilihat dalam proses pernapasan manusia. Saat bernapas, alvelous mengembang sehingga udara bisa masuk dan paru-paru menangkap oksigen. Kemudian, alvelous mengempis saat paru-paru melepaskan karbondioksida ke luar tubuh.
c. Difusi terfasilitasi (difusi terbantu)
Difusi terfasilitasi atau difusi terbantu adalah difusi yang memerlukan bantuan protein spesifik, yaitu saluran protein atau protein transpor.Dalam difusi terfasilitasi ini, proses transpor pasif atau perpindahan molekul dari bagian dengan konsentrasi tinggi ke rendah yang terjadi atas bantuan protein pembawanya.
Contohnya, bakteri Escherichia coli (E.Coli) akan menurun metabolismenya jika dipindah ke dalam medium laktosa. Hal ini dikarenakan laktosa tidak dapat melalui membran sel. Namun, tidak lama setelah itu, laktosa akan dapat melewati membran sel dengan bantuan enzim permease.
Tabel Perbedaan Transpor Aktif dan Pasif
Berdasarkan penjabaran di atas, dapat diketahui perbedaan transpor aktif dan pasif pada sel bisa dilihat dari beberapa aspek. Aspek pembeda tersebut termasuk kebutuhan energi, mekanisme perpindahan molekul, hingga keberlangsungan prosesnya.
Berikut tabel perbedaan transpor aktif dan pasif pada sel:
| Kriteria | Transport Aktif | Transport Pasif |
|---|---|---|
| Kebutuhan energi | Memerlukan energi (biasanya ATP) | Tidak memerlukan energi |
| Mekanisme perpindahan molekul | Melawan gradien konsentrasi (dari konsentrasi rendah ke tinggi) | Mengikuti gradien konsentrasi (dari konsentrasi tinggi ke rendah) |
| Keberlangsungan | Selalu aktif, terlepas dari kondisi | Bergantung pada gradien konsentrasi dan permeabilitas membran |
Contoh Transpor Aktif dan Pasif
Contoh transpor aktif bisa dilihat dalam proses yang terjadi di sistem tubuh manusia dan tanaman maupun hewan. Adapun contoh transpor pasif bisa dilihat di beberapa peristiwa biologis yang dialami tubuh manusia/hewan.
Berikut contoh transpor aktif dan pasif seperti yang dikutip dari Byjus:
1. Contoh Transpor Aktif:
- Pergerakan ion Ca2+ keluar dari sel otot jantung.
- Transportasi asam amino ke seluruh lapisan usus manusia.
- Sekresi protein seperti enzim, hormon peptida, dan antibodi dari sel yang berbeda.
- Ion mengalir dari tanah ke akar tanaman.
- Mineral melewati batang dalam perjalanannya ke berbagai area tanaman.
- Kalsium berpindah antar-sel dengan menggunakan energi ATP.
- Gula hasil fotosintesis berpindah dari daun ke buah.
2. Contoh Transpor Pasif:
- Etanol memasuki tubuh dengan memasuki aliran darah. Proses ini terjadi ketika molekul etanol mengalami difusi sederhana dan melewati membran sel tanpa ada bantuan dari energi eksternal.
- Transport glukosa melalui protein terjadi saat pembawa glukosa yang memfasilitasi perpindahan melintasi membran sel.
- Peristiwa penyerapan nutrisi oleh usus manusia/hewan. Proses ini menyebabkan sel-sel usus memisahkan limbah padat dengan nutrisi agar nutrisi bisa diserap ke aliran darah.
Editor: Addi M Idhom
