Biologi Sel

      Kecenderungan molekul-molekul untuk menyebar ke luar menuju ruang yang tersedia. Penyebaran ini digerakkan oleh energi kinetik (panas) dari molekul-molekul yang berdifusi.  Molekul-molekul secara individual bergerak secara acak, tetapi gerakan dari populasi molekul lebih terarah. Salah satu ciri difusi sederhana adalah bahan yang diangkut bergerak melintasi membran dari konsentrasi yang tinggi ke konsentrasi yang rendah hingga konsentrasi menjadi setimbang.

         Membran lipida merupakan pembatas antara cairan ekstrasel dan cairan intrasel. Berdasarkan struktur dan komposisi kimia membran yang telah dibahas terdahulu, maka zat-zat dapat berdifusi melalui membran sel dengan dua cara, yaitu:

            O₂, CO₂, alkohol, asam-asam lemak, dan sebagainya, bila bersentuhan dengan membran, maka dengan segera ia larut di dalam lipida, dan berdifusi melintasi membran. Jadi, suatu zat dengan kelarutan yang tinggi dalam lipida jauh lebih permiabel terhadap membran lipida, bahkan kecepatan difusinya jauh lebih besar dibandingkan bila ia berada di dalam air. Misalnya O₂ memiliki kecepatan difusi melalui membran lipida dibandingkan bila ia berada di dalam air. Jadi difusi sederhana berlangsung searah dengan gradien elektrokimia. Energi untuk gerakan adalah kalor dari gerakan molekul itu sendiri.  Kemampuan sel untuk dapat memilah senyawa hidrofilik dengan BM (Berat Molekul) kecil dari senyawa yang BM-nya besar, seringkali akibat adanya saluran atau pori pada membran plasma tersebut. Terdapat dua jenis pori. Jenis pertama merupakan saluran yang menembus molekul protein integral atau di antara kelompok molekul protein transmembran. Pori jenis kedua disebut pori statistik yang terbentuk secara acak pada membran plasma dan menembus bilayer lipida

      Selain melalui membran lipida, berbagai zat dapat berdifusi melalui pori membran yang terdapat pada protein. Membran sel memiliki pori-pori dengan diameter berkisar 8 Å, dan luas total pori-pori adalah 1/16.000 luas permukaan total sel. Walaupun luas total pori-pori kecil, namun molekul-molekul dan ion-ion dapat berdifusi dengan cepat sehingga seluruh volume cairan pada beberapa jenis sel seperti sel darah merah, dapat dengan mudah melalui pori-pori dalam beberapa persatuan detik. Ukuran pori berpengaruh terhadap kecepatan difusi melintasi membran atau permiabilitas. Permiabilitas dapat didefenisikan sebagai kecepatan transpor melalui membran pada berbagai konsentrasi tertentu. Molekul air, urea ukurannya jauh lebih kecil dibandingkan dengan pori, Oleh sebab itu ia dapat berdifusi dengan cepat.

2. Difusi terfasilitasi

Difusi dengan fasilitas adalah pergerakan pasif molekul-molekul atau ion-ion yang searah dengan gradient konsentrasi melalui protein transport.  Difusi dengan fasilitas tidak membutuhkan pengeluaran energi.  Protein memiliki kemiripan dengan enzim-enzim dalam hal: (i) Memiliki tempat pengikatan yang spesifik untuk subtansi yang akan ditranspor, (ii) dapat mengalami kejenuhan bila subtansi yang akan diangkut konsentrasinya melebihi batas maksimum, (iii) dapat mengalami inhibisi secara kompetetif dan (iv) katalisator  adalah suatu proses fisik, bukan reaksi kimia.  Protein transport me-ngandung saluran atau jalur untuk melewatkan molekul-molekul atau ion-ion spesifik untuk melintasi membran.  Selain itu juga memiliki aquaporin, yaitu protein saluran yang akan melewatkan air .

Gambar 1. Protein yang memiliki saluran

       Difusi terbantu merupakan peristiwa difusi yang dibantu oleh protein yang terdapat pada membran. Beberapa molekul tertentu misalnya yang memiliki ukuran cukup besar akan mengalami kesulitan dalam menembus membran sel sehingga membutuhkan “saluran khusus” bagi lewatnya molekul tersebut. Saluran khusus tersebut dapat berupa protein saluran maupun protein pembawa. Saluran khusus tersebut merupakan protein integral yang menempel pada membran sel.

       Sejumlah molekul-molekul bergerak melintasi membran dengan bantuan protein-protein transpor yang terdapat pada membran.  Molekul-molekul besar, ion-ion seperti  ( Na+, Cl-) tidak dapat melintasi membran lipida.  Gerakan molekul-molekul tersebut melintasi membran dan bergerak searah dengan gradien konsentrasi dengan bantuan protein-protein transpor atau protein pembawa dinamakan difusi dengan fasilitas atau difusi terbantu (Anonim, 2006c).  Beberapa protein tidak memiliki saluran. Protein-protein tersebut mengalami perubahan konformasi dan menghasilkan translokasi subtansi melintasi membran.

Gambar 2. Protein tanpa saluran 

      Senyawa yang melewati membran plasma dengan jalan difusi dipermudah, juga tidak memerlukan keterlibatan ATP, seperti halnya difusi sederhana. Namun, gerakan senyawa dari luar ke dalam atau sebaliknya, lebih cepat daripada difusi sederhana. Hal ini disebabkan karena adanya protein pembawa yang mampu mempercepat pengangkutan.