Biologi Sel

       Transpor aktif primer selalu diikuti oleh dengan berlangsungnya hidrolisis ATP yang berperan sebagai sumber energi, misalnya transpor Na⁺ ke luar dan K⁺ ke dalam sel. Satu molekul ATP menggerakkan 3 ion Na. Mekanisme transpor tersebut sangat penting bagi berbagai sistim fungsional tubuh seperti serabut-serabut otot dan saraf di dalam proses penghantaran impuls saraf, dan bagi semua sel tubuh untuk mencegah pembengkakan sel. Mekanisme ini sering kali disebut pompa natrium.

            Pompa natrium penting untuk mencegah pembengkakan sel. Hal ini disebabkan karena semua sel membentuk banyak zat intersel yang tidak dapat berdifusi melalui membran sel, seperti molekul protein, fosfokreatin, dan adenosin trifosfat. Zat-zat ini cenderung menyebabkan osmosis air masuk ke dalam sel setiap saat. Juga elektrolit-elektrolit cenderung mengikuti air masuk ke dalam sel. Bila tidak ada faktor yang melawan kecenderungan masuknya air dan elektrolit masuk ke dalam sel, akhirnya sel akan membengkak dan akhirnya pecah (Guyton, 1991).

            Mekanisme transpor natrium dapat melawan kecenderungan pembengkakan sel dengan secara terus menerus mentranspor natrium ke luar membran sel yang mengawali kecenderungan osmotik yang berlawanan untuk menggerakkan molekul air keluar membran sel. Bila mana metabolisme sel berhenti sehingga energi dari ATP tidak tersedia untuk mempertahankan kerja pompa natrium, maka sel-sel dengan segera mulai membengkak dan pada akhirnya akan pecah.

            Transpor aktif  berhubungan langsung dengan hidrolisis ATP. Misalnya pengangkutan Na⁺ dan K⁺ yang berlawanan arah melintasi membran. Di dalam sel, Na⁺ dijaga agar lebih rendah dari Na⁺ di luar sel, sedangkan K⁺ dijaga agar tetap lebih tinggi dari K⁺ dari luar, K⁺ dan Na⁺ dipompa berlawanan dengan gradien konsentrasi. Kedua pompa ion tersebut bekerja secara simultan dengan bantuan hidrolisis ATP.

            Transpor aktif penting untuk memelihara konsentrasi internal molekul-molekul sederhana yang berkebalikan dengan difusi melintasi membran. Pemompaan Na⁺ dan K⁺penting untuk memelihara perbedaan konsentrasi ion-ion tersebut antara bagian luar dan bagian dalam sel, khususnya yang berhubungan dengan gradien konsentrasi. Pada bagian dalam sel konsentrasi ion K⁺ harus dijaga agar tetap tinggi, sedangkan pada bagian luar sel, konsentrasi Na⁺ harus tetap dijaga agar tetap tinggi.  Setiap pemompaan akan membawa 3 ion Na⁺ ke luar dan 2 ion K⁺ ke dalam. Peristiwa ini disertai dengan kebutuhan energi melalui hidrolisis ATP.

      Transpor aktif sekunder tergantung pada gradien ion, misalnya masuknya gula atau asam amino di dalam sel usus halus atau ginjal yang digunakan oleh gradien Na⁺ melalui membran plasma. Glukosa masuk kedalam sel usus halus dan ginjal dengan cara simfort. Glukosa dan Na⁺terikat pada tempat yang berbeda pada protein pembawa. Na⁺ bergerak ke dalam searah dengan gradien elektrokimia, dan membawa glukosa secara bersama-sama.  Makin besar Na⁺makin besar laju masuknya glukosa. Jika Na⁺ di luar sel menurun, maka angkutan glukosa terhenti. Na⁺ yang masuk bersama glukosa dipompa keluar oleh Na⁺ K⁺ ATP-ase (transpor aktifprimer). Gradien konsentrasi Na⁺ yang tinggi menggerakkan transpor glukosa sehingga glukosa bersama-sama dengan ion Na⁺ masuk ke dalam sel. Na⁺ yang memsuki sel kembali dipompa ke luar sel dengan menggunakan sumber energi berupa ATP.  Dengan demikian pada transpor aktif sekunder, energi dibutuhkan kemudian. 

Gambar 2. Transpor Aktif sekunder