BAB 1. PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang
Di alam ini ada banyak sekali mahluk hidup yang tumbuh dan berkembang di habitatnya masing – masing. Setiap mahluk hidup mempunyai sifat dan kebiasaan masing – masing. Salah satu ciri dari mahluk hidup ialah melakukan proses di dalam tubuhnya. Proses tersebut ialah proses penguraian makanan yang dikonsumsi oleh semua mahluk hidup.
Setiap mahluk hidup pasti memerlukan makanan untuk kelangsungan hidupnya.Selain itu makanan juga menjadi sumber tenaga dan energi yang dibutuhkan oleh tubuh mahluk hidup.Makanan tersebut masuk ke dalam tubuh melalui organ pencernaan.Setelah masuk ke dalam tubuh,makanan tersebut akan mengalami proses perombakan.Zat – zat yang terkandung dalam makanan diuraikan menjadi sumber energi.
Hasil dari penguraian zat – zat makanan tersebut yang menjadi sumber tenaga untuk melakukan aktivitas kehidupan.Bisa kita bayangkan,jika zat – zat yang ada dalam makanan tidak diuraikan pasti tidak ada tenaga yang dihasilkan dalam tubuh.Maka mahluk hidup tidak akan mempunyai kemampuan untuk menjalani aktivitas kehidupan.Sebagai contoh kita dapat melihat seekor harimau yang memangsa makanannya. Makanan yang di cerna oleh tubuh harimau diubah/di konversi menjadi energi dan tenaga yang dapat di gunakan oleh harimau untuk berlari dan mencari mangsa yang lain.
Mungkin akan berbeda halnya jika makanan yang si makan oleh harimau tidak mengalami proses penguraian, pasti harimau tersebut tidak akan mempunyai kemampuan untuk berlari bahkan mencari mangsanya.Oleh karena itu , harimau memerlukan energi yang diperoleh dari proses penguraian zat – zat makanan.Proses inilah yang kita kenal dengan proses Metabolisme.
1.2. Rumusan Masalah
Apakah isi dari review dari jurnal dengan materi metabolism sel?
1.3. Tujuan
Untuk mengetahui isi review jurnal dengan materi metabolism sel
BAB 2. PEMBAHASAN CAIRAN EKSTRASELULAR(CES)
Fungsi dasar dari cairan ekstraselular adalah menyediakan nutrisi bagi sel dan memindahkan hasilmetabolismenya.Keseimbanganantaravolumeektraselyangnormal terutama komponen sirkulasi (volume intravaskular) adalah hal yang sangat penting. Oleh sebab itu secara kuantitatifsodium merupakan kation ekstraselular terpenting dan merupakan faktor
utama dalam menentukan tekanan osmotik dan volume sedangkan anion utamanya adalah klorida (Cl- ), bikarbonat (HCO3- ). Perubahan dalam volume cairan ekstraselular berhubungan dengan perubahan jumlah total sodium dalam tubuh. Hal ini tergantung darisodium yang masuk, ekskersisodium renal dan hilangnya sodium ekstra renal
Gambar 2. Ilustrasi letak cairan ekstraseluler, intraseluler, dan interstisial
Dalam jurnal Frabee, M. J pada tahun 2011 yang berjudul Transport in and out of Cells menjelaskan tentang mekanisme pertukaran zat yang dibagi menjadi 2 yaitu transpor pasif dan transpor aktif
A. Transport Pasif
Transport pasif merupakan proses perpindahan zat melalui suatu membrane dari konsentrasi tinggi ke konsentrasi rendah tanpamemelukan energi. Ada beberapa jenis transport pasif yaitu:
Difusi
Air karbondioksiad, dan oksigen merupakan molekulyang dapat melalui membrane sel dengan cara difusi. Membrane sel besifat permeable terhadap molekul-molekul tersebut. Difusi merupakan salah satu proses pererakan molekul atau ion melalui membrane sel dimana
molekul atau ion tersebut bergerak dari daerah yang mempunyai konsentrasi tinggi ke daerah yang mempunyai konsentrasi rendah dantidak memerlukan energi pertukaran gas CO2 dengan CO2 melalui membran sel yang merupakan dasar fisiologi pernapasan terjadimealului proses respirasiselsehingga konsentrasinya didalam sel jauhlebihtigi dibandingkan dengan diluar sel.
Dengan demikian CO2 akan bergerak ke luar melalui membrane sel secara difusi keadaan yang sebaliknya terjadi pada pergerakan molekul O2 dimana O2 dibutuhkan dalam proses pernapasan sel, dengan demikian konsentrasi O2 di dalam sel jauh lebih rendah dibandingkan di lingkungannya sehingga O2 akan bergerak masuk melalui membran sel juga secara difusi. Arti difusi secara umum, tidak terbatas pada pergerakan molekul atau
ion melalui membran yang permeabel, melainkan setiap pergerakan molekul atau ion dari daerah yang mempunyai konsentrasi tinggi ke daerah yang berkonsentrasi rendah. Sebut saja pergerakan molekul kristal zat warna yang dimasukkan ke dalam gelas berisi air.
Mula-mula molekul-molekul zat warna tersebut terkonsentrasi di sekitar kristal zatwarna yang melarut dalam air, selanjutnya penyebaran molekul zat warna tersebut akan terus
berlangsung hingga zat warna tersebut tersebar merata di seluruh bagian air yang terdapat di dalam gelas tersebut. Setelah seluruh zat warna tersebut tersebar merata, dapat dikatakan proses difusi telah berakhir, namun pergerakan zat warna tidak pernah berhenti. Bedanya setelah berakhirnya proses difusi pergerakan molekul-molekul tersebut terjadi secara seimbang sehingga larutan tetap homogen. Untuk lebih memahami proses difusi, silakan Anda cermati Gambar
Pergerakan molekul melalui membran sel (Farabee, 2001)
Osmosis
Osmosis adalah difusi air melalui membran semipermeabel (selektif permeabel). Dalam sebuah sel yang banyak mengandung organel dan molekul-molekul besar, air dari lingkungan pasti akan bergerak masuk ke dalam sel. Dalam hal ini air termasuk larutan yang hipotonis.
Tentu selain larutan hipotonis Anda juga mengenal larutan isotonis dan larutan hipertonis.
Solusi hipertonik adalah solusi di mana lebih banyak solute (dan karenanya potensi air yang lebih rendah) hadir. Solusi hipotonis adalah solusi dengan solute yang lebih sedikit (sekali lagi dibaca sebagai potensi air yang lebih tinggi). Solusi isotonik memiliki konsentrasi zat yang sama (iso-). Dengan demikian potensi air sama, meskipun masih akan ada jumlah pergerakan air yang sama masuk dan keluar dari sel, aliran bersih adalah nol
Hubungan antara bentuk sel darah merah dengan kondisi cairan yang ada di sekitarnya (Farabee, 2001)
Hubungan air di sel tanaman (Farabee, 2011) B. Proses Aktif
Transport aktif
Pada peristiwa transpor aktif terjadi perpindahan zat molekul melawan gradien konsentrasi, dan memerlukan energi. Contohnya antara lain pompa sodium-potassium dalam sel saraf.
Konsentrasi Na+ selalu dijaga agar konsentrasinya di bagian dalam sel saraf lebih rendah dan K+ lebih tinggi, dibandingkan konsentrasinya di luar sel saraf. Ketika sel saraf menerima sebuah impuls, ion-ion tersebut akan menyeberangi membran sel, dengan cara seperti ini, impuls syaraf akan diantarkan. Setelah melakukan pengiriman pesan, ion-ion tersebut harus dikembalikan ke kondisi semula dengan cara transpor aktif.
Contoh lain dari transpor aktif ialah pengangkutan glukosa dari lumen saluran
pencernaan menuju pembuluh darah, meskipun gula darah mempunyai konsentrasi lebih tinggi daripada konsentrasi glukosa dalam lumen saluran pencernaan. Transpor aktif ini melibatkan protein integral pada membran sel. Bila molekul glukosa menempel pada bagian protein integral maka energi dari ATP akan mempengaruhi perubahan pada protein membrane sehingga molekul glukosa akan ditransfer ke sisi lain dari membran. Mekanisme ini juga terjadi pada proses reabsorpsi glukosa di tubulus ginjal.
Ada 2 jenis transpor aktif, yaitu transpor aktif tunggal (uniport) dan transpor aktif berpasangan (coupled transport). Transpor aktif berpasangan terdiri atas simport dan antiport, disebut simport jika zat yang ditranspor diikuti oleh transpor zat lain dengan arah yang sama;
sedangkan antiport jika transpor zat diikuti oleh transpor zat lain dengan arah yang berlawanan
Jenis transpor aktif (Farabee, 2001)
Konsep transportasi pada tumbuhan mengandung beberapa sub konsep yaitu pengangkutan zat atau bahan melalui proses difusi, osmosis, imbibisi, dan transpor aktif.
Penyerapan dan proses pengangkutan air dan zat terlarut terjdi melalui pembuluh kayu (xylem), pengangkutan hasil fotosintesis dilakukan melalui pembuluh tapis (floem). Dalam osmosis, dikenal larutan hipertonik (larutan yang mempunyai konsentrasi tinggi), larutan hipotonik (larutan konsentrasi rendah), dan larutan isotonik (dua larutan yang mempunyai konsentrasi terlarut sama). Dalam proses osmosis, pada larutan hipertonik sebagian besar molekul terikat ke molekul gula sehingga hanya sedikit molekul air yang bebas dan bisa melewati membrane.
Sedangkan pada larutan hipotonik memiliki lebih banyak molekul air yang bebas sehingga banyak molekul air yang melewati membran. Osmosis berkaitan dengan beberapa keadaan sel tumbuhan dan sel hewan. Hal ini sesuai dengan mata kuliah biologi mengenai “Penyesuaian dengan Lingkungan Hipotonik dan Hipertonik” pada sel tanaman air. Air masuk dengan jalan osmosis menyebabkan jumlah molekul dalam sel meningkat. Lalu isi sel mulai menekan dinding sel disebut tekanan turgor. Jika dinding sel mampu bertahan terhadap tekanan maka dengan cepat tekanan turgor sama dengan tekanan osmosis meskipun konsentrasi air di dalam sel tidak sama dengan di luar sel. Sedangkan jika terdapat larutan konsentrasi tinggi, air tanah diserap masuk sel dengan osmosis dapat menimbulkan tekanan turgor yang menyebabkan kekakuan bagian tanaman yang tidak berkayu sehingga dapat menyebabkan layu.
Banyak hewan-hewan laut seperti bintang laut dan kepiting cairan selnya bersifat isotonic dengan lingkungannya. Jika sel terdapat pada larutan yang hipotonik maka sel tersebut akan mendapatkan banyak air sehingga bisa menyebabkan lisis atau turgiditas tinggi.
Sebaliknya jika sel berada pada larutan hipertonik maka sel banyak kehilangan molekul air sehingga sel menjadi kecil dan dapat menyebabkan kematia. Pada hewan, untuk bisa bertahan dalam lingkungan-lingkungan tersebut maka diperlukan pengaturan keseimbangan air yaitu dalam proses osmoregulasi.
Pada unit 2 : The Cell buku Campbell Elevent Edition (2017) yang ditulis oleh Lisa Urry, dkk memiliki tujuan utama untuk membuat materi lebih mudah dipahami dan mengundang minat siswa dalam mempelajari biologi dengan visualisasi gambar yang ada. Dalam buku tersebut menjelaskan bahwa dalam sel terjadi pergerakan makromolekul seperti polisakarisa dan protein, baik itu masuk atau keluar dari sel. Proses memindahkan bahan dari dalam sel ke bagian luar sel disebut Eksositosis. Proses ini penting untuk membuang limbah, untuk pengiriman pesan kimiawi antar sel, dan untuk membangun kembali membran sel.
Banyak sel sekretori menggunakan eksositosis untuk mengekspor produk. Misalnya, sel-sel di pankreas yang membuat insulin mengeluarkannya ke dalam cairan ekstraseluler dengan cara eksositosis. Dalam contoh lain, sel saraf menggunakan eksositosis untuk melepaskan neurotransmiter yang memberi sinyal pada neuron atau sel otot lain. Ketika sel tumbuhan membuat dinding sel, eksositosis mengirimkan beberapa protein dan karbohidrat yang diperlukan dari vesikula Golgi ke luar sel.
Vesikel pengangkut yang telah bertunas dari badan Golgi bergerak di sepanjang mikrotubulus sitoskeleton ke membran plasma. Ketika membran vesikel dan membran plasma bersentuhan, protein spesifik mengatur ulang molekul lipid dari dua lapisan ganda sehingga kedua membran menyatu. Isi vesikel keluar dari sel, dan membran vesikel menjadi bagian dari membran plasma.
Membran protein dan lipid disintetis dalam Retikulum Endoplasma. Dalam RE, karbohidrat ditambahkan pada transmembran protein membentuk glikoprotein. Di dalam apparatus golgi, glikoprotein, glikolipid, dan protein ditransportasi oleh vesikel menuju
membrane plasma.
glikoprotein menjalani modifikasi karbohidrat lebih lanjut, dan lipid memperoleh karbohidrat, menjadi glikolipid. Saat vesikel menyatu dengan membran plasma, permukaan luar vesikel menjadi kontinu dengan bagian dalam (sitoplasma) membran plasma. Ini melepaskan sekretori protein dari sel, proses yang disebut eksositosis, dan memposisikan karbohidrat pada membrane glikoprotein dan glikolipid di luar (ekstraseluler) permukaan membran plasma.
Dalam buku ini disajikan materi yang lengkap dan memudahkan pembaca mengerti konsep dari teori yang ada. Namun, pada bagian yang menjelaskan eksositosis ilustrasi gambar berpencar tidak pada halaman yang sama. Meskipun begitu, ilustrasi gambar sangat baik karena gambar disajikan seara detail dan pewarnaan yang sesuai.
Mekanisme endositik mengontrol komposisi lipid dan protein dari membran plasma, dengan demikian mengatur bagaimana sel berinteraksi dengan lingkungannya. Di sini, kami meninjau apa yang diketahui tentang mekanisme endositik mamalia, dengan fokus pada protein
seluler yang mengontrol peristiwa ini. Kami membahas mekanisme endositik yang dimediasi clathrin yang dipelajari dengan baik dan membedah jalur endositik yang berjalan secara independen dari clathrin. Jalur independen clathrin ini termasuk jalur endositik CLIC / GEEC, endositosis dependen arf6, endositosis dependen flotilin, makropinositosis, ruffles doral melingkar, fagositosis, dan trans-endositosis. Kami juga meninjau secara kritis peran caveolae dan caveolin1 dalam endositosis. Kami menyoroti peran lipid, protein modulasi kelengkungan membran, protein G kecil, aktin, dan dinamin dalam jalur endositik. Kami membahas relevansi fungsional jalur endositik yang berbeda dan menekankan pentingnya mempelajari jalur ini untuk memahami proses penyakit manusia.( Gary J. Doherty and Harvey T. McMahon, 2009).
Dalam jurnal Mechanisms of Endocytosis yang ditulis oleh Gary J. Doherty and Harvey T. McMahon (2009) memiliki tujuan yang berfokus pada protein seluler yang mengontrol peristiwa ini. Selain itu, dalam jurnal ini penulisa juga membahas mekanisme endositik yang dimediasi Clathrin dan membedah jalur endositik yang berjalan secara independen dan clathrin.
Endositosis dalam jurnal ini dijelaskan sebagai proses transpor makromolekul dan materi yang sangat kecil dengan membentuk vesikula baru dan endoplasma. Endositosis yang dimediasi reseptor itu adalah fenomena seluler yang mencakup masuknya terkontrol molekul spesifik ke dalam sel. Bahan yang akan dicerna secara progresif dikelilingi oleh sebagian kecil dari membran plasma sampai seluruh substansi ditutup. Kemudian kantong empedu ini pecah di dalam sel. Reseptor yang terlibat dalam proses ini terletak di permukaan sel di daerah yang disebut "depresi yang dilapisi dengan clathrin.". Jenis endositosis ini memberi sel suatu mekanisme untuk membedakan antara zat-zat yang masuk. Selain itu, itu meningkatkan kemanjuran proses, dibandingkan dengan endositosis non-diskriminatif. Kemudian peran Caveolae yaitu menjadi pembawa untuk ox-LDL dan mungkin terlibat dalam penyerapan dan transcytosis ox-LDL oleh HUVEC. Selain itu, juga terdapat beberapa peran protein dan zat-zat lainnya antara lain peran u biologis utama lipid termasuk menyimpan energi, pensinyalan, dan bertindak sebagai komponen pembangun membran sel.
KESIMPULAN
1. Fungsi dari cairan ekstraseluler adalah menyediakan nutrisi bagi sel dan memindahkan hasil metabolismenya
2. Difusi merupakan mekanisme zat cair yang berpindah dari konsentrasi tinggi ke rendah yang tidak memerlukan energi
3. Osmosis merupakan mekanisme zat yang cara berpindahnya dai konsentrasi tinggi ke rendah dengan melawan arah difusi
4. Transport aktif merupakan mekanisme zat yang cara berpindahnya darikonsntrasi rendah ke tinggi memerlukan energi untuk perpindahannya
5. Larutan hipertonik (larutan yang mempunyai konsentrasi tinggi), larutan hipotonik (larutan konsentrasi rendah), dan larutan isotonik (dua larutan yang mempunyai konsentrasi terlarut sama.
6. Proses memindahkan bahan dari dalam sel ke bagian luar sel disebut Eksositosis 7. Endositosis merupakan sebagai proses transpor makromolekul dan materi yang sangat
kecil dengan membentuk vesikula baru dan endoplasma
DAFTAR PUSTAKA
Farabee, M.J. (2001). Transport in and out of Cells.
https://www2.estrellamountain.edu/faculty/farabee/biobk/biobooktoc.html. [diakses 21 November 2020]
Lisa Urry, Michael Cain, et al. 2016. Campbell Biology Elevent Edition. Hoboken : Pearson Higher Education.
Gary J. Doherty dan Harvey T.2009. Mechanisms of Endocytosis. Annual Review of Biochemistry.Vol. 78:857-902.
Sanchez Ella, 2012, Nutries Involvedin Fluidand Electrolyte Balance and In Depth Ch. 7, Hudson, Pearson Education.
