Perbedaan Utama – Difusi Aktif vs Pasif
Membran sel berfungsi sebagai penghalang semi-permeabel, mengendalikan pergerakan molekul melintasinya untuk mempertahankan lingkungan sitosol yang konstan . Lapisan ganda fosfolipid memungkinkan beberapa molekul untuk bebas melewati membran sel melalui gradien konsentrasinya dan beberapa molekul lain menggunakan struktur khusus untuk melewati membran. Struktur ini adalah protein transmembran. Sisa molekul akan melewati membran sel dengan memanfaatkan energy seluler. Difusi aktif dan pasif adalah dua metode yang terlibat dalam pengangkutan molekul melintasi membran sel. Perbedaan yang menonjol antara difusi aktif dan pasif adalah difusi aktif memompa molekul melawan gradien konsentrasi dengan menggunakan ATP energy sedangkan difusi pasif memungkinkan molekul melewati membran melalui gradien konsentrasi. Maka dari itu, difusi pasif tidak memanfaatkan energy seluler untuk pengangkutan molekul.
Topik bahasan kami tentang:
- Apa itu Difusi Aktif? – Pengertian, Jenis Molekul, Mekanisme Transpor 2. Apa Itu Difusi Pasif – Pengertian, Jenis Molekul, Mekanisme Transpor 3. Apa Persamaan Antara Difusi Aktif dan Pasif – Garis Besar Ciri Umum 4. Apa Perbedaan Antara Aktif dan Pasif Difusi – Perbandingan Perbedaan Kunci
Istilah Kunci: ATP, Membran Sel, Gradien Elektrokimia, Difusi Terfasilitasi, Osmosis, Difusi Aktif Primer, Difusi Aktif Sekunder, Difusi Sederhana
Yang perlu anda ketahui tentang Difusi Aktif?
Difusi aktif adalah istilah untuk pergerakan molekul atau ion dari area dengan konsentrasi lebih rendah ke konsentrasi yang lebih tinggi dengan bantuan protein pembawa di membran sel, memanfaatkan energy seluler. Sel mengakumulasi glukosa , asam amino , dan ion melalui difusi aktif. Difusi aktif primer dan difusi aktif sekunder adalah dua jenis mekanisme difusi aktif yang digunakan oleh sel.
Difusi Aktif Primer
Difusi aktif primer adalah istilah untuk pengangkutan molekul melawan gradien konsentrasi dengan memanfaatkan energy seluler dalam bentuk ATP . Maka dari itu, transpor aktif primer menggunakan molekul protein pembawa yang ditenagai oleh ATP. Transpor aktif primer paling jelas terlihat pada pompa natrium/kalium (Na+/K+ ATPase), yang mempertahankan potensial istirahat sel. Energi yang dilepaskan oleh hidrolisis ATP digunakan untuk memompa tiga ion natrium keluar sel dan dua ion kalium ke dalam sel. Di sini, ion natrium diangkut dari konsentrasi yang lebih rendah dari 10 mM ke konsentrasi yang lebih tinggi dari 145 mM. Ion kalium diangkut dari konsentrasi 140 mM di dalam sel ke konsentrasi 5 mM cairan ekstraseluler. Kerja pompa natrium/kalium ditunjukkan pada gambar 1 .
Gambar 1: Pompa Natrium-Kalium
Pompa proton/kalium (H+/K+ ATPase) ditemukan di lapisan lambung, menjaga lingkungan asam di dalam lambung. Omeprazole adalah penghambat pompa proton/kalium, mengurangi refluks asam di dalam lambung. Baik fosforilasi oksidatif dan fotofosforilasi rantai transpor elektron menggunakan transpor aktif primer untuk menciptakan daya pereduksi juga.
Difusi Aktif Sekunder
Difusi aktif sekunder adalah istilah untuk pengangkutan molekul melawan gradien konsentrasi oleh energy yang dilepaskan dari gradien elektrokimia. Di sini, protein transmembran dibuat oleh protein saluran (protein pembentuk pori). Pergerakan simultan zat lain melawan gradien konsentrasi diamati dengan transpor aktif sekunder. Maka dari itu, protein saluran yang terlibat dalam difusi aktif sekunder dapat diidentifikasi sebagai kotransporter. Dua jenis cotransporter adalah antiporter dan simporter. Tindakan cotransporter ditunjukkan pada Gambar 2 .
Gambar 2: Cotransporter
Ion tertentu dan zat terlarut diangkut dalam arah yang berlawanan oleh antiporter. Penukar natrium/kalsium, yang memungkinkan pemulihan konsentrasi ion kalsium dalam kardiomiosit setelah potensial aksi, adalah contoh antiporter yang paling umum. Ion diangkut melalui gradien konsentrasi sedangkan zat terlarut diangkut melawan gradien konsentrasi oleh sporter. Di sini, kedua molekul diangkut dalam arah yang sama melintasi membran sel. SGLT2 adalah sporter yang mengangkut glukosa ke dalam sel bersama dengan ion natrium.
Yang perlu anda ketahui tentang Difusi Pasif
Difusi pasif adalah istilah untuk pergerakan ion atau molekul melintasi membran sel melalui gradien konsentrasi tanpa memanfaatkan energy seluler. Maka dari itu, difusi pasif menggunakan entropi alami molekul untuk melewati membran sel. Pergerakan molekul terjadi sampai konsentrasi mereka menjadi sama di kedua sisi. Empat jenis utama difusi pasif adalah osmosis , difusi sederhana , difusi terfasilitasi , dan filtrasi .
Difusi Sederhana
Pergerakan sederhana molekul melintasi membran permeabel disebut difusi sederhana. Molekul kecil non-polar menggunakan difusi sederhana. Jarak difusi harus lebih kecil untuk mempertahankan aliran yang lebih baik. Difusi sederhana ditunjukkan pada Gambar 3 .
Gambar 3: Difusi Sederhana
Difusi yang terfasilitasi
Molekul polar dan molekul besar melewati membran sel dengan difusi terfasilitasi. Tiga jenis protein transpor yang terlibat dalam difusi terfasilitasi adalah protein saluran, aquaporin, dan protein pembawa. Protein saluran membuat terowongan hidrofobik melintasi membran, memungkinkan molekul hidrofobik yang dipilih untuk melewati membran. Beberapa protein saluran dibuka setiap saat, dan beberapa lainnya seperti protein saluran ion. Aquaporin memungkinkan air untuk melewati membran dengan cepat. Protein pembawa mengubah bentuknya, mengangkut molekul target melintasi membran. Difusi terfasilitasi ditunjukkan pada Gambar 4.
Gambar 4: Difusi yang Difasilitasi
Penyaringan
Filtrasi adalah pergerakan zat terlarut bersama air karena tekanan hidrostatik yang dihasilkan oleh sistem kardiovaskular. Ini terjadi di kapsul Bowman di ginjal. Filtrasi ditunjukkan pada gambar 5.
Gambar 5: Filtrasi
Osmosa
Osmosis adalah pergerakan air melintasi membran selektif permeabel. Itu terjadi dari potensi air tinggi ke potensi air rendah. Pengaruh tekanan osmotik pada sel darah merah ditunjukkan pada Gambar 6 . Sel darah merah dalam larutan hipertonik dapat kehilangan air dari sel. Larutan hipertonik mengandung konsentrasi zat terlarut yang lebih tinggi daripada sitoplasma sel darah merah. Larutan isotonik mengandung konsentrasi zat terlarut yang sama seperti dalam sitoplasma. Jadi, pergerakan bersih air masuk dan keluar sel adalah nol. Larutan hipotonik mengandung konsentrasi zat terlarut yang lebih rendah daripada sitoplasma. Sel darah merah menerima air dari larutan hipotonik.
Gambar 6: Tekanan Osmotik pada Sel Darah Merah
Molekul-molekul yang larut dalam lemak secara pasif melewati lapisan ganda fosfolipid. Molekul larut air melewati membran sel melalui protein transmembran.
Persamaan Antara Difusi Aktif dan Pasif
- Difusi aktif dan pasif terlibat dalam pengangkutan molekul melalui membran sel.
- Difusi aktif dan pasif menggunakan protein transmembran untuk mengangkut molekul.
Perbedaan Antara Difusi Aktif dan Pasif
Definisi
Difusi Aktif: Difusi aktif adalah pergerakan molekul atau ion dari area dengan konsentrasi lebih rendah ke konsentrasi yang lebih tinggi dengan bantuan protein pembawa di membran sel, memanfaatkan energy seluler.
Difusi Pasif: Difusi pasif adalah pergerakan ion atau molekul melintasi membran sel melalui gradien konsentrasi tanpa memanfaatkan energy seluler.
Penggunaan Energi Seluler
Difusi Aktif: Difusi aktif menggunakan energy seluler untuk mengangkut molekul melintasi membran sel.
Difusi Pasif: Difusi pasif tidak menggunakan energy seluler.
Jenis Transportasi
Difusi Aktif: Difusi aktif primer dan difusi aktif sekunder adalah dua jenis difusi aktif.
Difusi Pasif: Difusi sederhana, difusi terfasilitasi, filtrasi, dan osmosis adalah empat jeni
s difusi pasif.
Mengangkut Molekul
Difusi Aktif: Ion, protein besa
r, gula kompleks serta sel diangkut oleh difusi aktif.
Difusi Pasif: Molekul yang larut dalam air seperti monosakarida kecil, lipid, hormon seks, karbon dioksida, oksigen, dan air diangkut oleh difusi pasif.
Peran
Difusi Aktif: Difusi aktif memungkinkan molekul melewati membran sel, mengganggu keseimbangan yang ditetapkan oleh difusi.
Difusi Pasif: Keseimbangan dinamis air, nutrisi, gas, dan limbah dipertahankan oleh difusi pasif antara sitosol dan lingkungan ekstraseluler.
Pentingnya
Difusi Aktif: Transpor aktif diperlukan untuk masuknya molekul besar yang tidak larut ke dalam sel.
Difusi Pasif: Difusi pasif memungkinkan pemeliharaan homeostasis halus antara sitosol dan cairan ekstraseluler.
Kata terakhir
Difusi aktif dan difusi pasif adalah dua jenis mekanisme transpor membran yang digunakan oleh sel. Kedua proses tersebut terjadi melalui membran sel. Membran sel berfungsi sebagai penghalang selektif permeabel, hanya memungkinkan molekul kecil yang tidak bermuatan untuk melewati membran sel dengan bebas. Molekul besar, serta ion bermuatan, dilewatkan melalui membran sel melalui difusi aktif. Molekul kecil yang tidak bermuatan melewati difusi pasif. Karena difusi aktif terjadi melawan gradien konsentrasi, ia menggunakan energy seluler dalam bentuk ATP atau gradien elektrokimia. Tapi, difusi pasif terjadi melalui gradien konsentrasi dan tidak memerlukan energy seluler untuk pengangkutan molekul. Perbedaan yang menonjol antara difusi aktif dan pasif adalah jenis molekul yang lewat dan pemanfaatan energy seluler oleh setiap proses.
Sumber bacaan:
- Helmenstine, Anne Marie. “Bandingkan dan Kontraskan Transpor Aktif dan Pasif.” ThoughtCo , Tersedia di sini .
Sumber gambar:
- “Blausen 0818 Natrium-PotassiumPump” Oleh staf Blausen.com (2014). “Galeri Medis Blausen Medical 2014”. WikiJournal of Medicine 1 (2). DOI:10.15347/wjm/2014.010. ISSN 2002-4436. – Karya sendiri (CC BY 3.0) melalui Commons Wikimedia 2. “Cotransporters” Oleh pengguna Wikimedia: Lupask – Wikimedia Commons (CC BY-SA 3.0) melalui Commons Wikimedia 3. “Skema difusi sederhana dalam membran sel-en” Oleh LadyofHats Mariana Ruiz Villarreal – Karya sendiri (Domain Publik) melalui Commons Wikimedia 4. “Blausen 0394 Difusi yang Difasilitasi” Oleh staf Blausen.com (2014). “Galeri Medis Blausen Medical 2014”. WikiJournal of Medicine 1 (2). DOI:10.15347/wjm/2014.010. ISSN 2002-4436. – Pekerjaan sendiri (CC BY 3.0) melalui Commons Wikimedia 5. “Diagram filtrasi” Oleh LadyofHats Mariana Ruiz (Domain Publik) melalui Commons Wikimedia 6. “Tekanan osmotik pada diagram sel darah” Oleh LadyofHats (Domain Publik) melalui Commons Wikimedia
