Bioproses pada sel Flashcards
Proses difusi terfasilitasi? Perbedaan dari difusi sederhana? Mengapa diperlukan molekul tertentu sperti glukosa dan asma amino?
Difusi terfasilitasi adalah pergerakan pasif molekul melintasi membran sel melalui saluran protein. Tidak seperti difusi sederhana, yang memungkinkan molekul kecil non-polar (misalnya O2, CO2) melewati lapisan ganda lipid secara langsung, difusi terfasilitasi memerlukan protein transpor karena molekul yang terlibat (seperti glukosa dan asam amino) berukuran besar atau polar dan tidak dapat melewati lapisan ganda lipid. melewati membran hidrofobik. Proses ini tidak memerlukan energi karena molekul bergerak sepanjang gradien konsentrasinya.
Protein membran memainkan peran penting dalam transpor pasif dan aktif. Bandingkan peran protein saluran dalam difusi terfasilitasi dan protein pompa dalam transpor aktif. Berikan contoh masing-masing.
Protein saluran dalam difusi terfasilitasi memungkinkan molekul atau ion tertentu melewati membran tanpa menggunakan energi, sehingga menurunkan gradien konsentrasinya. Contohnya adalah aquaporin yang memperlancar pergerakan air. Sebaliknya, protein pompa pada transpor aktif menggunakan energi, biasanya dari ATP, untuk memindahkan zat melawan gradien konsentrasinya. Contohnya adalah pompa natrium-kalium, yang menukar Na+ keluar sel dan K+ masuk ke dalam sel.
Osmosis melibatkan pergerakan air melalui membran semipermeabel. Apa jadinya sel darah merah jika ditempatkan dalam larutan hipertonik, hipotonik, dan isotonik? Diskusikan perubahan seluler dalam kaitannya dengan pergerakan dan volume air.
Dalam larutan hipertonik, sel darah merah akan menyusut (krenasi) seiring dengan keluarnya air dari sel menuju larutan yang lebih pekat. Dalam larutan hipotonik, sel akan membengkak dan berpotensi pecah (hemolisis) seiring dengan pergerakan air ke dalam sel. Dalam larutan isotonik, tidak akan ada pergerakan air bersih, dan sel akan mempertahankan bentuk dan volume normalnya.
Apa yang terjadi jika golongan darah AB dicampur dengan garam fisiologis?
Jika golongan darah AB dicampur dengan garam fisiologis (larutan NaCl 0,9%), tidak akan terjadi reaksi yang merugikan. Garam fisiologis adalah larutan isotonik, artinya konsentrasinya sama dengan cairan tubuh, sehingga tidak akan menyebabkan kerusakan sel darah.
Sel darah dalam larutan isotonik akan tetap dalam keadaan normal karena tekanan osmosis antara cairan luar sel dan cairan dalam sel seimbang. Oleh karena itu, sel darah tidak akan mengalami hemolisis (pecah) atau krenasi (penyusutan), seperti yang terjadi pada larutan hipotonik atau hipertonik. Ini adalah alasan mengapa garam fisiologis sering digunakan dalam transfusi darah atau pengenceran darah untuk tes laboratorium.
Bagaimana faktor-faktor seperti suhu, ukuran molekul, dan gradien konsentrasi mempengaruhi laju difusi melintasi membran sel? Bisakah Anda menjelaskan pengaturan eksperimental untuk mengukur dampak salah satu faktor ini terhadap difusi?
Temperatur yang lebih tinggi meningkatkan energi kinetik molekul, sehingga mempercepat difusi. Molekul yang lebih kecil berdifusi lebih cepat dibandingkan molekul yang lebih besar, dan gradien konsentrasi yang lebih curam meningkatkan laju difusi.
Transpor aktif memerlukan energi dalam bentuk ATP. Mengapa masukan energi ini diperlukan, dan bagaimana hal ini memungkinkan terjadinya pergerakan zat melawan gradien konsentrasinya? Termasuk contoh pompa natrium-kalium dan mekanisme kotranspor.
Energi diperlukan dalam transpor aktif karena molekul bergerak melawan gradien konsentrasinya, dari konsentrasi rendah ke konsentrasi tinggi, yang mana hal ini tidak menguntungkan secara energetik. Pompa natrium-kalium menggunakan ATP untuk memindahkan tiga ion natrium keluar sel dan dua ion kalium ke dalam sel, menciptakan gradien elektrokimia. Mekanisme kotranspor, seperti pompa proton-sukrosa pada tumbuhan, menggunakan energi dari pergerakan satu ion menuruni gradiennya untuk mengangkut zat lain (seperti sukrosa) melawan gradiennya.
Jelaskan pentingnya endositosis dan eksositosis dalam proses seluler. Bagaimana proses-proses ini berkontribusi terhadap homeostasis, dan apa saja contoh sel atau organisme yang bergantung pada mekanisme ini untuk bertahan hidup?
Endositosis dan eksositosis memungkinkan sel mengimpor dan mengekspor molekul besar yang tidak dapat melewati membran sel. Endositosis memungkinkan penyerapan nutrisi dan partikel, seperti ketika sel darah putih menelan patogen. Eksositosis sangat penting untuk melepaskan limbah dan mengeluarkan zat seperti hormon dan enzim pencernaan. Proses-proses ini sangat penting untuk menjaga homeostatis dengan mengatur lingkungan internal dan eksternal sel.
Bandingkan dan kontraskan proses fagositosis dan pinositosis. Apa perbedaan jenis bahan yang diangkut ke dalam sel, dan apa tujuan fisiologis dari setiap proses?
Fagositosis: menelan benda padat, biasanya kuman dan patogen dan akan dihancurkan
Pinositosis: menelan dan menyerap cairan
Proses fagositosis
Membran sel akan membuat pseudopods (kaki semu) dan akan membentuk invaginasi (menutup membran). Lalu akan terpisah dari membran menjadi fagosome, fagosome akan memompa proton (H+) yang menggunakan ATP untuk membuat kondisi fagosome acidic karena nantinya akan berfusi dengan lisosom dan lisosom akan berkerja dengan baik jika adanya kondisi yang acidic. Enzim hidrolitik milik lisosom akan menguraikan patogen yang ditelan saat fagosom berfusi dengan lisosom menjadi fagolisosom. Nantinya ini akan di keluarkan lewat proses eksositosis.
Apa peran pompa ion (seperti pompa natrium-kalium) dalam mempertahankan potensi seluler? Bagaimana gangguan keseimbangan ini mempengaruhi fungsi seluler, terutama pada sel-sel yang bersemangat seperti neuron dan sel otot?
Pompa ion mempertahankan gradien elektrokimia yang penting untuk potensial membran istirahat. Pompa natrium-kalium mempertahankan konsentrasi tinggi Na+ di luar sel dan K+ di dalam, yang penting untuk transmisi impuls saraf dan kontraksi otot. Mengganggu keseimbangan ini dapat menyebabkan hilangnya potensi membran, yang mengakibatkan gangguan sinyal pada neuron dan berkurangnya respons otot.
Diskusikan konsep gradien konsentrasi pada transpor pasif dan aktif. Mengapa zat bergerak menuruni gradiennya pada transpor pasif, namun memerlukan energi untuk bergerak melawannya pada transpor aktif?
Dalam transpor pasif, zat bergerak menuruni gradien konsentrasinya (dari konsentrasi tinggi ke rendah) karena hal ini meningkatkan entropi dan tidak memerlukan energi. Dalam transpor aktif, molekul bergerak melawan gradien (dari konsentrasi rendah ke tinggi), yang secara termodinamika tidak menguntungkan dan memerlukan masukan energi dari ATP untuk menciptakan keadaan teratur.
Sel sering digambarkan sebagai “permeabel selektif”. Mekanisme apa yang memastikan bahwa hanya zat tertentu yang dapat melewati membran, dan bagaimana sel mengatur permeabilitas ini sebagai respons terhadap perubahan lingkungan?
Permeabilitas selektif dipastikan oleh lapisan ganda lipid, yang memungkinkan molekul non-polar dan kecil berdifusi, dan oleh protein membran yang mengatur lewatnya ion dan molekul polar yang lebih besar. Sel mengatur permeabilitas melalui saluran berpintu yang membuka atau menutup sebagai respons terhadap sinyal (misalnya perubahan tegangan, ligan), dan melalui perubahan komposisi membran (misalnya rakit lipid) untuk beradaptasi dengan kondisi lingkungan.
Fosforilasi ATP dipicu oleh…
Fosforilasi ATP dipicu oleh pengikatan ion natrium (Na+) pada sisi dalam sel
Penggunaaan eksositosis di dalam tubuh contohnya…
sekresi hormon, e.g insulin di sekresi sel pankreas utk mengatur gula darah. neuron juga menggunakan eksositosis, pertumbuhan membran sel atau penyembuhan luka membran sel (membantu menambahkan komponen lipid dan proteinbaru ke membran sel)
