Mekanisme Difusi terfasilitasi: Pengertian, ciri, faktor, fungsi, contoh

Difusi terfasilitasi adalah pengangkutan zat melintasi membran biologis dari area dengan konsentrasi lebih tinggi ke area dengan konsentrasi lebih rendah dengan bantuan molekul transport. Karena zat bergerak sepanjang arah gradien konsentrasi mereka, energi kimia tidak secara langsung diperlukan.

Contoh proses biologis yang memerlukan difusi terfasilitasi adalah transpor glukosa dan asam amino, transpor gas, dan transpor ion. Difusi yang difasilitasi penting karena mengatur apa yang masuk dan keluar dari sel. Membran plasma adalah struktur seluler yang bertanggung jawab untuk pergerakan selektif zat.

Pengertian difusi terfasilitasi

Pengertian difusi terfasilitasi dalam biologi adalah gerakan pasif zat, seperti molekul atau ion biologis, melintasi membran plasma melalui protein transpor yang terletak di membran plasma. Karena pergerakan zat dari konsentrasi yang lebih besar ke yang lebih rendah, energi kimia tidak digunakan atau diperlukan.

Etimologi difusi terfasilitasi

Istilah terfasilitasi berasal dari bahasa Latin facilis, yang pada gilirannya berasal dari facio, yang berarti “melakukan” atau “membuat” dan – “ilis”. Istilah difusi berasal dari difusi Latin, difusio, yang berarti “mencurahkan”. Sinonim: transportasi yang difasilitasi; transportasi yang dimediasi pasif.

Ciri-ciri difusi terfasilitasi

Difusi terfasilitasi adalah salah satu dari banyak jenis transportasi pasif. Ini berarti bahwa itu adalah jenis transportasi seluler di mana zat bergerak sepanjang gradien konsentrasi mereka.

Perbedaan konsentrasi antara area menciptakan gradien yang menghasut zat untuk bergerak secara inheren untuk didistribusikan di antara kedua area untuk mencapai keseimbangan.

Karena gerakan difusi terfasilitasi menurun (yaitu dari konsentrasi yang lebih tinggi ke yang lebih rendah), energi kimia tidak secara langsung diperlukan. Apa yang mendorong difusi terfasilitasi, seperti jenis transportasi pasif lainnya, adalah energi kinetik.

Namun demikian, apa yang menjadi ciri difusi terfasilitasi dari jenis transpor pasif lainnya adalah perlunya bantuan dari protein transpor yang bersarang di membran plasma.

Perbedaan Difusi terfasilitasi dan transpor aktif

Baik difusi terfasilitasi dan transpor aktif memerlukan gradien konsentrasi untuk terjadi. Keduanya mampu mengangkut ion, gula, dan garam. Mereka juga mirip dengan cara mereka menggunakan protein membran sebagai kendaraan transportasi.

Perme adalah contoh protein membran yang digunakan dalam difusi terfasilitasi sedangkan pompa protein membran (mis. Pompa natrium-kalium) adalah yang digunakan dalam transpor aktif. Namun demikian, mereka berbeda dalam hal transportasi.

Dalam transpor aktif, zat diangkut dari area konsentrasi rendah ke area konsentrasi tinggi. Pergerakan zat yang menanjak dalam pengangkutan aktif ini membutuhkan dan mengeluarkan energi kimia dalam bentuk ATP. Sebaliknya, difusi terfasilitasi tidak memerlukan atau mengeluarkan ATP. Sebaliknya, entropi kinetik atau alami mendorong proses.

Perbedaan Difusi terfasilitasi dan difusi sederhana

Baik difusi terfasilitasi dan difusi sederhana adalah jenis transportasi pasif. Mereka memindahkan zat dari area konsentrasi tinggi ke area konsentrasi rendah. Namun, yang pertama berbeda dari yang terakhir dalam cara molekul diangkut melintasi membran.

Difusi terfasilitasi membutuhkan protein membran untuk mengangkut molekul biologis. Difusi sederhana adalah salah satu yang terjadi tanpa dibantu oleh protein membran.

Karena protein membran diperlukan untuk transportasi dalam difusi yang difasilitasi, efek suhu seringkali lebih jelas daripada difusi sederhana. Laju proses ini juga cenderung dipengaruhi oleh batas saturasi. Selanjutnya, itu bergantung pada kapasitas pengikatan protein membran yang terlibat. Dalam difusi sederhana, laju lebih mudah. Untuk lebih banyak perbedaan dan persamaan antara difusi yang difasilitasi dan difusi sederhana, lihat tabel di bawah ini.

Mekanisme difusi terfasilitasi

Mekanisme Difusi terfasilitasi
Mekanisme Difusi terfasilitasi: Diagram skematis difusi terfasilitasi. Protein membran seperti pembawa dan saluran memfasilitasi pergerakan molekul melintasi membran plasma.

Sifat bilayer lipid dari membran plasma mencegah sembarang molekul untuk melewatinya. Ini menjelaskan wilayah hidrofobik membran dan karena itu mencegah lewatnya molekul polar (hidrofilik).

Molekul kecil nonpolar (hidrofobik) dapat berdifusi dengan relatif mudah dalam arah gradien konsentrasi mereka. Sebaliknya, molekul nonpolar besar tidak akan mampu melakukannya dengan mudah.

Mereka menggunakan komponen protein membran tertentu seperti saluran membran dan pembawa untuk menyeberang. Jenis difusi yang difasilitasi mungkin didasarkan pada protein membran yang terlibat. Misalnya, difusi yang difasilitasi oleh protein saluran (mis. Saluran transmembran) adalah protein yang menggunakan protein membran yang bertindak seperti pori-pori dalam lapisan ganda lipid.

Saluran-saluran ini terbentuk oleh kompleks protein yang membentang melintasi membran plasma, menghubungkan matriks ekstraseluler ke sitosol, atau melintasi membran biologis tertentu yang menghubungkan sitosol ke organel (mis. Nukleus, mitokondria, kloroplas, retikulum endoplasma, dll.).

Ion yang bermuatan, misalnya, menggunakan saluran transmembran karena hanya dapat diangkut melintasi membran oleh saluran pembentuk protein. Aquaporin, meskipun mereka juga merupakan protein membran integral dan bertindak sebagai pori pada membran biologis, terlibat dalam pengangkutan molekul air daripada zat terlarut.

Difusi terfasilitasi oleh protein pembawa adalah yang memanfaatkan transporter yang tertanam dalam membran biologis. Mereka memiliki afinitas tinggi untuk molekul tertentu di satu sisi membran, seperti bagian luar sel.

Setelah mengikat dengan molekul, mereka mengalami perubahan konformasi untuk memfasilitasi perjalanan molekul ke sisi lain, seperti interior sel. Molekul yang lebih besar diangkut oleh protein pembawa (misalnya perme) yang mengubah konformasi mereka ketika molekul dibawa melalui.

Namun, protein pembawa tidak hanya terlibat dalam gerakan pasif; mereka juga digunakan dalam transfer molekul aktif.

Contoh difusi terfasilitasi

1. Pengangkutan glukosa dan asam amino

Transportasi glukosa adalah contoh difusi yang difasilitasi. Karena glukosa adalah molekul polar yang besar, ia tidak dapat melewati lapisan ganda membran. Karena itu, dibutuhkan pembawa yang disebut transporter glukosa untuk melewatinya.

Sel-sel epitel usus kecil, misalnya, mengambil molekul glukosa dengan transportasi aktif tepat setelah pencernaan karbohidrat makanan. Molekul-molekul ini kemudian akan dilepaskan ke aliran darah melalui difusi yang difasilitasi.

Sisa tubuh mengambil glukosa melalui difusi yang difasilitasi juga. Transporter glukosa mengambil glukosa dari aliran darah ke dalam sel. Demikian pula, asam amino diangkut dari aliran darah ke sel dengan difusi yang difasilitasi melalui perm asam asam amino.

2. Transportasi gas

Hemoglobin adalah protein pembawa dalam sel darah merah sedangkan mioglobin adalah pembawa dalam sel otot rangka merah. Kedua protein membran ini memiliki afinitas terhadap oksigen.

Oksigen berdifusi sebagai akibat dari tekanan saturasi yang lebih besar di satu sisi membran dan lebih sedikit tekanan di sisi lain. Mekanisme serupa terjadi dengan karbon monoksida dan karbon dioksida. Pada manusia dewasa, sel darah merah tidak memiliki nukleus dan organel lain untuk memaksimalkan ruang untuk hemoglobin yang dapat mengikat oksigen atau karbon dioksida.

3. Transportasi ion

Ion, meskipun molekul kecil, tidak dapat berdifusi melalui lapisan ganda lipid membran biologis karena muatan yang mereka bawa. Jadi, mereka diangkut dalam gradien konsentrasi mereka dengan difusi yang difasilitasi. Ion kalium, ion natrium, dan ion kalsium membutuhkan protein membran yang dapat memberikan jalan.

Protein-protein ini disebut sebagai saluran ion (atau protein saluran gated). Saluran-saluran ini dapat memungkinkan pelepasan ion-ion ke dalam gradien konsentrasi mereka pada kecepatan yang sangat cepat, seringkali sekitar 106 ion per detik atau lebih, tanpa menggunakan energi kimia.

Fungsi difusi terfasilitasi

Distribusi zat yang tidak merata antara cairan intraseluler dan cairan ekstraseluler mendorong transportasi seluler, termasuk difusi yang difasilitasi. Pergerakan antara kedua daerah ini adalah upaya untuk membangun keseimbangan.

Dalam organisme hidup, bentuk transportasi ini sangat penting untuk mengatur apa yang masuk dan apa yang keluar dari sel. Membran plasma yang mengelilingi sel bertanggung jawab atas fungsi biologis yang penting ini. Difusi yang difasilitasi dalam sistem biologi, oleh karena itu, penting untuk mempertahankan tingkat optimal molekul dan ion homeostatis di dalam sel.

Tinggalkan Balasan

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *