MEMBRANE TRANSPORT

1
MEMBRANE TRANSPORT
Hery Purnobasuki
2
MEMBRAN PLASMA
3
- Merupakan transport nutrient, ion dan substansi
sekretoris dari satu sisi ke sisi lain dari
membran sel.
- Dinamika perlintasan molekul dalam membran
4
PRINSIP TRANSPORT MEMBRAN
Permeabilitas relatif bilayer lipid sintetik
terhadap perbedaan klas molekul
5
KOEFISIEN PERMEABILITAS
Koefisien permeabilitas (cm/sec) untuk beberapa
molekul yang melintasi bilayer lipid sintetik
6
Perbandingan antara transport pasif dan transport
aktif
7
PENGANGKUTAN MOLEKUL KECIL
Bergantung apakah sel memerlukan energi atau tidak

1. Passive transport

A. Difusi sederhana
Pengangkutan paling sederhana yang tidak
memerlukan bantuan
8
Molekul menyebar untuk mencapai kesetimbangan
9
(No Transcript)
10
Perubahan-perubahan sel pada berbagai konsentrasi
larutan
11
Molekul-molekul tak bermuatan

• Gas O2, N2 dapat mudah berdifusi melalui membran
  karena tak bermuatan sehinga mudah berinteraksi
  dengan air
• Molekul-molekul hidrofobik juga mudah melalui
  membran

12
B. Difusi terfasilitasi
- Molekul berdifusi secara bebas namun dengan
bantuan molekul lainnya
- Laju difusi proporsional terhadap konsentrasi
difusi molekul, semakin banyak molekul semakin
banyak pula yang berdifusi per unit waktu
- Laju difusi dibatasi kemampuan molekul yang
membantu.
13
PASSIVE TRANSPORT FACILITATED DIFFUSIONFacilitat
ed diffusion is the diffusion of a substance
across a membrane. It is "facilitated" because a
transport protein in the membrane enhances the
transport of the substance across the membrane.
The involvement of the transport protein makes
facilitated diffusion a type of carrier-mediated
transport, although it is passive. Note The
transport membrane is specific to the substance
being transported, that is, it only transports
that substance. Glucose, which is needed in large
amounts by cells for energy, is one substance
commonly transported into cells by facilitated
diffusion.
14
(No Transcript)
15
PROTEIN CHANNELS
- Bentuk sederhana dari fasilitator transport
membran adalah ion channel
- Channel umumnya berupa peptida sederhana atau
protein kecil yang permukaan luarnya hidrofobik
dan permukaan dalamnya hidrofilik. Contohnya
gramicidin
- Beberapa channel membentuk struktur kompleks
dan mempunyai gerbang (gate) yang akan membuka
akibat respon terhadap rangsangan kimia
(fosforilasi) atau elektrik
16
ION CHANNEL GATED
17
(No Transcript)
18
CARRIERS
Lebih kompleks dari channel, dan merupakan
pembawa protein seperti glukosa permease
eritrosit
Molekul terangkut (glukosa) menurunkan gradien
konsentrasinya.
19
2. Active transport
Dibantu pompa proton yang menggerakkan substansi
dari konsentrasi rendah ke konsentrasi tinggi.
Membutuhkan energi sehingga disebut aktif
20
POMPA Na/K ATPase
- Enzim menyediakan energi dari hidrolisis ATP
- Fungsi Na/K ATPase adalah untuk mengatur
gradien elektrokimia dari membran
- Cara kerjanya dengan memompa Na keluar sel dan
memompa K masuk ke dalam sel
- Pengaruhnya menimbulkan potensial kimia yang
mengandung dua konsentrasi gradien (Na dan K),
seperti halnya potensial listrik karena muatan 3
dipompa keluar sedangkan 2 ke dalam. Sehingga
tercipta potensial negatif dalam sel
21
(No Transcript)
22
POMPA Na K PADA MEMBRAN PLASMA
Na K ATPase. Keaktifan protein carrier memompa
Na keluar dan K masuk dalam sel
23
ATPase TRANSPORT PADA BAKTERI
Sistem transport auxilliary yang berhubungan
dengan ATPase transport pada bakteri double
membran
Skema double membran pada E. Coli
24
COTRANSPORT Transport berpasangan
- Dua molekul berpindah secara bersamaan, satu
sebagai penumpang dan yang lainnya pemandu/
sopir. Pemandu berdisfusi menurunkan gradien
elektrokimianya, namun itu tidak dilakukan
kecuali ada penumpang
- ATP tidak terlibat langsung, tapi mengatur
gradien elektrokimia yang digunakan oleh pemandu
25
(No Transcript)
26
Symport

• Penumpang dan sopir diangkut pada arah yang sama

• Symport Na-glukosa terjadi di usus, dari rongga
  usus ke dalam sel-sel usus

27
TRANSPORT TRANSELULAR PADA SEL EPITHEL INTESTIN
Transport transeluler glukosa yang melintasi sel
epithel intestin
28
Transport glukosa dalam usus
29
Antiport

• Penumpang dan sopir diangkut pada arah yang
  berlawanan

• Ca-Na antiport terjadi dalam jaringan otot jantung

• Pompa proton yang populer H-lactose symport pada
  E. coli, Ca-H antiport, sucrose-H antiport pada
  vakuola sel tumbuhan

30
PROTEIN TRANSPORT PADA MEMBRAN
Skema 2 klas protein transport membran
31
PROTEIN CARRIER DAN TRANSPORT MEMBRAN AKTIF
3 macam transport yang diperantarai protein
carrier
32
TRANSPORT MOLEKUL-MOLEKUL BESAR
Merupakan mekanisme transport membran dengan cara
engulfing materi dan membentuk vesikula internal
Pengambilan bahan melalui mekanisme endositosis,
sedangkan pengeluaran bahan melalui mekanisme
eksositosis
33
EKSOSITOSIS
- Vesikula transport berfusi dengan membran plasma
- Digunakan untuk sekresi protein hormon
(insulin), serum protein, matriks ekstraseluler
(kolagen)
34
1. Terminal nervioso 2. Vaina de mielina 3.
Citoesqueleto 4. Vesículas sinápticas inmaduras
5. Vesículas sinápticas maduras (aptas para la
exocitosis) 6. Vesículas sináptica en exocitosis
7. Neurotransmisor 8. Espacio sináptico 9.
Membrana presináptica 10. Eudosoma 11. Vesícula
sináptica en recuperación con halo de clatrina
12. Canales de calcio dependiente de voltaje
13. Filamento de actina del citoesqueleto al
cual se unen las vesículas cuando el terminal
está en reposo 14. Vesículas ubicadas en el
sitio activo 15. Sinaptobrevina 16.
Sinaptotagmina 17. Sintaxina 18. Complejo
SNARES 19. Activación de sinaptotagmina por
calcio 20. Complejo calcio-sinaptotagmina
cataliza la fusión de la membrana vesicular con
la del terminal
35
ENDOSITOSIS
- Terutama terjadi pada sel-sel hewan, karena sel
tumbuhan berdinding kaku
- Sel membentuk pseupodia yang menelan
makromolekul, lalu berfusi dan lepas dari membran
membentuk vesikula internal dan menuju lisosom
36
Kinetics of agonist-promoted endocytosis for
distinct GPCR. The internalization is followed by
immuno-fluorescence using HA- or Myc-epitopes
fused to the amino-termini of the ß2-adrenergic,
V2-vasopressin and d-opioid receptors.
37
RECEPTOR MEDIATOR ENDOSITOSIS
Pengambilan kolesterol LDL dikenali reseptor ?
reseptor mengumpul ? clathrin mengikat ujung
reseptor di bagian dalam membran ? membran lepas
membentuk vesikula yang berlapis clathrin ?
clathrin semakin berkurang membentuk vesikula tak
berlapis (endosom) ? berfusi dengan vesikula CURL
? pH rendah melepas reseptor ? reseptor didaur
ulang di membran
38
Reseptor LDL, terdiri atas LDL binding site yang
menghadap ke ekstraseluler dan LDL coated-pit
binding site di permukaan sitosolik berasosiasi
dengan protein yang menyelubungi coated pit. (A)
Reseptor normal (B) Sel mutant dengan reseptor
LDL abnormal yang dapat mengikat LDL tetapi tidak
dapat mencerna (ditemukan pada 1 di antara 500
individu)
39
(No Transcript)
40
FAGOSITOSIS
Pemindahan dari bahan asing atau sel mati oleh
sel-sel imun merupakan bentuk endosistosis
Contoh fagositosis adalah makrofag yang membatasi
pembuluh darah dari hati dan menelan organel tua
monosit menembus jaringan yang rusak dan
memindahkan bakteri yang menyerang
41
PINOSITOSIS
42
Fusi membran virus AIDS
CD4 glikoprotein dari sel T mengenali
glikoprotein virus (gp120) ? membran virus
berfusi dengan membran sel T ? nucleocapsid
memasuki sel, menghasilkan lebih banyak
nucleocapsid ? berfusi dengan sel T yang
terinfeksi membentuk multinucleate synctium, yang
merupakan respon imun inactive
43
TRANSMISI PADA NEUROMUSKULAR
44
3 KELAS PROTEIN RESEPTOR PADA PERMUKAAN SEL

• Ion-channel-linked receptor
• G-protein-linked receptor
• Enzyme-linked receptor

45
G-protein dan Enzyme linked receptor
46
(No Transcript)
47
?