STRUKTUR SEL & FUNGSINYA

Komponen-komponen sel atau organel-organel yang terdapat di dalam sel antara lain:1. Membran Sel atau Membran Plasma Merupakan lapisan tipis dengan ketebalan sekitar 8 nm, yang membatasi isi sel dengan lingkungan di sekitarnya. Bersifat selektif permeabel atau semipermeabel, karena hanya dapat dilewati oleh ion, molekul & senyawa-senyawa tertentu. Tersusun dari bahan lipid (fosfolipid), protein, dan karbohidrat. Model ini dikemukakan oleh J. Singer & G. Nicolson pada tahun 1972, yg disebut model mosaik fluida. Model ini menyatakan bahwa membran plasma bersifat dinamis karena molekul lipid & protein penyusunnya dapat bergerak seperti zat cair (fluida). Satu unit fosfolipid terdiri atas: Fosfat, di bagian kepala pada permukaan membran , yg bersifat hidrofilik atau suka air. Asam lemak, di bagian ekor, yg tersembunyi di dalam membran, & bersifat hidrofobik atau tidak suka air. Berdasarkan letaknya, protein membran dapat dibedakan menjadi 2 jenis, yaitu: Protein integral (intrinsik), tertanam di antara bilayer fosfolipid. Protein integral memiliki sisi luar pada kedua membran yg bersifat hidrofilik & bagian dalam yg bersifat hidrofobik. Protein peripheral (ekstrinsik), terikat secara longgar pada permukaan membran atau pada protein integral. Komposisi lipid & protein antara sisi dalam & sisi luar membran bersifat asimetris (tidak sama). Pada permukaan membran terdapat glikolipid (ikatan kovalen antara oligosakarida dengan lipid), & glikoprotein (ikatan kovalen antara oligosakarida dengan protein). Keragaman molekul & lokasi oligosakarida pada permukaan membran sel berfungsi sebagai penanda, misalnya golongan darah A, B, AB & O memiliki keragaman oligosakarida pada permukaan sel darah merah (eritrosit). Fungsi membran sel adalah : Mengontrol masuk & keluarnya zat dari atau ke dalam sel. Sebagai pelindung agar isi sel tidak keluar. Sebagai reseptor (menerima rangsangan) dari luar sel

Gambar . Struktur membran sel2. Nukleus (Inti) Merupakan bagian yg paling penting bagi sel, berdiameter 5 m, diselubungi membran ganda (membran luar & dalam) yg dipisahkan oleh ruangan sekitar 20 40 nm. Membran inti tersusun dari bahan lipid & protein. Di sekeliling inti terdapat pori-pori berdiameter 100 nm untuk mengatur keluar masuknya makromolekul dari nukleus. Pada bibir pori, membran dalam & membran luar tampak menyatu. Di dalam nukleus terdapat nukleoplasma (plasma inti), anak inti (nukleolus), & materi genetik berupa benang-benang kromatin. Saat sel membelah, benang-benang kromatin memendek & menebal, yg disebut kromosom. Nukleolus (anak inti) berbentuk bola, berwarna pekat, & menempel pada kromatin. Jumlah nukleolus bervariasi, dapat berjumlah dua atau lebih, & berfungsi untuk menyintesis komponen ribosom. Fungsi nukleus, yaitu: Mengontrol sintesis protein dengan cara menyintesis m-RNA sesuai dengan perintah DNA. Mengendalikan proses metabolisme sel. Menyimpan informasi genetik berupa DNA. Tempat penggandaan (replikasi) DNA. Gambar . Struktur nukleus3. Sitoplasma Merupakan cairan sel yg terletak di dalam sel, di luar inti sel & organel sel. Berbentuk cairan koloid homogen yg jernih, serta mengandung nutrient, ion-ion, garam & molekul organik. Dapat mengalami perubahan dari fase sol (konsentrasi air tinggi) ke fase gel (konsentrasi air rendah) atau sebaliknya. Fungsi sitoplasma: Tempat organel sel & sitoskeleton. Memungkinkan terjadinya pergerakan organel sel oleh aliran sitoplasma. Tempat terjadinya reaksi metabolisme sel. Untuk menyimpan molekul-molekul organik (misalnya, karbohidrat, lemak, protein & enzim).4. Ribosom Berbentuk butiran kecil dengan diameter sekitar 20-22 nm. Pada sel-sel tertentu dengan laju sintesis protein yg tinggi (misalnya sel hati), akan memiliki jumlah ribosom yg sangat banyak hingga mencapai jutaan ribosom. Ribosom dibedakan menjadi 2 jenis, yaitu: Ribosom bebas, tersuspensi di dalam sitosol. Ribosom ini akan menyintesis protein yg akan berfungsi di dalam sitosol, seperti enzim metabolisme. Ribosom terikat, menempel pada Retikulum Endoplasma (RE). Ribosom ini menyintesis protein yg akan dimasukkan ke dalam membran RE, sekresi protein, serta pembungkusan pada organel tertentu seperti lisosom. Sintesis protein adalah proses pencetakan protein di dalam sel. Sintesis protein bertujuan untuk pembentukan sifat struktural, fungsional, serta reproduksi dalam proses pertumbuhan & perkembangan sel. Di dalam tubuh, sintesis protein bermanfaat untuk menghasilkan hormon, enzim, antibodi, sumber energi serta pembentukan & perbaikan sel-sel atau jaringan tubuh.

Gambar . Struktur ribosom5. Retikulum endoplasma (RE) RE merupakan membran berbentuk labirin yg berhubungan dengan selubung inti sel. RE meliputi lebih dari separuh total membran di dalam sel. Tersusun dari jaring-jaring tubula & gelembung membran sisterna (Latin, cisterna = kotak). Dibedakan menjadi 2 jenis yaitu: RE halus (tidak bergranula), jika permukaannya tidak ditempeli oleh ribosom. RE ini berperan dalam proses sintesis lipid (fosfolipid & sterol), metabolisme karbohidrat & menetralisir racun. Di dalam sel ovarium, testis, hati, & otot, banyak mengandung RE halus. RE kasar (bergranula), jika permukaannya ditempeli oleh ribosom. RE ini berperan membentuk fosfolipid membrannya sendiri & sintesis protein sekretori (misalnya glikoprotein & hormon insulin di dalam sel pankreas). Protein sekretori yg keluar dari RE, dibungkus oleh membran vesikula. Vesikula tersebut kemudian berpindah ke bagian sel lainnya (misalnya Badan Golgi), & disebut vesikula transport.

Gambar . Struktur Retikulum endoplasma6. Badan Golgi (Aparatus Golgi) Ditemukan pertama kali oleh Cammilio Golgi pada tahun 1898 di dalam sel-sel kelenjar. Terdiri atas tumpukan kantong membran pipih sisterna & vesikula-vesikula. Badan golgi berperan sebagai pusat produksi, pergudangan, penyortiran, & pengiriman produk sel. Materi dalam vesikula transport dari RE akan diterima oleh badan golgi untuk dimodifikasi, disimpan & akhirnya dikirim ke permukaan sel atau untuk tujuan lain. Badan golgi pada tumbuhan disebut diktiosom. Se hewan memiliki 10 20 badan golgi, sedangkan sel tumbuhan mengandung ratusan badan golgi. Di dalam sel-sel sekretori seperti pada kelenjar pencernaan & kelenjar air mata, terdapat badan golgi dengan jumlah yg banyak. Fungsinya, antara lain: Berperan dalam sekresi atau membentuk vesikula yg berisi enzim untuk ekskresi. Membuat makromolekul, seperti polisakarida & asam hialuronat (zat lengket pada sel-sel hewan). Membentuk akrosom pada spermatozoa yg berisi enzim pemecah selubung sel telur. Membentuk membran plasma dari vesikula-vesikula yg dilepaskan. Membentuk dinding sel pada tumbuhan.

Gambar . Struktur badan Golgi7. Lisosom Merupakan organel kecil berdiameter 0,1 m, berbentuk seperti kantung (vesikel) yg diselubungi membrane tunggal. Berisi enzim hidrolitik yg mencerna makromolekul, contohnya enzim nuclease menghidrolisis asam nukleat, enzim protease menghidrolisis protein, & enzim lipase menghidrolisis lipid. Lisosom dibuat di RE kasar, kemudian ditransfer & diproses lebih lanjut di badan golgi. Fungsinya, antara lain: Berperan dalam pencernaan intrasel Berperan pada proses fagositosis dengan cara menelan & mencerna partikel yg lebih kecil, seperti yg dilakukan oleh organisme uniseluler, misalnya Amoeba. Pada manusia, sel makrofag memfagositosis bakteri atau kuman penyakit lainnya. Autofag atau menelan & mendaur ulang organel yg rusak. Autolisis atau perusakan sel sendiri dengan cara membebaskan semua isi lisosom. Autolisis terjadi pada peristiwa hilangnya ekor katak saat metamorphosis. Penyakit yg timbul akibat kelainan lisosom, yaitu: Pompe, ketiadaan enzim lisosom untuk memecah polisakarida, sehingga terjadi akumulasi (penimbunan) glikogen yg dapat merusak sel-sel hati. Tay-Sachs, enzim pencerna lipid inaktif atau hilang, sehingga terjadi penimbunan lipid yg dapat merusak otak.

Gambar. Pembentukan lisosom8. Peroksisom Merupakan organel yg menyerupai kantung berbentuk agak bulat, mengandung butiran kristal, & diselubungi membran tunggal. Terbentuk & tumbuh melalui penggabungan protein & lipid di dalam sitosol, kemudian setelah mencapai ukuran tertentu akan membelah untuk memperbanyak diri. Mengandung enzim oksidase (berfungsi memindahkan hidrogen dari suatu substrat agar dapat bereaksi dengan oksigen & menghasilkan hidrogen peroksida/H2O2 sebagai produk sampingan) & enzim katalase (Mengubah hidrogen peroksida yg bersifat racun menjadi air & oksigen). Pada hewan, peroksisom dapat ditemukan di dalam sel hati dan ginjal. Pada tumbuhan, peroksisom dapat ditemukan di dekat kloroplas & mitokondria pada sel-sel daun. Fungsinya, yaitu: Penghasil enzim oksidase & katalase. Memecah asam lemak menjadi molekul kecil sebagai bahan bakar untuk respirasi sel. Di dalam sel hati, peroksisom menetralisir racun alkohol & senyawa berbahaya lainnya.9. Glioksisom. Merupakan sejenis peroksisom yg ditemukan pada jaringan penyimpan lemak dari biji tumbuhan. Berfungsi untuk menghasilkan enzim yg dapat mengubah asam lemak menjadi gula, yg akan digunakan sebagai sumber energi pada saat biji sedang berkecambah.10. Mitokondria. Merupakan organel berbentuk silinder dengan panjang 1 10 m, & diselubungi 2 membran (membran luar & membran dalam). Membran dalam mitokondria berlekuk-lekuk, disebut Krista. Krista memperluas permukaan membran sehingga dapat meningkatkan produktivitas respirasi sel. Membran dalam membentuk 2 ruangan internal mitokondria, yaitu ruangan sempit intermembran serta ruangan matriks yg berisi enzim respirasi sel, ribosom, DNA & RNA. Disebut organel semiotonom karena memiliki DNA yg dapat mengatur sintesis protein yg dilakukan oleh ribosom di dalam organel tersebut. Dalam satu sel, terdapat satu hingga ribuan mitokondria, bergantung pada tingkat aktivitas sel. Berperan dalam respirasi sel atau metabolisme energi di dalam sel yg dapat menghasilkan ATP.

Gambar . Struktur mitokondria11. Plastida Merupakan organel penyimpan materi yg diselubungi oleh membran ganda. Antara membrane luar & membran dalam dipisahkan oleh ruangan sempit intermembran. Hanya terdapat pada sel tumbuhan & alga (ganggang). Dibedakan menjadi 3 macam: Leukoplas, merupakan plastida yg berwarna putih atau tidak berwarna. Leukoplas terdapat pada sel-sel akar, umbi, dan biji. Berdasarkan jenis materi yg disimpan, leukoplas dibedakan menjadi amiloplas (menyimpan amilum), elaioplas (menyimpan minyak), & proteoplas (menyimpan protein). Kromoplas, merupakan plastida yg mengandung pigmen selain klorofil (hijau), contohnya: fikoeritrin (merah), fikosianin (biru), fikosantin (coklat), karoten (kuning), dan lain-lain. Kromoplas terdpt pada sel bunga & buah-buahan yg masak. Kloroplas, merupakan plastid berbentuk seperti lensa, berukuran 2 m x 5 m, & mengandung pigmen hijau (klorofil). Kloroplas terdapat pada sel-sel yg melakukan fotosintesis, misalnya sel daun & ganggang hijau. Kloroplas merupakan organel semiotonom karena memiliki DNA & ribosom. Di dalam kloroplas terdapat kantung-kantung pipih yg disebut tilakoid. Tilakoid yg bertumpuk-tumpuk disebut grana. Grana-grana dihubungkan oleh tubula tipis di antara tilakoid. Di luar tilakoid terdapat cairan yg disebut stroma.

12. Vakuola Merupakan organel berbentuk vesikula besar yg berisi cairan & diselubungi membran tunggal. Terbentuk oleh pelipatan membran sel ke arah dalam. Vakuola yg berukuran besar dapat terbentuk karena penggabungan vakuola-vakuola kecil dari retikulum endoplasma (RE) maupun badan Golgi. Vakuola yg terdapat pada organisme bersel satu (misalnya Amoeba & Paramaecium) dapat dibedakan menjadi 2 jenis, yaitu: Vakuola makanan, yg dibentuk saat fagositosis & berfungsi untuk mencerna serta mengedarkan hasil pencernaan ke seluruh bagian sel. Vakuola kontraktil atau vakuola berdenyut, berfungsi sebagai osmoregulator, yaitu pengatur tekanan osmosis sel dengan cara memompa air yg berlebihan ke luar sel. Pada sel tumbuhan, vakuola dibatasi oleh membran tonoplas. Pada umumnya, sel tumbuhan memiliki satu vakuola sentral yg besar, menempati hingga 80% dari total ruangan sel. Vakuola sentral ini dapat berfungsi sebagai lisosom. Vakuola akan semakin besar seiring dengan bertambahnya umur sel tumbuhan tersebut. Vakuola pada sel tumbuhan berfungsi sebagai: Menyimpan gas, senyawa-senyawa organik (misalnya alkaloid, protein & asam organik) & ion anorganik (misalnya kalium & klorida). Tempat menyimpan pigmen daun, buah & bunga (antosianin), misalnya warna merah, kuning & ungu. Menyimpan senyawa beracun atau aroma tidak sedap. Hal ini dapat melindungi tumbuhan dari ganguan pemangsa. Menyerap air sehingga sel menjadi lebih besar. Tempat pembuangan akumulasi produk sampingan hasil metabolisme yg berbahaya.

Gambar. Struktur vakuola pada sel tumbuhan13. Sentrosom & Sentriol Sentrosom merupakan organel tempat tumbuhnya mikrotubul yg terletak di dekat nukleus. Di dalam sentrosom terdapat satu pasang sentriol, tetapi sentrosom pada tumbuhan tidak memiliki sentriol. Sentriol berbentuk silinder, tersusun dari 9 pasang triplet mikrotubula. Sentriol dapat bereplikasi & membentuk benang-benang spindel yg akan mengikat & menarik kromatid ke arah kutub yg berlawanan pada anafase saat pembelahan sel secara mitosis maupun meiosis. Pembelahan meiosis berperan dalam pembentukan sel gamet/ sel kelamin. Sementara itu, pembelahan mitosis berfungsi untuk pertumbuhan makhluk hidup, mengganti sel-sel yg rusak, sel mati atau sel yg sudah tua. Pembelahan mitosis banyak terjadi pada sel-sel embrional atau jaringan yg masih muda, seperti pada ujung akar & ujung batang.

14. Sitoskeleton Merupakan kerangka sel yg kuat & lentur, berupa jalinan serabut yg tersebar di seluruh sitoplasma. Berfungsi untuk menyokong & mempertahankan bentuk sel, serta berperan sebagai tempat tertambatnya beberapa organel sel. Dapat dibongkar di suatu bagian sel, kemudian dapat dirakit kembali di bagian sel lainnya, sehingga menyebabkan perubahan bentuk sel. Berdasarkan ukurannya, sitoskeleton dibedakan menjadi:a) Mikrotubula Berbentuk seperti batang lurus yg berongga, dengan diameter 25 nm & panjang 200 nm 25 m. Terbentuk dari protein globular tubulin. Fungsinya, antara lain: Memberi bentuk sel Sebagai jalur pergerakan organel yg memiliki molekul motor, misalnya vesikula sekretori dari badan Golgi bergerak ke membrane plasma. Berperan terhadap pemisahan kromosom ke arah kutub yg berlawanan saat pembelahan sel.

b) Mikrofilamen (Filamen aktin) Berbentuk padat dengan diameter 7 nm, yg terdiri atas rantai ganda dari subunit aktin yg terlilit. Merupakan suatu protein globular. Fungsinya, antara lain: Bergabung dengan protein lain membentuk jalinan tiga dimensi yg menyokong bentuk sel. Menyebabkan lapisan sitoplasma luar memiliki kekentalan semipadat (gel). Membentuk susunan sejajar berselang seling dengan filament miosin yg lebih tebal untuk kontraksi sel-sel otot. Kontraksi otot terjadi akibat aktin & miosin yg saling meluncur melewati satu sama lain, sehingga sel akan lebih pendek. Pada sel tumbuhan, interaksi aktin & miosin serta transformasi sol ke gel, menyebabkan aliran sitoplasma di dalam sel. Mengatur motilitas sel atau pergerakan ameboid pada pseudopodia. Membentuk inti mikrovili, yaitu penonjolan halus yg memperluas permukaan sel. Membentuk alur pembelahan sel. c) Filamen intermediet (Filamen antara) Merupakan serabut protein dengan diameter 8 12 nm yg menggulung seperti kabel & lebih tebal dari mikrofilamen. Tersusun dari subunit protein yg disebut keratin, & bersifat lebih permanen. Fungsinya, yaitu: Memperkuat bentuk sel Menjaga kestabilan posisi organel sel tertentu Tempat bertautnya nucleus Membentuk lamina nucleus yg melapisi bagian dalam selubung nucleus15. Dinding Sel Memiliki ketebalan 0,1 m hingga beberapa micrometer. Terdapat pada sel tumbuhan, jamur & alga (ganggang). Pada mulanya, sel tumbuhan muda membentuk dinding sel primer yg lentur & relative tipis. Kemudian, di antara dinding-dinding primer antarsel yg berdekatan membentuk lamella tengah dari pektin atau polisakarida yg bersifat lengket. Setelah sel tumbuhan dewasa, sel tersebut akan membentuk dinding sel sekunder dari bahan selulosa yg kaku di antara membrane plasma & dinding primer. Terdapat noktah atau bagian dinding yg tidak menebal, sehingga memungkinkan terjadinya hubungan antarplasma sel yg berbentuk juluran, disebut plasmodesmata. Fungsinya yaitu: Melindungi sel Mempertahankan bentuk sel Mencegah penyerapan air yg berlebihan.

SISTEM ENDOMEMBRANSistem endomembran, yaitu berbagai jenis membrane dari organel-organel yg dihubungkan melalui sambungan fisik secara langsung, atau melalui transfer segmen-segmen membrane berupa vesikula-vesikula. Sistem ini meliputi selubung nucleus, reticulum endoplasma (RE), badan Golgi, lisosom & vakuola.Mekanisme system endomembran, sebagai berikut:1) Selubung nucleus bersinggungan dengan RE kasar & RE halus.2) RE menghasilkan membrane berbentuk vesikula transport, yg akan bergerak menuju ke badan Golgi.3) Di badan Golgi atau di organel lainnya, terjadi modifikasi struktur molekuler vesikula. Selanjutnya, badan Golgi melepas vesikula-vesikula yg menghasilkan lisosom & vakuola.4) Vesikula-vesikula yg dihasilkan RE dapat bergabung untuk memperluas membrane plasma & menghasilkan protein sekretori atau produk lain ke luar sel.

PERBEDAAN SEL HEWAN & SEL TUMBUHANSel hewan & sel tumbuhan merupakan sel eukariotik, tetapi keduanya memiliki perbedaan struktur maupun fungsinya. Umumnya sel tumbuhan berukuran lebih besar (10 100 m) dibandingkan dengan sel hewan (10 30 m). Dalam ilmu ekologi, tumbuhan berperan sebagai produsen yg mampu membuat makanannya sendiri, sedangkan hewan berperan sebagai konsumen atau pemakan. Perbedaan peranan tersebut terjadi karena sel tumbuhan memiliki organel-organel sel yg tidak dimiliki oleh hewan, begitupun sebaliknya. Gambar sel hewan & sel tumbuhan

No.Bagian & Organel SelSel HewanSel Tumbuhan

1.Dinding selTidak adaAda, bersifat kaku

2.VakuolaBerukuran kecilBerukuran besar

3.PlastidaTidak adaAda (leukoplas, kromoplas, & kloroplas)

4.Sentriol di dalam sentrosomAdaTidak ada

MEKANISME TRANSPOR MELALUI MEMBRAN PLASMAInteraksi sel, baik dengan sel lainnya maupun dengan lingkungannya, sangat dibutuhkan untuk mempertahankan kelangsungan hidup sel tersebut. Interaksi sel dilakukan dengan cara transport melalui membrane plasma. Tujuan transport zat melalui membrane, antara lain:1) Memasukkan gula, asam amino, & nutrient lain yg diperlukan sel.2) Memasukkan oksigen (O2) & mengeluarkan karbondioksida (CO2) pada proses respirasi sel.3) Mengatur konsentrasi ion anorganik di dalam sel, contohnya ion Na+, K+, Ca2+, & Cl-.4) Membuang sisa-sisa metabolisme yg bersifat racun.5) Menjaga kestabilan pH6) Menjaga konsentrasi suatu zat untuk mendukung kerja enzim.Transpor zat melalui membran dapat dibedakan menjadi 2 jenis, yaitu:A. Transpor PasifMerupakan transportasi sel yg dilakukan melalui membran tanpa membutuhkan energi. Transpr pasif terjadi karena adanya perbedaan konsentrasi antara zat yg berada di dalam sel dengan zat yg berada di luar sel. Transpor pasif meliputi difusi, difusi dipermudah (facilitated diffusion) & osmosis.1. Difusi Merupakan proses pergerakan partikel, molekul, ion, gas atau cairan dari konsentrasi tinggi ke konsentrasi yg lebih rendah hingga tercapai suatu keseimbangan. Atau pergerakan partikel, molekul, ion, gas atau cairan yg menuruni gradien konsentrasi. Gradien konsentrasi merupakan energi potensial yg mendukung & mengarahkan pergerakan molekul. Difusi dapat dilakukan oleh molekul hidrofobik & molekul polar tak bermuatan yg berukuran kecil. Difusi yg dilakukan oleh sel hidup contohnya adalah peristiwa masuknya oksigen (O2) & keluarnya karbondioksida (CO2) pada respirasi sel. 2. Difusi Dipermudah. Difusi dapat dipermudah oleh protein spesifik yg membentuk saluran protein & protein transport pada membran sel. Mekanisme difusi terfasilitasi adalah sebagai berikut: Difusi yg dipermudah oleh saluran protein. Protein yg biasanya membentuk saluran adalah protein integral. Saluran protein dapat membuka & menutup karena adanya rangsangan listrik atau kimiawi, contohnya saat molekul neurotransmitter dapat membuka saluran protein pada membran sel saraf sehingga ion Na+ dapat masuk ke dalam sel. Banyak molekul polar yg berukuran besar (misalnya, asam amino, & glukosa) & ion (K+, Na+ & Cl-) tertahan oleh membran ganda fosfolipid, tetapi dapat berdifusi melalui saluran yg dibentuk oleh protein.

Difusi yg dipermudah oleh protein transpor. Protein transport memiliki sifat seperti enzim, yaitu bersifat spesifik terhadap zat & tempat pengikatan molekul yg diangkutnya. Protein transport dapat berubah bentuk saat mengikat & melepas molekul yg dibawanya. Protein ini memudahkan difusi molekul asam amino & glukosa. Pada penyakit turunan sistinuria, sel ginjal tidak memiliki protein yg mentranspor sistein & asam amino lain sehingga di dalam sel ginjal terjadi akumulasi asam amino yg kemudian akan mengkristal menjadi batu ginjal.3. Osmosis Merupakan proses bergeraknya molekul pelarut (air) dari larutan dengan konsentrasi atau kepekatan rendah (hipotonik) ke larutan dengan konsentrasi atau kepekatan yg lebih tinggi (hipertonik) melalui selaput selektif permeabel. Atau dengan kata lain, osmosis merupakan difusi air melewati membran selektif permeabel yg arahnya ditentukan hanya oleh perbedaan konsentrasi zat terlarut total, bukan banyaknya jenis zat terlarut. Contohnya adalah air laut yg meskipun memiliki beragam jenis zat terlarut, molekul airnya tetap akan bergerak ke larutan gula yg konsentrasinya sangat tinggi. Larutan hipotonik memiliki konsentrasi zat terlarut lebih rendah, sedangkan larutan hipertonik memiliki konsentrasi zat terlarut yg sama.

Suatu larutan punya potensial osmosis, yaitu tekanan osmosis dalam larutan. Tekanan osmosis adalah tekanan yg diperlukan untuk menahan pergerakan pelarut (air) melalui membran selektif permeabel. Alat untuk mengukur tekanan osmosis disebut osmometer. Osmosis dapat menjaga keseimbangan konsentrasi larutan di dalam sel dengan konsentrasi larutan di luar sel suatu organisme.a) Osmosis pada sel berdinding (sel tumbuhan, alga & jamur) Jika berada pada larutan yg hipertonik, air di dalam sel keluar, sehingga sel mengerut & membran plasma akan tertarik menjauhi dinding sel, disebut plasmolisis. Jika sel tumbuhan berada pada larutan yg isotonik (keadaan setimbang), maka akan menjadi lembek (flaksid/flaccid). Jika sel berada pada larutan yg hipotonik, maka kecenderungan air masuk ke dalam sel akan diimbangi oleh dinding sel (setelah mencapai ukuran tertentu dinding sel akan memberikan tekanan balik pada sel), sehingga sel akan membesar pada batas normal, disebut turgid.b) Osmosis pada sel tidak berdinding (sel hewan) Jika berada pada larutan yg isotonik, volume sel hewan akan stabil (normal), misalnya sel eritrosit akan memiliki bentuk yg tetap jika dimasukkan ke dalam larutan garam 1%. Jika berada pada larutan hipertonik (larutan pekat), maka air di dalam sel akan keluar dari dalam sel, sehingga sel mengerut, disebut krenasi. Jika berada pada larutan hipotonik, maka air dari luar sel akan masuk ke dalam sel yg mengakibatkan sel membengkak bahkan pecah, disebut lisis. Contohnya eritrosit akan mengalami hemolisis jika dimasukkan ke dalam air (aquades).c) Organisme bersel satu memiliki adaptasi khusus untuk dapat hidup pada lingkungan yg hipertonik maupun hipotonik dengan osmoregulator (kontrol keseimbangan air). Cthnya: Paramaecium sp., memiliki membran sel yg kurang permeabel terhadap air & vakuola kontraktil untuk memompa air, sebagai osmoregulator.

B. Transpor AktifMerupakan transport zat melalui membran yg melawan gradient konsentrasi (dari konsentrasi rendah ke konsentrasi yg lebih tinggi), sehingga memerlukan energi. Energi yg diperlukan berupa ATP (adenosine trifosfat). Transport aktif meliputi pompa ion, kotranspor & endositosis eksositosis.1. Pompa Ion Merupakan transport ion melalui membran dengan cara melakukan pertukaran ion dari dalam sel dengan ion di luar sel. Transpor dilakukan oleh protein transport yg tertanam pada membran plasma, menggunakan sumber energi berupa ATP. Adenosin trifosfat dapat mentransfer gugus fosfat terminalnya ke protein transport, sehingga terjadi perubahan konformasi (bentuk) pada protein transport. Perubahan konformasi tersebut membuat ion dapat diikat atau dilepaskan. Setiap membran plasma punya potensial membran, yaitu energi potensial listrik yg timbul akibat distribusi anion & kation yg tidak sama pd sisi membran yg berlawanan. Sitoplasma bermuatan negatif, sedangkan fluida ekstraseluler bermuatan positif. Potensial membran berkisar antara 50 200 milivolt, bertindak sebagai baterai atau sumber energi yg mempengaruhi transport substansi bermuatan. Contoh pompa ion, yaitu pompa ion natrium-kalium pada sel hewan. Sel hewan memiliki konsentrasi ion K+ lebih tinggi & ion Na+ jauh lebih rendah dibandingkan dengan lingkungannya. Membran sel hewan mempertahankan konsentrasi ion melawan gradient konsentrasi dengan memompa ion Na+ ke luar & ion K+ masuk ke dalam sel, dimana 3 ion Na+ ke luar & 2 ion K+ masuk.

2. Kotranspor (Transpor Berpasangan) Merupakan transport aktif dari zat tertentu yg dapat menginisiasi transport zat terlarut lainnya. Dilakukan oleh dua protein transport dengan energy berupa ATP. Contohnya, pompa proton yg menggerakkan transport sukrosa pada sel tumbuhan. Proton (H+) keluar dari sel melalui suatu protein transport pada membran, kemudian ion H+ yg keluar tersebut membawa sukrosa untuk memasuki sel melalui protein transport lainnya. Mekanisme kotranspor sukrosa-H+ berguna untuk memindahkan sukrosa hasil fotosintesis ke sel berkas pembuluh daun & selanjutnya didistribusikan ke organ nonfotosintetik (misalnya, akar) melalui jaringan vaskuler tumbuhan.

3. Endositosis-EksositosisMerupakan transport partikel & molekul besar melalui pelipatan membrane plasma atau pembentukan vesikula.a) Eksositosis Pada eksositosis, vesikula yg berisi makromolekul dari badan Golgi dipindahkan oleh sitoskeleton untuk bergabung dengan membran plasma, kemudian vesikula menumpahkan isinya ke luar sel. Eksositosis dilakukan oleh sel-sel sekretori, misalnya sel pankreas yg menyekresikan hormon insulin ke dalam darah, & vesikula yg mengeluarkan karbohidrat untuk proses pembentukan dinding sel tumbuhan.

b) Endositosis Pada endositosis, makromolekul dikelilingi oleh membran plasma yg melipat membentuk vesikula, kemudian vesikula tersebut masuk ke dalam sel. Endositosis pada sel hewan, meliputi: Fagositosis, terjadi saat sel menelan partikel padat (makanan) dengan pseudopodia, selanjutnya partikel dibungkus di dalam kantong membran yg besar (vakuola). Pinositosis, terjadi saat fluida ekstraseluler masuk ke dalam lipatan membran plasma yg membentuk membran plasma. Endositosis yg diperantarai reseptor, terjadi saat fluida ekstraseluler terikat pada reseptor spesifik yg berkumpul pada lubang yg dilapisi protein pada membran plasma, kemudian membentuk vesikula. Transpor ini bertujuan untuk memperoleh substansi spesifik dalam jumlah besar, misalnya penyerapan kolesterol untuk sintesis membran & prekursor sintesis steroid lainnya.