Pergerakan Zat melalui Membran Sel
Transpor zat membran sel: pertanyaan ilmiah & hipotesis, struktur membran (mosaik fluida), transpor pasif vs aktif (difusi/osmosis/difusi terfasilitasi; pompa ion/endo-eksositosis), homeostasis sel.
Tujuan Pembelajaran (5)
- B-F.PI3Memahami proses transpor pada membran sel.
- B-F.PI3.1Menyusun pertanyaan ilmiah serta hipotesis seputar transpor zat melalui membran yang bisa diteliti.
- B-F.PI3.2Menggambarkan struktur membran plasma berbasis model mosaik fluida.
- B-F.PI3.3Memilah transpor pasif (difusi, osmosis, difusi terfasilitasi) dibanding transpor aktif (pompa ion, endositosis, eksositosis).
- B-F.PI3.4Mengkaji sekaligus mengomunikasikan hasil penyelidikan transpor zat melalui membran plasma beserta perannya pada homeostasis sel.
Simulasi
Simulasi Difusi
Simulasi interaktif proses difusi partikel dari konsentrasi tinggi ke rendah hingga mencapai kesetimbangan. Menunjukkan gerakan Brown dan distribusi molekul dalam larutan.
Simulasi Difusi dengan Gradien Suhu
Simulasi interaktif difusi partikel dengan pengaruh suhu. Menunjukkan bagaimana suhu mempengaruhi kecepatan gerak molekul dan laju difusi. Area panas memiliki partikel yang bergerak lebih cepat dibanding area dingin.
Simulasi Difusi dengan Membrane
Simulasi interaktif difusi partikel melalui membran semi-permeable. Menunjukkan pergerakan molekul antara dua kompartemen hingga mencapai kesetimbangan konsentrasi. Cocok untuk memahami konsep osmosis dan transport pasif.
Simulasi Osmosis
Simulasi interaktif osmosis dengan membran semi-permeable yang selektif. Menunjukkan bagaimana molekul pelarut (air) bisa melewati membran sedangkan molekul terlarut (solute) tidak bisa. Visualisasi tekanan osmotik dan kesetimbangan konsentrasi.
Tekanan Osmotik dan Sel Darah Merah
Dua peragaan dalam satu simulasi. Pada mode bejana U, dua larutan dipisahkan membran semipermeabel: molekul air menembus membran sementara partikel terlarut tertahan, kolom di sisi pekat naik, dan aliran berhenti ketika tekanan hidrostatiknya menyamai selisih tekanan osmotik yang dihitung dengan π = M·R·T. Pada mode sel darah merah, geser konsentrasi NaCl di luar sel untuk mengamati sel menggembung sampai pecah pada larutan hipotonik, tetap utuh pada larutan isotonik 0,9 persen, atau mengerut berkerut pada larutan hipertonik.
Transpor Membran, Pasif dan Aktif
Membran sel digambarkan sebagai lapisan lipid berslot yang dapat diisi protein pilihan sendiri, dan lima jenis zat dapat ditaburkan di sisi luar maupun sisi dalam. Oksigen dan karbon dioksida menembus lipid tanpa bantuan apa pun, sehingga tanpa satu protein pun keduanya akan menyeberang sampai jumlah kedua sisi seimbang. Natrium, kalium, dan glukosa tidak dapat menembus lipid sama sekali, dan tetap terkurung sampai protein yang cocok dipasang. Kanal bocor membukakan jalan bagi ion, tetapi arahnya tetap mengikuti kepekatan; pengangkut glukosa bekerja serupa dengan cara mengikat lalu berputar. Pompa natrium kalium berbeda sendiri: ia memindahkan tiga natrium keluar dan dua kalium masuk, keduanya melawan arah kepekatan, dan hanya bekerja bila muatan lengkap tersedia. Jumlah ATP yang terpakai dihitung, sehingga perbedaan antara transpor pasif yang gratis dan transpor aktif yang berbiaya terbaca sebagai angka. Tombol susunan seperti sel hidup menyiapkan keadaan awal dengan natrium banyak di luar dan kalium banyak di dalam.