Kasus Tutorial VIII (FBS II)"Arung Jeram"Hari Minggu adalah hari yang ditunggu-tunggu oleh Fajar 18 Tahun dan teman-temannya, karena mereka akan mengikuti kegiatan arung jeram yang dilaksanakan di sungai Citatih, Sukabumi, Jawa Barat. Pagi-pagi sekali mereka berangkat dan tiba di lokasi arung jeram pukul 07.00. Acara dimulai dengan sarapan bersama yang dilanjutkan dengan memakai perlengkapan arung jeram seperti helm dan pelampung.Mereka mengarungi sungai dengan gembria, tanpa menghiraukan cuaca panas terik yang membuat mereka mengeluarkan banyak keringat, muka kemerahan, dan kehausan. Tiba-tiba perahu mereka terbalik karena membentur batu karang sehingga semua peserta jatuh kedalam sungai, kegiatan arung jeram tetap dilanjutkan dengan pakaian basah, akibatnya kedinginan, menggigil dan merasa lapar.Akihrnya perjalanan menyusuri sungai selesai dan mereka tampak senang. Setelah berganti pakaian dan menyantap makanan dan minuman yang telah disediakan, semua merasa segar dan siap untuk kembali ke rumah masing-masing.Beberapa hari kemudian Fajar mengetahui bahwa tubuh yang terdiri atas berbagai system organ saling bekerjasama untuk menjaga lingkungan internal tubuh agar tetap stabil (Homoestasis). Mekansime homeostasis tersebut terutama diatur oleh sistem saraf dan sistem endokrin melalui mekanisme umpan balik.Homeostatis

TerminologiHomeostasis : Kecenderungan untuk tetap dalam keadaan tubuh organisme normalSistem Endokrin : Bekerja melalui hormon yang dieksresikan ke dalam darah untuk mengonrol berbagai proses yang lebih memerlukan proses yang lebih memerlukan durasi daripada kecepatan.

Problem1. Mengapa mereka mengeluarkan keringat, muka kemerahan, dan kehausan? 2. Apa pengaruh baju basah dengan kedinginan, menggigil, dan merasa lapar?3. Mengapa setelah berganti pakaian dan menyantap makanan dan minuman semua merasa segar?4. Apa hubungan sistem organ dengan homeostasis?5. Apa itu lingkungan internal tubuh?6. Mengapa lingkungan internal tubuh harus selalu stabil (homeostasis)?

Hipotesis1. Keringat : Karena melakukan aktivitas dan pengaruh suhu eksternal dan internal tubuhMuka kemerahan : Pembuluh darah di muka mengalami pelebaran untuk menyeimbangkan suhu tubuh.Kehausan : Karena tubuh kehilangan cairan.2. Kedinginan : Karena bajunya basah, terjadi penurunan suhuMengigil : Untuk melakukan kontraksi, untuk menghasilkan panas.Merasa Lapar : Karena pengaruh aktivitas dan kedinginan.3. Berganti Pakaian : Karena melakukan kestabilan suhu tubuh dengan cara eksternal.Makan : Karena kebutuhan energi sudah terpenuhi kembali.Minum : Karena cairan dalam tubuh telah kembali.4. Adanya koordiasi sistem organ dalam proses mempertahankan homeostasis.5. Lingkungan yang terdiri dari plasma bagian cair dari darah dan cairan interstitial yang mengelilingi dan membasahi sel.6. Karena untuk menjaga kelangsungan hidup sel yang berada di dalam tubuh.

MekanismeFajar 18 Tahun

Sarapan

Ikut Arung Jeram

Keringat BanyakMuka KemerahanKehausanKedinginanMengigilMerasa LaparKebutuhan Energi Naik

Perubahan lingkungan eksternalPerubahan lingukngan eksternalMetabolisme (Up)O2 (Down), CO2(Up)Suhu (Up)As. Laktat (Up)

Dipantau reseptor yang mengendalikan homeostasis

1. Thermoregulasi2. Keseimbangan Cairan3. Sistem Integumen4. Sistem Respirasi5. Keseimbangan Energi6. Kardiovasikular7. Sistem Pencernaan

I Don't Know1. Homeostasis2. Reseptor Tubuh untuk sitem pengendalian3. Mekanisme Homeostasis4. Macam-macam transpor melalui membranLearning Issues1. FaktorDefinisiFungsiKonstribusi Sistem2. ThermoregulasiKeseimbangan CairanSistem IntegumenSistem RespirasiKeseimbangan EnergiKardiovasikularSistem Pencernaan

HOMEOSTASISHomeostasis adalah pemeliharaan suatu keadaan stabil dinamis di dalam lingkungan cairan internal yang membasuh semua sel tubuh.

HomeostasisSistem TubuhMempertahankanPemeliharaan homeostasis penting bagi kelangsungan hidup dan berfungsinya sel, dan setiap sel, melalui aktivitas khususnya, memberi kontribusi sebagai bagian dari suatu sistem tubuh untuk mempertahankan homeostasis.

SEL

Penting untuk kelangsungan hidupMembentuk

Hal yang dapat mengancam Homeostasis terjadi akibat adanya perubahan faktor-faktor eksternal yang akan berakibat terpengaruhnya faktor internal. Terdapat beberapa macam factor internal yang perlu dijaga, yaitu : Konsentrasi molekul zat zat gizi Sel-sel membutuhkan pasokan molekul nutrien yang tetap untuk digunakan sebagai bahan bakar metabolik untuk menghasilkan energi. Energi digunakan untuk menunjang aktivitas-aktivitas khusus dan untuk mempertahankan hidup. Konsentrasi O2 dan CO2Sel membutuhkan O2 untuk melakukan reaksi-reaksi kimia yang menarik sebanyak mungkin energi dari molekul nutrien untuk digunakan oleh sel. CO2 yang dihasilkan selama reaksi-reaksi tersebut berlangsung harus diseimbangkan dengan CO2 dengan CO2 yang dikeluarkan oleh paru, sehingga CO2 pembentuk asam ini tidak mengintkatkan keasaaman di lingkungan internal. Konsentrasi zat zat sisaProduk-produk akhir yang berefek toksik bagi sel apabila dibiarkan tertimbun melebihi batas tertentu, dapat membahayakan tubuh. PhPerubahan keasaam lingkungan cairan internal adalah perubahan mekanisme pembentukan sinyal listrik di sel saraf dan perbubahan aktivitas enzim di semua sel. Konsentrasi air, garam garam, dan elektrolit elektrolit lain SuhuSel-sel tubuh berfungsi secara optimal dalam rentang suhu yang sempit. sel-sel akan menglami perlamabatan aktivitas yang hebat apabila suhunya teralalu dingin, apabila terlalu panas protein-protein struktural dan enzimatiknya akan terganggu. Volume dan tekanan Komponen sirkulasi pada lingkungan internal, yaitu plasma, harus dipertahankan pada tekanan darah dan volume yang adekuat agar penghubung vital antara sel dan lingkungan eksternal ini dapat terdistribusi ke seluruh tubuh.

Terdapat sebelas sistem tubuh utama yang memiliki kontribusi penting untuk homeostasis, yaitu :1. Sistem SirkulasiSistem transportasi yang membawa berbagai zat misalknya zat gizi, O2, CO2, zat-zat sisa, elektrolit, dan hormon dari satu bagian tubuh ke bagian lainnya.2. Sistem PencernaanMenguraikan makanan menjadi molekul-molekul kecil zat gizi yang daapt diserap ke dalam plasma untuk didistribusikan ke seluruh sel. Sistem ini juga memindahkan air dan elektrolit dari lingkungan eksternal ke lingkungan internal. Sistem ini mengeluarkan sisa-sisa makanan yang tidak dicerna ke lingkungan ekternal melalui tinja.3. Sistem RespirasiMengambil O2 dari dan mengeluarkan CO2 ke lingkungan eksternal. Dengan menyesuaikan kecepatan pengeluaran CO2 pembentuk asam, sistem respirasi juga penting unutk mepertahankan pH lingkungan internal yang sesuai.

4. Sistem KemihMengeluarkan kelebihan garam, air, dan elektrolit lain dari plasma melalui urin, bersama zat sisa selain CO2.5. Sistem RangkaMemberi penunjang dan prteksi bagi jaringan lunak dan organ-organ. Sistem ini juga berfungsi sebagai tempat penyimpanan kalsium (Ca++), suatu elektrolit yang konsentrasinya dalam plasma harus dipertahankan dalam rentang yang sangat sempit. Bersama dengan sistem otot, sistem rangka juga memungkinkan timbulnya gerakan tubuh dan bagian-bagiannya.6. Sistem OtotMenggerakan tulang-tulang yang melekat kepadanya. Dari sudut pandang homeostasis semata-mata sistem ini memungkinkan individu mendekati makanan dan menjauhi bahaya. Selain itu, panas yang dihasilkan oleh kontraksi otot penting untuk mengatur suhu, karena berada dibawah kontrol kesadaran, individu mampu menggunakan otot rangka unutk melakukan bermacam gerakan sesuai keinginan. Gerakan-gerakan tersebut, berkisar dari keterampilan motorik halus yang diperlukan, misalnya untuk menjahit sampai gerakan-gerakan kuat yang diperlukan untuk mengangkat beban, tidak selalu diarahkan untuk mepertahankan homeostasis.7. Sistem IntegumenBerfungsi sebagai sawar protektif bagian luar yang mencegah carian internal keluar dari tubuh dan mikroorganisme asing masuk ke dalam tubuh. Sistem ini juga penting dalam mengatur suhu tubuh. Jumlah panas yang dikeluarkan dari permukaan tubuh ke lingkungan eksternal dapat di sesuaikan dengan mengatur produksi keringat dan dengna mengatur aliran darah hangat ke kulit.8. Sistem ImunMempertahankan tubuh dari serangan benda asing dan sel-sel tubuh yang telah menjadi kanker. Sistem ini juga mempermudah jalan untuk perbaikan dan penggantian sel yang tua atau cedera.9. Sistem SarafSalah satu dari dua sistem pengatur (kontorl) utama tubuh. Secara umu, sistem ini mengontrol dan mengkoordinasikan aktivitas tubuh yang memerlukan respons cepat. Sistem ini sangat penting terutama untuk mendeteksi dan mencetuskan reaksi terhadap berbagai perubahan di lingkungan internal. Selain itu, sistem ini bertanggung jawab atas fungsi lain yang lebih tinggi yang tdiak seluruhnya ditunjukan untuk mepertahankan homeostasis, misalnya kesaran, ingatan, dan kreativitas.10. Sistem EndokrinAdalah sistem kontrol utama lainnya. Secara umum, kelanjar-kelenjar penghasil hormon pada sistem endokrin mengatur akivitas yang lebih mementingkan daya tahan (durasi) daripada kecepatan. Sistem ini terutama penting untuk mengontrol konsentrasi zat-zat gizi dan, dengan menyesuaikan fungsi ginjal, mengontrol volume serta komposisi elektrolit lingkungan internal.11. Sistem ReproduksiTidak esnsial bagi homeostasis, sehingga tidak penting bagi kelangsungan hidup individu. Akan tetapi, sistem ini penting bagi kelangsungan hidup suatu spesies.

Apakah yang dimaksud dengan sistem kontrol homeostasis? Sistem kontrol homeostasis adalah jalinan komponen-komponen tubuh yang saling berhubungan dan bekerja secara fungsional untuk mempertahankan suatu faktor dalam lingkungan internal agar relatif konstan di sekitar tingkat optimal. Agar dapat mempertahankan homeostasis, sistem kontrol harus dapat:1. Mendeteksi penyimpangan dari nilai normal faktor internal yang harus dijaga pada kisaran optimal.2. Mengintegrasikan informasi penyimpangan yang diperoleh dengan informasi lain yang relevan.3. Melakukan penyeseuaian secara tepat dalam aktivitas bagian-bagian tubuh yang bertanggungjawab memulihkan faktor-faktor yang dijaga tersebut ke kisaran optimal.Sistem kontrol homeostasis dapat diklasifikasikan menjadi dua macam, yaitu:1. Kontrol intrinsik (lokal), yaitu respons-respons kompensatorik inheren suatu organ terhadap perubahan.2. Kontrol ekstrinsik, yaitu respons suatu organ yang dipicu oleh faktor-faktor di luar organ yaitu sistem saraf dan endokrin (sistem hormon).

Mekanisme umpan adalah respons kompensatorik yang terjadi sebagai suatu bentuk antisipasi terhadap adanya perubahan. Ada 3 prinsip yang terjadi pada sistem kontrol homeostasis tubuh, yaitu:1. Sistem kontrol homeostasis mungkin bekerja secara lokal atau menyeluruh di seluruh tubuh.2. Umpan balik negatif melawan perubahan awal dan digunakan secara luas untuk mempertahankan homeostasis. Baik sistem kontrol intrinsik maupun sistem kontrol ekstrinsik bekerja berdasarkan prinsip umpan balik negatif. Umpan balik negatif yaitu perubahan pada suatu variabel terkontrol akan memicu respons yang mendorong variabel ke arah yang berlawanan dari perubahan awal sehingga perubahan tersebut dilawan.3. Umpan balik positif memperkuat perubahan awal. Pada umpan balik positif, perubahan pada variabel terkontrol memicu respons yang mendorong variabel ke arah yang sama dengan perubahan awal sehingga perubahan semakin kuat.

Pengaturan Suhu TubuhManusia biasanya tinggal di lingkungan yang suhunya lebih dingin daripada suhu tubuh manusia. Suhu normal dari manusia adalah 36,10 37,80 C.Faktor yang mempengaruhi suhu adalah :1. Irama biologis inheren atau jam biologis. Suhu manusia bervariasi sekitar 10 C selama siang hari, dengan tingkat terendah terjadi di pagi hari sebelum bangun tidur, dan titik tertinggi terjadi pada sore hari.2. Jenis kelamin. Suhu tubuh laki-laki lebih tinggi daripada wanita. Suhu tubuh wanita rata-rata 0,50 C lebih tinggi selama separuh terakhir siklus dari saat ovulasi ke haid.3. Aktivitas. Ketika berolahraga terjadi peningkatan produksi panas oleh otot-otot yang bekontraksi. Selama olahraga berat, suhu dapat meningkatkan hingga 400 C (1040 F).4. Cuaca atau keadaan lingkungan. Suhu tubuh akan menurun pada cuaca dingin dan suhu akan meningkat pada cuaca yang panas.

Penambahan panas harus seimbang dengan pengurangan panas agar suhu tetap stabil. Pemasukan panas terjadi melalui penambahan panas dari lingkungan eksternal dan produksi panas internal. Pengeluaran panas terjadi melalui pengurangan panas dari permukaan tubuh ke lingkungan eksternal.

Pertukaran panas antara tubuh dengan lingkungan berlangsung secara : Radiasi, adalah emisi energi panas dari permukaan tubuh yang hangat dalam bentuk gelombang elektromagnetik atau gelombang panas, yang berjalan melalui ruang. Konduksi, adalah perpindahan panas antara benda-benda yang berbeda suhunya yang berkontak langsung satu sama lain. Konveksi, adalah perpindahan energi panas melalui arus udara atau air. Evaporasi, adalah panas penguapan diperlukan untuk mengubah suatu cairan.

Pengaturan suhu tubuh diatur oleh hipotalamus. Regio posterior hipotalamus memicu peningkatan produksi panas pada saat suhu lingkungan dingin. Selain itu, mengurangi pengeluaran panas melalui vasokonstriksi kulit dan tindakan menggigil. Regio anterior hipotalamus, yang diaktifkan oleh rasa hangat, memicu refleks-refleks yang memperantarai pengurangan panas.

Peningkatan produksi panas Tubuh memperoleh panas sebagai akibat dari produksi panas internal yang berasal dari aktivitas metabolik atau dari lingkungan eksternal. Pada seseorang yang sedang beristirahat, sebagian besar panas tubuh dihasilkan oleh organ-organ toraks dan abdomen akibat aktivitas metabolik yang berlangsung terus-menerus. Selain itu, cara untuk meningkatkan produksi panas adalah perubahan aktivitas otot rangka. Perubahan aktivitas otot rangka melalui jalur desendens yang berakhir di neuron-neuron motorik yang mengontrol otot rangka tubuh sehingga terjadi menggigil. Menggigil terdiri dari konstraksi otot rangka yang bergetar dengan frekuensi tinggi. Energi yang dikeluarkan selama tremor otot diubah menjadi panas karena otot tidak melakukan kerja eksternal. Vasokonstriksi pembuluh kulit yang mengurangi aliran darah ke kulit sehingga mengurangi pengeluaran panas dengan menahan darah hangat tetap berada di dalam tubuh dan terisolasi dari lingkungan eksternal

Peningkatkan pengeluaran panasHipotalamus mengurangi produksi panas dengan menurunkan aktivitas otot rangka dan mendorong pengeluaran panas dengan menimbulkan vasodilatasi kulit. Panas dikeluarkan dari tubuh ke lingkungan melalui kulit dalam bentuk keringat.

Mekanisme pada suhu dinginRangsang dari kulit terhadap suhu eksternal yang dingin disalurkan ke hipotalamus oleh termoreseptor perifer. Dari hipotalamus menyampaikan informasi ke neuron motorik agar otot rangka berkontraksi sehingga manusia dikatakan menggigil. Dari kontraksi otot, dihasilkan energi yang akan diubah menjadi panas untuk memproduksi panas dalam tubuh. Hipotalamus juga menyampaikan informasi ke sistem saraf simpatis agar pembuluh darah mengalami vasokonstriksi kulit agar mengurangi aliran darah ke kulit sehingga terjadi pengurangan pengeluaran panas dari dalam tubuh ke lingkungan eksternal, dengan cara tersebut dapat menahan darah hangat tetap berada di dalam tubuh dan terisolasi dari lingkungan eksternal. Hal tersebut juga dapat menyebabkan bibir menjadi biru.

Mekanisme pada suhu panasKulit yang menerima rangsang berupa suhu panas dari lingkungan eksternal, akan menyampaikan informasinya ke hipotalamus dengan bantuan termoreseptor perifer. Hipotalamus akan merangsang sistem saraf simpatis agar membuat kelenjar keringat yang berada di kulit mengeluarkan cairan berupa keringat. Dengan keluarnya keringat berarti panas dalam tubuh keluar sehingga terjadi pengurangan panas dari dalam tubuh. Selain itu, pengeluaran panas dapat dilakukan dengan cara adaptasi perilaku, seperti pada suhu panas banyak orang yang meminum minuman dingin.

Pergerakan Zat Melalui Transport MembranPemeliharaan kehidupan sel bergantung pada kesinambungan gerakan materi ke dalam dan keluar sel. Nutrisi harus masuk, sempah harus keluar, dan ion-ion harus digerakkan ke dua arah tersebut. Segala sesuatu yang lewat antara sel dan cairan ekstrasel di sekitarnya harus mampu menmebus membran plasma. Apabila suatu zat dapat menembus membran membran tersebut berifat permeable terhadap zat tersebut, jika suatu zat tidak dapat lewat, membran tersebut impermeable terhadap zat tersebut. Membran plasma bersifat permeable selektif , yaitu memungkinkan sebagian partikel lewat tetapi menghambat yang lain. Dua sifat partikel yang mempengaruhi apakah partikel tersebut dapat menembus pasma tanpa bantuan atau tidaknya, yaitu :1. Kelarutan realtif partikel dalam lemak, dan2. Ukuran partikelPartikel yang mudah larut dalam lemak mampu larut dalam lipid lapis-ganda dan menembus membran. Molekul-molekul tidak bermuatan atau nonpolar sangat mudah larut dalam lemak dan cepat menembus membran. Di pihak lain, partikel-partikel bermuatan ( ion-ion seperti Na+ dan K+) dan molekul polar (misalnya glukosa dan protein) memiliki kelarutan lemak yang rendah tetapi mudah larut dalam air. Lipid-lapis ganda berfungsi sebagai sawar impermable terhadap partikel yang kurang larut dalam lemak. Untuk ion-ion larut-air yang bergaris tengah kurang dari 0,8 nm, saluran protein berfungsi sebagai rute alternatif untuk menembus membran. Hanya ion-ion yang memiliki saluran khusus yang dapat menembus membran, Partikel yang kelarutannya lemaknya rendah dan terlalu besar bagi saluran tidak dapat menembus membran tanpa bantuan.Walaupun suatu partikel meungkin mampu menembus membran berdasarkan kelarutannya dalam elmak atau kesesuainnya dengan saluran, pergerakan melintasi membran tersebut memerlukan suatu gaya (partikel tidak hanya memutuskan sendiri bahwa ia ingin berada di sisi yang lain). Dua gaya umum berperan dalam hal ini, yaitu :1. Gaya-gaya yang tidak memerlukan energi sel untuk menghasilkan gerakan (Atau disebut pasif)2. Gaya-gaya yang memerlukan pemakaian energi sel (ATP) untuk memindahkan suatu zat menembus membran (Disebut gaya aktif).Pergerakan menembus membran plasma terjadi melalui mekanisme transpor pasif dan transpor aktif.1. Transpor PasifMeruapakan proses fisik yang tidak perlu mengeluarkan energi selular atau metabolik, tetapi memakai sumber energi eksternal, misalnya panas. Mekanisme ini meliputi difusi, dialisis, osmosis, difusi terfasilitasi, dan filtrasi 1.1. DifusiGerakan acak partikel (molekul atau ion) karena pengaruh energi thermalnya sendiri, dari tempat yang berkonsentrasi tinggi ke tempat yang berkonsentrasi lebih rendah, atau gerakan "downhill". Difusi molekul atau ion dapat berlangsung dalam suatu cairan, gas, atau zat padat, atau melalui membran hidup atau membran tak hidup yang permeabel untuk molekul tersebut. Difusi dalam cairan adalah gerakan partikel zat terlaurt dan pelarut ke semua arah melalui suatu larutan, atau menuju dua arah melalui membran yang permeabel. Difusi saring adalah pergerakan partikel dari area berkonsentrasi tinggi menuju area berkonsentrasi lebih rendah : Yaitu sejalan dengan gradien konsentrasinya sendiri. DIfusi saring berarti bahwa lebih banyak partikel yang berdifusi ke satu arah dibandingkan ke arah lain. Beberapa faktor yang mempengaruhi kecepatan difusi netto melintasi suatu membran : Besarnya (atau kecuraman) gradien konsentrasi : Semakin besar perbedaan konsentrasi, semakin tinggi kecepatan difusi netto. Sebagai contoh, jika jaringan menggunakan O2 lebih cepat karena berolahraga, darah yang mengalir ke paru akan mengandung O2 lebih rendah dari normal. sehingga terjadi perbedaan konsentrasi O2 yang lebih besar antara udara di paru dan darah yang masuk ke paru. Dengan demikian lebih banyak O2 berdifusi dari paru ke dalam darah sebelum ksetimbangan tercapai. Pemindahan O2 lebih banyak ini akan menyediakan lebih banyak O2 untuk olahraga. Permeabilitas membran terhadap zat : semakin permeabel suatu membran terhadap zat, semakin cepat zat tersebut berdifusi menuruni gradien konsentrasinya. Sebagai contoh. karena membran plasma tidak permeabel terhadap protein-protein intersel yang penting, protein-protein tersebut tidak dapat keluar dari sel, walaupun kosentrasi di dalam CIS lebih besar daripada CES. Luas Permukaan membran tempat difusi berlangsung : Semakin luas permukaan yang tersedia, semakin besar kemampuan membran tersebut mengakomodasikan difusi. Sebagai contoh, penyerapan zat-zat gizi melalui membran di usus halus ditingkatkan oleh adanya lipatan-lipatan dan tonjolan-tonjolan di permukaan yang yang sangat meningkatkan luas permukaan absorptif yang tersedia. Berat molekul zat : molekul-molekul yang lebih ringan, misalnya O2 dan CO2, terpantul lebih jauh ketika bertumbukan daripada molekul-molekul yang lebih berat. Akibatnya, O2 dan CO2 berdifusi dengan cepat, memungkinkan pertukaran gas-gas ini lebih cepat melintas membran paru-paru. Jarak yang harus ditempuh oleh difusi : Semakin besar jarak, semakin lambat kecepatan difusi. Dengan demikian, dalam keadaan normal membran tempat lewatnya partikel-partikel yang berdifusi berukuran realtif tipis. Selain itu, difusi hanya efesien untuk jarak pendek antara sel-sel dan sekitarnya. Untuk jarak yang lebih dari beberapa sentimeter, difusi akan menjadi proses yang sangat lambat. Difusi menuruni gradien konsentrasi : Di atas suhu nol mutlak semua molekul selalu bergerak secara acak akibat energi panas (termal). Gerakan ini paling jelas tampak pada cairan dan gas, dengan tiap-tiap molekul memiliki lebih banyak ruang untuk bergerak sebelum bertumbukan dengan molekul lain. Semakin tinggi konsentrasi molekul suatu zat dalam larutan, semakin besar kemungkinan terjadinya tumbukan.

1.2. OsmosisDifusi saring molekul air melalui membran permeabel selektif yaitu membran yang tidak dapat dilewati secara bebas oleh semua zat terlarut yang ada. Zat yang tidak dapat berdifusi harus memiliki konsentrasi yang lebih tinggi di satu sisi membran dibandingkan sisi lainnya. Pada osmosis, molekul air bergerak menembus membran dari area berkonsentrasi tinggi ke area berkonsentrasi air lebih rendah. Osmosis molekul air ke dalam arutan yang lebih kental (konsentrasi air lebih rendah) meiningkatkan volume dan tekanan hidrostatik larutan. Dalam wadah dengan volume yang tetap, pada akhirnya terkanan hidrostatik molekul air mampu menyeimbangkan tekanan osmotik yang menggerakkan molekul air untuk menurunkan gradien konsentrasinya, sehingga difusi saring tidak terjadi lagi, Karena larutan hampir selalu dinyatakan dalam konsentrasi zat terlarut, air bergerak melalui osmosis ke daerah dengan konsentrasi zat terlarut yang lebih tinggi. Secara mudah dapat dikatakan bahwa zat terlarut "menarik" air, tetapi pada kenyatannya, osmosis adalah tidak lebih dari difusi air sesuai penurunan gradien konsentrasinya. Pada osmosis, kesetimbangan tidak mungkin tercapai. Tekanan osmotik dapat berkaitan secara langsung dengan konsentrasi zat terlarut yang tidak dapat menembus membran. Semakin besar konsentrasi zat terlarut yang tidak dapat menembus membran, semakin rendah kosentrasi air, semakin besar dorongan bagi air untuk berpindah melalui proses osmosis dari air murni ke larutan, semakin besar tekanan osmotik larutan. Dengan demikian, larutan yang memiliki konsentrasi zat terlarut tinggi menggunakan tekanan osmotik yang kebih besar daripada larutan dengan kosentrasi zat terlarut yang lebih rendah. Walaupun air dengan cepat masuk dan keluar sel, dalam keadaan normal sel tidak mengalami pertambahan (pembengkakan) atau pengurangan (penyusutan) volume. Hal ini disebabkan oleh konsentrasi zat-zat terlarut dalam CES pada keadaan normal diatur secara cermat (terutama oleh ginjal) untuk menjaga agar aktivitas omotiknya setara dengan yan terdapat di dalam sel-sel.Tekanan osmotik suatu larutan adalah tekanan potensial yang dinyatakan dalam istilah gaya atau tekanan yang dibuthukan untuk menghentikan osmosis air selanjutnya. Tekanan osmotik adalah tekanan yang terbentuk dalam larutan akibat osmosis saring yang berlangsung dalam larutan tersebut. Semakin besar konsentrasi zat terlarut, semakin besar tekanan osmotiknya. Secara singkat, tekanan osmotik adalah suatu ukuran daya tarik larutan terhadap molekul air. Untuk zat-zat non-elektrolit yang tidak larut dalam air (seperti glukosa), jumlah partikel zat terlarut dalam larutan adalah konesntrasi molar larutan tersebut. Untuk zat elektrolit yang memang larut dalam air (Seperti Natrium Klorida), jumlah partikel dalam larutan ditentukan berdasarkan konsentrasi molar dan jumlah ion yang terbentuk dari setiap molekul.Tonisistas dipakai untuk menjelaskan pengaruh larutan terdap bentuk sel menurut hukum osmosis. Larutan disebut Isotonik terhadap cairan sitoplasma sel jika larutan memiliki kosentrasi yang sama dengan konsentrasi partikel yang tidakdapat berdifusi. Air tidak akan berosmosis ke dalam atau keluar sel. Itulah yang biasanya menjadi masalah antara cairan ekstraselpular dan cairan intraselular Larutan disebut Hipotonik terhadap sel jika larutan lebih encer dibandingkan dengan isi selular. Gerakan air ke dalam sel dapat menyebabkan sel membengkak sampai dapat pecah. Larutan disebut Hipertonik terhadap sel Jika larutan tersebut lebih kental dibandingkan isi sel. Pergerakan air keluar sel menyebabkan sel berkerut, atau krenasi.

1.3. DialisisPemisahan parikel zat terlarut zat kristaloid yang berdiamter kurang dari 1nm (Misalnya ion, glukosa, oksigen) dengan berdifusi melalui membran yang permeabel untuk partikel tersebut tetapi tidak permeabel untuk partikel zat terlarut koloid, yang berdiameter kurang dari 1nm sampai 10nm (misalnya protein darah). Prinsip dialisis digunakan dalam ginjal artifisal (buatan).

1.4. Difusi terfasilitasiDisebut juga difusi diperantarai carrier, yaitu suatu mekanisme di mana molekul-molekul yang tidak larut dalam lemak dan terlalu besar untuk dapat melewati saluran protein dibantu dengan carrier, yang merupakan molekul protein khusus pada permukaan eksternal membran. Tidak ada energi yang dikeluarkan karena molekul menurunkan gradien konsentrasinya. Glukosa dan beberapa asam amino dibawa menembus membran melalui mekanisme difusi terfasilitasi ini. Dalam difusi terfasilitasi, zat carrier bergabung dengan molekul zat terlarut untuk membentuk kompleks carrier-zat terlarut, yang dapat larut dalam lapisan ganda lipid, sehingga dapat membawa zat terlarut melewai membran. Setelah sampai di dalam, zat terlarut kemudian dilepas. Carrier memisahkan diri dari kompleks, kemudian kembali ke bagian eksterior membran, dan mengulangi proses tersebut. Carrier sangat selektif dalam membedakan molekul-molekul yang berhubungan erat. Difusi terfasilitasi dapat terhambat oleh molekul inhibitor kompetitif dan non-kompetitif yang sangat menyerupai zat terlarut. Kecepatan aliran zat terlarut pada proses difusi terfasilitasi bergantung pada perbedaan konsentrasi di kedua sisi membran, jumlah molekul carrier yang ada, dan seberapa cepat pembentukan kompleks carrier-zat terlarut berlangsung.

2. Transpor AktifTranspor aktif membutuhkan energi metabolik yang diperoleh dari reaksi kimia selular dan menggerakkan molekul atau ion melawan gradien konsentrasinya : Misalnya Uphill (gerakan keatas), dari area berkonsetnrasi lebih rendah ke area yang berkonsentrasi lebih tinggi. Hal ini memungkinkan terjadinya pergerakan zat menyebrangi membran sel tanpa bergantung pada konsentrasi cairan ekstraselular dan intraselularnya. Transpor aktif melibatkan mekanisme diperantai carrier dan transpor massa berukuran besar.

2.1. Transpor aktif diperantarai carrierCarrier adalah suatu protein integral yang disebut "pompa". Misalnya pompa ion natrium atau kalium, yang aktif dalam semua sel hidup, dan pompa kalsium, yang penting dalam kontraksi otot. Pompa natrium/kalium adalah pompa yang menukar natrium intraselular dengan kalium ekstraselular. Pompa ini mempertahnkan gradien ion yang menembus membran sel dan berkontribusi dalam terjadinya perbedaan voltase listrik, dikenal sebagai potensial membran. Pemecahan ATP menjadi ADP pada permukaan inferior membran, akan melepas energi yang diperlukan untuk menjalnkan pompa. Ada yang dinamakan sebagai Transpor berpasangan (Ko-Transpor), yaitu gabungan antara difusi dan transpor aktif. Pada transpor ini, suatu transpor protein khusus dapat memasangkan transpor aktif suatu zat melawan gradien konsentrasinya sendiri dengan difusi pasitf zat kedua. Salah satu contoh sistem transpor ini adalah ko-transpor ikatan ntarium dalam ginjal.2.2. Transpor massa berukuran besarAdalah suatu proses aktif yang mentranspor partikel besar dan makromolekul menembus membran plasma dengan membungkusnya dalamsuatu bagian atau dengan melipat membran untuk membentuk kantong atau vesikular yang melekat pada membran. Transpor massa berukuran besar mencakup Endositosis dan Eksositosis. Endositosis(Endo = Bagian dalam) berarti masuk kedalam sel. Proses endositosis dibagi menjadi dua,yaitu fagositosis dan pinositosis. Fagositosis (Fago = memakan) berarti menelan suatu zat pada yang besar dengan cara melipat membran plasma untuk membentuk suatu vesikel fagositik. Vesikel fagositik bergabung dengan sebuah lisosom dan enzim lisosomal untuk menghancurkan isi vesikel. Sel-sel fagositik khusus dalam tubh mengeluarkan sel, benda asing, dan bakteri yang tidak dapat dihancurkan. Pinositosis (Pino = Minum) berarti menelan tetesan kecil cairan eksraselular, yang mungkin mengandung nutrien yang sudah terurai, dan memasukannya ke dalam sel.

EksositosisMerupakan kebalikan dari endositosis. Ekositosis adalah suatu metode untuk mengendalikan sel suatu substansi yang tidak diinginkan dan sekaligus sebagai suatu cara untuk melepas produk sel yang berguna ke dalam cairan ekstraselular. Substansi yang akan dilepas dibungkus dalam vesikel, yang berdifusi dengan membran sel agar dapat keluar. Contoh ekostisis adalah pelepasan produk-produk dari sel-sel sekretori pankreas dan pelepasan transmitter kimia dari sel-sel saraf di ujung saraf.

2