Potensial membran adalah tegangan yang melintasi suatu membran sel yang berkisar dari sekitar -50 hingga -200 milivolt (tanda minus menunjukkan bahwa di dalam sel bersifat negatif dibandingkan dengan di luarnya). 2
Potensial membran bertindak seperti baterai, yaitu suatu sumber energi yang mempengaruhi lalulintas semua substansi bermuatan yang melintasi membran. Karena di dalam sel itu muatannya lebih negatif dibandingkan dengan di luarnya, maka potensial membran ini mendukung transpor pasif kation ke dalam sel dan anion ke luar sel. 3
4
5
Membran mempunyai 2 fungsi yaitu : memberikan kerangka kerja proses-proses kehidupan (sebagai pembantu). sebagai pertahanan sel dan memisahkan sitoplasma menjadi bagian-bagian dimana pemisahannya terjadi secara selektif (sebagai penghalang). 6
Membran sel menyelimuti sel bukan berarti membran adalah kerangka yang kaku. Membran mengatur keluar masuknya zat-zat menjadi kelompok-kelompok enzim yang terikat membran dan dapat berpindah dari sisi yang satu ke sisi yang lain pada membran. Hal ini terjadi karena membran menerima rangsangan. Membran merupakan penghalang aktif bagi difusi beberapa zat terlarut dan sekaligus pengangkut aktif bagi yang lain. 7
Pengangkutan molekul-molekul zat melalui membran berlangsung secara difusi, osmosis, dan transpor aktif. Difusi dan osmosis merupakan cara transportasi yang berlangsung akibat adanya perbedaan konsentrasi antara zat/larutan satu dengan yang lain. Banyak zat-zat di dalam sel terurai menjadi ion-ion. Membran sel membatasi cairan sel yang ada di dalam dan di luar sel. Cairan tersebut mengandung ionion Na+,K+, dan Cl-. Ion-ion tersebut akan menimbulkan medan listrik jika ion-ion dengan muatan berlawanan saling dipisahkan. 8
Perbedaan ion di dalam sel dan di luar sel akan menyebabkan perpindahan ion dari daerah dengan potensial elektrokimia yang tinggi menuju ke daerah dengan potensial elektrokimia rendah. Karena adanya perpindahan dari ion-ion tersebut maka terjadi perpisahan muatan listrik yang menyebabkan terjadinya perbedaan potensial listrik. Karena terjadinya di membran maka disebut potensial membran. 9
Fenomena transport ion-ion melintasi membran dan upaya pemeliharaan kadar ion-ion tertentu di dalam sel berbeda dengan di luar sel, mengakibatkan perbedaan distribusi muatan antara bagian dalam membran yang berbatasan dengan cairan intraselular dan bagian luar yang berhadapan dengan cairan ekstraselular. Besarnya beda potensial membran dapat diukur dengan cara menyisipkan satu elektroda di dalam sel dan satu elektroda di luar sel 10
Besarnya potensial membran saat tidak ada stimulus yang diberikan ke sel (saat sel istirahat) disebut dengan potensial membran istirahat (resting membrane potential = RMP). Pada umumnya ada bagian dalam relatif negatif terhadap bagian luar membran. Oleh karena itu RMP disepakati ditulis negatif. 11
Nilai RMP antar jaringan bervariasi antara -9 hingga -100 mv. Nilai RMP bervariasi untuk jenis sel tertentu. Misalnya; Sel otot mempunyai RMP = -90 mv, dengan E Cl-= - 86 mv, E K=-100 mv, dan E Na+ = +55 mv. Sel darah merah mempunyai RMP yang rendah (-9mV). 12
Membran sel secara praktis impermeabel terhadap protein intraselular dan anion organik lain yang menyusun sebagian besar anion intraselular, agak sedikit permeabel terhadap Na+ dan lebih permeabel lagi terhadap Cl- dan K+. Hal ini dapat mengakibatkan terjadinya sedikit kelebihan kation di luar sel dan sedikit kelebihan anion di dalam sel, sehingga bagian dalam membran lebih negatif dibanding di luar membran. oleh karena itu RMP bernilai negatif. 13
Ion-ion yang berperan dalam potensial membran merupakan fraksi yang sangat kecil dari total ion yang ada. Masuknya Na+ ke dalam sel tidak dapat diimbangi oleh keluarnya K+ karena permeabilitas membran saat istirahat lebih tinggi terhadap Na+ dibanding terhadap K+. Kekuatan potensial membran pada waktu tertentu tergantung pada distribusi Na+, K+ dan Cl- dan permeabilitas membran terhadap ion-ion tersebut. Persamaan Goldman (Goldman constant-field equation) dapat digunakan untuk menggambarkan hubungan antar variabel tersebut. Persamaan Goldman 14
Karena saat sel istirahat, Na+ relatif lebih rendah dibanding dengan K+, peran Na+ dalam menentukan potensial membran istirahat hanya kecil. Oleh karena itu perubahan Na+ eksternal hanya akan menghasilkan sedikit perubahan RMP, sedangkan peningkatan K+ eksternal akan menurunkan RMP. Pada sel otot dan saraf, menurunnya potensial membran justru akan memacu peningkatan permeabilitas membran terhadap Na+. Sifat khas ini memungkinkan timbulnya penjalaran informasi (impuls) sepanjang membran sel. 15
Dilanjutkan pada topik berikutnya..!!!!! 16