BIOSMAN8PKU BIOSMAN8PKU Author
Title: Membran Sel
Author: BIOSMAN8PKU
Rating 5 of 5 Des:
        Struktur Membran P enyusun utama membran sel atau membran plasma adalah protein dan lipid , walaupun karbohidrat ...
       
Struktur Membran





Penyusun utama membran sel atau membran plasma adalah protein dan lipid, walaupun karbohidrat juga merupakan bahan penting. Model yang dapat diterima untuk penyusunan molekul-molekul tersebut dalam membran adalah model mosaik fluida.


Molekul lemak terdiri atas dua lapis, terdapat di bagian tengah membran. Di sebelah luarnya terdapat lapisan protein perifer (protein tepi), yang menyusun tepi luar dan dalam membran. Selain protein perifer, terdapat pula molekul-molekul protein tertentu yang masuk ke dalam lapisan lemak. Bahkan ada yang masuk hingga menembus dua lapisan lemak. Protein yang masuk ke lapisan lemak itu disebut protein integral. Pada tempat-tempat tertentu, terbentuk pori yang dibatasi oleh molekul protein. Tebal membran plasma antara 5-10 nm.

Molekul protein dan lemak itu tidak statis, melainkan senantiasa bergerak. Dapat dibayangkan molekul lemak sebagai “benda cair” yang di atasnya dan di dalamnya terdapat molekul protein yang “berenang-renang”. Itulah sebabnya struktur membrane yang demikian disebut sebagai “mosaik fluida”.

Lemak membran tersusun atas
:
·         fosfolipid (lemak yang bersenyawa dengan fosfat),
·         glikolipid (lemak yang bersenyawa dengan karbohidrat),
·         sterol (lemak yang bersenyawa dengan kolesterol).

Sedangkan protein membran tersusun atas :
·         glikoprotein (protein yang bersenyawa dengan karbohidrat).




Dua lapisan utama protein membran, yaitu:
·         protein integral
·         protein poriferal.

 Protein integral umumnya merupakan protein transmembran, dengan daerah hidrofobik yang seluruhnya membentang sepanjang interior hidrofobik membran tersebut.
Protein poriferal sama sekali tidak tertanam dalam bilayer lipid; protein ini merupakan anggota yang terikat secara longgar pada permukaan membran, sering juga pada bagian protein integral yang dibiarkan terpapar.

Fungsi protein membrane :
1.Transpor
a)protein yang membentang (melintang) membrane mungkin memberikan suatu saluran hidrofilik melintasi membrane yang bersifat selektif untuk zat terlarut tertentu
b)beberapa protein transport menghidrolisis ATP sebagai sumber energi untuk memompa bahan melintasi membrane tersebut secara aktif.
2.Aktivitas enzimatik
Protein yang berada dalam membrane mungkin berupa enzim dengan sisi aktifnya yang dipaparkan ke zat-zat pada alrutan sebelahnya. Dalam beberapa kasus, sejumlah enzim dalam membrane disusun sebagai suatu tim atau satuan yang melaksanakan langkah-langkah berurutan suatu jalur metabolisme.
3.Transduksi sinyal
Protein membrane mungkin memiliki tempat pengikatan dengan bentuk spesifik yang sesuai dengan bentuk-bentuk mesenjer kimiawi, seperti hormone. Mesenjer eksternal (sinyal) mungkin menyebabkan perubahan konformasi protein yang merelai pesan ke bagian dalam sel.
4.Penggabungan interseluler
Protein membrane dari sel-sel yang bersebelahan mungkin dikaitkan bersama-sama dalam berbagai bentuk junction.
5.Pengenalan sel-sel
Beberapa glikoprotein (protein dengan rantai gula pendek) berfungsi sebagai label identifikasi yang secara khusus dikenali oleh sel lain.
6. Pelekatan ke sitoskeleton dan matriks ekstraseluler (ECM)
Mikrofilamen atau elemen lain sitoskeleton mungkin terikat ke protein membrane, suatu fungsi yang membantu mempertahankan bentuk sel dan menetapkan lokasi protein membrane tertentu. Protein yang mendekat ke ECM dapat mengkoordinasikan perubahan ektraseluler dan intraseluler.







Fungsi Membran Plasma
1.      melindungi isi sel, yaitu membrane sel befungsi mempertahankan isi sel
2.      mengatur lalulintas molekul-molekul, membran plasma bersifat selektif permeabel artinya ada zat-zat tertentu yang dapat melewati membrane dan ada pula yang tidak. Molekul-molekul tersebut berguna untuk mempertahankan kehidupan sel; sebagai reseptor rangsangan dari luar sel, rangsangan itu berupa zat-zat kimia seperti hormon,racun,rangsangan listrik,dan rangsangan mekanik.Bagian sel yang berfungsi sebagai reseptor yaitu glikoprotein.


Permeabilitas bilayer lipid
Inti hidrofobik membran menghal
angi transport ion dan molekul polar,yang bersifat hidrofilik. Molekul hidrofobik, seperti hidrokarbon, karbondioksida, dan oksigen, dapat larut dalam membran dan melintasinya dengan mudah. Molekul sangat kecil yang polar tetapi tidak bermuatan juga dapat lewat melalui membran dengan cepat. Contoh-contohnya ialah air dan etanol, yang cukup kecil untuk dapat lewat di antara lipid-lipid membran. Bilayer lipid tidak sangat permeabel terhadap molekul polar tak bermuatan yang lebih besar, seperti glukosa dan gula lain. Bilayer ini juga relatif tidak permeabel terhadap semua ion, sekalipun ion kecil seperti H+ dan Na+. Atom atau molekul bermuatan dan lapisan airnya sulit menembus lapisan hidrofobik membran. Akan tetapi, bilayer lipid hanyalah salah satu bagian cerita tentang permeabilitas selektif membran. Protein yang ada di dalam membran memainkan peran penting dalam pengaturan transpor.
Protein transpor
Membran sel bersifat permeabel terhadap ion dan molekul polar spesifik. Subtansi hidrofilik menghindari kontak dengan bilayer lipid dengan lewat melalui protein transpor yang membentangi membran. Sejumlah protein transpor berfungsi karena memiliki saluran hidrofilik yang digunakan oleh molekul tertentu sebagai saluran untuk melewati membran. Protein transpor lain mengikat senyawa yang dibawanya dan secara fisik menggerakkannya melintasi membran.

Pergerakan substansi keluar –masuk sel terdiri daripada 2 jenis:
1. transpor pasif
2. transpor aktif
Transpor pasif
Transpor pasif ialah bentuk pergerakan molekul yang tidak memerlukan tenaga apabila melintasi membran sel dan laju pergerakan bergantung pada besar konsentrasi substansi dibandingkan dengan membran tersebut.
Transpor pasif merupakan difusi  dan osmosis
Dalam membandingkan dua larutan yang konsentrasi zat terlarutnya berbeda, larutan dengan konsentrasi zat terlarut yang lebih tinggi disebut sebagai hipertonik. Larutan dengan konsentrasi zal terlarut yang lebih rendah disebut sebagai hip
otonik. Larutan-larutan dengan konsentrasi zat terlarut yang sama disebut sebagai isotonik.
Difusi zat pelarut melintasi membran permeabel selektif merupakan suatu kasus khusus transpor pasif yang disebut osmosis. Arah osmosis ditentukan hanya oleh perbedaan konsentrasi zat terlarut total.
Bertahan hidupnya sel tergantung pada keseimbangan penyerapan dan pelepasan air
Keseimbangan air pada sel tanpa dinding
Jika suatu sel hewan dicelupkan ke dalam lingkungan yang isotonik terhadap sel tersebut, tidak akan ada selisih perpindahan air melintasi membran tersebut. Air mengalir melintasi membran, tetapi pada laju sama pada kedua arah. Dalam suatu lingkungan yang isotonik, volume sel hewan stabil. Sekarang kita pindahkan sel tersebut ke dalam larutan yang hipertonik terhadap sel tersebut. Sel ini akan kehilangan air yang berpindah ke lingkungannya, mengkerut, dan mungkin saja mati. Inilah salah satu alasan mengapa peningkatan salinitas (keasinan) danau dapat membunuh hewan di danau tersebut. Akan tetapi, sel hewan yang menyerap terlalu banyak air menghadapi bahaya yang sama seperti saat kehilangan air. Jika kita tempatkan sel tersebut dalam larutan yang hipotonik terhadap sel itu, air akan masuk lebih cepat daripada yang meninggalkannya, sel ini akan membengkak dan lisis (pecah) seperti balon yang etrus ditiup sampai melewati batas.
Sel tanpa dinding kaku tidak dapat menerima penyerapan atau pelepasan air yang berlebihan. Masalah keseimbangan air ini secara otomatis terselesaikan jika sel tersebut hidup dalam lingkungan yang isotonik. Air laut bersifat isotonik terhadap banyak invertebrata laut. Sel sebagian besar hewan terestrial dilingkupi oleh fluida ekstraseluler yang isotonik terhadap sel tersebut. Hewan dan organisme lain yang tidak memiliki dinding sel kaku yang hidup dalam lingkungan hipertonik atau hipotonik harus memiliki adaptasi khusus untuk osmoregulasi, yaitu kontrol keseimbangan air.
Keseimbangan air pada sel berdinding
Sel tumbuhan, prokariota, fungi, dan sejumlah protista memiliki dinding. Apabila sel seperti ini berada dalam larutan hipotonik, dindingnya akan membantu mempertahankan keseimbangan air sel tersebut. Perhatikan sel tumbuhan. Seperti sel hewan, sel tumbuhan ini membengkak ketika air masuk melalui osmosis. Akan tetapi, dindingnya yang lentur akan mengembang hanya sampai pada ukuran tertentu sebelum dinding ini mengerahkan tekanan balik pada sel yang melawan penyerapan air lebih lanjut. Pada saat ini, sel tersebut membengkak, yang merupakan keadaan yang sehat untuk sebagian besar se tumbuhan. Tumbuhan yang tidak berkayu, seperti sebagian besar tumbuhan rumahan, tergantung pada dukungan mekanis dari sel yang dijaga untuk tetap bengkak oleh larutan hipotonik sekelilingnya. Jika sel tumbuhan dan sekelilingnya isotonik, tidak ada kecenderungan bagi air untuk masuk dan selnya menjadi lembek, yang menyebabkan tumbuhan menjadi layu. Di lain pihak, dinding tidak mendapatkan keuntungan apapun jika selnya dicelupkan ke dalam lingkungan hipertonik. Dalam kasus ini, sel tumbuhan, seperti sel hewan, akan kehilangan air yang berpindah ke sekelilingnya dan akan mengerut. Begitu sel ini berkerut, membran plasmanya tertarik menjauhi dindingnya. Fenomena ini yang disebut plasmolisis, biasanya menyebabkan tumbuhan mati. Sel dinding bakteri dan fungi juga berplasmolisis dalam lingkungan hipertonik.
Protein spesifik mempermudah transpor pasif zat terlarut terseleksi
Banyak molekul dan ion polar yang ditahan oleh bilayer lipid membran berdifusi dengan bantuan protein transpor yang membentangi membran tersebut. Fenomena ini disebut difusi yang dipermudah (facilitated diffusion).
Protein transpor memiliki banyak sifat enzim. Persis seperti enzim yang bersifat spesifik untuk substratnya, protein transpor dispesialisasikan untuk zat terlarut yang diangkutnya dan bahkan mungkin memiliki tempat pengikatan spesifik yang bertalian erat dengan tempat aktif suatu enzim. Seperti enzim, protein transpor dapat dijenuhkan. Terdapat begitu banyak molekul dari setiap jenis protein transpor yang telah ada di dalam membran plasma, dan apabila molekul-molekul ini sedang mentranslokasikan zat yang diangkutnya secepat kemampuannya, transpor akan terjadi pada laju maksimum. Seperti juga halnya enzim,
Transpor aktif
2 bentuk utama transpor aktif,yaitu endositosis, atau eksositosis.
Transpor aktif merupakan faktor utama yang menentukan kemampuan suatu sel untuk mempertahankan konsentrasi internal molekul kecil yang berbeda dari konsentrasi lingkungannya. Oleh karena itu, ia memerlukan tenaga (yang terdiri daripada Adenosine Trifosfat atau ‘ATP’) untuk menggerakkan bahan-bahan melalui membran plasma. Umumnya, bahan-bahan ini terdiri daripada molekul-molekul berukuran besar seperti protein-protein tertentu dan mikroorganisme. Transpor aktif merupakan pemompaan zat terlarut melawan gradiennya
Disamping membantu protein transpor, difusi yang dipermudah masih dianggap transpor pasif karena zat terlarutnya berpindah menuruni gradien konsentrasinya. Difusi yang dipermudah mempercepat transpor zat terlarut dengan memberikan lintasan melalui membrane yang efisien, tetapi tidak mengubah arah transpornya. Akan tetapi, sebagian protein transpor dapat memindahkan zat terlarut melawan gradien konsentrasinya, melintasi membran plasma dari satu sisi yang konsentrasi zat terlarutnya kurang ke sisi yang konsentrasi zat terlarutnya lebih tinggi. Transpor ini bersifat “naik bukit” dan sehingga membutuhkan kerja. Untuk memompa molekul melintasi membran melawan gradiennya, sel yang bersangkutan haruslah mengorbankan energi metabolismenya. Oleh karena itu lalulintas membran seperti ini disebut transpor aktif.
Transpor aktif merupakan faktor utama yang menentukan kemampuan suatu sel untuk mempertahankan konsentrasi internal molekul kecil yang berbeda dari konsentrasi lingkungannya.
Beberapa pompa ion membangkitkan tegangan melintasi membran.Semua sel memiliki tegangan melintasi membran plasmanya. Tegangan ialah potensial listrik (pemisahan muatan yang berlawanan). Sitoplasma sel bermuatan negatif dibandingkan dengan fluida ekstraseluler disebabkan oleh distribusi anion dan kation pada sisi membran yang berlawanan yang tidak sama. Tegangan melintasi suatu membran, yang disebut potensial membran, berkisar dari sekitar -50 hingga -200 minivolt.
Beberapa protein membran yang secara aktif mentranspor ion ikut menentukan potensial membran ini. Misalnya ialah pompa natrium-kalium. Pompa ini tidak mentranslokasikan Na+ dan K+ satu lawan satu, tetapi sebenarnya memompa tiga ion natrium keluar sel untuk setiap dua ion kalium yang dipompakannya ke dalam sel tersebut.
 Pompa elektrogenik utama tumbuhan, bakteri, dan fungi ialah pompa proton, yang secara aktif mentraspor ion hydrogen (proton) ke luar sel. Pemompaan H+ mentransfer muatan positif dari sitoplasma ke larutan ekstraseluler.
Dengan membangkitkan tegangan melintasi membran, pompa elektrogenik menyimpan energi yang dapat digunakan untuk kerja seluler, termasuk jenis lalulintas membran yang disebut kotranspor.
Dalam kotranspor, protein membran mengkopel transport suatu zat terlarut dengan zat terlarut lainnya.
Pompa bertenaga ATP tunggal yang mentranspor zat terlarut spesifik dapat menggerakkan transport aktif beberapa zat terlarut lain secara tidak langsung dalam suatu mekanisme yang disebut kotranspor. Substansi yang telah dipompakan melintasi membran dapat melakukan kerja begitu substasi tersebut mengalir kembali melalui difusi, analog dengan air yang telah dipompakan ke atas dan melakukan kerja ketika air tersebut mengalir kembali ke bawah.protein transport khusus lain, yang terpisah dari pompanya, dapat mengkopel difusi “turun bukit” substansi ini ke transport “naik bukit” substansi kedua melawan gradien konsentrasinya sendiri.
Eksositosis dan endositosis mentranspor molekul besar
Endositosis, sel memasukkan makromolekul dan materi yang sangat kecil dengan cara mambentuk vesikula baru dari membran plasma. Sebagian kecil luas membran plasma terbenam ke dalam membentuk kantong. Begitu kantong ini semakin dalam, kantong ini terjepit, membentuk vesikula yang berisi materi yang telah terdapat di luar selnya.
Endositosis  terdiri atas :
·         fagositosis (pemakanan seluler (cellular eating))
·         pinositosis (peminuman seluler (cellular drinking))
·         endositosis yang diperantarai reseptor.

Pada fagositosis, sel menelan suatu partikel dengan pseudopodia  yang membalut di sekeliling partikel tersebut dan membungkusnya di dalam kantong yang berlapis-membran yang cukup besar untuk bias digolongkan sebagai vakuola. Partikel ini dicerna setelah vakuola bergabung dengan lisosom yang mengandung enzim hidrolitik.

Pinositosis, sel “meneguk” tetesan fluida ekstraseluler dalam vesikula kecil. Karena salah satu atau seluruh zat terlarut yang larut dalam tetesan tersebut dimasukkan ke dalam sel, pinositosis tidak bersifat spesifik dalam substansi yang ditranspornya.
Pinositosis ialah pergerakan yang membawa masuk bahan cairan, khususnya cairan ekstraseluler. Mula-mula sekali, membran plasma akan membentuk lekukan pada suatu kawasan di lapisan membran. Lekukan ini menjadi semakin mendalam, dan akhirnya lekukan tersebut akan membentuk vesikel yang mengandungi cairan. Melalui vesikel inilah cairan ekstrseluler dibawa masuk ke dalam sel.
Endositosis yang diperantarai reseptor sangat spesifik. Yang tertanam dalam membran adalah protein dengan tempat reseptor spesifik yang dipaparkan ke fluida ekstraseluler. Ekstraseluler yang terikat pada reseptor disebut ligan, suatu istilah umum untuk setiap molekul yang terikat khususnya pada tempat reseptor molekul lain. Protein reseptor biasanya mengelompok dalam daerah membran yang disebut membran terlapisi, yang sisi sitoplasmiknya dilapisi oleh lapisan protein samara. Protein pelapis ini mungkin membantu memperdalam lubang dan membentuk vesikula.
Endositosis yang diperantarai reseptor memungkinkan sel dapat memperoleh substansi spesifik dalam jumlah yang melimpah, sekalipun substansi iu mungkin saja konsentrasinya tidak tinggi dalam fluida ekstraseluler.
Vesikula tidak saja mentranspor substansi antara sel dan sekelilingnya, vesikula ini juga memberikan suatu mekanisme untuk memudakan dan membentuk kembali membran plasma. Endositosis dan eksositosis terjadi secara kontinu hingga ke tingkat tertentu dalam sebagian besar sel eukariotik, namun jumlah membran plasma dalam sel yang tidak tumbuh agak konstan dalam waktu lama. Agaknya, penembahan membrane oleh satu proses mengimbangi kehilangan membran oleh proses yang lain.

referensi
http://www.google.co.id/imgres?imgurl=http://fisiologikedokteran.files.wordpress.com/2010/
Bottom of Form

About Author

Advertisement

Posting Komentar

 
Top