Laporan Praktikum 4

Laporan Praktikum 4
Isolasi Membran Sel
A. Tujuan
Tujuan dari percobaan isolasi membran sel ini adalah :
1. mempelajari proses osmosis pada membran sel
2. mempelajari struktur dan pola protein membran sel
B. Cara Kerja dan Hasil Pengamatan
C. Pembahasan
Membran sel merupakan bagian terluar dari sebuah sel. Fungsi membran sel
antara lain :
1. sebagai batas fisis yang memisahkan bagian dalam sel dan lingkungan
eksternal sel tersebut.
2. mengatur pertukaran materi dengan lingkungan
3. sensitivitas, mengandung berbagai macam reseptor
4. sebagai struktur pendukung yang membentuk struktur khusus untuk hubungan
antar membran sel atau dengan materi ekstraseluler.
Membran sel merupakan suatu struktur mosaik cair yang terdiri dari dua bagian besar,
yaitu fosfolipid dua lapis yang merupakan bahan utama dan berbagai macam protein
yang berada didalamnya.
Fosfolipid adalah molekul gliserol yang diikat oleh sebuah ion fosfat dan dua buah
asam lemak. Dua buah site asam lemak ini bersifat hidrofilik dan bagian kepalanya
yang mengandung ion fosfat bersifat hidrofobik. Fosfolipida ini terdiri dari dua lapis
di mana pada bagian ujung-ujung yang hidrofilik dari masing-masing lemak saling
berdekatan sehingga bagian ini berada di tengah-tengah membran sel, sedangkan
bagian hidrofobik berada di bagian luar membran sel.
Walaupun fosfolipid merupakan komponen terbesar membran, tetapi protein
membranlah yang paling menentukan fungsi spesifik dari membran tersebut. Tiap
jenis membran mempunyai protein yang unik satu sama lain. Sel darah merah telah
ditemukan memiliki 50 jenis protein yang terdapat pada membran selnya. Ada dua
macam protein membran, yaitu:
1. Protein integral : protein yang tertanam ke dalam fosfolipid sehingga
menembus kedua lapisan lemak. Bagian tengah protein ini berisfat hidrofobik,
sedangkan bagian ujung-ujungnya bersifat hidrofilik dan bersentuhan dengan
bagian luar dan dalam sel.
2. Protein periferi : protein yang tidak terbenam dalam lapisan lemak seluruhnya,
jadi hanya menempel pada permukaan, tidak jarang protein periferi ini
menempel pada bagian ujung protein integral.
Pada percobaan ini, dilakukan berbagai macam perlakuan perbedaan konsentrasi
lingkungan pada sel eritrosit untuk melihat pengaruhnya pada membran serta
pemisahan membran sel dari organel dan materi lain yang ada pada eritrosit. Alasan
digunakannya eritrosit tua manusia antara lain :
1. tidak mempunyai inti dan organel lainnya sangat sedikit
2. mudah didapatkan, bahkan langsung dari darah praktikan
3. tidak berada dalam jaringan yang kompleks sehingga mudah diisolasi
Pada percobaan ini, pertama dilakukan isolasi eritrosit dari sel-sel lain dan
berbagai materi yang ada di darah manusia. Pada percobaan ini teknik pengisolasian
yang digunakan adalah sentrifugasi. Sentrifugasi ini bekerja dengan cara memisahkan
molekul berdasarkan massanya. Molekul dengan massa besar akan berada dibagian
bawah dan dinamakan pelet, bagian lebih ringan akan mengendap atau tetap terlarut
dalam zat pelarutnya dan dinamakan supernatan. Pada sentrifugasi darah, bagian yang
berada paling bawah adalah eritrosit, karena sel ini mempunyai massa jenis yang
paling besar. Lapisan selanjutnya adalah leukosit. Keduanya sel ini membentuk pelet
pada dasar tabung. Selanjutnya materi lain yang terlarut dalam supernatan.
Pada percobaan ini, dilakukan penambahan 10 ml larutan isotonis kedalam 2 ml
darah dan sentrifugasi campuran tadi pada 1000G selama 10 menit pada suhu 4 oC.
Suhu 4 oC dimaksudkan agar eritrosit tidak rusak karena terdenaturasinya protein
serta materi lainnya karena panas. Hasil yang didapatkan kurang baik, karena hanya
terbentuk 2 lapisan saja, yaitu eritrosit dan supernatan, sedangkan leukositnya masih
terlarut dalam supernatan. Selanjutnya hasil sentrifugasi ini didekantasi, bagian
plasma dipisahkan dan digunakan untuk keperluan lain sedangkan eritrosit yang sudah
murni akan dijadikan bahan percobaan.
Percobaan selanjutnya yaitu perlakuan perbedaan konsentrasi ekstrasel pada
setetes eritrosit. Digunakan tiga konsentrasi yang berbeda, yaitu konsentrasi larutan
hipertonis (NaCl 200mM), hipotonis (NaCl 80 mM), dan isotonis (NaCl 155mM).
Pembagian ini berdasarkan perbandingan konsentrasi antara larutan-larutan ini dengan
larutan intrasel. Larutan hipertonis adalah larutan yang memiliki konsentrasi lebih
besar dibandingkan konsentrasi di dalam sel. Larutan hipotonis adalah larutan yang
memiliki konsentrasi kurang dari konsentrasi di dalam sel. Sedangkan larutan isotonis
adalah larutan yang memiliki konsentrasi sama dengan konsentrasi di dalam sel,
dimana konsentrasi NaCl intrasel yaitu sekitar 155mM. Setelah ditambahkan larutan
tadi seharusnya didapatkan hasil percobaan :
1. Hipertonis (NaCl 200mM): terjadi proses osmosis, cairan sitopasma berpindah
melalui membran dari dalam ke luar sel karena konsentrasi dalam sel lebih
kecil dibandingkan konsentrasi lingkungannya. Hal ini menyebabkan
terjadinya pengkerutan sel eritrosit karena jumlah cairan intrasel di bawah
normal yang disebut krenasi.
2. Hipotonis (NaCl 80 mM): terjadi proses osmosis dari luar ke dalam sel karena
konsentrasi dalam sel lebih besar dibandingkan konsentrasi lingkungannya.
Hal ini menyebabkan cairan intrasel bertambah banyak dan tekanan turgornya
bertambah. Karena membran sel tidak dapat menahan tekanan turgor yang
besar ini, maka pecahlah membran sel eritrosit tersebut dan organel serta
materi lain di dalam sel ini keluar sehingga sel tersebut terlihat kosong, hanya
ada membrannya saja. Hal ini disebut hemolisis.
3. Isotonis (NaCl 155mM): tidak terjadi apa-apa, sel tetap terlihat normal. Hal ini
disebabkan konsentrasi lingkungan sama dengan konsentrasi intrasel, sama
seperti keadaan aslinya.
Pada percobaan yang dilakukan, terjadi kesalahpahaman, dimana konsentrasi larutan
tertukar antara larutan hipotonis dan hipertonis sehingga hasil yang didapatkan
terbalik.
Pada percobaan terakhir, dilakukan: (1) penambahan larutan hipertonis (buffer
Na2SO4 pH 7,6 20 mOsM) pada eritrosit sisa percobaan kedua lalu (2) pengadukan
larutan selama 20 menit pada suhu 4oC dan (3) pemisahan antara hemoglobin eritrosit
dengan membran selnya dengan cara sentrifugasi pada 30.000G selama 10 menit pada
suhu 4oC.
Penambahan larutan hipertonis(buffer Na2SO4 pH 7,6 20 mOsM) dan pengadukan
selama 10 menit dimaksudkan agar terjadi hemolisis dalam campuran sehingga
organel serta materi lain dalam membran sel pecah dan organel serta materi lain
didalamnya keluar.
Karena kekurangan alat, poin (3) tidak bisa kami lakukan. Sentrifugasi 30.000G
ini membutuhkan tabung khusus yang hanya terdapat dua buah, dan sampel darah
yang dimiliki tidak dapat dicampur dengan sampel darah lain yang tidak berasal dari
donor yang sama karena akan terjadi koagulasi bila golongan darahnya tidak sama.
Setelah melihat hasil percobaan kelompok lain, dapat dilihat terjadinya tiga lapisan,
yaitu lapisan paling bawah berupa membran eritrosit yang berwarna putih, lapisan
kedua berupa hemoglobin yang berwarna merah serta supernatan yang berisi materi
lain yang tidak mengendap(bening). Bentuk membran sel eritrosit (eritrosit ghost) ini
sama dengan eritrosit yang telah ditambahkan larutan hipertonis seperti percobaan
kedua.
Sentrifugasi pada percobaan ketiga ini dimaksudkan untuk memisahkan
membran sel dengan materi selain itu secara sempurna sehingga membran sel ini bisa
benar-benar diamati.
Tujuan kedua percobaan ini tidak dapat tercapai karena tidak dilakukannya
elektroforesis SDS-PAGE pada protein dari eritrosit dan protein dari eritrosit ghost
sehingga tidak dapat diamati struktur dan pola protein membran sel.
D. Kesimpulan
1. Pada osmosis, terjadi
perpindahan pelarut
(air) dari daerah
yang
berkonsentrasi rendah menuju daerah yang berkonsentrasi tinggi melalui suatu
membran.
E. Daftar Pustaka
1. Campbell, Neil A., Biology 4th ed., Addison-Wesley Longman, Inc., 1998
2. Karp, Benjamin