STRUKTUR DAN FUNGSI MEMBRAN SEL

STRUKTUR DAN FUNGSI
MEMBRAN SEL
STRUKTUR DASAR
• Selaput/ membran sel merupakan selaput yang berfungsi
membatasi isi sel dari lingkungannya
• mempunyai sifat hidrofobik di bagian tengah dan hidrofilik
di bagian permukaan luar maupun permukaan sitosolik
•Terdiri dari senyawa-senyawa lipid, protein dan
karbohidtar
•Sifat hidrofobik terutama disebabkan oleh komponen lipid
walaupun terdapat bagian tertentu dari senyawa lipid yang
bersifat hidrofilik, yaitu bagian molekul lipid yang berikatan
dengan gugus fosfat/senyawa organik yang bersifat
hidrofilik
• Senyawa protein dan karbohidrat bersifat hidrofilik
• Struktur dasar membran sel tersebut mendukung
fungsinya sebagai pembatas lingkungan dari
lingkungan dalam sel dan lingkungan luar organella
dari lingkungan dalamnya
• Komposis lipid, protein dan karbohidrat (pada
glikoprotein dan glikolipid) bervariasi sesuai dengan
macam selaputnya dan dapat berubah sesuai dengan
tingkat perkemanagn sel, umur, dan lingkungannya
• Keberadaan selaput plasma dapat dibuktikan pada
aktu sel mengalami plasmolisis atau sel yang
dihilangkan dinding selnya
• Dari segi fisiologis, keberadaan selaput plasma dapat
dilihat dengan adanya peremeabilitas selektif terhadap
senyawa-senyawa tertentu
• Selaput plasma memperlihatkan sifat-sifat yang
dinamis antara lain:
pada Pertumbuhan, fragmentasi, deferensiasi
danperubahan struktur tiga dimensinya.
• Komposisi masing-masing fraksi selaput plasma
terutama fraksi lipid sangat menentukan kecairan
selaput, menyangkut ciri-ciri: keknyalan,
kekentalan/kemudahan untuk melakukan perubahan
sifat fisik dan kemis
• Perubahan fisikokemis terjadi dari keadaangel ke
keadaan lebih encer. Perubahan tersebut diikuti
dengan peningkatan gerakan ikatan antara atom C
molekul asam lemak pada porosnya, sehingga terjadi
susunan yang acak
• Perubahan tersebut menyerap tenaga panas yang
besar
• Dengan demikian kebanyakan sel mampu melakukan
adaptasi terhadap suhu lebih rendah dengan
meningkatkan bagian kandungan asam lemak tidak
jenuh pada selaput plasma, sehingga keenceran
selaput plasma tetap dipertahankan.
Komposisi selaput plasma pada
berbagai organella
Protein
(%)
Lipid
(%)
Karbohiodrat
(%)
Myelin
18
79
3
Selaput sitoplasmik:
-Eritrosit manusia
- sel hati mencit
-Amoeba
- Holobakterium
49
44
54
75
43
52
42
25
6
4
4
0
Selaput dalam mitokondria
76
24
0
Lamella kloroplast
70
30
0
Selaput
PERKEMBANGAN MODEL SELAPUT
PLASMA
• 1925 E. Gorter dan G. Grendel meneliti ekstrak
phospholipid dari sel darah merah dan
mengatakan bahwa hanya ada 2 lapis
phospholipid mengelilingi sel, yaitu lapisan
hidrofobik (nonpolar) di bagian dalam dan hidrofilik
(polar) di bagian luar
• 1940 J.Danielli dan H. Davson menyempurnakan
bahwa protein globular juga merupakan bagian
dari membran dan menunjukkan adanya dwilapis
lipid yang diapit secara “Sandwiched” molekul
protein globular, sehingga membuat suatu saluran
melalui substansi polar.
• 1950 J.D. Robertson : “Konsep selaput Kesatuan”,
yaitu lapisan lipid sebagai 2 lembaran molekul lipid di
bagian hidrofiliknya bersinggungan dengan lapisan
molekul protein berkonfigurasi memanjang.
Model Robertson diterima sampai ± 10 th, kemudian
mulai ada pemikiran baru ,misalnya “tidak semua
membran mempunyai kemampuan yang sama dalam
elektron mikrograf, dan umumnya tidak sama dalam
fungsinya”, contoh: membran dalam mitokondria
dilapisi dengan barisan partikel yang berfungsi dalam
respirasi sel, sehingga kelihatan jauh berbeda dengan
membran plasma
• 1972 S. Singer dan G. Nicolson memperkenalkan
“Model Mozaik Cair”, yang mengatakan bahwa
membran merupakan phospholipid bilayer dengan
kandungan minyak dengan molekul protein tidak
merupakan lapisan yang berkesinambungan melainkan
sebagai sebaran molukul-molekul protein yang
terpisah-pisah.
Orientasi protein dalam interaksinya dengan lapisan
lipid dapat berbeda-beda, yaitu dengan adanya protein
yang terbenam dalam lapisan lipid yang disebut Protein
Integral, menempel pada permukaan lapisan lipid yang
disebut Preotein perifer.
Model Mozaik cair ditemukan dengan cara elektron
mikrograf dari teknik pengelupasan beku.
Sampai sat ini yang diretima adalah Model Mozaik Cair
KOMPONEN LEMAK
• Komponen lemak pada membran sebagian besar
merupakan lemak dwiasilgliserol, triasil gliserol, fosfolipid
dan glikolipid
• Senyawa-senyawa asil gliserol disusun dari senyawa
gliserol, fosfogliserol yang berikatan ester dengan asamasam lemak. Macam senyawa asam lemak sangat
menentukan keencwran selaput plasma
• Membran plasma memiliki asimetris spesifik, sebagai
contohnya fosfolipi pada permukaan luar dan dalam
membran dapat berbeda, yaitu antara lain lapisan dalam
membran eritrosit manusia mengandung
fosfatidiletanolamin dan fosfatidilserin, sedangkan
lapisan luar mangandung fosfatidilkolin dan spingomielin
• Pada sel Hewan, kolesterol merupakan kandungan
terbanyak pada membran lipid, kolesterol terdapat
pada bagian hidrofilik dan hidrofobik.
• Kolesterol membuat membran lebih impermeabel
bagi molekul-molekul biologi. Molekul kecil seperti
asam amino dan gula todak dapat dengan mudah
meluli membran karena mereka piolar, sedangkan
tengah membran nonpolar. Jalan bagi molekulmolekul melalui membran tergantung pada
komponen protein.
KOMPONEN PROTEIN
• Protein membran plasma mempunyai fungsi yang
sangat luas, antara lain:
• 1. Sebagai pembawa (Carrier) bagi senyawa yang
melewati membran
• 2. Sebagai penerima isyarat (Signal) hormonal dan
meneruskan isyarat tersebut ke bagian sel itu sendiri/ ke
sel lain
• 3. Sebagai pangkal pengikat komponen-komponen
sitoskeleton dengan senyawa ekstraseluler
• 4. Beberapa protein berfungsi sebagai enzim dan
berperan pada reaksi metabolik, terutama membran
pada mitokondria, kloroplast, dan retikulum endoplasma