Membran sel: Pengertian, Struktur, komponen, fungsi, sifat

Pengertian membran sel:

Untuk melakukan reaksi kimia yang diperlukan untuk pemeliharaan kehidupan, sel perlu mempertahankan lingkungan internal yang sesuai. Ini dimungkinkan karena sel-sel dipisahkan dari dunia luar oleh membran pembatas disebut membran sel. Selain itu, keberadaan membran sel internal dalam sel eukariotik memberikan kompartemen tambahan yang membatasi lingkungan unik di mana fungsi yang sangat spesifik diperlukan untuk kelangsungan hidup sel dilakukan.

 

Membran sel-pengertian

Gambar membran sel: Membran sel adalah lapisan tipis yang fleksibel di sekitar sel-sel semua makhluk hidup.

Struktur membran sel

Membran sel terdiri dari lapisan tipis yang disebut ‘fosfolipid bilayer’. Ini memiliki dua lapisan molekul fosfolipid dengan kepala fosfat di permukaan dan ekor lipid (minyak) di bagian dalam. Kepala luar bercampur dengan air, tetapi ekor menolak air.

Protein dan lipid lain dapat ditambahkan ke membran sel. Dengan perubahan membran sel ini, sel dapat menyesuaikan apa yang dibawa atau dikeluarkan.

Beberapa protein membran sel hewan selalu terjebak di dalamnya, ini disebut protein membran integral. Membran sel juga memiliki beberapa yang hanya kadang-kadang menempel di sana, ini disebut protein membran perifer.

Struktur Membran sel

Diagram Struktur Membran sel: Ini memiliki dua lapisan molekul fosfolipid dengan kepala fosfat di permukaan dan ekor lipid (minyak) di bagian dalam. Kepala luar bercampur dengan air, tetapi ekor menolak air.

Komponen membran sel:

Komponen membran sel terdiri dari dua lembar yang berfungsi sebagai “wadah” untuk sitosol dan kompartemen internal sel yang berbeda, serta memberikan perlindungan mekanis. Penyusun utama membran sel terdiri dari fosfolipid (phosphatidylethanolamine dan phosphatidylcholine), kolesterol, karbohidrat dan protein (integral dan periferal).

Karakteristik utama membran sel adalah permeabilitas selektifnya, yang memungkinkannya untuk memilih molekul yang harus masuk dan meninggalkan sel. Dengan cara membran sel ini, media intraseluler tetap stabil, mengatur aliran air, ion, dan metabolit, sambil mempertahankan potensi elektrokimia (menyebabkan media internal bermuatan negatif).

Membran sel mampu menerima sinyal yang memungkinkan masuknya partikel ke bagian dalamnya.

Ketika molekul besar melewati atau dikeluarkan dari sel dan bagian dari membran sel diinvasi untuk menutupi mereka ketika mereka berada di dalam, proses endositosis dan eksositosis terjadi masing-masing.

Membran sel memiliki ketebalan sekitar 7,4 nm4 (74 Å) dan tidak terlihat oleh mikroskop optik tetapi dengan mikroskop elektron, di mana dua lapisan gelap bilateral dan inti yang lebih ringan dapat diamati. Dalam sel prokariotik dan sel eukariotik osmotik seperti tanaman dan jamur, ia ditempatkan di bawah lapisan luar lain, yang disebut dinding sel.

Fungsi membran sel:

Membran sel memenuhi beberapa fungsi berikut:

  • membran sel membatasi dan lindungi sel.
  • membran seladalah penghalang selektif permeabel, karena mencegah pertukaran bahan secara bebas dari satu sisi ke sisi lain, tetapi pada saat yang sama mereka menyediakan sarana untuk berkomunikasi ruang dengan yang lain.
  • Fungsi utama membran sel adalah untuk menjaga lingkungan internal terpisah dari lapisan fosfolipid dan fungsi transportasi yang dilakukan protein. Kombinasi transport aktif dan transpor pasif menjadikan membran endoplasma sebagai penghalang selektif yang memungkinkan sel untuk membedakan dirinya dari medium.
  • Membran sel memungkinkan sel untuk membagi organel yang berbeda menjadi beberapa bagian dan dengan demikian melindungi reaksi kimia yang terjadi pada masing-masing organel.
  • membran sel menciptakan penghalang selektif permeabel di mana hanya zat yang sangat diperlukan masuk atau pergi.
  • membran sel mengangkut zat dari satu tempat membran ke yang lain, misalnya, mengumpulkan zat di tempat-tempat tertentu dari sel yang dapat digunakan untuk metabolisme.
  • membran sel dapat merasakan dan bereaksi terhadap rangsangan yang disebabkan oleh zat eksternal (ligan).
  • membran sel mengukur interaksi yang terjadi antara sel internal dan eksternal.
  • membran sel memiliki reseptor kimia yang bergabung dengan molekul spesifik yang memungkinkan membran menerima sinyal dan merespons secara spesifik, misalnya, dengan menghambat atau merangsang aktivitas internal seperti timbulnya pembelahan sel, penjabaran lebih banyak glikogen, pergerakan sel, pelepasan kalsium cadangan internal, dll.
  • membran sel memungkinkan bagian atau transportasi zat terlarut dari satu sisi sel ke sisi lain, karena mengatur pertukaran zat antara bagian dalam dan luar sel mengikuti gradien konsentrasi.

Komposisi Membran Sel

Komposisi kimiawi dari membran sel bervariasi antara sel-sel tergantung pada fungsi atau jaringan di mana mereka ditemukan, tetapi dapat dipelajari secara umum. Membran sel terdiri dari lapisan ganda fosfolipid, protein yang tidak terikat secara kovalen ke lapisan ganda itu, dan karbohidrat yang secara kovalen terikat pada lipid atau protein.

Molekul yang paling banyak dalam membran sel adalah lipid, karena diperkirakan bahwa untuk setiap 50 lipid ada protein. Namun, protein, karena ukurannya yang lebih besar, mewakili sekitar 50% dari massa membran.

Fungsi Membran sel

Fungsi utama membran sel adalah untuk menjaga lingkungan internal terpisah dari lapisan fosfolipid dan fungsi transportasi yang dilakukan protein.

Komponen lipid

98% lipid yang ada dalam membran sel bersifat amfasa, yaitu memiliki ujung hidrofilik (yang memiliki afinitas dan berinteraksi dengan air) dan ujung hidrofob (yang mengusir air). Tiga jenis utama lipid dalam membran el eukariotik adalah fosfolipid, sfingoglukolipid, dan steroid (terutama kolesterol); Perlu disebutkan bahwa fosfogliserida dan sfingolipid ditemukan di semua sel. Yang terakhir, glikolipid dan steroid, tidak ada atau langka di membran sel prokariotik, jamur dan beberapa protista. Ada juga lemak netral, yang merupakan lipid non-amphipathic, tetapi hanya mewakili 2% dari total lipid membran.

Fosfogliserida

Membran sel memiliki molekul gliserol yang dengannya asam fosfat dan dua asam lemak rantai panjang diesterifikasi; Fosfogliserida membran sel utama adalah phosphatidylethanolamine atau sefalin, phosphatidylcholine atau lesitin, phosphatidylinositol dan phosphatidylserine. Jenis gliserida ini adalah digliserida, yaitu, hanya dua gugus hidroksil gliserol yang diesterifikasi dengan asam lemak dan yang ketiga adalah dengan gugus fosfat, hidrofilik, oleh ikatan fosfoester.

Sfingolipid

Mereka adalah lipid membran el yang dibentuk oleh seramida (sfingosina + asam lemak); hanya keluarga sphingomyelin yang memiliki fosfor; sisanya memiliki karbohidrat dan disebut glikosphingolipid atau hanya glikolipid. Serebrosida memiliki terutama glukosa, galaktosa dan turunannya (seperti N-asetilglukosamin dan N-asetilgalaktosamin). Gangliosides mengandung satu atau lebih unit asam N-acetylneuraminic (asam sialic).

Kolesterol

Kolesterol mewakili 23% lipid membran. Molekulnya kecil dan lebih banyak amfipatik dibandingkan dengan lipid lainnya. Ia diatur dengan gugus hidroksil ke arah luar sel (karena hidroksil itu berinteraksi dengan air). Kolesterol adalah faktor penting dalam fluiditas dan permeabilitas membran karena dibuat berongga, seperti irisan, di antara molekul-molekul lain. Semakin tinggi jumlah kolesterol, semakin sedikit permeabel dan semakin sulit membran. Telah dipostulatkan bahwa lipid membran dapat ditemukan dalam dua bentuk: sebagai cairan dua dimensi, dan dengan cara yang lebih terstruktur, terutama ketika mereka melekat pada beberapa protein yang membentuk apa yang disebut rakit lipid. Diyakini bahwa kolesterol dapat memainkan peran penting dalam organisasi yang terakhir. Fungsinya dalam membran plasma adalah untuk mencegah adhesi dari ekor asam lemak bilayer, meningkatkan fluiditas membran. Fitosterol lebih banyak terdapat pada membran sel tumbuhan.

Komponen protein

Persentase protein berkisar antara 20% dalam mielin neuron dan 70% pada membran sel mitokondria bagian dalam; 7 80% bersifat intrinsik, sedangkan 20% sisanya bersifat ekstrinsik. Protein membran sel bertanggung jawab atas fungsi dinamis membran, sehingga setiap membran memiliki endowmen protein yang sangat spesifik; Membran intraseluler memiliki proporsi protein yang tinggi karena banyaknya aktivitas enzimatik yang mereka simpan.

Dalam membran sel, protein melakukan berbagai fungsi: transporter, konektor (menghubungkan membran dengan matriks ekstraseluler atau dengan interior), reseptor (bertanggung jawab untuk pengenalan sel, adhesi) dan enzim.

Protein membran plasma dapat diklasifikasikan sesuai dengan bagaimana mereka diatur dalam lipid bilayer:

  • Protein integral Tertanam dalam lipid bilayer, mereka melintasi membran sekali atau beberapa kali, mengintip melalui satu atau kedua sisi (protein transmembran); atau dengan ikatan kovalen dengan lipid atau karbohidrat membran. Isolasinya membutuhkan pemecahan bilayer.
  • Protein perifer. Di satu sisi atau yang lain dari lipid bilayer, mereka mungkin lemah terkait oleh ikatan non-kovalen. Mudah dipisahkan dari bilayer, tanpa menyebabkan pecahnya.
  • Protein membran terikat lipid. Ini terletak di luar lipid bilayer, baik pada permukaan ekstraseluler atau intraseluler, terhubung ke lipid oleh ikatan kovalen.

Dalam komponen protein terletak sebagian besar fungsi membran sel; Protein berbeda melakukan fungsi spesifik:

  • Protein struktural atau jangkar: protein ini bertindak sebagai “penghubung kunci” yang bergabung dengan sitoskeleton dan matriks ekstraseluler.
  • Menerima protein: yang bertanggung jawab untuk penerimaan dan transduksi sinyal kimia.
  • Mengangkut protein: mempertahankan gradien elektrokimia dengan mengangkut membran berbagai ion.

Komponen glikidik

Mereka terikat secara kovalen dengan protein atau lipid dalam membran sel. Mereka dapat polisakarida atau oligosakarida. Mereka ditemukan di luar membran yang membentuk glikokaliks. Mereka mewakili 8% dari berat kering membran plasma. Fungsi utamanya adalah untuk mendukung pengenalan selaput dan sel (mereka berkolaborasi dalam identifikasi sinyal kimiawi sel).

Sifat membran sel:

  • Membran sel terdiri dari lapisan ganda fosfolipid.
  • Membran sel disatukan oleh interaksi non-kovalen
  • Membran sel adalah selungkup tipis yang membentuk batas tertutup.
  • Membran sel terdiri dari lipid, protein dan karbohidrat.
  • Membran adalah struktur seperti cairan.
  • Keragaman protein fungsi membran sel.
  • Membran memiliki polaritas.
  • Membran adalah struktur asimetris.

Membran sel bakteri

Membran sel bakteri memiliki fungsi yang beragam, tergantung pada apakah mereka merupakan membran khusus atau membran sitoplasma yang memiliki transportasi, aktivitas mitokondria, dan fungsi biosintetik untuk perakitan membran, dinding, dan kapsul. Berbeda dengan membran sel yang berfungsi sebagai organel biokimiawi utama dari bakteri Gram-positif dan Gram-negatif, membran luar dari kelompok yang terakhir memberi fungsi penghalang pada sel, menyediakan berbagai saluran selektif.

Meskipun sel prokariotik tidak memiliki susunan organel membran yang khas dari sel eukariotik, bakteri dengan kemampuan fisiologis dan genetik spesifik membentuk sistem membran khusus seperti membran ungu bacterhodhodopsin, membran kromatofor fototrof, dan membran forespora penting untuk pembentukan endospora bakteri. Mengurai struktur, fungsi dan protein dari membran ini menghadirkan tantangan biokimia, imunokimia, dan struktural yang hebat.



Leave a Reply