Membran semipermeabel adalah — ciri, fungsi, contoh

Membran semipermeabel, juga disebut “permeable selektif”, adalah membran yang memungkinkan lewatnya beberapa zat, tetapi mencegah lewatnya yang lain. Membran ini bisa alami atau sintetis.

Selaput alami adalah membran semua sel hidup, sedangkan selaput sintetis, yang dapat berasal dari alam (selulosa) atau tidak, adalah sel yang disintesis untuk kegunaan yang berbeda.

Contoh kegunaan membran semipermeabel buatan atau sintetis adalah yang digunakan untuk mesin dialisis ginjal, atau yang digunakan untuk menyaring campuran dalam industri atau dalam proses kimia yang berbeda.

Bagian zat melalui membran semipermeabel terjadi dengan berbagai mekanisme. Dalam sel dan membran sintetis ini dapat terjadi melalui difusi melalui pori-pori dengan diameter berbeda, yang “memilih” berdasarkan ukuran zat yang melintasi membran. Bisa juga terjadi bahwa zat masuk dengan cara melarutkan difusi dalam membran.

Dalam sel hidup, lewatnya zat melalui membran dapat terjadi melalui pengangkut yang bertindak mendukung atau melawan gradien konsentrasi zat. Gradien, dalam hal ini, adalah perbedaan konsentrasi untuk suatu zat di kedua sisi membran.

Semua sel bumi memiliki membran, ini melindungi dan memisahkan komponen internal mereka dari lingkungan eksternal. Tanpa membran tidak ada sel dan tanpa sel tidak ada kehidupan.

Karena membran ini adalah contoh paling umum dari membran semipermeabel, penekanan khusus akan dibuat selanjutnya.

Ciri-ciri Membran semipermeable

Studi pertama untuk menjelaskan komponen membran biologis dilakukan menggunakan sel darah merah. Dalam penelitian ini, keberadaan lapisan ganda ditunjukkan membentuk membran dan kemudian ditemukan bahwa komponen lapisan ini adalah lipid dan protein.

Semua membran biologis terdiri dari matriks lipid ganda yang memiliki berbagai jenis protein “tertanam”.

Matriks lipid membran sel terdiri dari asam lemak jenuh dan tidak jenuh; yang terakhir memberikan fluiditas tertentu ke membran.

Lipid disusun sedemikian rupa sehingga membentuk bilayer di mana setiap lipid, yang memiliki kepala hidrofilik (yang memiliki afinitas terhadap air) dan satu atau dua ekor hidrofobik (fobia air, mengusir air), memiliki ekornya. saling berhadapan di tengah struktur.

Fosfolipid adalah lipid paling banyak di antara lipid yang membentuk membran biologis. Ini termasuk phosphatidylcholine, phosphatidylinositol, phosphatidylethanolamine, dan phosphatidylserine.

Di antara lipid membran ada juga kolesterol dan glikolipid, semuanya dengan sifat amphipathic.

Protein dalam membran semipermeabel memiliki berbagai jenis (beberapa di antaranya mungkin memiliki aktivitas enzimatik):

  • (1) yang membentuk saluran ion atau pori-pori
  • (2) protein pembawa
  • (3) protein yang menghubungkan satu daerah sel ke daerah sel lainnya dan memungkinkan jaringan terbentuk
  • (4) protein reseptor yang berpasangan dengan kaskade intraseluler dan

Transpor Membran

Dalam membran semipermeabel biologis, transpor dapat terjadi dengan cara difusi sederhana, difusi difasilitasi, transpor, transpor aktif dan transpor aktif sekunder.

Transpor difusi sederhana

Dalam jenis transpor ini, energi yang menggerakkan zat-zat melalui membran adalah perbedaan konsentrasi yang ada untuk zat-zat tersebut di kedua sisi membran.

Dengan demikian, zat lewat ke arah yang lebih sedikit, yaitu dari tempat di mana mereka paling terkonsentrasi ke tempat di mana mereka paling tidak terkonsentrasi.

Difusi dapat terjadi karena zat tersebut diencerkan dalam membran atau melewati pori-pori atau saluran. Pori-pori atau saluran terdiri dari dua jenis: yang selalu terbuka dan yang terbuka dan tertutup, yaitu yang sementara dibuka.

Pori-pori yang terbuka sementara pada gilirannya mungkin (1) bergantung pada tegangan, yaitu, mereka terbuka sebagai respons terhadap tegangan tertentu dan (2) bergantung pada ligan, yang harus mengikat beberapa bahan kimia tertentu untuk dibuka.

Transpor dengan difusi yang difasilitasi

Dalam hal ini, transporter memindahkan zat yang akan diangkut dari satu sisi membran ke sisi lainnya. Transporter ini adalah protein membran yang bisa berada di membran secara permanen atau di vesikel yang menyatu saat dibutuhkan.

Transporter ini juga bekerja mendukung gradien konsentrasi zat yang diangkut.

Jenis-jenis transportasi ini tidak memerlukan konsumsi energi dan oleh karena itu disebut transportasi pasif, karena mereka mendukung gradien konsentrasi.

Kotranspor

Jenis transportasi pasif lain melalui membran semi-permeabel adalah yang disebut kotranspor. Dalam hal ini, gradien konsentrasi suatu zat digunakan untuk pengangkutan zat lain secara bersamaan terhadap gradiennya.

Jenis transportasi ini dapat dalam dua bentuk: simporte, di mana dua zat diangkut dalam arah yang sama, dan antiporte, di mana satu zat diangkut dalam satu arah dan yang lainnya di arah yang berlawanan.

Transpor membran aktif

Ini membutuhkan energi dan yang dikenal menggunakan ATP, itulah sebabnya mereka disebut ATPasas. Transporter yang aktif secara enzimatis ini menghidrolisis ATP untuk mendapatkan energi yang dibutuhkan untuk pergerakan zat terhadap gradien konsentrasi mereka.

Tiga jenis ATPase diketahui:

Pompa Na + / K + dan pompa kalsium (kalsium ATPases). Ini memiliki struktur yang dibentuk oleh subunit α dan β yang tertanam di dalam membran.

ATPases V dan ATPases F, yang memiliki bentuk batang karakteristik yang terdiri dari beberapa subunit dan kepala yang berputar di sekitar subunit batang.

ATPases V berfungsi untuk memompa hidrogenasi terhadap gradien konsentrasi, di lambung dan lisosom, misalnya. Dalam beberapa vesikel seperti yang dopaminergik, ada pompa hidrogen yang memompa H + ke dalam vesikel.

ATPases F mengambil keuntungan dari gradien H + sehingga mereka melakukan perjalanan melalui strukturnya dan mengambil ADP dan P dan membentuk ATP, yaitu, alih-alih menghidrolisis ATP, mereka mensintesisnya. Ini ditemukan di membran mitokondria.

Transpor aktif sekunder

Transpor itulah yang, menggunakan gradien elektrokimia yang dihasilkan oleh ATPase, menyeret zat lain terhadap gradien. Artinya, pengangkutan zat kedua terhadap gradien konsentrasinya tidak secara langsung digabungkan dengan penggunaan ATP oleh molekul transporter.

Fungsi Membran semipermeable

Dalam sel hidup, keberadaan membran semipermeabel memungkinkan untuk mempertahankan konsentrasi zat yang sama sekali berbeda dari konsentrasi zat yang sama dalam media ekstraseluler.

Namun, terlepas dari perbedaan konsentrasi dan fakta bahwa untuk zat-zat tertentu ada saluran atau pori-pori terbuka, molekul-molekul ini tidak lolos atau masuk, kecuali kondisi tertentu diperlukan atau diubah.

Alasan untuk fenomena ini adalah bahwa ada keseimbangan elektrokimia yang membuat perbedaan konsentrasi melintasi membran mengimbangi gradien listrik yang dihasilkan oleh ion difusi dan ini terjadi karena beberapa zat tidak dapat meninggalkan sel di dalam sel. .