STRUKTUR DAN FUNGSI MEMBRAN SEL

STRUKTUR DAN FUNGSI MEMBRAN SEL

BAB I

PENDAHULUAN

Sel adalah unit struktural dan fungsional terkecil dari seluruh makhluk hidup. Makhluk hidup ada yang tersusun dari satu sel saja disebut organisme uniseluler dan ada makhluk hidup yang tersusun lebih dari satu sel yang disebut organisme multiseluler. Salah satu bagian sel yang dibahas kali ini adalah membran sel. Membran sel juga dikenal sebagai membran plasma. Membran plasma merupakan batas kehidupan, batas yang memisahkan sel hidup dari sekelilingnya yang mati. Lapisan tipis yang luar biasa ini tebalnya kira-kira hanya 8 nm, dibutuhkan lebih dari 8000 membran plasma untuk menyamai tebal kertas halaman ini. Membran plasma mengontrol lalu lintas ke dalam dan ke luar sel yang dikelilinginya. Seperti semua membran biologi, membran plasma memiliki permeabilitas selektif yaitu membran ini memungkinkan beberapa substansi dapat melintasinya dengan lebih mudah daripada substansi yang lainnya. Membran sel terdiri dari dua lapisan fosfolipid dimana terdapat kolesterol dan berbagai protein terbenam pada bagian-bagian tertentu membran tersebut. Fosfolipid dan kolesterol merupakan struktur membran, sementara protein mempunyai tugas-tugas khusus seperti membantu pengangkutan molekul-molekul merentasi membran sel. Fosfolipid merupakan lipid yang jumlahnya paling melimpah dalam sebagian besar membran. Kemampuan fosfolipid untuk membentuk membran disebabkan oleh struktur molekulernya. Lipid dan protein merupakan bahan penyusun utama membran, walaupun karbohidrat juga merupakan bahan penting. Model yang dapat diterima untuk penyusunan molekul-molekul tersebut dalam membran amfipatik yang berarti bahwa molekul ini memiliki daerah hidrofilik maupun hidrofobik.

Sel pertama kali ditemukan oleh Robert Hooke. Hooke mengamati sel gabus dengan menggunakan mikroskop. Sel gabus tampak seperti ruangan-ruangan kecil. Hal ini dikarenakan sel gabus adalah sel mati sehingga tidak memiliki sitoplasma. Hal ini yang menyebabkan para saintis lainnya ingin mengetahui lebih dalam tiap bagian-bagian sel. Saat ini yang dibahas adalah struktur dan fungsi membran sel.

Bagian dari sel yang disebut membran sel merupakan lapisan yang melindungi inti sel dan sitoplasma. Membran sel membungkus organel-organel sel. Membran sel merupakan alat transportasi bagi sel yaitu tempat masuk dan keluarnya zat-zat yang dibutuhkan dan tidak dibutuhkan oleh sel. Struktur membran sel ialah dua lapis lipid atau lipid bilayer dan memiliki permeabilitas tertentu sehingga tidak semua molekul dapat melalui membran sel.

Struktur membran sel yaitu model mozaik fluida yang dikemukakan oleh Singer dan Nicholson pada tahun 1972. Pada teori mozaik fluida membran merupakan dua lapisan lemak dalam bentuk fluida dengan molekul lipid yang dapat berpindah secara lateral di sepanjang lapisan membran. Sifat membran sel adalah selektif permeable maksudnya adalah hanya air dan zat yang terlarut di dalamnya saja yang bisa melewati membran sel. Komponen utama membran sel terdiri atas phosfolipid, selain itu terdapat senyawa lipid seperti sfingomyelin, kolestrol dan glikolipida.

Komponen utama membran sel terdiri atas fosfolipid, selain itu terdapat senyawa lipid seperti sfingomyelin, kolesterol, dan glikolipida. Fosfolipid memiliki dua bagian yaitu bagian yang bersifat hidrofilik dan bagian yang bersifat hidrofobik. Bagian hidrofobik merupakan bagian yang terdiri atas asam lemak. Sedangkan bagian hidrofilik terdiri atas gliserol, fosfat, dan gugus tambahan seperti kolin, serin, dan lain-lain. Penamaan fosfolipid dan sifat masing-masing akan bergantung pada jenis gugus tambahan yang dimiliki oleh fosfolipid. Jenis-jenis fosfolipid penyusun membran sel antara lain adalah : fosfokolin (pc), fosfoetanolamin (pe), fosfoserin (ps), dan fosfoinositol (pi). Secara alami di alam fosfolipid akan membentuk struktur misel (struktur menyerupai bola) atau membran lipid 2 lapis. Karena strukturnya yang dinamis maka komponen fosfolipid di membran dapat melakukan pergerakan dan perpindahan posisi. Pergerakan yang terjadi antara lain adalah pergerakan secara lateral (Pergerakan molekul lipid dengan tetangganya pada monolayer membran) dan pergerakan secara flip flop (Tipe pergerakan trans bilayer).

BAB II

STRUKTUR MEMBRAN SEL

Membran plasma mempunyai selaput tipis dan kenyal. Membran plasma mempunyai ketebalan di antara 7.5 hingga 8 nm. Membran plasma merupakan dua lapisan lipid dan protein. Membran sel membungkus organel-organel dalam sel. Membran sel juga merupakan alat transportasi bagi sel yaitu tempat masuk dan keluarnya zat-zat yang dibutuhkan dan tidak dibutuhkan oleh sel. Struktur membran ialah dua lapis lipid (lipid bilayer) dan memiliki permeabilitas tertentu sehingga tidak semua molekul dapat melalui membran sel. Fosfolipid dan kolesterol merupakan asas struktur membran, sementara protein mempunyai tugas-tugas khusus seperti membantu pengangkutan molekul-molekul merntasi membran sel. Protein membran tersusun secara tidak beraturan yang menembus lapisan lemak. Jadi dapat dikatakan membran sel sebagai struktur yang dinamis dimana komponen-komponennya bebas bergerak dan dapat terikat bersama dalam berbagai bentuk interaksi semipermanen Komponen penyusun membran sel antara lain adalah phosfolipids, protein, oligosakarida, glikolipid, dan kolesterol.

- Lipid bilayer : Gugus molekul yang polar (hirofil) dari setiap lapisan molekul mengarah ke bagian luar, bagian yang hidrofob (rantai fatty acyl) terlindungi dari lingkungan air => sifat amfipatik.

- Protein : partikel menembus ke dalam atu melalui lapisan lipid.

- Karbohidrat : biomarker permukaan sel

Struktur protein trans-membran. Model pita ini menyoroti struktur sekunder heliks-α dari bagian bagian hidrofobik protein, yang terletak hampir di dalam inti hidrofobik membran. Protein khusus ini, bakteriodopsin, memiliki tujuh heliks trans-membran. Yang bergabung dengan heliks ini ialah segmen polipeptida hidrofilik yang secara bersama-sama membentuk bagian-bagian protein yang berhubungan dengan larutan aqueous pada kedua sisi sel membrannya. Bakteriodopsin merupakan protein transpor khusus yang dijumpai pada bakteri tertentu.

BAB III

FUNGSI MEMBRAN SEL

Membran sel berperan atau berfungsi sebagai :

Ø Sebagai pembatas. Lapisan yang kontinyu, melingkupi sel, inti, organel

Ø Sebagai permeabel yang selektif. Mencegah prtukaran molekul dari satu sisi ke bagian lainnya, mencegah masuknya senyawa tertentu masuk ke sitoplasma

Ø Perpindahan suatu senyawa terlarut. Memungkinkan substansi tertentu masuk ke sitoplasma dari lingkungan luar

Ø Memberikan respons terhadap rangsangan luar. Berperan dalam memberi respons terhadap rangsangan luar => tranduksi sinyal => reseptor + ligand. Tipe sel yang berbeda memiliki molekul reseptor yang berbeda.

Ø Interaksi interseluler. membran plasma memperantarai interaksi antar sel dalam organisme multiseluler komunikasi antara bagian yang terpisah.

Ø Tempat untuk aktifitas biokimiawi.

Ø Transduksi energi. Terlibat dalam proses perubahan energi ke bentuk energi lain.

ð Fungsi membran protein :

* Sebagai transporter

*Melakukan kegiatan enzimatis

*Sebagai cell surface reseptor

*Sebagai cell surface identity marker

*Sebagai cell adhesion

*Sebagai attachment to the cytoskeleton

LALU LINTAS YANG MELINTASI MEMBRAN

Permeabilitas Bilayer Lipid

Inti hidrofobik membran menghalangi transpor ion dan molekul polar, yang bersifat hidrofilik. Molekul hidrofobik, seperti hidrokarbon, karbon dioksida, dan oksigen, dapat larut dalam membran dan melintasinya dengan mudah. Molekul sangat cil 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 semua ion, sekalipun ion kecil seperti H⁺ dan Na⁺. atom atau molekul bermuatan dan lapisan, airnya sulit menembus lapisan hidrofobik membran.

Pengangkutan Pasif

Pengangkutan pasif atau yang disebut transpor pasif merupakan suatu perpindahan molekul menuruni gradien konsentrasinya. Transpor pasif ini bersifat spontan. Difusi, osmosis, dan difusi terfasilitasi merupakan contoh dari transpor pasif. Difusi terjadi akibat gerak termal yang meningkatkan entropi atau ketidakteraturan sehingga menyebabkan campuran yang lebih acak. Difusi akan berlanjut selama respirasi seluler yang mengkonsumsi O2 masuk. Osmosis merupakan difusi pelarut melintasi membran selektif yang arah perpindahannya ditentukan oleh beda konsentrasi zat terlarut total (dari hipotonis ke hipertonis). Difusi terfasilitasi juga masih dianggap ke dalam transpor pasif karena zat terlarut berpindah menurut gradien konsentrasinya. Contoh molekul yang berpindah dengan transpor pasif ialah air dan glukosa. Transpor pasif air dilakukan lipid bilayer dan transpor pasif glukosa terfasilitasi transporter. Ion polar berdifusi dengan bantuan protein transpor.

Pengangkutan Aktif

Pengangkutan aktif atau yang disebut transpor aktif merupakan kebalikan dari transpor pasif dan bersifat tidak spontan. Arah perpindahan dari transpor ini melawan gradien konsentrasi. Transpor aktif membutuhkan bantuan dari beberapa protein. Contoh protein yang terlibat dalam transpor aktif ialah channel protein dan carrier protein, serta ionophore.

Yang termasuk transpor aktif ialah coupled carriers, ATP driven pumps, dan light driven pumps. Dalam transpor menggunakan coupled carriers dikenal dua istilah, yaitu simporter dan antiporter. Simporter ialah suatu protein yang mentransportasikan kedua substrat searah, sedangkan antiporter mentransfer kedua substrat dengan arah berlawanan. ATP driven pump merupakan suatu siklus transpor Na+/K+ ATPase. Light driven pump umumnya ditemukan pada sel bakteri. Mekanisme ini membutuhkan energi cahaya dan contohnya terjadi pada Bakteriorhodopsin.

2 Bentuk Utama Pengangkutan Aktif yaitu endositosis dan eksositosis. Eksositosis adalah proses pensekresian makromolekul dengan cara menggabungkan vesikula dengan membran plasma. Pada endositosis, sel memasukkan makromolekul dan materi yang sangat kecil dengan cara membentuk vesikula baru dari membran plasma. Endositosis merupakan kebalikan dari eksositosis. Terdapat tiga jenis endositosis yaitu fagositosis (pemakanan seluler), pinositosis (peminuman seluler) dan endositosis yang diperantarai reseptor.

Pada fagositosis sel menelan suatu partikel dengan pseudopod yang membalut di sekeliling partikel tersebut dan membungkusnya di dalam kantong berlapis membran yang cukup besar untuk bisa digolongkan dalm vakuola. Partikel ini dicerna setelah vakuola bergabung dengan lisosom yang mengandung enzim hidrolitik. Pada 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. Sebaliknya endositosis yang diperantarai reseptor sangat spesifik. Endositosis yang diperantarai reseptor memungkinkan sel dapat memperoleh substansi spesifik dalam jumlah yang melimpah, sekalipun substansi itu mungkin saja konsentrasinya tidak tinggi dalam fluida ekstraseluler. Singkatnya, Endositosis yang diperantarai reseptor adalah pengikatan suatu senyawa tertentu pada reseptor pada membran plasma : LDL, arteri sklerosis.

			ENDOSITOSIS : Pinositosis Endositosis diperantara oleh reseptor Fagositosis

BAB IV

KESIMPULAN

HUBUNGAN STRUKTUR DAN FUNGSI

MEMBRAN SEL

- Struktur membran sel terdiri dari dua lapisan yaitu terdiri dari lipid dan protein.

- Struktur membran sel dinamis dimana komponen-komponenya bebas bergerak dan terikat bersama dalam berbagai bentuk interaksi semipermanen disebut dengan model mozaik

- Berdasarkan struktur tersebut membran sel bersifat semi permeabel atau selektif permeabel yang berfungsi mengatur masuk dan keluarnya zat dari sel serta mencegah pertukaran molekul dari satu sisi ke bagian lainnya, mencegah masuknya senyawa tertentu masuk ke sitoplasma.

- Jadi karena sifatnya selektif permeabel maka membran sel dapat difungsikan sebagai berikut : Sebagai pembatas, lapisan yang kontinyu, melingkupi sel, inti, organel. Memberikan respons terhadap rangsangan luar, berperan dalam memberi respons terhadap rangsangan luar => tranduksi sinyal => reseptor + ligand. Tipe sel yang berbeda memiliki molekul reseptor yang berbeda. Interaksi interseluler, membran plasma memperantarai interaksi antar sel dalam organisme multiseluler komunikasi antara bagian yang terpisah. Tempat untuk aktifitas biokimiawi. Transduksi energi, terlibat dalam proses perubahan energi ke bentuk energi lain.

DAFTAR PUSTAKA

http://www.fp.unud.ac.id/biotek/biologi-sel/ tanggal 28 Oktober 2009

http://biologi.blogsome.com/2007/07/05/membran-sel-2/ tanggal 28 Oktober 2009

http://id.wikipedia.org/wiki/Membran_sel tanggal 28 Oktober 2009

http://id.wikipedia.org/wiki/Sel_(Biologi) tanggal 28 Oktober 2009

www.sith.itb.ac.id/profile/pdf/bisel/3.MEMBRAN%20SEL2.pdf tanggal 28 Oktober 2009

www.erkapedia.net78.net/index.php?pilih=edu-detail&mod=yes&news=11&c

at=biologi tanggal 28 Oktober 2009

Campbell, N.A., reece, J. B., Mitchell, L. G. 2002. Biologi Edisi Kelima Jilid 1. Jakarta : Erlangga