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

Gambar Struktur membran

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 Komposisi 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 waktu 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 keadaan gel ke keadaan lebih encer Perubahan fisikokemis terjadi dari keadaan gel 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 Selaput dalam mitokondria 76 24 Lamella kloroplast 70 30

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.

Membran menurut Gorter dan Grendel

Gambar Membran menurut Danielli dan Davson

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 asam-asam lemak. Macam senyawa asam lemak sangat menentukan kenceran selaput plasma Membran plasma memiliki asimetris spesifik, sebagai contohnya fosfolipid 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 tidak dapat dengan mudah meluli membran karena mereka polar, sedangkan tengah membran nonpolar. Jalan bagi molekul-molekul 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