Membran Sel

1.      Preface

Membran Sel (cell membrane,plasma membrane,plasmalemma) merupakan fitur universal yang dimiliki oleh semua jenis sel berupa lapisan antarmuka yang disebut membran plasma,yang memisahkan sel lingkungan di luar sel,terutama untuk melindungi inti sel dan sistem kelangsungan hidup yang bekerja di dalam sitoplasma (wikipedia.com).

2.      Sturktur dan Fungsi Membran

2.1.   Struktur Membran

Komponen penyusun membran sel antara lain adalah fosfolipid,protein,oligosakarida,glikolipid dan kolesterol (wikipedia.com).Sedangkan membran utamanya disusun oleh lemak berbentuk lipid bilayer dan protein.Dan jika keduanya bergabung maka akan dikenal dengan model fluida mosaic (fluida mosaic models) (Asmarinah,2010).

Model mosaic fluida (fluida mosaic models) dikenalkan pertama kali pada tahun 1971 oleh Seymour Jonathan Singer dan Garth Nicholson berdasarkan hukum-hukum termodinamika untuk menjelaskannya.Pada model ini,protein penyusun membran dijabarkan sebagai kelompok molekul globular heterogenus yang tersusun dalam struktur amfipatik (hidrofilik) yaitu dengan gugus ionik dan polar menghadap ke fasa aquatik,dan gugus non-polar menghadap ke dalam interior membran yang disebut matriks fosfolipid dan bersifat hidrofobik (wikipedia.com)

Sedangkan Lipid bilayer dikemukakan oleh Gortel dan Grendel pada tahun 1925 dengan gambaran bahwa "Membran berupa struktur yang membatasi sel,terdiri atas lipid yang mengandung gugus polar dan gugus yang bersifat hidrofob,serta gugus polar mengarah ke bagian luar dari bilayer,sedangkan gugus hidrofob (rantai asam lemak) berada di bagian tengah dari lipid bilayer" (Irawati,2009).

Pada bagian sebelah luar dari membran terdapat protein perifer (protein tepi yang menempel di lapisan fosfolipid),yang menyusun tepi luar dan dalam membran.Selain protein perifer,terdapat pula molekul-molekul protein tertentu yang masuk ke dalam lapisan lemak.Bahkan ada yang masuk hingga menembus dua lapisan lemak.Protein tersebut adalah protein integral (protein yang terbenam). 

2.2.   Fungsi Membran

Secara sederhana fungsi membran sel antara lain :

ü  Pembatas

o   à Lapisan yang berkesinambungan untuk membatasi antara dalam dalam luar sel.

ü  Pembatas yang bersifat selektif permiabel

o   Mencegah pertukaran molekul dari satu sisi ke bagian yang lain

o   'Memungkinkan' substansi tertentu masuk ke sitoplasma dari luar lingkungan

o   'Mencegah' masuknya senyawa tertentu masuk ke sitoplasma

ü  Komunikasi antara sel

ü  Mendukung aktivitas biokimia yang berlangsung di dalam sel

o   àBeberapa proses di dalam sel tergantung pada suatu serial reaksi yang dikatalis oleh enzim yang terdapat dalam membran,produk suatu reaksi akan bertindak sebagai reaktan untuk reaksi selanjutnya.Jika enzim yang berbeda pada membran berada dalam susunan berurutan,produk suatu reaksi dapat dilepaskan ke dekat enzim untuk reaksi berikutnya.

ü  Perpindahan suatu senyawa terlarut

ü  Memberikan respon terhadap rangsangan luar

o   Berperan terhadap rangsangan luar à transduksi sinyal à reseptor + ligand

ü  Interaksi intra seluler

o   à membran plasma mengatarai interaksi antar sel dalam organisme multiseluler

ü  Transduksi energi

o   Terlibat dalam proses perubahan energi ke bentuk energi lain. (Irawati,2009)

Namun dalam sumber lain,fungsi membran sel antara lain :

v  Kompartementalisasi

àMembran sel membagi protoplasma menjadi beberapa kompartemen (ruangan).Membran sel membungkus seluruh protoplasma.Membran inti memisahkan nukeoplasma dari sitoplasma.Selain itu selaput plasma membagi sitoplasma menjadi beberapa kompartemen yang disebut dengan organel.Adanya selaput ini pembatas tersebut sangat penting karena memungkinkan kegiatan setiap kompartemen dapat berlangsung tanpa gangguan dari kompartemen lain namun tetap dapat bekerja sama.

v  Barier Selectif Permeabel

àMembran sel mencegah pertukaran materi secara bebas dari satu sisi ke sisi lain pada saat bersamaan.Membran plasma harus menjamin pertukaran molekul antara bagian luar dan dalam pada saat yang tepat.

v  Transport Molekul

àMembran plasma mengandung mesin transport molekul dari satu sisi ke sisi lain yang mencegah molekul dengan konsentrasi rendah masuk ke dalam sel daerah memiliki konsentrasi tinggi.Mesin ini memungkinkan sel mangakumulasi molekul tertentu dalam konsentrasi yang lebih tinggi di bandingkan di sebelah luar.

v  Penghantar Signal

àMembran plasma memaikan peran penting dalam respon sel terhadap signal.Proses itu disebut dengan penghantaran signal.Membran sel memiliki reseptor yang berkombinasi dengan molekul tertentu (ligan).Setiap sel  berbeda reseptor berbeda,yang mampu mengenali dan berespon terhadap ligan pada lingkungan berbeda.

v  Interaksi Interseluler

àMembran sel memperantarai interaksi sel pada organisme multiseluler.Membran sel memungkinkan sel mengenal satu sama lain,berikatan dan saling bertukar materi dan informasi.

      

3.      Tipe dan Kerja Protein Membran

Protein membran diklarifikasikan menjadi 3 yaitu :

v  Protein Integral

o   à Molekul protein yang menembus mebran sel secara total,dan mengalami glikolisasi (terikat dengan glukosa) atau molekul lemak di luar sel.Kompleks protein karbohidrat atau protein lemak yang terbentuk ini berfungsi sebagai reseptor untuk hormon protein,sehingga memungkinkan akan terjadinya komunikasi antar sel.Selain itu,protein integral juga berfungsi sebagai saluran di membran sel berupa pori-pori untuk kepentingan pergerakan ion-ion kecil,serta pembawa (carrier) zat-zat polar yang berukuran besar melalui pori-pori tersebut ke dalam sel.Beberapa protein integral berada dalam bentuk enzim yang terbungkus oleh membran dan berfungsi melakukan katalis reaksi kimia.Protein integral pada umumnya merupakan protein transmembran dengan daerah hidrofobik yang seluruhnya membentang sepanjang interior hidrofobik membran tersebut.

v  Protein Peripheral

o   àProtein yang sama sekali tidak tertanam dalam bilayer,lipid.Protein ini merupakan anggota yang terikat secara longgar pada permukaan membran,sering juga pada bagian protein integral yang terpapar.Selain itu,protein ini dikenal dengan protein tepi (peri).Sedangkan kerjanya hanya berhubungan dengan membran melalui ikatan non kovalen.

v  Lipid Anchored Protein

o   àMerupakan protein yang berikatan dengan lipid,yang beralokasi di membran lipid pada ekstraseluler atau sitoplasmik.Protein ini memiliki fungsi yang sangat luas antara lain sebagai protein pembawaq (carrier) senyawa melalui membran sel,penerima isyarat hormonal, dan meneruskan isyarat tersebut ke bagian sel sendiri ataupun sel lainnya. (Jourdania,2009).

4.      Permeabilitas Membran dan Cara Suatu Zat Melewati Membran

Permeabilitas membran merupakan ukuran kecepatan suatu spesi menembus membran.Permeabilitas membran dipengaruhi oleh jumlah pori,ukuran pori,tekanan yang dioperasikan dan ketebalan membran.Permeabilitas sering dinyatakan sebagai fluks (koefisien permeabilitas) (Awal Maulana,2009).

Membran sel bersifatkan semi permiable artinya hanya ion-ion/zat tertentu yang dapat masuk melewatinya.Zat/substrat yang bisa melewati dibantu atau difasilitasi oleh protein transport.Masing-masing protein membawa molekul tertentu melewati membran.Adapun jenisnya antara lain : protein chanel,protein carrier dan protein pompa.

Ada dua jenis transport yang mampu melewati membran yaitu :

v  Difusi yang difasilitasi à Transport pasif (tidak membutuhkan energi) sesuai dengan gradien konsentrasi (dari tinggi ke rendah) yang difasilitasi/terfasilitasi oleh protein membran.

v  Transport Aktif à Mengalirkan zat secara aktif (membutuhkan energi) dari konsentrasi tinggi ke konsentrasi rendah dengan bantuan atp untuk menggerakkan pompa yang aktif memindahkan suatu unsur/zat.

Sumber :

ü  Irawati.Struktur dan Fungsi Membran Sel.http://www.sith.itb.ac.id/profile/pdf/iriawati/bahan-kuliah/bahan-2/StrukturDanFungsiMembranSel-februari09.pdf (diakses tanggal 28 Maret 2011)

ü  Anonim.Membran Sel. http://id.wikipedia.org/wiki/Membran_sel (diakses tanggal 28 Maret 2011)

ü  Jourdania.Biokimia Quiz6. http://jourdania.dagdigdug.com/author/jourdania/ (diakses tanggal 28 Maret  2011)

ü  Maulana,Awal.Permeabilitas Membran. http://worldplant.multiply.com/journal/item/7 (diakses tanggal 28 Maret 2011)