Struktur Fungsi Membran sel. Membran sel adalah meliputi luar dari sel yang melindungi organel internal. Atau dikenal sebagai membran plasma, melaksanakan berbagai fungsi vital.Ini adalah fakta umum bahwa sel adalah blok bangunan dasar kehidupan. Sebuah sel membentuk unit struktural dan fungsional dasar dari setiap makhluk hidup. Sementara beberapa organisme, seperti bakteri bersel tunggal, sebagian besar makhluk hidup lainnya yang multiseluler. Dalam kasus organisme multiseluler, ada berbagai jenis sel, yang ditugaskan dengan tugas yang berbeda. Ketika fungsi dari berbagai jenis sel bervariasi, bagian-bagian individu dari sel juga memiliki tugas mereka sendiri. Ilustrasi berikut menunjukkan membran plasma (membran sel) serta organel internal sel.

Bagian-bagian SelPada dasarnya ada dua jenis sel eukariotik serta prokariotik. Sedangkan tanaman, hewan, jamur, protozoa, dll memiliki sel eukariotik, sel prokariotik ditemukan pada bakteri saja. Struktur dasar sel eukariotik yang bersangkutan termasuk bagian seperti Ribosom, DNA, vesikel, retikulum endoplasma (RE) aparatus Golgi, sitoskeleton, mitokondria, vakuola, sentriol, lisosom, sitoplasma, membran plasma dan dinding sel. Sementara sel-sel tumbuhan memiliki vakuola besar dan dinding sel tertentu, sel-sel hewan tidak memiliki dinding sel tetapi beberapa mungkin memiliki vakuola yang sangat kecil. Jadi dalam kasus sel hewan, membran sel adalah penutup terluar.Struktur Membran selAtau dikenal sebagai membran plasma atau plasmalemma, membran sel adalah salah satu bagian penting dari sebuah sel yang membungkus organel internal. Membran ini memisahkan interior sel dari lingkungan luar. Lebih tepatnya, membran ini secara fisik memisahkan isi sel dari lingkungan luar, tetapi pada tanaman, jamur, dan beberapa bakteri, ada dinding sel yang mengelilingi membran ini. Namun, dinding sel bertindak sebagai dukungan mekanis yang pejal. Fungsi sebenarnya dari membran sel adalah sama dalam kedua kasus dan tidak banyak diubah oleh kehadiran semata dari dinding sel.Fosfolipid:Membran sel terbuat dari dua lapis fosfolipid dan setiap molekul fosfolipid memiliki kepala dan sepasang ekor. Kepala daerah hidrofilik (ketertarikan terhadap molekul air) dan ujung ekor hidrofobik (tinggal jauh dari molekul air). Kedua lapisan fosfolipid yang diatur sedemikian rupa sehingga daerah kepala membentuk permukaan luar dan dalam membran ini dan ekor berakhir mendekati ke tengah membran sel. Selain fosfolipid, membran sel menampung jenis molekul protein, yang tertanam di lapisan fosfolipid. Sebagian besar dari molekul protein ini serta fosfolipid ini mampu pergerakan lateral.

Struktur Membran sel (klik untuk memperbesar)Protein Membran:Protein ini dapat diklasifikasikan menjadi tiga subdivisi utama integral, protein perifer dan lipid-anchored. Bagian integral menjangkau seluruh lebar membran sel, sedangkan yang perifer ditemukan pada permukaan bagian dalam atau luarnya. Mereka yang berada di kategori ketiga ditemukan berlabuh ke membran dengan bantuan molekul lipid. Sementara beberapa molekul protein memberikan dukungan struktural pada membran, beberapa lainnya yang melekat pada sitoskeleton yang tersuspensi dalam sitoplasma. Ada protein tertentu yang bertanggung jawab untuk transportasi ion dan molekul melintasi membran sel. Beberapa protein memiliki fungsi lain, seperti sel untuk komunikasi sel, identifikasi, aktivitas enzimatik dan sinyal.Beberapa protein membran plasma yang terletak di lapisan ganda lipid dan disebut protein integral. Protein lain, yang disebut protein perifer, berada di luar dari lapisan ganda lipid. Protein perifer dapat ditemukan di kedua sisi lapisan ganda lipid: dalam sel atau di luar sel. Membran protein dapat berfungsi sebagai enzim untuk mempercepat reaksi kimia, bertindak sebagai reseptor untuk molekul tertentu, atau bahan transportasi melintasi membran sel.Komponen lain: Komponen utama dari membran sel fosfolipid dan protein. Namun, ia memiliki molekul kolesterol yang membuat membran kaku dan fleksibel. Mereka juga membuat sulit untuk zat larut air untuk melewati membran. Pada permukaan luar membran sel, glikolipid dan glikoprotein ditemukan. Mereka adalah apa-apa selain lipid dan molekul protein melekat pada karbohidrat rantai pendek. Semua komponen ini bekerja bersama-sama untuk melaksanakan fungsi membran sel.KolesterolKetika Anda mendengar kata kolesterol, hal pertama yang Anda mungkin pikirkan adalah bahwa itu buruk. Namun, kolesterol sebenarnya merupakan komponen yang sangat penting dari membran sel. Molekul kolesterol terdiri dari empat cincin hidrogen dan atom karbon. Mereka adalah hidrofobik dan ditemukan di antara ekor hidrofobik dalam lipid bilayer.Molekul kolesterol sangat penting untuk menjaga konsistensi dari membran sel. Mereka memperkuat membran dengan mencegah beberapa molekul kecil dari persimpangan itu. Molekul kolesterol juga menjaga ekor fosfolipid sampai bersentuhan dan pemadatan. Hal ini memastikan bahwa membran sel tetap cairan dan fleksibel.KarbohidratKarbohidrat, atau gula, kadang-kadang ditemukan menempel pada protein atau lipid pada bagian luar membran sel. Artinya, mereka hanya ditemukan di sisi ekstraseluler membran sel. Bersama karbohidrat ini membentuk glikokaliks.Glikokaliks sel memiliki banyak fungsi. Hal ini dapat memberikan bantalan dan perlindungan bagi membran plasma, dan juga penting dalam pengenalan sel. Berdasarkan struktur dan jenis karbohidrat dalam glikokaliks, tubuh Anda dapat mengenali sel dan menentukan apakah mereka harus berada di sana atau tidak. Mereka Glikokaliks juga dapat bertindak sebagai perekat untuk menempelkan sel bersama-sama.Membran sel sendiri mempunyai mirip seperti rangka yang akan memberikan dukungan bentuk pada sel yang dinamakan dengan jangkar Sitoskeleton, dan membran sel juga berperan dalam tranportasi atau keluar masuknya zat dalam sel. Membran sel juga berfungsi untuk: Interaksi dengan sel lain; Komunikasi dengan sel lain; Melakukan Aktivitas Metabolik. Uraian topik ini akan dibahas pada judul lain yaitu transportasi membran sel pada artikel berikutnya.Fungsi membranMembran plasma sel memiliki dua peran utama:Ini adalah penghalang fisik.Ini mengatur pertukaran materi dengan lingkungannya.Fungsi membran sebagai Penghalang fisikMembran sel penting karena memisahkan dan melindungi sel dari lingkungannya. Hal ini memungkinkan kondisi intraseluler sel menjadi sangat berbeda dengan kondisi ekstraseluler. Sebagai contoh, sel-sel saraf dalam tubuh Anda akan mempertahankan konsentrasi tinggi kalium dibagian dalam. Di luar, dalam cairan ekstraselular, ada sangat sedikit kalium dan banyak sodium. Perbedaan konsentrasi ini mutlak diperlukan untuk fungsi sel-sel saraf, yang mengirim sinyal atau impuls saraf.Fungsi membran sebagai Selektif permeabelSuatu struktur membran sel dan sifat, seperti memiliki daerah luar hidrofilik dan daerah bagian hidrofobik, mencegah banyak zat memasuki atau meninggalkan sel. Ini bagus karena itu berarti bahwa bahan-bahan yang tidak diinginkan tidak sengaja masuk ke dalam sel. Namun, banyak bahan, seperti glukosa nutrisi, perlu untuk menyeberangi membran sel. Selain itu, zat-zat limbah harus keluar dari sel. Jika mereka tidak, limbah akan menumpuk dan menjadi racun bagi sel.Membran sel mampu mengatur apa yang masuk dan apa yang keluar dari sel. Ini disebut permeabilitas selektif. Hanya molekul yang sangat kecil, seperti air, oksigen atau karbon dioksida, dapat dengan mudah melewati lipid bilayer dari membran sel. Setiap zat lain yang harus melintasi membran sel harus melewati protein transport. Protein ini sangat spesifik tentang apa yang mereka transportasikan. Misalnya, membran sel Anda memiliki transporter yang hanya akan memungkinkan pergerakan molekul glukosa. Ada yang lain dengan struktur yang berbeda yang hanya mengangkut sodium.RingkasanMembran sel, atau membran plasma, mengelilingi dan melindungi lingkungan internal sel, namun, ini tidak semata fungsinya. Sebuah membran sel juga dapat menentukan apa bahan memasuki atau meninggalkan sel. Hal ini memastikan bahwa sel-sel akan dapat menyingkirkan limbah dan mengambil nutrisi penting dan gas.Membran plasma adalah mosaik fluida. Ini berarti bahwa itu adalah fleksibel dan terdiri dari berbagai jenis molekul. Fosfolipid membentuk struktur dasar dari membran sel, yang disebut lapisan ganda lipid. Tersebar di lapisan ganda lipid adalah molekul kolesterol yang membantu untuk menjaga cairan membran. Membran protein penting untuk mengangkut zat melintasi membran sel. Mereka juga dapat berfungsi sebagai enzim atau reseptor. Di sisi cairan ekstraselular dari membran sel, Anda menemukan karbohidrat. Mereka membantu sel untuk diakui sebagai jenis tertentu dari sel dan penting untuk memegang sel bersama-sama.

Membran sel adalah membran yang dimiliki oleh semua jenis sel yang berupa lapisan yang disebut membran plasma yang memisahkan sel dengan lingkungan di luar sel. Fungsinya adalah untuk melindungi inti sel dan sistem kelangsungan hidup yang bekerja di dalam sitoplasma.1. Fungsi Membran SelMembran sel menjaga komponen-komponen sel tetap terisolasi dari lingkungan luar. Membran sel mengelilingi sitoplasma sel hidup, secara fisik memisahkan komponen intraseluler dari lingkungan ekstraseluler. Jamur, bakteri, dan tumbuhan juga memiliki dinding sel yang menyediakan dukungan mekanik untuk sel dan menghalang bagian dari molekul-molekul yang lebih besar. Membran sel juga berperan dalam penahan sitoskeleton yang memberikan bentuk sel dan membantu sel-sel untuk membentuk jaringan. Protein yang ada pada membran sel dapat berfungsi sebagai enzim.Membran sel juga berfungsi sebagai media komunikasi antara sel dengan lingkungan. Membran sel bersifat selektif permeabel dan mampu mengatur apa yang masuk dan keluar sel, sehingga memudahkan pengangkutan bahan-bahan yang diperlukan untuk bertahan hidup. Gerakan zat di membran sel dapat menjadi pasif dan menjadi aktif ketika terdapat energi. Membran juga mempertahankan sel yang potensial. Membran sel bekerja seperti filter yang mencegah virus masuk ke dalam sel.2. Membran Sel pada ProkariotaGram negatif memiliki membran luar yang dipisahkan oleh spasi periplasmik. Prokariota lain hanya memiliki membran plasma. Sel-sel prokariotik juga dikelilingi oleh dinding sel yang terdiri dari peptidoglikan (asam amino dan gula). Beberapa sel-sel eukariota juga memiliki dinding sel, tetapi tidak ada yang terbuat dari peptidoglikan.3. Struktur Membran SelBahan penyusun utama membran adalah lipid dan protein.Terdapat dua populasi utama protein membran. Protein integral umumnya merupakan protein transmembran dengan daerah hidrofobik yang seluruhnya membentang sepanjang interior hidrofobik membran tersebut. Daerah hidrofobik protein integral terdiri atas satu atau lebih rentangan asam amino nonpolar yang biasanya bergulung menjadi heliks-. Ujung hidrofilik molekul ini dipaparkan ke larutan aqueous pada kedua sisi membrane. Protein peripheral tidak tertanam dalam lipid bilayer. Protein ini terikat secara longgar pada permukaan membrane atau pada bagian protein integral yang terpapar.Komponen penyusun membran sel antara lain adalah fosfolipid, protein, oligosakarida, glikolipid, dan kolesterol.3.1. Model Mosaik FluidaPada tahun 1972, Seymour Jonathan Singer dan Garth Nicholson mengemukakan model mosaik fluida yang disusun berdasarkan hukum-hukum termodinamika untuk menjelaskan struktur membran sel. Pada model ini, protein penyusun membran dijabarkan sebagai sekelompok molekul globular heterogenus yang tersusun dalam struktur amfipatik, yaitu dengan gugus ionik dan polar menghadap ke fase akuatik, dan gugus non-polar menghadap ke dalam interior membran yang disebut matriks fosfolipid dan bersifat hidrofobik. Himpunan-himpunan molekul globular tersebut terbenam sebagian ke dalam matriks fosfolipid tersebut. Struktur membran teratur membentuk lapisan ganda fluida yang diskontinu, dan sebagian kecil dari matriks fosfolipid berinteraksi dengan molekul globular tersebut sehinggal struktur mosaik fluida merupakan analogi lipoprotein atau protein integral di dalam larutan membran ganda fosfolipid.3.2. Lapisan Ganda FosfolipidUmumnya, membran sel memiliki bagian kepala polar hidrofilik dengan daya ikat gliserofosforilester yang terdiri dari gliserol, fosfat, dan gugus tambahan seperti kolina, serina, dll; dengan dua rantai hidrofobik asam lemak yang membentuk ikatan ester. Pada rantai primer, ditempati oleh asam lemak jenuh dan pada rantai sekunder ditempati oleh asam lemak tak jenuh. Bagian kepala dapat berinteraksi dengan air maupun larutan fase akuatik, sedangkan bagian rantai akan berhimpit membentuk matriks fosfolipid yang disebut fase internal. Antara fase internal dan fase akuatik terjadi tegangan potensial antara 220-280 mV yang disebut tegangan potensial dipol, atau potensial membran.Penamaan dan sifat bagian kepala fosfolipid bergantung pada jenis gugus tambahan yang dimilikinya, antara lain terdapat sebutan fosfokolina (pc), fosfoetanolamina (pe), fosfoserina (ps), dan fosfoinositol (pi); dan masing-masing nama senyawa fosfolipid terkait yang terbentuk pada membran sel adalah fosfatidil kolina, fosfatidil etanolamina, fosfatidil serina, dan fosfatidil inositol. Membran juga dapat terbentuk dari senyawa lipid seperti sfingomielin, sardiolipin, atau ikatan dengan senyawa kolesterol, dan glikolipida.3.3. Protein integral membranProtein integral memiliki domain membentang di luar sel dan di sitoplasma. Protein intregral juga berfungsi untuk memasukkan zat-zat yang ukurannya lebih besar.3.4. Protein TransmembranProtein ini terintegrasi pada lapisan lipid dan menembus 2 lapisan lipid / transmembran. Bersifat amfipatik, mempunyai sekuen helix protein, hidrofobik, menembus lapisan lipida, dan untaian asam amino hidrofilik. Banyak diantaranya merupakan glikoprotein, gugus gula pada sebelah luar sel. Di sintesis di RE, gula dimodifikasi di badan golgi.3.5. Kerangka MembranKerangka membran atau disebut juga sitoskeleton mempunyai tiga macam jenis yaitu mikrotubulus, mikrofilamen, dan filamen intermediet.4. Komposisi Kimia Membran SelMembran sel terdiri dari berbagai molekul, terutama lipid (lemak) dan protein yang diikat oleh ikatan nonkovalen. Molekul tersebut masuk dan keluar melalui beberapa mekanisme.4.1. LipidLipid pada membran tersusun atas fosfolipid (lemak yang bersenyawa dengan fosfat). Struktur lapisan ganda lipid menjelaskan fungsinya sebagai penghalang. Lipid adalah lemak, seperti minyak, yang larut dalam air. Ada dua wilayah penting dari lipid yang menyediakan struktur lapisan ganda lipid. Setiap molekul lipid berisi daerah hidrofilik, juga disebut kepala daerah kutub, dan hidrofobik, atau daerah ekor nonpolar.Fosfolipid merupakan suatu molekul amfipatik yang berarti bahwa molekul ini memiliki daerah hidrofilik maupun daerah hidrofobik. Daerah hidrofilik tertarik pada kondisi air berair sementara wilayah hidrofobik ditolak dari kondisi seperti itu. Karena molekul lemak mengandung daerah baik polar dan nonpolar, mereka disebut molekul amphipathic. Molekul lipid paling banyak ditemukan di membran sel fosfolipid. Kelompok kepala molekul fosfolipid polar mengandung gugus fosfat.4.2. KarbohidratMembran plasma juga mengandung karbohidrat terutama gilikoprotein, tetapi denan beberapa gilikolipid. Untuk sebagian besar, gilikosilasi tidak terjadi pada membran dalam sel, bukan juga terjadi pada permukaan ekstraseluler membran plasma. Sebagian besar karbohidrat berikatan kovalen dengan protein dan membentuk gilikoprotein.Pengenalan sel dilakukan dengan cara memberi kunci pada molekul permukaan. Molekul tersebut seringkali berupa karbohidrat pada membrane plasma. Karbohidrat membran biasanya berupa oligosakarida bercabang dengan kurang dari 15 satuan gula. Beberapa oligosakarida secara kovalen terikat dengan lipid dan membentuk glikolipid. Sebagian besar oligosakarida terikat secara kovalen dengan protein dan disebut glikoprotein.4.3. ProteinMembran sel memiliki sebagian besar terdiri dari protein, biasanya sekitar 50% dari volume membran. Protein penting untuk sel karena mereka bertanggung jawab untuk berbagai kegiatan biologis.Membran sel yang terhubung dengan lingkungan ekstraseluler, adalah lapisan yang penting untuk menghubungkan antar sel. Dengan demikian, berbagai macam protein seperti antigen, terdapat pada permukaan membran. Fungsi protein dalam membran sel adalah untuk memanggil sitoskeleton, mengatur aktivitas enzim, dan pengangkutan zat di dalam membran.Kebanyakan protein masuk ke dalam membran dalam beberapa cara. N-terminus asam amino mengarahkan protein menuju endoplasma, yang menyisipkan protein ke lipid bilayer. Setelah disisipkan, protein kemudian diangkut ke vesikula.5. Macam-Macam Membran SelMembran sel dapat dibedakan berdasarkan perbedaan komposisi lipid dan protein. Berikut adalah macam-macam membran sel:1. Sarkolema yang terdapat di dalam sel otot (miosit)2. Oolema yang terdapat di dalam oosit3. Aksolema yang terdapat di dalam akson4. Secara historis, membran plasma juga dirujuk sebagai plasmalemma.6. Sistem Transpor MembranSalah satu fungsi dari membran sel adalah sebagai lalu lintas molekul dan ion secara dua arah. Molekul yang dapat melewati membran sel antara lain ialah molekul hidrofobik (CO2, O2), dan molekul polar yang sangat kecil (air, etanol). Sementara itu, molekul lainnya seperti molekul polar dengan ukuran besar (glukosa), ion, dan substansi hidrofilik membutuhkan mekanisme khusus agar dapat masuk ke dalam sel.6.1. Transpor PasifTranspor pasif merupakan suatu perpindahan molekul menuruni gradien konsentrasinya. Transpor pasif ini bersifat spontan. Difusi dan osmosis merupakan contoh dari transpor pasif. 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.1. Difusi adalah gerakan molekul dari suatu daerah dengan konsentrasi yang tinggi ke daerah lain dengan konsentrasi lebih rendah yang disebabkan oleh energi kinetik molekul-molekul tersebut. Kecepatan difusi melalui membran sel tergantung pada perbedaan konsentrasi, ukuran molekul, muatan, daya larut partikel-partikel dalam lipid dan suhu.2. Osmosis adalah difusi dari tiap pelarut melalui suatu selaput yang permeabel secara diferensial. Pelarut universal adalah air. Jadi, dapat dikatakan bahwa osmosis adalah difusi air melalui selaput yang permeabel secara diferensial dari pelarut berkonsentrasi tinggi (banyak air) ke pelarut yang berkonsentrasi rendah (sedikit air). Proses osmosis akan berhenti jika konsentrasi di dalam dan di luar sel telah seimbang.6.2. Transpor AktifTranspor 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 ionofor. Ionofor merupakan antibiotik yang menginduksi transpor ion melalui membran sel maupun membran buatan.Molekul gula dan asam amino diangkut secara aktif ke dalam sel menggunakan energi. Energi ini di peroleh dari gradien konsentrasi Na+ yang terjadi pada pengangkutan natrium-kalium. Dengan bantuan suatu protein transpor khusus, molekul glukosa dan ion natrium masuk ke dalam sel bersama-sama. 7. Permeabilitas Membran Sel Permeabilitas membran adalah tingkat pasif difusi molekul melalui membran. Molekul-molekul yang dikenal sebagai permeant molekul. Permeabilitas bergantung terutama pada muatan listrik dan polaritas molekul dan pada tingkat lebih rendah massa molar molekul. Karena sifat hidrofobik membran sel, molekul kecil bermuatan netral. Ketidakmampuan molekul yang dibebankan untuk melewati membran sel hasil pH partisi zat seluruh kompartemen cairan tubuh.