Laporan Permeabilitas Membran Lipid

Comments Off on Laporan Permeabilitas Membran Lipid

Membran plasma merupakan batas kehidupan, batas yang memisahkan sel hidup dari sekelilingnya yang mati. Lapisan tipis yang luar biasanya ini tebalnya kira-kira hanya 8 nm dibutuhkan lebih dari 8000 membran plasma mengontrol lalu lintas ke dalam dan ke luar sel yang dikelilinginya. Seperti semua membran biologis, membran plasma memiliki permeabilitas selektif, yakni membran ini memungkinkan beberapa substansi dapat melintasinya dengannya lebih mudah dari pada substansi yang lainnya. Kemampuan sel untuk membedakan pertukaran kimiawinya ini dengan lingkungannya merupakan hal yang mendasar bagi kehidupan, dan membran plasma inilah yang membuat keselektifan ini bisa terjadi (Campbell, dkk, 2002). Adanya sifat hidrofobik di bagian tengah lapisan lipid membran plasma menyebabkan membran tersebut tidak mudah ditembus oleh molekul polar, sehingga membran sel mencegah keluarnya komponen-komponen dalam sel yang larut dalam air. Namun, sel juga memerlukan bahan-bahan nutrisi dan membuang limbahnya ke luar sel. Untuk memenuhi kebutuhan ini, sel harus mengembangkan suatu sistem/mekanisme khusus untuk transpor melintasi membran sel (Subowo, 1995).

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 satau atau lebih rentangan asam amino nonpolar. Protein periferal sama sekali tidak tertanam dalam bilayer lipid, protein ini merupakan anggota yang terikat secrara longgar pada permukaan membran, sering juga pada bagian integral yang dibiarkan terpapar (Campbell, dkk, 2002).

Diketahui bahwa pada membran sel terdapat lapisan protein yang membentuk struktur globular yang terikat pada permukaan membran yang disebut sebagai protein ekstrinsink, ada juga yang berintegrasi ke dalam membran sebagai protein intrinsink, protein ini melintas membran membentuk kanal protein (protein transport). Kanal protein ini merupakan pori yang hidrofilik yang memungkinkan dilewati bahan terlarut polar seperti ion. Membran ini, utamanya tersusun atas protein dan lipida, sedikit karbohidrat. Kandungan protein dan lipida ini bervariasi tergantung dari jenis membran plasma dari organ sel yang bersangkutan (membran sel, mitokondria, kloroplas). Tiga macam lipida polar yang utama adalah fosfolipida, glukolipida dan sedikit sulfolipida. Pada lipida polar, asam lemak yang hidrofobik berorientasi ke bagian dalam membran. Variasi antara panjang dan tingkat ketidakjenuhan (jumlah ikatan rangkap) dari rantai asam lemak berpengaruh terhadap titik cair. Membran sel merupakan permeabel terhadap bagian pelarut larutan secara eksternal maka interaksi fisiologi dapat terjadi diantara aliran-aliran antara pelarut. Untuk mengukur berbagai pelarut berbagai membran “nilella transinans” bahwa membran terutama plasmolemma dan protoplasma yang diplasmolisis mungkin sangat berbeda dengan sel yang normal kurang atau lebih lumid karena tingkat volumenya dari protoplas yang diplasmolisi sulit diukur dengan tiap terjadinya (Wilking, 1989).

Mambran sangat beragam, tetapi permeabilitas dapat terjadi tanpa menghiraukan bagaimana fungsi membran selama pergerakan larutan lebih dibatasi dibandingkan pergerakan air (Gelston, 1961). Peranan membran dalam aktivitas seluler yaitu mengatur keluar masuknya bahan antara sel dengan lingkungannya, antara sel dengan organel-organelnya. Selain itu membran juga berperan dalam metabolisme sel. Organel-organel sel seperti nukleus, kloroplas, mitokondria, dan retikulum endoplasma juga diselubungi membran. Berdasarkan dari komposisi kimia membran dan pemeabilitasnya terhadap solut maka dapat disimpulkan bahwa membran sel terdiri atas lipid dan protein. Pada membran terdapat lapisan ganda dan molekul-molekul posfolipid yang letaknya teratur sedemikian rupa sehingga ujung karbon yang hidropobik terbungkus sedemikian rupa di dalam sebuah lapisan amorf dalam senyawa lipid. Komponen protein membran digambarkan sebagai suatu selaput yang menutupi kedua belah permukaan dan lapisa biomolekul posfolipid (Prawiranata, 1981).

Ada beberapa perbedaan besar antara karakter permeabilitas pada tanaman yang berbeda tetapi mempunyai prinsip umum yang sama. Salah satu faktanya adalah komposisi relatif dari daerah lipid dan area penjaringan terhadap permeabilitas yang berbeda dari tiap tanaman. Pada Chara, permeabilitas diatur oleh solubilitas lipid pada penyerapan larutan. Sedangkan pada Beggiataa, ukuran merupakan penentu paling utama. Pada tumbuhan tingkat tinggi yang memiliki sifat permeabilitas yang sama dengan Chara, solubilitas lipid merupakan faktor dominan penyerapan walaupun perbedaan kuantitatif dapat diperhitungkan pada angka penyerapan (Kimball, 2000).

Beberapa teori-teori klasik tentang permeabilitas mempunyai kesulitan dalam menjelaskan gejala-gejala yang teramati. Seperti peleburan zat terlarut pada membran oleh pelarut. Semua perrcobaan permeabilitas membran melibatkan sistem yang tidak seimbang yang berubah sepanjang lintasan tidak baik apabila beberapa molekul yang tidak dapat menembus lubang batas itu. Terdapat ion bermuatan pada membran yang menyebabkan terjadinya potensial, untuk potensial ini dinamakan potensial dominan. Dalam hal ini konsentrasi keseimbangan ion dari dua belah sisi membran berbeda. Proses tercapainya keseimbangan dari berbagai keadaan tidak seimbang merupakan contoh termodinamika larutan balik yang terjadi pada sistem biologi. Membran mempunyai dua fungsi yaitu memberikan kerangka luar dari proses kehidupan dan pemisahan sitoplasma menjadi bahang. Membran memisahkan protoplasma menjadi bagian-bagian tetapi pemisahan itu selektif (Lovelles, 1991). Membran bukanlah lembaran molekul statis yang terikat kuat di tempatnya. Membran ditahan bersama terutama oleh interaksi hidrofobik, yang jauh lebih lemah dari ikatan kovalen. Sebgain besar lipid dan sebagian protein dapat berpindah secara acak dalam bidang membrannya. Akan tetapi, jarang terjadi suatu molekul bertukar tempat secara melintang melintasi membran, yang beralih dari satu lapisan fosfolipid ke lapisan yang lainnya. Untuk melakukan hal seperti itu, bagian hidrofilik molekul tersebut harus melewati inti hidrofobik membranya (Campbell, dkk, 2002).

Suatu membran tetap berwujud fluida begitu suhu turun, hingga akhirnya pada beberapa suhu kritis, fosfolipid mengendap dalam suatu susunan yang rapat dan membrannya membeku, tak ubahnya seperti minyak babi yang membentuk kerak lemak ketika lemaknya mendingin. Suhu beku membran tergantung pada komposisi lipidnya. Membran tetap berwujud fluida pada suhu yang lebih rendah jika membran itu mengandung banyak fosfolipid dengan ekor hidrokarbon tak jenuh. Karena adanya kekusutan di tempat ikatan gandanya, hidrokarbon tak jenuh tidak tersusun serapat hidrokarbon . Membran haruslah bersifat fluida agar dapat bekerja dengan baik, membran itu biasanya sekental minyak salad. Apabila membran membeku, permeabilitasnya berubah, dan protein enzimatik di dalamnya mungkin menjadi inaktif. Suatu sel dapat mengubah komposisi lipid membrannya dalam tingkatan tertentu sebagai penyesuaian terhadap suhu yang berubah. Misalnya, dalam banyak tumbuhan yang dapat bertahan pada kondisi yang sangat dingin, persentase fosfolipid tak jenuh meningkat dalam musim gugur, suatu adaptasi yang menghalangi pembekuan membran selama musim dingin (Campbell, dkk, 2002).

Membran sangat beragam, tapi osmosis terjadi tanpa menghiraukan bagaimana fungsi membran, sepanjang pergerakan pergerakan linarut lebih dibatasi dibandingkan dengan pergerakan air. Membran bisa berupa satu lapis bahan yang lebih mampu melarutkan pelarut daripada partikel linarut, sehingga melewatkan lebih banyak molekul pelarut daripada partikel linarut. Selapis udara diantara dua larutan air merupakan pembatas yang menahan sama sekalim perpindahan linarut yang tidak menguap, yang ketiga berupa saringan (tapis) dengan sejumlah lubang berukuran tertentu sehingga molekul air dapat melaluinya, tapi partikel linarut yang lebih besar tidak dapat melewatinya. Pergerakan air yang cepat melintasi antar permukaan ke dalam larutan akan menciptakan tegangan dalam air yang tertinggal di pori, dan akan menarik air bersamanya dalam bentuk aliran massa. Mekanisme membran ini menggambarkan kerumitan alam (Salisbury dan Ross, 1995).

 

 

BIO SEL 4

Category: Ilmu Pengetahuan