Pada mata pelajaran biologi kalian akan mempelajari materi tentang membran sel atau dinding sel. Apa itu membran sel? Kali ini kita akan membahas tentang membran sel mulai dari pengertian membran sel, struktur membran sel beserta gambarnya, komponen penyusun, komposisi kimia, fungsi, sistem transpor membran dan permeabilitas membran sel secara lengkap.
Pengertian Membran Sel
Membran sel adalah fitur universal yang dimiliki semua jenis sel berupa lapisan antarmuka yang disebut membran plasma, yang memisahkan sel dengan lingkungan di luar sel, berfungsi melindungi inti sel dan sistem kelangsungan hidup yang bekerja di dalam sitoplasma.
Membran sel atau dinding sel adalah suatu fitur yang dimiliki semua jenis sel manusia yang berfungsi sebagai pemisah antara lingkungan dalam sel dengan lingkungan luar sel. Membran sel tersusun dari senyawa lipoprotein yaitu gabungan dari lemak (lipid) dengan senyawa protein. Lemak dan protein memiliki sifat yang berbeda, lemak bersifat hidrofobik (tidak larut dalam air) sedangkan protein bersifat hidrofilik (larut dalam air), untuk itu membran sel memiliki sifat selektif permeable (hanya bisa dilewati oleh molekul tertentu saja). Dengan kemampuan tersebut, membran sel bisa membatasi kegiatan yang terjadi di dalam sel agar tidak mudah terpengaruh dari lingkungan luar.
BACA JUGA : Pengaruh Suhu terhadap Membran Sel
Fungsi Membran Sel
Adapun fungsi membran sel diantaranya yaitu:
- Sebagai tempat berlangsungnya berbagai macam reaksi kimia.
- Melindungi bagian sel dan memberikan bentuk bagi sebuah sel
- Sebagai reseptor pada rangsangan yang ditujukan bagi sebuah sel.
- Membran sel bisa menjadi media komunikasi antar lingkungan dalam sel dengan lingkungan luar sel.
- Melakukan seleksi terhadap berbagai zat yang masuk dan keluar dari sel.
Struktur Membran Sel
Struktur membran sel seperti lembaran tipis dengan komponen penyusun membran sel terdiri dari molekul lipid, protein, karbohidrat, kerangka membran (sitoskeleton) kolesterol. dan kerangka membran (sitoskeleton). Membran sel memiliki sifat yang dinamis dan asimetris.
- Membran sel bersifat dinamis karena memiliki struktur seperti air sehingga memungkinkan molekul lipid dan protein untuk bergerak.
- Membran sel bersifat asimetris karena komposisi protein dan lipid di bagian luar tidak sama dengan komposisi protein dan lipid di bagian dalam sel. Gambar struktur membran sel:
Fosfolipid
Fosfolipid adalah golongan senyawa lipid yang merupakan bagian dari membran sel makhluk hidup, bersama dengan protein, glikolipid dan kolesterol. Struktur fosfolipid terdiri dari empat komponen diantaranya:
- asam lemak
- gugus fosfat
- alkohol yang mengandung nitrogen
- suatu kerangka.
Molekul penyusun membran sel akan berkombinasi sedemikian rupa sehingga membentuk lapisan fosfolipid rangkap (ganda). Disebut lapisan fosfolipid ganda karena memiliki dua bagian yang bersifat saling bertolak belakang, yaitu daerah kepala yang bersifat hidrofilik (bisa berinteraksi dengan air) dan daerah ekor yang bersifat hidrofobik (tidak bisa berinteraksi dengan air).
Protein Membran
Ada dua jenis protein pada lapisan fosfolipid, yaitu protein integral, yaitu protein yang terbenam dan menembus lapisan fosfolipid dan protein perifer, yaitu protein yang menempel pada lapisan luar fosfolipid. Protein integral berperan dalam proses transpor molekul yang keluar dan masuk sel, sedangkan protein perifer berfungsi sebagai tempat menempelnya hormon atau enzim.
Glikolipid dan Glikoprotein (Karbohidrat)
Glikolipid adalah molekul karbohidrat yang menempel pada lemak sedangkan glikoprotein adalah molekul karbohidrat yang menempel pada protein. Glikolipid dan glikoprotein berfungsi sebagai tanda pengenal bagi sel. Setiap organ dan setiap sel memiliki susunan glikolipid dan glikoprotein yang berbeda. Untuk itu jika ada sel asing yang masuk ke dalam tubuh, maka sistem imun tubuh akan langsung bereaksi terhadap sel tersebut karena mereka tidak mengenali struktur glikolipid dan glikoprotein sel asing tersebut.
Kolesterol
Kolesterol terletak pada bagian di dekat kepala fosfolipid. Fungsi kolesterol adalah untuk menjaga kestabilan fosfolipid dalam segala keadaan. Pada saat keadaan panas, maka kolesterol dapat menghambat pergerakannya agar fosfolipid tidak menjadi terlalu cair. Sedangkan saat suhu dingin, fosfolipi akan menghambat interaksi antar lemak sehingga membran lemak tidak membeku.
Kerangka Membran (Sitoskeleton)
Sebenarnya kerangka membran bukan bagian langsung dari membran sel, tapi keduanya berikatan pada bagian dasar protein integral. Terdapat tiga jenis sitoskeleton utama, yaitu mikrotubulus, mikrofilamen dan filamen intermediet. Fungsi utama sitoskeleton yaitu untuk mempertahankan bentuk dan posisi organel sel.
Sifat Membran Sel
Berdasarkan kemampuannya dalam mengatur transportasi suatu zat ke dalam atau ke luar sel, membran sel memiliki 3 (tiga) sifat diantaranya yaitu:
Impermeabel
Impermeabel adalah sifat membran yang tidak mengizinkan zat apapun di luar sel untuk masuk ke dalam sel.
Semipermeabel
Semipermeabel adalah suatu keadaan dimana hanya zat-zat tertentu yang dibutuhkan oleh sel yang dapat masuk ke dalam sel. Biasanya membran sel normal memiliki sifat semipermeabel.
Permeabel
Permeabel adalah sifat dimana semua zat dapat melewati membran sel untuk masuk ke dalam sel. Biasanya sifat ini dimiliki oleh membran sel yang rusak atau hampir mati sehingga sel tidak dapat bertahan hidup.
Sistem Transpor Membran
Salah satu fungsi membran sel adalah untuk mengatur zat zat yang masuk atau keluar dari sel. Fungsi tersebut dijalankan melalui sistem transport membran, ada dua jenis transportasi yang bisa terjadi pada membran, diantaranya yaitu:
Transport Pasif Membran
Transpor pasif membran adalah proses pertukaran molekul yang terjadi secara spontan dan otomatis tanpa membutuhkan mekanisme khusus (tidak memerlukan energi). Umumnya transportasi aktif terjadi pada molekul yang dapat melewati membran sel kapan saja (contohnya air dan glukosa). Biasanya penyebab terjadinya transportasi pasif adalah perubahan gradiens konsentrasi dari molekul tersebut. Contoh transport pasif adalah Difusi dan Osmosis.
Difusi
Difusi adalah pergerakan atom atau molekul berupa gas atau cairan (larutan). Atom atau molekul tersebut bergerak dari larutan berkonsentrasi tinggi ke konsentrasi rendah hingga keadaan larutan menjadi seimbang. Pergerakan tersebut terjadi melalui membran semipermiabel.
Difusi didorong oleh energi kinetik yang dimiliki molekul. Saat seseorang menyemprotkan obat anti nyamuk atau minyak wangi, maka molekul yang disemprotkan akan bergerak memenuhi seluruh ruangan. Meski berada agak jauh dari ruangan, orang tersebut masih bisa menciumnya.
Kecepatan difusi bergantung pada suhu, ukuran, dan tipe molekul yang berdifusi. Molekul menyebar lebih cepat pada suhu yang lebih tinggi dibanding pada suhu yang rendah. Molekul yang kecil berdifusi lebih cepat daripada molekul yang besar.
Salah satu contoh difusi adalah pengambilan oksigen oleh sel melalui respirasi seluler. Gradien konsentrasi mendukung terjadinya pergerakan dengan arah tersebut sehingga oksigen yang terlarut dapat menembus membran sel. Ada 2 (dua) jenis difusi, yaitu difusi sederhana dan difusi berfasilitas.
- Difusi sederhana melalui membran atau difusi sederhana. Jenis difusi ini sama dengan pengertian difusi yang sudah dijelaskan sebelumnya.
- Difusi berfasilitas atau difusi dipermudah. Difusi berfasilitas adalah transportasi zat yang dibantu oleh molekul pembawa yang mirip pori-pori, dan bagian dari membran plasma. Molekul pembawa ini (carrier) berupa protein integral yang membentuk saluran, sehinga dapat mempercepat transport zat. Contoh difusi berfasilitas adalah transportasi ion kalium dari luar sel ke dalam sel. Konsentrasi ion kalium di sel lebih tinggi daripada di dalam sel.
BACA JUGA : Perbedaan Difusi, Osmosis, dan Transport Aktif
Osmosis
Osmosis adalah perpindahan molekul air melalui suatu membran selektif permeabel dari pelarut berkonsentrasi tinggi (banyak air) ke pelarut yang berkonsentrasi rendah (sedikit air). Proses osmosis akan berhenti jika konsentrasi antar dua daerah tempat terjadinya osmosis tersebut berada dalam keadaan seimbang.
Peristiwa osmosis terjadi pada sel. Osmosis terjadi bergantung pada perbandingan konsentrasi larutan yang ada di dalam dan di luar sel. Jika konsentrasi larutan di luar sel lebih rendah daripada larutan di dalam sel, berarti sel berada dalam larutan hipotonik. Sedangkan, jika konsentrasi larutan di luar sel lebih tinggi daripada larutan di dalamsel, berarti sel berada dalam larutan hipertonik.
Transpor Aktif Membran
Transport aktif adalah pergerakan atau pemindahan zat/molekul yang terjadi melalui mekanisme tertentu yang membutuhkan energi. Transport aktif akan melawan sifat dari gradien konsentrasi. Transport aktif memerlukan bantuan protein yang akan berperan sebagai molekul pengangkut pada membran. Contoh transport aktif molekul gula dan asam amino diangkut secara aktif ke dalam sel menggunakan energi.
Transpor aktif juga dipengaruhi oleh muatan listrik yang ditentukan oleh ion natrium (Na+), ion kalium (K+). Pada lingkungan ekstraseluler dan intraseluler, keluar masuknya ion Na+ dan K+ diatur oleh pompa ion Na+ dan K+. ATP memberi sumber energi untuk mengubah bentuk protein membran agar membuka, kemudian pompa mengeluarkan tiga ion Na+ dari intraseluler dan memasukan dua ion K+ ke lingkungan sel.
Permeabilitas Membran Sel
Permeabilitas membran ini umumnya dikenal sebagai permeant molekul. Permeabilitas bergantung pada muatan listrik dan polaritas molekul dan pada tingkat lebih rendah massa molar molekul. Hal tersebut karena bersifat hidrofobik, molekul kecil bermuatan netral. Ketidakmampuan molekul yang dibebankan untuk melewati membran sel hasil pH partisi zat kompartemen cairan tubuh.
Demikian pembahasan tentang pengertian membran sel, fungsi, struktur membran sel beserta gambarnya, penyusun, komposisi kimia, fungsi, sistem transpor membran dan permeabilitas membran sel secara lengkap. Semoga bermanfaat dan jangan lupa ikuti postingan lainnya.
BACA JUGA : Bagian-Bagian Sel : Membran Sel, Sitoplasma, Dinding sel, Organel Sel