STRUKTUR DAN FUNGSI MEMBRAN
Model molekuler membran mulai dikembangkan beberapa dasawarsa sebelum
membran untuk pertama kalinya dapat dilihat dengan mikroskop elektron
pada tahun 1950-an. Postulat pertama dikemukakan oleh Charles Overton
bahwa membran terbuat dari lipid, atas dasar pengamatannya bahwa zat
yang larut dalam lipid memasuki sel lebih cepat. Baru dua puluh tahun
kemudian diketahui bahwa membran tersusun atas lipid dan protein. Oleh
karena itu lipid dan protein adalah penyusun utama dari membran.
 | ||||
| Gambar Struktur membran |
Lipid
Lipid yang menyusun membran terdiri atas fosfolipid (rantai asam
lemak, gliserol, fosfat, dan alkohol) dan kolesterol. Fosfolipid mampu
membentuk membran karena struktur molekulernya. Fosfolipid bersifat
amfipatik, yaitu memiliki daerah hidrofobik dan daerah hidrofilik.
Irving Langmuir (1917) membuat model membran buatan yang terdiri dari
selapis fosfolipid dengan ekor hidrofobik mengarah ke udara sedangkan
kepala hidrofilik tercelup air. Itu tidak menjawab bagaimana jika sel
berada di lingkungan akuatik, yang mendasari E. Gorter dan F. Grendel
(1925) mengemukakan model bilayer fosfolipid yang tebalnya dua molekul. Bilayer seperti
ini dapat menjadi suatu batas stabil antara dua ruangan aquaeous karena
susunan molekulernya melindungi bagian hidrofobik dan membiarkan bagian
hidrofiliknya menyentuh cairan. Davson dan Danielli (1935) melengkapi
model tersebut dengan melapisi kedua permukaan itu dengan protein
hidrofilik. Karena protein membran memiliki daerah hidrofobik dan
hidrofilik juga, maka pada tahun 1972 J. Singer dan G. Nicolson
menunjukkan protein tersebut sebenarnya terdispersi dan secara
individual disisipkan ke daerah bilayer fosfolipid dengan daerah hidrofobik di dalam dan daerah hidrofilik menghadap cairan.
Membran bersifat fluid agar dapat bekerja dengan baik. Disinilah fungsi
kolesterol steroid yang terjepit di antara molekul-molekul fosfolipid
dalam membran plasma hewan membantu menstabilkan membran tersebut.
Kolesterol menghambat penyusunan-rapat fosfolipid, kolesterol juga
membantu menurunkan suhu membran jika suhu disekitar naik. Jika membran
membeku permeabilitasnya berubah, protein enzimatik di dalamnya mungkin
menjadi inaktif.
2. Protein
Membran merupakan suatu mozaik fluida yang terdiri atas lipid,
protein, dan karbohidrat. Protein menentukan sebagian besar fungsi
spesifik membran. Ada dua protein utama membran yaitu protein integral dan protein periferal. Protein
integral adalah protein transmembran dengan daerah hidrofobik
membentang sepanjang interior hidrofobik membran tersebut. Daerah
hidrofobik protein integral terdiri atas satu atau lebih rentangan asam
amino nonpolar, yang biasanya tergulung menjadi heliks-a. Bagian yang
hidrofilik berada pada kedua sisi yang aqueous. Protein periferal tidak
tertanam dalam bilayer lipid melainkan terikat longgar pada permukaan membran.
 | ||
| gambar 3 pprotein penyusun membran |
Karbohidrat
Karbohidrat membran memiliki fungsi untuk mengenali satu jenis sel
tetangga, yang menjadi dasar penolakan terhadap sel asing. Karbohidrat
pada membran biasanya berbentuk oligosakarida. Beberapa oligosakarida
secara kovalen terikat dengan lipid (membentuk glikolipid) dan sebagian
besar terikat secara kovalen dengan protein (membentuk glikoprotein).
Molekul dan lokasi yang beragam pada permukaan sel membuat oligosakarida
dapat berfungsi sebagai penanda yang membedakan sel yang satu dengan
yang lainnya.
Begitu besarnya peranan membran sel terhadap kelangsungan hidup sel
membuat orang tidak pernah puas dan berhenti mempelajarinya. Banyak
penemuan di berbagai bidang yang berhubungan dengan struktur, komposisi,
maupun sistem transpor.
Salah satu penelitian menunjukkan batu-batu sistein di ginjal
terbentuk karena ketidakmampuan seseorang untuk mentranspor asam-asam
amino termasuk sistein dari urin atau darah. Penyakit ini disebut cystuaria. Masih di bidang kesehatan, kelebihan kadar kolesterol di membranlah yang membuat transpor ke dalam sel menjadi terganggu.
Semua sistem pemupukan dan irigasi juga harus memperhatikan
betul-betul mengenai sistem transpor agar mendapatkan hasil yang
maksimal.
0 komentar: