Membrane Sel

Membran sel  adalah  salah  satu  struktur  yang  terdapat pada  semua sel.  Membran adalah pembatas sel dengan lingkungan luarnya dan dengan sel terdekat. Membran sel bersifat selektif permeable terhadap ion-ion dan molekul organik dan mengontrol gerakan  material  dari  dan  menuju  sel.  Membran  sel  memiliki  peran  sebagai jangkar sitoskeleton untuk memberi bentuk pada  sel dan tempat menempelnya matriks ektraseluler dan sel lain ketika sel-sel berkelompok membentuk jaringan.

Sebagai  pembatas  antara  sel  dengan  lingkungannya,  fungsi  utama  membran  diantaranya: a.  Membentuk ruang-ruang yang khusus melalui selektif permeabel b.  Menghasilkan distribusi protein yang asimetris c.  Mengenal sel-sel yang ada disekitarnya d.  Bagian  dimana  molekul-molekul  reseptor  menempel  sebagai  sel  yang berfungsi sebagai sinyal e.  Mengontrol dan meregulas urutan reaksi-reaksi kimia.

Bahan  utama  dari  membran  sel  adalah  protein  dan  lipid  atau  lemak.  Membran protein  dan  lipid  tersusun  secara  khusus,  keduanya  bertanggung  jawab terhadap  isi  sel  dengan  cara  menyeleksi,  membiarkan  masuk  atau  menahan supaya tidak masuk ke dalam sel.  Pertama  kali  yang  mengemukakan  model  membran  adalah  Hugh  Davson  dan James  Danielli  pada  tahun  1935  yang  terkenal  dengan  model  sandwich (sandwich model membrane). Sebelum Davson dan Danielli mengusulkan model ini  sebelumnya  Gorter  dan  Grendel  pada  tahun 1925  telah mengusulkan model fosfolipid  bilayer.  Model  Davson-Danielle  menjelaskan  bahwa  lapisan  bilayer fosfolipid  berada  pada  dua  lapisan  protein  globular  sehingga  mirip  dengan sandwich.  Model  yang  diajukan  oleh  Davson-Danielle  diilustrasikan  oleh  Singer  (1992), dimana model  ini  menggambarkan  lapisan bilayer  fosfolipid  dilapisi  oleh  lapisan molekul  protein  baik  pada  baik  luar  maupun  bagian  dalamnya  (Gambar  3.13). Tampak  lapisan  fosfolipid  bilayar  dilapisi  oleh  molekul  protein  pada  bagian  luar dan bagian dalamnya sehingga model ini mengingatkan kita pada makanan yang terbuat dari roti dimana didalamnya ada bahan sayuran dan makanan lainnya  – sandwich.

Gambar 3.13. Gambar Model pertama Davson-Danielli yang diilustrasikan oleh Singer (1992)

Model ini lama diterima oleh para ahli sampai SJ Singer dan Garth Nicolson pada tahun1972  mengusulkan  model  baru  yang  bisa  dibuktikan  secara  experimen. Model  Singer  dan  Nicolson  menggambarkan  sistem  fosfolipid  bilayer  dimana  di dalamnya  tersebar  molekul  protein  dan  kolesterol  sehingga  membentuk  seperti mosaik.

                 

                     Model Sandwich, Davson-Danielli             Model Fluid Mosaic, Singer-Nicolson

Gambar 3.14. Perbandingan Model Fluida Membran menurut Davson-Danielli dan Singer-Nicolson

Menurut  model mosaik fluida SJ Singer dan Garth Nicolson 1972, membran sel atau  membran  biologis  dapat  dianggap  sebagai  cairan  dua  dimensi  di  mana semua  molekul  lipid  dan  protein  bisa  berdifusi  atau  menyebar  dengan    mudah. Molekul  lipid  yang  membentuk  membran  adalah  fosfolipid  bilayer.  Secara lengkap model membran fluida mosaik digambarkan pada gambar 3.15.

 

Gambar 3.15 Model Membran Fluida Mosaik dari Singer dan Nicholson. Sumber: Campbell, Biology

Fosfolipid membentuk lapisan  yang rapat karena bagian non polar yang bersifat jenuh. Apabila bagian non polar (asam lemak) mengandung ikatan C yang tidak jenuh  maka  ikatan  antara  bagian  non  polar  tidak  rapat.  Fosfolipid  pun  tersebar secara  asimetris  dan  lapisan  fosfolipid  mampu  menyusun  kembali  posisinya secara spontan dan  mampu berganti posisi baik secara lateral antara fosfolipid dalam  satu  lapisan  maupun  fosfolipid  dari  lapisan  yang  berbeda.  Pergerakan secara  lateral  bergerak  dengan  cepat  sementara  pergerakan  flip-flop  jarang terjadi.

Gambar 3.16. Gerakan fosfolipid yang spontan terjadi secara lateral dan flip-flop

Sumber: http://www.intechopen.com/source/html/25884/media/image2.png