Membran sel
definisi
Sel adalah unit terkecil dan koheren yang menyusun organ dan jaringan. Setiap sel dikelilingi oleh membran sel, penghalang yang terdiri dari lapisan ganda khusus dari partikel lemak, yang disebut lapisan ganda lipid. Lapisan ganda lipid dapat dibayangkan sebagai dua film lemak yang ditumpuk satu sama lain, yang, karena sifat kimianya, tidak dapat terpisah satu sama lain dan dengan demikian membentuk unit yang sangat stabil. Membran sel memenuhi banyak fungsi yang berbeda: Mereka digunakan untuk komunikasi, perlindungan dan sebagai stasiun kontrol untuk sel.
Apa perbedaan membran sel?
Tidak hanya sel itu sendiri yang dikelilingi oleh membran, tetapi juga organel sel. Organel sel adalah area kecil di dalam sel, dibatasi oleh membran yang masing-masing memiliki tugasnya sendiri. Mereka berbeda dalam proteinnya, yang tertanam di membran dan bertindak sebagai pengangkut zat yang akan diangkut melintasi membran.
Membran mitokondria bagian dalam merupakan bentuk khusus dari membran sel. Mitokondria merupakan organel yang penting bagi sel untuk menghasilkan energi. Mereka baru kemudian diserap ke dalam sel manusia selama evolusi. Oleh karena itu mereka memiliki dua membran bilayer lipid. Bagian luar adalah manusia klasik, bagian dalam adalah membran khusus untuk mitokondria. Ini mengandung kardiolipin, asam lemak yang dibangun ke dalam film lemak dan hanya dapat ditemukan di membran dalam dan tidak ada yang lain.
Tubuh manusia hanya mengandung sel yang dikelilingi oleh membran sel. Namun, ada juga sel, seperti bakteri, yang juga dikelilingi oleh dinding sel. Oleh karena itu, istilah dinding sel dan membran sel tidak dapat digunakan secara sinonim. Dinding sel secara signifikan lebih tebal dan juga menstabilkan membran sel. Dinding sel tidak diperlukan dalam tubuh manusia, karena banyak sel individu dapat bergabung bersama untuk membentuk asosiasi yang kuat. Bakteri, di sisi lain, adalah sel bersel tunggal, yaitu hanya terdiri dari satu sel, yang secara signifikan akan lebih lemah tanpa dinding sel.
Baca lebih lanjut tentang subjek di: bakteri
Struktur membran sel
Membran sel memisahkan area yang berbeda satu sama lain. Untuk melakukan ini, mereka harus memenuhi banyak persyaratan yang berbeda: Pertama-tama, membran sel terdiri dari lapisan ganda dari dua film lemak, yang pada gilirannya terdiri dari asam lemak individu. Asam lemak terdiri dari yang larut dalam air, hidrofilik Kepala dan dari yang tidak larut dalam air, hidrofobik Ekor. Kepala-kepala itu menempel satu sama lain dalam satu bidang, sehingga massa ekor semuanya mengarah ke satu arah. Di sisi lain, rangkaian asam lemak lainnya terakumulasi dalam pola yang sama. Ini menciptakan lapisan ganda, yang dibatasi di luar oleh kepala dan dengan cara ini satu di dalam hidrofobik Area, yaitu area di mana tidak ada air yang dapat menembus, menciptakan.
Bergantung pada molekul yang menyusun kepala asam lemak, mereka memiliki nama dan sifat berbeda, tetapi ini hanya memainkan peran bawahan. Asam lemak bisa tidak jenuh atau jenuh, tergantung pada ekor dan struktur kimianya. Asam lemak tak jenuh secara signifikan lebih kaku dan menyebabkan penurunan fluiditas membran, sedangkan asam lemak jenuh meningkatkan fluiditas. Fluiditas adalah ukuran mobilitas dan deformabilitas lapisan ganda lipid. Tergantung pada tugas dan kondisi sel, tingkat mobilitas dan kekakuan yang berbeda diperlukan, yang dapat dicapai melalui penggabungan tambahan satu atau jenis asam lemak lainnya.
Selain itu, kolesterol dapat dibangun ke dalam membran, yang secara besar-besaran menurunkan fluiditas dan dengan demikian menstabilkan membran. Karena struktur ini, hanya zat yang sangat kecil dan tidak larut air yang dapat dengan mudah mengatasi membran.
Namun, karena substansi yang jauh lebih besar dan tidak larut dalam air harus melintasi membran untuk diangkut ke dalam atau keluar dari sel, protein transpor dan saluran diperlukan. Ini disimpan di membran antara asam lemak. Karena saluran-saluran ini dapat dilalui untuk beberapa molekul dan bukan untuk yang lain, yang satu berbicara tentang yang satu Semi-permeabilitas membran sel, yaitu permeabilitas parsial.
Blok pembangun terakhir dari membran sel adalah reseptor. Reseptor juga merupakan protein besar yang sebagian besar diproduksi di dalam sel itu sendiri dan kemudian dibangun ke dalam membran. Anda dapat merentangkannya sepenuhnya atau hanya didukung di luar. Karena struktur kimianya, transporter, saluran dan reseptor tetap berada di dalam dan di atas membran dan tidak dapat dengan mudah dilepaskan darinya. Namun, mereka dapat dipindahkan secara lateral ke lokasi berbeda di dalam membran, tergantung di mana mereka dibutuhkan.
Akhirnya, masih ada rantai gula di luar membran sel, dalam istilah teknis Glikokaliks dipanggil. Misalnya, mereka adalah dasar dari sistem golongan darah. Karena membran sel terdiri dari begitu banyak blok penyusun berbeda yang juga dapat memvariasikan lokasi tepatnya, ia juga dikenal sebagai model mosaik cair.
Baca lebih lanjut tentang subjek di: Golongan darah
Ketebalan membran sel
Membran sel memiliki ketebalan sekitar 7 nm, yaitu sangat tipis, tetapi masih kuat dan tidak dapat diatasi untuk sebagian besar zat. Daerah kepala masing-masing memiliki tebal sekitar 2 nm, selama hidrofobik Area ekor berukuran lebar 3 nm. Nilai ini hampir tidak berbeda antara berbagai jenis sel dalam tubuh manusia.
Apa saja komponen membran sel?
Pada dasarnya, membran sel terdiri dari lapisan ganda fosfolipid. Fosfolipid merupakan bahan penyusun yang terdiri dari penyuka air, yaitu hidrofilik, kepala dan ekor, yang dibentuk oleh dua asam lemak. Bagian yang tersusun dari asam lemak bersifat hidrofobik, artinya menolak air.
Dalam lapisan ganda fosfolipid, komponen hidrofobik mengarah satu sama lain. Bagian hidrofilik mengarah ke luar dan dalam sel. Struktur membran ini memungkinkan dua lingkungan berair dipisahkan satu sama lain.
Membran sel juga mengandung sfingolipid dan kolesterol. Zat ini mengatur struktur dan fluiditas membran sel. Fluiditas adalah ukuran seberapa baik protein dapat bergerak di dalam membran sel. Semakin tinggi fluiditas membran sel, semakin mudah protein bergerak di dalamnya.
Selain itu, terdapat banyak protein berbeda di dalam membran sel. Protein ini digunakan untuk mengangkut zat melalui membran atau untuk berinteraksi dengan lingkungan. Interaksi ini dapat dicapai melalui ikatan langsung antara sel tetangga atau melalui zat pembawa pesan yang mengikat protein membran.
Topik berikut juga mungkin menarik bagi Anda: Plasma sel dalam tubuh manusia
Fosfolipid di membran sel
Fosfolipid adalah komponen utama membran sel. Fosfolipid bersifat amfifilik. Ini berarti mereka terdiri dari bagian hidrofilik dan hidrofobik. Sifat fosfolipid ini memungkinkan bagian dalam sel dipisahkan dari lingkungan.
Ada berbagai bentuk fosfolipid. Tulang punggung hidrofilik fosfolipid terdiri dari gliserin atau sfingosin. Kedua bentuk tersebut memiliki kesamaan yaitu dua rantai hidrokarbon hidrofobik terikat pada struktur dasarnya.
Kolesterol di dalam membran sel
Kolesterol terkandung di dalam membran sel untuk mengatur fluiditas. Fluiditas yang konstan sangat penting untuk menjaga proses pengangkutan membran sel. Pada suhu tinggi, membran sel cenderung menjadi terlalu cair. Ikatan antara fosfolipid, yang sudah lemah dalam keadaan normal, bahkan lebih lemah pada suhu tinggi. Karena strukturnya yang kaku, kolesterol membantu mempertahankan kekuatan tertentu.
Ini terlihat berbeda pada suhu rendah. Di sini membran bisa menjadi terlalu ketat. Fosfolipid, yang memiliki asam lemak jenuh sebagai komponen hidrofobik, menjadi padat. Ini berarti fosfolipid dapat disimpan sangat dekat satu sama lain. Dalam kasus ini, kolesterol yang disimpan dalam membran sel menyebabkan peningkatan fluiditas, karena kolesterol mengandung struktur cincin yang kaku dan dengan demikian bertindak sebagai pengatur jarak.
Anda dapat menemukan informasi rinci tentang subjek "kolesterol" di:
- LDL - "lipoprotein densitas rendah"
- HDL - "lipoprotein densitas tinggi"
- Esterase Kolesterol - Itulah yang penting untuk itu
Fungsi membran sel
Seperti yang ditunjukkan oleh struktur kompleks membran sel, mereka harus memenuhi banyak fungsi berbeda yang dapat sangat bervariasi tergantung pada jenis dan lokasi sel. Di satu sisi, membran umumnya merupakan penghalang, sebuah fungsi yang tidak boleh dianggap remeh. Reaksi yang tak terhitung banyaknya terjadi secara paralel di tubuh kita pada titik waktu mana pun. Jika semuanya terjadi di ruangan yang sama, mereka akan sangat mempengaruhi dan bahkan membatalkan satu sama lain. Metabolisme yang diatur tidak akan mungkin dan manusia sebagaimana mereka ada dan berfungsi secara keseluruhan tidak akan terbayangkan.
Pada saat yang sama, mereka berfungsi sebagai media transportasi untuk berbagai macam zat yang diangkut melintasi membran dengan alat pengangkut. Untuk dapat bekerja sama sebagai sebuah organ, sel-sel individu harus bersentuhan melalui membrannya. Ini dicapai melalui berbagai protein dan reseptor penghubung. Sel dapat menggunakan reseptor untuk mengidentifikasi satu sama lain, berkomunikasi satu sama lain, dan bertukar informasi. Glikokaliks, misalnya, berfungsi sebagai salah satu dari banyak ciri pembeda antara sel tubuh sendiri dan sel asing. Reseptor adalah protein yang mengambil sinyal dari luar sel dan meneruskannya ke inti sel dan dengan demikian menjadi "otak" sel. Bergantung pada sifat kimiawi dari partikel kimia yang telah menempel pada reseptor, ia terletak di luar sel, di dalam sel, atau di dalam membran sel.
Tetapi sel itu sendiri juga dapat menyampaikan informasi. Yang paling terkenal dari tubuh kita adalah sel saraf. Agar dapat menjalankan fungsinya, membrannya harus dapat menghantarkan sinyal listrik. Sinyal listrik muncul karena muatan yang berbeda di dalam dan di luar sel. Perbedaan muatan ini, juga dikenal sebagai gradien, harus dipertahankan. Dalam konteks ini, seseorang berbicara tentang potensi membran. Membran sel memisahkan area bermuatan berbeda satu sama lain, tetapi pada saat yang sama mengandung saluran yang memungkinkan pembalikan singkat rasio muatan sehingga arus aktual dan dengan demikian informasi yang akan diteruskan dapat mengalir. Fenomena ini disebut juga potensial aksi.
Baca lebih lanjut tentang subjek di: Sel saraf
Proses transportasi di membran sel
Membran sel dengan demikian tidak dapat ditembus oleh molekul dan ion yang lebih besar. Agar terjadi pertukaran antara bagian dalam sel dan lingkungan, ada protein di dalam membran sel yang mengangkut berbagai molekul ke dalam dan ke luar sel.
Dengan protein ini, perbedaan dibuat antara saluran yang melaluinya suatu zat masuk secara pasif ke dalam atau keluar sel sepanjang perbedaan konsentrasi. Protein lain harus menghasilkan energi untuk secara aktif mengangkut zat melintasi membran sel.
Bentuk transportasi penting lainnya adalah vesikel. Vesikel adalah gelembung kecil yang terjepit dari membran sel. Zat yang diproduksi di dalam sel dapat dilepaskan ke lingkungan melalui vesikula ini. Selain itu, zat dari lingkungan sel juga bisa dikeluarkan dengan cara ini.
Perbedaan dengan membran sel bakteri - penisilin
Membran sel bakteri hampir tidak berbeda dengan tubuh manusia. Perbedaan besar antara sel terletak pada dinding sel tambahan dari bakteri. Dinding sel menempel pada bagian luar membran sel dan dengan cara ini menstabilkan dan melindungi bakteri, yang tanpanya akan menjadi rentan. dia pergi Murein, partikel gula khusus, di mana protein lain dapat dimasukkan, seperti Penggerak dan reproduksi Menyajikan. penisilin dapat mengganggu sintesis dinding sel dan dengan demikian bekerja bakterisidal, yaitu membunuh bakteri. Hal ini memungkinkan tindakan yang ditargetkan melawan bakteri penyebab penyakit tanpa menghancurkan sel-sel tubuh sendiri pada saat yang bersamaan.
