8:36 PM
Esan pedia
MEMBRAN PLASMA DAN DINDING SEL
Tujuan Intruksional 1. Umum Setelah menyelesaikan kuliah ini mahasiswa dapat menjelaskan struktur, susunan dan fungsi membran plasma, dinding sel dan kapsul. 2. Khusus Setelah mengikuti materi kuliah ini, mahasiswa mampu : 2.1. Menjelaskan struktur membran plasma 2.2. Menjelaskan susunan membran plasma 2.3. Menjelaskan fungsi membran plasma 2.4. Menjelaskan struktur dinding sel 2.5. Menjelaskan susunan dinding sel 2.6. Menjelaskan fungsi dinding sel 2.7. Menjelaskan struktur kapsul 2.8. Menjelaskan susunan kapsul 2.9.
selanjutnya....http://biologi170912.blogspot.com/2014/09/membran-plasma-dan-dinding-sel.html
Menjelaskan fungsi kapsul Membran plasma merupakan penutup luar (external covering) dari sel tanaman dan hewan atau mikrorganisme lainnya. Sifatnya hidup, elastis, tipis, berpori, semi permeabel dan pelindung sel. Membran plasma membatasi sitoplasma dengan lingkungan luar, membran plasma juga mengatur keluar masuknya material yang tidak diinginkan. Dengan sifat permeabelnya membran plasma dapat menyeleksi material yang diperlukan. Membran plasma disebut juga sebagai membran sitoplasma, membran sel dan plasmalema, tetapi pada modern sitologi nama yang digunakan adalah membran plasma. Fungsi utama dari membran plasma selain melindungi sitoplasma juga sebagai “mechanical support” dan merupakan bentuk eksternal dari protoplasma (sitoplasma dan nukleus). Membran plasma juga berfungsi mengontrol keluar masuknya substansi dan menyeleksi material tertentu baik dari dalam atau luar sel. Membran plasma terdiri dari outer dan inner layer protein dan bagian tengahnya merupakan lapisan lipid. Pada membran plasma juga terdapat pori untuk pertukaran molekul. Struktur Membran Plasma Komponen penyusun membran plasma terdiri dari: karbohidrat, lipid dan protein. Susunan molekul (molecular arrangements) dari membran plasma terdiri dari protein dan lipid dan pada awalnya membran plasma sukar diamati. Adanya sifat semisolid dan sifat permeabilitas pada membran plasma akhirnya dapat diduga karena adanya proses “swelling” (gelembung ) setelah sel ditempatkan pada larutan yang hipotonik, dan adanya “barrier” (sifat selektif terhadap ion ) dari membran. Ada kesimpulan protein dan lipid yang terdapat pada membran plasma dapat terpengaruh oleh kondisi yang ada. Teori tentang lipid bilayer didukung oleh pengukuran elektrik yang menunjukkan tingginya impendance dari membran plasma yang ditunjukkan oleh kenyataan bahwa ion-ion tidak mudah melewatinya. Elastisitas dari membran dapat disebabkan oleh karena adanya protein pada membran tersebut. Komponen penyusun membran terdiri dari : a. Karbohidrat Karbohidrat terdapat dalam bentuk oligo sakarida dalam jumlah kecil yang menempel pada lipid dan disebut sebagai glikolipid dan yang menempel pada protein disebut sebagai gliko protein Karbohidrat yang ada pada membrane pada tiap sel dapat bervariasi misalnya pada membran plasma eritrosit dan sel liver adalah dalam bentuk heksose, asam sialik dalam bentuk gangliosida . b. Lipid Merupakan komponen penyusun lain dari membran plasma, dan molekul lipid terdiri dari dua bagian : 1. Head yang merupakan kepala terdiri dari gliserol yang mempunyai sifat “water soluble” dan hidrofilik. 2. Tail merupakan bagian ekor terdiri dari asam lemak memiliki sifat yang hidropobik. Lipid yang ada pada membran sel juga bisa berbeda tergantung pada selnya misalnya sel ghost dari mamalia terdiri dari asam lemak seperti asam palmitat, stearat, oleat, linoleat dan lain-lain. c. Protein merupakan bagian yang paling signifikan yang terdapat pada suatu membran yang fungsinya tidak hanya sebagai mekanikal struktur tetapi juga sebagai pembawa (carrier) atau “channel” yang melayani transport. Peran lain dari protein yang ada pada membran adalah dalam pengaturan pengenalan sifat (ligand recognition properties), antigen dan juga berperan sebagai molekul reseptor. Gambar 12. Struktur membran plasma dengan lipid bilayer Gambar 13. Membran plasma (http://www.apsu.edu/thompsonj/Anatomy%20&%20Physiology/2010/2010%20Exam%20Reviews/Exam%201%20Review/Ch03%20The%20Cell%20and%20Membrane%20Structure.htm) Berdasarkan adanya diversity atau posisi dari protein yang ditemukan pada suatu membran plasma keberadaan protein pada membran plasma dapat di pisahkan menjadi ; pertama protein periper dan struktur integral yang diklasifikasikan menjadi dua group yaitu peripheral atau extrinsic protein dan berasosiasi dengan membran plasma yang memiliki sifat larut dalam air , bebas molekul lemak, kedua protein yang integral atau intrinsic protein terdiri dari dari dua bentuk protein yang berada pada (enter) lipid dan tidak larut dalam air. Integral protein menempel pada oligosakarida dalam bentuk glikoprotein atau dalam bentuk khusus yaitu dengan phospolipid membentuk lipoprotein misalnya adalah proteolipid. Enzim-enzim yang Terdapat pada Membran Plasma Enzim ada pada bagian permukaan atau dapat dikatakan bahwa sebenarnya protein yang ada pada membran plasma adalah protein enzim dan ada 30 macam enzim dan beberapa diantaranya yang tetap adalah :-5, Nukleotidase, Mg2+, ATP Ase, Na+ - K Activated - Mg2+ ATP ase, alkaline phospatase, adenyl cylase, acid phospomonoesterase dan RNA ase, Na+ - k _ Activated - Mg2+ ATP ase merupakan enzim yang penting dalam tranfer ion melalui memran plasma . Gambar 14. Pompa ion http://www.octc.kctcs.edu/gcaplan/anat/images/Image151.gif) (http://www.tvdsb.on.ca/saunders/courses/online/SBI3C/Cells/Na-K_pump.jpg) Teori Tentang Membran Plasma Berdasarkan pola yang tepat dari sub unit molekular penyusun memran plasma yaitu kandungan lipid, protein dan karbohidrat ada beberapa teori yang dikemukakan : 1.Teori lamellar Dikatakan bahwa membran plasma terdiri dari dua lapis molekul lipid yang tersusun secara radial dengan rantai hidrokarbonnya ( ekor atau non polar ) saling berhadapan dengan group polar (head) atau seperti sandwich 2.Teori micellar Dikatakan bahwa membran adalah non lamellar dan terdiri dari subunit globular yang disebut sebagai micelles mempunyai inti lipid dan pembungkus yang hidrophillic dari group polar. protein terdapatpada sisi dari micelles lipid 3.Teori fluid mosaic Diperkiraan bahwa pertama : lipid dan protein integral berada dalam suatu susunan mosaic . kedua biologis membran menunjukkan bahwa lipid dan protein merupakan suatu struktur yang mampu mengalami perubahan dalam kedua lapisan tersebut. Gambar 15. Beberapa teori tentang membran sel (http://www.apsu.edu/thompsonj/Anatomy%20&%20Physiology/2010/2010%20Exam%20Reviews/Exam%201%20Review/Ch03%20The%20Cell%20and%20Membrane%20Structure.htm) Spesialisasi pada Membran Plasma Permukaan beberapa sel menunjukkan adanya berbagai perubahan aktifitas fisiologis seperti absorbsi, sekresi, transportasi karena itu terjadi perubahan pada membran plasma dan kemudian terjadi spesialisasi . Beberapa spesialisasi membran plasma tersebut antara lain : a. Spesialisasi yang disebabkan adanya outpushing atau evaginasi pada membran plasma. Contoh : mikrovilli pada sel epitel yang aktif menyerap makanan. b. Spesialisasi yang disebabkan adanya inpushing atau invaginasi dari membran plasma. Contohnya adalah dasar ( base ) inner ends / bagian bawah dari beberapa sel yang aktif melakukan transportasi aktif adalah sel ginjal yang mengandung banyak pelipatan kedalam (invagination dan infolding ) dan memperlihatkan terdapatnya banyak mitokondria pada bagian tersebut dan dalam hal ini mitokondria berfungsi menyediakan energi. c. Spesialisasi pada membran yang disebabkan adanya kontak Beberapa contoh spesialisasi yang disebabkan adanya kontak dari dua membrane sel yang berdekatan : ~Desmosom atau macula adherens : Yaitu pada membran plasma sel epitel dari sel yang berdekatan menjadi lebih tebal ditemukan tonofilament atau tonofibril yang mengarah kedalam sel. ~Hemi desmosom : Beberapa sel epitel mempunyai separuh dari desmosom tetapi bagian luarnya dilapisi oleh fibril colagen ~Septate desmosom : Ada jarak antara dua membaran plasma sel yang berdekatan tetapi tetap disatukan dengan adanya septa pararel yang transversal ~Terminal bar atau zonula adherens : Disebut juga intermediary junctions sama dengan desmosom tetapi tidak memiliki tonofibril. Terjadi penebalan membran plasma dan sitoplasma yang ada disitu juga mengental. ~Interdigitation : Pada beberapa tempat dari membran sel yang berdekatan memperlihatkan bentuk seperti jari, diperkirakan merupakan perkembangan yang lebih komplek dari desmosom dan terminal bar. ~Tight juntion atau zona occludens : Pada beberapa tempat dari membran plasma yang berdekatan berfusi tight juntion dalam hal ini berfungsi sebagai penghalang difusi dari substansi yang melalui daerah ini. ditemukan pada sel-sel otak ~Gap junction : Sel-sel jaringan myocardial mempunyai suatu gap interseluler yang lebarnya 20 A° di antara membran plasmanya. Gap berbentuk hexagonal pada tangensial section . Hexagonal yang lebarnya antar 70-75 A° ini disebut sebagai gap junction dan bila lebarnya 40- 70 A° disebut close junction Gambar 16. Spesialisasi membran plasma (http://www.sbs.utexas.edu/mabrybio211/chapter07/36-Intercellular%20junctions.jpg) Fisiologi Membran Plasma Secara fisiologis membran mempunyai kemampuan melalukan penyesuaian dengan lingkungan luar atau dalam sel hingga sel tidak menjadi rusak atau mati. Membran plasma adalah suatu barier atau penghalang yang tipis yang memisahkan interselular fluid (sitoplasma) dengan ektraselular misal pada organisme uniseluler seperti protozoa yaitu dengan tempat hidupnya seperti air tawar atau air asin. Contoh lainnya adalah pada sel multiseluler misalnya sel- sel darah, cairan limph atau cairan intestinal. Berdasarkan hal tersebut ada beberapa sifat fisiologis yang penting yang terdapat pada membran plasma : 1. Permiabilitas Membran plasma memiliki sifat yang dapat melalukan ion-ion dan molekul yang berukuran kecil dan ada beberapa bentuk permiabiliti membran plasma yaitu : i. Impermiabel, yaitu sifat yang tidak dapat melalukan partikel kecuali gas. Misalnya pada telur . ii. Semipermiabel, yaitu hanya dapat melalukan air misal pada sel hewan iii. Selektif permiabel, yaitu sifat yang hanya dapat melalukan ion dan molekul tertentu iv. Dialisis, yaitu sifat membran plasma memiliki lapisan terluar yang merupakan dasar membran seperti pada sel endotelium yang mempunyai kemampuan untuk melakukan dialisis ( dializer) 2. Osmosis. Yaitu kemampuan dari membran plasma untuk melalukan molekul air hal ini terjadi karena adanya perbedaan konsentrasi misalnya dari konsentrasi tinggi kekonsentrasi yang rendah.. Osmos berarti pushing atau mendorong, endoosmosis berarti masuk kedalam, ekso- osmosis berarti keluar.Contohnya adalah keluarnya cairan keluar air dari sel adalah pada saat menggunakan larutan fisiolgis pada sel darah merah. atau proses plasmolisis pada sel tanaman yang disebabkan tingginya larutan luar sel dibandingkan dalam sel ( ingat hipotonis dan hipertonis ). 3. Difusi Difusi adalah proses percampuran dua macam senyawa, molekul atau larutan bersama dan proses ini bisa terjadi melalui membran plasma. Ada dua cara pencampuran yang terjadi yaitu secara pasif, yaitu tanpa menggunakan energi dan secara aktif dalam hal ini menggunakan energi. Difusi ion melalui membran plasma sangat tergantung pada konsentrasi dan electric ingradient yang ada. 4. Transport aktif Adalah suatu proses pelaluan molekul melalui membran plasma harus yang dibantu dengan adanya ATP (energi ). 5. Transport aktif dari molekul yang besar melalui membran plasma. Hal ini terjadi melalui pore yang ada pada membran plasma contohnya adalah molekul dari urea, gliserol termasuk juga protein tertentu seperti enzim ribonuklease. Gambar 17. Transpor pasif dan aktif (http://www.anselm.edu/homepage/jpitocch/genbio/activetransp.JPG) (http://campus.queens.edu/faculty/jannr/cells/cell%20pics/activeTransportCartoon.jpg) 6. Sistem permiase Hal ini terjadi terjadi pada membran plasma E. coli yaitu kemampuan dari membrannya dalam proses difusi dan transport aktif karena adanya permiase ( enzim like ). 7. Endositosis dan eksositosis. Merupakan kemampuan sel uniselular atau multiseluler untuk memasukkan atau mengeluarkan bahan baik makanan dan lainnya dalam bentuk solution melalui membran plasma. Hal ini dapat terjadi karena adanya adanya bantuan enzim melalui digestiv atau proses absorbsi dan difusi. Tetapi pada suatu waktu membran plasma juga ikut berpatisipasi secara aktif pada penguraian material asing ataupun substansi makanan dan proses ini disebut sebagai endositosis. Endositosis : Yang dimaksud dengan endisitosis adalah proses masuknya substansi asing atau makanan kedalam sel dan endositosis terbagi dua yaitu : Pinacositosis yaitu proses pengambilan subsansi dalam bentuk cair contohnya pada sel epitelial, macrophag, sel otot dan sel retikular. Fagositosis yaitu proses pengambilam substansi yang berbentuk padat contohnya pada protozoa. Eksositosis : Adalah suatu proses pengeluaran suatu subsansi keluar sel melalui membran plasma (fungsi sekretori). Gambar 18. Endositosis dan eksositosis (http://dc37.dawsoncollege.qc.ca/rbourgeois/cellmemb/endocyt.jpg) (http://www.pigur.co.il/imgcell/exocytosis.jpg) Asal Membran Plasma Ada dugaan bahwa membran plasma terbentuk secara otonom sesuai dengan proses pertumbuhan yang terjadi. Ada “self assembly” senyawa kimia bahan membran yang ada di sitoplasma yang akan membentuk atau menginsertasi membran awal dan proses ini terjadi secara bertahap. Terjadi polimerisasi “building block” dari molekul lipid ataupun protein. Tahap akhir adalah insertasi sejumlah enzim pada membran untuk membentuk membran yang “mature” atau pembentukan suatu membran organel. Extraneous Coat pada Membran Plasma Extraneous coat merupakan lapisan terluar dari membran plasma, ditemukan pada sel tanaman, bakteri dan beberapa sel hewan. Extraneous coat ini terdiri dari satu atau lebih lapisan pelindung (protective layer) yang tebal, dan bersifat tidak hidup. Contoh exraneous coat yang paling jelas adalah pada telur dari hewan laut dan amphibia. Pada lapisan tersebut ditemukan suatu subsansi seperti glikoprotein yang disebut sebagai mucin. Mucin juga ditemukan pada sel-sel gastrointestinal dan berfungsi sebagai pelindung permukaan sel. Pada tanaman lapisan pelindung itu terdiri dari polisakarida yaitu selulosa dan pectin. Pada jenis udang-udang an extranousnya terdiri dari chitine. Pada dinding sel bakteri extranous coatnya terdiri dari lipid-protein dan polisakarida kompleks. Nama lain dari extranous coat pada sel hewan adalah basement membran, basal lamina, boundary layer , glikoprotein mantle, external lamina dan glycocalyx. Bennett (1963) menyatakan glikocalyx tersebut merupakan istilah yang digunakan untuk glikoprotein dan polisakarida yang menutup/menutupi kebanyakan sel hewan. Glicocalyx terdiri dari oligosakarida pada rantai sisinya dari glikolipid dan gliko protein (yang ujungnya terdiri dari sialic acid) dan merupakan tempat menempelnya ion-ion Na +dan Ca + karena bermuatan negatif. Glikocalix disintesa pada ribosomdan diekresikan. Adapun dari fungsi glikocalix adalah : 1. Mengenal molekul yaitu dalam spesific recognition pada cell coat hewan. misal dengan adanya inhibition contact dan selanjutnya diteruskan ke sel syaraf. 2. Filtrasi, yaitu sebagai penyaring misalnya pada sel darah kebanyakan vertebrata terutama glomerulus pada ginjal yang mengatur masuk dan keluarnya molekul yang melaluinya. 3. Dalam pemeliharaan atau maintenance terhadap microenvironment dari sel 4. Extraneous coat dapat bersifat antigen seperti pada sel darah merah. Ingat adanya golongan darah A, B, O dan lain-lain. Extraneous Coat pada Tanaman Extraneous coat pada tanaman dikenal sebagai cell wall atau dinding sel. Dalam pembentukannya bahan dinding sel disekresi oleh sel sendiri terdiri dari polisakarida komplek yaitu sellulosa. Fungsi dari dinding sel adalah untuk proteksi dan penunjang membran plasma dan sitoplasma. Plasmodesmata ditemukan pada dinding sel. plasmodesmata adalah suatu kanal yang berbentuk celah yang menghubungkan dua sel yang berdekatan satu dan lainnya. Sifat dan fungsi umum dari extraneous coat secara umum terhadap sel adalah sebagai proteksi, kaku dan mekanikal support. Komponen penyusun dinding sel tanaman yaitu terdiri dari karbohidrat terutama selulosa juga hemiselulosa, pektin, lignin, cutin dan chitin. Dinding sel mengandung Ca, Mg dalam bentuk karbonat dan silica. Sellulosa adalah polisakarida terdiri dari glukosa yang berantai panjang yaitu terdiri dari 3000 molekul glukosa. Dilihat dari strukturnya dinding sel terdiri dari dinding sel primer (primary cell wall), dinding sel sekunder (secondary cellwall) dan dinding sel tersier (tertiary cell wall). 1. Dinding sel primer (primary cell wall) Dinding sel primer biasanya ditemukan pada sel2 yang immature dan parenchim, tipis dan permiabel.Pada daun juga ada tambahan lignin dan suberin terutama bila sudah lebih tua. Pada yeast ( ragi )dan fungi primary cellwall nya mengandung cutin. 2. Dinding sel sekunder (secondary cell wall) biasanya tebal dan permiabel. Dinding sel tersier (tertiary cell wall) disamping mengandung sellulosa juga mengandung xylan. 3. Lamela tengah (middle lamella) : Disebut lamela tengah merupakan bagian yang berfungsi sebagai penyemen atau perekat antar sel dan mengandung pectin dan lignin dan beberapa protein. Asal Dinding Sel Tanaman Dihasilkan oleh beberapa organel pada sitoplasma seperti endoplasmik retikulum, golgi komplek, mikrotubule dan lain-lain. Proses terjadinya adalah saat pembentukan sel baru segera setelah terjadinya pembelahan inti. Saat itu terbentuk sekat pada sitoplasma yang disebut sebagai phragmoplast. Selanjutnya terjadi pergerakan mikrotubul dari mitotik spindle bergerak ke phragmoplast. Phragmoplast merupakan vesikel-vesikel kecil yang berasal dari endoplasmik retikulum dan kemudian bergerak kearah pinggir sepanjang equator . Phragmoplast ini disebut sebagai phragmosom dan kemudian berfusi sesamanya membentuk cell plate (papan sel) kemudian akan terjadi deposit dari bahan dinding seperti substansi pectat (pektin) yang berasal dari golgi. Selanjutnya terjadi pembentukan midlle lamel pertama dari rongga tengah cell plate dan terjadi juga deposit dari selulosa fibril dari kedua sisi midlle lamella dan membentuk dinding primer dari sel anak. Secondary cell wall kemudian akan terbentuk dengan adanya deposit dari senyawa seperti selulosa, pectin, dibawah primary cell wall. Lignifikasi Sesuai usia sel tanaman maka akan terjadi lignifikasi pada dinding sel karena adanya deposit dari lignin dalam bentuk komponen mikrifibril ( bagian dari pembentuk selulosa). Gambar 19. Dinding sel (http://micro.magnet.fsu.edu/cells/plants/images/cellwallfigure1.jpg) Gambar 20. Pembentukan dinding sel primer (http://ghs.gresham.k12.or.us/science/ps/sci/ibbio/cells/notes/ch11/cellplaten.gif) (http://www.life.uiuc.edu/plantbio/102/lectures/wall.jpg) Dinding Sel Bakteri Komponen penyusun dinding sel bakteri biasanya lebih komplek dari dinding sel tanaman yaitu terdiri dari 2 gula sederhana dan 3 atau 4 asam amino. Molekul-molekul ini membentuk suatu struktur dasar yang disebut mucocomplek. Mucocomplex ini yang menentukan kekakuan atau kekerasan dinding sel dan spesifiknya sel bakteri. Dinding sel bakteri berfungsi sebagai proteksi, mekanikal support dan berperan dalam permiabelitas atau pada metabolisme. Gambar 21. Struktur dinding sel bakteri gram positif dan gram negatif (http://emilyd.myweb.uga.edu/mibo3510/gm+%20cell%20wall.jpg) (http://emilyd.myweb.uga.edu/mibo3510/gm-%20cell%20wall.jpg) Evaluasi 1. Jelaskan tentang komponen penyusun membran plasma? 2. Terangkan tentang enzim enzim yang ada pada membran plasma? 3. Apa yang dimaksud dengan fungsi fisiologis dari membran plasma? Jelaskan!
Tujuan Intruksional 1. Umum Setelah menyelesaikan kuliah ini mahasiswa dapat menjelaskan struktur, susunan dan fungsi membran plasma, dinding sel dan kapsul. 2. Khusus Setelah mengikuti materi kuliah ini, mahasiswa mampu : 2.1. Menjelaskan struktur membran plasma 2.2. Menjelaskan susunan membran plasma 2.3. Menjelaskan fungsi membran plasma 2.4. Menjelaskan struktur dinding sel 2.5. Menjelaskan susunan dinding sel 2.6. Menjelaskan fungsi dinding sel 2.7. Menjelaskan struktur kapsul 2.8. Menjelaskan susunan kapsul 2.9.
selanjutnya....http://biologi170912.blogspot.com/2014/09/membran-plasma-dan-dinding-sel.html
Menjelaskan fungsi kapsul Membran plasma merupakan penutup luar (external covering) dari sel tanaman dan hewan atau mikrorganisme lainnya. Sifatnya hidup, elastis, tipis, berpori, semi permeabel dan pelindung sel. Membran plasma membatasi sitoplasma dengan lingkungan luar, membran plasma juga mengatur keluar masuknya material yang tidak diinginkan. Dengan sifat permeabelnya membran plasma dapat menyeleksi material yang diperlukan. Membran plasma disebut juga sebagai membran sitoplasma, membran sel dan plasmalema, tetapi pada modern sitologi nama yang digunakan adalah membran plasma. Fungsi utama dari membran plasma selain melindungi sitoplasma juga sebagai “mechanical support” dan merupakan bentuk eksternal dari protoplasma (sitoplasma dan nukleus). Membran plasma juga berfungsi mengontrol keluar masuknya substansi dan menyeleksi material tertentu baik dari dalam atau luar sel. Membran plasma terdiri dari outer dan inner layer protein dan bagian tengahnya merupakan lapisan lipid. Pada membran plasma juga terdapat pori untuk pertukaran molekul. Struktur Membran Plasma Komponen penyusun membran plasma terdiri dari: karbohidrat, lipid dan protein. Susunan molekul (molecular arrangements) dari membran plasma terdiri dari protein dan lipid dan pada awalnya membran plasma sukar diamati. Adanya sifat semisolid dan sifat permeabilitas pada membran plasma akhirnya dapat diduga karena adanya proses “swelling” (gelembung ) setelah sel ditempatkan pada larutan yang hipotonik, dan adanya “barrier” (sifat selektif terhadap ion ) dari membran. Ada kesimpulan protein dan lipid yang terdapat pada membran plasma dapat terpengaruh oleh kondisi yang ada. Teori tentang lipid bilayer didukung oleh pengukuran elektrik yang menunjukkan tingginya impendance dari membran plasma yang ditunjukkan oleh kenyataan bahwa ion-ion tidak mudah melewatinya. Elastisitas dari membran dapat disebabkan oleh karena adanya protein pada membran tersebut. Komponen penyusun membran terdiri dari : a. Karbohidrat Karbohidrat terdapat dalam bentuk oligo sakarida dalam jumlah kecil yang menempel pada lipid dan disebut sebagai glikolipid dan yang menempel pada protein disebut sebagai gliko protein Karbohidrat yang ada pada membrane pada tiap sel dapat bervariasi misalnya pada membran plasma eritrosit dan sel liver adalah dalam bentuk heksose, asam sialik dalam bentuk gangliosida . b. Lipid Merupakan komponen penyusun lain dari membran plasma, dan molekul lipid terdiri dari dua bagian : 1. Head yang merupakan kepala terdiri dari gliserol yang mempunyai sifat “water soluble” dan hidrofilik. 2. Tail merupakan bagian ekor terdiri dari asam lemak memiliki sifat yang hidropobik. Lipid yang ada pada membran sel juga bisa berbeda tergantung pada selnya misalnya sel ghost dari mamalia terdiri dari asam lemak seperti asam palmitat, stearat, oleat, linoleat dan lain-lain. c. Protein merupakan bagian yang paling signifikan yang terdapat pada suatu membran yang fungsinya tidak hanya sebagai mekanikal struktur tetapi juga sebagai pembawa (carrier) atau “channel” yang melayani transport. Peran lain dari protein yang ada pada membran adalah dalam pengaturan pengenalan sifat (ligand recognition properties), antigen dan juga berperan sebagai molekul reseptor. Gambar 12. Struktur membran plasma dengan lipid bilayer Gambar 13. Membran plasma (http://www.apsu.edu/thompsonj/Anatomy%20&%20Physiology/2010/2010%20Exam%20Reviews/Exam%201%20Review/Ch03%20The%20Cell%20and%20Membrane%20Structure.htm) Berdasarkan adanya diversity atau posisi dari protein yang ditemukan pada suatu membran plasma keberadaan protein pada membran plasma dapat di pisahkan menjadi ; pertama protein periper dan struktur integral yang diklasifikasikan menjadi dua group yaitu peripheral atau extrinsic protein dan berasosiasi dengan membran plasma yang memiliki sifat larut dalam air , bebas molekul lemak, kedua protein yang integral atau intrinsic protein terdiri dari dari dua bentuk protein yang berada pada (enter) lipid dan tidak larut dalam air. Integral protein menempel pada oligosakarida dalam bentuk glikoprotein atau dalam bentuk khusus yaitu dengan phospolipid membentuk lipoprotein misalnya adalah proteolipid. Enzim-enzim yang Terdapat pada Membran Plasma Enzim ada pada bagian permukaan atau dapat dikatakan bahwa sebenarnya protein yang ada pada membran plasma adalah protein enzim dan ada 30 macam enzim dan beberapa diantaranya yang tetap adalah :-5, Nukleotidase, Mg2+, ATP Ase, Na+ - K Activated - Mg2+ ATP ase, alkaline phospatase, adenyl cylase, acid phospomonoesterase dan RNA ase, Na+ - k _ Activated - Mg2+ ATP ase merupakan enzim yang penting dalam tranfer ion melalui memran plasma . Gambar 14. Pompa ion http://www.octc.kctcs.edu/gcaplan/anat/images/Image151.gif) (http://www.tvdsb.on.ca/saunders/courses/online/SBI3C/Cells/Na-K_pump.jpg) Teori Tentang Membran Plasma Berdasarkan pola yang tepat dari sub unit molekular penyusun memran plasma yaitu kandungan lipid, protein dan karbohidrat ada beberapa teori yang dikemukakan : 1.Teori lamellar Dikatakan bahwa membran plasma terdiri dari dua lapis molekul lipid yang tersusun secara radial dengan rantai hidrokarbonnya ( ekor atau non polar ) saling berhadapan dengan group polar (head) atau seperti sandwich 2.Teori micellar Dikatakan bahwa membran adalah non lamellar dan terdiri dari subunit globular yang disebut sebagai micelles mempunyai inti lipid dan pembungkus yang hidrophillic dari group polar. protein terdapatpada sisi dari micelles lipid 3.Teori fluid mosaic Diperkiraan bahwa pertama : lipid dan protein integral berada dalam suatu susunan mosaic . kedua biologis membran menunjukkan bahwa lipid dan protein merupakan suatu struktur yang mampu mengalami perubahan dalam kedua lapisan tersebut. Gambar 15. Beberapa teori tentang membran sel (http://www.apsu.edu/thompsonj/Anatomy%20&%20Physiology/2010/2010%20Exam%20Reviews/Exam%201%20Review/Ch03%20The%20Cell%20and%20Membrane%20Structure.htm) Spesialisasi pada Membran Plasma Permukaan beberapa sel menunjukkan adanya berbagai perubahan aktifitas fisiologis seperti absorbsi, sekresi, transportasi karena itu terjadi perubahan pada membran plasma dan kemudian terjadi spesialisasi . Beberapa spesialisasi membran plasma tersebut antara lain : a. Spesialisasi yang disebabkan adanya outpushing atau evaginasi pada membran plasma. Contoh : mikrovilli pada sel epitel yang aktif menyerap makanan. b. Spesialisasi yang disebabkan adanya inpushing atau invaginasi dari membran plasma. Contohnya adalah dasar ( base ) inner ends / bagian bawah dari beberapa sel yang aktif melakukan transportasi aktif adalah sel ginjal yang mengandung banyak pelipatan kedalam (invagination dan infolding ) dan memperlihatkan terdapatnya banyak mitokondria pada bagian tersebut dan dalam hal ini mitokondria berfungsi menyediakan energi. c. Spesialisasi pada membran yang disebabkan adanya kontak Beberapa contoh spesialisasi yang disebabkan adanya kontak dari dua membrane sel yang berdekatan : ~Desmosom atau macula adherens : Yaitu pada membran plasma sel epitel dari sel yang berdekatan menjadi lebih tebal ditemukan tonofilament atau tonofibril yang mengarah kedalam sel. ~Hemi desmosom : Beberapa sel epitel mempunyai separuh dari desmosom tetapi bagian luarnya dilapisi oleh fibril colagen ~Septate desmosom : Ada jarak antara dua membaran plasma sel yang berdekatan tetapi tetap disatukan dengan adanya septa pararel yang transversal ~Terminal bar atau zonula adherens : Disebut juga intermediary junctions sama dengan desmosom tetapi tidak memiliki tonofibril. Terjadi penebalan membran plasma dan sitoplasma yang ada disitu juga mengental. ~Interdigitation : Pada beberapa tempat dari membran sel yang berdekatan memperlihatkan bentuk seperti jari, diperkirakan merupakan perkembangan yang lebih komplek dari desmosom dan terminal bar. ~Tight juntion atau zona occludens : Pada beberapa tempat dari membran plasma yang berdekatan berfusi tight juntion dalam hal ini berfungsi sebagai penghalang difusi dari substansi yang melalui daerah ini. ditemukan pada sel-sel otak ~Gap junction : Sel-sel jaringan myocardial mempunyai suatu gap interseluler yang lebarnya 20 A° di antara membran plasmanya. Gap berbentuk hexagonal pada tangensial section . Hexagonal yang lebarnya antar 70-75 A° ini disebut sebagai gap junction dan bila lebarnya 40- 70 A° disebut close junction Gambar 16. Spesialisasi membran plasma (http://www.sbs.utexas.edu/mabrybio211/chapter07/36-Intercellular%20junctions.jpg) Fisiologi Membran Plasma Secara fisiologis membran mempunyai kemampuan melalukan penyesuaian dengan lingkungan luar atau dalam sel hingga sel tidak menjadi rusak atau mati. Membran plasma adalah suatu barier atau penghalang yang tipis yang memisahkan interselular fluid (sitoplasma) dengan ektraselular misal pada organisme uniseluler seperti protozoa yaitu dengan tempat hidupnya seperti air tawar atau air asin. Contoh lainnya adalah pada sel multiseluler misalnya sel- sel darah, cairan limph atau cairan intestinal. Berdasarkan hal tersebut ada beberapa sifat fisiologis yang penting yang terdapat pada membran plasma : 1. Permiabilitas Membran plasma memiliki sifat yang dapat melalukan ion-ion dan molekul yang berukuran kecil dan ada beberapa bentuk permiabiliti membran plasma yaitu : i. Impermiabel, yaitu sifat yang tidak dapat melalukan partikel kecuali gas. Misalnya pada telur . ii. Semipermiabel, yaitu hanya dapat melalukan air misal pada sel hewan iii. Selektif permiabel, yaitu sifat yang hanya dapat melalukan ion dan molekul tertentu iv. Dialisis, yaitu sifat membran plasma memiliki lapisan terluar yang merupakan dasar membran seperti pada sel endotelium yang mempunyai kemampuan untuk melakukan dialisis ( dializer) 2. Osmosis. Yaitu kemampuan dari membran plasma untuk melalukan molekul air hal ini terjadi karena adanya perbedaan konsentrasi misalnya dari konsentrasi tinggi kekonsentrasi yang rendah.. Osmos berarti pushing atau mendorong, endoosmosis berarti masuk kedalam, ekso- osmosis berarti keluar.Contohnya adalah keluarnya cairan keluar air dari sel adalah pada saat menggunakan larutan fisiolgis pada sel darah merah. atau proses plasmolisis pada sel tanaman yang disebabkan tingginya larutan luar sel dibandingkan dalam sel ( ingat hipotonis dan hipertonis ). 3. Difusi Difusi adalah proses percampuran dua macam senyawa, molekul atau larutan bersama dan proses ini bisa terjadi melalui membran plasma. Ada dua cara pencampuran yang terjadi yaitu secara pasif, yaitu tanpa menggunakan energi dan secara aktif dalam hal ini menggunakan energi. Difusi ion melalui membran plasma sangat tergantung pada konsentrasi dan electric ingradient yang ada. 4. Transport aktif Adalah suatu proses pelaluan molekul melalui membran plasma harus yang dibantu dengan adanya ATP (energi ). 5. Transport aktif dari molekul yang besar melalui membran plasma. Hal ini terjadi melalui pore yang ada pada membran plasma contohnya adalah molekul dari urea, gliserol termasuk juga protein tertentu seperti enzim ribonuklease. Gambar 17. Transpor pasif dan aktif (http://www.anselm.edu/homepage/jpitocch/genbio/activetransp.JPG) (http://campus.queens.edu/faculty/jannr/cells/cell%20pics/activeTransportCartoon.jpg) 6. Sistem permiase Hal ini terjadi terjadi pada membran plasma E. coli yaitu kemampuan dari membrannya dalam proses difusi dan transport aktif karena adanya permiase ( enzim like ). 7. Endositosis dan eksositosis. Merupakan kemampuan sel uniselular atau multiseluler untuk memasukkan atau mengeluarkan bahan baik makanan dan lainnya dalam bentuk solution melalui membran plasma. Hal ini dapat terjadi karena adanya adanya bantuan enzim melalui digestiv atau proses absorbsi dan difusi. Tetapi pada suatu waktu membran plasma juga ikut berpatisipasi secara aktif pada penguraian material asing ataupun substansi makanan dan proses ini disebut sebagai endositosis. Endositosis : Yang dimaksud dengan endisitosis adalah proses masuknya substansi asing atau makanan kedalam sel dan endositosis terbagi dua yaitu : Pinacositosis yaitu proses pengambilan subsansi dalam bentuk cair contohnya pada sel epitelial, macrophag, sel otot dan sel retikular. Fagositosis yaitu proses pengambilam substansi yang berbentuk padat contohnya pada protozoa. Eksositosis : Adalah suatu proses pengeluaran suatu subsansi keluar sel melalui membran plasma (fungsi sekretori). Gambar 18. Endositosis dan eksositosis (http://dc37.dawsoncollege.qc.ca/rbourgeois/cellmemb/endocyt.jpg) (http://www.pigur.co.il/imgcell/exocytosis.jpg) Asal Membran Plasma Ada dugaan bahwa membran plasma terbentuk secara otonom sesuai dengan proses pertumbuhan yang terjadi. Ada “self assembly” senyawa kimia bahan membran yang ada di sitoplasma yang akan membentuk atau menginsertasi membran awal dan proses ini terjadi secara bertahap. Terjadi polimerisasi “building block” dari molekul lipid ataupun protein. Tahap akhir adalah insertasi sejumlah enzim pada membran untuk membentuk membran yang “mature” atau pembentukan suatu membran organel. Extraneous Coat pada Membran Plasma Extraneous coat merupakan lapisan terluar dari membran plasma, ditemukan pada sel tanaman, bakteri dan beberapa sel hewan. Extraneous coat ini terdiri dari satu atau lebih lapisan pelindung (protective layer) yang tebal, dan bersifat tidak hidup. Contoh exraneous coat yang paling jelas adalah pada telur dari hewan laut dan amphibia. Pada lapisan tersebut ditemukan suatu subsansi seperti glikoprotein yang disebut sebagai mucin. Mucin juga ditemukan pada sel-sel gastrointestinal dan berfungsi sebagai pelindung permukaan sel. Pada tanaman lapisan pelindung itu terdiri dari polisakarida yaitu selulosa dan pectin. Pada jenis udang-udang an extranousnya terdiri dari chitine. Pada dinding sel bakteri extranous coatnya terdiri dari lipid-protein dan polisakarida kompleks. Nama lain dari extranous coat pada sel hewan adalah basement membran, basal lamina, boundary layer , glikoprotein mantle, external lamina dan glycocalyx. Bennett (1963) menyatakan glikocalyx tersebut merupakan istilah yang digunakan untuk glikoprotein dan polisakarida yang menutup/menutupi kebanyakan sel hewan. Glicocalyx terdiri dari oligosakarida pada rantai sisinya dari glikolipid dan gliko protein (yang ujungnya terdiri dari sialic acid) dan merupakan tempat menempelnya ion-ion Na +dan Ca + karena bermuatan negatif. Glikocalix disintesa pada ribosomdan diekresikan. Adapun dari fungsi glikocalix adalah : 1. Mengenal molekul yaitu dalam spesific recognition pada cell coat hewan. misal dengan adanya inhibition contact dan selanjutnya diteruskan ke sel syaraf. 2. Filtrasi, yaitu sebagai penyaring misalnya pada sel darah kebanyakan vertebrata terutama glomerulus pada ginjal yang mengatur masuk dan keluarnya molekul yang melaluinya. 3. Dalam pemeliharaan atau maintenance terhadap microenvironment dari sel 4. Extraneous coat dapat bersifat antigen seperti pada sel darah merah. Ingat adanya golongan darah A, B, O dan lain-lain. Extraneous Coat pada Tanaman Extraneous coat pada tanaman dikenal sebagai cell wall atau dinding sel. Dalam pembentukannya bahan dinding sel disekresi oleh sel sendiri terdiri dari polisakarida komplek yaitu sellulosa. Fungsi dari dinding sel adalah untuk proteksi dan penunjang membran plasma dan sitoplasma. Plasmodesmata ditemukan pada dinding sel. plasmodesmata adalah suatu kanal yang berbentuk celah yang menghubungkan dua sel yang berdekatan satu dan lainnya. Sifat dan fungsi umum dari extraneous coat secara umum terhadap sel adalah sebagai proteksi, kaku dan mekanikal support. Komponen penyusun dinding sel tanaman yaitu terdiri dari karbohidrat terutama selulosa juga hemiselulosa, pektin, lignin, cutin dan chitin. Dinding sel mengandung Ca, Mg dalam bentuk karbonat dan silica. Sellulosa adalah polisakarida terdiri dari glukosa yang berantai panjang yaitu terdiri dari 3000 molekul glukosa. Dilihat dari strukturnya dinding sel terdiri dari dinding sel primer (primary cell wall), dinding sel sekunder (secondary cellwall) dan dinding sel tersier (tertiary cell wall). 1. Dinding sel primer (primary cell wall) Dinding sel primer biasanya ditemukan pada sel2 yang immature dan parenchim, tipis dan permiabel.Pada daun juga ada tambahan lignin dan suberin terutama bila sudah lebih tua. Pada yeast ( ragi )dan fungi primary cellwall nya mengandung cutin. 2. Dinding sel sekunder (secondary cell wall) biasanya tebal dan permiabel. Dinding sel tersier (tertiary cell wall) disamping mengandung sellulosa juga mengandung xylan. 3. Lamela tengah (middle lamella) : Disebut lamela tengah merupakan bagian yang berfungsi sebagai penyemen atau perekat antar sel dan mengandung pectin dan lignin dan beberapa protein. Asal Dinding Sel Tanaman Dihasilkan oleh beberapa organel pada sitoplasma seperti endoplasmik retikulum, golgi komplek, mikrotubule dan lain-lain. Proses terjadinya adalah saat pembentukan sel baru segera setelah terjadinya pembelahan inti. Saat itu terbentuk sekat pada sitoplasma yang disebut sebagai phragmoplast. Selanjutnya terjadi pergerakan mikrotubul dari mitotik spindle bergerak ke phragmoplast. Phragmoplast merupakan vesikel-vesikel kecil yang berasal dari endoplasmik retikulum dan kemudian bergerak kearah pinggir sepanjang equator . Phragmoplast ini disebut sebagai phragmosom dan kemudian berfusi sesamanya membentuk cell plate (papan sel) kemudian akan terjadi deposit dari bahan dinding seperti substansi pectat (pektin) yang berasal dari golgi. Selanjutnya terjadi pembentukan midlle lamel pertama dari rongga tengah cell plate dan terjadi juga deposit dari selulosa fibril dari kedua sisi midlle lamella dan membentuk dinding primer dari sel anak. Secondary cell wall kemudian akan terbentuk dengan adanya deposit dari senyawa seperti selulosa, pectin, dibawah primary cell wall. Lignifikasi Sesuai usia sel tanaman maka akan terjadi lignifikasi pada dinding sel karena adanya deposit dari lignin dalam bentuk komponen mikrifibril ( bagian dari pembentuk selulosa). Gambar 19. Dinding sel (http://micro.magnet.fsu.edu/cells/plants/images/cellwallfigure1.jpg) Gambar 20. Pembentukan dinding sel primer (http://ghs.gresham.k12.or.us/science/ps/sci/ibbio/cells/notes/ch11/cellplaten.gif) (http://www.life.uiuc.edu/plantbio/102/lectures/wall.jpg) Dinding Sel Bakteri Komponen penyusun dinding sel bakteri biasanya lebih komplek dari dinding sel tanaman yaitu terdiri dari 2 gula sederhana dan 3 atau 4 asam amino. Molekul-molekul ini membentuk suatu struktur dasar yang disebut mucocomplek. Mucocomplex ini yang menentukan kekakuan atau kekerasan dinding sel dan spesifiknya sel bakteri. Dinding sel bakteri berfungsi sebagai proteksi, mekanikal support dan berperan dalam permiabelitas atau pada metabolisme. Gambar 21. Struktur dinding sel bakteri gram positif dan gram negatif (http://emilyd.myweb.uga.edu/mibo3510/gm+%20cell%20wall.jpg) (http://emilyd.myweb.uga.edu/mibo3510/gm-%20cell%20wall.jpg) Evaluasi 1. Jelaskan tentang komponen penyusun membran plasma? 2. Terangkan tentang enzim enzim yang ada pada membran plasma? 3. Apa yang dimaksud dengan fungsi fisiologis dari membran plasma? Jelaskan!
Posted in
