Struktur Membran Sel

Membran memisahkan sel dari lingkungannya atau membagi sel ke daerah atau kompartemen khusus. Struktur membran paling baik dipahami dalam terang bagian komponennya dan dalam konteks fungsi khusus yang dilakukan oleh sel atau oleh berbagai,

Membran sel terutama terdiri dari fosfolipid dirakit menjadi stabil, struktur sheetlike disebut bilayer a. Proses perakitan terjadi secara spontan dalam kondisi sel normal setelah fosfolipid telah disintesis. Untuk memahami proses ini dan sifat penting dari semua membran, perlu untuk menghargai sifat amphipathic struktur fosfolipid.

Sebuah lipid amphipathic secara struktural terpolarisasi ke dalam wilayah molekul yang hidrofilik dan satu yang hidrofobik. Ketika fosfolipid dalam lingkungan berair seperti sitoplasma mencapai konsentrasi kritis, mereka berasosiasi menjadi agregat yang lebih stabil dalam lingkungan berair daripada lipid individu.

Agregat tersebut, atau misel, [dapat mengasumsikan beberapa bentuk, tetapi mereka semua memiliki dua ciri yang sama: The kutub “kepala” dari proyek fosfolipid ke lingkungan berair, dan daerah hidrofobik atau “ekor” yang berorientasi jauh dari air. Pada konsentrasi lipid rendah misel yang bulat; pada konsentrasi yang lebih tinggi, misel agregat untuk membentuk diperpanjang, lembaran dua dimensi disebut bilayer a.

Untuk memahami struktur bilayer, bayangkan dua lapisan tunggal fosfolipid, masing-masing terdiri dari kepala polar dan nonpolar ekor, selaras kepala dengan kepala dan ekor dengan ekor.

Lalu, bayangkan monolayers ini datang bersama-sama dengan cara simetris, sehingga ekor satu monolayer menyentuh orang-orang yang lain, dan kepala proyek luar jauh dari ekor. Struktur yang dihasilkan adalah bilayer stabil, dengan inti hidrofobik dan hidrofilik permukaan.

Bilayers tersebut dapat dibuat di laboratorium. Selain itu, studi komposisi dilakukan pada awal 1900-an oleh para ilmuwan Belanda E. Gorter dan F.

Loading...

Grendel sangat disarankan membran plasma sebenarnya terdiri dari bilayers lipid. Ketika mereka diekstrak lipid dari membran plasma mamalia yang berbeda, mereka menemukan hanya cukup untuk membuat monolayer dengan sekitar dua kali luas permukaan sel dari mana lipid diperoleh. Dengan demikian, mereka menyimpulkan sel tertutup dengan membran yang terdiri dari lipid bilayer simetris.

Penelitian yang lebih baru menunjukkan komposisi lipid dari satu monolayer atau leaflet membran mungkin agak berbeda dari yang lain, memperkenalkan derajat asimetri dalam apa yang pada dasarnya struktur simetris.

Sebagai contoh, fosfolipid yang mengandung inositol gula sebagai kepala polar yang terutama ditemukan dalam setengah dari dua lapis yang dihadapi sitoplasma, sedangkan lipid yang mengandung lagi, sakarida yang lebih kompleks (disebut glikolipid) ditemukan secara eksklusif di paruh ekstraselular bilayer.

Struktur Membran Sel
Struktur Membran Sel

Properti membran

Sifat amphipathic komponen fosfolipid menghasilkan organisasi bilayer membran sel dan juga menyediakan tiga sifat dasar. Pertama, membran lipid bilayer stabil: yaitu, setelah terbentuk itu tetap terbentuk dan tidak mungkin hancur.

Hasil stabilitas tersebut dari interaksi lemah antara nonpolar ekor daerah dan dari kecenderungan molekul air yang sangat dipolar untuk mengecualikan molekul nonpolar dari tengah-tengah mereka. Dengan demikian, bilayers dapat dianggap sebagai yang terbentuk, sebagian, oleh diri kerekatan air dan kecenderungan untuk kompak dan memisahkan zat yang tidak sama polar.

Kedua, membran lipid cenderung untuk mencegah bagian dari zat polar; dengan demikian, membran membentuk batas dan compartmentalizes daerah sitoplasma yang mengandung zat terlarut relatif larut dalam air dan nonamphipathic, seperti ion, gula, asam amino, dan nukleotida, dan molekul yang lebih besar, seperti protein, yang tidak dapat lulus dengan mudah di atasnya .

Properti ketiga dan mungkin yang paling penting dari membran adalah sifat dinamis mereka. Membran A akan membungkuk dan lipat; bisa cacat tanpa melanggar.

Dalam keadaan khusus, seperti terjadi pada vesikel fusi atau pemula, bilayer bisa menjadi rusak. Ketika ini terjadi, sangat cepat reseals. Selain itu, dan yang paling penting, pada suhu kamar konstituen membran adalah konstan, gerak acak. Secara singkat, sifat amphipathic konstituen lipid yang membuat membran baik yang stabil dan batas fluida.

Jelas, keuntungan yang diberikan pada sel-sel dan organel oleh mereka yang terkotak dan oleh sifat batas membran mereka. Terpisah satu sama lain, kompartemen ini dapat membedakan untuk melaksanakan fungsi-fungsi khusus, justru karena reaktan, produk, enzim, dan faktor-faktor lain yang sesuai untuk fungsi-fungsi ini terkotak. Selain itu, fungsi terkotak lebih mudah diatur dan dikendalikan.

Tidak ada manfaat datang tanpa harga, namun, dan meskipun kompartementalisasi adalah fitur fundamental penting dari sel, sifat batas membran menimbulkan masalah juga. Untuk satu, batas-benar tak tertembus akan melumpuhkan sel dan organel mereka. Dengan demikian, membran lipid yang dimodifikasi untuk memungkinkan berbagai zat larut dalam air, seperti nutrisi dan produk-produk limbah, untuk berpindah dari satu sisi ke sisi lain.

Untuk yang lain, sel-sel dan organel mereka menerima sinyal melintasi membran mereka, dan fungsi-fungsi sinyal ini memodifikasi struktur bilayer fosfolipid dasar. Juga, sel-sel yang berlabuh ke mereka lingkungan-sel lain atau matriks ekstraselular (ECM) -dan organel yang melekat pada berbagai elemen cytoskeletal.

Gerakan diarahkan dari kedua sel dan organel yang mungkin saat ini anchorages dan lampiran bersifat sementara dan bukan permanen. Untuk sebagian besar, komponen protein membran melayani fungsi-fungsi tambahan transportasi, sinyal konduksi, dan pelabuhan, dan lampiran.

membran Protein

Protein adalah komponen yang sangat penting dari membran, meskipun molekul untuk molekul mereka mungkin konstituen yang relatif kecil dibandingkan dengan jumlah jauh lebih besar dari lipid membran. Ada tiga jenis protein membran dasar. Protein membran integral (IMP) benar-benar menjangkau lapisan ganda dan memiliki daerah terkena baik sitoplasma dan lingkungan ekstraseluler (atau dalam kasus organel, dengan lingkungan interior atau lumen).

IMPS mungkin span membran sekali atau beberapa kali, dan biasanya mereka melakukan transportasi, sinyal, dan fungsi penahan / attachment. Protein membran perifer (PMP) yang melekat pada membran, biasanya untuk protein membran integral, oleh ikatan elektrostatik atau hidrogen di kedua permukaan sitoplasma atau ekstraseluler (atau lumenal) mereka; permukaan ini sering disebut, masing-masing, sebagai C- atau E-wajah membran. Protein membran perifer terlibat terutama dalam penahan atau lampiran.

Struktur Membran Sel
Struktur Membran Sel

Akhirnya, protein-lipid berlabuh (LAP), sebagai nama mereka menyiratkan, yang kovalen terikat membran lipid dan ditemukan berasosiasi dengan baik C- atau E-wajah membran. Fungsi enzimatik dan sinyal dilakukan oleh LAP. Selain memfasilitasi fungsi tertentu, mode asosiasi memodulasi struktur bilayer lipid dasar membran.

model mosaik cair

Pandangan modern struktur membran, yang dikenal sebagai model mosaik cair, dikembangkan pada tahun 1972 oleh SJ Singer dan Nicholson GL dan mencerminkan tiga fitur dasar struktur membran. Protein membran integral, bila dilihat dari atas satu permukaan atau yang lain, berkontribusi mosaik atau “berkerikil” pola membran, dan protein ini dan lipid membran mampu pergerakan lateral pada bidang membran, karena sifat fluida asosiasi lipid. Protein lipid-berlabuh juga berpotensi bergerak juga, bergerak berdasarkan hubungan mereka dengan lipid mobile.

Setiap gerakan lateral IMPS atau LAP dapat dibatasi, namun, oleh asosiasi mereka dengan protein membran perifer dalam bentuk unsur cytoskeletal atau di luar sel, dalam bentuk ECM. Selain itu, IMPS tertentu dapat dibatasi oleh asosiasi dengan IMPS dari sel yang bersebelahan dalam tisu. Asosiasi ini mencerminkan penahan atau lampiran fungsi dilayani oleh protein membran.

Sebuah fitur penting yang ketiga struktur membran adalah asimetri. Dengan demikian, protein membran perifer yang berbeda ditemukan berasosiasi dengan wajah ekstraseluler atau sitoplasma membran dan, pada gilirannya, melekat pada daerah IMP terkena, masing-masing, di ekstraseluler dan permukaan membran sitoplasma.

Membran asimetri juga terlihat dalam orientasi IMPS bertanggung jawab atas transmembran signaling. Misalnya, hormon mengikat bagian dari IMP terkena pada E-wajah membran plasma dapat menyebabkan bagian transmembran dari IMP untuk mengalami perubahan konformasi yang menghasilkan perubahan dalam afinitas mengikat di bagian terkena di C -face. Wilayah sitoplasma dari IMP kemudian mungkin menunjukkan aktivitas enzimatik, mengubah aktivitas enzim protein lain dengan yang rekan, atau melampirkan atau melepaskan dari unsur cytoskeletal sebagai akibat dari hormon ekstraseluler yang mengikat.

Bakteri dan sel tumbuhan dikelilingi oleh lapisan yang relatif statis dan tidak fleksibel polisakarida yang disebut dinding sel, yang eksterior dengan membran plasma dan tidak harus bingung dengan itu.

Loading...

Related Articles

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *