Struktur Komponen Membran Sel

Home » Biology , » Struktur Komponen Membran Sel

Komponen penyusun membran sel terdiri dari komponen lipid, protein dan karbohidrat. Ratio komposisi tiap-tiap komponen tidaklah sama pada setiap membran sel karena tergantung dari tipe selnya juga spesiesnya. Umumnya, kandungan lipid pada membran sel berkisar 40%, protein 40%, karbohidrat 1-10% dan air 20%.

Lipid pada membran sel memiliki dua lapisan dimana satu lapisan terorientasi ke arah luar dan lapisan yang lain terorientasi ke arah sitoplasma. Protein pada membran sel merupakan protein globuler. Protein-protein tersebut terdistribusi secara tidak merata pada membran sel. Sebagian protein membran terletak pada bagian perifer dan sebagian yang lainnya tertanam pada setengah lapisan lipid atau tertanam menembus kedua lapisan lipid. Bagian karbohidrat membran sel biasanya dalam bentuk oligosakarida. Karbohidrat pada membran biasanya terikat pada lipid dan sebagian yang lainnya terikat pada protein. Perhatikan gambar model membran sel di atas dan agar lebih jelas, kita akan jelaskan masing-masing komponen membran sel tersebut.

1. Lipid

Setiap molekul lipid bersifat amfifatik. Lipid amfifatik mengandung komponen ekor yang bersifat hidrofobik (tidak suka air) dan komponen kepala yang bersifat hidrofilik (suka air). Lipid membran terdiri dari 3 kelas utama yaitu : fosfolipid, glikospingolipid, dan sterol.

a. Fosfolipid

Terdapat dua macam fosfolipid yaitu fosfogliserida dan sfingomielin. Fosfogliserida merupakan unsur yang paling banyak, mempunyai rangka gliserin, mengikat dua asam lemak dengan ikatan ester pada C1 dan C2. Bisa juga mengikat alkohol terfosforilasi (serin, etanolamin, kolin, inositol).

Sedangkan sfingomielin mempunyai rangka sfingosin (derivat amino alkohol) mengikat satu asam lemak dengan ikatan amida yang merupakan unsur dalam selubung mielin. Sfingomielin banyak dijumpai pada jaringan otak dan saraf.

Fosfolipid pada umumnya mengandung gliserol. Gugus hidroksil 1 dan 2 diesterifikasi dengan asam lemak dengan rentang karbon 12-24. Esterifikasi dengan rentang karbon 16 dan 18 paling umum dijumpai pada hewan berdarah panas.Suatu kelompok fosfat terikat secara kuat pada posisi karbon 3.

Fosfolifida meliputi:

1.asam fosfatidat dan fosfatidilgliserol

2.fosfatidilkolin

3.fosfatidiletanolamin

4.fosfatidil-inositol

5.fosfatidilserin

Fosfatidilkolin atau lesitin mengandung gliserol dan asam lemak serta asam fosfat dan kolin. Tersebar luas di dalam sel- sel tubuh dan mempunyai fungsi metabolik dan struktural yang sangat penting pada membran sel. 
Fosfatidiletanolamin atau sefalin mirip dengan fosfatidilkolin, hanya kolinnya diganti dengan etanolamin. Seperti halnya fosfatidilserin dan fosfatidil- etanolamin, fosfatidilinositol juga merupakan komponen membran yang sangat penting. 
Asam fosfatidat penting sebagai perantara pada sintesis triasigliserol dan fosfolipida tetapi tidak banyak ditemukan di dalam jaringan. 
Kardiolipin adalah fosfolipid yang ditemukan di dalam membran mitokondria yang dibentuk dari fosfatidilgliserol.

b. Glikospingolipid

Merupakan lipid yang mengandung gula seperti :

Serebrosida (mengandung ikatan heksosa tunggal, glukosa atau galaktosa) dan gangliosida (mengandung ikatan gula yang lebih kompleks) dimana keduanya secara khusus penting dalam system saraf pusat.

c. Sterol

Sterol yang lazim dijumpai adalah kolesterol. Merupakan komponen utama dalam membran plasma, sedikit pada badan golgi, mitokondria dan nucleus. Letak kolesterol tersisip diantara fosfolipid dan berperan dalam menentukan tingkat fluiditas membran.Untuk lebih jelasnya silahkan perhatikan gambar dibawah ini.

2. Protein

Berdasarkan posisinya pada membran, terdapat dua macam protein yaitu : protein integral : globular, amfipatik dengan dua ujung hidrofil yang dipisahkan region hidrofob dalam lapisan bilayer lipid dan protein perifer : terikat lemah pada bagian hidrofil protein integral.

Protein plasma memiliki fungsi yang sangat luas, antara lain sebagai protein pembawa senyawa yang melewati membran plasma, menerima isyarat (signal) hormonal, dan meneruskan isyarat tersebut ke bagian sel sendiri atau ke sel lainnya.

Protein membran plasma juga berfungsi sebagai pangkal pengikat komponen-komponen sitoskeleton dengan senyawa-senyawa ekstraseluler. Molekul-molekul protein permukaan luar memberikan ciri-ciri individual tiap sel dan macam protein dapat berubah sesuai dengan differensiasi sel.

Protein perifer tidak berinteraksi dengan bagian tengah membran hidrofobik, tetapi terikat secara langsung melalui asosiasi dengan protein integral membran atau secara langsung berinteraksi dengan bagian polar lipida membran.

Misalnya protein sitokeleton, protein kinase (pada permukaan sitoplasmik membran), dan protein matriks ekstraseluler (permukaan eksoplasmik). Protein transmembran mengandung segemen panjang asam-asam amino hidrofobik yang tertanam pada bilayer lipida.

Ada dua tipe interaksi yang menstabilkan protein integral membran, yaitu interaksi ionic dengan daerah kepala yang bersifat polar dan interaksi hidrofobik dengan bagian tengah yang bersifat hidrofobik, misalnya glikoforin.

Beberapa protein integral berikatan dengan membran melalui ikata koovalen pada rantai hidrokarbon. Dikenal ada tiga tipe protein integral berdasarkan perlekatannya pada rantai hidrokarbon, yaitu: Glycosyl-phosphatidylinositol-Proteins, Myristate-Proteins, dan Farnesyl- Proteins. Kedudukan dan orientasi protein pada membran bervariasi sesuai macam membran, sel dan jaringan. Ia dapat berupa protein integral atau protein perifer.

Glikoprotein pada membran eritrosit merupakan suatu protein yang menembus membran sel.

Protein integral membran terdiri atas empat kelas, yaitu protein tipe A, protein tipe B, protein tipe C, dan protein tipe D. Protein tipe A dan C secara struktural sama, tetapi tertanam pada setengah lapisan membran yang berbeda.

Contoh protein tipe A adalah Cytochrom b5 pada retikulum endoplasma. Protein B adalah kompleks protein yang berperan dalam sistim transpor. Protein D adalah protein trans membran. Protein tipe B merupakan kumpulan molekul yang memiliki struktur yang terdiri atas Na+, K+, ATP-ase dan suatu anion protein transpor. Contoh protein tipe D adalah glikoforin pada membran eritrosit.

Protein membran plasma dapat berfungsi sebagai enzim. Enzim-enzim pada membran plasma dapat dikelompok-kan menjadi dua kategori berdasarkan tempat aktivitas katalitiknya, yaitu:

a. Ektoenzim, yaitu enzim dimana aktivitas katalitiknya berlangsung pada permukaan luar membran plasma.

b. Endoenzim, yaitu enzim dimana aktivitas katalitiknya berlangsung pada permukaan dalam membran plasma.

3. Karbohidrat

Karbohidrat pada membran plasma terikat pada lipid atau protein dalam bentuk glikolipid dan glikoprotein. Glikolipid merupakan kumpulan berbagai jenis unit-unit monosakarida yang berbeda seperti gula-gula sederhana D-glukosa, D- galaktosa, D-manosa, L-fruktosa, L-arabinosa, D-xylosa, dan sebagainya. Karbohidrat ini memegang peranan penting dalam berbagai aktivitas sel, antara lain dalam sistim kekebalan. Karbo-hidrat pada membran plasma merupakan hasil sekresi sel dan tetap berasosiasi dengan membran membentuk glikokaliks.