[Jawaban] Fungsi Membran Sel dan Struktur Membran Sel

Sepertinya sudah cukup lama saya tidak menjelaskan fungsi membran sel pada sel hewan dan fungsi membran sel pada sel tumbuhan. Kali ini saya akan membahas kedua hal tersebut beserta struktur dan pengertian membran sel.

Pengertian membran sel

Ada baiknya sebelum kita menggali lebih dalam tentang membran sel pada sel hewan dan sel tumbuhan, kita mengetahui terlebih dulu pengertian membran sel.

Pengertian membran sel adalah pelapis biologis yang memisahkan antara isi sel dan bagian luar sel yang mengendalikan keluar masuknya zat dan melindungi isi sel.

Kita dapat membuat pengertian membran sel yang lebih jelas seperti

Pelapis fosfolipid bilayer yang memisahkan antara isi sel dan bagian luar sel yang berfungsi dalam mengontrol keluar masuknya zat dan melindungi sel.

Struktur Membran Sel

Bagaimana struktur membran sel? Pada bagian ini saya akan membahas dua hal menyangkut struktur membran sel yaitu komposisi dan penyusun membran sel dan struktur membran sel: Model Mosaik fluid.

Kedua bagian tersebut, sekiranya dapat memahamkan anda tentang struktur membran sel dan dapat menjawab berbagai pertanyaan anda tentang bentuk membran sel.

Penyusun Membran Sel

Komposisi atau penyusun membran sel terdiri atas 3 jenis biomolekul. Keempat biomolekul tersebut adalah lipid (lemak), karbohidrat, dan protein. Berikut penjelasan lebih dalamnya.

Lipid

Kita tahu pada pengertian membran sel diawal, membran sel tersusun atas fosfolipid bilayer. Artinya ada lipid yang cukup banyak sebagai penyusun membran sel.

Lipid yang terdapat pada membran sel ada tiga kelas atau tiga tipe yaitu fosfolipid, glikolpid dan terakhir sterol. Lipid terbanyak tentu saja fosfolipid, menyusun lebih dari 50 persen jumlah lipid pada membran sel.

Lipid sendiri pada sel hewan maupun sel hewan, berdasarkan penelitian yang ada, dalam kondisi normal menjadi penyusun membran sel sebanyak 50 persen. Sisanya oleh protein dan karbohidrat.

Kalian juga perlu tahu bahwa membran sel tumbuhan memiliki sedikit perbedaan dengan membran sel hewan. Perbedaan tersebut adalah pada sel hewan ditemukan banyaknya senyawa kolestrol, sedangkan pada sel tumbuhan, sangat sedikit dan bahkan tidak ada. Kolesterol tersebut tergantikan oleh sterol.

Lipid pada membran sel dapat membentuk vesikel atau liposom.

Fosfolipid Membran Sel

Jadi apa itu fosfolipid? Kita tahu bahwa salah satu jenis lipid yang menjadi penyusun utama membran sel adalah fosfolipid. Artinya kita perlu tahu apa fosfolipid itu.

Pengertian Fosfolipid sederhananya adalah lidi yang berikatan dengan fosfat. Kalian bisa amati pada gambar dibawah ini.

Pada gambar fosfolipid diatas, berdasarkan pengamatan, bahwa terdapat dua rantai lemak yang berikatan pada fosfat. Bentuknya seperti memberikan dua kaki lipid pada fosfat.

Hal yang sangat unik dan membuat membran sel menjadi fungsional salah satunya adalah sifat fosfolipid ini. Sifat fosfolipid sebut sebagai amfifilik atau amfifatik. Artinya fosfolidi memiliki dua sifat yang berbeda yaitu suka air (hidrofilik) dan menolak air (hidrofobik).

Dapat anda lihat pada gambar yang diatas, bahwa bagian fosfat bersifat hirofilik dan bagian lemak bersifat hidrofobik. Kenyataan atau fakta inilah yang membuat fosfolipid sebagai molekul yang tidak tergantikan dalam membran sel dan sangat penting.

Karbohidrat

Membran sel juga disusun oleh karbohidrat yang berikatan dengan molekul lain seperti glikoprotein (glycoprotein), glikolipid (glycolipid).

Karbohidrat sendiri, tidak tenggelam dalam membran sel baik itu sel tumbuhan maupun sel hewan, akan tetapi berada dibagian luar membran sel.

Fosfolipid yang ada pada membran sel berikatan dengan glikolipid yang berada diluar sel dengan ikatan glikosidik yang merupakan ikatan kovalen.

Protein

Protein bersama lemak (lipid) merupakan penyusun utama dari membran sel. 50 persen membran sel tersusun atas lemak (lipid) dan 50 persen lainnya adalah protein.

Ada tiga jenis utama protein yang terdapat pada membran sel yaitu protein integral, protein terikat lemak, dan protein periferal.

Protein integral adalah protein yang terbenam di dalam fosfolipid bilayer dan memiliki sifat amfifilik atau amfifatik. Bagian protein integral yang hidrofobik mengarah ke bagian luar sel (ekstraseluler) dan bagian hidrofilik berada terbenam di dalam membran sel dan mengarah ke bagian dalam sel.

Artinya, protein integral juga mengendalikan keluar masuknya zat.

Membran sel sel hewan maupun sel tumbuhan tidak akan memiliki fungsinya saat ini tanpa adanya protein.

Struktur Membran Sel : Model Mosaik Fluid

Peneliti telah meneliti banyak model bentuk dan struktur membran sel, dan tiba pada sebuah kesimpulan bahwa model mosaik fluid adalah model yang paling tepat dan benar untuk menggambarkan bagaimana bentuk membran sel.

Model mosaik fluid (Fluid mosaic model) yang ditemukan oleh S.J. Singer dan G.L. Nicolson pada tahun 1972 ini menganggantikan model Davson dan Danielli. Model mosaik fluid ini menyebutkan bahwa membran sel tersusun ada dua dimensi cairan (liquid) yang tersusun atas lipid (lemak) dan protein yang terbenam.

Kalian bisa lihat pada gambar dibawah ini, model mosaik fluid yang hingga sekarang ini menjadi model utama struktur membran sel.

Terlihat bahwa alasan utama dikatakan sebagai fosfolipid bilayer, adalah keadaan dimana ada dua molekul fosfolipid yang menghadap berlawanan sehingga bertemu dibagian kaki (lemak).

Artinya, bagian dalam membran sel, bersifat hidrofobik atau tidak suka air, sedangkan bagian luar dan dalam membran sel bersifat suka air. Keadaan inilah yang membuat sel hewan dapat mengendalikan jumlah air dalam selnya.

Bayangkan bila membran sel kita pada bagian luar adalah suka air dan pada bagian dalam pun suka air (hidrofilik), pastilah sel manusia akan mengembang hingga menyebabkan membran sel meletus. Bisa bahaya tuh.

Atau sebaliknya, bayangkan membran sel manusia pada bagian luar bersifat tidak suka air, dan pada bagian dalam tidak suka air (hidrofobik), pastilah sel kita akan selalu kekeringan. Akan dibutuhkan mekanisme transport berlebih hanya untuk memasukkan air kedalam sel tubuh kita.

Selanjutnya keberadaan protein integral dan jenis protein lainnya pada struktur membran model mosaik fluid ini membuat jalan atau jalur bagi masuk dan keluarnya zat secara terkendali.

Struktur membran sel model fluid mosaik ini juga menjelaskan dan menekankan bahwa sifat membran sel yaitu selektif permeabel itu nyata. Artinya, fungsi membran sel sebagai tempat keluar masuknya zat baik pasif dan aktif sepenuhnya disebabkan oleh keadaan struktur membran sel. Sungguh betul kuasa Allah SWT.

Karakteristik dan Sifat Membran Sel

Setelah tahu tentang struktur dan penyusunnya, pasti anda sudah tahu tentang karakteristik dan sifat membran sel itu sendiri. Kalau belum, saya akan elaborasikan.

Sifat membran sel adalah selektif permeabel, artinya memiliki kemampuan untuk memilah milah apa saja yang dapat menembus ke dalam isi sel walaupun tidak semua zat.

Sebagai contoh zat yang tidak membutuhkan mekanisme khusus untuk masuk atau disebut masuk secara pasif, melalui difusi dan osmosis adalah senyawa seperti gas CO2 (Karbon dioksida), O2 (oksigen).

Atas alasan adanya zat yang masuk melalui difusi ataupun osmosis inilah, para peneliti dan tenaga pengajar biologi sering menyebutkan bahwa sifat membran sel adalah semipermeabel.

Karakteristik membran sel yang lain adalah bagian luar bersifat hidrofilik atau suka terhadap air.

Selain itu, membran sel mampu dilemahkan dan bahkan dihancurkan menggunakan surfaktan atau deterjen. Kalian pun pasti pernah mengalami, tangan jadi kerut ketika terlalu lama mencuci baju menggunakan tangan. Itu artinya, membran sel pada tangan anda melemak akibat deterjen.

Fungsi Membran Sel

Setelah mengetahui penyusun dan struktur membran sel, kita masuk bagian yang biasa ditanyakan, yaitu fungsi membran sel.

Apa saja fungsi membran sel itu? Apakah membran sel itu esensial atau penting dan tidak tergantikan dalam kehidupan sel? Mari simak.

Pengendali Keluar masuknya zat

Membran sel dikenal sebagai pengendali keluar masuknya zat ke dalam sitoplasma sel. Kemampuan ini ada karena struktur dan penyusun membran sel yang unik yaitu fosfolipid bilayer dan protein.

Sifat kedua penyusun ini, menjadikan membran sel mampu mengatur zat yang keluar dan masuk dalam sel hewan maupun sel tumbuhan.

Selain itu, pada membran sel terdapat protein integral yang berperan sebagai saluran ion, pompa proton, dan reseptor protein. Ketiganya menjadikan membran sel dapat mengendalikan makromolekul yang masuk kedalam sel serta yang keluar dari sel.

Salah satu jenis protein yang menjadi terowongan masuknya zat adalah aquaporin dan permease.

Ada 2 jenis transportasi pada membran sel yaitu:

1. Transpor aktif, terbagi atas dua yaitu transpor aktif primer yang menggunakan ATP dan transpor aktif sekunder yang menggunakan gradien elektrokimia.
2. Transpor pasif yaitu difusi dan difusi terfasilitasi.

Selain kedua jenis transpor diatas, mekanisme endositosis dan fagositosis pun menjadi dapat dilakukan apabila ingin memasukkan molekul besar ataupun molekul kecil dalam jumlah besar. Dikeluarkan dengan metode eksositosis.

Kedua jenis transpor dan endositosis serta eksositosis pada membran sel diatas, sangat penting bagi kelangsungan hidup sel, khususnya pada sel hewan dan sel tumbuhan.

Melindungi isi sel

Fungsi ini jelas dimiliki oleh membran sel. Namanya saja pembungkus sel, tentu saja akan memberikan perlindungan pertama bagi sel, sitoplasma dan juga nukleus dari serangan luar.

Membran sel juga dapat melakukan endositosis sebagai bentuk perlindungan terhadap infeksi atau serangan patogen dan semacamnya. Nanti setelah terbentuk endosom, maka lisosom mengambil alih untuk menyerang patogen tersebut.

Penerima Rangsangan Luar

Selain sebagai pengendali keluar masuknya zat, fungsi membran sel adalah sebagai penerima rangsangan luar. Dijelaskan diatas, membran sel adalah pembungkus isi sel. Bagian luar membran sel bersentuhan dengan lingkugan ataupun dengan membran sel lainnya.

Artinya setiap ransangan akan diterima pertama kali oleh membran sel (kecuali pada sel tumbuhan dan sel bakteri yang dilindungi oleh dinding sel). Membran sel mengandung berbagai protein reseptor sebagai penerima rangsangan baik berupa fisik ataupun kimiawi.

Ransangan fisik yang terjadi pada sel hewan akan diterjemahkan dalam bentuk reaksi kimia oleh sel hewan. Sebagai contoh, pada sel saraf dibawah kulit yang berfungsi untuk merasakan adanya tekanan.

Ransangan luar kimiawi seperti adanya invasi bakteri atau patogen, adanya substansi zat berbahaya bagi sel, akan diterjemahkan oleh membran sel pertama kali.

Fungsi Membran Sel Memberi Bentuk

Terkhusus pada sel hewan dan semua sel yang tidak memiliki dinding sel, membran sel memiliki fungsi utama sebagai pemberi bentuk sel.

Sifat membran sel dan karakteristik membran sel yang tersusun atas fosfolipid bilayer menyediakan bentuk yang sperikal atau hampir bulat pada sel.

Sifat bagian dalam membran sel yang suka terhadap air membuat sel berusaha untuk mendekatkan dirinya ke arah sitosol (cairan sel) yang berisi cukup banyak air. Sifat dalam membran sel yang tidak suka air (hidrofobik) membuat membran sel mampu untuk menahan agar membran sel tidak membungkus terlalu kuat.

Mencegah Sel Pecah

Fungsi lain dari membran sel adalah mencegah sel pecah khususnya pada sel hewan. Fungsi membran sel ini dapat anda amati ketika terjadi endosmosis. Air yang mengandung ion yang lebih tinggi konsentrasinya dari pada sitoplasma akan mengakibatkannya masuk ke dalam sel.

Ketika hal tersebut terjadi, sel akan mengalami pembesaran akibat terjadinya osmosis. Dalam keadaan perbedaan konsentrasi yang tidak terlalu tinggi, sel akan bertahan. Akan tetapi ketika konsentrasi terlalu tinggi, maka membran sel dapat mengalami lisis atau pecah.

Fungsi Membran Sel Dalam Endositosis

Endositosis adalah salah satu fungsi membran sel yang berkaitan dengan banyak organel sel lainnya. Endositosis adalah penyerapan molekul besar oleh sel dengan membentuk terbentuknya lekukan kecil pada membran sel dan melekuk ke arah sitoplasma dan kemudian terlepas membentuk endosom.

Pelekukan pada membran sel tersebut disebabkan oleh adanya reseptor protein yang terdapat pada bagian luar membran sel.

Setelah terbentuk endosom sebagai hasil endositosis, endosom akan diolah oleh organel lain seperti lisosom ataupun badan golgi atau vakuola.

Fungsi membran sel ini merupakan salah satu metode trasport aktif sehingga membutuhkan ATP atau energi dalam menjalankannya.

Fungsi Membran sel dalam Eksositosis

Fungsi membran sel ini adalah lawan dari endositosis. Eksositosis adalah terjadinya lekukan ke arah luar pada membran sel dan kemudian membentuk kantong akibat adanya molekul besar yang ingin dikeluarkan dari sel.

Ekositosis dapat terjadi akibat adanya sampah sampah sel ataupun zat zat yang tidak dapat dicerna ataupun digunakan lagi atau bahkan berbahaya untuk sel. Zat tersebut dikeluarkan dengan menjalakan proses yang disebut eksositosis.

Eksositosis sendiri terjadi pertama kali di badan golgi dengan membentuk vesikel sekresi dan vesikel tersebut kemudian mengarah ke membran sel. Vesikel sekretori kemudian bergabung dengan bagian lekukan keluar membran sel yang terbentuk.

Rangkuman fungsi membran sel:

1. Sebagai pengatur keluar masuknya zat pada sel terutama sel hewan
2. Berperan aktif dalam eksositosis
3. Berfungsi dalam endositosis
4. Berfungsi dalam memberi bentuk sel hewan
5. Berfungsi dalam menerima ransangan luar
6. Mencegah sel pecah
7. Melindungi sitoplasma dan nukleus

Fungsi Membran Sel Pada Sel Hewan

Pada dasarnya, fungsi yang saya sebutkan diatas, adalah fungsi membran sel untuk tiap sel yang mempunyai membran sel seperti sel hewan, sel tumbuhan, dan sel eukariotik lainnya.

Pada bagian ini, saya akan memberitahukan tentang variasi membran sel pada sel hewan dan fungsinya

• Membran sel pada sel otot manusia terdiferensiasi menjadi sarkolema. Fungsi membran sel pada sel otot hewan adalah (1) meneruskan atau transmit sinyal sinyal sinaptik (2) membantu menghasilkan potensial aksi, dan (3) Berperan penting dalam kontraksi sel otot.
• Membran sel pada sel telur mamalia ataupun manusia disebut oolema (oolemma). Oolema pada oosit (sel telur belum matang). Fungsi membran sel oosit ini membantu dalam terjadinya fertilisasi dan mencegah masuknya lebih dari satu sel sp3rmat0zoa. Fungsi ini terjadi akibat diferensiasi membran sel oosit yang tidak mengandung lipid (lemak).
• Membran sel pada sel saraf disebut aksolema (Axolemma). Fungsi membran sel saraf adalah menghasilkan potensial aksi sehingga ransangan dapat kita rasakan.

Sumber artikel : Structure of Plasma Membrane : NCBI