Membran sel: Perbedaan antara revisi

Pada sel [[eukariota]], membran sel yang membungkus [[organel|organel-organel]] di dalamnya, terbentuk dari dua macam [[senyawa organik|senyawa]] yaitu [[lipid]] dan [[protein]], umumnya berjenis [[fosfolipid]] seperti senyawa antara [[fosfatidil etanolamina]] dan [[kolesterol]],<ref name="jk cm">{{cite web|url=http://users.rcn.com/jkimball.ma.ultranet/BiologyPages/C/CellMembranes.html|2=|title=Cell membrane|accessdate=2010-07-20|work=John W. Kimball|archive-date=2009-01-25|archive-url=https://web.archive.org/web/20090125224255/http://users.rcn.com/jkimball.ma.ultranet/BiologyPages/C/CellMembranes.html|dead-url=yes}}</ref> yang membentuk struktur dengan dua lapisan<ref>{{en}} {{cite book

Pada tahun 1972, [[Seymour Jonathan Singer]] dan [[Garth Nicholson]] mengemukakan model mosaik fluida yang disusun berdasarkan hukum-hukum [[termodinamika]] untuk menjelaskan struktur membran sel.<ref>{{en}} {{cite web

Umumnya, membran sel memiliki bagian kepala polar [[hidrofilik]] dengan daya ikat [[gliserofosforilester]] yang terdiri dari [[gliserol]], [[fosfat]], dan [[gugus fungsional|gugus]] tambahan seperti [[kolina]], [[serina]], dll; dengan dua rantai [[hidrofobik]] [[asam lemak]] yang membentuk ikatan [[ester]]. Pada rantai primer, ditempati oleh asam lemak jenuh dan pada rantai sekunder ditempati oleh asam lemak tak jenuh.<ref>{{en}} {{cite web

}}</ref> Bagian kepala dapat berinteraksi dengan [[air]] maupun larutan fase akuatik, sedangkan bagian rantai akan berhimpit membentuk matriks fosfolipid yang disebut fase internal. Antara [[fase]] internal dan fase akuatik terjadi tegangan potensial antara 220-280 [[volt|mV]] yang disebut [[tegangan potensial dipol]],<ref>{{en}} {{cite web

}}</ref><ref>{{en}} {{cite web

Protein ini terintegrasi pada lapisan lipid dan menembus 2 lapisan lipid / transmembran.

Banyaknya molekul yang masuk dan keluar membran menyebabkan terciptanya lalu lintas membran. Lalu lintas membran digolongkan menjadi dua cara, yaitu dengan transpor pasif untuk molekul-molekul yang mampu melalui membran tanpa mekanisme khusus dan transpor aktif untuk molekul yang membutuhkan mekanisme khusus. Lalu lintas membran akan membuat perbedaan konsentrasi ion sebagai akibat dari dua proses yang berbeda yaitu [[difusi]] dan [[transpor aktif]], yang dikenal sebagai gradien ion.<ref>{{en}} {{cite book

}}</ref> Lebih lanjut, gradien ion tersebut membuat sel memiliki [[tegangan listrik]] seluler. Dalam keadaan istirahat, [[sitoplasma]] sel memiliki tegangan antara 30 hingga 100 mV lebih rendah daripada [[cairan tubuh|interstitium]].<ref>{{en}} {{cite book

Definisi transport aktif, pertama kali dicetuskan oleh [[Rosenberg]] sebagai sebuah proses yang menyebabkan perpindahan suatu substansi dari sebuah area yang mempunyai [[potensial elektrokimiawi]] lebih rendah menuju ke tempat dengan potensial yang lebih tinggi.<ref>{{en}} {{cite web

Transpor aktif merupakan kebalikan dari transpor pasif dan bersifat tidak spontan. Arah perpindahan dari transpor ini melawan gradien konsentrasi. Transpor aktif membutuhkan bantuan dari beberapa protein. Contoh protein yang terlibat dalam transpor aktif ialah ''channel protein'' dan ''carrier protein'', serta [[ionofor]]. Ionofor merupakan [[antibiotik]] yang menginduksi transpor ion melalui membran sel maupun membran buatan.<ref>{{en}} {{cite web

[[Hormon]] [[tri-iodotironina]] yang dikenal sebagai aktivator [[enzim]] [[fosfatidil inositol-3 kinase]] dengan mekanisme dari dalam [[sitoplasma]] dengan bantuan [[integrin alfavbeta3]]. Lintasan enzim fosfatidil inositol-3 kinase, lebih lanjut akan memicu [[transkripsi]] genetik dari Na⁺ ATP sintase, K⁺ ATP sintase, dll, beserta penyisipan ATP sintase tersebut pada membran plasma, berikut regulasi dan modulasi aktivitasnya.<ref>{{en}} {{cite web

Pembentukan dwilapis lipid adalah proses yang menguras banyak energi ketika [[fosfolipid|gliserofosfolipid]] yang dijelaskan di atas berada di dalam lingkungan basah.<ref>Stryer ''et al.'', pp. 333–34.</ref> Di dalam sistem basah, gugus polar lipid berjejer menuju polar, lingkungan basah, sedangkan ekor hidrofobik memperkecil hubungannya dengan air dan cenderung menggerombol bersama-sama, membentuk [[vesikel]]; bergantung pada [[konsentrasi misel kritis|konsentrasi pada [[lipid]] lipid, interaksi biofisika ini dapat berujung pada pembentukan [[misel]], [[liposom]], atau [[lipida dwilapis lipid]]. Penggerombolan lainnya juga diamati dan membentuk bagian dari polimorfisma perilaku [[amfifila]] (lipid). [[Polimorfisme lipid]] adalah cabang pengkajian di dalam [[biofisika]] dan merupakan mata pelajaran penelitian akademik saat ini.<ref name="pmid18216768">{{cite journal |author=van Meer G, Voelker DR, Feigenson GW. |title=Membrane lipids: where they are and how they behave |journal=Nature Reviews. Molecular Cell Biology |volume=9 |issue=2 |pages=112–24 |year=2008 |pmid=18216768 |doi=10.1038/nrm2330}}</ref><ref name="pmid17051225">{{cite journal |author=Feigenson GW. |title=Phase behavior of lipid mixtures |journal=Nature Chemical Biology |volume=2 |issue=11 |pages=560–63 |year=2006|pmid=17051225 |doi=10.1038/nchembio1106-560}}</ref> Bentuk dwilapis dan misel di dalam medium polar oleh proses yang dikenal sebagai [[efek hidrofobik]].<ref>{{cite journal |author=Wiggins PM. |title=Role of water in some biological processes |journal=Microbiological Reviews |volume=54 |issue=4 |pages=432–49 |year=1990 |pmid=2087221 |url=http://www.pubmedcentral.nih.gov/picrender.fcgi?artid=372788&blobtype=pdf}}</ref> Ketika memecah zat lipofilik atau amfifilik di dalam lingkungan polar, molekul polar (yaitu, air di dalam larutan air) menjadi lebih teratur di sekitar zat lipofilik yang pecah, karena molekul polar tidak dapat membentuk [[ikatan hidrogen]] ke wilayah lipofilik daru [[amfifila]]. Jadi, di dalam lingkungan basah, molekul air membentuk kurungan "[[senyawa klatrat]]" tersusun di sekitar molekul lipofilik yang terpecah.<ref>{{cite journal |author=Raschke TM, Levitt M.|title=Nonpolar solutes enhance water structure within hydration shells while reducing interactions between them |journal=Proceedings of the National Academy of Sciences U.S.A. |volume=102 |issue=19 |pages=6777–82 |year=2005 |pmid=15867152 |url=http://www.pubmedcentral.nih.gov/articlerender.fcgi?tool=pubmed&pubmedid=15867152 | doi = 10.1073/pnas.0500225102}}</ref>

Hingga saat ini terdapat tiga teori mengenai membran [[mitokondria]]. Teori pertama mengatakan bahwa mitokondria memiliki satu lapisan membran.<ref>{{en}} {{cite web

}}</ref> Teori kedua mengatakan bahwa terdapat dua lapisan membran, yaitu ''membran sisi dalam'' dan ''membran sisi luar''.<ref>{{en}} {{cite book

}}</ref> Teori ketiga mengatakan bahwa mitokondria memiliki tiga lapisan, yaitu membran sisi dalam, membran sisi luar dan membran plasma.<ref>{{en}} {{cite book

}}</ref><ref>{{en}} {{cite book