Membran sel memiliki struktur yang agak kompleks, yang dapat dipertimbangkan dalam mikroskop elektron. Secara kasar, ini terdiri dari lapisan ganda lipid (lemak), di mana berbagai peptida (protein) tertanam di tempat berbeda. Ketebalan total membran sekitar 5-10 nm.

Struktur umum membran sel bersifat universal untuk seluruh dunia kehidupan. Namun, membran hewan mengandung inklusi kolesterol, yang menentukan kekakuannya. Perbedaan antara membran berbagai kingdom organisme terutama berkaitan dengan formasi supra-membran (lapisan). Jadi pada tumbuhan dan jamur terdapat dinding sel di atas membran (di bagian luar). Pada tumbuhan sebagian besar terdiri dari selulosa, dan pada jamur sebagian besar terdiri dari kitin. Pada hewan, lapisan supra membran disebut glikokaliks.

Nama lain dari membran sel membran sitoplasma atau membran plasma.

Sebuah studi yang lebih mendalam tentang struktur membran sel mengungkapkan banyak fitur yang berkaitan dengan fungsi yang dilakukannya.

Lapisan ganda lipid terutama terdiri dari fosfolipid. Ini adalah lemak, salah satu ujungnya mengandung residu asam fosfat yang memiliki sifat hidrofilik (yaitu menarik molekul air). Ujung kedua fosfolipid adalah rantai asam lemak yang memiliki sifat hidrofobik (tidak membentuk ikatan hidrogen dengan air).

Molekul fosfolipid dalam membran sel tersusun dalam dua baris sehingga “ujung” hidrofobiknya berada di dalam dan “kepala” hidrofiliknya berada di luar. Hasilnya adalah struktur yang cukup kuat yang melindungi isi sel dari lingkungan luar.

Inklusi protein dalam membran sel didistribusikan secara tidak merata, selain itu, bersifat mobile (karena fosfolipid dalam lapisan ganda memiliki mobilitas lateral). Sejak tahun 70-an abad XX mereka mulai dibicarakan struktur mosaik cair dari membran sel.

Tergantung pada bagaimana protein dimasukkan ke dalam membran, tiga jenis protein dibedakan: integral, semi-integral dan perifer. Protein integral melewati seluruh ketebalan membran, dan ujungnya menonjol di kedua sisi. Mereka terutama melakukan fungsi transportasi. Pada protein semi-integral, salah satu ujungnya terletak pada ketebalan membran, dan ujung lainnya keluar (dari luar atau dalam). Melakukan fungsi enzimatik dan reseptor. Protein perifer ditemukan pada permukaan luar atau dalam membran.

Ciri-ciri struktural membran sel menunjukkan bahwa itu adalah komponen utama kompleks permukaan sel, tetapi bukan satu-satunya. Komponen lainnya adalah lapisan supra-membran dan lapisan sub-membran.

Glikokaliks (lapisan supra-membran hewan) dibentuk oleh oligosakarida dan polisakarida, serta protein perifer dan bagian protein integral yang menonjol. Komponen glikokaliks menjalankan fungsi reseptor.

Selain glikokaliks, sel hewan juga memiliki formasi supramembran lainnya: lendir, kitin, perilemma (seperti membran).

Struktur supra membran pada tumbuhan dan jamur adalah dinding sel.

Lapisan submembran sel adalah sitoplasma permukaan (hialoplasma) dengan sistem kontraktil pendukung sel yang termasuk di dalamnya, yang fibrilnya berinteraksi dengan protein yang termasuk dalam membran sel. Berbagai sinyal ditransmisikan melalui ikatan molekuler tersebut.

Struktur biomembran. Membran pengikat sel dan organel membran sel eukariotik memiliki komposisi dan struktur kimia yang sama. Mereka termasuk lipid, protein dan karbohidrat. Lipid membran terutama diwakili oleh fosfolipid dan kolesterol. Kebanyakan protein membran adalah protein kompleks, seperti glikoprotein. Karbohidrat tidak terbentuk secara independen di dalam membran; karbohidrat terikat dengan protein dan lipid. Ketebalan membran adalah 7-10 nm.

Menurut model struktur membran mosaik fluida yang diterima secara umum, lipid membentuk lapisan ganda, atau lapisan ganda lipid, di mana “kepala” hidrofilik molekul lipid menghadap ke luar, dan “ekor” hidrofobik tersembunyi di dalam membran (Gbr. 2.24). “Ekor” ini, karena hidrofobisitasnya, memastikan pemisahan fase air dari lingkungan internal sel dan lingkungannya. Protein berhubungan dengan lipid melalui berbagai jenis interaksi. Beberapa protein terletak di permukaan membran. Protein seperti ini disebut periferal, atau dangkal. Protein lain sebagian atau seluruhnya terbenam dalam membran - ini adalah integral, atau protein yang terendam. Protein membran melakukan fungsi struktural, transportasi, katalitik, reseptor dan lainnya.

Membran tidak seperti kristal; komponennya terus bergerak, akibatnya muncul celah di antara molekul lipid - pori-pori tempat berbagai zat dapat masuk atau keluar sel.

Membran biologis berbeda dalam lokasinya di dalam sel, komposisi kimia dan fungsinya. Jenis membran utama adalah plasma dan internal.

Membran plasma(Gbr. 2.24) mengandung sekitar 45% lipid (termasuk glikolipid), 50% protein, dan 5% karbohidrat. Rantai karbohidrat, yang merupakan bagian dari protein-glikoprotein kompleks dan lipid-glikolipid kompleks, menonjol di atas permukaan membran. Glikoprotein plasmalemma sangat spesifik. Misalnya, mereka digunakan untuk saling mengenali sel, termasuk sperma dan sel telur.

Pada permukaan sel hewan, rantai karbohidrat membentuk lapisan permukaan tipis - glikokaliks. Hal ini terdeteksi di hampir semua sel hewan, namun tingkat ekspresinya bervariasi (10-50 µm). Glikokaliks menyediakan komunikasi langsung antara sel dan lingkungan luar, tempat terjadinya pencernaan ekstraseluler; Reseptor terletak di glikokaliks. Selain plasmalemma, sel bakteri, tumbuhan dan jamur juga dikelilingi oleh membran sel.

Membran dalam sel eukariotik membatasi bagian sel yang berbeda, membentuk “kompartemen” yang aneh - kompartemen, yang mendorong pemisahan berbagai proses metabolisme dan energi. Mereka mungkin berbeda-beda menurut komposisi kimia dan fungsi yang dijalankan, tetapi rencana struktur umumnya tetap sama.

Fungsi membran:

1. Membatasi. Idenya adalah bahwa mereka memisahkan ruang internal sel dari lingkungan luar. Membran bersifat semipermeabel, yaitu hanya zat-zat yang dibutuhkan sel yang dapat dengan bebas melewatinya, dan terdapat mekanisme untuk mengangkut zat-zat yang diperlukan.

2. Reseptor. Terutama terkait dengan persepsi sinyal lingkungan dan transfer informasi ini di dalam sel. Protein reseptor khusus bertanggung jawab atas fungsi ini. Protein membran juga bertanggung jawab untuk pengenalan seluler sesuai dengan prinsip “teman atau musuh”, serta pembentukan koneksi antar sel, yang paling banyak dipelajari adalah sinapsis sel saraf.

3. Katalis. Banyak kompleks enzim terletak di membran, akibatnya proses sintetik intensif terjadi pada membran tersebut.

4. Transformasi energi. Terkait dengan pembentukan energi, penyimpanannya dalam bentuk ATP dan konsumsinya.

5. Kompartmentalisasi. Membran juga membatasi ruang di dalam sel, sehingga memisahkan bahan awal reaksi dan enzim yang dapat melakukan reaksi terkait.

6. Pembentukan kontak antar sel. Meskipun ketebalan membran sangat kecil sehingga tidak dapat dibedakan dengan mata telanjang, di satu sisi membran berfungsi sebagai penghalang yang cukup andal bagi ion dan molekul, terutama yang larut dalam air, dan di sisi lain. , memastikan transportasi mereka masuk dan keluar sel.

Transportasi membran. Karena sel, sebagai sistem biologis dasar, adalah sistem terbuka, untuk memastikan metabolisme dan energi, mempertahankan homeostatis, pertumbuhan, iritabilitas, dan proses lainnya, diperlukan transfer zat melalui membran - transportasi membran (Gbr. 2.25). Saat ini pengangkutan zat melintasi membran sel dibagi menjadi aktif, pasif, endo dan eksositosis.

Transportasi pasif- ini adalah jenis transportasi yang terjadi tanpa konsumsi energi dari konsentrasi yang lebih tinggi ke konsentrasi yang lebih rendah. Molekul kecil non-polar yang larut dalam lemak (0 2, C0 2) dengan mudah menembus sel melalui difusi sederhana. Yang tidak larut dalam lipid, termasuk partikel kecil bermuatan, diambil oleh protein pembawa atau melewati saluran khusus (glukosa, asam amino, K+, PO 4 3-). Transportasi pasif jenis ini disebut difusi yang terfasilitasi. Air memasuki sel melalui pori-pori pada fase lipid, serta melalui saluran khusus yang dilapisi protein. Pengangkutan air melalui membran disebut secara osmosis(Gbr. 2.26).

Osmosis sangat penting dalam kehidupan suatu sel, karena jika ditempatkan dalam larutan yang konsentrasi garamnya lebih tinggi daripada larutan sel, maka air akan mulai keluar dari sel dan volume isi hidup akan mulai berkurang. Pada sel hewan, sel secara keseluruhan menyusut, dan pada sel tumbuhan, sitoplasmanya tertinggal di belakang dinding sel, yang disebut plasmolisis(Gbr. 2.27).

Ketika sel ditempatkan dalam larutan yang konsentrasinya lebih rendah dibandingkan sitoplasma, pengangkutan air terjadi dalam arah yang berlawanan - ke dalam sel. Namun, ekstensibilitas membran sitoplasma ada batasnya, dan sel hewan akhirnya pecah, sedangkan sel tumbuhan tidak membiarkan hal ini terjadi karena dinding selnya yang kuat. Fenomena terisinya seluruh ruang dalam sel dengan isi seluler disebut deplasmolisis. Konsentrasi garam intraseluler harus diperhitungkan saat menyiapkan obat, terutama untuk pemberian intravena, karena hal ini dapat menyebabkan kerusakan sel darah (untuk ini, larutan garam dengan konsentrasi natrium klorida 0,9% digunakan). Hal ini tidak kalah pentingnya dalam budidaya sel dan jaringan, serta organ hewan dan tumbuhan.

Transportasi aktif berlangsung dengan pengeluaran energi ATP dari konsentrasi suatu zat yang lebih rendah ke konsentrasi yang lebih tinggi. Itu dilakukan dengan menggunakan protein pompa khusus. Protein memompa K + , Na + , Ca 2+ dan ion lainnya melalui membran, yang mendorong pengangkutan zat organik penting, serta munculnya impuls saraf, dll.

Endositosis- ini adalah proses aktif penyerapan zat oleh sel, dimana membran membentuk invaginasi dan kemudian membentuk vesikel membran - fagosom, di dalamnya terkandung benda-benda yang diserap. Kemudian lisosom primer menyatu dengan fagosom dan terbentuk lisosom sekunder, atau fagolisosom, atau vakuola pencernaan. Isi vesikel dicerna oleh enzim lisosom, dan produk pemecahannya diserap dan diasimilasi oleh sel. Residu yang tidak tercerna dikeluarkan dari sel melalui eksositosis. Ada dua jenis utama endositosis: fagositosis dan pinositosis.

Fagositosis adalah proses penangkapan oleh permukaan sel dan penyerapan partikel padat oleh sel, dan pinositosis- cairan. Fagositosis terjadi terutama pada sel hewan (hewan uniseluler, leukosit manusia), menyediakan nutrisi bagi mereka, dan seringkali juga melindungi tubuh (Gbr. 2.28).

Melalui pinositosis, protein, kompleks antigen-antibodi diserap selama reaksi imun, dll. Namun, banyak virus juga memasuki sel melalui pinositosis atau fagositosis. Pada sel tumbuhan dan jamur, fagositosis praktis tidak mungkin dilakukan karena dikelilingi oleh membran sel yang kuat.

Eksositosis- proses kebalikan dari endositosis. Dengan cara ini, sisa-sisa makanan yang tidak tercerna dilepaskan dari vakuola pencernaan, dan zat-zat yang diperlukan untuk kehidupan sel dan tubuh secara keseluruhan dikeluarkan. Misalnya, transmisi impuls saraf terjadi karena pelepasan pembawa pesan kimia oleh neuron pengirim impuls - mediator, dan dalam sel tumbuhan beginilah cara karbohidrat tambahan pada membran sel disekresi.

Dinding sel sel tumbuhan, jamur dan bakteri. Di luar membran, sel dapat mengeluarkan kerangka yang kuat - membran sel, atau dinding sel.

Pada tumbuhan, dasar dari dinding sel adalah selulosa, dikemas dalam bundel 50-100 molekul. Ruang di antara mereka diisi dengan air dan karbohidrat lainnya. Membran sel tumbuhan dipenuhi dengan saluran - plasmodesmata(Gbr. 2.29), yang dilalui oleh membran retikulum endoplasma.

Plasmodesmata melakukan pengangkutan zat antar sel. Namun pengangkutan zat, seperti air, juga dapat terjadi di sepanjang dinding sel itu sendiri. Seiring waktu, berbagai zat, termasuk tanin atau zat mirip lemak, terakumulasi di dinding sel tumbuhan, yang menyebabkan lignifikasi atau suberisasi dinding sel itu sendiri, perpindahan air, dan kematian isi sel. Di antara dinding sel sel tumbuhan yang berdekatan terdapat spacer seperti jeli - pelat tengah yang menyatukannya dan menyatukan tubuh tumbuhan secara keseluruhan. Mereka dimusnahkan hanya selama proses pematangan buah dan saat daun rontok.

Dinding sel sel jamur terbentuk kitin- karbohidrat yang mengandung nitrogen. Mereka cukup kuat dan merupakan kerangka luar sel, tetapi tetap saja, seperti pada tumbuhan, mereka mencegah fagositosis.

Pada bakteri, dinding sel mengandung karbohidrat dengan fragmen peptida - murin, Namun, kandungannya sangat bervariasi antar kelompok bakteri. Polisakarida lain juga dapat dilepaskan ke luar dinding sel, membentuk kapsul lendir yang melindungi bakteri dari pengaruh luar.

Membran menentukan bentuk sel, berfungsi sebagai penopang mekanis, melakukan fungsi pelindung, memberikan sifat osmotik sel, membatasi peregangan isi hidup dan mencegah pecahnya sel, yang meningkat karena masuknya air. . Selain itu, air dan zat-zat terlarut di dalamnya mengatasi dinding sel sebelum masuk ke sitoplasma atau sebaliknya ketika keluar, sedangkan air diangkut melalui dinding sel lebih cepat daripada melalui sitoplasma.

9.5.1. Salah satu fungsi utama membran adalah partisipasi dalam transfer zat. Proses ini dicapai melalui tiga mekanisme utama: difusi sederhana, difusi terfasilitasi, dan transpor aktif (Gambar 9.10). Ingat fitur yang paling penting mekanisme ini dan contoh zat yang diangkut dalam setiap kasus.

Gambar 9.10. Mekanisme pengangkutan molekul melintasi membran

Difusi sederhana- transfer zat melalui membran tanpa partisipasi mekanisme khusus. Transportasi terjadi sepanjang gradien konsentrasi tanpa konsumsi energi. Melalui difusi sederhana, biomolekul kecil diangkut - H2O, CO2, O2, urea, zat bermolekul rendah hidrofobik. Laju difusi sederhana sebanding dengan gradien konsentrasi.

Difusi yang terfasilitasi- transfer zat melintasi membran menggunakan saluran protein atau protein pembawa khusus. Itu dilakukan sepanjang gradien konsentrasi tanpa konsumsi energi. Monosakarida, asam amino, nukleotida, gliserol, dan beberapa ion diangkut. Kinetika saturasi merupakan karakteristik - pada konsentrasi tertentu (jenuh) dari zat yang diangkut, semua molekul pembawa mengambil bagian dalam transfer dan kecepatan pengangkutan mencapai nilai maksimum.

Transportasi aktif- juga memerlukan partisipasi protein transpor khusus, tetapi transpor terjadi melawan gradien konsentrasi dan oleh karena itu memerlukan pengeluaran energi. Dengan mekanisme ini, ion Na+, K+, Ca2+, Mg2+ diangkut melalui membran sel, dan proton diangkut melalui membran mitokondria. Transpor aktif suatu zat dicirikan oleh kinetika saturasi.

9.5.2. Contoh sistem transpor yang melakukan transpor aktif ion adalah Na+,K+-adenosin triphosphatase (Na+,K+-ATPase atau Na+,K+-pompa). Protein ini terletak jauh di dalam membran plasma dan mampu mengkatalisis reaksi hidrolisis ATP. Energi yang dilepaskan selama hidrolisis 1 molekul ATP digunakan untuk mentransfer 3 ion Na+ dari sel ke ruang ekstraseluler dan 2 ion K+ dalam arah yang berlawanan (Gambar 9.11). Sebagai hasil kerja Na+,K+-ATPase, terjadi perbedaan konsentrasi antara sitosol sel dan cairan ekstraseluler. Karena perpindahan ion tidak ekuivalen, maka timbul beda potensial listrik. Dengan demikian timbul potensial elektrokimia yang terdiri dari energi beda potensial listrik Δφ dan energi selisih konsentrasi zat ΔC pada kedua sisi membran.

Gambar 9.11. Diagram pompa Na+, K+.

9.5.3. Transportasi partikel dan senyawa dengan berat molekul tinggi melintasi membran

Seiring dengan pengangkutan zat organik dan ion yang dilakukan oleh pembawa, terdapat mekanisme yang sangat khusus di dalam sel yang dirancang untuk menyerap senyawa bermolekul tinggi ke dalam sel dan menghilangkan senyawa bermolekul tinggi dari dalamnya dengan mengubah bentuk biomembran. Mekanisme ini disebut transportasi vesikular.

Gambar 9.12. Jenis transportasi vesikular: 1 - endositosis; 2 - eksositosis.

Selama transfer makromolekul, terjadi pembentukan dan fusi vesikel (vesikel) yang dikelilingi membran secara berurutan. Berdasarkan arah pengangkutan dan sifat zat yang diangkut, jenis-jenis pengangkutan vesikuler dibedakan sebagai berikut:

Endositosis(Gambar 9.12, 1) - perpindahan zat ke dalam sel. Tergantung pada ukuran vesikel yang dihasilkan, ada:

A) pinositosis — penyerapan makromolekul cair dan terlarut (protein, polisakarida, asam nukleat) menggunakan gelembung kecil (diameter 150 nm);

B) fagositosis — penyerapan partikel besar, seperti mikroorganisme atau sisa-sisa sel. Dalam hal ini, terbentuk vesikel besar yang disebut fagosom dengan diameter lebih dari 250 nm.

Pinositosis adalah karakteristik sebagian besar sel eukariotik, sedangkan partikel besar diserap oleh sel khusus - leukosit dan makrofag. Pada tahap pertama endositosis, zat atau partikel teradsorpsi pada permukaan membran; proses ini terjadi tanpa konsumsi energi. Pada tahap selanjutnya, membran dengan zat yang teradsorpsi semakin dalam ke dalam sitoplasma; invaginasi lokal yang dihasilkan pada membran plasma terlepas dari permukaan sel, membentuk vesikel, yang kemudian bermigrasi ke dalam sel. Proses ini dihubungkan oleh sistem mikrofilamen dan bergantung pada energi. Vesikel dan fagosom yang masuk ke dalam sel dapat bergabung dengan lisosom. Enzim yang terkandung dalam lisosom memecah zat yang terkandung dalam vesikel dan fagosom menjadi produk dengan berat molekul rendah (asam amino, monosakarida, nukleotida), yang diangkut ke dalam sitosol, di mana zat tersebut dapat digunakan oleh sel.

Eksositosis(Gambar 9.12, 2) - perpindahan partikel dan senyawa besar dari sel. Proses ini, seperti endositosis, terjadi dengan penyerapan energi. Jenis utama eksositosis adalah:

A) sekresi - penghapusan senyawa yang larut dalam air dari sel yang digunakan atau mempengaruhi sel-sel lain dalam tubuh. Hal ini dapat dilakukan baik oleh sel yang tidak terspesialisasi maupun oleh sel kelenjar endokrin, selaput lendir saluran pencernaan, yang disesuaikan untuk sekresi zat yang dihasilkannya (hormon, neurotransmiter, proenzim) tergantung pada kebutuhan spesifik tubuh.

Protein yang disekresikan disintesis pada ribosom yang berhubungan dengan membran retikulum endoplasma kasar. Protein-protein ini kemudian diangkut ke aparatus Golgi, di mana mereka dimodifikasi, dipekatkan, disortir, dan kemudian dikemas menjadi vesikel, yang dilepaskan ke dalam sitosol dan selanjutnya menyatu dengan membran plasma sehingga isi vesikel berada di luar sel.

Tidak seperti makromolekul, partikel kecil yang disekresikan, seperti proton, diangkut keluar sel menggunakan mekanisme difusi terfasilitasi dan transpor aktif.

B) pengeluaran - penghapusan zat-zat yang tidak dapat digunakan dari sel (misalnya, selama eritropoiesis, penghapusan zat mesh dari retikulosit, yang merupakan sisa-sisa organel yang dikumpulkan). Mekanisme ekskresinya tampaknya partikel yang diekskresikan awalnya terperangkap dalam vesikel sitoplasma, yang kemudian menyatu dengan membran plasma.

Membran biologis.
Istilah "membran" (Latin membrana - kulit, film) mulai digunakan lebih dari 100 tahun yang lalu untuk menunjukkan batas sel yang, di satu sisi, berfungsi sebagai penghalang antara isi sel dan lingkungan luar, dan di sisi lain, sebagai partisi semi-permeabel yang dapat dilewati air dan beberapa zat. Namun, fungsi membran tidak hanya sebatas itu saja, karena membran biologis membentuk dasar organisasi struktural sel.
Struktur membran. Menurut model ini, membran utama adalah lapisan ganda lipid di mana ekor molekul hidrofobik menghadap ke dalam dan kepala hidrofilik menghadap ke luar. Lipid diwakili oleh fosfolipid - turunan dari gliserol atau sphingosine. Protein berhubungan dengan lapisan lipid. Protein integral (transmembran) menembus membran dan terikat erat dengannya; yang perifer tidak menembus dan kurang terikat kuat pada membran. Fungsi protein membran: menjaga struktur membran, menerima dan mengubah sinyal dari lingkungan. lingkungan, pengangkutan zat tertentu, katalisis reaksi yang terjadi pada membran. Ketebalan membran berkisar antara 6 hingga 10 nm.

Sifat membran:
1. Fluiditas. Membran bukanlah struktur yang kaku; sebagian besar protein dan lipid penyusunnya dapat bergerak pada bidang membran.
2. Asimetri. Komposisi lapisan luar dan dalam baik protein maupun lipid berbeda. Selain itu, membran plasma sel hewan memiliki lapisan glikoprotein di bagian luarnya (glikokaliks, yang melakukan fungsi sinyal dan reseptor, dan juga penting untuk menyatukan sel menjadi jaringan)
3. Polaritas. Sisi luar membran membawa muatan positif, sedangkan sisi dalam membawa muatan negatif.
4. Permeabilitas selektif. Membran sel hidup, selain air, hanya memungkinkan molekul dan ion tertentu dari zat terlarut untuk melewatinya (Penggunaan istilah “semi-permeabilitas” dalam kaitannya dengan membran sel tidak sepenuhnya benar, karena konsep ini menyiratkan bahwa membran hanya memungkinkan molekul pelarut untuk melewatinya, sambil mempertahankan semua molekul dan ion zat terlarut.)

Membran sel luar (plasmalemma) adalah film ultramikroskopik setebal 7,5 nm, terdiri dari protein, fosfolipid, dan air. Film elastis yang dibasahi dengan baik oleh air dan dengan cepat mengembalikan integritasnya setelah rusak. Ia memiliki struktur universal, khas dari semua membran biologis. Posisi batas membran ini, partisipasinya dalam proses permeabilitas selektif, pinositosis, fagositosis, ekskresi produk ekskresi dan sintesis, dalam interaksi dengan sel tetangga dan perlindungan sel dari kerusakan menjadikan perannya sangat penting. Sel hewan di luar membran terkadang ditutupi dengan lapisan tipis yang terdiri dari polisakarida dan protein - glikokaliks. Pada sel tumbuhan, di luar membran sel terdapat dinding sel yang kuat yang memberikan dukungan eksternal dan mempertahankan bentuk sel. Ini terdiri dari serat (selulosa), polisakarida yang tidak larut dalam air.

Membran sel adalah struktur yang menutupi bagian luar sel. Ini juga disebut sitolema atau plasmalemma.

Formasi ini dibangun dari lapisan bilipid (bilayer) dengan protein yang tertanam di dalamnya. Karbohidrat yang menyusun plasmalemma berada dalam keadaan terikat.

Sebaran komponen utama plasmalemma adalah sebagai berikut: lebih dari separuh komposisi kimianya adalah protein, seperempatnya ditempati oleh fosfolipid, dan sepersepuluhnya adalah kolesterol.

Membran sel dan jenisnya

Membran sel adalah lapisan tipis yang dasarnya terdiri dari lapisan lipoprotein dan protein.

Menurut lokalisasinya, organel membran dibedakan, yang memiliki beberapa ciri pada sel tumbuhan dan hewan:

• mitokondria;
• inti;
• retikulum endoplasma;
• Kompleks Golgi;
• lisosom;
• kloroplas (dalam sel tumbuhan).

Ada juga membran sel dalam dan luar (plasmolemma).

Struktur membran sel

Membran sel mengandung karbohidrat yang menutupinya dalam bentuk glikokaliks. Ini adalah struktur supra-membran yang melakukan fungsi penghalang. Protein yang terletak di sini berada dalam keadaan bebas. Protein yang tidak terikat berpartisipasi dalam reaksi enzimatik, menyebabkan pemecahan zat ekstraseluler.

Protein membran sitoplasma diwakili oleh glikoprotein. Berdasarkan komposisi kimianya, protein yang seluruhnya termasuk dalam lapisan lipid (sepanjang keseluruhannya) diklasifikasikan sebagai protein integral. Juga perifer, tidak mencapai salah satu permukaan plasmalemma.

Yang pertama berfungsi sebagai reseptor, mengikat neurotransmiter, hormon dan zat lainnya. Protein penyisipan diperlukan untuk pembangunan saluran ion yang melaluinya pengangkutan ion dan substrat hidrofilik terjadi. Yang terakhir adalah enzim yang mengkatalisis reaksi intraseluler.

Sifat dasar membran plasma

Lapisan ganda lipid mencegah penetrasi air. Lipid adalah senyawa hidrofobik yang diwakili dalam sel oleh fosfolipid. Gugus fosfat menghadap ke luar dan terdiri dari dua lapisan: lapisan luar, diarahkan ke lingkungan ekstraseluler, dan lapisan dalam, membatasi isi intraseluler.

Daerah yang larut dalam air disebut kepala hidrofilik. Situs asam lemak diarahkan ke dalam sel, dalam bentuk ekor hidrofobik. Bagian hidrofobik berinteraksi dengan lipid di sekitarnya, yang memastikan keterikatan mereka satu sama lain. Lapisan ganda memiliki permeabilitas selektif di berbagai area.

Jadi, di bagian tengah, membran kedap terhadap glukosa dan urea; zat hidrofobik melewati sini dengan bebas: karbon dioksida, oksigen, alkohol. Kolesterol itu penting; kandungan kolesterol menentukan viskositas plasmalemma.

Fungsi membran sel luar

Ciri-ciri fungsi dirangkum secara singkat dalam tabel:

Fungsi membran	Keterangan
Peran penghalang	Plasmalemma melakukan fungsi pelindung, melindungi isi sel dari pengaruh agen asing. Berkat organisasi khusus protein, lipid, karbohidrat, semi-permeabilitas plasmalemma terjamin.
Fungsi reseptor	Zat aktif biologis diaktifkan melalui membran sel dalam proses pengikatan reseptor. Dengan demikian, reaksi imun dimediasi melalui pengenalan agen asing oleh aparatus reseptor sel yang terletak pada membran sel.
Fungsi transportasi	Kehadiran pori-pori pada plasmalemma memungkinkan Anda mengatur aliran zat ke dalam sel. Proses perpindahan terjadi secara pasif (tanpa konsumsi energi) untuk senyawa berkekuatan rendah berat molekul. Transportasi aktif dikaitkan dengan pengeluaran energi yang dilepaskan selama pemecahan adenosin trifosfat (ATP). Metode ini terjadi untuk transfer senyawa organik.
Partisipasi dalam proses pencernaan	Zat disimpan pada membran sel (penyerapan). Reseptor mengikat substrat, memindahkannya ke dalam sel. Sebuah gelembung terbentuk, terletak bebas di dalam sel. Penggabungan, vesikel tersebut membentuk lisosom dengan enzim hidrolitik.
Fungsi enzimatik	Enzim adalah komponen penting dari pencernaan intraseluler. Reaksi yang memerlukan partisipasi katalis terjadi dengan partisipasi enzim.

Apa pentingnya membran sel

Membran sel berperan dalam menjaga homeostatis karena tingginya selektivitas zat yang masuk dan keluar sel (dalam biologi disebut permeabilitas selektif).

Pertumbuhan plasmalemma membagi sel menjadi kompartemen (kompartemen) yang bertanggung jawab untuk melakukan fungsi tertentu. Membran yang dirancang khusus sesuai dengan pola mosaik cair memastikan integritas sel.