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

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

Nama lain membran sel adalah membran sitoplasma atau membran plasma.

Sebuah studi yang lebih dalam tentang struktur membran sel mengungkapkan banyak fitur yang terkait dengan fungsi yang dilakukan.

Lapisan ganda lipid terutama terdiri dari fosfolipid. Ini adalah lemak, yang 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 berbaris dalam dua baris sehingga "ujung" hidrofobiknya berada di dalam, dan "kepala" hidrofiliknya berada di luar. Ternyata strukturnya cukup kuat yang melindungi isi sel dari lingkungan luar.

Inklusi protein dalam membran sel tidak merata, selain itu, mereka bergerak (karena fosfolipid dalam lapisan ganda memiliki mobilitas lateral). Sejak tahun 70-an abad XX, orang mulai membicarakan struktur cairan-mosaik membran sel.

Tergantung pada bagaimana protein merupakan bagian dari membran, ada tiga jenis protein: integral, semi-integral dan perifer. Protein integral melewati seluruh ketebalan membran, dan ujungnya menonjol di kedua sisinya. Mereka terutama melakukan fungsi transportasi. Dalam protein semi-integral, satu ujung terletak di ketebalan membran, dan yang kedua keluar (dari luar atau dalam). Mereka melakukan fungsi enzimatik dan reseptor. Protein perifer ditemukan di permukaan luar atau dalam membran.

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

Glikokaliks (lapisan supramembran hewan) dibentuk oleh oligosakarida dan polisakarida, serta protein perifer dan bagian protein integral yang menonjol. Komponen glikokaliks melakukan fungsi reseptor.

Selain glikokaliks, sel hewan juga memiliki formasi supra-membran lainnya: lendir, kitin, perilemma (mirip dengan membran).

Pembentukan supra-membran pada tumbuhan dan jamur adalah dinding sel.

Lapisan submembran sel adalah sitoplasma permukaan (hialoplasma) dengan sistem kontraktil pendukung sel termasuk di dalamnya, fibril yang berinteraksi dengan protein yang membentuk membran sel. Berbagai sinyal ditransmisikan melalui senyawa molekul tersebut.

Struktur biomembran. Membran 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. Sebagian besar protein membran adalah protein kompleks seperti glikoprotein. Karbohidrat tidak terjadi sendiri di dalam membran, mereka terkait dengan protein dan lipid. Ketebalan membran adalah 7-10 nm.

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

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

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

membran plasma(Gbr. 2.24) mengandung sekitar 45% lipid (termasuk glikolipid), 50% protein, dan 5% karbohidrat. Rantai karbohidrat yang membentuk protein kompleks-glikoprotein dan lipid-glikolipid kompleks menonjol di atas permukaan membran. Glikoprotein plasmalemmal sangat spesifik. Jadi, misalnya, melalui mereka ada saling pengakuan sel, termasuk sperma dan sel telur.

Pada permukaan sel hewan, rantai karbohidrat membentuk lapisan permukaan tipis - glikokaliks. Telah ditemukan di hampir semua sel hewan, tetapi tingkat keparahannya tidak sama (10-50 mikron). Glikokaliks menyediakan koneksi langsung sel dengan lingkungan eksternal; pencernaan ekstraseluler terjadi di dalamnya; reseptor terletak di glikokaliks. Sel-sel bakteri, tumbuhan dan jamur, selain plasmalemma, juga dikelilingi oleh membran sel.

Membran dalam sel eukariotik membatasi berbagai bagian sel, membentuk semacam "kompartemen" - kompartemen, yang berkontribusi pada pemisahan berbagai proses metabolisme dan energi. Mereka mungkin berbeda dalam komposisi dan fungsi kimia, tetapi mereka mempertahankan rencana umum struktur.

Fungsi membran:

1. Membatasi. Ini terdiri dari fakta bahwa mereka memisahkan ruang internal sel dari lingkungan eksternal. Membran itu semi-permeabel, yaitu, hanya zat-zat yang diperlukan untuk sel yang dapat dengan bebas mengatasinya, sementara ada mekanisme untuk mengangkut zat-zat yang diperlukan.

2. Reseptor. Hal ini terutama terkait dengan persepsi sinyal lingkungan dan transfer informasi ini ke dalam sel. Protein reseptor khusus bertanggung jawab untuk fungsi ini. Protein membran juga bertanggung jawab untuk pengenalan seluler sesuai dengan prinsip "teman atau musuh", serta untuk 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 mereka.

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

5. Kompartemenisasi. Membran juga membatasi ruang di dalam sel, sehingga memisahkan zat awal reaksi dan enzim yang dapat melakukan reaksi yang sesuai.

6. Pembentukan kontak antar sel. Terlepas dari kenyataan bahwa ketebalan membran sangat kecil sehingga tidak dapat dibedakan dengan mata telanjang, di satu sisi, ia berfungsi sebagai penghalang yang cukup andal untuk ion dan molekul, terutama yang larut dalam air, dan di sisi lain, itu memastikan transfer mereka ke dalam sel dan keluar.

transportasi membran. Karena fakta bahwa sel, sebagai sistem biologis dasar, adalah sistem terbuka, untuk memastikan metabolisme dan energi, mempertahankan homeostasis, pertumbuhan, iritabilitas, dan proses lainnya, transfer zat melalui membran diperlukan - 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 pengeluaran energi dari konsentrasi yang lebih tinggi ke yang lebih rendah. Molekul non-polar kecil (0 2 , CO 2 ) yang larut dalam lipid dengan mudah menembus sel dengan: difusi sederhana. Tidak larut dalam lipid, termasuk partikel kecil bermuatan, diambil oleh protein pembawa atau melewati saluran khusus (glukosa, asam amino, K +, PO 4 3-). Jenis transpor pasif ini disebut difusi yang terfasilitasi. Air memasuki sel melalui pori-pori dalam fase lipid, serta melalui saluran khusus yang dilapisi dengan protein. Pengangkutan air melalui membran disebut osmosa(Gbr. 2.26).

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

Ketika sel ditempatkan dalam larutan yang kurang pekat daripada sitoplasma, air diangkut ke arah yang berlawanan - ke dalam sel. Namun, ada batasan untuk perpanjangan membran sitoplasma, dan sel hewan akhirnya pecah, sedangkan pada sel tumbuhan ini tidak diperbolehkan oleh dinding sel yang kuat. Fenomena mengisi seluruh ruang internal sel dengan konten seluler disebut deplasmolisis. Konsentrasi garam intraseluler harus diperhitungkan saat menyiapkan obat, terutama untuk pemberian intravena, karena 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 dilanjutkan dengan pengeluaran energi ATP dari konsentrasi zat yang lebih rendah ke zat yang lebih tinggi. Ini dilakukan dengan bantuan pompa protein khusus. Protein memompa ion K +, Na +, Ca 2+ dan lainnya melalui membran, yang berkontribusi pada pengangkutan zat organik paling penting, serta munculnya impuls saraf, dll.

Endositosis- ini adalah proses aktif penyerapan zat oleh sel, di mana membran membentuk invaginasi, dan kemudian membentuk vesikel membran - fagosom di mana benda-benda yang diserap tertutup. Lisosom primer kemudian bergabung dengan fagosom untuk membentuk lisosom sekunder, atau fagolisosom, atau vakuola pencernaan. Isi vesikel dibelah oleh enzim lisosom, dan produk pembelahan diserap dan diasimilasi oleh sel. Residu yang tidak tercerna dikeluarkan dari sel melalui eksositosis. Ada dua jenis utama endositosis: fagositosis dan pinositosis.

Fagositosis- ini adalah proses penangkapan oleh permukaan sel dan penyerapan partikel padat oleh sel, dan pinositosis- cairan. Fagositosis terjadi terutama pada sel hewan (hewan bersel tunggal, leukosit manusia), fagositosis menyediakan nutrisi mereka, dan seringkali perlindungan tubuh (Gbr. 2.28).

Melalui pinositosis terjadi penyerapan protein, kompleks antigen-antibodi dalam proses reaksi imun, dll. Namun, banyak virus juga masuk ke dalam sel melalui pinositosis atau fagositosis. Dalam sel tumbuhan dan jamur, fagositosis praktis tidak mungkin, karena mereka dikelilingi oleh membran sel yang kuat.

Eksositosis merupakan kebalikan dari proses endositosis. Dengan demikian, residu makanan yang tidak tercerna dilepaskan dari vakuola pencernaan, zat yang diperlukan untuk kehidupan sel dan organisme secara keseluruhan dikeluarkan. Misalnya, transmisi impuls saraf terjadi karena pelepasan mediator kimia oleh neuron yang mengirimkan impuls - mediator, dan dalam sel tumbuhan, karbohidrat tambahan dari membran sel dilepaskan dengan cara ini.

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

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

Plasmodesmata mengangkut 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 seperti lemak, menumpuk di membran sel tanaman, yang menyebabkan lignifikasi atau penyumbatan dinding sel itu sendiri, perpindahan air dan kematian isi seluler. Di antara dinding sel sel tanaman tetangga ada bantalan seperti jeli - pelat tengah yang mengikatnya menjadi satu dan merekatkan tubuh tanaman secara keseluruhan. Mereka dihancurkan hanya dalam proses pematangan buah dan ketika daun jatuh.

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 - murein, namun, kandungannya bervariasi secara signifikan pada kelompok bakteri yang berbeda. Di luar dinding sel, polisakarida lain juga dapat dilepaskan, membentuk kapsul mukosa yang melindungi bakteri dari pengaruh luar.

Cangkang menentukan bentuk sel, berfungsi sebagai penopang mekanis, melakukan fungsi pelindung, menyediakan sifat osmotik sel, membatasi peregangan isi hidup dan mencegah pecahnya sel, yang meningkat karena masuknya air. Selain itu, air dan zat terlarut di dalamnya mengatasi dinding sel sebelum memasuki sitoplasma atau, sebaliknya, ketika meninggalkannya, sementara air diangkut sepanjang dinding sel lebih cepat daripada melalui sitoplasma.

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

Gambar 9.10. Mekanisme transpor molekul melintasi membran

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

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

transportasi aktif- juga membutuhkan partisipasi protein pembawa khusus, tetapi transfer terjadi melawan gradien konsentrasi dan oleh karena itu membutuhkan energi. Dengan bantuan mekanisme ini, ion Na+, K+, Ca2+, Mg2+ diangkut melalui membran sel, dan proton melalui membran mitokondria. Transpor aktif zat ditandai dengan kinetika saturasi.

9.5.2. Contoh sistem transpor yang melakukan transpor ion aktif adalah Na+,K+ -adenosin trifosfatase (Na+,K+ -ATPase atau Na+,K+ -pompa). Protein ini terletak pada ketebalan 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 dari aksi Na + , K + -ATPase, perbedaan konsentrasi dibuat antara sitosol sel dan cairan ekstraseluler. Karena pengangkutan ion tidak setara, perbedaan potensial listrik muncul. Dengan demikian, potensi elektrokimia muncul, yang merupakan jumlah energi dari perbedaan potensial listrik dan energi dari perbedaan konsentrasi zat di kedua sisi membran.

Gambar 9.11. Skema Na+, K+ -pompa.

9.5.3. Transfer melalui membran partikel dan senyawa makromolekul

Seiring dengan pengangkutan zat organik dan ion yang dilakukan oleh pembawa, ada mekanisme yang sangat khusus di dalam sel yang dirancang untuk menyerap dan menghilangkan senyawa makromolekul dari sel dengan mengubah bentuk biomembran. Mekanisme seperti itu disebut transportasi vesikular.

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

Selama transfer makromolekul, pembentukan berurutan dan fusi vesikel (vesikel) yang dikelilingi oleh membran terjadi. Menurut arah transportasi dan sifat zat yang ditransfer, jenis transportasi vesikular berikut dibedakan:

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

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

b) fagositosis - penyerapan partikel besar, seperti mikroorganisme atau puing-puing sel. Dalam hal ini, vesikel besar terbentuk, 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 dari membran plasma menyatu 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 sitosol, di mana mereka dapat digunakan oleh sel.

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

sebuah) sekresi - penghapusan dari sel senyawa yang larut dalam air yang digunakan atau mempengaruhi sel-sel lain dari tubuh. Ini dapat dilakukan baik oleh sel-sel non-khusus dan sel-sel kelenjar endokrin, mukosa saluran pencernaan, disesuaikan untuk sekresi zat yang mereka hasilkan (hormon, neurotransmiter, proenzim), tergantung pada kebutuhan spesifik tubuh. .

Protein yang disekresikan disintesis pada ribosom yang terkait dengan membran retikulum endoplasma kasar. Protein ini kemudian diangkut ke aparatus Golgi, di mana mereka dimodifikasi, dipekatkan, disortir, dan kemudian dikemas ke dalam vesikel, yang dibelah 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 dari sel zat yang tidak dapat digunakan (misalnya, penghapusan zat retikuler dari retikulosit selama eritropoiesis, yang merupakan sisa agregat organel). Mekanisme ekskresi, tampaknya, terdiri dari fakta bahwa pada awalnya partikel yang diekskresikan berada di vesikel sitoplasma, yang kemudian bergabung dengan membran plasma.

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

Sifat membran:
1. Fluiditas. Membran bukanlah struktur yang kaku; sebagian besar protein dan lipidnya dapat bergerak dalam 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 luar (glikokaliks, yang melakukan fungsi sinyal dan reseptor, dan juga penting untuk menyatukan sel ke dalam jaringan)
3. Polaritas. Bagian luar membran membawa muatan positif, sedangkan bagian dalam membawa muatan negatif.
4. Permeabilitas selektif. Selain air, membran sel hidup hanya melewatkan molekul dan ion tertentu dari zat terlarut (Penggunaan istilah "semipermeabilitas" dalam kaitannya dengan membran sel tidak sepenuhnya benar, karena konsep ini menyiratkan bahwa membran hanya melewati pelarut molekul, sambil mempertahankan semua molekul dan ion terlarut.)

Membran sel luar (plasmalemma) adalah film ultramikroskopik setebal 7,5 nm, terdiri dari protein, fosfolipid, dan air. Film elastis, dibasahi dengan baik oleh air dan dengan cepat memulihkan integritas setelah kerusakan. Ia memiliki struktur universal, yang khas dari semua membran biologis. Posisi batas membran ini, partisipasinya dalam proses permeabilitas selektif, pinositosis, fagositosis, ekskresi produk ekskresi dan sintesis, dalam hubungannya dengan sel tetangga dan melindungi sel dari kerusakan, menjadikan perannya sangat penting. Sel-sel hewan di luar membran kadang-kadang ditutupi dengan lapisan tipis yang terdiri dari polisakarida dan protein - glikokaliks. Sel tumbuhan di luar membran sel memiliki dinding sel yang kuat yang menciptakan 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 cytolemma atau plasmolemma.

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

Distribusi komponen utama membran plasma adalah sebagai berikut: lebih dari setengah komposisi kimianya adalah protein, seperempatnya ditempati oleh fosfolipid, dan sepersepuluh adalah kolesterol.

Membran sel dan jenisnya

Membran sel adalah film tipis, yang didasarkan pada lapisan lipoprotein dan protein.

Dengan lokalisasi, organel membran dibedakan, yang memiliki beberapa fitur pada sel tumbuhan dan hewan:

• mitokondria;
• inti;
• retikulum endoplasma;
• kompleks Golgi;
• lisosom;
• kloroplas (pada 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 terlibat dalam reaksi enzimatik, memberikan pemecahan zat ekstraseluler.

Protein membran sitoplasma diwakili oleh glikoprotein. Menurut komposisi kimianya, protein diisolasi yang sepenuhnya termasuk dalam lapisan lipid (seluruhnya) - 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 di mana ion dan substrat hidrofilik diangkut. Yang terakhir adalah enzim yang mengkatalisis reaksi intraseluler.

Sifat dasar membran plasma

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

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

Jadi, di tengah, membran tidak permeabel terhadap glukosa dan urea, zat hidrofobik lewat dengan bebas di sini: karbon dioksida, oksigen, alkohol. Kolesterol penting, kandungan yang terakhir menentukan viskositas membran plasma.

Fungsi membran luar sel

Karakteristik fungsi secara singkat tercantum dalam tabel:

Fungsi membran	Keterangan
peran penghalang	Plasmalemma melakukan fungsi pelindung, melindungi isi sel dari efek agen asing. Karena organisasi khusus protein, lipid, karbohidrat, semi-permeabilitas membran plasma dipastikan.
Fungsi reseptor	Melalui membran sel, zat aktif biologis diaktifkan dalam proses mengikat reseptor. Dengan demikian, reaksi imun dimediasi melalui pengenalan agen asing oleh aparatus reseptor sel yang terlokalisasi pada membran sel.
fungsi transportasi	Kehadiran pori-pori di plasmalemma memungkinkan Anda untuk mengatur aliran zat ke dalam sel. Proses transfer berlangsung secara pasif (tanpa konsumsi energi) untuk senyawa dengan berat molekul rendah. Transfer 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 vesikel terbentuk, berbaring bebas di dalam sel. Penggabungan, vesikel tersebut membentuk lisosom dengan enzim hidrolitik.
Fungsi enzimatik	Enzim, komponen penting dari pencernaan intraseluler. Reaksi yang memerlukan partisipasi katalis dilanjutkan dengan partisipasi enzim.

Apa pentingnya membran sel?

Membran sel terlibat dalam mempertahankan homeostasis karena selektivitas tinggi zat yang masuk dan keluar sel (dalam biologi ini disebut permeabilitas selektif).

Hasil dari plasmolemma membagi sel menjadi kompartemen (kompartemen) yang bertanggung jawab untuk melakukan fungsi tertentu. Membran yang diatur secara khusus, sesuai dengan skema mosaik fluida, memastikan integritas sel.