Fosfolipid Bilayer – Pengertian, sifat, struktur, fungsi

Fosfolipid Bilayer adalah komponen universal dari semua membran sel. Struktur ini disebut “lipid dwilapis” karena terdiri dari dua lapisan asam lemak yang tersusun dalam dua lembar.

Fosfolipid Bilayer biasanya sekitar lima nanometer hingga sepuluh nanometer dan mengelilingi semua sel yang menyediakan struktur membran sel. Dengan ekor hidrofobik dari masing-masing lembar berinteraksi satu sama lain, interior hidrofobik terbentuk dan ini bertindak sebagai penghalang permeabilitas. Kelompok-kelompok kepala hidrofilik berinteraksi dengan media berair di kedua sisi bilayer. Dua lembar yang berlawanan juga dikenal sebagai selebaran.

Membran plasma terutama terdiri dari fosfolipid, yang terdiri dari asam lemak dan alkohol. Fosfolipid dalam membran plasma disusun dalam dua lapisan, yang disebut Fosfolipid Bilayer. Seperti yang ditunjukkan pada Gambar di bawah, setiap molekul fosfolipid memiliki kepala dan dua ekor. Kepala “mencintai” air (hidrofilik) dan ekor “membenci” air (hidrofobik). Ekor yang membenci air ada di bagian dalam membran, sedangkan kepala yang suka air menunjuk ke luar, menuju sitoplasma atau cairan yang mengelilingi sel.

Molekul yang hidrofobik dapat dengan mudah melewati membran plasma, jika mereka cukup kecil, karena mereka membenci air seperti bagian dalam membran. Molekul yang hidrofilik, di sisi lain, tidak dapat melewati membran plasma — setidaknya bukan tanpa bantuan — karena mereka mencintai air seperti bagian luar membran, dan karenanya dikeluarkan dari bagian dalam membran.

Fosfolipid Bilayer memiliki sifat unik. Mereka terbentuk dalam struktur seperti lembaran yang mengandung bagian hidrofilik dan hidrofobik. Membran terdiri dari lipid dan protein dan kadang-kadang bahkan karbohidrat.

Ada dua protein membran yang berbeda dalam lapisan ganda lipid. Protein membran integral melintasi lipid bilayer dan berdekatan dengan cairan ekstraseluler dan sitoplasma sel.

Protein membran perifer hanya mengikat ke permukaan protein integral dan hanya di kedua sisi membran, luar atau dalam. Protein spesifik pada permukaan membran memediasi fungsi yang berbeda. Sebagai contoh, pompa natrium-kalium memainkan peran utama dalam menyeimbangkan gradien konsentrasi antara cairan ekstraseluler dan di dalam sel.

Fosfolipid Bilayer juga memiliki sifat listrik yang, sebagaimana dibahas dengan pompa natrium-kalium, memungkinkan transfer ion melalui dan keluar dari bilayer lipid.

Struktur

Gambar Fosfolipid BilayerStruktur Fosfolipid Bilayer menjelaskan fungsinya sebagai penghalang. Lipid adalah lemak, seperti minyak, yang tidak larut dalam air karena ekor hidrofobiknya yang panjang. Interaksi hidrofobik di antara beberapa fosfolipid dan glikolipid, suatu struktur tertentu yang disebut lipid bilayer atau lembar bimolekuler lebih disukai.

Fosfolipid dan glikolipid memiliki gugus hidrofilik dan hidrofobik (amphiphilic atau amphipathic). Jadi, ketika beberapa fosfolipid atau glikolipid datang bersama dalam larutan air, ekor hidrofob berinteraksi satu sama lain untuk membentuk pusat hidrofobik, sedangkan kepala hidrofilik berinteraksi satu sama lain dengan membentuk lapisan hidrofilik pada setiap sisi dari titik bilayer secara radikal menuju arah pelarut polar.

Pembentukan fosfolipid bilayer ini bersifat spontan karena interaksi hidrofobik sangat menguntungkan struktur.Fosfolipid Bilayer adalah rakitan nonkovalen. Protein dan molekul lipid disatukan oleh interaksi nonkovalen seperti gaya Van der Waals (yang menyatukan ekor hidrofob) dan ikatan hidrogen (yang mengikat kepala hidrofilik dengan air), yang membantu menstabilkan struktur lapisan ganda lipid.

Rasio massa molekul lipid dan protein yang tertanam di dalamnya berkisar dari 1: 4 hingga 4: 1. Dua jenis protein ada dalam lipid bilayer : protein membran integral dan perifer. Protein membran integral melintasi lipid bilayer. Artinya, mereka berinteraksi secara luas dengan daerah hidrofobik (wilayah hidrokarbon) dari lapisan ganda lipid.

Protein membran integral berinteraksi oleh interaksi nonpolar. Protein membran perifer biasanya melekat pada permukaan protein integral; Oleh karena itu, mereka berada di kedua wajah lipid bilayer.

Protein membran perifer berinteraksi dengan gugus kepala hidrofilik dari molekul lipid. Protein perifer berikatan melalui ikatan elektrostatik dan hidrogen dengan kelompok kepala lipid. Mereka biasanya mengikat protein integral pada sisi sitoplasma atau ekstraseluler. Namun, mereka juga dapat secara kovalen menempel pada lapisan ganda oleh rantai hidrofobik.

Sifat

Karena interaksi ini, fosfolipid bilayer mewarisi sifat unik. Lapisan ganda lipid memiliki sifat “luas” – mereka dapat melampirkan dan membentuk kompartemen. Terakhir, mereka juga dapat pulih dengan cepat jika ada lubang di lipid bilayer karena alasan energetik.

Namun, fosfolipid dan glikolipid tidak membentuk misel seperti halnya asam lemak karena fosfolipid dan glikolipid memiliki dua rantai hidrokarbon dan mereka terlalu besar untuk mengorientasikan diri ke dalam bola seperti misel.

Sifat tambahan dari membran fosfolipid bilayer termasuk mereka adalah: seperti lembaran, dibentuk oleh lipid dan protein (kadang-kadang karbohidrat), bersifat amfifatik, memiliki beberapa bagian nonkovalen, asimetris, fluida, dan dipolarisasi secara elektrik.

Menggunakan model mosaik fluida, dapat dilihat bahwa bilayer mengalami difusi lateral yang cepat, tetapi flip-flop atau difusi transversal berlangsung sangat lambat. Ada juga transmembran alpha helix hidrofobik yang melewati membran, dengan komponen amina di sisi ekstraseluler dan gugus karboksi di sisi sitoplasma.

Sifat Membran:

  • 1. Bentuk struktur seperti lembaran
  • 2. Dibentuk oleh lipid dan protein (terkadang karbohidrat)
  • 3. Membran lipid bersifat amphipatik (memiliki sifat yang polar dan nonpolar)
  • 4. Protein spesifik memediasi fungsi membran (protein dapat meningkatkan permeabilitas membran)
  • 5. Ikatan non-kovalen (gaya hidrofobik membuat membran bersama
  • 6. Asimetris (biasanya karena protein)
  • 7. Struktur Cairan – fosfolipid terus bergerak
  • 8. Listrik terpolarisasi – memiliki kemampuan untuk mengisolasi / memisahkan muatan (EX: digunakan untuk menghasilkan ATP atau mentransfer sinyal saraf)

Fungsi

Sifat paling penting dari fosfolipid bilayer adalah ia merupakan struktur yang sangat kedap air. Impermeable berarti bahwa itu tidak memungkinkan molekul untuk melewatinya dengan bebas. Hanya air dan gas yang dapat dengan mudah melewati lapisan ganda. Sifat ini berarti bahwa molekul besar dan molekul polar kecil tidak dapat melewati lapisan ganda, dan dengan demikian membran sel, tanpa bantuan struktur lain. Properti ini dari air lipid bilayer menyeimbangkan dan molekul organik lainnya dari masuknya / terkelupas melalui sel dan lingkungan.

Sifat penting lainnya dari lipid bilayer adalah fluiditasnya. Fosfolipid bilayer mengandung molekul lipid, dan juga mengandung protein. Fluiditas bilayer memungkinkan mobilitas struktur ini dalam bilayer lipid. Fluiditas ini penting secara biologis, memengaruhi transportasi membran.

Fungsi membran bilayer lipid dimediasi oleh protein spesifik yang tertanam di dalamnya. Protein lipid bilayer berfungsi sebagai pompa, saluran, transduser energi, reseptor, dan enzim.

Pengaruh Lipid Bilayers pada Lingkungan Berair Lokal

Ketika mayoritas lipid dalam lapisan ganda adalah anionik, mereka menarik kation dan mengusir anion. Ini akan menghasilkan larutan lapisan ganda khusus yang dihabiskan dalam anion dan diperkaya dalam kation yang mengelilingi bilayer. Lapisan ini memiliki kemampuan untuk mengubah struktur dan fungsi protein membran. Sebuah pompa natrium / kalium yang digerakkan oleh ATP dalam bilayer memompa kalium ke dalam sel dan natrium keluar dari sel.

Peranan

Fakta dari lipid bilayer, itu membentuk dasar untuk membran sel yang sangat signifikan dalam biologi seluler. Jika tidak ada membran, tidak akan ada perbedaan antara kompartemen intra dan ekstraseluler. Jika tidak ada sel, tidak akan ada cara untuk memahami berapa banyak fenomena biologis dan kimia terjadi karena sel adalah blok bangunan dasar kehidupan. Menggunakan perbedaan antara hidrofilitas dan hidrofobisitas, walaupun sederhana, memiliki signifikansi dan konsekuensi yang sangat besar dalam bidang studi biokimia, jika bukan kehidupan itu sendiri. Ini juga merupakan contoh betapa rumit dan kompleksnya sel-sel dibuat untuk beroperasi untuk menghidupkan kehidupan.

Loading...

Tinggalkan Balasan

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *