Sel-sel dalam tubuh manusia memanfaatkan bahan dari lingkungan mereka untuk mempertahankan fungsi selular. Struktur membran sel memainkan peran penting dalam menjaga kesehatan sel. Membran ini terbuat dari bahan yang memungkinkan oksigen dan nutrisi untuk melakukan perjalanan ke dalam sel dan limbah bahan untuk bepergian keluar.

Membran Sel – Pengertian, Fungsi, Cara Kerja, Komponen & Sifat – Membran sel adalah membran yang dimana memiliki oleh semua jenis sel yang berupa lapisan yang disebut dengan membran plasma yang memisahkan sel dengan lingkungan di luar sel. Untuk fungsinya ialah melindungi inti sel dan sistem kelangsungan hidup yang bekerja di dalam sitoplasma.

Struktur dan komponen penyusun Membran sel. Membran sel merupakan lapisan yang melindungi inti sel dan sitoplasma. Membran sel membungkus organel-organel dalam sel. Membran sel juga merupakan alat transportasi bagi sel yaitu tempat masuk dan keluarnya zat-zat yang dibutuhkan dan tidak dibutuhkan oleh sel. Struktur membran ialah dua lapis lipid (lipid bilayer) dan memiliki permeabilitas tertentu sehingga tidak semua molekul dapat melalui membran sel.

Identifikasi Membran Sel

Struktur membran sel dirancang untuk menjaga isi internal sel utuh, serta menjaga bahan yang tidak dibutuhkan keluar. Membran terdiri dari sejumlah lubang di mana proses kimia dan pertukaran materi berlangsung. Tertanam di dalam membran adalah serius molekul protein yang membantu mempertahankan struktur membran, serta koordinasi pertukaran kimia antara sel dan lingkungannya.

Komponen Membran Sel

Struktur membran sel terdiri dari protein dan fosfolipid. Fosfolipid adalah senyawa organik yang terbuat dari lemak, atau minyak. Bahan-bahan membuat sebagian besar permukaan membran. Protein berada dalam celah-celah dibangun ke membran. Protein mengatur molekul yang bergerak masuk dan keluar dari sel. Fluida Mosaic Model adalah teori yang menggambarkan susunan protein-fosfolipid seperti yang dirancang untuk bertindak sebagai bahan cairan yang terdiri dari mosaik komponen yang meningkatkan fungsi membran.

Komponen utama membran sel terdiri atas fosfolipid, selain itu terdapat senyawa lipid seperti sfingomyelin, kolesterol, dan glikolipida. Fosfolipid memiliki dua bagian yaitu bagian yang bersifat hidrofilik dan bagian yang bersifat hidrofobik. Bagian hidrofobik merupakan bagian yang terdiri atas asam lemak. Sedangkan bagian hidrofilik terdiri atas gliserol, fosfat, dan gugus tambahan seperti kolin, serin, dan lain-lain. Penamaan fosfolipid dan sifat masing-masing akan bergantung pada jenis gugus tambahan yang dimiliki oleh fosfolipid.

Jenis-jenis fosfolipid penyusun membran sel antara lain adalah : fosfokolin (pc), fosfoetanolamin (pe), fosfoserin (ps), dan fosfoinositol (pi). Secara alami di alam fosfolipid akan membentuk struktur misel (struktur menyerupai bola) atau membran lipid 2 lapis. Karena strukturnya yang dinamis maka komponen fosfolipid di membran dapat melakukan pergerakan dan perpindahan posisi. Pergerakan yang terjadi antara lain adalah pergerakan secara lateral (Pergerakan molekul lipid dengan tetangganya pada monolayer membran) dan pergerakan secara flip flop (Tipe pergerakan trans bilayer).

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. Secara umum sel-sel yang menyusun tubuh  manusia mempunyai struktur dasar yang terdiri dari membran sel, protoplasma dan inti sel (nukleus).

Ketiganya mempunyai komposisi kimia yang terdiri dari air, elektrolit, protein, lemak dan karbohidrat.

  1. Air

Medium cairan utama dari sel adalah air, yang terdapat dalam konsentrasi 70-85%. Banyak bahan-bahan kimia sel larut dalam air, sedang yang lain terdapat dalam bentuk suspensi atau membranous.

  1. Elektrolit

Elektrolit terpenting dari sel adalah Kalium, Magnesium, Fosfat,  Bikarbonat, Natrium, Klorida dan Kalsium. Elekrolit menyediakan bahan inorganis untuk reaksi selluler dan terlibat dalam mekanisme kontrol sel.

  1. Protein

Memegang peranan penting pada hampir semua proses fisiologis dan dapat diringkaskan sebagai berikut :

  1. Proses enzimatik
  2. Proses transport dan penyimpanan
  3. Proses pergerakan
  4. Fungsi mekanik
  5. Proses imunologis
  6. Pencetus dan penghantar impuls pada sel saraf
  7. Mengatur proses pertumbuhan dan regenerasi

Membran sel bersifat permeable terhadap ion dan molekul polar spesifik. Substansi hidrofilik menghindari kontak dengan bilayer lipid dengan cara melewati protein transport yang melintangi membrane. Beberapa fungsi protein membrane adalah (Campbell et al., 2000):

Protein Membran Sel

Membran sel memiliki struktur bilayer dimana bahan protein menyeberang dari satu lapisan ke yang lain. Beberapa molekul protein hanya lulus setengah jalan melalui membran sementara yang lain melewati semua jalan melalui. Dua jenis protein yang terkandung dalam struktur membran sel. Protein integral yang tertanam di dalam struktur membran. Beberapa integral berfungsi sebagai jalur untuk ion dan molekul untuk mendapatkan masuk ke sel. Protein perifer duduk di permukaan dalam dan luar membran, atau mungkin melekat pada ujung bahan protein terpisahkan. Peripherals berperan dalam proses pensinyalan sel, dan membantu untuk menjaga keseimbangan kimia dalam sel.

Transportasi aktif

Struktur membran sel memungkinkan molekul protein untuk mendorong bahan ke interior sel. Ketika energi dibutuhkan untuk mencapai hal ini, transpor aktif adalah mekanisme dimana molekul protein mengkoordinasikan proses ini. Karena protein integral melewati semua jalan melalui membran, mereka adalah  yang menyediakan jalur, dan mengkoordinasikan proses-proses kimia. Setiap jenis molekul protein dirancang untuk mengangkut mineral tertentu atau nutrisi ke dalam sel. Mekanisme transpor aktif juga menyediakan tekanan yang diperlukan untuk memindahkan ion ke dalam sel ion-terkonsentrasi ditemukan di otak.

Struktur Membran Sel
Struktur Membran Sel

Transportasi pasif

Kegiatan transportasi pasif dalam struktur membran sel tidak memerlukan energi output sebagai molekul dapat bergerak bebas melintasi membran. Molekul protein tertentu bisa berfungsi sebagai saluran yang menyediakan akses ke dalam sel. Beberapa molekul kimia, seperti oksigen, cukup kecil untuk melewati struktur berpori membran itu sendiri. Dalam proses yang disebut difusi difasilitasi, molekul protein tertentu bertindak sebagai pembantu yang memandu molekul gizi tertentu, seperti glukosa, melalui membran. Osmosis adalah mekanisme transportasi lain pasif yang memungkinkan ion untuk melewati sel membran. Proses ini terjadi secara alami sesuai dengan konsentrasi ion sekarang baik di luar maupun di dalam sel.