PERMEABILITAS MEMBRAN SEL Dasar Teori Setiap sel memiliki keistimewaan, antara lain memiliki membran yang merupakan batas dari sel dan bagian internalnya yang bervariasi. Membran sel beperan dalam menetapkan batas-batas dari sel, sebagai tempat terjadinya fungsi-fungsi khusus, berisi protein transport yang menyediakan dan mengatur pergerakan substansi-subtansi yang masuk ke dan keluar dari sel dan bagian-bagiannya, mengandung reseptor yang diperlukan untuk mendeteksi sinyal-sinyal eksternal dan melakukan suatu mekanisme untuk komunikasi sel (Becker, dkk., 2000). Membran sel bersifat permeabel terhadap ion dan molekul polar spesifik. Substansi hidrofilik menghindari kontak dengan bilayer lipid dengan lewat melalui protein transpor yang merintangi membran. Sejumlah protein transpor berfungsi karena memiliki saluran hidrofilik yang digunakan oleh molekul tertentu sebagai saluran untuk melewati membran. Protein transpor lain mengikat senyawa yang dibawa dan secara fisik menggerakkannya melintasi membran. Dengan demikian, permeabilitas selektif membran tergantung pada rintangan pembeda pada bilayer lipid maupun protein transpor spesifik yang ada di dalam membran (Campbell, dkk., 2000). Membran sel terdiri atas dua lapis molekul fosfolipid. Bagian ekor dengan asam lemak yang bersifat hidrofobik (non polar), kedua lapis molekul tersebut saling berorientasi kedalam, sedangkan bagian kepala bersifat hidrofilik (polar), mengarah ke lingkungan yang berair. Komponen protein terletak pada membran dengan posisi yang berbeda-beda. Beberapa protein terletak periferal, sedangkan yang lain tertanam integral dalam lapis ganda fosfolipid (Bima. 2008). Terdapat sekitar 50% lipid dari massa membran plasma sel kebanyakan hewan dan hampir seluruh sisanya adalah protein. Membran plasma memiliki peran sebagai membran yang selektive permeabel. membran ini memungkinkan beberapa substansi dapat melintasinya dengan mudah daripada substansi yang lain. Permeabilitas membran

tergantung pada fluiditas inti hidrofobik membran dan aktivitas protein pengangkutnya. Keadaan lingkungan juga mempengaruhi permeabilitas membran terhadap suatu larutan (Bima, 2008). Komposisi lipid dan protein penyusun membran bervariasi, bergantung pada jenis dan fungsi membran itu sendiri. Namun demikian membran mempunyai ciri-ciri yang sama, yaitu bersifat selektif permeabel terhadap molekul-molekul. Air, gas, dan molekul kecil hidrofobik secara bebas dapat melewati membran secara difusi sederhana. Ion dan molekul polar yang tidak bermuatan harus dibantu oleh protein permease spesifik untuk dapat diangkut melalui membran dengan proses yang disebut difusi terbantu (fasilitated diffusion). Kedua cara pengangkutan ini disebut transpor pasif. Untuk mengangkut ion dan molekul dalam arah yang melawan ataupun gradien konsentrasi, juga suatu proses transpor aktif harus diterapkan. Dalam hal ini protein aktifnya memerlukan energi berupa ATP, digunakan cara couple lewat proses antiport dan symport (Bima, 2008). Penampang melintang dari bilayer lipid memperlihatkan bahwa molekul-molekul lipid memiliki sebuah kepala globular (polar) dan sebuah daerah ekor (non-polar). Setiap baris lipid adalah lembaran. Karenanya, membran plasma terdiri dari dua lembaran dengan bagian ion-polar mengarah ke dalam (utmb, 2008). Tipe lain lipid pada membran adalah kolesterol. Jumlah kolesterol dapat berfariasi untuk setiap tipe membran yang berbeda. Membran plasma hampir semuanya memiliki satu kolesterol per molekul fosfolipid. Glikolipid juga menyusun membran. Glikolipid menyerupai seperti kumpulan gula warna biru yang menempel pada bagian ekstraselluler. Glikolipid dapat menyatu pada membran. Komponen-komponen ini dapat melindungi, insulator dan tempat respon binding (Albert and Childs, 1994). 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. Struktur membran sel yaitu model mozaik fluida yang dikemukakan oleh Singer dan Nicholson pada tahun 1972. Pada teori mozaik fluida membran merupakan 2 lapisan lemak dalam bentuk fluida dengan molekul lipid yang dapat berpindah secara lateral di sepanjang lapisan membran. Protein membran tersusun secara tidak beraturan yang menembus lapisan lemak. Jadi dapat dikatakan membran sel sebagai struktur yang dinamis dimana komponen-komponennya bebas bergerak dan dapat terikat bersama dalam berbagai bentuk interaksi semipermanen Komponen penyusun membran sel antara lain adalah phosfolipids, protein, oligosakarida, glikolipid, dan kolesterol.

Gambar 1. Model membran menurut Singer dan Nicolson dan model membran Robertson (Thorpe, 1984)

Komponen utama membran sel terdiri atas Phosfolipid, selain itu terdapat senyawa lipid seperti sfingomyelin, kolesterol, dan glikolipida. Phosfolipid 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, phosfat, dan gugus tambahan seperti kolin, serin, dan lain-lain. Penamaan phosfolipid dan sifat masing-masing akan bergantung pada jenis gugus tambahan yang dimiliki oleh phosfolipid. Jenis-jenis phosfolipid penyusun membran sel antara lain adalah : phosfokolin (pc), phosfoetanolamin (pe), phosfoserin (ps), dan phosfoinositol (pi). Secara alami di alam phosfolipid akan membentuk struktur misel (struktur menyerupai bola) atau membran lipid 2 lapis. Karena strukturnya yang dinamis maka komponen phosfolipid 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). Protein ini terintegrasi pada lapisan lipid dan menembus 2 lapisan lipid / transmembran. Protein integral memiliki domain membentang di luar sel dan di sitoplasma. Bersifat amfipatik, mempunyai sekuen helix protein, hidrofobik, menembus lapisan lipida, dan untaian asam amino hidrofilik. Banyak diantaranya merupakan glikoprotein, gugus gula pada sebelah luar sel. Di sintesis di RE, gula dimodifikasi di badan golgi. Kerangka mmbran adalah kerangka pada dinding sel. Salah membran satu sel fungsi dari membran sel adalah sebagai O2), lalu dan lintas molekul dan ion secara dua arah. Molekul yang dapat melewati antara lain ialah molekulhidrofobik (CO2, molekul polar yang sangat kecil (air, etanol). Sementara itu, molekul lainnya seperti molekul polar dengan ukuran besar (glukosa), ion, dan substansi hidrofilik membutuhkan mekanisme khusus agar dapat masuk ke dalam sel. 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. Transpor pasif merupakan suatu perpindahan molekul menuruni gradien transpor konsentrasinya. pasif. Difusi Transpor terjadi akibat pasif gerak sehingga merupakan ini termal bersifat yang spontan. Difusi, osmosis, dan difusi terfasilitasi merupakan contoh dari meningkatkan entropi atau yang mengkonsumsi ketidakteraturan Osmosis menyebabkan difusi pelarut

campuran yang lebih acak. Difusi akan berlanjut selama respirasi seluler O2 masuk. melintasi membran selektif yang arah perpindahannya ditentukan oleh beda konsentrasi zat terlarut total (dari hipotonis ke hipertonis). Difusi terfasilitasi juga masih dianggap ke dalam transpor pasif karena zat terlarut berpindah menurut gradien konsentrasinya. Contoh molekul yang berpindah dengan transpor pasif ialah air dan glukosa. Transpor pasif air dilakukan lipid bilayer dan transpor pasif glukosa terfasilitasi transporter. Ion polar berdifusi dengan bantuan protein transpor. Karakterisasi membran diperlukan sifat membran yang dihasilkan. untuk mengetahui sifatKarakterisasi membran yang

berhubungan dengan struktur membran adalah sifat kimia, kristalinitas, statistika pori, dan ketebalan, sedangkan yang berhubungan dengan fungsi membran adalah permeabilitas dan selektivitas. Sifat kimia membran dapat digambarkan dari perbedaan polaritas. Bila suatu membran memiliki kepolaran yang hampir sama dengan kepolaran umpan, maka membran akan mempunyai permeabilitas yang tinggi karena membran yang polar akan mudah menarik molekul yang polar dan akan menolak molekul yang nonpolar, demikian sebaliknya. Derajat mekanik membran. kristalinitas Jika derajat suatu membran akan juga sifat besar, kristalinitas mempengaruhi permeabilitas dan permselektivitas,

maka membran bersifat kurang elastis dan kekuatan tariknya kecil. Kristalinitas polimer juga akan mempengaruhi pembentukan pori dan

ketahanan membran terhadap pengaruh perubahan fisik seperti tekanan dan suhu. (Kesting, 1971). Permeabilitas membran merupakan ukuran kecepatan suatu spesi menembus membran. Permeabilitas dipengaruhi oleh jumlah pori, ukuran pori, tekanan yang Definisi fluks dioperasikan dinyatakan adalah jumlah dan sebagi volume ketebalan membran. Permeabilitas sering fluks (koefisien permeabilitas).

permeat yang melewati satu satuan luas membran dalam waktu tertentu dengan adanya gaya dorong, dalam hal ini adalah tekanan (Mulder, 1996) Permeabilitas membran tergantung pada fluiditas inti hidrofobik membran dan aktivitas protein pengangkutnya. Oleh karena itu, keadaan lingkungan yang dapat mengganggu keduanya akan mempengaruhi permeabilitas membran terhadap suatu solut. Hasil Pengamatan Pengaruh Basa terhadap permeabilitas membran sel

Gambar 2. Pigmen warna pada buah bit mulai muncul setelah beberapa menit perendaman dengan air sabun (40% dan 30%)

Gambar 2. Pigmen warna pada buah bit mulai menyebar setelah beberapa menit pada air sabun dengan konsentrasi paling tinggi (40%)

Pengaruh Basa terhadap permeabilitas membran sel

DAFTAR PUSTAKA Albert ang Gwen V Childs. 1994. Molecular Biology Of The Cell. Garland publishing: New York. Anonim, 2009. Membran sel. http://id.wikipedia.org/wiki/Membran_sel. Tanggal Akses 17 April 2009. Becker, W. M.. Lewis J.K., Jeff H. 2000. The World of the Cell. Addison Wesley Longman, Inc: San Fransisco. Bima. 2008. PERMEABILITAS MEMBRAN SEL: Pengaruh Suhu dan Pelarut.http://bima.ipb.ac.id/~tpbipb/materi/prak_biologi/PERMEABI LITAS%20MEMBRAN%20SEL.pdf. Tanggal Akses 13 November 2008. Campbell, Neil. A., Jane B. Reece, Lawrence G. Mitchel. 2002. Biologi Edisi kelima Jilid II. Penerbit Erlangga: Jakarta. Gerard Karp. 2010. Cell Biologi Sixth Edition. John Wiley and Sons, Inc Pkuk. 2008. Kriptogamia. http://pkukmweb.ukm. my/~ahmad/kuliah/kripto/nota/ kkripto_files/image259.jpg&imgrefurl=http://pkukmweb.ukm.my/~a hmad/kuliah/kripto/nota/kkripto.htm. tanggal akses 13 November 2008. Utmb. 2008. Membran Strukture and arsitecture.htm. Function. Tanggal http://cellbio.utmb.edu/cellbio.basic akses 13 November 2008.