Bagian membran sel yang mudah menyerap air adalah

membran sel

Gambar membran sel. Bola biru dan putih kecil sesuai dengan "kepala" hidrofobik dari fosfolipid, dan garis yang melekat padanya sesuai dengan "ekor" hidrofilik. Gambar hanya menunjukkan protein membran integral [globul merah dan heliks kuning]. Titik oval kuning di dalam membran - molekul kolesterol Rantai manik-manik kuning-hijau di luar membran - rantai oligosakarida yang membentuk glikokaliks

Membran biologis juga mencakup berbagai protein: integral [menembus membran], semi-integral [merendam salah satu ujungnya ke dalam lapisan lipid luar atau dalam], permukaan [terletak di luar atau berdekatan dengan sisi dalam membran]. Beberapa protein adalah titik kontak membran sel dengan sitoskeleton di dalam sel, dan dinding sel [jika ada] di luar. Beberapa protein integral berfungsi sebagai saluran ion, berbagai transporter, dan reseptor.

Fungsi

• penghalang - menyediakan metabolisme yang diatur, selektif, pasif dan aktif dengan lingkungan. Misalnya, membran peroksisom melindungi sitoplasma dari peroksida yang berbahaya bagi sel. Permeabilitas selektif berarti bahwa permeabilitas membran terhadap berbagai atom atau molekul tergantung pada ukuran, muatan listrik, dan sifat kimianya. Permeabilitas selektif memastikan pemisahan sel dan kompartemen seluler dari lingkungan dan memasok mereka dengan zat yang diperlukan.
• transportasi - melalui membran ada transportasi zat ke dalam sel dan keluar sel. Transportasi melalui membran menyediakan: pengiriman nutrisi, penghapusan produk akhir metabolisme, sekresi berbagai zat, penciptaan gradien ionik, pemeliharaan optimal dan konsentrasi ion dalam sel, yang diperlukan untuk berfungsi. dari enzim seluler. Partikel yang karena alasan tertentu tidak dapat melintasi lapisan ganda fosfolipid [misalnya, karena sifat hidrofilik, karena membran bersifat hidrofobik di dalam dan tidak memungkinkan zat hidrofilik melewatinya, atau karena ukurannya yang besar], tetapi diperlukan untuk sel , dapat menembus membran melalui protein pembawa khusus [transporter] dan protein saluran atau dengan endositosis. Dalam transpor pasif, zat melintasi lapisan ganda lipid tanpa pengeluaran energi sepanjang gradien konsentrasi melalui difusi. Varian dari mekanisme ini adalah difusi terfasilitasi, di mana molekul tertentu membantu suatu zat melewati membran. Molekul ini mungkin memiliki saluran yang memungkinkan hanya satu jenis zat untuk melewatinya.

  Transpor aktif membutuhkan energi, karena terjadi melawan gradien konsentrasi. Ada protein pompa khusus pada membran, termasuk ATPase, yang secara aktif memompa ion kalium [K +] ke dalam sel dan memompa ion natrium [Na +] keluar darinya.

• matriks - memberikan posisi relatif dan orientasi protein membran tertentu, interaksi optimalnya.
• mekanis - memastikan otonomi sel, struktur intraselulernya, serta koneksi dengan sel lain [dalam jaringan]. Dinding sel memainkan peran penting dalam menyediakan fungsi mekanis, dan pada hewan - zat antar sel.
• energi - selama fotosintesis di kloroplas dan respirasi seluler di mitokondria, sistem transfer energi beroperasi di membrannya, di mana protein juga berpartisipasi;
• reseptor - beberapa protein yang terletak di membran adalah reseptor [molekul yang dengannya sel merasakan sinyal tertentu].
  Misalnya, hormon yang bersirkulasi dalam darah hanya bekerja pada sel target yang memiliki reseptor yang sesuai dengan hormon ini. Neurotransmitter [bahan kimia yang menghantarkan impuls saraf] juga mengikat protein reseptor spesifik pada sel target.
• enzimatik - protein membran seringkali merupakan enzim. Misalnya, membran plasma sel epitel usus mengandung enzim pencernaan.
• implementasi pembangkitan dan konduksi biopotensial.
  Dengan bantuan membran, konsentrasi ion konstan dipertahankan di dalam sel: konsentrasi ion K + di dalam sel jauh lebih tinggi daripada di luar, dan konsentrasi Na + jauh lebih rendah, yang sangat penting, karena ini mempertahankan perbedaan potensial melintasi membran dan menghasilkan impuls saraf.
• penandaan sel - ada antigen pada membran yang bertindak sebagai penanda - "label" yang memungkinkan sel untuk diidentifikasi. Ini adalah glikoprotein [yaitu, protein dengan rantai samping oligosakarida bercabang yang melekat padanya] yang memainkan peran "antena". Karena segudang konfigurasi rantai samping, dimungkinkan untuk membuat penanda khusus untuk setiap jenis sel. Dengan bantuan penanda, sel dapat mengenali sel lain dan bertindak bersama-sama dengan mereka, misalnya, ketika membentuk organ dan jaringan. Ini juga memungkinkan sistem kekebalan untuk mengenali antigen asing.

Struktur dan komposisi biomembran

Membran terdiri dari tiga kelas lipid: fosfolipid, glikolipid, dan kolesterol. Fosfolipid dan glikolipid [lipid dengan karbohidrat yang melekat padanya] terdiri dari dua "ekor" hidrokarbon hidrofobik panjang yang diasosiasikan dengan "kepala" hidrofilik bermuatan. Kolesterol membuat membran menjadi kaku dengan menempati ruang bebas di antara ekor lipid hidrofobik dan mencegahnya menekuk. Oleh karena itu, membran dengan kadar kolesterol rendah lebih fleksibel, sedangkan membran dengan kadar kolesterol tinggi lebih kaku dan rapuh. Kolesterol juga berfungsi sebagai “penghenti” yang mencegah pergerakan molekul polar dari dan ke dalam sel. Bagian penting dari membran terdiri dari protein yang menembusnya dan bertanggung jawab atas berbagai sifat membran. Komposisi dan orientasi mereka dalam membran yang berbeda berbeda.

Membran sel sering asimetris, yaitu lapisan berbeda dalam komposisi lipid, transisi molekul individu dari satu lapisan ke lapisan lainnya [yang disebut sandal jepit] susah.

Organel membran

Ini adalah bagian sitoplasma yang tertutup atau saling berhubungan, dipisahkan dari hialoplasma oleh membran. Organel bermembran tunggal meliputi retikulum endoplasma, aparatus Golgi, lisosom, vakuola, peroksisom; menjadi dua membran - nukleus, mitokondria, plastida. Struktur membran berbagai organel berbeda dalam komposisi lipid dan protein membran.

Permeabilitas selektif

Membran sel memiliki permeabilitas selektif: glukosa, asam amino, asam lemak, gliserol dan ion perlahan-lahan berdifusi melaluinya, dan membran itu sendiri secara aktif mengatur proses ini sampai batas tertentu - beberapa zat melewatinya, sementara yang lain tidak. Ada empat mekanisme utama masuknya zat ke dalam sel atau pemindahannya dari sel ke luar: difusi, osmosis, transpor aktif, dan eksositosis. Dua proses pertama bersifat pasif, yaitu tidak memerlukan energi; dua yang terakhir adalah proses aktif yang terkait dengan konsumsi energi.

Permeabilitas selektif membran selama transpor pasif disebabkan oleh saluran khusus - protein integral. Mereka menembus membran melalui dan melalui, membentuk semacam bagian. Unsur K, Na dan Cl memiliki salurannya sendiri. Sehubungan dengan gradien konsentrasi, molekul unsur-unsur ini bergerak masuk dan keluar sel. Ketika teriritasi, saluran ion natrium terbuka, dan ada aliran ion natrium yang tajam ke dalam sel. Hal ini menyebabkan ketidakseimbangan dalam potensial membran. Setelah itu, potensial membran dipulihkan. Saluran kalium selalu terbuka, di mana ion kalium perlahan memasuki sel.

Lihat juga

literatur

• Antonov V. F., Smirnova E. N., Shevchenko E. V. Membran lipid selama transisi fase. - M.: Nauka, 1994.
• Genis R. Biomembran. Struktur dan fungsi molekul: terjemahan dari bahasa Inggris. = Biomembran. Struktur dan fungsi molekul [oleh Robert B. Gennis]. - edisi pertama. - M.: Mir, 1997. - ISBN 5-03-002419-0
• Ivanov V.G., Berestovsky T.N. lipid bilayer dari membran biologis. - M.: Nauka, 1982.
• Rubin A.B. Biofisika, buku teks dalam 2 jilid. - Edisi ke-3, direvisi dan diperluas. - M.: Moscow University Press, 2004. - ISBN 5-211-06109-8
• Bruce Alberts, dkk.

Studi tentang struktur organisme, serta tumbuhan, hewan, dan manusia, adalah cabang biologi yang disebut sitologi. Para ilmuwan telah menemukan bahwa isi sel yang ada di dalamnya cukup kompleks. Itu dikelilingi oleh apa yang disebut peralatan permukaan, yang meliputi membran sel luar, struktur supra-membran: glikokaliks dan mikrofilamen, pelikula dan mikrotubulus yang membentuk kompleks submembrannya.

Pada artikel ini, kita akan mempelajari struktur dan fungsi membran sel luar, yang merupakan bagian dari peralatan permukaan berbagai jenis sel.

Apa fungsi membran sel luar?

Seperti dijelaskan sebelumnya, membran luar adalah bagian dari peralatan permukaan setiap sel, yang berhasil memisahkan isi internalnya dan melindungi organel sel dari kondisi lingkungan yang merugikan. Fungsi lainnya adalah untuk memastikan pertukaran zat antara isi sel dan cairan jaringan, oleh karena itu, membran sel luar mengangkut molekul dan ion yang masuk ke sitoplasma, dan juga membantu mengeluarkan racun dan zat beracun yang berlebihan dari dalam sel.

Struktur membran sel

Membran, atau plasmalemma, dari berbagai jenis sel sangat berbeda satu sama lain. Terutama, struktur kimia, serta kandungan relatif lipid, glikoprotein, protein di dalamnya dan, karenanya, sifat reseptor di dalamnya. Eksternal yang ditentukan terutama oleh komposisi individu glikoprotein, mengambil bagian dalam pengenalan rangsangan lingkungan dan dalam reaksi sel itu sendiri terhadap tindakan mereka. Beberapa jenis virus dapat berinteraksi dengan protein dan glikolipid membran sel, akibatnya mereka menembus ke dalam sel. Herpes dan virus influenza dapat digunakan untuk membangun cangkang pelindung mereka.

Dan virus dan bakteri, yang disebut bakteriofag, menempel pada membran sel dan melarutkannya pada titik kontak dengan bantuan enzim khusus. Kemudian molekul DNA virus masuk ke dalam lubang yang terbentuk.

Fitur struktur membran plasma eukariota

Ingatlah bahwa membran sel luar melakukan fungsi transportasi, yaitu transfer zat masuk dan keluar darinya ke lingkungan eksternal. Untuk melakukan proses seperti itu, diperlukan struktur khusus. Memang, plasmalemma adalah sistem peralatan permukaan yang konstan dan universal untuk semua. Ini adalah film multilayer tipis [2-10 Nm], tetapi cukup padat yang menutupi seluruh sel. Strukturnya dipelajari pada tahun 1972 oleh para ilmuwan seperti D. Singer dan G. Nicholson, mereka juga menciptakan model cairan-mosaik dari membran sel.

Senyawa kimia utama yang membentuknya adalah molekul protein dan fosfolipid tertentu, yang diselingi dalam lingkungan lipid cair dan menyerupai mosaik. Dengan demikian, membran sel terdiri dari dua lapisan lipid, "ekor" hidrofobik nonpolar yang berada di dalam membran, dan kepala hidrofilik polar menghadap sitoplasma sel dan cairan interstisial.

Lapisan lipid ditembus oleh molekul protein besar yang membentuk pori-pori hidrofilik. Melalui mereka larutan glukosa dan garam mineral diangkut. Beberapa molekul protein terletak di permukaan luar dan dalam plasmalemma. Jadi, pada membran sel luar di sel semua organisme dengan inti, ada molekul karbohidrat yang terikat oleh ikatan kovalen dengan glikolipid dan glikoprotein. Kandungan karbohidrat dalam membran sel berkisar antara 2 sampai 10%.

Struktur plasmalemma organisme prokariotik

Membran sel luar pada prokariota melakukan fungsi yang mirip dengan membran plasma sel organisme nuklir, yaitu: persepsi dan transmisi informasi yang datang dari lingkungan eksternal, pengangkutan ion dan larutan ke dalam dan ke luar sel, dan perlindungan sitoplasma dari reagen asing dari luar. Itu dapat membentuk mesosom - struktur yang muncul ketika plasmalemma menonjol ke dalam sel. Mereka mungkin mengandung enzim yang terlibat dalam reaksi metabolisme prokariota, misalnya, dalam replikasi DNA, sintesis protein.

Mesosom juga mengandung enzim redoks, sedangkan fotosintesis mengandung bakterioklorofil [pada bakteri] dan fikobilin [pada cyanobacteria].

Peran membran luar dalam kontak antar sel

Melanjutkan untuk menjawab pertanyaan tentang fungsi apa yang dilakukan membran sel luar, mari kita membahas perannya dalam sel tumbuhan.Pada sel tumbuhan, pori-pori terbentuk di dinding membran sel luar, melewati lapisan selulosa. Melalui mereka, keluarnya sitoplasma sel ke luar dimungkinkan; saluran tipis seperti itu disebut plasmodesmata.

Berkat mereka, hubungan antara sel-sel tanaman tetangga sangat kuat. Dalam sel manusia dan hewan, tempat kontak antara membran sel yang berdekatan disebut desmosom. Mereka adalah karakteristik sel endotel dan epitel, dan juga ditemukan di kardiomiosit.

Formasi tambahan dari plasmalemma

Untuk memahami bagaimana sel tumbuhan berbeda dari hewan, ada baiknya mempelajari fitur struktural membran plasma mereka, yang bergantung pada fungsi apa yang dilakukan membran sel luar. Di atasnya dalam sel hewan adalah lapisan glikokaliks. Ini dibentuk oleh molekul polisakarida yang terkait dengan protein dan lipid dari membran sel luar. Berkat glikokaliks, adhesi [pelekatan] terjadi di antara sel-sel, yang mengarah pada pembentukan jaringan, oleh karena itu ia mengambil bagian dalam fungsi pensinyalan plasmalemma - pengenalan rangsangan lingkungan.

Bagaimana transpor pasif zat tertentu melintasi membran sel?

Seperti disebutkan sebelumnya, membran sel luar terlibat dalam proses pengangkutan zat antara sel dan lingkungan eksternal. Ada dua jenis transpor melalui plasmalemma: pasif [difusi] dan transpor aktif. Yang pertama meliputi difusi, difusi terfasilitasi dan osmosis. Pergerakan zat sepanjang gradien konsentrasi terutama bergantung pada massa dan ukuran molekul yang melewati membran sel. Misalnya, molekul kecil non-polar mudah larut di lapisan lipid tengah plasmalemma, bergerak melewatinya dan berakhir di sitoplasma.

Molekul besar zat organik menembus ke dalam sitoplasma dengan bantuan protein pembawa khusus. Mereka spesifik spesies dan, ketika digabungkan dengan partikel atau ion, secara pasif mentransfernya melalui membran sepanjang gradien konsentrasi tanpa mengeluarkan energi [transpor pasif]. Proses ini mendasari sifat plasmalemma seperti permeabilitas selektif. Dalam prosesnya, energi molekul ATP tidak digunakan, dan sel menyimpannya untuk reaksi metabolisme lainnya.

Transpor aktif senyawa kimia melintasi plasmalemma

Karena membran sel luar memastikan transfer molekul dan ion dari lingkungan eksternal ke dalam sel dan kembali, menjadi mungkin untuk mengeluarkan produk disimilasi, yang merupakan racun, ke luar, yaitu ke cairan antar sel. terjadi melawan gradien konsentrasi dan membutuhkan penggunaan energi dalam bentuk molekul ATP. Ini juga melibatkan protein pembawa yang disebut ATPase, yang juga merupakan enzim.

Contoh transportasi tersebut adalah pompa natrium-kalium [ion natrium berpindah dari sitoplasma ke lingkungan eksternal, dan ion kalium dipompa ke dalam sitoplasma]. Sel-sel epitel usus dan ginjal mampu melakukannya. Varietas metode transfer ini adalah proses pinositosis dan fagositosis. Jadi, setelah mempelajari fungsi apa yang dilakukan membran sel luar, dapat ditetapkan bahwa protista heterotrofik, serta sel-sel organisme hewan yang lebih tinggi, misalnya, leukosit, mampu melakukan pinositosis dan fagositosis.

Proses bioelektrik dalam membran sel

Telah ditetapkan bahwa ada perbedaan potensial antara permukaan luar plasmalemma [bermuatan positif] dan lapisan parietal sitoplasma, yang bermuatan negatif. Itu disebut potensi istirahat, dan itu melekat pada semua sel hidup. Dan jaringan saraf tidak hanya memiliki potensi istirahat, tetapi juga mampu melakukan biocurrents lemah, yang disebut proses eksitasi. Selaput luar sel saraf-neuron, menerima iritasi dari reseptor, mulai mengubah muatan: ion natrium secara masif memasuki sel dan permukaan plasmalemma menjadi elektronegatif. Dan lapisan parietal sitoplasma, karena kelebihan kation, menerima muatan positif. Ini menjelaskan mengapa membran sel luar neuron diisi ulang, yang menyebabkan konduksi impuls saraf yang mendasari proses eksitasi.

Membran adalah struktur hyperfine yang membentuk permukaan organel dan sel secara keseluruhan. Semua membran memiliki struktur yang sama dan terhubung dalam satu sistem.

Komposisi kimia

Membran sel secara kimiawi homogen dan terdiri dari protein dan lipid dari berbagai kelompok:

• fosfolipid;
• galaktolipid;
• sulfolipid.

Mereka juga mengandung asam nukleat, polisakarida dan zat lainnya.

Properti fisik

Pada suhu normal, membran berada dalam keadaan kristal cair dan terus berfluktuasi. Viskositasnya mendekati minyak nabati.

Membran dapat dipulihkan, kuat, elastis dan memiliki pori-pori. Ketebalan membran adalah 7 - 14 nm.

4 artikel teratasyang membaca bersama ini

Untuk molekul besar, membran bersifat impermeabel. Molekul dan ion kecil dapat melewati pori-pori dan membran itu sendiri di bawah pengaruh perbedaan konsentrasi pada sisi membran yang berbeda, serta dengan bantuan protein transpor.

Model

Struktur membran biasanya digambarkan menggunakan model mosaik fluida. Membran memiliki bingkai - dua baris molekul lipid, rapat, seperti batu bata, berdekatan satu sama lain.

Beras. 1. Membran biologis tipe sandwich.

Di kedua sisi, permukaan lipid ditutupi dengan protein. Pola mosaik terbentuk oleh molekul protein yang tersebar tidak merata pada permukaan membran.

Menurut tingkat perendaman dalam lapisan bilipid, molekul protein dibagi menjadi: tiga kelompok:

• transmembran;
• terendam;
• dangkal.

Protein menyediakan sifat utama membran - permeabilitas selektifnya untuk berbagai zat.

Jenis membran

Semua membran sel menurut lokalisasi dapat dibagi menjadi: jenis berikut:

• di luar ruangan;
• nuklir;
• membran organel.

Membran sitoplasma luar, atau plasmolemma, adalah batas sel. Terhubung dengan elemen sitoskeleton, ia mempertahankan bentuk dan ukurannya.

Beras. 2. Sitoskeleton.

Membran nukleus, atau kariolema, adalah batas isi nukleus. Itu dibangun dari dua membran, sangat mirip dengan yang luar. Membran luar nukleus terhubung ke membran retikulum endoplasma [ER] dan, melalui pori-pori, ke membran dalam.

Membran EPS menembus seluruh sitoplasma, membentuk permukaan tempat berbagai zat disintesis, termasuk protein membran.

Membran organoid

Sebagian besar organel memiliki struktur membran.

Dinding dibangun dari satu membran:

• kompleks Golgi;
• vakuola;
• lisosom.

Plastida dan mitokondria dibangun dari dua lapisan membran. Membran luarnya halus, dan bagian dalamnya membentuk banyak lipatan.

Fitur membran fotosintesis kloroplas adalah molekul klorofil yang tertanam.

Sel hewan memiliki lapisan karbohidrat yang disebut glikokaliks pada permukaan membran luarnya.

Beras. 3. Glikokaliks.

Glikokaliks paling berkembang di sel-sel epitel usus, di mana ia menciptakan kondisi untuk pencernaan dan melindungi plasmolemma.

Tabel "Struktur membran sel"

Apa yang telah kita pelajari?

Kami memeriksa struktur dan fungsi membran sel. Membran merupakan pembatas selektif [selektif] sel, nukleus dan organel. Struktur membran sel digambarkan dengan model fluid-mosaic. Menurut model ini, molekul protein tertanam dalam lapisan ganda lipid kental.

kuis topik

Evaluasi Laporan

Penilaian rata-rata: 4.5. Total peringkat yang diterima: 120.

Deskripsi Singkat:

Sazonov V.F. 1_1 Struktur membran sel [Sumber daya elektronik] // Kinesiologist, 2009-2018: [situs web]. Tanggal pembaruan: 06.02.2018..__.201_]. _Struktur dan fungsi membran sel dijelaskan [sinonim: plasmalemma, plasmolemma, biomembran, membran sel, membran sel luar, membran sel, membran sitoplasma]. Informasi awal ini diperlukan baik untuk sitologi maupun untuk memahami proses aktivitas saraf: eksitasi saraf, penghambatan, kerja sinapsis dan reseptor sensorik.

membran sel [plasma sebuah lemma atau plasma tentang kata pengantar singkat]

Definisi konsep

Membran sel [sinonim: plasmalemma, plasmolemma, membran sitoplasma, biomembran] adalah membran triple lipoprotein [yaitu "protein lemak"] yang memisahkan sel dari lingkungan dan melakukan pertukaran dan komunikasi terkendali antara sel dan lingkungannya.

Hal utama dalam definisi ini bukanlah bahwa membran memisahkan sel dari lingkungan, tetapi hanya itu menghubungkan sel dengan lingkungan. membran adalah aktif struktur sel, itu terus bekerja.

Sebuah membran biologis adalah film bimolekular ultra tipis dari fosfolipid bertatahkan protein dan polisakarida. Struktur seluler ini mendasari sifat penghalang, mekanik dan matriks dari organisme hidup [Antonov VF, 1996].

Representasi figuratif dari membran

Bagi saya, membran sel tampak seperti pagar kisi dengan banyak pintu di dalamnya, yang mengelilingi wilayah tertentu. Setiap makhluk hidup kecil dapat dengan bebas bergerak maju mundur melalui pagar ini. Tetapi pengunjung yang lebih besar hanya bisa masuk melalui pintu, itupun tidak semua. Pengunjung yang berbeda hanya memiliki kunci untuk pintu mereka sendiri, dan mereka tidak dapat melewati pintu orang lain. Jadi, melalui pagar ini arus pengunjung terus mengalir, karena fungsi utama dari pagar membran ada dua: untuk memisahkan wilayah dari ruang sekitarnya dan sekaligus menghubungkannya dengan ruang sekitarnya. Untuk ini, ada banyak lubang dan pintu di pagar - !

Sifat Membran

1. Permeabilitas.

2. Semipermeabilitas [permeabilitas parsial].

3. Permeabilitas selektif [sinonim: selektif].

4. Permeabilitas aktif [sinonim: transpor aktif].

5. Permeabilitas terkendali.

Seperti yang Anda lihat, sifat utama membran adalah permeabilitasnya terhadap berbagai zat.

6. Fagositosis dan pinositosis.

7. Eksositosis.

8. Adanya potensial listrik dan kimia, lebih tepatnya, perbedaan potensial antara sisi dalam dan luar membran. Secara kiasan, dapat dikatakan bahwa "membran mengubah sel menjadi "baterai listrik" dengan mengontrol aliran ion". Detail: .

9. Perubahan potensial listrik dan kimia.

10. Iritabilitas. Reseptor molekuler khusus yang terletak di membran dapat terhubung dengan zat sinyal [kontrol], akibatnya keadaan membran dan seluruh sel dapat berubah. Reseptor molekuler memicu reaksi biokimia sebagai respons terhadap kombinasi ligan [zat kontrol] dengan mereka. Penting untuk dicatat bahwa zat pemberi sinyal bekerja pada reseptor dari luar, sementara perubahan berlanjut di dalam sel. Ternyata membran mentransmisikan informasi dari lingkungan ke lingkungan internal sel.

11. Aktivitas enzimatik katalitik. Enzim dapat tertanam dalam membran atau terkait dengan permukaannya [baik di dalam maupun di luar sel], dan di sana mereka melakukan aktivitas enzimatiknya.

12. Mengubah bentuk permukaan dan luasnya. Hal ini memungkinkan membran untuk membentuk pertumbuhan keluar atau, sebaliknya, invaginasi ke dalam sel.

13. Kemampuan untuk membentuk kontak dengan membran sel lain.

14. Adhesi - kemampuan untuk menempel pada permukaan padat.

Daftar singkat sifat membran

• Permeabilitas.
• Endositosis, Eksositosis, Transsitosis.
• Potensi.
• Sifat lekas marah.
• aktivitas enzimatik.
• Kontak.
• Adhesi.

Fungsi membran

1. Isolasi konten internal yang tidak lengkap dari lingkungan eksternal.

2. Hal utama dalam kerja membran sel adalah menukarkan berbagai zat antara sel dan lingkungan ekstraseluler. Ini karena sifat membran seperti permeabilitas. Selain itu, membran mengatur pertukaran ini dengan mengatur permeabilitasnya.

3. Fungsi penting lain dari membran adalah menciptakan perbedaan potensial kimia dan listrik antara sisi dalam dan sisi luarnya. Karena ini, di dalam sel memiliki potensi listrik negatif -.

4. Melalui membran juga dilakukan pertukaran informasi antara sel dan lingkungannya. Reseptor molekuler khusus yang terletak di membran dapat mengikat zat pengatur [hormon, mediator, modulator] dan memicu reaksi biokimia dalam sel, yang menyebabkan berbagai perubahan dalam sel atau strukturnya.

Video:Struktur membran sel

Video kuliah:Detail tentang struktur membran dan transportasi

Struktur membran

Membran sel memiliki sifat universal tiga lapis struktur. Lapisan lemak mediannya terus menerus, dan lapisan protein atas dan bawah menutupinya dalam bentuk mosaik area protein individu. Lapisan lemak adalah dasar yang memastikan isolasi sel dari lingkungan, mengisolasinya dari lingkungan. Dengan sendirinya, ia melewati zat yang larut dalam air dengan sangat buruk, tetapi dengan mudah melewati zat yang larut dalam lemak. Oleh karena itu, permeabilitas membran untuk zat yang larut dalam air [misalnya, ion] harus dilengkapi dengan struktur protein khusus - dan.

Di bawah ini adalah mikrofotografi membran sel nyata dari sel yang bersentuhan, diperoleh dengan menggunakan mikroskop elektron, serta gambar skematis yang menunjukkan membran tiga lapis dan sifat mosaik dari lapisan proteinnya. Untuk memperbesar gambar, klik di atasnya.

Gambar terpisah dari lapisan lipid dalam [lemak] dari membran sel, diresapi dengan protein tertanam integral. Lapisan protein atas dan bawah dihilangkan agar tidak mengganggu pertimbangan lapisan ganda lipid

Gambar di atas: Representasi skematis membran sel [dinding sel] yang tidak lengkap dari Wikipedia.

Perhatikan bahwa lapisan protein luar dan dalam telah dihilangkan dari membran di sini sehingga kita dapat melihat dengan lebih baik lapisan lemak ganda lipid pusat. Dalam membran sel nyata, "pulau" protein besar mengapung di atas dan di bawah di sepanjang lapisan lemak [bola kecil pada gambar], dan membran menjadi lebih tebal, berlapis tiga: protein-lemak-protein . Jadi sebenarnya seperti sandwich dua protein "irisan roti" dengan lapisan tebal "mentega" di tengahnya, yaitu. memiliki struktur tiga lapis, bukan dua lapis.

Dalam gambar ini, bola biru dan putih kecil sesuai dengan "kepala" hidrofilik [dapat dibasahi] dari lipid, dan "string" yang melekat padanya sesuai dengan "ekor" hidrofobik [tidak dapat dibasahi]. Dari protein, hanya protein membran ujung-ke-ujung integral [globul merah dan heliks kuning] yang ditampilkan. Titik oval kuning di dalam membran adalah molekul kolesterol Rantai manik-manik kuning-hijau di luar membran adalah rantai oligosakarida yang membentuk glikokaliks. Glycocalyx seperti karbohidrat ["gula"] "bulu" pada membran, dibentuk oleh molekul karbohidrat-protein panjang yang menonjol darinya.

Hidup adalah "kantong protein-lemak" kecil yang diisi dengan isi seperti jeli semi-cair, yang ditembus oleh film dan tabung.

Dinding kantung ini dibentuk oleh lapisan lemak [lipid] ganda, ditutupi di dalam dan di luar dengan protein - membran sel. Oleh karena itu, membran dikatakan memiliki struktur tiga lapis : protein-lemak-protein. Di dalam sel juga terdapat banyak membran lemak serupa yang membagi ruang internalnya menjadi kompartemen-kompartemen. Organel seluler dikelilingi oleh membran yang sama: nukleus, mitokondria, kloroplas. Jadi membran adalah struktur molekul universal yang melekat pada semua sel dan semua organisme hidup.

Di sebelah kiri - tidak lagi nyata, tetapi model buatan dari sepotong membran biologis: ini adalah snapshot instan dari lapisan ganda fosfolipid adiposa [yaitu lapisan ganda] dalam proses pemodelan dinamika molekulernya. Sel perhitungan model ditampilkan - 96 molekul PQ [ f osphatidil X oline] dan 2304 molekul air, total 20544 atom.

Di sebelah kanan adalah model visual dari satu molekul lipid yang sama, dari mana membran lipid bilayer dirakit. Ia memiliki kepala hidrofilik [suka air] di bagian atas, dan dua ekor hidrofobik [takut air] di bagian bawah. Lipid ini memiliki nama sederhana: 1-steroyl-2-docosahexaenoyl-Sn-glycero-3-phosphatidylcholine [18:0/22:6[n-3]cis PC], tetapi Anda tidak perlu mengingatnya kecuali Anda rencanakan untuk membuat guru Anda pingsan dengan kedalaman pengetahuan Anda.

Anda dapat memberikan definisi ilmiah yang lebih tepat tentang sel:

adalah sistem biopolimer heterogen terstruktur yang dibatasi oleh membran aktif, berpartisipasi dalam satu set proses metabolisme, energi dan informasi, dan juga memelihara dan mereproduksi seluruh sistem secara keseluruhan.

Di dalam sel juga ditembus oleh membran, dan di antara membran tidak ada air, tetapi gel / sol kental dengan kepadatan bervariasi. Oleh karena itu, molekul-molekul yang berinteraksi dalam sel tidak mengapung bebas, seperti dalam tabung reaksi dengan larutan berair, tetapi sebagian besar duduk [tidak bergerak] pada struktur polimer sitoskeleton atau membran intraseluler. Dan oleh karena itu, reaksi kimia berlangsung di dalam sel hampir seperti dalam benda padat, dan bukan dalam cairan. Membran luar yang mengelilingi sel juga tercakup dalam enzim dan reseptor molekul, menjadikannya bagian sel yang sangat aktif.

Membran sel [plasmalemma, plasmolemma] adalah cangkang aktif yang memisahkan sel dari lingkungan dan menghubungkannya dengan lingkungan. © Sazonov V.F., 2016.

Dari definisi membran ini, dapat disimpulkan bahwa membran tidak hanya membatasi sel, tetapi aktif bekerja menghubungkannya dengan lingkungannya.

Lemak yang menyusun membran itu spesial, jadi molekulnya biasanya disebut bukan hanya lemak, tapi lipid, fosfolipid, sphingolipids. Film membran ganda, yaitu terdiri dari dua film yang saling menempel. Oleh karena itu, buku teks menulis bahwa dasar membran sel terdiri dari dua lapisan lipid [atau " lapisan ganda", yaitu lapisan ganda]. Untuk setiap lapisan lipid individu, satu sisi dapat dibasahi oleh air, dan yang lainnya tidak. Jadi, film-film ini menempel satu sama lain secara tepat oleh sisi non-pembasahannya.

membran bakteri

Cangkang sel prokariotik bakteri gram negatif terdiri dari beberapa lapisan, ditunjukkan pada gambar di bawah ini. Lapisan cangkang bakteri gram negatif: 1. Membran sitoplasma tiga lapis bagian dalam, yang bersentuhan dengan sitoplasma. 2. Dinding sel, yang terdiri dari murein. 3. Membran sitoplasma tiga lapis luar, yang memiliki sistem lipid yang sama dengan kompleks protein sebagai membran dalam.

Komunikasi sel bakteri gram negatif dengan dunia luar melalui struktur tiga langkah yang sedemikian kompleks tidak memberi mereka keuntungan dalam bertahan hidup dalam kondisi yang keras dibandingkan dengan bakteri gram positif yang memiliki cangkang kurang kuat. Mereka sama buruknya mentolerir suhu tinggi, keasaman tinggi, dan penurunan tekanan.