Struktur membran sel. Membran - apa itu? Membran biologis: fungsi dan struktur

membran biologis.
Istilah "membran" (lat. membrana - kulit, film) mulai digunakan lebih dari 100 tahun yang lalu untuk merujuk pada batas sel, di satu sisi berfungsi sebagai penghalang antara isi sel dan lingkungan luar. , dan di sisi lain, sebagai partisi semi-permeabel yang dapat dilalui air dan beberapa zat. Namun, fungsi membran tidak habis, karena membran biologis membentuk dasar organisasi struktural sel.
Struktur membran. Menurut model ini, membran utama adalah bilayer lipid, di mana ekor molekul hidrofobik 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: menjaga struktur membran, menerima dan mengubah sinyal dari lingkungan. lingkungan, transportasi zat tertentu, katalisis reaksi yang terjadi pada membran. ketebalan membran dari 6 hingga 10 nm.

Sifat membran:
1. Fluiditas. Membran bukanlah struktur yang kaku; sebagian besar protein dan lipidnya dapat bergerak di bidang membran.
2. Asimetri. Komposisi lapisan luar dan dalam dari protein dan 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. Selaput sel hidup melewati, selain air, hanya 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. Ini 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, bersama dengan sel tetangga dan melindungi sel dari kerusakan, membuat 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 penyangga eksternal dan mempertahankan bentuk sel. Ini terdiri dari serat (selulosa), polisakarida yang tidak larut dalam air.

membran sel

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

Membran biologis juga mencakup berbagai protein: integral (menembus membran melalui), semi-integral (dibenamkan di salah satu ujung ke dalam lapisan lipid luar atau dalam), permukaan (terletak di bagian luar atau berdekatan dengan sisi dalam membran). Beberapa protein merupakan titik kontak membran sel dengan sitoskeleton di dalam sel, dan dinding sel (jika ada) di luar. Beberapa protein integral berfungsi sebagai saluran ion, berbagai pengangkut, 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 suatu membran terhadap berbagai atom atau molekul bergantung pada ukuran, muatan listrik, dan sifat kimianya. Permeabilitas selektif memastikan pemisahan sel dan kompartemen seluler dari lingkungan dan memasoknya dengan zat yang diperlukan.
transportasi - melalui membran ada transportasi zat ke dalam sel dan keluar dari sel. Transportasi melalui membran menyediakan: pengiriman nutrisi, pembuangan produk akhir metabolisme, sekresi berbagai zat, penciptaan gradien ionik, pemeliharaan konsentrasi ion yang optimal dalam sel, yang diperlukan untuk berfungsinya sel. enzim seluler.
Partikel yang karena alasan tertentu tidak dapat melewati 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 yang difasilitasi, di mana molekul spesifik 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 dan orientasi relatif tertentu dari protein membran, 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 tersebut. Neurotransmitter (bahan kimia yang melakukan impuls saraf) juga berikatan dengan protein reseptor spesifik pada sel target.
enzimatik - protein membran sering berupa 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 berperan sebagai "antena". Karena banyaknya konfigurasi rantai samping, dimungkinkan untuk membuat penanda khusus untuk setiap jenis sel. Dengan bantuan penanda, sel dapat mengenali sel lain dan bekerja sama dengannya, misalnya saat 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 dikaitkan dengan "kepala" hidrofilik bermuatan. Kolesterol mengeraskan membran dengan menempati ruang kosong di antara ekor lipid hidrofobik dan mencegahnya agar tidak bengkok. Oleh karena itu, membran dengan kadar kolesterol rendah lebih fleksibel, sedangkan 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 seringkali asimetris, yaitu lapisannya berbeda dalam komposisi lipid, transisi molekul individu dari satu lapisan ke lapisan lainnya (yang disebut sandal jepit) susah.

Organel membran

Ini adalah bagian sitoplasma tunggal atau saling berhubungan yang tertutup, dipisahkan dari hyaloplasma 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 untuk masuknya zat ke dalam sel atau pemindahannya dari sel ke luar: difusi, osmosis, transpor aktif, dan eksositosis atau endositosis. Dua proses pertama bersifat pasif, yaitu tidak membutuhkan 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 saluran sendiri. Sehubungan dengan gradien konsentrasi, molekul unsur-unsur ini bergerak masuk dan keluar sel. Saat teriritasi, saluran ion natrium terbuka, dan terjadi masuknya tajam ion natrium ke dalam sel. Hal ini menyebabkan ketidakseimbangan potensial membran. Setelah itu, potensial membran dipulihkan. Saluran kalium selalu terbuka, melaluinya ion kalium perlahan masuk ke dalam sel.

Lihat juga

literatur

Antonov V.F., Smirnova E.N., Shevchenko E.V. Membran lipid selama transisi fase. - M .: Nauka, 1994.
Gennis R. Biomembran. Struktur dan fungsi molekul: terjemahan dari bahasa Inggris. = Biomembran. Struktur dan fungsi molekuler (oleh Robert B. Gennis). - edisi pertama. - M.: Mir, 1997. - ISBN 5-03-002419-0
Ivanov V.G., Berestovsky T.N. lapisan ganda lipid 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.

Membran sel adalah film ultrathin pada permukaan sel atau organel sel, yang terdiri dari lapisan lipid bimolekuler dengan protein dan polisakarida tertanam.

Fungsi membran:

· 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 suatu membran terhadap berbagai atom atau molekul bergantung pada ukuran, muatan listrik, dan sifat kimianya. Permeabilitas selektif memastikan pemisahan sel dan kompartemen seluler dari lingkungan dan memasoknya dengan zat yang diperlukan.
· Transportasi - melalui membran ada transportasi zat ke dalam sel dan keluar dari sel. Transportasi melalui membran menyediakan: pengiriman nutrisi, pembuangan produk akhir metabolisme, sekresi berbagai zat, penciptaan gradien ionik, pemeliharaan pH optimal dalam sel dan konsentrasi ion yang diperlukan untuk berfungsinya sel. enzim seluler. Partikel yang karena alasan tertentu tidak dapat melewati 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 yang difasilitasi, di mana molekul spesifik 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 tertentu dan orientasi protein membran, interaksi optimalnya.
Mekanik - 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 tersebut. Neurotransmitter (bahan kimia yang melakukan impuls saraf) juga berikatan dengan protein reseptor spesifik pada sel target.
Enzimatik - Protein membran sering berupa enzim. Misalnya, membran plasma sel epitel usus mengandung enzim pencernaan.
· Implementasi generasi 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 - "penanda" yang memungkinkan sel untuk diidentifikasi. Ini adalah glikoprotein (yaitu, protein dengan rantai samping oligosakarida bercabang yang melekat padanya) yang berperan sebagai "antena". Karena banyaknya konfigurasi rantai samping, dimungkinkan untuk membuat penanda khusus untuk setiap jenis sel. Dengan bantuan penanda, sel dapat mengenali sel lain dan bekerja sama dengannya, misalnya saat membentuk organ dan jaringan. Ini juga memungkinkan sistem kekebalan untuk mengenali antigen asing.

Beberapa molekul protein berdifusi bebas di bidang lapisan lipid; dalam keadaan normal, bagian molekul protein yang muncul di sisi berlawanan dari membran sel tidak berubah posisinya.

Morfologi khusus membran sel menentukan karakteristik kelistrikannya, di antaranya yang terpenting adalah kapasitansi dan konduktivitas.

Sifat kapasitansi terutama ditentukan oleh bilayer fosfolipid, yang kedap terhadap ion terhidrasi dan pada saat yang sama cukup tipis (sekitar 5 nm) untuk memberikan pemisahan dan akumulasi muatan yang efisien, dan interaksi elektrostatik kation dan anion. Selain itu, sifat kapasitif membran sel adalah salah satu alasan yang menentukan karakteristik temporal dari proses kelistrikan yang terjadi pada membran sel.

Konduktivitas (g) adalah kebalikan dari hambatan listrik dan sama dengan rasio arus transmembran total untuk ion tertentu dengan nilai yang menyebabkan perbedaan potensial transmembrannya.

Berbagai zat dapat berdifusi melalui lapisan ganda fosfolipid, dan derajat permeabilitas (P), yaitu kemampuan membran sel untuk melewati zat tersebut, bergantung pada perbedaan konsentrasi zat yang berdifusi pada kedua sisi membran, kelarutannya. dalam lipid, dan sifat-sifat membran sel. Laju difusi ion bermuatan dalam medan konstan dalam membran ditentukan oleh mobilitas ion, ketebalan membran, dan distribusi ion dalam membran. Untuk non-elektrolit, permeabilitas membran tidak mempengaruhi konduktivitasnya, karena non-elektrolit tidak membawa muatan, yaitu tidak dapat membawa arus listrik.

Konduktivitas membran adalah ukuran permeabilitas ionnya. Peningkatan konduktivitas menunjukkan peningkatan jumlah ion yang melewati membran.

Properti penting dari membran biologis adalah fluiditas. Semua membran sel adalah struktur cairan bergerak: sebagian besar molekul lipid dan protein yang menyusunnya dapat bergerak cukup cepat di bidang membran.

Unit struktural dasar organisme hidup adalah sel, yang merupakan bagian terdiferensiasi dari sitoplasma yang dikelilingi oleh membran sel. Mengingat fakta bahwa sel melakukan banyak fungsi penting, seperti reproduksi, nutrisi, pergerakan, cangkangnya harus plastik dan padat.

Sejarah penemuan dan penelitian membran sel

Pada tahun 1925, Grendel dan Gorder melakukan percobaan yang sukses untuk mengidentifikasi "bayangan" eritrosit, atau cangkang kosong. Meskipun beberapa kesalahan besar dibuat, para ilmuwan menemukan lapisan ganda lipid. Pekerjaan mereka dilanjutkan oleh Danielli, Dawson pada tahun 1935, Robertson pada tahun 1960. Sebagai hasil kerja bertahun-tahun dan akumulasi argumen pada tahun 1972, Singer dan Nicholson menciptakan model mozaik cair dari struktur membran. Eksperimen dan studi lebih lanjut mengkonfirmasi karya para ilmuwan.

Arti

Apa itu membran sel? Kata ini mulai digunakan lebih dari seratus tahun yang lalu, diterjemahkan dari bahasa Latin artinya "film", "kulit". Jadi tentukan batas sel, yang merupakan penghalang alami antara isi internal dan lingkungan luar. Struktur membran sel menunjukkan semi-permeabilitas, sehingga kelembapan dan nutrisi serta produk peluruhan dapat dengan bebas melewatinya. Cangkang ini bisa disebut komponen struktural utama dari organisasi sel.

Pertimbangkan fungsi utama membran sel

1. Memisahkan isi internal sel dan komponen lingkungan luar.

2. Membantu mempertahankan komposisi kimia sel yang konstan.

3. Mengatur metabolisme yang benar.

4. Menyediakan interkoneksi antar sel.

5. Mengenali sinyal.

6. Fungsi perlindungan.

"Cangkang Plasma"

Membran sel luar, juga disebut membran plasma, adalah film ultramikroskopik setebal lima hingga tujuh nanometer. Ini terutama terdiri dari senyawa protein, fosfolid, air. Film ini elastis, mudah menyerap air, dan juga dengan cepat mengembalikan integritasnya setelah rusak.

Berbeda dalam struktur universal. Membran ini menempati posisi batas, berpartisipasi dalam proses permeabilitas selektif, ekskresi produk peluruhan, mensintesisnya. Hubungan dengan "tetangga" dan perlindungan isi internal yang andal dari kerusakan menjadikannya komponen penting dalam hal struktur sel. Selaput sel organisme hewan terkadang ditutupi dengan lapisan tertipis - glikokaliks, yang meliputi protein dan polisakarida. Sel tumbuhan di luar membran dilindungi oleh dinding sel yang berfungsi sebagai penopang dan mempertahankan bentuk. Komponen utama komposisinya adalah serat (selulosa) - polisakarida yang tidak larut dalam air.

Dengan demikian, membran sel luar melakukan fungsi perbaikan, perlindungan, dan interaksi dengan sel lain.

Struktur membran sel

Ketebalan cangkang bergerak ini bervariasi dari enam hingga sepuluh nanometer. Selaput sel suatu sel memiliki komposisi khusus, yang dasarnya adalah lapisan ganda lipid. Ekor hidrofobik, yang lembam terhadap air, terletak di bagian dalam, sedangkan kepala hidrofilik, yang berinteraksi dengan air, menghadap ke luar. Setiap lipid adalah fosfolipid, yang merupakan hasil interaksi zat seperti gliserol dan sphingosine. Perancah lipid dikelilingi oleh protein, yang terletak di lapisan non-kontinyu. Beberapa di antaranya terendam dalam lapisan lipid, sisanya melewatinya. Akibatnya, area permeabel air terbentuk. Fungsi yang dilakukan oleh protein ini berbeda. Beberapa di antaranya adalah enzim, sisanya adalah protein pengangkut yang membawa berbagai zat dari lingkungan luar ke sitoplasma dan sebaliknya.

Membran sel ditembus dan terhubung erat dengan protein integral, sedangkan koneksi dengan periferal kurang kuat. Protein ini melakukan fungsi penting, yaitu mempertahankan struktur membran, menerima dan mengubah sinyal dari lingkungan, mengangkut zat, dan mengkatalisis reaksi yang terjadi pada membran.

Menggabungkan

Dasar membran sel adalah lapisan bimolekuler. Karena kontinuitasnya, sel memiliki penghalang dan sifat mekanik. Pada berbagai tahap kehidupan, bilayer ini dapat terganggu. Akibatnya, cacat struktural melalui pori-pori hidrofilik terbentuk. Dalam hal ini, benar-benar semua fungsi komponen seperti membran sel dapat berubah. Dalam hal ini, nukleus mungkin menderita pengaruh eksternal.

Properti

Membran sel sel memiliki fitur menarik. Karena fluiditasnya, cangkang ini bukanlah struktur yang kaku, dan sebagian besar protein dan lipid yang membentuk komposisinya bergerak bebas di bidang membran.

Pada umumnya membran sel bersifat asimetris, sehingga komposisi lapisan protein dan lipid berbeda. Selaput plasma pada sel hewan memiliki lapisan glikoprotein di sisi luarnya, yang melakukan fungsi reseptor dan sinyal, dan juga memainkan peran penting dalam proses penggabungan sel menjadi jaringan. Membran sel bersifat polar, yaitu muatan di luar positif, dan di dalam negatif. Selain semua hal di atas, membran sel memiliki wawasan selektif.

Ini berarti bahwa selain air, hanya sekelompok molekul dan ion tertentu dari zat terlarut yang diperbolehkan masuk ke dalam sel. Konsentrasi zat seperti natrium di sebagian besar sel jauh lebih rendah daripada di lingkungan eksternal. Untuk ion kalium, rasio yang berbeda adalah karakteristik: jumlahnya di dalam sel jauh lebih tinggi daripada di lingkungan. Dalam hal ini, ion natrium cenderung menembus membran sel, dan ion kalium cenderung dilepaskan ke luar. Dalam keadaan ini, membran mengaktifkan sistem khusus yang melakukan peran "memompa", meratakan konsentrasi zat: ion natrium dipompa keluar ke permukaan sel, dan ion kalium dipompa ke dalam. Fitur ini termasuk dalam fungsi terpenting membran sel.

Kecenderungan ion natrium dan kalium untuk bergerak ke dalam dari permukaan memainkan peran besar dalam pengangkutan gula dan asam amino ke dalam sel. Dalam proses mengeluarkan ion natrium secara aktif dari sel, membran menciptakan kondisi untuk masuknya glukosa dan asam amino baru ke dalamnya. Sebaliknya, dalam proses pemindahan ion kalium ke dalam sel, jumlah "pengangkut" produk peluruhan dari dalam sel ke lingkungan luar diisi kembali.

Bagaimana sel dipelihara melalui membran sel?

Banyak sel mengambil zat melalui proses seperti fagositosis dan pinositosis. Pada varian pertama, ceruk kecil dibuat oleh membran luar yang fleksibel, tempat partikel yang ditangkap berada. Kemudian diameter reses menjadi lebih besar hingga partikel yang dikelilingi memasuki sitoplasma sel. Melalui fagositosis, beberapa protozoa, seperti amuba, serta sel darah - leukosit dan fagosit, diberi makan. Demikian pula, sel menyerap cairan yang mengandung nutrisi yang diperlukan. Fenomena ini disebut pinositosis.

Membran luar berhubungan erat dengan retikulum endoplasma sel.

Dalam banyak jenis komponen jaringan dasar, tonjolan, lipatan, dan mikrovili terletak di permukaan membran. Sel tumbuhan di bagian luar cangkang ini ditutupi dengan sel lain, tebal dan terlihat jelas di bawah mikroskop. Serat yang mereka buat membantu membentuk dukungan untuk jaringan tanaman seperti kayu. Sel hewan juga memiliki sejumlah struktur eksternal yang berada di atas membran sel. Mereka secara eksklusif bersifat protektif, contohnya adalah kitin yang terkandung dalam sel integumen serangga.

Selain membran sel, ada membran intraseluler. Fungsinya untuk membagi sel menjadi beberapa kompartemen tertutup khusus - kompartemen atau organel, di mana lingkungan tertentu harus dipertahankan.

Dengan demikian, tidak mungkin melebih-lebihkan peran komponen dasar organisme hidup seperti membran sel. Struktur dan fungsi menyiratkan perluasan yang signifikan dari total luas permukaan sel, peningkatan proses metabolisme. Struktur molekul ini terdiri dari protein dan lipid. Memisahkan sel dari lingkungan eksternal, membran memastikan integritasnya. Dengan bantuannya, ikatan antar sel dipertahankan pada tingkat yang cukup kuat, membentuk jaringan. Dalam hal ini, kita dapat menyimpulkan bahwa salah satu peran terpenting dalam sel dimainkan oleh membran sel. Struktur dan fungsi yang dilakukan olehnya sangat berbeda dalam sel yang berbeda, tergantung pada tujuannya. Melalui fitur-fitur ini, berbagai aktivitas fisiologis membran sel dan perannya dalam keberadaan sel dan jaringan tercapai.

Membran sel (membran plasma) adalah membran tipis semipermeabel yang mengelilingi sel.

Fungsi dan peran membran sel

Fungsinya untuk melindungi keutuhan interior dengan membiarkan beberapa zat esensial masuk ke dalam sel dan mencegah zat lain masuk.

Ini juga berfungsi sebagai dasar keterikatan pada beberapa organisme dan organisme lainnya. Dengan demikian, membran plasma juga memberikan bentuk sel. Fungsi lain dari membran adalah untuk mengatur pertumbuhan sel melalui keseimbangan dan.

Dalam endositosis, lipid dan protein dikeluarkan dari membran sel saat zat diserap. Dalam eksositosis, vesikel yang mengandung lipid dan protein menyatu dengan membran sel, meningkatkan ukuran sel. , dan sel jamur memiliki membran plasma. Internal, misalnya, juga tertutup selaput pelindung.

Struktur membran sel

Membran plasma terutama terdiri dari campuran protein dan lipid. Bergantung pada lokasi dan peran membran dalam tubuh, lipid dapat membentuk 20 hingga 80 persen membran, sisanya berupa protein. Sementara lipid membantu membuat membran fleksibel, protein mengontrol dan memelihara kimia sel dan membantu mengangkut molekul melintasi membran.

Lipid membran

Fosfolipid adalah komponen utama membran plasma. Mereka membentuk bilayer lipid di mana daerah "kepala" hidrofilik (tertarik air) secara spontan mengatur untuk melawan sitosol berair dan cairan ekstraseluler, sedangkan daerah "ekor" hidrofobik (menolak air) menghadap jauh dari sitosol dan cairan ekstraseluler. Bilayer lipid bersifat semipermeabel, hanya memungkinkan beberapa molekul untuk berdifusi melintasi membran.

Kolesterol adalah komponen lipid lain dari membran sel hewan. Molekul kolesterol secara selektif tersebar di antara fosfolipid membran. Ini membantu menjaga membran sel tetap kaku dengan mencegah fosfolipid agar tidak terlalu padat. Kolesterol tidak ada dalam membran sel tumbuhan.

Glikolipid terletak di permukaan luar membran sel dan terhubung dengannya melalui rantai karbohidrat. Mereka membantu sel mengenali sel-sel lain dalam tubuh.

Protein membran

Membran sel mengandung dua jenis protein terkait. Protein membran perifer bersifat eksternal dan terkait dengannya dengan berinteraksi dengan protein lain. Protein membran integral dimasukkan ke dalam membran dan sebagian besar melewatinya. Bagian dari protein transmembran ini terletak di kedua sisinya.

Protein membran plasma memiliki sejumlah fungsi yang berbeda. Protein struktural memberikan dukungan dan bentuk pada sel. Protein reseptor membran membantu sel berkomunikasi dengan lingkungan luarnya melalui penggunaan hormon, neurotransmiter, dan molekul pensinyalan lainnya. Protein transpor, seperti protein globular, membawa molekul melintasi membran sel dengan difusi terfasilitasi. Glikoprotein memiliki rantai karbohidrat yang melekat padanya. Mereka tertanam di membran sel, membantu dalam pertukaran dan pengangkutan molekul.