KOMPONEN MEMBRAN SEL
1. Bagian cair membran
Fosfolipid
Glikolipid
Sterol
2. Bagian bermosaik
protein integral membran
protein periferal
MEMBRAN SEL
Beberapa fakta tentang membran
- membran adalah lapisan yang bersifat cair
- fosfolipid penyusunnya bersifat dinamis
- fungsi-fungsi membran akan sangat efisien dalam kondisi cair
- Sifat cair membran diatur oleh komponen membran itu sendiri
TRIASILGLISERIDA = TRIASILGLISEROL = LIPID
LIPID MEMBRAN: 1. Fosfolipid
Alternatif gliserol:
FOSFOGLISERIDA + ALKOHOL
Gugus alkohol terikat ke gugus fosfat:
1. Fosfatidilkolin (PC)
paling dominan
2. Fosfatidiletanolamin (PE) 3. Fosfatidilserine (PS)
4. Fosfatidilinositol (PI)
Sfingolipid: sfingomielin - paling banyak ditemukan dalam akson sel-sel syaraf
LIPID MEMBRAN: 2. Glikolipid
Paling banyak dikenal berbasis sfingosin glikosfingolipid
• Netral: serobsida
• Negatif: gangliosida
Gangliosida menjuntai ke sisi luar membran situs antigenik gol darah ABO pada eritrosit
LIPID MEMBRAN: 3. Sterol
Prokariota, membran dalam mitokondria dan kloroplas: hopanoid dg struktur mirip kolesterol
- lebih kaku dan lebih hidrofobik dibanding sterol
- ada ujung pendek menjulur ke permukaan membran sel yang bersifat hidrofilik
- banyak ditemukan dalam deposit minyak bumi diduga merupakan komponen membran prokariot purba
Sel hewan: kolesterol
Sel Tumbuhan: fitosterol, yi kampesterol, sitosterol & stigmasterol.
Enzim memutus/menghidrolisis ikatan pada fosfolipid • Fosfolipase A1: memotong residu As. lemak pada C1
(produk:lisofosfolipid)
• Fosfolipase A2: memotong residu As. lemak pada C2
(lesitin -> lisofosfatidilkolin)
• Fosfolipase C: memotong gugus fosfat dari gliserol
(lesitin -> diasilgliserol)
• Fosfolipase D:memotong gugus alkohol dari fosfat
(lesitin -> asam fosfatidik)
Analisis lab menggunakan fosfolipase
Distribusi jenis-jenis lipid berbeda” di sisi luar membran dominan PC, di sisi dalam membran: Sph, PS, PE
Komponen Lipid Membran Sel
As. lemak Mol% PC telur Mol% PE eritrosit
16:0 33 19
16:1 2 -
18:0 15 13
18:1 32 22
20:4 18 7
22:4 4.3 19
Asam Lemak Penentu Sifat & Fungsi Membran
a. Sifat hidrofobik: pembatas difusi solut polar
b. Rantai 16 - 18 atom C: optimal dalam membentuk struktur bilayer yang stabil dengan ketebalan sekitar 6-8 nm
c. Ikatan rangkap konfigurasi cis: membentuk struktur ekor bengkok dan sedikit longgar, dan tidak saling sejajar satu dengan yang lain penentu sifat cair membran
Sifat Cair Lipid Bilayer
Komponen lipid selalu bergerak
Difusi lateral
Difusi transveral, flip-flop
Pengaturan Sifat Cair Lipid Bilayer
Bisa dilakukan oleh semua organisme – kemampuan adaptasi homeoviskositas
Mekanisme: mengatur komposisi lipid penyusun membran
Pada hw poikiloterm, bakteri, protista, fungi & tumbuhan
Dingin: membran membeku
Panas: membran cair, > 45oC paralisis
Rekayasa membran sel tumbuhan: meningkatkan kelarutan oksigen sebagai substrat bagi enzim
desaturase ikatan rangkap bertambah bisa tetap berproduksi pada musim dingin
Contoh adaptasi dingin pada bakteri Micrococcus:
Pengaturan Sifat Cair Lipid Bilayer
Adaptasi dingin pada E. coli:
mengaktifkan enzim yang memotong 2 ujung karbon dari rantai 18 C
Mengaktifkan enzim desaturase yang menambahkan ikatan rangkap ke asam lemak.
Aplikasi dalam rangkaian kerja kloning DNA dengan
teknik heatshock transformation, yi cara memasukkan plasmid ke dalam bakteri:
E. coli -80oC icebath 0oC + plasmid yang sudah
direkayasa secara tiba-tiba dipindahkan ke waterbath bersuhu 42oC selama 10 menit
Pengaturan Sifat Cair Lipid Bilayer
Adaptasi dingin hewan poikiloterm: menambahkan
proporsi kolesterol membran agar suhu transisi semakin rendah
Bagaimanakah caranya hewan homoitherm yang melakukan hibernasi pada musim dingin?
Apa yang terjadi pada ujung-ujung jari ketika naik sepeda di musim dingin tanpa menggunakan sarung tangan?
meningkatkan jumlah ikatan rangkap
Fakta: ujung jari terasa hilang karena aktifitas ujung saraf terganggu
Mosaik Protein Membran
Bukti adanya protein integral membran:
teknik freeze-fracturing oleh David Deamer & Daniel Branton, hasil:
- Lipid bilayer tidak polos, ada benda-benda yang heterogen
- Lipid bilayer artifisial: polos
Tiga jenis protein membran: 1. Integral memban
2. Periferal
Difusi lateral protein membran
BM protein > BM fosfolipid pergerakan protein membran jauh lebih lambat dibanding fosfolipid
PNAS | July 3, 2001 | vol. 98 | no. 14 | 8124–8127
Electroretinogram analysis of relative spectral sensitivity in genetically identified dichromatic macaques
Hanazawa A, Mikami A, Angelika PS, Takenaka O, Goto S, Onishi A, Koike S, Yamamori T, Kato K, Kondo A, Suryobroto B, Farajallah A, Komatsu H.
The retinas of macaque monkeys usually contain three types of photopigment, providing them with trichromatic color vision homologous to that of humans. However, we recently used molecular genetic analysis to identify several
macaques with a dichromatic genotype. The affected X chromosome of these animals contains a hybrid gene of long-wavelength-sensitive (L) and middle-wavelength-sensitive (M) photopigments instead of separate genes encoding L and M photopigments. The product of the hybrid gene exhibits a spectral
sensitivity close to that of M photopigment; consequently, male monkeys carrying the hybrid gene are genetic protanopes, effectively lacking L photopigment. In the present study, we assessed retinal expression of L photopigment in monkeys
Mikami A, Koike S, Onishi A, Terao K, Ida-Hosonuma M, Hanazawa A, Saito A, Takenaka O, Suryobroto B, Angelika PS, Jayadi A, Farajallah A,
Komatsu, H., Koida K, Yamamori T, Goto S, Matsumura S, Kato K, Kondo A, Teramoto, M., Udono T, Emi Y, Kobayashi H. 2002. Color vision of protanopia macaques and a protanomalia chimpanzee. COE international Symposium " Evolution of the Apes and the Origin of the Human Beings" (Nov, 2002, Inuyama, Japan)
Normasari R, Raffiudin R, Farajallah. 2007. Karakterisasi gen opsin sensitif ultraviolet UVop pada lebah Apis cerana. Skripsi Departemen Biologi. Ariawati R, Farajallah A, Tiesnamurti B. 2009. The Promotor and Intron
Nucleotide Variation of Myostatin Gene within Indonesian Local Sheeps. Thesis, Animal Bioscience, Department of Biology.
