Fosfolipid bilayer, semua sel dikelilingi oleh membran sel, dan karakteristik ini paling baik digambarkan oleh Model Mosaik Fluida. Menurut model ini, yang didalilkan oleh Singer dan Nicolson selama tahun 1970-an, membran plasma terdiri dari lipid, protein, dan karbohidrat yang disusun dengan cara “seperti mosaik”.
Struktur dasar membran plasma adalah fosfolipid bilayer yang bertindak sebagai penghalang dan menjalankan peran spesifik lainnya dalam sel.
Secara khusus, komponen lipid utama dari membran adalah fosfolipid.
Temukan lebih lanjut tentang molekul-molekul ini dan lapisan ganda itu sendiri dengan menggulir ke bawah.
Pengertian Fosfolipid
Fosfolipid adalah molekul amfipatik (bermuatan ganda) yang terdiri dari satu molekul gliserol, satu gugus fosfat, dan dua unit asam lemak.
Seperti digambarkan dalam ilustrasi diagram di atas, molekul gliserol dan gugus fosfat membentuk kepala “hidrofilik”, atau bagian yang menyukai air dari fosfolipid. Kepala ini demikian karena gugus fosfat bermuatan negatif yang cenderung menarik molekul air.
Di sisi lain, rantai asam lemak jenuh dan (beberapa) tidak jenuh bermuatan membentuk ekor nonpolar, yang bersifat hidrofobik. Karena itu, ekor ini cenderung mengusir molekul air.
Sebagai molekul amfifilik, fosfolipid dapat dengan mudah beradaptasi dengan lingkungannya. Namun, struktur fosfolipid dapat dipengaruhi oleh salinitas dan pH lingkungan sekitar sel.
Ketika ditempatkan dalam air, fosfolipid menggumpal membentuk misel. Misel adalah molekul lipid yang membentuk agregat bulat dalam larutan cair.
Struktur
Seperti namanya, fosfolipid bilayer terdiri dari banyak fosfolipid yang berbaris bersama. Seperti yang ditunjukkan pada diagram di atas, bilayer terdiri dari kepala hidrofilik (suka air) yang berinteraksi dengan air di lingkungan luar, dan ekor hidrofobik (takut air) yang saling berhadapan dalam struktur dalam membran.
Menariknya, fosfolipid bilayer dapat membentuk bola tertutup untuk benar-benar menghilangkan molekul air yang melekat pada ekor hidrofobiknya.
Pada dasarnya, istilah “fluida” dalam model Fluid Mosaic berkaitan dengan kemampuan protein dan lipid untuk bergerak dalam membran. Selain itu, selaput juga “mosaik” karena susunan komponennya sendiri. Karena jenis struktur lapisan ganda fosfolipid, membran plasma dapat memilih molekul mana yang dapat masuk atau ditolak untuk melewatinya.
Sebagai contoh, protein, yang bersifat amfoterik (dapat mencintai air dan takut air) dapat dengan mudah membangun koneksi dengan molekul serupa yang ditemukan dalam fosfolipid dwilapis.
Karbohidrat di sisi lain dapat berinteraksi dengan protein dan lipid yang masing-masing dapat menghasilkan glikoprotein dan glikolipid.
Fungsi
Bertentangan dengan anggapan umum bahwa membran plasma hanyalah batas antara bagian dalam sel dan lingkungan luarnya, membran ini juga bertanggung jawab untuk fungsi sel vital lainnya seperti yang tercantum di bawah ini.
1. Menjaga Bentuk Sel
Bagian dalam sel terutama terdiri dari air. Dengan cara yang sama, lingkungan luar tempat sel berada juga dikelilingi oleh cairan yang hampir serupa.
Tanpa fosfolipid bilayer, membran plasma tidak dapat tetap stabil dan dapat pecah atau menyusut karena perbedaan tonisitas.
2. Bertindak Sebagai Membran Semipermeabel
Karena sifat fisik dan kimia fosfolipid yang unik, bilayer menjadi membran semipermeable yang memungkinkan masuknya hanya molekul tertentu ke dalam sel.
Secara khusus, fosfolipid bilayer hanya memungkinkan molekul nonpolar seperti oksigen, air, dan lainnya melewatinya. Selain itu, sifat ini menawarkan perlindungan tambahan dari bahan asing yang mencoba menyerang sel.
3. Penting Dalam Pengenalan Dan Sel Komunikasi
Sehubungan dengan sifat semipermeabilitasnya, fosfolipid bilayer yang bertindak sebagai penghalang antara lingkungan seluler bagian dalam dan luar pada gilirannya dapat memediasi proses pengenalan, komunikasi, dan proses pensinyalan di antara sel-sel tetangga.
4. Pertahanan Lingkungan Internal
Bagian ini sangat penting karena karena perbedaan komponen, ion dan konsentrasi protein, lingkungan di dalam sel sangat jauh dari lingkungan ekstraselulernya. Namun, dengan mampu mengendalikan ekspresi beberapa protein transmembran yang ditemukan dalam lapisan ganda fosfolipid, entah bagaimana sel dapat mengendalikan lingkungan intraselulernya.
Komponen
Kami telah berbicara tentang fosfolipid sejak awal artikel ini. Apakah bilayer juga terbuat dari komponen lain juga? Tentu saja ya! Berikut ini adalah molekul yang juga dapat ditemukan dalam lapisan ganda fosfolipid.
1. Kolesterol
Dalam sel hewan, kolesterol adalah komponen yang membantu memperkuat lapisan ganda dan membantu mengendalikan beberapa protein membran.
Selain itu, karena sifatnya nonpolar, kolesterol juga mengurangi permeabilitas fosfolipid bilayer.
2. Glikoprotein
Glikoprotein, protein dengan gula yang melekat padanya, adalah komponen fosfolipid bilayer yang bertanggung jawab untuk stabilisasi struktur membrannya.
Ini terutama karena kemampuannya untuk membentuk ikatan hidrogen yang kuat dengan molekul air yang ditemukan di sekitar sel.
Selanjutnya, glikoprotein juga bertindak sebagai reseptor untuk molekul seperti hormon dan molekul pemberi sinyal.
3. Antigen
Selain dari peran mereka dalam hal kekebalan, antigen, seperti glikoprotein juga bertindak sebagai penanda pengenalan sel untuk bahan kimia dan molekul lainnya.
Komponen dan struktur fosfolipid bilayer dan membran plasma secara umum telah terbukti merupakan upaya yang bermanfaat untuk dijelajahi.
Meskipun beberapa fakta yang diketahui perlu diteliti lebih lanjut atau dipalsukan di masa depan, idenya tetap bahwa komponen ini memainkan peran utama untuk kelangsungan hidup sel.
Tidak akan ada banyak kekacauan jika fosfolipid bilayer tidak ada sama sekali?