Struktur dan Komposisi Sitoplasma, pengertian, fungsi

Sitoplasma adalah bahan seperti gel yang mengandung semua organel sel, tertutup di dalam membran sel. Organel ini meliputi; Mitokondria, ribosom, retikulum endoplasma, aparatus Golgi, filamen perantara lisosom, mikrotubulus mikrofilamen, vesikel.

Membran sitoplasma, juga disebut membran sel atau membran plasma, tebalnya sekitar 7 nanometer (nm; 1 / 1.000.000.000 m). Itu terletak di dalam dinding sel dan membungkus sitoplasma bakteri.

Pengertian

  • Sitoplasma adalah organel terikat membran yang terletak di sitoplasma semua sel eukariotik
  • Jumlah mitokondria yang ditemukan di setiap sel sangat bervariasi tergantung pada fungsi sel yang dilakukannya.
  • Misalnya, eritrosit tidak memiliki mitokondria sedangkan sel hati dan otot memiliki ribuan mitokondria.

Struktur dan Komposisi

Seperti semua membran biologis di alam, membran sitoplasma bakteri terdiri dari molekul fosfolipid dan protein. Dalam mikrograf elektron, ia muncul sebagai 2 pita gelap yang dipisahkan oleh pita terang dan sebenarnya merupakan lapisan ganda fosfolipid fluida yang dilapisi dengan protein. Dengan pengecualian mikoplasma, satu-satunya bakteri yang tidak memiliki dinding sel, membran prokariotik tidak memiliki sterol. Akan tetapi, banyak bakteri mengandung molekul mirip sterol yang disebut hopanoid. Seperti sterol yang ditemukan dalam membran sel eukariotik, hopanoid kemungkinan besar menstabilkan membran sitoplasma bakteri.

Lapisan ganda fosfolipid disusun sedemikian rupa sehingga ujung kutub molekul (bagian fosfat dan gliserol dari fosfolipid yang larut dalam air) membentuk permukaan terluar dan terdalam membran sedangkan ujung non-polar (bagian asam lemak dari fosfolipid yang tidak larut dalam air) membentuk bagian tengah membran.

Fungsi

Membran sitoplasma adalah membran selektif permeabel yang fungsinya menentukan apa yang masuk dan keluar dari organisme. Semua sel harus menyerap dan menyimpan semua bahan kimia yang dibutuhkan untuk metabolisme. Air, gas terlarut seperti karbon dioksida dan oksigen, dan molekul yang larut dalam lemak berdifusi melintasi lapisan ganda fosfolipid. Ion yang larut dalam air umumnya melewati pori-pori kecil – dengan diameter kurang dari 0,8 nm – di dalam membran. Semua molekul lain membutuhkan molekul pembawa untuk mengangkutnya melalui membran. Bahan bergerak melintasi membran sitoplasma bakteri melalui difusi pasif, difusi terfasilitasi, dan transpor aktif.

Difusi Pasif.

Difusi pasif adalah pergerakan bersih gas atau molekul polar kecil yang tidak bermuatan melintasi membran lapisan ganda fosfolipid dari area dengan konsentrasi lebih tinggi ke area dengan konsentrasi lebih rendah. Contoh gas yang melintasi membran dengan difusi pasif termasuk N2, O2, dan CO2; contoh molekul polar kecil termasuk etanol, H2O, dan urea.

Semua molekul dan atom memiliki energi kinetik (energi gerak). Jika molekul atau atom tidak terdistribusi secara merata pada kedua sisi membran, perbedaan konsentrasinya membentuk gradien konsentrasi yang merepresentasikan bentuk energi potensial (energi tersimpan). Pergerakan bersih partikel-partikel ini karenanya akan menurunkan gradien konsentrasinya – dari area dengan konsentrasi lebih tinggi ke area dengan konsentrasi lebih rendah. Difusi didukung oleh energi potensial dari gradien konsentrasi dan tidak memerlukan pengeluaran energi metabolik.

Osmosis adalah difusi air melintasi membran dari area dengan konsentrasi air lebih tinggi (konsentrasi zat terlarut lebih rendah) ke konsentrasi air rendah (konsentrasi zat terlarut lebih tinggi). Osmosis didukung oleh energi potensial dari gradien konsentrasi dan tidak memerlukan pengeluaran energi metabolik. Sementara molekul air cukup kecil untuk melewati antara fosfolipid dalam membran sitoplasma, transpornya dapat ditingkatkan dengan protein transpor pengangkut air yang dikenal sebagai aquaporin. Aquaporin membentuk saluran yang menjangkau membran sitoplasma dan mengangkut air masuk dan keluar dari sitoplasma (protein saluran di bawah).

Untuk memahami osmosis, seseorang harus memahami apa yang dimaksud dengan solusi. Larutan terdiri dari zat terlarut yang dilarutkan dalam pelarut. Dalam istilah osmosis, zat terlarut mengacu pada semua molekul atau ion yang terlarut dalam air (pelarut). Ketika zat terlarut seperti gula larut dalam air, ia membentuk ikatan hidrogen yang lemah dengan molekul air. Meskipun molekul air bebas dan tidak terikat cukup kecil untuk melewati pori-pori membran, molekul air yang terikat pada zat terlarut tidak Oleh karena itu, semakin tinggi konsentrasi zat terlarut, semakin rendah konsentrasi molekul air bebas yang mampu melewati membran.

Difusi yang terfasilitasi.

Difusi terfasilitasi adalah pengangkutan zat melintasi membran oleh protein transpor, seperti protein uniporter dan saluran, sepanjang gradien konsentrasi dari area dengan konsentrasi lebih tinggi ke konsentrasi lebih rendah. Difusi terfasilitasi didukung oleh energi potensial dari gradien konsentrasi dan tidak memerlukan pengeluaran energi metabolik.

Transportasi aktif.

Transpor aktif adalah proses di mana sel menggunakan protein transpor dan energi metabolik untuk mengangkut zat melintasi membran melawan gradien konsentrasi. Dengan cara ini, transpor aktif memungkinkan sel mengakumulasi zat yang dibutuhkan bahkan ketika konsentrasinya lebih rendah di luar. Pengangkutan aktif memungkinkan bakteri berhasil bersaing dengan organisme lain untuk mendapatkan nutrisi terbatas di habitat aslinya, memungkinkan patogen bersaing dengan sel tubuh sendiri dan bakteri flora normal untuk mendapatkan nutrisi yang sama.

Energi disediakan oleh gaya penggerak proton, hidrolisis ATP, atau pemecahan beberapa senyawa berenergi tinggi lainnya seperti fosfoenolpiruvat (PEP). Gaya gerak proton adalah gradien energi yang dihasilkan dari ion hidrogen (proton) yang bergerak melintasi membran dari konsentrasi ion hidrogen yang lebih besar ke yang lebih kecil. ATP adalah bentuk sel energi yang paling umum digunakan untuk melakukan pekerjaan seluler. PEP adalah salah satu senyawa fosfat berenergi tinggi menengah yang diproduksi pada akhir glikolisis.

Protein transpor khusus (protein pembawa) diperlukan untuk mengangkut sebagian besar molekul yang dibutuhkan sel melintasi membran sitoplasma. Ini karena konsentrasi nutrisi di sebagian besar lingkungan alami biasanya cukup rendah. Protein transpor memungkinkan sel mengumpulkan nutrisi bahkan dari lingkungan yang jarang. Protein transpor yang terlibat dalam transpor aktif termasuk antiporter, simporter, protein dari sistem kaset pengikat ATP, dan protein yang terlibat dalam translokasi grup.

Fungsi membran sitoplasma selain permeabilitas selektif

Sejumlah fungsi lain dikaitkan dengan membran sitoplasma bakteri dan protein terkait dari kumpulan mesin pembelahan sel yang dikenal sebagai divisom. Faktanya, banyak fungsi yang terkait dengan organel terikat membran internal khusus dalam sel eukariotik dilakukan secara umum pada bakteri oleh membran sitoplasma.

Fungsi yang terkait dengan membran sitoplasma bakteri dan / atau pembelahan meliputi:

  • produksi energi. Untuk bakteri dengan respirasi aerob dan anaerobik, serta fotosintesis untuk bakteri yang mengubah energi cahaya menjadi energi kimia terletak di membran sitoplasma.
  • motilitas. Motor yang menggerakkan rotasi flagela bakteri. Terletak di membran sitoplasma.
  • pembuangan sampah. Limbah hasil metabolisme di dalam bakteri harus keluar melalui membran sitoplasma.
  • pembentukan endospora.

Related Posts