Macam-macam protein plasma

Protein adalah suatu makromolekul yang tersusun atas molekul-molekul asam amino yang berhubungan satu dengan yang lain melalui suatu ikatan yang dinamakan ikatan peptida. Sejumlah besar asam amino dapat membentuk suatu senyawa protein yang memiliki banyak ikatan peptida, karena itu dinamakan polipeptida. Secara umum protein berfungsi dalam sistem komplemen, sumber nutrisi, bagian sistem buffer plasma, dan mempertahankan keseimbangan cairan intra dan ekstraseluler. Berbagai protein plasma terdapat sebagai antibodi, hormon, enzim, faktor koagulasi, dan transport substansi khusus.

Protein-protein kebanyakan disintesis di hati. Hepatosit-hepatosit mensintesis fibrinogen, albumin, dan 60 – 80 % dari bermacam-macam protein yang memiliki ciri globulin. Globulin-globulin yang tersisa adalah imunoglobulin (antibodi) yang dibuat oleh sistem limforetikuler.

Penetapan kadar protein dalam serum biasanya mengukur protein total, dan albumin atau globulin. Ada satu cara mudah untuk menetapkan kadar protein total, yaitu berdasarkan pembiasan cahaya oleh protein yang larut dalam serum. Penetapan ini sebenarnya mengukur nitrogen karena protein berisi asam amino dan asam amino berisi nitrogen.

Total protein terdiri atas albumin (60%) dan globulin (40%). Bahan pemeriksaan yang digunakan untuk pemeriksaan total protein adalah serum. Bila menggunakan bahan pemeriksaan plasma, kadar total protein akan menjadi lebih tinggi 3 – 5 % karena pengaruh fibrinogen dalam plasma.

Cara yang paling sederhana dalam penetapan protein adalah dengan refraktometer (dipegang dengan tangan) yang menghitung protein dalam larutan berdasarkan perubahan indeks refraksi yang disebabkan oleh molekul-molekul protein dalam larutan. Indeks refraksi mudah dilakukan dan tidak memerlukan reagen lain, tetapi dapat terganggu oleh adanya hiperlipidemia, peningkatan bilirubin, atau hemolisis.

Saat ini, pengukuran protein telah banyak menggunakan analyzer kimiawi otomatis. Pengukuran kadar menggunakan prinsip penyerapan (absorbance) molekul zat warna. Protein total biasanya diukur dengan reagen Biuret dan tembaga sulfat basa. Penyerapan dipantau secara spektrofotometri pada λ 545 nm. Albumin sering dikuantifikasi sendiri. Sedangkan globulin dihitung dari selisih kadar antara protein total dan albumin yang diukur.

Albumin dapat meningkatkan tekanan osmotik yang penting untuk mempertahankan cairan vaskular. Penurunan albumin serum dapat menyebabkan cairan berpindah dari dalam pembuluh darah menuju jaringan sehingga terjadi edema.

Rasio A/g merupakan perhitungan terhadap distribusi fraksi dua protein yang penting, yaitu albumin dan globulin. Nilai rujukan A/G adalah > 1.0. Nilai rasio yang tinggi dinyatakan tidak signifikan, sedangkan rasio yang rendah ditemukan pada penyakit hati dan ginjal. Perhitungan elektroforesis merupakan perhitungan yang lebih akurat dan sudah menggantikan cara perhitungan rasio A/G.


Nilai Rujukan

• DEWASA : protein total : 6.0 - 8.0 g/dl; albumin : 3.5 - 5.0 g/dl

• ANAK : protein total : 6.2 - 8.0 g/dl; albumin : 4.0 - 5.8 g/dl

• BAYI : protein total : 6.0 - 6.7 g/dl; albumin : 4.4 - 5.4 g/dl

• NEONATUS : protein total : 4.6 - 7.4 g/dl; albumin : 2.9 - 5.4 g/dl

Masalah Klinis

• Protein total
  • PENURUNAN KADAR : malnutrisi berkepanjangan, kelaparan, diet rendah protein, sindrom malabsorbsi, kanker gastrointestinal, kolitis ulseratif, penyakit Hodgkin, penyakit hati yang berat, gagal ginjal kronis, luka bakar yang parah, intoksikasi air.
  • PENINGKATAN KADAR : dehidrasi (hemokonsentrasi), muntah, diare, mieloma multipel, sindrom gawat pernapasan, sarkoidosis.
• Albumin
  • PENURUNAN KADAR : sirosis hati, gagal ginjal akut, luka bakar yang parah, malnutrisi berat, preeklampsia, gangguan ginjal, malignansi tertentu, kolitis ulseratif, enteropati kehilangan protein, malabsorbsi. Pengaruh obat : penisilin, sulfonamid, aspirin, asam askorbat.
  • PENINGKATAN KADAR : dehidrasi, muntah yang parah, diare berat. Pengaruh obat : heparin.

Faktor yang dapat mempengaruhi temuan laboratorium :

• Diet tinggi lemak sebelum dilakukan pemeriksaan.
• Sampel darah hemolisis.

Bahan bacan :

1. Anna Poedjiadi, Dasar-Dasar Biokimia, UI Press, Jakarta, 1994
2. Frances K. Widmann, alih bahasa : S. Boedina Kresno, dkk., Tinjauan Klinis Atas Hasil Pemeriksaan Laboratorium, EGC, Jakarta, 1992.
3. Joyce LeFever Kee, Pedoman Pemeriksaan Laboratorium & Diagnostik, edisi 6, EGC, Jakarta, 2007.
4. Kratz, Alexander et. al., The Plasma Proteins, dalam : Lewandrofwski, Kent (ed.), Clinical Chemistry : Laboratory Management and Clinical Correlations, Lippincott William & Wlkins, Philadelphia, USA, 2002.
5. Mansjur Hawab, Pengantar Biokimia, Bayumedia Publishing, Malang, 2003.
6. Ronald A. Sacher & Richard A. McPherson, alih bahasa : Brahm U. Pendit & Dewi Wulandari, Tinjauan Klinis Hasil Pemeriksaan Laboratorium, Edisi 11, EGC, Jakarta, 2004.

Macam-macam protein plasma

macam macam protein plasma,macam macam enzim.pdf PDFQueen PDF Search engine. Free unlimited pdf search and download.JARINGAN PENGUAT Jaringan penguat disebut juga jaringan penyokong atau jaringan penunjang. Yang termasuk jaringan penguat adalah : 1. Jaringan Ikatmacam macam logam.pdf PDFQueen PDF Search engine. Free unlimited pdf search and download.Struktur sel sel merupakan penyusun mahluk hidup."sel merupakan kesatuan struktu kehidupan"oleh sceleiden dan schwann. "sel merupakan kesatuan fungsional kehidupanmacam macam polusi tanah.pdf PDFQueen PDF Search engine. Free unlimited pdf search and download.
Protein perifer tidak berinteraksi dengan bagian tengah membran hidrofobik, tetapi terikat secara langsung melalui asosiasi dengan protein integralPerubahan protein plasma pada keadaan patologik dan protein patologik pada Peranan mineral dalam tubuh Macam – macam mineral yang di butuhkan tubuh Sumberplasma adalah salah satu bidang dari fisika yang mempelajari gas terionisasi yang dikenal sebagai plasma. Dalam fisika dan kimia, plasma (jugaSelam paruh kedua abad ke20 macammacam molekul yang terlibat dalam perkembangan embrio dalam macammacam sel yang berbeda ialah gen untuk protein adhesi sel.Ada protein yang tidak lengkap mengandung segala macam asam amino, Dalam plasma darah terdapat berpuluh macam protein, seperti albumin

protein plasma

PROTEIN
Gizi.net - DALAM beberapa seri tulisan berikut diuraikan komponen molekuler atau bahan kimia sel. Bahan itu dibedakan atas bahan anorganik dan organik. Bahan anorganik ialah bahan yang terdapat di alam, yaitu oksigen (O2), karbon dioksida (CO2), dan mineral. O2 dan CO2 berasal dari udara, dan masuk-keluar sel lewat pernapasan.

O2 masuk tubuh lewat paru, berguna untuk oksidasi atau membakar molekul organik untuk menghasilkan energi. CO2 ampas oksidasi, sebagian besar dibuang dari tubuh lewat paru lagi. Mineral berasal dari tanah.

Bahan organik ialah bahan yang dihasilkan oleh organisme atau makhluk hidup: protein, karbohidrat, lemak, asam nukleat, dan vitamin.

O2 dan CO2 tidak diulas dalam seri ini. Bahan lain diulas satu per satu. Dimulai dengan protein, lalu diakhiri dengan cara memasukkan molekul-molekul itu ke dalam sel serta peranan hormon di dalamnya. Semua bahan organik dibina atas empat macam unsur yaitu C, H, O, dan N. Karbohidrat dan lemak mengandung tiga unsur, yaitu C, H, dan O.

Protein selain mengandung C, H, dan O, juga N; sesewaktu juga S dan P. Huruf-huruf besar ini singkatan nama atom unsur kimia: O = oksigen (zat asam), H = hidrogen (zat air), C = carbon (karbon, zat arang), N = nitrogen (zat lemas), S = sulfur (zat belerang), dan P = phosphorus (fosfor).

Atom-atom itu bergabung membentuk molekul. Penggabungan berlangsung lewat perjabatan atau perikanan lengan, diberi tanda dengan garis pendek -. Jumlah lengan berbagai atom bervariasi: H = 1, O = 2, C = 4, N = 3, P = 4, S = 2. Protein adalah polimer asam amino. Berasal dari kata poli = banyak, dan mer = bulatan atau satuan. Jadi asam amino adalah monomer protein (mono- = satu). Asam amino mengandung dua macam gugus: 1) asam –COOH; 2) amine –NH2. R = gugus metil (-CH3)n, dan n artinya banyak. N = 1 sampai puluhan. Banyak asam amino menentukan besar atau berat molekul (BM) suatu protein. Asam amino, yang tersederhana dan terkecil ialah glisin. Disini R = H atau hidrogen. Lebih besar dari glisin ialah alanin, di sini n = 1. Asam amino yang umum dihasilkan oleh makhluk hidup, hewan atau tumbuhan ada 20 macam: glisin, alanin, serin, sistein, valin, leusin, isoleusin, lisin, fenilalamin, arginin, histidin, treonin, metionin, tirosin, triptofan, prolin, asparagin, asam aspartat, glutamin, dan asam glutamat. Yang ke20 macam itu membina suatu molekul protein, ibarat bata yang menjadi bahan dasar yang membina suatu rumah.

Ada protein yang tidak lengkap mengandung segala macam asam amino, ada pula yang lengkap. Dari yang 20 macam itu ada 10 macam yang bisa dibikin dalam sel, berbahankan asam amino yang 10 macam. Yang 10 macam lain tidak bisa dibikin sel hewan, disebut asam amino penting atau esensil : valin, leusin, isoleusin, lisin, fenilalamin, arginin, histidin, treonin, triptofan, dan metionin.

SUATU molekul protein terdiri dari untaian banyak asam amino, jumlahnya bisa ratusan sampai ribuan. Ada protein yang asam amino beruntai ke samping, sehingga membentuk cabang. BM suatu protein belasan sampai ratusan ribu. Protein yang tergolong paling besar ialah globulin, dengan BM = 920.000. Jika protein dipecah atau dicernakan, terbentuk suatu hasil antara yang disebut peptida. Peptida dibina atas beberapa asam amino. Dua asam amino beruntai disebut dipeptida, tiga beruntai disebut tripeptida. Jika beruntaian banyak disebut polipeptida. Ada bagian atau organel sel berupa protein, ada dalam bentuk peptida.

Telah diajarkan kepada orang awam bahwa protein adalah zat pembangun. Sebetulnya selain protein, karbohdirat dan lemak juga penyerta atau pelengkap zat pembangun. Hampir sebagian besar organel dan produk sel berbahan pokok protein. Kulit dibina atas serat keratin, klagen, dan elastin, yang semua adalah protein. Darah adalah gabungan banyak macam protein. Eristrosit, lekosit, dan trombosit, dibina atas protein.

Dalam plasma darah terdapat berpuluh macam protein, seperti albumin untuk mengangkut berbagai zat, globulin untk membina antibodi, fibrinogen untuk pembekuan darah jika terjadi luka atau darah berkontak dengan bagian pembuluh darah yang kesat.

Otot jantung, otot polos yang membina berbagai saluran dalam tubuh, dan otot rangka yang membuat anggota dapat digerakkan, mengandung serat yang dapat berkerut yang disebut miofibril. Miofibril ini juga protein. Rambut dan bulu juga dibina atas keratin, seperti halnya yang membina kulit ari. Tulang memiliki bahan dasar yang disebut osein, suatu protein.

Tulang rawan memiliki bahan dasar khondrin, juga protein. Hormon banyak yang protein, peptida, atau ubahan salah satu asam amino. Enzim adalah biokatalisator dan itu adalah protein juga. Protein dibagi atas dua golongan: 1) sederhana; 2) gabungan. Yang sederhana jika diuraikan oleh suatu enzim akan pecah jadi asam amino saja. Yang gabungan terdiri dari gabungan protein dengan bahan organik lain.

Yang sederhana seperti: albumin, globulin, glutein, histon, kasein, dan vitelin. Albumin pengangkut zat dalam plasma darah, dan globulin pembina bahan kekebalan atau antibodi. Glutein adalah protein yang terkandung dalam biji sereal (padi, jagung, gandum, jelai, sorgum), histon adalah poros lilitan DNA dalam kromosom, kasein terkandung dalam susu, dan vitelin adalah protein yang membina kuning telur.

PROTEIN gabungan yang kompleks ialah seperti hemoglobin,lipoprotein, dan glikoprotein. Hemoglobin (Hb) adalah pigmen pernapasan dalam eritrosit, berguna untuk mengikat oksigen dalam paru. Pigmen ini mengandung unsur besi (Fe), yang membuat eritrosit dan darah keseluruhan jadi berwarna merah.

Dalam sel tubuh kita protein dibikin dari monomer asam amino. Asam amino yang 20 macam itu tersimpan dalam sitoplasma, yang sewaktu akan bergabung membentuk untaian jika dari inti datang perintah untuk menyintesa sejenis protein. Asam amino dalam sitoplasma itu dibawa darah dari usus, sebagai hasil pencernaan protein dalam bahan makanan. Asalnya protein makanan itu diproduksi oleh tumbuhan.

Oleh karena punya kloroplas maka tumbuhan dapat berfotosintesa. Dari sini dihasilkan glukosa. Glukosa dapat diubah jadi asam amino setelah dari tanah oleh akar diisap ion nitrat (NO3), lalu gabung dengan glukosa itu. Dari sini tumbuhan pun memproduksi protein. Karnivora mendapat protein dari tubuh mangsa, yang asalnya juga karena mangsa itu mendapat protein dari tumbuhan. Protein dapat disintesa oleh semua sel makhluk.

Meski asam amino berasal dari tumbuhan, tetapi protein yang disentesa hewan beda dengan tumbuhan. Waktu embrio awal, yaitu sampai tingkat morula, semua sel membikin semua macam protein dan bahan organik lain. Ketika embrio telah mengalami diferensiasi, lalu terbentuk berbagai jaringan, maka tiap sel dari setiap jaringan menyintesa protein khusus, yang jadi sisi jaringan bersangkutan.

Jaringan epitel di kulit, misalnya, hanya menyintesa keratin, jaringan epitel lendir usus, paru, dan kelamin, menghasilkan musin sebagai bahan dasar lendir yang digetahkan. Jaringan pengikat menghasilkan serat kolagen, jaringan otot menyintesa protein miofibril, dan jaringan saraf menghasilkan neurotransmitter (bahan perambat rangsang).

SETIAP macam protein disintesa menurut cetak biru. Cetak biru iitu ada pada gen. Sedangkan gen berada dalam kromosom. Sel tubuh orang mengandung hampir 100.000 gen, disebar pada 23 macam kromosom. Tiap macam ada sepasang. Sel orang mengandung 23 pasang atau 46 kromosom. Kromosom yang 23 macam itu memiliki panjang bervariasi. Kromosom terpanjang atau terbesar mengandung gen paling banyak, sekitar 2.000-an. Sedangkan kromosom terpendek atau terkecil mengandung gen tersedikit, mungkin hanya ratusan.

Sekitar 60 persen gen itu menyintesa protein. Ada satu protein dihasilkan oleh satu gen saja, ada pula oleh beberapa gen. Hemoglobin disintesa oleh dua gen, sedangkan gen antibodi disintesa empat gen. Beda protein beda pula gennya. Dari hampir 100.000 gen dalam tiap sel tubuh seseorang terbentuk ribuan macam protein. Karena sintesa zat organik lain, terutama karbohidrat dan lemak, diatur oleh enzim dan itu adalah protein, maka terbentuk ribuan macam kedua zat organik itu.

Meski macam protein sama pada semua individu suatu species, namun antara berbagai individu species bersangkutan terdapat perbedaan kecil atau variasi ultrastruktur setiap macam protein. Itu terjadi karena kalau beda individu bervariasi pula susunan nukleotida DNA gen-gennya. Karena itu beda individu beda pula struktur halus proteinnya. Sudah pernah dibicarakan bahwa membran sel, yaitu yang menjadi selaput setiap sel dan juga menyelaputi banyak organel dalam sel, dibina atas dua lapis lemak, dan ditunjang oleh banyak molekul protein. Banyak di antara protein membran itu yang bertindak sebagai penerima atau reseptor bagi berbagai zat untuk bisa dibawa masuk ke dalam sel. Ada juga sebagai pengenal sel tetangga atau bahan yang datang dari luar tubuh, disebut protein pengenal.

Protein pengenal akan mengenal sel atau bahan yang berasal dari tubuh sendiri (self), dan yang bukan dari tubuh sendiri (nonself). Protein pengenal kecocokan jaringan disebut HLA (human leukocyte antigen). Jika bahan itu nonself berarti protein pengenal atau HLA-nya tidak cocok atau tidak sama dengan protein pengenal pada membran sel tuan rumah. Protein pengenal bahan asing itu dianggap sebagai antigen, dan terhadapnya lekosit tuan rumah terangsang untuk menghasilkan antibodi dan lekosit yang terangsang untuk meracun dan merusak bahan asing.

SEL-sel peronda, yaitu makrofaga, membantu lekosit melawan bahan asing itu. Antibodi menggumpalkan antigen, sedangkan lekosit perusak menghancurkan jaringan. Makrofoga memakan bersihkan ampas hancuran. Jika bahan asing itu besar seperti organ cangkokan, lekosit, makrofoga, dan antibodi tak mampu menghancurkan, tubuh akan kalah lalu meninggal. Bisa juga terjadi HLA antara dua individu cocok, berarti dapat terjadi cangkok organ antara mereka. Misalnya antara saudara kandung. Terlebih antara saudara kembar identik, karena gen-gen mereka sama susunan rinci DNA-nya. Secara umum jika tidak ada hubungan darah peluang keccocokan HLA hanya sekitar satu dalam sekian sejuta penduduk. Tetapi, khusus bagi sel darah merah (eritrosit) lebih banyak peluang kecocokan.

Untuk keperluan tranfusi berlaku dua sistem: ABO dan faktor Rhesus. Menurut sistem ABO ada empat golongan penduduk: A, B, AB, dan O, sedangkan menurut sistem Rhesus dua golongan pula: Rh+ dan Rh-, dan penduduk yang bergol. Rh- hanya sekitar 10-15 persen dari suatu penduduk. Golongan darah kedua sistem ditentukan oleh hadirnya antigen dengan tanda sama pada membran eritrosit. Golongan darah yang sama akan cocok jika tranfusi, tidak digumpalkan.

Orang bergolongan A, berantigen A pada eritrosit, dan berantibodi anti-B dalam plasma. Golongan B berantigen B dan beranti-A, golongan AB berantigen A dan B tetapi tak berantibodi; Golongan O tak berantigen tetapi ada kedua antibodi. Orang Rh+ berantigen Rhesus tapi tak ada antibodi Rh- pada plasma. Orang Rh- tak berantigen dan antibodi.
(Dr Wildan Yatim, dosen IKD Program Pascasarjana Universitas Padjadjaran Bandung)

protein plasma

BAB II

MEMBRAN PLASMA

Kompetensi dasar

Mendeskripsikan struktur dan fungsi selaput plasma.

Deskripsi

Pada bab ini akan dipelajari menegenai strutur dan fungsi membran plasma. Membran plasma utamanya disusun oleh lemak berbentuk lipid

bilayer. Selain lemak, komponen penyusun membran plasma adalah protein dan karbohidrat dengan komposisi bergantung kepada jenis sel dan jenis spesies. Membran plasma berfungsi sebagai barier semipermeabel terhadapa berbagai macam molekul.

PENDAHULUAN

Membran sel berfungsi sebagai barier semipermeabel yang memungkinkan molekul yang berukuran kecil dapat keluar masuk ke dalam sel. Hasil pengamatan mikroskop elektron terhadap membran sel menunjukkan bahwa memberan sel merupakan lipid bilayer. (disebut sebagaifluid- mosaic model). Molekul penyusun utama adalah fosfolipid, yang terdiri dari bagian kepala yang polar (hidrofilik) dan dua ekor nonpolar (hidrofobik). Fosfolipid ini tersusun atas bagian nonpolar membentuk daerah hidrofobik yang diapit oleh daerah kepela yang pada bagian dalam dan luar membran. Membran ini diketahui dengan menggunakan mikroskop elektron

Gambar 2.1 Struktur mebran sel

MEMBRAN SEL.

Kolesterol merupakan komponen penting dari membran sel

yang tertanam pada area hidrofobik pada bagian ekor.

Pada sebagaian besar bakteri membran sel tidak mengandung kolesterol. Protein tersuspensi pada bagian membran sebelah dalam. Protein ini berfungsi sebagai tempat pertukaran molekul ke dalam dan keluar sel. Protein integral ini biasa disebut dengan ”gateway proteins”. Permukaan luar membran kaya dengan glikolipid di mana karbohidrat ini berikatan dengan protein integral dan diduga berfungsi dalam pengenalan sel..

KOMPISISI KIMIA MEMBRAN SEL

Semua membran disusun dari lemak dan protein di mana setiap komponen diikat oleh ikanan nonkovalen. Selain lemak dan protein, membran sel juga mengandung karbohidrat. Rasio antara lemak dan protein bervariasi bergantung tipe membran seluler misalanya antara membran pkasma dan retikulum endoplasma

atau pun tipe organisme misalnya antara prokariot dan eukariot. Sebagai membran mitokondria memiliki rasio protein/lemak yang tinggi dibandingkan membran plasma pada sel darah merah.

Lemak

Membran bersifat amfipatik yaitu mengandung daerah hidrofilik dan hidrofopik. Sebagian besar membran mengandung fosfat. Komponen lemak lain adalah kolesterol di mana pada hewan tertentu dapan mencapai 50% dari molekul lemak yang terdapat pada membran plasma. Kolesterol tidak terdapat pada sebagai besar membran plasma tubuhan dan bakteri.

Lipida yang terdapat pada selaput dapat diekstrak dengan kloroform, eter dan benzene. Dengan menggunakan kromatografi lapis tipis dan kromatografi gas, dapat diketahui komposisi lipida pada selaput sel. Lipida yang selalu dijumpai adalah fosfolipid, sfingolipid, glikolipid dan sterol. Kolesterol merupakan lipida terbanyak yang menyusun selaput sel.

Karbohidrat

Membran plasma pada eukariot memiliki karbohidart yang terikat secara kovalen dengan protein dan lemak. Komponen karbohidrat dari memran plasma berjumlah sekitar 2 – 10% dari total berat membran plasma, bergantung kepada spesies dan tipe sel. Sebagai contoh membran plasma sel darah merah memiliki 52% protein, 40% lemak dan 8 % karbohidrat. Dari 8% tersebut, 7 % berikatan dengan lemak membentuk glikolipid dan 93% berikatan dengan protein membentuk glikoprotein.

Gambar 2.2 Komponen penyusun membran sel

Selaput plasma merupakan selaput yang asimetris, molekul- molekul lipida pada bagian luar selaput berbeda dengan lipida pada selaput bagian dalam. Demikian pula polipeptida yang tersebut pada kedua lembaran lipid bilayer juga berbeda. Penyabaran karbohidrat juga asimetris. Rantai-rantai molekul dari sebagian besar glikolipid, glikoprotein dan dan proteo glikan pada selpaut plasma tidak pernah berada pada permukaan sitosolik

Gambar Skema selaput plasma. Perhatikan penyebaran dan kedudukan pada molekul-moleku sakarida yang terikat pada protein dan lipida sehingga terbentuk glikoprotein dan glikolipid.

Protein

Bergantung pada tipe sel dan organel tertentu dalam sel, membran memiliki 12 sampai lebih dari 50 macam protein berbeda. Protein ini tidak disusun secara acak tetapi setiap lokasi dan orientasinya disusun pada posisi relatif tertentu pada lipid bilayer. Protein pada membran tidak simetris yakni bagian luar membran dan bagian dalam membran tersusun berbeda. Posisi seperti ini memungkinkan membran sebelah luar beriteraksi dengan dengan ligan sektraseluer seperti hormon dan faktor pertumbuhan sedangkan bagian dalam dapat berinteraksi dengan molekul sitoplasma seperti protein G atau protein kinase.

Protein membran dapat diklasifikasi menjadi tiga kelas

berdasarkan hubungan (posisi) pada lipid bilayer, yaitu:

1. Protein integral

Protein integral adalah protein yang berpenetrasi kedalam lipid bilayer. Protein ini dapat menembus membran sehingga memiliki domain pada sisi ekstra seluler dan sitoplasmik dari membran.

2. Protein perifer

Seluruhnya berlokasi dibagian luar dari lipid bilayer, baik itu di permukaan sebelah ekstraseluler maupun sitoplasmik dan berhubungan dengan membran malalui ikatan non kovalen.

3. Lipid anchor protein

Terdapat disebelah luar lipid bilayer tetapi berikatan secara

kovalen dengan molekul lemak yang terdapat pada lipid bilayer.

Protein membran plasma memiliki fungsi yang sangat luas

antara lain sebagai protein pembawa (carrier) senyawa melalui membran sel, penerima isyarat (signal) hormaonal dan meneruskan isyarat tersebut ke bagian sel sendiri atau sel lainnya. Protein selaput plasma juga berfungsi sebagai pengikat komponen sitoskeleton dengan senyawa-senyawa ekstraseluler. Protein- protein permukaan luar memberikan cirri individual sel dan macam protein dapat berubah sesuia dengan diferensiasi sel. Protein- protein pada membran sel banyak juga yang berfungsi sebagai enzim terutama yang terdapat pada selaput mitokondria, retikulum endoplasma dan kloroplas. Sebagai contoh, senyawa-senyawa fosfolipid membran plasma disintesis oleh enzim-enzim yang terdapat pada membran retikulum endoplasma.

Protein penyusun membran plasma dapat diekstrak dengan menggunakan SDA, Triton-X100, urea, N-butanol atau EDTA sebagai pelarut. Setelah larut protein-protein membran plasma dapat dipisahkan satu sama lain dengan menggunakan teknik eletroforesis atau kromatografi.

Protein membran sel memiliki kemampuan bergerak, sehingga dapat berpidah tempat. Perpindahan berlangsung ke arah lateral dengan jalan difusi. Namun tidak semu protein mampu berpindah tempat. Beberapa jenis protein integral tertahan dalam selaput oleh anyaman molekul-molekul protein yang berada tepat di bawah permukaan dalam selaput plasma. Anyaman ini berhubungan dengan sitoskelet atau rangka sel.

Struktur fisiko-kima protein selaput sel kurang diketahui, mengingat bahwa bentuknya sangat bervariasi. Berdasarkan kajian mikroskopis dan teknik freeze fracture diketahui bahwa protein dalam selaput sel berbentuk globular.

PERKEMBANGAN MODEL MEMBRAN PLASMA

Penrnyataan tentang adanya lapisan yang mengelilingi suatu sel pertama kali dikemukakan oleh Overton (1899). Overton menyatakan bahwa sifat osmosis hkash dari protoplasma yang berlandaskan pada mekanisme kelrutan selektif. Senyawa hidrofobik dapat masuk ke dalam sel lebih cepat dari pada senyya hidrofilik. Hal ini menurutnya disebabkan adanya lapisan lipida yang menyebabkan zat-zat hidrofobik lebih mudah larut. Overton menduga bahwa lapisan itu mengandung kolesterol, lesitin dan minyak lemak.

Penelitian yang dilakukan oleh Gorter dan Grendel (1925) tentang organisasi lipid di selaput eritrosit menyimpulkan bahwa selaput eritrosit terdiri dari dua lapisan molekul lipid di mana satu bagian polar mengarah ke sitoplasma dan yang lainnya mengarah ke lingkungan tempat sel.

Gambar 2.3 Selaput plasma menurut Gorter dan Grendel (1925)

Danielli dan Harvey (1935) menyatakan bahwa di dalam sel, tetes minyak dan lipid, permukaannya terikat oleh lapisan lipid dan protein yang tersusun dalam suatu organisasi yang rapi. Molekul protein mengarah ke sitoplasma dan sekaligus berkaitan dengan bagian plar lapisan lipid. Bagian non polar lipid mengarah ke tetes minyak.

Gambar 2.4 Selaput plasma menurut Danielli dan Harvey

Pada tahun yang sama Danielle dan Davson menyatakan bahwa selaput plasma terdiri dari dua lapisan ganda lipid protein. Lapisan satu mengarah ke sitoplasma dan yang lainnya mengarah ke tempat sel

Gambar 2.5 selaput plasma menurut Danielli dan Davson

Pada awal tahun 1950, Danielli melakukan modifikasi terhadap model Danielli-Davson berdasarkan pada pengamatan yang dilakuakn dengan mikroskop polarisasi. Hasil pengamatan

yang dilakukan menunjukkan bahwa pada permukaan polar lipida terdapat lapisan polipeptida sebagai ganti molekul globuler. Sealin itu, pada bagian luar selaput sel terikat molekul glikoprotein dan pada selaput sel terdapat pula pori.

Di akhir tahun 1950, Robertson dengan menggunakan mikroskop elektron, mengemukakan bahwa membran sel terdiri tiga lapisa gelap terang dengan ukuran masing-masing 20 Å - 35 Å – 20 Å, sehingga seluruh membran berukuran 75 Å. Selaput ini dikenal dengan unit membran.

Penemuan robertson ini menimbulkan banyak perdebatan, antara lain peranan selaput sel, kadar fosfolipid dan perbandingan lipo-protein sangat bervariasi. Pernyataan yang tidak terbantah adalah bahwa selaput sel terdiri dari dua lapis lipida.

Saat ini model yang diterima adalah model Singer dan Nicholson yang dikenal dengan model mosaik cairan. Berdasarkan model ini, selaput sel terdiri dari laisan lipida ganda yang diseling oleh protein. Beberapa protein terikat adapermukaan poar lipida, disebut dengan protein perifer atau ekstrinsik dan beberapa lainnya menembus lapisan lipida serta yang lain lagi terentang pada selaput dari luar sitoplasma. Protein-protein ini disebut dengan protein integral atau intrinsik. Protein perifer dan bagian rotein integral yang berada di luar, biasanya berikatan dengan molekul gula membentuk glikoprotein. Model ini sangat didukung dengan hasil freeze fracture.

FUNGSI MEMBRAN SEL

1. Kompartementalisasi

Membran plasma membagi protoplasma menjadi beberapa kompartemen (ruangan). Membran sel membungkus seluruh protoplasma. Membran inti memisahkan nukleoplasma dengan dari stoplasma. Selain itu selaput plasma membagi sitoplasma menjadi beberapa kompartemen yang disebut dengan org a nel. Adanya selaput ini pembatas ini sangat penting karena memungkinkan

kegiatan

setiap

kompartemen

dapat
berlangsung tanpa gangguan dari kompatemen lain namun tetap
dapat bekerja sama.
2. Barier selektif permeabel

Membran sel mencegah pertukaran materi secara bebas dari satu sisi ke sisi lain pada saat bersamaan. Membran plasma harus menjamin pertukaran molekul antara bagian lur dan dalam pada saat yang tepat.

3. Transport molekul

Membran plasma mengandung mesin transpor molekul dari satu sisi ke sisi lain yang mencegah molekul dengan konsentrasi rendah masuk ke dalam sel daerah yang memeiliki konsentrasi tinggi. Mesin ini memungkinkan sel mengakumulasi molekul tertentu dalam konsentari yang lebih tinggi di bandingkan di

sebelah luar.

4. Penghantaran signal

Membran plasma memainkan peran penting dalam respon sel terhadap signal. Proses itu disebut dengan penghantaran signal. Membran sel memiliki resptor yang berkombinasi dengan molekul tertentu (ligan). Setiap sel berbeda memiliki reseptor berbeda, yang mampu mengenali dan berespon terhadap ligan pada lingkungan berbeda.

5. Interaksi interseluler

Membran sel memperantarai interaksi antar sel pada organisme multiseluler. Membran sel memungkinlkan sel mengenal satu sama lain, berikatan dan saling bertukar materi dan informasi

TRANSPORTASI MELEWATI MEMBRAN

DIFUSI SEDERHANA

Difusi adalah suatu proses spontan di mana molekul-molekul bergerak dari daerah dengan konsentrasi tinggi ke daerah yang memiliki konsentrasi rendah. Difusi bergantung pada pergerakan secara acak dari suatu zat terlarut. Molekul-molekul dapat melewati selaput plasma dengan jalan difusi sederhana sangat terbatas jumlahnya dan untuk inipun selaput plasma masih memiliki penghalang. Mikromolekul terutama jenis hidrofobik dapat melewati membran plasma dengan mudah. Kemampuan sel untuk dapat memilah senhyaya hdrofilik dengan berat molekul (BM) kecil dari senyawa yang memiliki BM bsar sering kali disebabkan oleh adanya porus pada selaput plasma. Terdapat dua jenis porus. Jenis pertama yang dapat menembus protein integral atau di antara kelompok

molekul protein transmembran. Porus jenis kedua disebut porus statistik yang terbentuk secara acak pada selaput plasma dan menembus lipid bilayer.

Difusi dipermudah

Difusi dari sutau senyawa atau molekul melewati membran selalu terjadi dari daerah dengan konsentasi tinggi ke daerah dengan konsentrasi rendah, akan tetapi difusi tidak selalu terjadi melalui lipid bilayer atau suatu saluran terbuka. Sejumlah substansi diketahui berdifusi dengan terlebih dahulu berikatan dengan suatu protein mebran yang disebut dengan fasilitatif transporter yang memfasilitasi proses difusi. Pengikatan molekul atau senyawa pada fasilitastif transporter pada satu sisi akan memicu perubahan komformasi pada protein dan menyebabkan zat terlarut dapat berdifusi ke daerah yang berkonsentrasi rendah.

Senyawa yang melewati membran plasma dengan jalan difusi dipermudah juga tidak memerlukan keterlibatan ATP, seperti halnya difusi sederhana. Namun gerakan senyawa dari luar ke dalam atau sebaliknya lebih cepat dari pada difusi sederhana. Hal ini disebabkan oleh adanya protein pembawa yang mempercepat  pengangkutan. Molekul protein pembawa setelah mengikat senyawa atau molekul yang akan di bawa, segera memindahkan senyawa/molekul dari luar ke dalam atau sebaliknya.

Contoh difusi dipermudah dapat dilihat pada pe ngangkutan glukosa. Glukosa dalam tubuh berperan sebagai sumber energi utama dan kebanyak sel memiliki protein membran yang memfasilitasi difusi glukosa dari aliran darah ke dalam sel. Gradien konsetrasi glukosa agar dapat terus menerus melakukan difusi dijaga oleh fosforilasi glukosa setelah mesuk ke dalam sitoplasma, Fosforilasi ini menyebabkan konsentrasi glukosa di dalam sel terus menerus rendah. Manusia dan mammali lainnya memiliki 5 macam protein yang telah diidentifikasi yang berperan dalam transport glukosa. Kelima cama protein tersebut adalah GLUT1 sampai GLUT5.

Insulin sebagai hormon yang dihasilkan oleh pankrea memainkan peran npenting dalam menjaga glula darah. Insulin bekerja dengan merangsang pengambilan glukosa dari darah dan menyimpannya di otot sebagai glikogen atau digunakan langsung  sebagai sumber energi bagi otot, atau pun di seimpan dalam sel lemak setelah glukosa dikonverwsi menajdi lemak. Otot jantung, otot rangka dan sel lemak memiliki protein yang memfasilitasi pengangkutan glukosa khususnya GLUT4. Ketika level insulin rendah, sel relative mengandung sedikit transpoter glukosa pada permukaan selnya. Akan tetapi ketika kadar insulin meningkat, hormon bekerja pada sel taget dengan merangsang translokasi vesikel dari sitoplasma ke permukaan sel. Hasilnya transporter glukosa menyatu dengan membran plasma dan bekerja mengambil glukosa dari darah. Pengaturan pengambilan glukosa pada sel otot dan lemak oleh insulin dapat dilihat pada gambar di atas.

Diabetes melitus merupakan penyakit akibat gangguan pada aktivitas insulin. Pada penderita diabetes mellitus yang menderita sejak anak-anak (diabetes tipe I) biasanya disebabkan oleh defisiensi insulin yang disebabkan oleh gangguan pada sel-sel penghasil insulin. Anak-anak yang menderita diabetes tipe satu umumnya diinjeksi dengan insulin setiap hari. Sebaliknya orang yang menderita diabetes setelah dewasa biasanya memiliki level insulin yang normal. Permasalahannya terletak pada ketidak mampuan sel target bereaksi terhadap hormon yang dapat disebabkan oleh kekurangan repseptor insulin atau kekurangan transporter GLUT4.

Transport aktif

Pengangkutan senyawa melelalui membran plasma dengan melawan gradien, berlangsung dengan sangat rumit. Mekanisme yang paling sederhana mirip dengan difusi dipermudah namun memerlukan ATP. Terdapat dua kategori transport aktif yaitu transport aktif primer yang langsung melibatkan ATP atau aliran elektron dan transport aktif sekunder yang bergantung pada kekuatan selaput atau gradien ion atau tenaga kemiosmotik. Dua macam transport aktif ini saling berkaitan dalam arti mekanisme transport aktif primer menimbulkan suatu gradien yang memungkinkan terjadi transport aktif sekunder. Salah satu mekanisme transport aktif adalah pemompaan ion Na+ dan K+.

Konsentrasi ion K+ di dalam sel dipertahankan untuk selalu lebih tinggi dari luar sel. Sebaliknya konsentrasi ion Na+ dipertahankan selalu lebih endah dibanding di luar sel. Ion Na+ dan K+, dua-duanya dipompa melawan gradien konsentrasi dan pemompaan dapat vterjadi akibat adanya hidrolisis ATP. Hidrolisis ATP terjadi karena adanya enzim ATP-ase pada membran plasma. Pada sel plasma utuh yang berada dalam sel, natrium mengaktifkan pemompaan dan memacu aktivitas ATP-ase dari dalam sel sedankan kalium bekerja dari lingkungan luar membran plasma.

Pengangkutan makromolekul melewati selaput plasma

Makromolekul seperti protein atau atau polisakarida tidak dapat lewat melalui protein transmembran yang berperan sebagai pembawa. Namun sel tetap dapat memasukkan dan mengeluarkan makromolekul-makromolekul

tersebut.

Pengangkutan

makromolekul

sangat

berbeda

dengan

pengangkutan

mikromolekul.

Mekanisme pengangkutan makromolekul dari lingkungan eksternal ke dalam suatu vesikula dilakukan melalui suatu lipatan atau invaginasi membran plasma. Pengambilan makromolekul dari matriks ekstraseluer dapat dibagi menjadi dua kategori yaitu fagositosis yaitu pengambilan maromolekul padat dan pinositosis pengambilan materi berupa cairan.

Fagositosis

Fagosistosis (“cell eating”) adalah pengambilan bahan padat yang umum dilakukan oleh beberapa jenis sel tertentu untuk selanjutnya dibawa menuju lisosom. Organisme bersel tunggal sepertiAmoeba danCiliata mengambil makanan dengan menangkap partikel makanan atau organisme kecil dengan melingkupinya dengan merman plasma. Lipatan kemudia berfusi membentuk sutau vakuola (fagosom) yang akan terpisah dengan membran plasma. Fagosom selanjutnya akan bergabung dengan lisosom untuk mencena makanan secara intraseluler.

Pada beberapa hewan tingkat tinggi, fagositosis lebih merupakan suatu mekanisme protektif dibandingkan cara pengambilan makanan. Mammalia memiliki berbagai macam sel fagosit seperti makrofag dan neutrofil yang terdapat di dalam darah dan jaringan lain yang akan “memakan” organisme, sel-sel yang telah rusak, sel darah merah yang telah tua ataupun debrisEndositosis secara umum dapat dibagi menjadi dua kelompok yaitu: bulk-phase endocytosis dan receptor-mediated endocytosis. Bulk-phase endocytosis mengambil cairan ektraseluler tanpa adanya proses pengenalan oleh permukaan membran plasma.bulk- phase endocytosis dapat diamati dengan memberikan bahan tertentu pada medium kultur seperti enzim horseradish peroxidase yang akan di ambil oleh sel-sel pada umumnya.Receptor-mediated endocytosis merupakan pengambilan makromolekul tertentu (ligand) yang akan berikatan dengan reseptor pada permukaan luar membran.