MEMBRAN BIOLOGIS DAN MEKANISME ABSORPSINYA · •Membran sel adalah lapisan yang ... •Transpor...
Transcript of MEMBRAN BIOLOGIS DAN MEKANISME ABSORPSINYA · •Membran sel adalah lapisan yang ... •Transpor...
![Page 1: MEMBRAN BIOLOGIS DAN MEKANISME ABSORPSINYA · •Membran sel adalah lapisan yang ... •Transpor seluler (melewatkan zat ke dalam dan ke ... molekul-molekul kecil yang larut dalam](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022052300/5ae628b17f8b9a6d4f8c5b21/html5/thumbnails/1.jpg)
MEMBRAN BIOLOGIS DAN
MEKANISME ABSORPSINYA
Tim Teaching MK Biofarmasetika
1
![Page 2: MEMBRAN BIOLOGIS DAN MEKANISME ABSORPSINYA · •Membran sel adalah lapisan yang ... •Transpor seluler (melewatkan zat ke dalam dan ke ... molekul-molekul kecil yang larut dalam](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022052300/5ae628b17f8b9a6d4f8c5b21/html5/thumbnails/2.jpg)
Pendahuluan
• Membran sel adalah lapisan yang memisahkan satu sel dengan sel lainnya serta memisahkan berbagai organel di dalam sel
• Membranes = pintu gerbang ke dalam dan ke luar sel (gateways into and out of the cell)
• Membran sel penting dalam banyak proses kehidupan (metabolisme, penglihatan, pendengaran, impuls saraf, dan kontraksi otot)
• Membran sel pada eukariotik dan prokariotik berbeda.
2
![Page 3: MEMBRAN BIOLOGIS DAN MEKANISME ABSORPSINYA · •Membran sel adalah lapisan yang ... •Transpor seluler (melewatkan zat ke dalam dan ke ... molekul-molekul kecil yang larut dalam](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022052300/5ae628b17f8b9a6d4f8c5b21/html5/thumbnails/3.jpg)
Fungsi Membran
• Pelindung sel (barrier properties), mempertahankan lingkungan intraseluler & ekstraseluler yang normal
• Sifatnya dapat dirangsang (excitability)
• Transpor seluler (melewatkan zat ke dalam dan ke luar sel)
• Memisahkan organel sel (compartmentalization)
• Biosignal (signal transduction)
• Medium pendukung reaksi biokimia (membran sel mengandung enzim)
• Reseptor (mengenali isyarat molekuler tertentu)
3
![Page 4: MEMBRAN BIOLOGIS DAN MEKANISME ABSORPSINYA · •Membran sel adalah lapisan yang ... •Transpor seluler (melewatkan zat ke dalam dan ke ... molekul-molekul kecil yang larut dalam](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022052300/5ae628b17f8b9a6d4f8c5b21/html5/thumbnails/4.jpg)
Fungsi Membran
• Mengenali sel lain yang sejenis (pencangkokan)
• Bersifat permiabilitas selektif dan berfungsi sebagai sawar untuk mempertahankan perbedaan komposisi di dalam dan di luar sel
• Membran plasma juga melakukan pertukaran bahan dengan lingkungan ekstrasel melalui proses eksositosis dan endositosis
4
![Page 5: MEMBRAN BIOLOGIS DAN MEKANISME ABSORPSINYA · •Membran sel adalah lapisan yang ... •Transpor seluler (melewatkan zat ke dalam dan ke ... molekul-molekul kecil yang larut dalam](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022052300/5ae628b17f8b9a6d4f8c5b21/html5/thumbnails/5.jpg)
5
Komposisi Kimia Beberapa Membran
Tipe Membran Lipid Protein Karbohidrat
Membran myelin 79% 18% 3%
Membran SDM 43% 49% 8%
Membran dlm Mitokondria 24% 76% ~0%
Bilayer Fosfolipid 100% 0 0
![Page 6: MEMBRAN BIOLOGIS DAN MEKANISME ABSORPSINYA · •Membran sel adalah lapisan yang ... •Transpor seluler (melewatkan zat ke dalam dan ke ... molekul-molekul kecil yang larut dalam](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022052300/5ae628b17f8b9a6d4f8c5b21/html5/thumbnails/6.jpg)
Ultrastruktur Membran plasma
• Dibangun dr phospolipids, protein dan kolesterol
• Phospolipids memiliki dua bagian
▫ Bagian kepala, hydrophilic: “suka air” (menjauhi lipid)
▫ ekor, hydrophobic: “menjauhi air” (suka lipid)
6
![Page 7: MEMBRAN BIOLOGIS DAN MEKANISME ABSORPSINYA · •Membran sel adalah lapisan yang ... •Transpor seluler (melewatkan zat ke dalam dan ke ... molekul-molekul kecil yang larut dalam](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022052300/5ae628b17f8b9a6d4f8c5b21/html5/thumbnails/7.jpg)
7
Sifat Amphipathic dari molekul phospholipid
menyusun dasar struktur membran
Large reduction in H2O
surface tension
water
molecules
![Page 8: MEMBRAN BIOLOGIS DAN MEKANISME ABSORPSINYA · •Membran sel adalah lapisan yang ... •Transpor seluler (melewatkan zat ke dalam dan ke ... molekul-molekul kecil yang larut dalam](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022052300/5ae628b17f8b9a6d4f8c5b21/html5/thumbnails/8.jpg)
Membran plasma (lanjutan)
• protein: saluran/pompa ion, reseptor, enzim dsb.
▫ Beberapa protein menembus membran : memiliki bagian
hydrophobic dan hydrophilic
• Kolesterol
8
![Page 9: MEMBRAN BIOLOGIS DAN MEKANISME ABSORPSINYA · •Membran sel adalah lapisan yang ... •Transpor seluler (melewatkan zat ke dalam dan ke ... molekul-molekul kecil yang larut dalam](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022052300/5ae628b17f8b9a6d4f8c5b21/html5/thumbnails/9.jpg)
9
![Page 10: MEMBRAN BIOLOGIS DAN MEKANISME ABSORPSINYA · •Membran sel adalah lapisan yang ... •Transpor seluler (melewatkan zat ke dalam dan ke ... molekul-molekul kecil yang larut dalam](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022052300/5ae628b17f8b9a6d4f8c5b21/html5/thumbnails/10.jpg)
10
![Page 11: MEMBRAN BIOLOGIS DAN MEKANISME ABSORPSINYA · •Membran sel adalah lapisan yang ... •Transpor seluler (melewatkan zat ke dalam dan ke ... molekul-molekul kecil yang larut dalam](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022052300/5ae628b17f8b9a6d4f8c5b21/html5/thumbnails/11.jpg)
Kolesterol membran
• Hanya sedikit polar, segmen polar terbatas pada gugus
hidroksil pada ujung molekul
• Efek utama kolesterol pada membran biologi adalah
menjaga agar rantai hidrokarbon dari fosfolipid membran
tidak saling merapat, sehingga membran tetap cair pada
temperatur rendah
• Kolesterol juga meningkatkan fleksibilitas dan stabilitas
mekanik membran
11
![Page 12: MEMBRAN BIOLOGIS DAN MEKANISME ABSORPSINYA · •Membran sel adalah lapisan yang ... •Transpor seluler (melewatkan zat ke dalam dan ke ... molekul-molekul kecil yang larut dalam](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022052300/5ae628b17f8b9a6d4f8c5b21/html5/thumbnails/12.jpg)
12
![Page 13: MEMBRAN BIOLOGIS DAN MEKANISME ABSORPSINYA · •Membran sel adalah lapisan yang ... •Transpor seluler (melewatkan zat ke dalam dan ke ... molekul-molekul kecil yang larut dalam](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022052300/5ae628b17f8b9a6d4f8c5b21/html5/thumbnails/13.jpg)
Glikolipid membran
• Gugus karbohidrat langsung terikat pada gliserol tanpa
jembatan fosfat.
• Contoh, Glikosfingolipid berlimpah pada membran plasma sel
saraf dan otak
• Fungsi Glikosfingolipid : stabilitas membran, sebagai marker
permukaan SDM untuk penggolongan darah ABO, sebagai
antigen yang bertanggungjawab untuk interaksi golongan
darah, tempat pengenal oleh antibodi pada reaksi imunitas,
tempat perlekatan substansi yang akan diambil oleh sel
13
![Page 14: MEMBRAN BIOLOGIS DAN MEKANISME ABSORPSINYA · •Membran sel adalah lapisan yang ... •Transpor seluler (melewatkan zat ke dalam dan ke ... molekul-molekul kecil yang larut dalam](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022052300/5ae628b17f8b9a6d4f8c5b21/html5/thumbnails/14.jpg)
Glikoprotein membran
• Gugus karbohidrat dari glikoprotein eksklusif terdapat pada permukaan luar membran plasma
• Bersama-sama dengan karbohidrat dari glikolipid menyusun selubung gula atau glikokaliks
• Fungsi; membantu stabilitas membran, memberikan resistensi terhadap serangan proteinase pada medium ekstraseluler, sebagai bagian dari tempat pengenal dari protein reseptor yang terlibat dalam pengikatan molekul signal ekstraseluler dan pengenal protein sel.
14
![Page 15: MEMBRAN BIOLOGIS DAN MEKANISME ABSORPSINYA · •Membran sel adalah lapisan yang ... •Transpor seluler (melewatkan zat ke dalam dan ke ... molekul-molekul kecil yang larut dalam](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022052300/5ae628b17f8b9a6d4f8c5b21/html5/thumbnails/15.jpg)
15
![Page 16: MEMBRAN BIOLOGIS DAN MEKANISME ABSORPSINYA · •Membran sel adalah lapisan yang ... •Transpor seluler (melewatkan zat ke dalam dan ke ... molekul-molekul kecil yang larut dalam](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022052300/5ae628b17f8b9a6d4f8c5b21/html5/thumbnails/16.jpg)
16Sejarah Penemuan StrukturMembran Plasma
Overton (1895) mengamati: substansi yang lebih mudah larut dalam lipid memiliki permiabilitas lebih besar. Berdasarkan pada "like dissolves like”, disimpulkan bahwa membran sel memiliki sifat lipid.
Gorter and Grendel (1925) bekerja dengan membran RBC. Lipid diekstrak dan diukur luas monolayer dari eksktrak. Terhitung nilai ~200µm2 per sel. Padahal luas permukaan RBC adl ~100µm2, oleh karena itu dapat disimpulkan bahwa terdapat cukup lipid untuk menyusun bilayer.
Davson and Danielli (1935) mengintroduksi konsep lapisan protein karena lebih rendahnya tensi permukaan membran sel dibandingkan trigliserida.
Robertson (1959) menggunakan teknik E.M. mengajukan model membran unit.Semua membran sel dibangun dari unit struktural tipe ini. Membran plasma pada permukaan luar terdapat lapisan karbohidrat, sehingga Robertson mengajukan ide bahwa membran sel bersifat asimetri.
Singer & Nicholson (1972) mengusulkan fluid-mosaic model untuk struktur membran.
![Page 17: MEMBRAN BIOLOGIS DAN MEKANISME ABSORPSINYA · •Membran sel adalah lapisan yang ... •Transpor seluler (melewatkan zat ke dalam dan ke ... molekul-molekul kecil yang larut dalam](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022052300/5ae628b17f8b9a6d4f8c5b21/html5/thumbnails/17.jpg)
SIFAT-SIFAT MODEL MOSAIK CAIRAN MEMBRAN
PLASMA
1. Bilayer membran
sangat cair dibawah kondisi fisiologis
gerak flip-flop molekul phospholipid dari satu
monolayer ke lainnya sangat terbatas
2. Protein membran
integral dan peripheral
3. Karbohidrat membran
ada pada monolayer menghadap ekstraseluler
4. Asimetri membran
17
![Page 18: MEMBRAN BIOLOGIS DAN MEKANISME ABSORPSINYA · •Membran sel adalah lapisan yang ... •Transpor seluler (melewatkan zat ke dalam dan ke ... molekul-molekul kecil yang larut dalam](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022052300/5ae628b17f8b9a6d4f8c5b21/html5/thumbnails/18.jpg)
Karakteristik Protein Integral dan Peripheral Membrane :
Karakteristik Protein Integral Protein PeripheralLokasi dlm membran tertanam dlm hydrophobic terikat pd permukaan
interior membran membran
Kebutuhan untuk dilepas hanya oleh agent dilepas dgn treatments
melepas dari membrane yang merusak bilayer yg menyisakan bilayer utuh
membran, spt detergent seperti peningkatan
konsentrasi garam
Asosiasi dgn lipid biasanya berasosiasi dgn tdk berasosiasi dgn
bila dilepas lipid lipids
Kelarutan biasanya tidak larut biasanya larut dalam
dalam media air media air
18
![Page 19: MEMBRAN BIOLOGIS DAN MEKANISME ABSORPSINYA · •Membran sel adalah lapisan yang ... •Transpor seluler (melewatkan zat ke dalam dan ke ... molekul-molekul kecil yang larut dalam](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022052300/5ae628b17f8b9a6d4f8c5b21/html5/thumbnails/19.jpg)
19
X
![Page 20: MEMBRAN BIOLOGIS DAN MEKANISME ABSORPSINYA · •Membran sel adalah lapisan yang ... •Transpor seluler (melewatkan zat ke dalam dan ke ... molekul-molekul kecil yang larut dalam](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022052300/5ae628b17f8b9a6d4f8c5b21/html5/thumbnails/20.jpg)
Fungsi membran sel
• Ingat : bilayer lipid menghambat transfer dari molekul-
molekul yang larut dalam air
▫ tetapi, sel perlu memasukkan
nutrien (gula, as. amino dan asam lemak)
▫ Mengeluarkan
Produk buangan (CO2)
▫ Menjaga keseimbangan
H+, Na+, K+ and Ca2+
20
![Page 21: MEMBRAN BIOLOGIS DAN MEKANISME ABSORPSINYA · •Membran sel adalah lapisan yang ... •Transpor seluler (melewatkan zat ke dalam dan ke ... molekul-molekul kecil yang larut dalam](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022052300/5ae628b17f8b9a6d4f8c5b21/html5/thumbnails/21.jpg)
Bagaimana metabolit-metabolit
memasuki sel
• Difusi menyeberangi membran, kalau
▫ kecil dan non-polar seperti N2, benzen dan O2
▫ Molekul-molekul polar kecil tidak bermuatan seperti air, CO2,
urea, gliserol, dan etanol
• Impermeabel untuk ion dan molekul polar besar tak
bermuatan (glukosa, asam amino)
21
![Page 22: MEMBRAN BIOLOGIS DAN MEKANISME ABSORPSINYA · •Membran sel adalah lapisan yang ... •Transpor seluler (melewatkan zat ke dalam dan ke ... molekul-molekul kecil yang larut dalam](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022052300/5ae628b17f8b9a6d4f8c5b21/html5/thumbnails/22.jpg)
Protein Pembawa
• Diperlukan untuk hampir semua molekul organik kecil▫ Kecuali – molekul-molekul yang larut dalam lemak dan
molekul-molekul kecil tak bermuatan yang dapat melewati membran dgn difusi sederhana
• Biasanya hanya membawa satu tipe molekul
• Protein pembawa dapat juga ada pada membran lain dari sel seperti mitokondria
22
![Page 23: MEMBRAN BIOLOGIS DAN MEKANISME ABSORPSINYA · •Membran sel adalah lapisan yang ... •Transpor seluler (melewatkan zat ke dalam dan ke ... molekul-molekul kecil yang larut dalam](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022052300/5ae628b17f8b9a6d4f8c5b21/html5/thumbnails/23.jpg)
23
![Page 24: MEMBRAN BIOLOGIS DAN MEKANISME ABSORPSINYA · •Membran sel adalah lapisan yang ... •Transpor seluler (melewatkan zat ke dalam dan ke ... molekul-molekul kecil yang larut dalam](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022052300/5ae628b17f8b9a6d4f8c5b21/html5/thumbnails/24.jpg)
Protein Saluran
• Protein saluran menghasilkan lubang hidrofilik, sehingga
molekul-molekul kecil yang larut dalam air dapat masuk
dan keluar sel
▫ Contoh, Gap junction dan porin yang menyusun saluran
besar
• Saluran ion sangat spesifik berkaitan dengan ukuran pori
dan muatan molekul yang digerakkan
Menggerakkan Na+, K+, Cl- and Ca++
24
![Page 25: MEMBRAN BIOLOGIS DAN MEKANISME ABSORPSINYA · •Membran sel adalah lapisan yang ... •Transpor seluler (melewatkan zat ke dalam dan ke ... molekul-molekul kecil yang larut dalam](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022052300/5ae628b17f8b9a6d4f8c5b21/html5/thumbnails/25.jpg)
Saluran Ion
• Memiliki selektifitas ion – memungkinkan beberapa ion dapat melewati dan membatasi yang lainnya
▫ Berdasarkan pada ukuran dan muatan pori pada dinding sebelah dalam saluran ion
• Saluran ion tidak selalu terbuka
▫ Mempunyai kemampuan mengatur gerakan ion, sehingga dapat menjaga konsentrasi ion dalam sel
▫ Saluran umumnya berbentuk pintu gerbang –membuka atau menutup
25
![Page 26: MEMBRAN BIOLOGIS DAN MEKANISME ABSORPSINYA · •Membran sel adalah lapisan yang ... •Transpor seluler (melewatkan zat ke dalam dan ke ... molekul-molekul kecil yang larut dalam](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022052300/5ae628b17f8b9a6d4f8c5b21/html5/thumbnails/26.jpg)
Saluran Ion
26
![Page 27: MEMBRAN BIOLOGIS DAN MEKANISME ABSORPSINYA · •Membran sel adalah lapisan yang ... •Transpor seluler (melewatkan zat ke dalam dan ke ... molekul-molekul kecil yang larut dalam](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022052300/5ae628b17f8b9a6d4f8c5b21/html5/thumbnails/27.jpg)
27
![Page 28: MEMBRAN BIOLOGIS DAN MEKANISME ABSORPSINYA · •Membran sel adalah lapisan yang ... •Transpor seluler (melewatkan zat ke dalam dan ke ... molekul-molekul kecil yang larut dalam](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022052300/5ae628b17f8b9a6d4f8c5b21/html5/thumbnails/28.jpg)
Mekanisme Transport
• Molekul bergerak dari konsentrasi tinggi ke konsentrasi rendah▫ Tidak memerlukan energi sel
▫ Transport pasif difusi terbantu
• Gerakan melawan gradien konsentrasi, molekul bergerak dari konsentrasi rendah ke tinggi ▫ Transport aktif
▫ Protein transport memerlukan energi sel
28
![Page 29: MEMBRAN BIOLOGIS DAN MEKANISME ABSORPSINYA · •Membran sel adalah lapisan yang ... •Transpor seluler (melewatkan zat ke dalam dan ke ... molekul-molekul kecil yang larut dalam](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022052300/5ae628b17f8b9a6d4f8c5b21/html5/thumbnails/29.jpg)
Perbedaan Transport Pasif dan Transport aktif
29
![Page 30: MEMBRAN BIOLOGIS DAN MEKANISME ABSORPSINYA · •Membran sel adalah lapisan yang ... •Transpor seluler (melewatkan zat ke dalam dan ke ... molekul-molekul kecil yang larut dalam](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022052300/5ae628b17f8b9a6d4f8c5b21/html5/thumbnails/30.jpg)
Karakteristik transport pasif
Karakteristik difusi sederhana difusi terbantu
Komponen membran yg bertanggung lipid protein
jawab untuk transport
Pengikatan substansi yg ditransport tidak ya
Sumber energi gradien konsentrasi gradien konsentrasi
Arah transport searah GK searah GK
Spesifitas molekul yang ditransport tidak spesifik spesifik
Kejenuhan pada konsentrasi tinggi tidak ya
dari molekul yang ditransport
30
![Page 31: MEMBRAN BIOLOGIS DAN MEKANISME ABSORPSINYA · •Membran sel adalah lapisan yang ... •Transpor seluler (melewatkan zat ke dalam dan ke ... molekul-molekul kecil yang larut dalam](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022052300/5ae628b17f8b9a6d4f8c5b21/html5/thumbnails/31.jpg)
Karakteristik transport aktif
Karakteristik trasport aktif
Komponen membran yg bertanggung protein
jawab untuk transport
Pengikatan substansi yg ditransport ya
Sumber energi hidroliss ATP atau gradien konsentrasi
Arah transport melawan gradien molekul yang ditrasnport
Spesifitas molekul yang ditransport spesifik
Kejenuhan pada konsentrasi tinggi ya
dari molekul yang ditransport
31