MEMBRAN SEL DAN SISTEM TRANSPORT PADA MEMBRAN

1. MEMBRAN SEL DAN SISTEM TRANSPORT PADA MEMBRAN 22 Desember 2010

2. MEMBRAN SEL • Membransel pentinguntukkehidupansel • Membungkusseldanmembatasiseldarilingkungansehinggamemeliharaperbedaanesentialantarasitoplasmadanlingkunganekstraseluler • Membungkusorganel-organelsel, sptretikulumendoplasma, badan Golgi, mitokondria, dll; memeliharaperbedaankarakteristiknyadengansitoplasma. • komponennyadapatbertindaksebagai: • - penghasildanpenghantarsinyalelektrispadaselsaraf • - reseptoratau protein penerima sensor sinyal • ekstraseluler

3. Strukturumummembran (Mozaik Fluid Model) terdiridari: ◘ 2 lapis lemak/lipid (“lipid bilayer”) ◘ protein .

4. Mozaik Fluid Model

5. LAPISAN LEMAK (“LIPID BILAYER’) • - strukturdasardan universal darimembran sel. • - impermeabelterhadapmolekul-molekul yang larut • dalam air. • padahewanjumlahnyameliputihampir 50 % dari • masamembran sel. • - Bersifatamphipatik/amphifilik, mempunyaibagian yang: • * hidrofilik (“suka air”) atau polar • * hidrofobik (“takut air”) ataunonpolar • - Jenislemak yang paling banyak: fosfolipid

6. Bagian dan komposisi dari molekul fosfolipid (fosfatidilkolin)

7. Komponen lain dalam lapisan lemak (“lipid bilayer”): • Kolesterol • - memperbesar batas permeabilitas dari “lipid bilayer” • - mengurangi fluiditas dari membran sel • - mencegah rantai hidrokarbon berikatan satu sama lain • dan berkristalisasi • Glikolipid • penambahan gugus gula pada molekul lipid  berperan • penting dalam interaksi sel dengan lingkungannya, seperti • - melindungi membran terhadap adanya kondisi ekstrem • (misalnya: pH yang rendah dan enzim degradatif) • - merubah konsentrasi ion (terutama Ca 2+ pada plasma • membran • - proses pengenalan sel, yaitu adhesi antar sel

8. PROTEIN MEMBRAN (PROTEIN TRANSMEMBRAN) • Bertanggungjawabterhadapbanyakfungsimembransepertisebagaireseptor, enzim, atau protein transport, dll. • Jumlahdantipedari protein pada plasma membran sangatbervariasi. Protein transmembran jugaamphipatik, Bagianhidrofobikberinteraksidgnbagianhidrofobikmolekul lipid, sedangkanbaginhidrofiliknyaberadapadabagian lain darimembran yang terpapar air.

9. Berbagai bentuk asosiasi protein membran dengan “lipid bilayer” 1 2 3 4 5 6 7 8 5. Protein membran yang menempel pada monolayer sitoplasmik 6. Protein membran yang memenpel pada monolayer nonsitoplasmik melalui ikatan oligosakarida 7 & 8. Interaksi dengan protein membran lain melalui ikatan nonkovalen • α–helix tunggal • multipel α–helix • ß-sheet yang memutar (ß-barrel) • Amphipatik α–helix terikat pada monolayer sitoplasmik

10. Contoh-contoh bentuk asosiasi protein pada “lipid bilayer” • α–helix tunggal • - Glikoporin, banyak terdapat pada membran luar eritrosit; fungsi belum diketahui • - reseptor permukaan sel • 2. multipel α–helix • “Band 3 protein”, terdapat pada membran eritrosit; fungsinya membaea Co2 dari jaringan ke paru-paru • 3. Protein membran peripheral • Spektrin, pada membran eritrosit, yang memelihara integritas struktural dan bentuk bikonkaf eritrosit

11. STRUKTUR MEMBRAN LIPID PROTEIN

12. SISTEM TRANSPORT PADA MEMBRAN • Transport molekuldaridankedalamselmelaluimembranbertujuanuntuk: • Memasukkankomponennutrien yang pentinguntukmetabolismesel • Membuangproduklimbahmetabolismesel • Mengaturkonsentrasi ion intraseluler Protein membran memegang peranan penting dalam transport molekul pada sel  15 – 30 % protein pada sel adalah protein transport

13. ■ Lapisan “Lipid bilayer” mempunyai permeabilitas yang berbeda terhadap berbagai macam molekul Cepat berdifusi melewati “lipid bilayer Dapat berdifusi, tetapi lambat Dapat berdifusi, tetapi sangat lambat Tidak dapat berdifusi  impermeabel

14. Let’s watch another video

15. Types ofpassivetransport • Osmosis - passive transport of water • Diffusion - passive transport

16. Types of passive transport

18. Active transport • Zattidakdapatmemlaluiprosesdifusi? Kenapa? • Mungkinukurannyaterlalubesar • Mungkitidakdapatlarutdalam lipid • Mungkinkarenaharusmelawangradienkonsentrasi • 2 tipeTransporAktif • Solute pumping • Bulk transport

19. Sodium –Potassium Pump Figure 3.11

20. THE ACTIVE TRANSPORT PORCESS OF ENDOCYTOSIS There are two types of endocytosis: pinocytosis-the transport of solutes or fluids, and phagocytosis-the transport of large particles, whole cells, or solids. During endocytosis, (1,2)the cell membrane folds in and forms a small pouch. The pouch then (3) pinches off from the cell membrane to become a vesicle.

21. THE ACTIVE TRANSPORT PROCESS OF EXOCYTOSIS. During exocytosis, (1) a vesicle moves to the cell membrane,(2) fuses with it,(3) and then releases it contents to the outside of the cell.

22. TRANSPOR MEMBRAN PASIF AKTIF no atp sesuai dg gradienkonsentrasi SimlpeDifussion Bulk transport Endocytosis FacititatedDifussion Exocytosis Solute pumping Osmosis NEED ATP

23. 2 Kelas Utama Protein Transport pada Membran • Protein pembawa (“Carrier”) = permeases = transporters • Mengikat molekul yang akan dibawanya kemudian mengalami perubahan konformasi sehingga akhirnya dapat menmindahkan molekul tsb dari luar sel ke dalam sel atau sebaliknya. • Protein kanal • Membentuk pori/kanal pada lipid bilayer, ketika pori terbuka membiarkan molekul-molekul (terutama ion-ion) melewatinya dari dan ke dalam sel atau sebaliknya. • Transport melalui protein kanal lebih cepat dibandingkan dengan • protein “carrier” 1. Protein “carrier 2. Protein kanal

24. ■ ada 3 tipe transport yang diperantarai oleh protein “carrier”: 1. Uniport Transport sederhana suatu molekul dari sisi membran yang satu ke sisi yang lain. 2. Simport Tranfer suatu molekul tergantung dari molekul yang lain dalam arah yang sama 3. Antiport Tranfer suatu molekul tergantung dari molekul yang lain dengan arah yang saling berbeda

25. 3 jenis transport aktif dari protein membran: 1. Tranfer molekul melalui ikatan dengan protein carrier (“couple carrier”) 2. Sistem pemompaan yang menggunakan ATP (“ATP-driven pump”) 3. Sistem pemompaan yang menggunakan sinar (“light-driven pump”)

26. Transport melalui protein “carrier” ■ Bersifat pasif atau aktif ■ Mekanisme proses transport molekul mirip dengan reaksi enzim-substrat: tiap molekul protein “carrier” mempunyai satu atau lebih tempat ikatan (“binding site”) yang spesifik untuk molekul yang akan ditranfernya.

27. Tuliskankomponenmembranberdasarkanteori “Mozaik Fluid Model” Sebutkantigatipemembran protein berdasarkanikatandanketerhubungannyadengan lipid Isilahtabelberikutini Apa yang dimaksuddengan: a. Transporaktif b. Transporpasif danjelaskanpembagiannya