Membran biologis, biomembran atau membran sel adalah membran permeabel selektif yang memisahkan sel dari lingkungan ekstraseluler atau menciptakan kompartemen intraseluler. Membran biologis, dalam bentuk membran sel eukariotik, terdiri dari bilayer fosfolipid dengan protein perifer dan terintegrasi yang digunakan dalam komunikasi dan pengangkutan bahan kimia dan ion. Sebagian besar lipid dalam membran sel menyediakan matriks cairan untuk protein berputar dan berdifusi ke lateral untuk fungsi fisiologis. Protein beradaptasi dengan lingkungan fluiditas tinggi dari membran lipid bilayer dengan adanya lapisan lipid annular, yang terdiri dari molekul lipid yang terikat erat pada permukaan protein membran integral. Membran sel berbeda dari jaringan isolasi yang terdiri dari lapisan sel, seperti selaput lendir, membran basal, dan membran serosa.
Komposisi
Lapisan ganda lipid.
Ini terdiri dari lapisan luar dan dalam. Komponen lapisan ganda didistribusikan secara tidak merata antara dua permukaan untuk menciptakan asimetri antara permukaan luar dan dalam. Organisasi asimetris ini penting untuk fungsi seluler seperti pensinyalan sel. Asimetri membran biologis mencerminkan fungsi yang berbeda dari dua selebaran membran. Seperti yang terlihat pada model membran cairan dari bilayer fosfolipid, selebaran luar dan selebaran internal membran mereka asimetris dalam komposisi. Protein dan lipid tertentu hanya terletak pada satu permukaan membran dan tidak pada permukaan lainnya.
Dalam sel eukariotik, fosfolipid baru dibuat oleh enzim yang menempel pada bagian membran retikulum endoplasma yang menghadap sitosol.5 Enzim ini, menggunakan asam lemak bebas sebagai substrat, menyimpan semua fosfolipid yang baru terbentuk di bilayer sitosol tengah. Untuk memungkinkan membran secara keseluruhan tumbuh secara seragam, setengah dari molekul fosfolipid baru harus dipindahkan ke lapisan tunggal yang berlawanan. Transfer ini dikatalisis oleh enzim yang disebut flipase. Pada membran plasma, flipase mentransfer fosfolipid spesifik secara selektif, sehingga jenis yang berbeda terkonsentrasi di setiap lapisan tunggal.
Namun, penggunaan flipase selektif bukan satu-satunya cara untuk menghasilkan asimetri pada lapisan ganda lipid. Secara khusus, mekanisme yang berbeda bekerja untuk glikolipid, lipid yang menunjukkan distribusi asimetris yang paling mencolok dan konsisten dalam sel hewan.5
Lipid.
Membran biologis terdiri dari lipid dengan ekor hidrofobik dan kepala hidrofilik. Ekor hidrofobik adalah ekor hidrokarbon yang panjang dan saturasinya penting untuk mengkarakterisasi sel. Rakit lipid diproduksi ketika spesies lipid dan protein mereka berkumpul dalam domain membran. Ini membantu mengatur komponen membran ke dalam area lokal yang terlibat dalam proses tertentu, seperti transduksi sinyal.
Sel darah merah atau eritrosit memiliki komposisi lipid yang unik. Bilayer sel darah merah terdiri dari kolesterol dan fosfolipid dalam proporsi berat yang sama.7 Membran sel darah merah memainkan peran penting dalam pembekuan darah. Fosfatidilserin ditemukan dalam lapisan ganda sel darah merah.8 Biasanya terletak di sisi sitoplasma membran. Namun, itu dibalik ke membran luar untuk digunakan selama pembekuan darah.
Protein.
Bilayer fosfolipid mengandung protein yang berbeda. Protein membran ini memiliki berbagai fungsi dan karakteristik dan mengkatalisis reaksi kimia yang berbeda.
Protein integral melintasi membran dengan domain yang berbeda di setiap sisinya. Protein integral mempertahankan hubungan yang kuat dengan lapisan ganda lipid dan tidak dapat dengan mudah terlepas. Protein tersebut akan terdisosiasi hanya dengan perlakuan kimia yang memecahkan membran.
Protein perifer berbeda dari protein integral karena memiliki interaksi yang lemah dengan permukaan bilayer dan dapat dengan mudah terdisosiasi dari membran. Protein perifer ditemukan hanya pada satu permukaan membran dan menciptakan asimetri membran.