1. 1
Nama : Kasdianto Bantun
Stambuk : 110-212-0115
1. Jelaskan Tentang Perkembangan Teori-Teori Membran Sel?
Jawab :
a. Definisi Membran Sel
Sebelum kita membahas lebih jauh tentang sejarah perkembangan teori-teori
membrane sel. Terlebih dahulu kita akan membahas tentang definisi dari
Membran Sel itu sendiri. Membran sel adalah suatu membran pembungkus
sel yang berupa struktur yang lembut, lentur dan tipis yang ketebalannya
hanya 7,5-10
nm. Semua sel baik sel hewan maupun sel tumbuhan memiliki membran sel,
hanya saja pada sel tumbuhan pada bagian luarnya masih dilapisi oleh dinding
sel sedangkan pada sel hewan tidak. Membran sel dikenal juga sebagai
membran plasma/plasmalemma karena berhubungan dengan keberadaannya
sebagai pemisah antara cairan ekstraseluler dan intraseluler juga peranannya
yang sangat penting sebagai pelindung cairan intraseluler dan organel-organel
yang ada di dalam sel juga peranannya dalam transportasi berbagai molekul
baik makromolekul maupun mikromolekul.
b. Sejarah Perkembangan Teori-teori Membran Sel :
1) Model Membran Menurut Charles Overton (1895)
Senyawa hidrofobik masuk ke dalam sel lebih cepat daripada senyawa
hidrofilik. Pada bagian sebelah luar sel terdapat senyawa hidrofobik
yang mudah larut. Overton menduga bagwa lapisan tersebut terdiri
atas kolesterol, lesitin, dan minyak lemak.
2) Menurut E. Garter dan F. Grandel (1925)
Membran sel berupa bilayer fossfolipid yang bersifat ampifatik dengan
tebal dua molekul, bilayer bersifat stabil antar dua ruang aqueos

2. 2
karena susunan molekulnya melindungi ekor hidrofobik fosfolipid dari
air dan membiarkan kepala hidrofilik masuk ke air.
3) Hugh Davson dan James Danielli (1935)
Membran berupa sandwich bilayer fosfolipid di antara dua lapisan
protein. Model ini diterima sampai akhir 70-an. Gugurnya teori ini
karena membrane sel dengan fungsi berbeda memiliki struktur dan
fungsi yang berbeda pula, penempatan protein tidak tepat karena
protein dalam membrane sangat tidak larut dalam air dibanding
protein dalam sitosol, seperti halnya dengan lipid protein juga bersifat
amfipatik.
4) Menurut J.D. Robertson (1959)
Membran plasma merupakan struktur berlapis tiga yang terdiri dari
dua lapisan terluar yang padat yang etrdiri atas protein dengan tebal
masing-masing 2,0 nm dan lapisan yang tengah berupa lipid dengan
tebal 3,5 nm. Jadi tebal membran keseluruhan adalah 7,5 nm. Ketiga
lapisan membran tersebut disebut Unit Membran. Protein pada kedua
permukaan bilayer lipid memiliki konfirmasi memanjang tetapi
asimetris. Model membrane Robertson tidak dapat menerangkan sifat-
sifat permeabilitas dan transport zat melintasi membran.
5) Menurut S.J. Singer dan G. Nicolson (1972)
Membran sel bermodel mosaic fluida. Protein membrane tersebar
tidak merata dan ada yang tertanam dalam bilayer sesuai dengan sifat
amfipatiknya. Teori ini diterima sampai sekarang dengan teknik patah
beku sebagai buktinya. Lipid dan protein merupakan bahan penyusun
membrane, walaupun karbohidrat juga merupakan komponen penting.
Adapun komponen membrane sel sebenarnya tidak tetap, yaitu
bergantung pada zat yang dibutuhkan oleh sel. Adapun presentasinya
secara umum yaitu : 40% lipid, 52 % protein dan 8% karbohidrat
(dalam yatim) dan 50% protein (dalam Kimball) 40% lipid (fosfolipid

3. 3
dan kolestrol), 60% protein, dan bagian terluar terdapat glikoiprotein
dan glikolipid.
2. Sebutkan asam-asam polar dan non-polar ?
Jawab :
a. Asam amino nonpolar
Asam amino ini terdiri dari semua anggota yang memiliki gugus alkil pada
rantai R (alanin, valin, leusin, isolesin), maupun prolin (dengan struktur silik
yang tidak biasa), metionin (salah satu asam amino yang mengandung 2 unsur
sulfur), dan 2 asam amino aromatic yaitu penilalanin dan triptofan. Triptofan
masuk group ini karena dapat berinteraksi baik dengan air melalui setengah
N-H dari keleluasaan cincin.
b. Asam amino polar
Yang termasuk kelompok asam amino ini adalah glisin, serin, asparagin,
thyrosin, dan glutamine. Asam amino polar lebih mudah berikatan dengan air
daripada asam amino non polar. Walaupun ada pengecualian seperti thyrosin
merupakan grup asam amino yang memiliki kelarutan dalam air terendah.
Selain itu arginin dan serin memiliki kelarutan yang sama dengan alanin dan
valin. Sedangkan glisin merupakan asam amino sederhana yang memiliki satu
hydrogen untuk berikatan dengan gugus R dan hydrogen ini bukan pembentuk
ikatan yang baik dengan air.
3. Sebutkan hubungan stabilitasi membrane sel oleh kolestrol ?
Jawab :
Karbohidrat pada membran umumnya dalam bentuk glikolipid dan
glikoprotein. Karbohidrat ini berfungsi meningkatkan hidrofilisitas lemak dan
protein, mempertahankan stabilitas membran oleh adanya struktur yang
disebut glikokaliks. Glikokaliks akan berinteraksi dengan glikokaliks sel lain
sehingga berfungsi melekatkan satu sel dengan sel yang lainnya. Glikolipid
yang terdapat pada membran sel juga berperanan dalam reaksi imunologis,

4. 4
dengan membentuk antigen golongan darah. Molekul kolesterol pada
membran sel sebenarnya juga merupakan lipid karena inti steroidnya sangat
mudah larut dalam lemak. Molekul kolesterol terutama membantu
menentukan derajat permeabilitas (atau impermeabilitas) kedua lapisan
membran terhadap bahan larut air dari cairan tubuh. Kolesterol ini juga
mengatur banyak sifat cair (fluidity) membran.
4. Sebutkan hubungan antar sel dengan jaringan di sekitarnya ?
Jawab:
a. Tight Junction
Pada tight junction, membran sel-sel yang bersebelahan menyatu oleh perekat
pada bagian apikal sel dan membentuk sumbatan pada apikal intersel. Ada dua
jenis yaitu :
1) Zonula ocludens.
Zonula atau sabuk bila tautan melingkari seluruh sel. Zonula ocludens adalah t
aut kedap yang meluas mengelilingi permukaan apikal sel, sehingga tampak
menyerupai sabuk. Zonula ocluden tersusun atas komponen-komponen berupa
partikel-partikel protein dari masing-masing membran sel yang saling
berhubungan dan bertautan. Zonula ocludens berfungsi (i) sebagai penutup
pada bagian apikal dari ruang intersel sehingga molekul-molekul yang larut

5. 5
dalam air tidak bisa lewat, (ii) sebagai perekat diantara sel-sel yang
bersebelahan sehingga memungkinkan organ yang dibentuk oleh sel-sel ini
dapat meregang tanpa terjadi kerusakan sel atau ruang intersel. (iii) sebagai
barrier untuk mencegah terjadinya diffusi protein dari luar sel (pada
permukaan apikal) ke daerah baso lateral ruang intersel atau sebaliknya.
Zonula ocludens dijumpai pada sel-sel epitel usus halus.
2) Fasia ocludens.
Fasia atau pita bila tautan hanya menempati daerah kecil pada permukaan sel
atau dinding lateral sel. F. ocludens mirip dengan Z. ocludens, namun
bentuknya berbeda, dimana pada fasia ocludens berbentuk pita terputus-
putus. Fasia ocludens dijumpai pada sel-sel endotel yang melapisis pembuluh
darah, kecuali kapiler darah pada otak, sel-sel endotelnya dilekatkan oleh zona
ocludens. Dengan perlekatan yang terputus-putus ini, maka sel endotel kapiler
darah memungkinkan terbentuknya cairan jaringan dan keluarnya leukosit dari
kapiler (f. ocludens membatasi pori-pori kapiler)
b. Adhering Junction

6. 6
Merupakan tipe tautan sel yang tersebar luas dalam jaringan yang mengikat sel
sel yang bersebelahan dengan sangat erat dimana unit-unit struktural seperti
sitoskeleton, membran sel dan matriks ekstraselluler ikut terlibat mengadakan
hubungan. Pada Adhering junction disusun atas dua jenis protein yaitu
(i) intercelluler attachment protein yang menghubungkan elemen spesifik dari
sitoskeleton. Baik filament aktin maupun filamen intermediat dengan kompleks
tautan, (ii) transmembran linker yang merupakan glikoprotein interseluler yang
berbentuk filamen yang saling menganyam. Adhering junction berfungsi (i) untuk
mengatur lumen dan luas permukaan sel (ii) memelihara ketegangan membran
sel, dan (iii) mengatur konstraksi bagian apikal sel. Adhering junction banyak
dijumpai pada jaringan tubuh yang secara subjektif banyak mengalami tegangan
mekanis yang berat seperti jantung, epitel kulit, dan epitel leher rahim. Adhering
junction dibedakan atas tiga yaitu:

7. 7
1) Zonula Adheren
Zonula adherens atau sabuk lekat: Z. adherens merupakan jenis tautan yang
terdapat pada jaringan epitel dan non epitel dan dibawah ocludens terlihat
dalam berbagai bentuk berupa titik-titik kecil yang menghubungkan filamen
aktin dari sel yang bersebelahan. Pada sel-sel epitel terlihat sebagai sabuk dan
disebut sebagai adhesion belt. Posisi z. adheren biasanya terletak di tengah dari
tautan yang ada, yaitu di atas adalah z. ocludens dan di bawahnya terdapat
desmosom. Struktur yang membentuk adherins junction adalah transmembran
linker glikoprotein, filamen intermedian (10 nm) yang menyebar dari daerah
tautan ke dalam matriks sitoplasma sel dan membran plasma terpisah pada jarak
10-15 nm
2) Makula adherens atau desmosom
Desmosom terletak di bawah z. adherens dan merupakan struktur yang
memegang sel berdekatan, dimana setiap sel membentuk setengah desmosom.
Struktur yang membentuk desmosom adalah (i) cytoplasmiq plaque, (ii)
filamen intermediat yang jenisnya tergantung pada tipe sel yang membentuknya
misalnya filamen keratin pada jaringan epitel, filamen desmin pada jantung,
filamen vemetin pada membran otak (iii)membran sel, dan (iv) transmembran
linker glikoprotein.
3) Hemidesmosom
Hemidesmosom merupakan struktur yang terbentuk apabila terjadi tautan antar
sel dengan membran basalis. Terlihat hanya setengah desmosom yang terbentuk
c. Gap Junction

8. 8
Merupakan hubungan antar sel yang paling banyak tersebar pada jaringan tubuh.
Dengan mikroskop electron tampak adanya celah sebesar 3 nm yang
menghubungkan dua sel yang bersebelahan. Celah ini menyebabkan ion-ion
anorganik dan molekul-molekul kecil yang larut di dalam air dapat lewat secara
langsung dari sitoplasma dari satu sel ke sel lainnya. Dengan adanya gap junction
ini dapat terjadi komunikasi langsung dari dua sel yang berdekatan bersatu
membentuk saluran yang menghubungkan kedua sel tersebut.