cell in biology

1. UNIT 2 THE CELL
7. Membrane Structure and
Function

2. 7.1. Membran sel adalah cairan mosaik dari lipid
dan protein
• Bahan pokok membran : protein, lipid, dan
karbohidrat
• Fosfolipid : lipid yang paling melimpah di membran
dan bersifat ampipatik yang terdiri atas
- Hidrofilik (menyukai air)
- Hidrofobik (takut air)
• Protein ampipatik tertanam di fosfolipid bilayer
• Fosfolipid dan beberapa protein bergeser dengan
membran

3. • Ekor hidrokarbon tak jenuh dari fosfolipid tak jenuh
membuat membran tetap fluid di suhu rendah ketika
kolesterol membantu membran menolak perubahan.

4. • Fungsi protein membran
- Transportasi
- Aktivitas enzim
- Sinyal transduksi
- Pengenalan sel
- Penggabungan antarsel
- Penempelan eksoskeleton
- Matriks ekstrasel

5. • Rantai pendek dari gula yang tertaut dengan
glikoprotein dan glikolipid di bagian eksterior
membran plasma berinteraksi dengan molekul lain
• Protein membran dan lipid tersintesis di Retikulum
endoplasma dan termodifikasi di RE dan badan golgi
• Komposisi molekul membran dalam dan luar
berbeda

6. 7.2 Struktur membran adalah selektif
permeabel
• Sel melakukan pertukaran molekul dan ion yang
prosesnya dikontrol oleh membran plasma.
• Membran plasma bersifat selektif permeabel
• Selektif permeabel : membran hanya dapat dilalui
molekul-molekul tertentu.
• Zat hidrofobik yang larut dalam lipid melewati
membran dnegan cepat, sedangkan molekul dan ion
polar biasanya membutuhkan protein transpor.

7. 7.3 Transportasi Pasif
• Transportasi pasif : Difusi dari zat yang melewati
membran tanpa investasi energi
• Difusi : pergerakan spontan dari suatu zat menuruni
konsentrasi gradiennya
• Osmosis : Air berdifusi keluar melewati membran
permeabel
• Hipertonik : Zat terlarut di luar lebih tinggi dari
konsentrasi sitosol
• Hipotonik : Zat terlarut lebih rendah konsentrasinya
• Isotonik : Konsentrasi sama

8. • Sel bertahan tergantung dengan keseimbangan
penyerapan dan pelepasan air
• Pada difusi yang terfasilitasi, protein transpor
mempercepat pergerakan zat terlarut melewati
membran dan menurunkan konsentrasi gradiennya.
• Saluran ion memfasilitasi difusi dari ion yang
melewati membran
• Pembawa protein bisa mengalami perubahan bentuk
yang mentranslokasi zat terlarut terikat melewati
membran

9. 7.4 Transpor aktif menggunakan energi untuk
memindahkan zat terlarut
• Membran protein spesifik menggunakan energi
dalam bentuk ATP untuk melakukan pekerjaan
transpor aktif
• Ion bisa memiliki dua konsentrasi, yaitu gradien
(kimia) dan electrical (voltage)
• Electronical voltage : menentukan arah difusi ion
• Cotransport dari dua zat terlarut terjadi ketika
protein membran menurunkan difusi untuk
membuat pengangkutan naik

10. 7.5 Transportasi massal terjadi oleh eksositosis
dan endositosis
• Eksositosis : vesikua transport berpindah ke
membran plasma, menyatu, lalu melepas isinya
• Endositosis : molekul memasuki sel dengan vesikula
yang menjepit ke dalam membran plasma
• Tiga macam endositosis :
- Fagositosis : internalisasi ke dalam sel
- Pinositosis : zat dari luar ke dalam sel
- Reseptor yang dimediasi oleh endositosis

11. UNIT 2 THE CELL
An Introduction to Metabolism

12. 8.1 Metabolisme mengubah materi ke hukum
termodinamika
• Metabolisme : kumpulan dari reaksi kimia yang
terjadi pada organisme
• Enzim mengkataliskan reaksi
• Jalur metabolisme terbagi dua
– Katabolisme : memecah molekul dan melepas energi
– Anabolisme : membentuk molekul dan memakai energi

13. • Hukum 1 Termodinamika
“Energi tidak bisa diciptakan atau dihancurkan, hanya
bisa dipindahkan atau diubah”
• Hukum 2 Termodinamika
“Proses secara spontan tidak butuh energi dari luar
untuk meningkatkan entropi”

14. 8.2 Perubahan energi
• Sistem energi bebas, energi bisa bekerja di bawah
kondisi sel
• Perubahan energi bebas ∆𝐺 terkait dengan
perubahan entalpi (∆H) dan perubahan entropi
∆S : ∆G = ∆H - T∆S
• Proses spontan terjadi dengan tidak ada energi yang
masuk saat energi bebas menurun, stabilitas naik
• Stabilitas maksimal ketika sistem equilibrium dan
tidak bisa bekerja

15. • Reaksi eksergonik (spontan) : produk lebih kecil dari
reaktan
• Reaksi endergonik (nonspontan) : produk lebih besar
dari reaktan dan butuh energi
• Penambahan bahan awal dan penghilangan produk
akhir mencegah metabolisme mencapai
keseimbangan

16. 8.3 ATP menggerakkan kerja sel
• ATP : cell’s energy shuttle
• Hidrolisis : menghasilkan ADP + P dan energi bebas
• Proses eksergonik dari hidrolisis ATP mendorong
reaksi endergonik dengan tranfer fosfat untuk
reaktan dan membentuk fosforilasi intermediet
(lebih reaktif)
• Hidrolisis ATP : perubahan bentuk dan ikatan tranpor
dan protein motorik
• Katabolisme : mendorong regenerasi ATP dari ADP +
P

17. 8.4 Enzim mempercepat metabolisme dengan
energi lebih rendah
• Energi aktivasi : menghancurkan ikatan dengan
reaktan
• Tiap enzim mempunyai bagian aktif yang mengikat
satu atau lebih substrat dari reaktan
• Bagian aktif bisa menurunkan penghalang energi
aktivasi dengan mengorientasikan substrat,
merenggangkan ikatan, menyediakan lingkungan
yang mendukung, atau terikat secara kovalen dengan
substrat

18. • Tiap enzim punya temperatur dan pH yang optimal
• Inhibitor mengurangi fungsi enzim
• Inhibitor kompetitif mengikat bagan aktif, sementara
nonkompetitif di bagian lainnya
• Tiap organisme berbeda enzimnya

19. 8.5 Regulasi dari enzim membantu mengontrol
metabolisme
• Banyak enzim adalah subjek dari regulasi allosterik
• Regulasi alosterik : regulasi protein dengan mengikat
molekul efektor di situs selain situs aktif protein.
• Contoh dari regulasi alosterik : mengatur molekul,
aktivator atau inhibitor,mengikat bagian tertentu,
memengaruhi bentuk dan fungsi
• Pengikatan substrat molekul bisa menstimulasi
aktivitas bagian aktif yang lain
• Produk akhir metabolisme secara alosterik
menghambat enzim pada langkah sebelumnya.

20. • Beberapa enzim berkumpul hingga kompleks
• Beberapa lain tergabung menjadi membran
• Beberapa lainnya terkandung dalam organel dan
meningkatkan proses metabolisme.