Daftar isi
Pengertian Fosfolipid Bilayer
Komponen universal yang berasal dari membran sel secara keseluruhan merupakan fosfolipid bilayer. Fosfolipid bilayer juga disebut dengan lipid dwilapi karena strukturnya tersusun atas dua lapisan asam lemak.
Umumnya, fosfolipid bilayer memiliki ukuran kurang lebih 5-10 nanometer. Struktur membran sel akkan terbentuk akibat adanya fosfolipid bilayer yang mengellilingi sel secara keseluruhan. Terdapat ekor hidrofobik yang tiap lembarnya berinteraksi satu dengan yang lainnya dan interior hidrofobikknya akan mengahalangi permeabilitas.
Adapun beberapa kelompok kepala hidrofilik yang akan berinteraksi dengan media yang mengandung air yang berada di sisi bilayer. Biasanya dua lembar yang saling berlawanan arah disebut juga dengan selebaran.
Fosfolipid merupakan membran plasma yang terdiri dari asam lemak dan alkohol. Setiap fosfolipid selalu tersusun dengan kepala dan ekor. Bagian kepala biasanya disebut dengan hidrofilik karena suka air, sedangkan bagian ekor tidak suka air sehingga disebut dengan hidrofobik. Ekor yang hidrofobik terdapat di dalam bagian membran, sedangkan kepala yang bersifat hidrofilik ini biasanya tertuju keluar sitoplasma dengan adanya cairan yang mengelilingi sel.
Pada umumnya, molekul yang bersifat hidrofobik akan melewati membran plasma dengan lebih mudah. Terutama karena ukurannya kecil dan tidak suka air. Sedangkan, molekul yang bersifat hidrofilik tidak bisa melewati membran plasma jika tidak ada bantuan karena biasanya berada di luar membran.
Sifat dari fosfolipid bilayer cukuplah unik. Karena mereka memiliki struktur dan bentuk lembaran dan tersusun dari dua sifat yakni hidrofilik dan hidrofobik. Membrann biasanya tersusun dari lipid dan protein, dan tak jarang ditemukan pula karbohidrat di dalamnya.
Terdapat dua protein membran di dalam lapisan ganda lipid dengan karakter yang berbeda. Yang pertama adalah protein membran integral yang melalui lipid bilayer. Dan yang kedua adalah yang posisinya dekat dengan cairan ekstrasesluler dan sitoplasma sel.
Protein membran perifer hanya dapat menarik ke permukaan protein integral dan dapat di bagian luar dan dalam sisi membran. Protein ini memiliki dua fungsi spesifik yang bebeda tergantung peran masing – masing.
Fungsi Fosfolipid Bilayer
Fosfolipid bilayer memiliki sifat utama yakni kedap air atau impermeable. Sifat tersebutlah yang membuat molekul lain tidak dapat melewatinya dengan bebas. Komponen yang dapat melalui lapisan ganda ialah air dan gas.
Dapat diartikan bahwa molekul besar dan molekul polar yang berukuran kecil tidak dapat menembus dan melalui lapisan ganda. Oleh karena itu, tanpa adanya bantuan struktur lain, unsur tersebut tidak bisa melewati membran. Bahkan, struktr air dari lipid bilayer itu sendiri dapat menyeimbangkan molekul organik lain saat masuk atau terkelupas pada sel dan lingkungan.
Fluiditas bilayer dapat membantu mobilitas struktur yang ada di dalam bilayer lipid. Secara biologis,fluiditas ini sangat penting terutama dalam hal transportasi membran.
Fungsi membran bilayer lipid didukung oleh protein yang spesifik yang ada di dalam membran itu sendiri. Dan lipid bilayer memiliki fungsi utama mulai dari sebagai pemompa, saluran, trnasduser energi, sebagai reseptor, dan menjadi enzim.
Sifat Fosfolipid Bilayer
Adanya interaksi yang ada di dalam membran membuat fosfolipid bilayer memiliki sifat yang cukup unik dan luas sehingg dapat membentuk kompartemen. Jika terdapat lubang pada lipid bilayer yang diakibatkan karena beberapa alasan energetik, biasanya akan cepat pulih.
Fosfolipid bilayer tidak membentuk misel layaknya asam lemak karena fosfolipid bilayer terdiri dari fosfolipid dan glikolipid dengan adanya dua rantai hidrkarbon dengan ukuran yang cukup besar dibandingkan dengan misel.
Adapun beberapa sifat umum lainnya antara lain sebagai berikut :
- Struktur fosfolipid bilayer berbentuk lembaran.
- Tersusun oleh lipid dan juga protein, kadang kala tersusun oleh karbohidrat.
- Membran lipid memiliki sifat amphipatik dengan sifat polar dan non polar.
- Memiliki ikatan non kovalen yang memiliki sifat hidrofobik..
- Berbentuk asimetris karena merupakan protein.
- Memiliki struktur cairan sehingga fosfolipid terus bergerak.
- Adanya sifat listrik terpolarisasi yang mendukung kemampuan untuk mengisolasi dan juga memisahkan muatan.
Struktur Fosfolipid Bilayer
Struktur utama dari fosfolipid bilayer adalah lemak atau minyak yang memiliki sifat tidak laur air karena struktur ekornya hidrofobik dan panjang. Di antara fosfolipid dan glikolipid terdapat interaksi.
Terdapat gugus hidrofilik dan hidrofobik yang ada di dalam fosfolipid dan glikolipid, atau bisa disebut juga dengan amphiphillic atau amphipathic. Oleh karena itu, saat fosfolipid maupun glikolipid datang di dalam larutan air secara bersama – sama, ekor yang bersiat hidrofobik ini akan berinteraksi satu sama lain kemudian menciptakan pusat hidrofobik. Dan kepala yang bersifat hidrofilik akan berinteraksi satu dengan yang lain kemudian terbentuk lapisan hidrofilik pada masing – masing sisi pada titik bilayer menuju pelarut polar.
Terbentuknya fosfolipid bilayer memiliki sifat spontan saat berinteraksi secara hidrofobik dan memberikan keuntungan struktur dalam rakitan non kovalen. Interaksi non kovalen semacam gaya Van der Waals yang disatukan dalam protein dan lipid akan membantu menstabilkan struktur fosfolipid bilayer.
Rasio dari molekul lipid dan protein yang tersusun mulai dari 1:4 hingga 4:1. Di dalam lipid bilayer itu sendiri terdapat dua jenis protein yakni membran integral dan perifer.
Protein membran integral dapat melalui lipid bilayer dan berinteraksi secara bebas dengan daerah yang hidrofobik dari fosfolipid bilayer. Protein membran integral biasanya akan memiliki interaksi yang bersifat non polar.
Sedangkan protein membran perifer biasanya menempel pada permukaan protein integral dengan adanya dua sisi lipid bilayer. Struktur protein yang satu ini akan melewati ikatan elektrostatik dan hidogren pada kepala lipid. Meskipun demikian, secara kovalen mereka juga bisa menempel pada bagian lapisan ganda melalui rantai hidrofobik.
Peranan Fosfolipid Bilayer
Lipid bilayer dapat membentuk dasar membran sel yang bersifat sangat signifikan di dalam biologi seluler. Ketika tidak ada membran, artinya tidak ada perbedaan yang terdapat di antara kompartemen intra dan juga ekstraseluler.
Tanpa adanya sel, kita tidak akan pernah bisa mengerti bagaimana fenomena biologis dan kimia dapat terjadi yang menjadi fondasi kehidupan
Dengan adanya perbedaan hidrofilitas dan juga hidrofobisitas, sekalipun sangat sederhana, tetap terjadi secara signifikan dan konsekuensi yang besar dalam kehidupan pada bidang biokimia. Betapa kompleks dan rumitnya sel yang beroperasi dalam tubuh di dalam kehidupan tubuh.
Pengaruh Lipid Bilayer pada Lingkungan Berair Lokal
Sebagian besar lipid yang ada di dalam lapisan ganda merupakan anionik dan akan menarik kation serta menghilangkan anion. Hal tersebut akan menciptakan larutan lapisan ganda secara khusus yang akan abis di dalam anion serta meningkatnya kation yang akan mengelilingi bilayer.
Lapisan tersebut mempunyai kemampuan dalam mengbah struktur maupun fungsi protein membranyang menjadi pompa natrium maupun kalium yang bergerak dengan bantuan ATP yang terdapat di dalam bilayer untuk memompa kalium dalam sel serta mengeluarkan natrium dari dalam sel.