BIOKIMIA 4 (LIPID 2) STKIP MUHAMMADIYAH SORONG

Lipid dan Membran sel 

Batas-batas sel yang dibentuk oleh membran biologis, yang merupakan hambatan yang menentukan di dalam dan di luar sel (Gambar. 1). Hambatan ini mencegah molekul yang dihasilkan di dalam sel dari kebocoran dan molekul yang tidak diinginkan, (namun mereka juga mengandung sistem transportasi yang memungkinkan molekul spesifik yang harus diambil dan yang tidak diinginkan senyawa untuk dihilangkan dari sel). Sistem transportasi seperti memberikan pada membran sifat penting dari permeabilitas selektif.

Membran adalah struktur yang dinamis di mana protein mengapung di lautan lipid. Komponen lipid bentuk membran merupakan penghalang permeabilitas, dan komponen protein bertindak sebagai sistem pompa transportasi dan saluran yang memungkinkan para membran dengan permeabilitas selektif.

Selain membran sel eksternal (disebut membran plasma), sel eukariotik juga mengandung membran internal yang membentuk batas-batas organel seperti mitokondria, kloroplas, peroksisom, dan lisosom. Fungsional  spesialisasi dalam perjalanan evolusi telah berhubungan erat dengan pembentukan kompartemen tersebut. Sistem spesifik telah berevolusi untuk memungkinkan menargetkan protein yang dipilih ke dalam atau melalui membran internal tertentu dan, karenanya, menjadi organel spesifik. Membran eksternal dan internal memiliki fitur-fitur penting yang umum, dan fitur yang subjektif ini penting.

Membran biologis melayani beberapa fungsi penting tambahan yang sangat diperlukan untuk kehidupan, seperti penyimpanan energi dan  informasi transduksi, yang ditentukan oleh protein yang terkaitnya.

Gambar 12.1. Membran Plasma sel darah merah. Sebuah mikrograf elektron dari persiapan membran plasma dari sel darah merah yang menunjukkan membran seperti yang terlihat "di tepi," di bagian lintas. [Courtesy of Dr Vincent Marchesi.]

Permukaan gelembung sabun adalah bilayer dibentuk oleh molekul deterjen. Kepala paket polar (merah) bersama-sama meninggalkan kelompok hidrofobik (hijau) dalam kontak dengan udara di bagian dalam dan luar gelembung. Struktur bilayer lain mendefinisikan batas sel.

12.1. Banyak Fitur Umum mendasari Keanekaragaman Membran Hayati

Membran adalah sangat beragam dalam struktur karena berbeda fungsi. Namun, mereka memiliki kesamaan sejumlah atribut penting :

1. Membran adalah struktur sheetlike(menyerupai lembaran), tebal hanya dua molekul, yang membentuk batas-batas tertutup di antara kompartemen yang berbeda . Ketebalan membran adalah antara 60 Å (6 nm) dan 100 Å (10 nm).

2. Membran terutama terdiri dari lipid dan protein. Rasio massa mereka berkisar 1:04-4:01.

Membran juga mengandung karbohidrat yang terkait dengan lipid dan protein.

3. Membran lipid adalah molekul relatif kecil yang memiliki kedua gugus hidrofilik dan hidrofobik. Lipid ini spontan membentuk lembaran Bimolekular tertutup dalam media air. Ini lipid bilayers ini merupakan hambatan aliran molekul polar.

4. Protein tertentu memediasi fungsi khas dari membran. Protein berfungsi sebagai pompa, saluran, reseptor, energi transduser, dan enzim. Protein membran yang tertanam dalam bilayers lipid, yang menciptakan lingkungan yang cocok untuk aksi mereka.

5. Membran pasangan nonkovalen. Konstituen protein dan molekul lemak yang diselenggarakan bersama oleh banyak interaksi nonkovalen, yang kooperatif.

6. Membran asimetris. Dua muka membran biologis selalu berbeda satu sama lain.

7. Membran adalah struktur cairan. Molekul lipid menyebar pesat di bidang membran, seperti halnya protein, kecuali mereka bergabung dengan interaksi tertentu. Sebaliknya, molekul lipid dan protein tidak mudah memutar di membran. Membran dapat dianggap sebagai dua-dimensi protein berorientasi larutan dan lipid.

8. Membran sel Kebanyakan elektrik terpolarisasi, sehingga di dalam keadaan negatif [biasanya - 60 milivolt (mV)]. Potensial membran memainkan peran kunci dalam transportasi, konversi energi, dan rangsangan

2. Asam Lemak adalah Kunci Pendukung Lipid
Antara sifat-sifat biologis yang paling signifikan dari lipid adalah sifat hidrofobik mereka. Sifat ini terutama karena komponen tertentu dari lipid: asam lemak, atau hanya lemak. Asam lemak juga memainkan peran penting dalam jalur signal transduction.

2.1. Penamaan Asam Lemak

Asam lemak adalah rantai hidrokarbon dari berbagai panjang dan tingkat ketidakjenuhan yang diakhiri dengan gugus asam karboksilat. Nama sistematis untuk asam lemak berasal dari nama hidrokarbon induknya dari substitusi/akhiaran oic. Misalnya akhir untuk, asam lemak jenuh C18 disebut asam octadecanoic karena induk hidrokarbon octadecane. Suatu asam lemak C18 dengan satu ikatan ganda disebut asam octadecenoic, dengan dua ikatan ganda, asam octadecadienoic, dan dengan tiga ikatan rangkap, asam octadecatrienoic. Notasi18:0 menunjukkan notasi asam lemak C18 dengan tidak ada ikatan ganda (ikatan rangkap dua) sedangkan 18:2 menandakan bahwa ada dua ikatan ganda. Struktur bentuk terionisasi dari dua asam lemak umum asam palmitat (C16, jenuh) dan asam oleat (C18, tak jenuh tunggal) yang ditunjukkan pada Gambar. 2.

Atom karbon asam lemak diberi nomor mulai dari ujung karboksil. Atom karbon 2 dan 3 sering disebut sebagai α dan β. Atom karbon metil pada ujung distal rantai disebut ω-atom karbon. Posisi ikatan ganda diwakili oleh simbol Δ diikuti dengan nomor superscript. Misalnya, cis-Δ 9 berarti bahwa ada suatu ikatan rangkap antara atom karbon cis 9 dan 10; trans-Δ 2 berarti bahwa ada ikatan rangkap trans antara atom karbon 2 dan 3. Alternatif, posisi ikatan ganda dapat dinotasikan dengan menghitung dari ujung distal, dengan atom karbon ω-(karbon metil) sebagai nomor 1. Asam lemak ω-3, misalnya, memiliki struktur yang ditunjukkan dalam margin. Asam lemak terionisasi pada pH fisiologis, dan sehingga sesuai untuk membentuk karboksilat: misalnya, palmitat atau hexadecanoate.

2.2. perbedaan panjang rantai Asam Lemak Rantai

Derajat ketidakjenuhan asam lemak dalam sistem biologis biasanya berisi sejumlah atom karbon, biasanya antara 14 dan 24 (Tabel 12.1). Yang paling umum asam lemak terdiri dari 16 - dan 18-karbon. Rantai hidrokarbon hampir selalu bercabang pada asam lemak hewani. Rantai alkil mungkin jenuh atau mungkin mengandung satu atau lebih ikatan ganda. Konfigurasi ikatan ganda dalam asam lemak tak jenuh adalah bentuk cis. Ikatan ganda dalam asam lemak tak jenuh ganda dipisahkan oleh setidaknya satu kelompok metilen.

Sifat dari asam lemak dan lipid berasal dari panjang rantai dan tingkat saturasi. Asam lemak tak jenuh memiliki titik leleh lebih rendah dari asam lemak jenuh yang sama panjang. Sebagai contoh, titik leleh asam stearat adalah 69,6 °C, sedangkan asam oleat (yang mengandung satu ikatan ganda cis) adalah 13,4 °C. Titik lebur asam lemak tak jenuh ganda dari seri C18 bahkan lebih rendah. Panjang rantai juga mempengaruhi titik leleh, seperti yang digambarkan oleh fakta bahwa suhu leleh asam palmitat (C16) adalah 6,5 derajat lebih rendah daripada stearat asam (C18). Dengan demikian, panjang pendek rantai dan kejenuhan meningkatkan fluiditas asam lemak dan turunannya.

Gambar. 2. Struktur Dua Asam Lemak. Palmitat adalah 16-karbon, asam lemak jenuh, dan oleat adalah karbon 18- asam lemak dengan ikatan tunggal cis ganda.

Tabel 12.1. Beberapa asam lemak yang terjadi secara alami pada hewan

Jumlah karbon	Jumlah ganda	nama umum	nama Sistematis	Formula
12	0	laurat	n-Dodecanoate	CH3(CH2)10COO-
14	0	miristat	n-Tetradecanoate	CH3 (CH2)12COO-
16	0	palmitate	n-Hexadecanoate	CH3 (CH2)14COO-
18	0	Stearat	n-Octadecanoate	CH3 (CH2)16COO-
20	0	Arachidate	n-Eicosanoate	CH3 (CH2)18COO-
22	0	Behenate	n-Docosanoate	CH3 (CH2)20COO-
24	0	Lignocerate	n-Tetracosanoate	CH3 (CH2)22COO-
16	1	Palmitoleate	cis-D9-Hexadecenoate	CH3(CH2)5CH=CH (CH2) 7COO-
18	1	oleat	cis-D 9-Octadecenoate	CH3(CH2)7CH=CH (CH2) 7COO-
18	2	Linoleat	cis, cis-D 9, D 12-Octadecadienoate	CH3 (CH2)4(CH = CHCH2)2 (CH2)6COO-
18	3	Linolenate	semua-cis-D 9, D 12, D 15 - Octadecatrienoate	CH3CH2(CH = CHCH2)3 (CH2) 6COO-
20	4	arakidonat	semua-cis-D 5, 8 D, D 11, D 14 - Eicosatetraenoate	CH3(CH2)4(CH = CHCH2)4 (CH2)2COOI.