Membran plasma adalah lapisan tipis (tebal sekitar 75 A) yang mengelilingi semua sel, menentukan luasnya dan mempertahankan perbedaan esensial antara isi sel dan lingkungannya. Di salah satu permukaannya, membran ini bersentuhan dengan media ekstraseluler, di sisi lain, dengan hialoplasma atau sitosol sel, tempat organel terbenam.
Komposisi dan struktur.
Di bawah mikroskop elektron, membran plasma tampak terdiri dari 3 lamela: dua yang gelap dipisahkan oleh yang lebih terang.
Semua membran biologis, termasuk membran plasma dan membran dalam sel eukariotik, memiliki struktur dasar yang sama: mereka adalah kelompok molekul lipid dan protein yang sebagian besar dihubungkan oleh interaksi non-kovalen. Lipid mewakili 50% dari massa membran dan tersusun dalam bentuk lapisan ganda yang berkesinambungan. Lapisan ganda lipid ini merupakan struktur dasar membran dan bertindak sebagai penghalang yang relatif kedap air untuk lewatnya sebagian besar molekul yang larut dalam air.
Dalam membran tiga jenis utama lipid dibedakan: fosfolipid (paling melimpah), kolesterol dan glikolipid.
Ini tiga jenis adalah amphipathic : salah satu ujung molekul hidrofilik atau kutub, dan yang lainnya adalah hidrofobik atau nonpolar. Misalnya: fosfolipid memiliki kepala kutub hidrofilik dan dua ekor hidrokarbon hidrofobik. Biasanya salah satu dari mereka memiliki ikatan rangkap, tidak jenuh, yang menghasilkan kelengkungan pada rantai. Ini penting, karena perbedaan panjang ekor dan derajat kejenuhan mempengaruhi kemampuan fosfolipid untuk berkemas, untuk mengikat bersama, oleh karena itu, mereka mempengaruhi fluiditas membran.
Dalam sel hewan, glikolipid hanya ada di membran luar. Kelompok gula mereka muncul sebagai antena di permukaan membran. Diyakini bahwa mereka dapat campur tangan dalam komunikasi antara sel dan lingkungan eksternal mereka.
Protein membentuk 50% lainnya dari membran plasma. Tetapi persentase ini sangat bervariasi dari satu membran ke membran lainnya, yang terkait dengan fungsi yang dimainkan membran: misalnya, dalam mitokondria dan kloroplas, protein membran mewakili 75%.
Bagaimana protein diatur dalam lapisan ganda lipid? Banyak protein melintasi bilayer: protein transmembran. Molekul-molekul ini bersifat amfipatik: daerah hidrofobik yang membentang di membran mereka melekat pada ekor hidrofobik lipid; sebaliknya, daerah hidrofiliknya terkena media berair eksternal dan internal. Hampir semua protein transmembran (atau protein membran integral) terglikosilasi (mereka memiliki karbohidrat terkait) menuju lingkungan luar sel. Sisa protein disebut protein perifer, dan mereka terikat pada lipid, baik secara langsung, melalui oligosakarida, atau mereka terikat pada protein transmembran, mereka juga dapat berlabuh di salah satu dari dua helayers.
Protein melakukan banyak fungsi. Beberapa adalah pengangkut spesifik, yang lain adalah enzim, yang lain reseptor sinyal kimia dari luar…
Oleh karena itu, membran adalah struktur asimetris : komposisi lipid dan protein, atau keberadaan karbohidrat, berbeda pada setiap wajah. Model membran asimetris ini dikenal sebagai caral mosaik fluida, dan diusulkan oleh Singer dan Nicholson pada tahun 1972.