Selasa, 29 Desember 2009

Ikan Terkecil di Dunia ada di Indonesia


foto : google

lmuwan Eropa dan Singapura mengumumkan penemuan spesies ikan yang diyakini sebagai ikan terkecil di dunia.

Peadocypris progenetica, nama ilmiahnya, memiliki hubungan kekerabatan dengan ikan Gurame ini ditemukan pada lahan gambut Sumatra. Ikan tersebut juga memiliki tubuh yang transparan dan hidup pada lahan gambut yang memiliki kadar asam yang sangat tinggi. Kadar pH air lahan gambut bisa sampai pH3 atau kira-kira setara dengan apel asam.

Peadocypris progenetica memiliki panjang dari ujung sampai mulut hanya 7,9 mm. Jadi, selain sebagai ikan terkecil di dunia, iakan ini juga layak mendapat gelar vertebrata terkecil di dunia.

Rekor ikan terkecil di dunia yang tercatat selama ini adalah ikan cebol Trimmatom nanus yang memiliki panjang 8 mm.

BAHAYA DAGING BUSUK

BAHAYA DAGING BUSUK

Pangan adalah segala sesuatu yang berasal dari sumber hayati dan air , baik yang diolah maupun tidak diolah, yang diperuntukkan sebagai makanan atau minuman bagi konsumsi manusia, termasuk bahan tambahan pangan, bahan baku pangan dan bahan lain yang digunakan dalam proses penyiapan, pengolahan, dan atau pembuatan makanan atau minuman ( UU RI No. 7 Tahun 1996 tentang Pangan). Pangan merupakan kebutuhan dasar manusia yang juga merupakan komoditas perdagangan, memerlukan dukungan sistem perdagangan pangan yang etis, jujur, dan bertanggung jawab sehingga terjangkau oleh masyarakat.

Pangan yang perlu pengawasan dalam produksi, distribusi, dan perdagangannya yaitu pangan segar, pangan olahan, pangan siap saji, produk rekayasa genetika dan bahan tambahan pangan. Pangan segar adalah pangan yang belum mengalami pengolahan, yang dapat dikonsumsi langsung atau dijadikan bahan baku pengolahan pangan. Misalnya beras, gandum, segala macam buah, ikan, daging. Pangan olahan dibagi menjadi dua, yaitu pangan olahan tertentu dan pangan siap saji. Makanan / pangan olahan tertentu adalah pangan olahan yang diperuntukkan bagi kelompok tertentu dalam upaya memelihara dan meningkatkan kualitas kesehatan kelompok tersebut. Sedangkan pangan siap saji adalah makanan atau minuman yang sudah diolah dan bisa langsung disajikan di tempat usaha atau di luar tempat usaha atas dasar pesanan.

Pangan yang menjadi tidak aman dikonsumsi karena terdapat bahaya biologis dan kimia dapat terjadi karena dua cara. Yang pertama adalah kontaminasi yang tidak disengaja (unintentional contamination), yang dapat diuraikan pada tiga kegiatan yaitu praktek yang salah (bad practices), ketidaktahuan (lack of knowledge), dan ketidakpedulian (ignorance). Yang kedua adalah kegiatan tidak benar yang disengaja (intentional contamination) seperti sabotase dan bioterorisme.

Sudah tak asing lagi terdengar jika banyak kasus mengenai pelanggaran pangan, baik menggunakan bahan tambahan pangan yang menyalahi aturan atau pada pedagang yang curang dengan mensiasati pangan agar hasil produksinya terjual dengan cepat dan meraih keuntungan sebesar-besarnya. Salah satu kasusnya yaitu pendaurulangan daging yang telah tak layak makan agar terlihat layak untuk diperjualbelikan di pasar. Sebelum dipasarkan, daging tersebut dicampur dengan formalin dengan tujuan agar kembali kenyal dan bau busuknya menjadi berkurang sehingga awet atau bisa tahan lama untuk beberapa hari ke depan. Kasus ini termasuk penyalahgunaan bahan kimia berbahaya.

Setelah dicampur dengan formalin, daging dilumuri dengan menggunakan darah segar yang berasal dari ayam yang baru dipotong atau darah dari sapi segar. Formalin umumnya mengandung formaldehid 37% dan metil alkohol 10-15 %. Formaldehid jika dikonsumsi dapat merusak hati, ginjal, limpa, pankreas, otak dan menimbulkan kanker dalam jangka panjang terutama kanker hidung, dapat menimbulkan vertigo dan perasaan mual dan muntah. Metil alkohol jika dikonsumsi dapat menyebabkan kebutaan, kerusakan hati, dan menimbulkan kanker pada keturunan selajutnya.

Selain itu makanan yang mengandung formalin dapat mengakibatkan gangguan pencernaan seperti nyeri perut, muntah-muntah, gangguan sistem syaraf, dan gangguan sirkulasi jantung/darah. Formalin biasanya digunakan untuk mengawetkan mayat, pembasmi hama, dan penghilang bau. Dalam dosis tinggi, formalin bisa menyebabkan kejang, sulit buang air kecil, muntah darah, kerusakan ginjal, dan kematian. Dengan berbagai akibat yang sangat berbahaya untuk kesehatan tersebut, formalin masih saja tetap digunakan hanya untuk alasan yang cukup kejam yaitu meraih keuntungan sebesar-besarya dari hasil penjualan, sangat ironis.

Darah umumnya mengandung uric acid yang merupakan racun / toxic yang berbahaya bagi kesehatan kita. Uric acid yang ada di dalam tubuh kita akan dibawa darah yang kemudian akan dibuang ke luar tubuh dengan air urin / air kencing melalui ginjal. Minum darah atau memakan makanan yang tidak bersih dari darah dapat membuat kita keracunan atau memperberat kerja dari organ ginjal kita yang berharga. Kombinasi yang sangat mencengangkan antara bahan tambahan pangan berupa darah dan formalin.

Menurut pasal 1 (4) UU No. 7 Tahun 1996 menyatakan bahwa “Keamanan Pangan adalah kondisi dan upaya yang diperlukan untuk mencegah pangan dari kemungkinan cemaran biologis, kimia, dan benda lain yang dapat mengganggu, merugikan dan membahayakan kesehatan manusia.” Beberapa produk hukum lain telah dikeluarkan oleh pemerintah dalam upaya mendapatkan pangan yang aman dan berkualitas untuk dikonsumsi oleh masyarakat di antaranya adalah PP No. 28 Tahun 2004 tentang Keamanan, Mutu dan Gizi Pangan. Daging sapi busuk yang direkayasa sehingga terlihat segar adalah suatu bentuk penipuan terhadap masyarakat.

Berdasarkan amanat UU No. 8 Tahun 1999 tentang Perlindungan Konsumen dikaitkan dengan hak konsumen mendapatkan kenyamanan, keamanan dan keselamatan dalam mengkonsumsi barang dan/atau jasa; hak mendapatkan informasi yang benar, jelas dan jujur mengenai kondisi dan jaminan barang dan/atau jasa; serta hak mendapatkan pembinaan dan pendidikan konsumen. Kasus di atas selain melanggar peraturan tentang bahan tambahan pangan yang digunakan untuk pangan segar juga melanggar peraturan perundangan perlindungan konsumen.

Selain itu dari UU No. 8 Tahun 1999 penjualan daging busuk dengan bahan tambahan pangan berupa darah dan formalin tidak sesuai dengan pasal 8 ayat 2 yang menyebutkan “Pelaku usaha dilarang memperdagangkan barang yang rusak, cacat atau bekas, dan tercemar, dengan atau tanpa memberikan informasi secara lengkap dan benar atas barang yang dimaksud”.

Pelaksanaan pengawasan di lapangan dirasakan masih sangat lemah, padahal perangkat peraturan perundang-undangan dalam perlindungan konsumen sudah cukup memadai. Karena itu, perlu dilakukan harmonisasi ketentuan-ketentuan yang ada agar terjalin koordinasi yang efektif antar instansi terkait. Akibat belum adanya harmonisasi selama ini, pelaksanaan kontrol di lapangan belum sepenuhnya berjalan efektif. Mengawasi barang beredar di pasar bersama-sama pemerintah perlu ditingkatkan dan disosialisasikan secara terus menerus. Karena pengetahuan masyarakat tentang daging yang sehat, berkualitas dan aman untuk dikonsumsi masih amat rendah. Umumnya masyarakat tidak tahu dan sebagian lagi tidak mau tahu apakah daging yang dibelinya berasal dari mata rantai proses penyediaan daging yang menjamin keamanan dan kehalalannya. Banyak juga dari mereka berpikir hanya mendapatkan daging yang murah tanpa berpikir apakah daging yang dibelinya aman.

Beberapa produk hukum lain telah dikeluarkan oleh pemerintah dalam upaya mendapatkan pangan yang aman dan berkualitas untuk dikonsumsi oleh masyarakat, di antaranya adalah PP No. 28 Tahun 2004 tentang Keamanan, Mutu dan Gizi Pangan, juga Depkes mengeluarkan Permenkes No. 722 Tahun 1998 tentang bahan tambahan yang dilarang digunakan dalam pangan. Sudah menjadi kewajiban pemerintah untuk terus menerus memberikan penerangan mengenai bahaya yang ditimbulkan oleh penggunaan BTP (Bahan Tambahan Pangan) yang tidak sesuai peraturan.

Di dalam kitab suci Alquran juga sudah dijelaskan, bahwa jika seseorang memakan sesuatu yang telah menjadi bangkai (busuk), berarti orang tersebut memakan makanan yang haram. Seperti tercantum pada surat Al-Maidah ayat 3 ”Diharamkan bagimu memakan bangkai, darah, daging babi, (daging hewan) yang disembelih atas nama selain Allah, (hewan) yang tercekik, yang dipukul, yang jatuh, yang ditanduk, dan yang diterkam binatang buas, kecuali yang sempat kamu menyembelihnya dan (diharamkan bagimu) yang disembelih untuk berhala”. Ini sudah semakin memperjelas bahwa praktek penjualan daging busuk yang dilumuri darah menyalahi peraturan hukum negara dan agama.

Peraturan yang ada dan diberlakukan dalam bidang keamanan pangan sebenarnya sudah cukup, hanya masalahnya ada pada pelaksanaan atau penegakan hukum yang belum konsisten. Pemerintah sepertinya kurang serius untuk menegakkan hukum karena sebagian besar pengguna BTP yang berbahaya tersebut adalah industri rumah tangga dengan modal yang kecil.

Hal-hal di atas awalnya membuat beberapa masyarakat tertipu, namun jika sudah diketahui, masyarakat dapat semakin berhati-hati dalam membeli. Pengetahuan konsumen mengenai karakteristik pangan segar sangat penting agar konsumen mampu melindungi dirinya dari bahaya-bahaya yang muncul akibat pangan, sehingga konsumen sendiri dapat meningkatkan kesadaran, kemampuan, dan kemandiriannya untuk melindungi diri.

Selasa, 22 Desember 2009

Download Komik Naruto

Bagi yang mau download komik naruto!!
Naruto 476
maaf kurang lengkap..
sedang dalam proses

Minggu, 20 Desember 2009

Gagap Jadi Seksi Perlengkapan

Pada suatu musim liburan ada sekelompok mahasiswa yang akan pergi camping dikaki gunung. Dan kebetulan sekali penanggung jawab seksi perlengkapan agak-agak gagap dalam berbicara. Simak berikut ini dialog antar mereka:

Sebelum berangkat semua seksi diperiksa oleh pak Ketua rombongan,

"Seksi kesehatan siap?"
"Siap pak semua sudah tersedia dan cukup untuk keperluan selama camping!", jawab Sie Kesehatan.
"Seksi transportasi?", tanya pak Ketua.
"Ok boss, malahan kelebihan mobil nih!!", sahut sie transportasi.

Sampai pada akhirnya pada Seksi Perlengkapan : "Kamu gimana perlengkapan dan tenda?"

"Ss..ss.....sss..s.." sahut si gagap terbata-bata.

dan belum selesai ini dipotong oleh pak Ketua yang memang nggak sabaran : "Ya udah kalo siap, kalo gitu kita berangkat... cabut!!"

Berangkatlah rombongan ini ke tempat camping. Sesampainya di lokasi:
"Ayo bongkar muatan dan siapkan kayu api unggun, makanan, dan dirikan tenda!"

Di saat semua seksi sibuk mengerjakan tugas masing-masing, pak Ketua mendapati si gagap masih tenang-tenang aja duduk ngliatin temennya pada sibuk.

"Heh... mana tendanya? pasang dong!!"

"Kkk...ke..ketinggalan b..bbboss!!"

"Wah gimana sih kamu nih... jadi berabe kan nggak ada tenda, ya udah balik lagi ke Jakarta aja deh?!!"

"Ttt...tt...ta " belum lagi si gagap nerusin, udah dipotong lagi sama pak Ketua:

"Udah deh keburu malem nih, cabuutt!!"

Sesampainya di Jakarta : "Mana tendanya buruan masukin ke mobil terus cabut balik ke gunung!!"
"Tt..ttapi gg..gg..."
"Apa lagi!!"
"Tt...tapi ....g..g.gue bb..bbecanda kok..."

Sudah Sampai BANYUWANGI

Suatu hari, seorang ibu mengantar anaknya yang baru berusia 7 tahun, naik bis jurusan Surabaya-Denpasar. Ibu berpesan pada pak supir," Pak, titip anak saya ya? Nanti kalau sampai di Banyuwangi, tolong kasih tau anak saya."

Sepanjang perjalanan, si anak cerewet sekali. Sebentar-sebentar ia bertanya pada penumpang,"Sudah sampai Banyuwangi belum?"

Hari mulai malam dan anak itu masih terus bertanya-tanya. Penumpang yang satu menjawab,"Belum, nanti kalau sudah sampai dibangunin deh! Tidur aja!"

Tapi si anak tidak mau diam, dia maju ke depan dan bertanya pada supir untuk kesekian kalinya,"Pak, cudah campe Banyuwangi belom?" Pak Supir yang sudah lelah dengan pertanyaan itu menjawab," Belom! Tidur aja deh! Nanti kalo sampai Banyuwangi pasti dibangunin!"

Kali ini, si anak tidak bertanya lagi, ia tertidur pulas sekali. Karena suara si anak tidak terdengar lagi, semua orang di dalam bis lupa pada si anak, sehingga ketika melewati Banyuwangi, tidak ada yang membangunkannya.

Bahkan sampai menyeberangi selat Bali dan sudah mendarat di Ketapang,Bali, si anak tertidur dan tidak bangun-bangun. Tersadarlah si supir bahwa ia lupa membangunkan si anak.

Lalu ia bertanya pada para penumpang,"Bapak-ibu, gimana nih, kita antar balik gak anak ini?" Para penumpang pun merasa bersalah karena ikut melupakan si anak dan setuju mengantar si anak kembali ke Banyuwangi.

Maka kembalilah rombongan bis itu menyeberangi Selat Bali dan mengantar si anak ke Banyuwangi. Sesampai di Banyuwangi, si anak dibangunkan. "Nak! Sudah sampai Banyuwangi! Ayo bangun!" Kata si supir.

Si anak bangun dan berkata," O udah sampai yah !" Lalu membuka tasnya dan mengeluarkan kotak makanannya. Seluruh penumpang bingung. "Bukannya kamu mau turun di Banyuwangi?" Tanya si supir kebingungan.

"Nggak kok, saya ini mau ke Denpasar ngunjungin nenek. kata mama, kalau sudah sampai Banyuwangi, saya boleh makan nasi kotaknya!".

Karakteristik Struktur Membran

KARAKTERISTIK STRUKTUR MEMBRAN

Mengikuti fluid mosaic model yang disampaikan oleh Singer dan Nicolson maka ada dua bagian penting dari membran, yaitu bagian cair dari membran yang terdiri atas lipid dan bagian mosaik yang terdiri atas beragam molekul protein.

Komponen penyusun lipid

Lipid (lemak atau trigliserida) merupakan molekul dengan kerangka utama gliserol yang berikatan secara kovalen dengan 3 asam lemak (triasilgliserida), 2 asam lemak (diasilgliserida) ataupun 1 asam lemak (monoasilgliserida). Setiap asam lemak yang berikatan dengan atom C dari kerangka gliserol bisa berlain-lainan, yang kemudian akan menghasilkan molekul lipid yang sangat beragam. Di luar struktur molekulnya yang sangat beragam, yang paling dikenal dari lipid adalah kelarutannya dalam air sangat rendah (atau tidak larut air sama sekali) dan sifatnya yang amfipatik.

Ada tiga jenis lipid yang biasa ditemukan menyusun membran sel, yaitu fosfolipid, glikolipid dan sterol. Suatu lipid disebut sebagai fosfolipid jika pada satu atom C dari kerangka gliserolnya membentuk ikatan kovalen dengan gugus fosfat, dan disebut dengan glikolipid jika membentuk ikatan ester dengan karbohidrat (pada posisi ikatan dengan gugus fosfat). Sterol adalah lipid dengan struktur yang sangat berbeda, yaitu mempunyai 4 cincin karbon.

Asam Lemak

Asam lemak merupakan molekul yang terdiri atas rantai hidrokarbon yang pada salah satu ujungnya berikatan secara kovalen dengan gugus karboksilat. Dengan begitu asam lemak merupakan molekul amfipatik karena mempunyai gugus karboksilat yang bersifat polar dan rantai hidrokarbon yang bersifat non-polar. Jumlah atom C pada rantai hidrokarbon selalu genap, berkisar antara 12-24 atom C. Walaupun begitu, asam lemak yang paling banyak ditemukan pada mahluk hidup mempunyai 16 dan 18 atom C. Jumlah atom C yang genap karena mode sintesis asam lemak berasal dari reaksi kondensasi molekul-molekul asetil koenzim A yang mempunyai 2 atom C. Selain karena jumlah atom C-nya, keragaman asam lemak ditentukan oleh ada tidaknya ikatan rangkap pada kerangka atom C. Asam lemak yang tidak mempunyai ikatan rangkap disebut dengan asam lemak jenuh (saturated fatty acid) karena semua atom C mengikat atom H, atau bisa dituliskan dalam formula CnH2nO2. Sebaliknya, jika ditemukan adanya (setidaknya satu) ikatan rangkap maka disebut asam lemak tak jenuh. Adanya ikatan rangkap pada rantai hidrokarbon asam lemak akan memberikan efek pada bentuk rantai hidrokarbon. Pada posisi adanya ikatan rangkap, rantai hidrokarbon yang seharusnya lurus dan rapat akan membengkok dan sedikit melonggar.

Fosfolipid

Lipid dalam bentuk fosfolipid adalah komponen yang paling dominan dalam membran sel. Molekul fosfolipid terdiri atas gugus fosfat yang membentuk ikatan kovalen dengan atom C penyusun kerangka gliserol sehingga membentuk fosfogliserida. Jika kerangka gliserol diganti dengan dengan sfingosin maka disebut sebagai sfingolipid. Fosfogliserida yang paling umum ditemukan menyusun membran sel adalah fosfatidilkolin, fosfatidiletanolamin, fosfatidilserin dan fosfatidilinositol. Keempat jenis fosfolipid diatas dibedakan oleh adanya gugus kolin, etanolamin, serin atau inositol yang berikatan dengan gugus fosfat. Untuk kelompok sfingolipid, yang paling banyak ditemukan menyusun membran sel adalah sfingomielin, yaitu gugus fosfat dari sfingolipid berikatan dengan kolin. Rasio antar jenis lipid yang menyusun membran sangat beragam antar jenis sel. Misalnya sfingomielin adalah molekul lipid yang hanya ditemukan menyusun membran sel hewan dan tidak ditemukan menyusun membran bakteri, tumbuhan, miktokondria dan kloroplas.

Glikolipid

Sebagaimana ditunjukkan oleh namanya, glikolipid adalah molekul lipid yang berikatan dengan gula (karbohidrat). Dalam hal ini, satu atom C pada kerangka gliserol membentuk ikatan ester dengan molekul karbohidrat. Jika kerangka sfingosin yang digunakan maka akan membentuk glikosfingolipid. Jenis glikolipid yang paling banyak ditemukan menyusun membran sel adalah serebrosida dan gangliosida, terutama membran sel saraf. Serebrosida seringkali disebut sebagai glikolipid netral karena gugus karbohidratnya berupa galaktosa tunggal yang tidak bermuatan. Sebaliknya, gangliosida bermuatan negatif karena mempunyai gugus karbohidrat berupa olgisakarida yang bermuatan negatif. Kadangkala gangliosida ditemukan menjuntai ke permukaan luar membran yang kemudian berfungsi sebagai situs pengenalan antigen oleh antibodi dalam sistem imunitas tubuh. Salah satunya adalah sebagai pembeda golongan darah ABO pada manusia.

Beberapa penyakit serius pada manusia ada yang diakibatkan oleh kesalahan metabolisme glikosfingolipid, misalnya yang paling terkenal adalah penyakit Tay-sachs. Dalam hal ini, lisosom tidak mempunyai enzim β-N-asetilheksosaminidase yang mendegradasi gangliosida. Akumulasi gangliosida di otak dan saraf akan menganggu aktifitas saraf sehingga pasien mengalami paralisis, kemunduran mental dan yang paling parah akan menyebabkan kematian.

Sterol

Selain fosfolipid dan glikolipid, pada membran sel eukariot bisa ditemukan sterol. Salah satu jenis sterol yang ditemukan pada membran sel hewan adalah kolesterol, dan pada membran sel tumbuhan adalah fitosterol, termasuk juga kampesterol, sitosterol dan stigmasterol. Sedangkan sterol pada membran protista dan fungi strukturnya mirip dengan kolesterol.

Sterol belum pernah ditemukan pada membran prokariot, membran bagian dalam mitokondria dan kloroplas. Namun begitu, ada struktur molekul mirip kolesterol yang disebut sebagai hopanoid. Molekul hopanoid ini lebih kaku dan lebih hidrofobik dibanding sterol, tetapi ada ujung pendek dari rantai sampingnya menjulur ke permukaan membran sel yang bersifat hidrofilik.

Hopanoid banyak ditemukan dalam deposit minyak bumi. Dengan begitu, hopanoid diduga merupakan komponen membran prokariot purba yang turut serta dalam rangkaian pembentukan deposit minyak fosil.

Asam lemak adalah penentu struktur dan fungsi membran

Nilai penting dari asam lemak dalam menentukan struktur dan fungsi membran sel adalah pada sifatnya yang hidrofobik sehingga menjadi pembatas difusi yang sempurna bagi solut polar. Sebagian besar asam lemak penyusun membran mempunyai panjang antara 16 dan 18 atom C, kadang juga ditemukan ada yang sampai 20 atom C. Ukuran ini sangat optimal dalam membentuk struktur bilayer yang stabil dengan ketebalan sekitar 6-8 nm. Jika lebih kecil dari 16 C atau lebih besar dari 20 C maka struktur bilayer menjadi tidak stabil.

Selain berkenaan dengan jumlah atom C-nya, rantai hidrokarbon dari asam lemak seringkali mempunyai satu (seringkali lebih) ikatan rangkap. Semua ikatan rangkap yang ditemukan berada dalam konfigurasi cis sehingga menyebabkan rantai hidrokarbon membentuk struktur bengkok dan sedikit longgar, dan tidak saling sejajar satu dengan yang lain. Sifat cair dari membran salah satunya disebabkan oleh adanya ikatan rangkap ini.

Lipid Membran bersifat asimetri

Pertanyaan yang muncul dari banyaknya jenis lipid penyusun membran adalah apakah jenis-jenis lipis yang menyusun lapisan luar dan lapisan dalam membran terdistribusi acak ataukah simetris?

Data distribusi lipid dari beragam jenis sel menunjukkan bahwa distribusi lipid tidak sama antar lapisan lipid bilayer membran. Selain jenis lipid-nya, sifat asimetri membran ini juga ditemukan pada derajat ikatan rangkap yang dipunyainya. Dalam hal ini, semua glikolipid hanya ditemukan berada di lapisan luar dari membran plasma sel hewan. Akibatnya adalah, gugus karbohidrat banyak menembus permukaan lapisan membran ke arah luar yang kemudian dikenal berfungsi dalam lintasan sinyal antar sel (ekstraselular) dan pengenalan sel. Di lain pihak, fosfatidiletanolamin, fosfatidilinositol dan fosfatidilserin paling banyak ditemukan di sisi lapisan membran sebelah dalam yang kemudian dikenal berfungsi dalam lintasan sinyal intraselular.

Sifat asimetri ini sudah ditemukan sejak biogenesis membran, yaitu ketika mereka disisip-sisipkan ke struktur membran yang sudah ada sebelumnya [ingat: membran sel secara utuh tidak pernah disintesis baru sama sekali, melainkan secara kontinyu mengalami pemanjangan dari yang sudah ada sebelumnya]. Setelah kejadian penyisipan lipid, mereka dengan mudah bisa berotasi atau berpindah secara horisontal dalam satu lapisan yang dikenal dengan difusi lateral. Secara termodinamika, peluang berdifusi antar lapisan (tranverse diffusion atau flip-flop) sangat jarang terjadi karena adanya gugus hidrofilik di sisi luar dan hidrofobik di sisi dalam membran.

Kalaupun ada lipid yang berpindah dari satu lapisan ke lapisan yang lain maka kejadian itu dibantu oleh adanya enzim flippase yang bertindak sebagai phospholipid translocators. Beberapa hasil penelitian menunjukkan bahwa satu jenis enzim flippase hanya bisa memindahkan satu jenis fosfolipid saja, terutama terjadi pada membran sel dari retikulum endoplasma.

Lipid bilayer adalah cair

Sebagaimana telah disebutkan sebelumnya, membran sel dengan struktur fosfolipid bukanlah suatu dinding yang kaku dan statis, melainkan bersifat cair. Sifat cair ini dimungkinkan terjadi karena komponen lipid membran selalu bergerak (difusi lateral, difusi transveral /flip-flop ataupun spinning). Selain lipid, protein membran juga selalu bergerak.. Tentunya, pergerakan lipid jauh lebih cepat dibanding protein berkenaan dengan ukuran molekul keduanya. Sebagai contoh, satu molekul fosfolipid dengan BM sekitar 800-an dapat mengelilingi bagian luar sel bakteri yang berukuran beberapa nm saja hanya dalam waktu satu detik.

Difusi lateral molekul fosfolipid membran berhasil didemonstrasikan menggunakan percobaan fluorescence recovery after photobleaching. Dalam percobaan ini, molekul-molekul fosfolipid penyusun membran diberi pewarnaan fluoresen (fluorescence labelling) secara in vivo. Membran yang telah berlabel kemudian ditembak dengan sinar laser berintensitas tinggi sehingga terjadi bleaching, yaitu munculnya area membran berwarna putih akibat ikatan kovalen molekul lipid dan pewarna fluoresen lepas. Setelah beberapa saat dibiarkan, perlahan-lahan di dalam area putih mulai muncul warna fluoresen dan kemudian pulih seperti sediakala. Hal ini menunjukkan bahwa lipid (berfluoresen) yang sebelumnya ada di sekitar area putih berdifusi ke area putih. Setelah percobaan dilakukan pada membran dari berbagai jenis sel kemudian diketahui bahwa membran sel selalu bergerak dengan laju pergerakan yang sangat beragam.

Fungsi membran optimal dalam kondisi cair

Beragam fungsi membran akan optimal jika dalam kondisi cair. Tentunya, kondisi cair ini sangat dipengaruhi oleh suhu. Data dari beberapa penelitian menggunakan membran fosfolipid artifisial (secara in vitro)menunjukkan bahwa setiap lapisan lipid bilayer mempunyai suhu transisi (titik melting, Tm) yang berbeda. Membran akan membeku pada suhu rendah dan mencair ketika suhu dinaikkan. Dengan begitu, setiap fungsi optimal membran bisa dipastikan membutuhkan kisaran suhu tertentu di atas suhu Tm-nya. Jika suhu dibawah Tm-nya maka membran ada dalam kondisi beku sehingga semua fungsi membran yang tergantung pada sifat cair membran menjadi tidak berfungsi, misalnya proses-proses transpor melintasi membran, deteksi dan transmisi sinyal dan komunikasi antar sel.

Pengaruh asam lemak terhadap sifat cair membran

Sifat cair membran juga dipengaruhi oleh jenis lipid membran, dalam hal ini jenis asam lemak dari lipid. Ada dua hal penting yang menyebabkan lipid bisa menentukan sifat cair membran, yaitu panjang asam lemak dan jumlah ikatan rangkap yang ada pada asam lemak. Semakin panjang asam lemak maka semakin tinggi suhu transisinya, atau semakin panjang asam lemak maka membran menjadi semakin kurang cair. Asam lemak jenuh dengan panjang 10 C mempunyai suhu transisi 32oC. Jika panjang asam lemak meningkat menjadi 20 C maka suhu transisinya menjadi 76oC. Selain panjang rantai C, ikatan rangkap juga mempengaruhi suhu transisi lipid. Semakian banyak ikatan rangkap maka suhu transisi akan semakin rendah atau membran semakin bersifat cair. Misalnya, asam lemak dengan 18 C mempunyai suhu transisi 70oC, jika ada satu, dua dan tiga ikatan rangkap, maka berturut-turut suhu transisi menurun menjadi 16oC, 5oC dan -11oC.

Perbedaan suhu transisi yang sangat besar antar jumlah ikatan rangkap diduga merupakan mekanisme agar rantai-rantai asam dari satu molekul lipid tidak saling berdempetan. Jika kedua rantai samping asam lemak jenuh berada dalam satu molekul lipid maka mereka akan berdekatan membentuk struktur berdempetan karena adanya interaksi van der Walls. Pada kenyatannya dalam satu molekul lipid membran, kedua rantai samping asam lemaknya berbeda jenis, yaitu tidak sama panjangnya dan jumlah ikatan rangkapnya. Kondisi yang paling banyak ditemukan adalah satu asam lemak jenuh dan satunya lagi tidak jenuh. Dengan begitu, pada kisaran suhu fisiologi (sekitar 37oC), membran sel dalam kondisi cair.

Pengaruh kandungan sterol terhadap sifat cair membran

Pada sel-sel eukariot, sifat cair membran ditentukan juga oleh kandungan sterol. Pada sebagian besar sel hewan, kandungan sterol (dalam hal ini kolesterol) dalam lipid bilayer-nya bisa mencapai 50% yang tersebar baik di lapisan sebelah dalam maupun luar. Orientasi sterol dalam membran adalah satu gugus hidroksil yang bersifat polar atau hidrofilik berada dekat dengan gugus fosfat fosfolipid, sedangkan gugus hidrofobiknya berada di sela-sela rantai asam lemak. Dalam hal ini, gugus hidroksil sterol membentuk ikatan hidrogen dengan atom oksigen yang membentuk ikatan ester antara kerangka gliserol dan asam lemak.

Ada tiga keuntungan membran sel hewan dilengkapi dengan kolesterol, yaitu

1. membran sel tidak menjadi terlalu cair ketika suhu meningkat diatas kisaran suhu fisiologis normal.

2. membran sel tidak menjadi beku atau kaku ketika suhu menurun karena kolestrol mencegah rantai-rantai samping asam lemak saling berdempetan satu dengan yang lain.

3. membran sel lebih permeabel terhadap ion dan molekul-molekul polar berukuran kecil. Dalam hal ini, kolesterol bertindak sebagai pengisi ruang kosong antar asam lemak. Beberapa bukti penelitian menemukan bahwa permeabilitas membran akan semakin menurun jika kolesterol membran dikurangi.

Sifat cair membran bisa dikendalikan

Dari keterangan tentang sifat cair membran diatas maka semua organisme bisa mengendalikan sifat cair dari membran selnya, terutama dengan cara mengatur komposisi lipid penyusun membrannya. Kemampuan ini sangat penting bagi hewan poikiloterm yang tidak bisa mengatur suhu tubuhnya tetap konstan, bakteri, protista, fungi dan tumbuhan. Jika suhu lingkungan menurun maka suhu tubuh juga akan turun pada kelompok organisme poikiloterm diatas (karena tidak mempunyai mekanisme untuk tetap mempertahankan suhu tubuhnya) yang akibatnya membran selnya akan membeku [Ingat-ingat apa yang terjadi ketika ujung jari menyentuh es: dalam waktu sesaat, ujung jari terasa tidak ada akibat saraf tidak berfungsi baik. Tapi jangan khawatir, manusia adalah homitherm yang akan segera melakukan kompensasi dengan segera meningkatkan suhu ujung jari]. Hal sebaliknya, jika suhu lingkungan meningkat melebihi kisaran fisiologis (misalnya diatas 45oC) maka organisme poikiloterm akan mengalami paralisis.

Kompensasi dari ketidakmampuan mengikuti perubahan suhu lingkungan yang banyak dilakukan oleh organisme poikiloterm adalah dengan mengubah komposisi lipid membran selnya. Kemampuan ini disebut dengan homeoviscous adaptation, yaitu kemampuan untuk menjaga viskositas membran sel. Hasil percobaan pada bakteri Micrococcus menunjukkan bahwa ketika suhu lingkungannya turun maka komposisi membran selnya berubah menjadi didominasi asam lemak rantai 16 C dari 18 C. Dalam percobaan yang lain kemudian menerangkan adanaya kemampuan ini, yaitu penurunan suhu akan mengaktifkan enzim yang memotong 2 ujung karbon dari rantai 18 C. Pada bakteri yang lain, kompensasi terhadap suhu dilakukan dengan menambah atau mengurangi jumlah ikatan rangkap asam lemaknya dibanding dengan mengubah panjangnya. Misalnya pada Escherichia coli, penurunan suhu lingkungan akan merangsang sintesis enzim desaturase yang mampu menambahkan ikatan rangkap ke asam lemak.

[contoh kasus: cara memasukkan plasmid ke dalam bakteri dalam rangkaian kerja kloning DNA: E. coli dari penyimpan -80oC dipindahkan ke icebath bersuhu sekitar 0oC selama 10 menit, ditambahkan plasmid yang sudah direkayasa dengan fragmen DNA yang ingin dipelajari, kemudian secara tiba-tiba E. coli dipindahkan ke waterbath bersuhu 42oC selama 10 menit. Plasmid akan masuk ke dalam sel bakteri dengan perlakuanheatshock tersebut. E. coli yang sudah kemasukan plasmid kemudian dikultur pada suhu fisiologis 37oC]

Pada ragi dan tumbuhan, adaptasi homeoviskus suhu dingin dilakukan dengan mekanisme meningkatnya kelarutan oksigen dalam sitoplasma. Dalam hal ini, oksigen merupakan substrat bagi enzim desaturase yang akan menambahkan ikatan rangkap ke asam lemak. Mekanisme molekular ini kemudian menjadi pijakan dalam merekayasa tanaman industri (padi-padian, buah dan perkebunan) sehingga bisa tumbuh baik pada suhu dingin (di musim dingin). Sedangkan mekanisme adaptasi homeoviskus pada hewan poikiloterm dilakukan dengan cara yang berbeda lagi. Amfibia dan beberapa spesies reptil pada musim dingin akan menambahkan proporsi kolesterol membrannya. Jika kandungan kolesterol membran ditingkatkan maka interaksi antar rantai asam lemak dalam lapisan lipid akan semakin menurun sehingga suhu transisi menjadi semakin rendah.

[lalu bagaimanakah caranya hewan homoitherm yang melakukan hibernasi pada musim dingin? meningkatkan jumlah ikatan rangkap]

Bagian Mosaik dari Membran: protein membran

Setelah bagian cair dari membran dibahas maka komponen berikutnya fluid mosaic model adalah protein membran.

Bukti membran mengandung mosaik protein

Salah satu bukti bahwa ada protein membentuk mosaik pada membran lipid bilayer adalah penyiapan preparat menggunakan teknik freeze-fracturing dari membran sel sebelum diamati menggunakan mikroskop elektron. Suatu sel bermembran didinginkan mendadak dalam nitrogen cair kemudian disayat tipis dengan pisau intan [perhatikan: walaupun dalam teknik ini menggunakan pisau untuk menyayat, tapi aktifitas menyayatnya dilakukan dengan cara meniupkan spesimen ke sisi tajam pisau intan]. Akibatnya adalah spesimen akan terbelah mengikuti garis struktur paling lemahnya, yang dalam hal ini adalah bagian anterior dari membran sel. Hasil sayatan kemudian dilapisi dengan selapis tipis logam padat elektron (biasanya emas atau platina) sehingga membentuk cetakan yang memindahkan lekuk-lekukan permukaan sisi dalam membran sel. Pengamatan kemudian dilakukan dengan teknik TEM.

Hasil pengamatan memperlihatkan bahwa protein tertanam sampai ke bagian dalam membran. Ketika lipid bilayer terbelah dua, partikel yang mempunyai ukuran dan bentuk protein globular terlihat menempel ke salah satu lapisan membran atau ke kedua lapisan membran. Dalam hal ini, lapisan membran sisi eksoplasma (E) atau sisi protoplasma (P). Kerapatan protein yang terukur dalam suatu luasan membran ternyata berkorelasi dengan konsentrasi protein. Dengan teknik ini, satu sel darah merah mempunyai rasio protein terhadap lipid rendah (1.14), sedangkan kloroplas mempunyai rasio protein terhadap lipid tinggi (2.33).

Penelitian konfirmasi terhadap membran sel artifisial yang diatur jumlah protein membrannya dilakukan dengann teknik freeze-fracturing oleh David Deamer dan Daniel Branton. Keduanya menemukan bahwa bahwa membran yang tidak dilengkapi protein terlihat polos tanpa adanya partikel-partikel; sebaliknya membran yang dilengkapi dengan protein terlihat adanya partikel-partikel sebagaimana membran sel alami yang telah diketahui sebelumnya.

Protein integral dan periferal

Protein-protein membran bisa dibedakan berdasarkan afinitasnya terhadap kondisi hidrofobik bagian dalam membran dan karenanya bisa berinteraksi dengan lipid bilayer. Derajat afinitas tersebut kemudian menentukan mudah tidaknya suatu protein diekstraksi dari membran. Atas dasar itu, kemudian protein-protein membran bisa dibedakan menjadi protein integral dan protein periferal. Sedangkan jenis protein membran ketiga, yaitulipid anchored protein tidak dalam rangakaian penemuan fluid mosaic model, melainkan dikembangkan kemudian atas dasar afinitasnya terhadap lipid membran.

Model sel yang paling banyak digunakan dalam mempelajari membran sel adalah sel darah merah sejak jamannya Gorter dan Grendel. Hal ini disebabkan kemudahan memperolehnya dan memurnikan membran selnya.

Protein integral

Sebagian besar protein membran bersifat amfipatik, yaitu molekulnya mempunyai bagian yang hidrofobik dan sekaligus bagian yang hidrofilik. Dalam hal protein integral membran, bagian yang hidrofobik tertanam ke bagian hidrofobik membran, sedangkan bagian yang hidrofilik berada di luar membran (baik di luar sel maupun di dalam sel). Akibatnya, protein metode standar ekstraksi protein yang sebagian besarnya dikembangkan untuk mengekstraksi protein larut air. Salah satu teknik ekstraksi protein sebagai penyumbang terbesar terhadap perkembangan pengetahuan tentang protein integral membran adalah teknik sodium dodesil sulfat (SDS). Dalam hal ini, SDS digunakan untuk merusak struktur lipid bilayer.

Berdasarkan teknik SDS, protein integral membran dibagi menjadi dua, yaitu protein monotipik dan protein transmembran. Protein monotipik mempunyai satu bagian yang masuk ke bagian dalam membran dan satu bagian yang lain menjulur ke arah luar membran (bisa di dalam atau di luar sel). Sedangkan protein transmembran, mempunyai bagian yang masuk ke bagian dalam membran dan dua bagian yang menjulur ke kedua sisi luar membran. Jika protein transmembran hanya mempunyai bagian yang masuk ke bagian dalam membran disebut dengan protein singlepass, sedangkan jika lebih dari maka disebut protein multipass. Protein multipass bisa terdiri atas satu (unit) polipeptida dengan struktur sekunder dan tersier, dan multisubunit polipeptida dengan struktur kuartener.

Bagian ruas protein yang masuk ke bagian dalam membran biasanya terdiri atas 20-30 residu asam amino yang didominasi oleh asam amino dengan gugus R hidrofobik (kadang semua asam aminonya hidrofobik), dan pada umumnya membentuk konformasi α-heliks. Walaupun begitu, konformasi lembaran-β juga ditemukan masuk ke bagian dalam membran. Dalam hal ini, biasanya ada beberapa lembaran-β berdekatan membentuk struktur tabung yang berlubang dibagian tengahnya.

Protein transmembran singlepass yang banyak ditemukan pada membran sel darah merah ujung C-nya ada di sisi dalam. Ujung N dan ujung C ini bisa berlainan antar jenis protein. Protein transmembran multipass sangat beragam. Segmen protein yang masuk ke bagian dalam membran mulai dari 2 atau 3 segmen sampai 20 atau lebih segmen. Contohnya yang ada pada membran sel darah merah adalah protein transpor dimerik (band 3 protein atau anion-exchange protein). Setiap dua polipeptida masuk ke bagian dalam lipid bilayer sampai setidaknya 6 kali.

Contoh yang lain adalah bacterirhodopsin yang dideskripsikan oleh Tuan Unwin dan Henderson tahun 1975 yang kemudian mengakhiri kontradiksi model membran sel. Beliau berdua berhasil membuat kristal bakteriorhodopsin. Pengamatan defraksi sinar-X menunjukkan bahwa protein tersebut mempunyai 7 segmen yang masuk ke bagian dalam membran dengan konformasi α-heliks, dan setiap segmen terdiri atas 20 asam amino hidrofobik. Ketujuh segmen itu kemudian membentuk kanal ion yang berfungsi memompa ion setelah diaktifasi oleh energi cahaya (transpor aktif, akan dibahas lagi dalam kuliah 5).

Jadi, penelaahan tentang protein integral membran ini setidaknya melibatkan teknik ekstraksi SDS dan metode crystallography. Metode berikutnya yang kemudian berkembang adalah perunutan asam amino (atau runutan asam amino dideduksi dari runutan DNA penyandinya) yang diikuti dengan analisis hydropathy (hydrophobicity).

Protein periferal

Berbeda halnya dengan protein integral, molekul protein periferal membran tidak mempunyai bagian yang bersifat hidrofobik sehingga tidak bisa masuk ke bagian dalam membran sel. Protein periferal berinteraksi dengan lipid bilayer di sisi luar membran sel, baik di dalam sel maupun di luar sel, dengan ikatan elektrostatik dan ikatan hidrogen. Kedua jenis ikatan tersebut merupakan interaksi yang lemah antar molekul (bandingkan dengan ikatan kovalen). Akibatnya, protein periferal mudah lepas dari membran. Salah satu teknik yang biasa digunakan untuk melepaskan protein periferal dari membran adalah dengan mengubah pH dan kekuatan ion (dari bufer). Protein periferal pada membran sel darah merah yang paling dikenal adalah spectrin, ankyrin danband 4.1. Ketiganya ditemukan menempel di sisi sitoplasma membran dan berfungsi sebagai kerangka yang memberi bentuk sel darah merah.

Protein tertanam ke membran

Sebagaimana protein periferal, protein tertanam ke membran (lipid-anchored protein) bisa ditemukan menempel ke permukaan membran sel di sisi sitoplasma dengan cara membentuk ikatan kovalen dengan molekul lipid. Protein ini bisa dikelompokkan menjadi dua, yaitu protein yang membentuk ikatan kovalen dengan asam lemak dan yang membentuk ikatan kovalen dengan derivasi isopren yang disebut gugus prenyl. Setelah protein disintesis di dalam sitosol kemudian menempel ke membran dan membentuk ikatan kovalen dengan asam miristat (C 14) dan asam palmitat (C 16). Sedangkan jenis protein yang lain, setelah disintesis di sitosol akan mengalami modifikasi dengan penambahan gugus prenyl (biasanya gugus farnesyl dengan C 15 atau geranylgeranyl dengan C 20). Setelah mengalami modifikasi, gugus prenyl dari protein tersebut disisipkan ke lipid bilayer.

Selain itu, protein tertanam ke membran juga ditemukan di sisi luar membran sel. Protein jenis ini membentuk ikatan kovalen dengan GPI (glikosilfosfatidilinositol). Protein ini disintesis di dalam lumen retikulum endoplasma sebagai protein transmembran singlepass, kemudian segmen singlepass-nya dibuang dan diganti dengan GPI. protein yang telah dimodifikasi ini dikirim ke membran plasma bagian luar dengan mekanisme eksositosis. Penggunaan enzim fosfolipase C yang bisa memutuskan gugus fosfatidilinositol secara spesifik telah membantu pemahaman protein anchoring membran ini berada di sisi luar sel (dalam rangkaian penelitiannya biasanya dikombinasikan dengan penggunaan pelacak radioisotop atau pelabelan fluoresen).

Kontribusi Biologi Molekular

Onishi A, Koike S, Ida-Hosonoma M, Imai H, Shichida Y, Takenaka O, Hanazawa A, Komatsu H, Mikami A, Goto S, Suryobroto B, Farajallah A, Varavudi P, Eakavhibata C, Kitahara K, Yamamori T. 2002. Variation in long- and middle-wavelength-sensitive opsin gene loci in crab-eating monkeys. Vision Research 42 (2002): 281-292.

Hanazawa A, Mikami A, Angelika PS, Takenaka O, Goto S, Onishi A, Koike S, Yamamori T, Kato K, Kondo A, Suryobroto B, Farajallah A, Komatsu H. 2001. Electroretinogram analysis of relative spectral sensitivity in genetically identified dichromatic macaques. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, Vol. 98, Issue 14, 8124-8127, July 3, 2001.

Mikami A, Koike S, Onishi A, Terao K, Ida-Hosonuma M, Hanazawa A, Saito A, Takenaka O, Suryobroto B, Angelika PS, Jayadi A, Farajallah A, Komatsu, H., Koida K, Yamamori T, Goto S, Matsumura S, Kato K, Kondo A, Teramoto, M., Udono T, Emi Y, Kobayashi H. 2002. Color vision of protanopia macaques and a protanomalia chimpanzee. COE international Symposium " Evolution of the Apes and the Origin of the Human Beings" (Nov, 2002, Inuyama, Japan)

Normasari R, Raffiudin R, Farajallah. 2007. Karakterisasi gen opsin sensitif ultraviolet UVop pada lebah Apis cerana. Skripsi Departemen Biologi.

Ariawati R, Farajallah A, Tiesnamurti B. 2009. The Promotor and Intron Nucleotide Variation of Myostatin Gene within Indonesian Local Sheeps. Thesis, Animal Bioscience Department of Biology.

Pengikut