Sistem endomembran adalah kumpulan membran yang membentuk unit fungsional dan perkembangan tunggal, baik yang terhubung secara langsung, atau bertukar materi melalui transportasi vesikel. Sistem endomembran terdiri dari membran yang berbeda yang tersuspensi dalam sitoplasma dalam sel eukariotik12
Sistem endomembran memiliki berbagai fungsi, antara lain:
- Sintesis dan modifikasi protein serta transpor protein ke membran dan organel atau keluar dari sel.
- Sintesis lipid komponen membran sel.
- Detoksifikasi senyawa toksik dan obat-obatan.
- Fagositosis dan pencernaan intraseluler.
Komponen Sistem Endomembran
Sistem endomembran mencakup komponen-komponen berikut:
Selubung Nukleus
Selubung nukleus adalah membran ganda yang mengelilingi inti sel, tempat DNA disimpan. Selubung nukleus memiliki pori-pori yang mengatur lalu lintas molekul antara inti dan sitoplasma. Selubung nukleus juga berhubungan dengan retikulum endoplasma3
Retikulum Endoplasma
Retikulum endoplasma (RE) adalah jaringan saluran dan vesikel bermembran yang berasal dari selubung nukleus. RE memiliki dua bentuk, yaitu retikulum endoplasma kasar (REK) dan retikulum endoplasma halus (REH)34
REK disebut demikian karena permukaannya ditutupi oleh ribosom, yaitu struktur yang terlibat dalam sintesis protein. Protein yang disintesis oleh ribosom REK akan masuk ke dalam lumen REK, tempat mereka dilipat dan dimodifikasi, misalnya dengan penambahan gula untuk membentuk glikoprotein. Protein tersebut kemudian dipindahkan ke badan Golgi atau ke membran lain dalam vesikel. REK juga berperan dalam sintesis membran sel34
REH tidak memiliki ribosom pada permukaannya. REH berfungsi dalam sintesis lipid, seperti fosfolipid dan steroid. REH juga mengandung enzim yang berperan dalam detoksifikasi senyawa toksik, seperti alkohol dan obat-obatan. REH banyak ditemukan pada sel-sel yang memproduksi hormon steroid, seperti sel gonad, atau pada sel-sel yang terlibat dalam metabolisme karbohidrat, seperti sel hati34
Badan Golgi
Badan Golgi adalah tumpukan membran pipih yang menerima protein dari RE dalam vesikel. Badan Golgi mengubah, menyortir, dan mengemas protein untuk dikirimkan ke tujuan akhirnya, baik di dalam atau di luar sel. Badan Golgi juga dapat mensintesis beberapa molekul, seperti polisakarida pada dinding sel tumbuhan. Badan Golgi memiliki dua sisi, yaitu sisi cis yang menghadap ke RE dan menerima vesikel dari RE, dan sisi trans yang menghadap ke membran plasma dan melepaskan vesikel ke luar34
Lisosom
Lisosom adalah organel bermembran yang berisi enzim hidrolitik yang dapat mencerna makromolekul, seperti protein, lipid, polisakarida, dan asam nukleat. Lisosom dibentuk dari badan Golgi dan berfungsi sebagai tempat pencernaan intraseluler. Lisosom dapat melakukan fagositosis, yaitu proses menelan partikel besar, seperti bakteri atau makanan, ke dalam vesikel fagosom yang kemudian bergabung dengan lisosom untuk dicerna. Lisosom juga dapat melakukan autofagi, yaitu proses memecah organel atau bagian sel yang rusak atau tidak dibutuhkan lagi. Lisosom juga berperan dalam apoptosis, yaitu kematian sel terprogram34
Vakuola
Vakuola adalah kantong bermembran yang berisi cairan dan berbagai molekul, seperti gula, ion, pigmen, atau racun. Vakuola memiliki fungsi yang berbeda-beda tergantung pada jenis sel dan organisme. Pada sel tumbuhan, vakuola berukuran besar dan disebut vakuola sentral. Vakuola sentral berfungsi sebagai tempat penyimpanan, penyangga osmotik, penstabil bentuk sel, dan pengatur tekanan turgor. Pada sel hewan, vakuola berukuran kecil dan memiliki fungsi yang lebih spesifik, seperti vakuola kontraktil yang mengatur keseimbangan air pada protozoa air tawar, atau vakuola makanan yang terbentuk dari fagositosis dan bergabung dengan lisosom untuk dicerna34
Membran Plasma
Membran plasma adalah membran luar yang memisahkan sel dari lingkungannya. Membran plasma tersusun dari lapisan ganda fosfolipid dengan protein yang melekat atau menembusnya. Membran plasma bersifat selektif permeabel, yaitu hanya membiarkan molekul tertentu melewati membran dengan bantuan protein pengangkut atau protein saluran. Membran plasma juga berperan dalam komunikasi sel dengan menerima sinyal dari molekul sinyal, seperti hormon atau neurotransmiter, yang berikatan dengan reseptor pada membran. Membran plasma juga dapat membentuk vesikel untuk mengangkut molekul ke dalam atau keluar dari sel melalui endositosis atau eksositosis34
Mekanisme Sistem Endomembran
Sistem endomembran bekerja secara terpadu dengan cara memindahkan materi antara komponen-komponennya melalui vesikel. Vesikel adalah kantong bermembran yang dapat membawa molekul dari satu tempat ke tempat lain di dalam sel. Vesikel dapat terbentuk dari membran manapun dalam sistem endomembran dengan cara menyembul keluar dan memisahkan diri dari membran asalnya. Vesikel kemudian dapat bergabung dengan membran tujuannya dengan cara meleburkan membrannya dengan membran tujuan. Proses ini disebut fusi membran.
Fusi membran terjadi dengan bantuan protein khusus yang disebut SNARE (soluble N-ethylmaleimide-sensitive factor attachment protein receptor). SNARE terdiri dari dua jenis, yaitu v-SNARE yang terdapat pada vesikel dan t-SNARE yang terdapat pada membran tujuan. Ketika vesikel mendekati membran tujuan, v-SNARE dan t-SNARE akan saling berpasangan dan membentuk ikatan yang menarik kedua membran untuk melebur. Fusi membran juga membutuhkan kalsium sebagai kofaktor.
Salah satu contoh mekanisme sistem endomembran adalah transpor protein dari RE ke badan Golgi. Protein yang disintesis oleh ribosom REK akan masuk ke dalam lumen REK dan mengalami modifikasi awal. Protein tersebut kemudian dibawa oleh vesikel yang terbentuk dari REK menuju ke badan Golgi. Vesikel tersebut akan bergabung dengan sisi cis badan Golgi dengan bantuan SNARE dan kalsium. Di dalam badan Golgi, protein akan mengalami modifikasi lanjutan, seperti penambahan atau pengurangan gula, fosfat, atau sulfat. Protein kemudian akan dipilah sesuai dengan tujuan akhirnya dan dibawa oleh vesikel yang terbentuk dari sisi trans badan Golgi. Vesikel tersebut dapat menuju ke lisosom, vakuola, membran plasma, atau organel lain di dalam sel.
Source:
(1) Sistem endomembran – Wikipedia bahasa Indonesia, ensiklopedia bebas. https://id.wikipedia.org/wiki/Sistem_endomembran.
(2) (DOC) SISTEM ENDOMEMBRAN | Irma Aprilia – Academia.edu. https://www.academia.edu/37205429/SISTEM_ENDOMEMBRAN.
(3) Endomembrane system – Wikipedia. https://en.wikipedia.org/wiki/Endomembrane_system.
(4) BIOLOGI SEL_SISTEM ENDOMEMBRAN, RE, AG – Academia.edu. https://www.academia.edu/46727373/BIOLOGI_SEL_SISTEM_ENDOMEMBRAN_RE_AG.
(5) Sistem endomembran – Wikipedia bahasa Indonesia, ensiklopedia bebas. https://id.wikipedia.org/wiki/Sistem_endomembran.
(6) Endomembrane system – Wikipedia. https://en.wikipedia.org/wiki/Endomembrane_system.
(7) (DOC) SISTEM ENDOMEMBRAN | Irma Aprilia – Academia.edu. https://www.academia.edu/37205429/SISTEM_ENDOMEMBRAN.
(8) BIOLOGI SEL_SISTEM ENDOMEMBRAN, RE, AG – Academia.edu. https://www.academia.edu/46727373/BIOLOGI_SEL_SISTEM_ENDOMEMBRAN_RE_AG.
(9) Sistem endomembran – Wikiwand. https://www.wikiwand.com/id/Sistem_endomembran.
(10) Pengertian Sistem Endomembran dan Mekanismenya – awalilmu.com. https://www.awalilmu.com/2017/05/pengertian-sistem-endomembran-dan-mekanismenya.html.
(11) Struktur dan Fungsi Sistem Endomembran – Academia.edu. https://www.academia.edu/9475181/Struktur_dan_Fungsi_Sistem_Endomembran.