Pengaruh Suhu pada Membran Sel

Sebuah membran mengelilingi setiap sel hidup, menjaga bagian dalam sel tetap terpisah dan terlindung dari dunia luar. Banyak faktor yang mempengaruhi bagaimana membran ini berperilaku dan suhu adalah salah satu yang paling penting. Suhu membantu menentukan apa yang dapat masuk atau meninggalkan sel dan seberapa baik molekul yang ditemukan di dalam membran dapat berfungsi. Suhu yang terlalu tinggi atau terlalu rendah dapat merusak secara serius dan, dalam kisaran suhu yang ekstrim, membunuh sel melalui efeknya pada membran sel.

SEBUAH membran sel Disebut bilayer karena terdiri dari dua lapisan yang saling berhadapan dan mengelilingi sel. Secara kimiawi, setiap lapisan dibentuk oleh molekul lemak yang disebut fosfolipid. Setiap molekul memiliki ujung yang menolak air, yang disebut kepalanya, dan ujung lainnya yang disebut ekor yang menolak air. Itu sifat fosfolipid di dalam membran membantu menjaganya tetap cair dan semi-permeabel, sehingga beberapa molekul seperti oksigen, karbon dioksida dan kecil hidrokarbon dapat bergerak melaluinya dan masuk ke dalam sel, sedangkan molekul lain yang mungkin berbahaya atau tidak dibutuhkan oleh sel adalah dijauhkan.

Membran sel juga mengandung protein, baik pada permukaan dalam atau luarnya – yang disebut protein periferal – atau tertanam di dalam membran dan disebut protein integral. Karena membrannya cair dan tidak kaku, protein ini dapat bergerak di dalam membran untuk memenuhi kebutuhan sel dan membantu menjaganya tetap sehat. Selain itu, saat sel tumbuh dan membesar, ukuran membran juga meningkat dan mempertahankan fluiditasnya untuk memungkinkan pertumbuhan ini berjalan dengan lancar.

Sel berfungsi paling baik pada suhu fisiologis normal, yaitu 98,6 derajat Fahrenheit pada hewan berdarah panas seperti manusia. Jika suhu tubuh meningkat, misalnya saat demam tinggi, membran sel bisa menjadi lebih cair. Ini terjadi ketika ekor asam lemak dari fosfolipid menjadi kurang kaku dan memungkinkan lebih banyak pergerakan protein dan molekul lain di dalam dan melalui membran. Hal ini dapat mengubah permeabilitas sel, memungkinkan beberapa molekul yang berpotensi berbahaya untuk masuk. Protein integral dan periferal dalam membran juga dapat rusak oleh suhu tinggi dan, jika sangat tinggi, panas dapat menyebabkan protein ini terurai, atau terdenaturasi.

Penurunan suhu juga dapat memiliki efek negatif pada membran sel dan sel. Pada suhu rendah, ekor asam lemak fosfolipid bergerak lebih sedikit dan menjadi lebih kaku. Hal ini menurunkan fluiditas membran secara keseluruhan, juga menurunkan permeabilitasnya dan berpotensi membatasi masuknya molekul penting seperti oksigen dan glukosa ke dalam sel. Suhu rendah juga dapat memperlambat pertumbuhan sel dengan mencegah pertambahan ukuran sel. Dalam situasi ekstrem, seperti paparan yang terlalu lama pada suhu di bawah titik beku, cairan di dalam sel dapat mulai membeku, membentuk kristal yang menembus membran dan pada akhirnya dapat membunuh sel.