Struktur Dasar Selaput (Membran) Plasma Mikroorganisme Termofilik

         

     Selaput (membran) plasma merupakan bagian sel yang vital dalam mempertahankan kelangsungan hidup. Selaput sel memiliki fungsi memisahkan bagian dalam sel dengan lingkungan luarnya dan mengendalikan masuknya hara ke dalam sel. Selaput plasma juga merupakan lokasi enzim yang melkukan proses oksidasi reduksi dan sebagainya. Dari segi struktur selaput senyawa lipida memegang peranan penting. Lipida memberikan sifat-sifat hidroponik matriks selaput plasma dan mempertahankan keenceran untuk memberikan kesempatan protein-protein yang terdapat pada selaput tetap berfungsi.

           Dari segi struktur, struktur selaput plasma bakteri termofilik memiliki struktur dasar dan sama dengan struktur dasar selaput plasma organisme pada umumnya, yaitu struktur dwilapis lipida (bilayer-lipid). Walupun demikian pada bekteri golongan Archaebacteria terutama bakteri termofilik eksterm, dijumpai modifikasi struktur yaitu bahwa antara sisi permukaan selaput plasma dapat dijumpai ikatan kovalen antar fraksi lipida sehingga membentuk struktuer lipida ekalapis (mono-layer lipid).

1.      Fraksi lipida selaput plasma mikroorganisme termofilik

              Lipida selaput plasma organisasi termofilik memiliki asam-asam lemak dengan rantai karbon lurus, lebih jenuh dan lebih panjang dibandingkan dengan asam lemak selaput mikroorganisme mesofilik. Makin tinggi suhu sering dijumpai gugus metil. Dengan asam lemak tersebut mikroorganisme termofilik dapat mempertahankan derajat keenceran selaput sel an dengan demikian mempertahankan fungsi selaput plasma pada suhu tinggi. Baik mikroorganisme termofilik maupun mesofilik dapat mengatur komposisi selaput plasma. Pengendalian komposisi selaput ini disebut sebagai adaptasi homoeviscous.

                         Pada umumnya asam lemak memiliki 14-20 atom C dalam bentuk lurus dengan satu gugus metil dalam bentuk iso (2) atau anteiso (3). Bentuk iso dan anteiso bukan komponen yang khas pada mikroorganisme termofilik. Kedua-duanya juga umum ditemui pada mikroorganisme mesofilik. Walaupun demikian pada mikroorganisme termofilik kandungan lemak dalam bentuk iso dan anteiso merupakan bentuk yang dominan seperti tang dijumpai pada mikroorganisme mesofilik, komponen asam lemak pada eubakteri termofilik dapat terikat dengansenyawa karbohidrat dan dapat berkatan ester pada gliserol membentuk diasilgliserol.

            Hasil analisis menunjukkan bahwa suhu lingkungan yang tinggi diikuti dengan pemanjangan rantai karbon. Penelitian Ray, et.al. menunjukkan, bahwa kenaikan lipida total terutama lipida yang berikatan dengan karbohidrat terlihat apabila suhu untuk pertumbuhan ditingkatkan. Gejala seperti ini juga ditemukan pada mikroorganisme mesofilik.

                        Senyawa-senyawa alkohol golongan 1,2-diol merupakan konstituen umum pada lapisan lilin tanaman dan zat sebum pada hewan. Gabungan senyawa ini tidak pernah merupakan bagian dari selaput sel eukariota. Walaupun demikian, pada bakteri termofilik aerobik ditemukan alkohol 1,2-diol sebagai pengganti gliserol.

                        Senyawa-senyawa diol utama terdiri dari 21 atom C dan 19 atom C. Senyawa-senyawa ini memiliki gugus apolar dan merupakan 79 % dari bagian apolar lipida selaput dan 11 % asam lemak.

                        Pada bakteri termofilik juga dijumpai senyawa-senyawa alkohol isopropanol. Bakteri-bakteri mesofilik dan termofilik dapat mengubah komposisi bagia apolar sebagai tanggapan terhadap suhu linkungan. Dengan cara ini bakteri-bakteri tersebut dapat mengendalikan kekentalan selaput. Bagian apolar archaebacteria selalu mengandung senyawa tersebut dalam variasi C20 atau C40.

                        Senyawa monoalkohol isopropanoid C20 merupakan fitanol yang jenuh, sedangkan rantai isopropanoid C40 terdapat dalam bentuk 1,1 bifitanil-diol dengan kedua ujung terminal mengandung OH. Bentuk bifitanil-diol setara dengan 2 fitanol dengan kondensasi kepala ke kepala. Bila senyawa ini terikat dengan gliserol melalui ikatan eter, kedua alkohol tersebut menghasilkan 2 bentuk eter gliserol pada archaebacteria yaitu fitanilgliserol-dieter dan dibifitanil-digliserol tetraeter. Bentuk dibifitanil-digliserol tetraeter ini memberikan struktur selaput ekalapis lipida (monolayer lipid membrane).

2.      Fraksi protein pada selaput plasma Mikroorganisme termofilik

                        Protein merupakan satu diantara biomolekul yang memegang peranan paling penting untuk melangsungkan sistem hidup yaitu protein sebagai enzim, protein sebagai penyusun ribosoma dan protein sebagai komponen selaput plasma. Sebaliknya protein merupakan biomolekul yang sangat peka dengan suhu tinggi. Walaupun demikian selaput plasma lebih termostabil dibandingkan dengan protein sitosplasmik. Dengan demikian pada mikroorganisme termofilik kemampuan untuk hidup pada suhu tinggi sangat tergantung pada adanya kekhasan struktural molekul protein. Ada petunjuk bahwa termostabilitas protein banyak ditentuka oleh adanya senyawa-senyawa poliamin yang terutama mempunyai peran melindungi fungsi protein sintesis invivo pada suhu tinggi. Sebagai contoh spermidin yang banyak dijumpai pada kebnyakan organisme. Mempunyai pengaruh pada asosiasi subunit ribosoma pada percobaan invitro terutama pada suhu tinggi dan kandungan Mg yang rendah. Pada percobaan lain thermin suatu poliamin yang didapatkan pada thermus sangat memacu protein pada suhu tinggi melalui pemacuan asosiasi subunit ribosoma, mRNA dan amino asil tRNA.

Oleh:
R I S T I O N O S O E G E N G
Diadop dari: ISSOEGIANTI S. M. R

Tweet