15
BAB I
PENDAHULUAN
Membran sel adalah lapisan yang memisahkan satu sel dengan sel lainnya, serta memisahkan berbagai organel di dalam sel. Membran sel merupakan membran yang paling luar baik pada sel prokariot maupun pada sel eukariot. Fungsi membran adalah memelihara isi sel dari pencampuran bebas dengan molekul di luar sel sebagai penghubung sel dengan lingkungan luarnya, karena membran sel merupakan salah satu penyusun sel yang memisahkan bagian dalam sel dengan lingkungan luar sel. Selain fungsi tersebut, membran sel juga sangat berperan dalam transportasi seluler suatu ion atau molekul. Membran sel tersusun oleh beberapa molekul, diantaranya adalah lipid, protein, dan karbohidrat. Masing-masing dari molekul tersebut mempunyai fungsi, peranan, serta komponen molekul yang berbeda masing-masing.
Terkait dengan struktur dari membran plasma, mengalami perkembangan dari tahun 1917 hingga tahun 1972, perkembangan terakhir yang sampai sekarang masih menjadi acuan yaitu tentang fluid mozaic model yang menerangkan bahwa membran sel tersusun atas dua lapis fosfolipid (fosfolipid bilayer), dimana ujung permukaan suatu lipid yang bersifat hidrofobik bersembunyi pada bagian interior lipid dua lapis dan ujung permukaan hidrofilik menghadap ke permukaan dua sisi membran plasma (baik yang menghadap ke interior sel maupun ke lingkungan luar sel). Transportasi pada membran meliputi transpor aktif dan transpor pasif. Contoh dari transpor aktif adalah pompa Na+ dan K+ yang melibatkan ATP dalam prosesnya, sedangkan transpor pasif dapat berupa difusi, osmosis, endositosis, dan eksositosi.
BAB II
PEMBAHASAN
Pengertian Membran Sel
Membran sel atau lebih dikenal dengan membran plasma merupakan bagian sel yang memisahkan lingkungan internal (bagian dalam) dengan lingkungan eksternal (bagian luar) suatu sel, atau dengan kata lain merupakan barier antara sel dengan lingkungannya. Dengan dibatasi membran tersebut, sel mengorganisir lingkungan internalnya untuk tujuan aktivitas kehidupan sel. Membran sel bersifat selektif permeabel, yang berarti hanya molekul tertentu yang dapat melalui membran plasma ini. Beberapa substansi lebih sukar melintasinya daripada substansi lain, dan ada pula molekul-molekul tertentu yang sama sekali tidak dapat lolos.
Perkembangan Model Sistem Membran
Irving Langmuir pada tahun 1917 telah membuat suatu alat yang pada nantinya menjadi dasar bagi penelitian-penelitian selanjutnya untuk mengupas bagaimana sebenarnya struktur membran sel. Alat ini sampai sekarang dikenal dengan nama Langmuir Trough (bak Langmuir). Langmuir Trough terdiri dari 3 bagian utama yaitu movable barrier, Wilhelmy plate, dan bak subphase.
Bak Langmuir yang digunakan terdapat subphase yang sering diisi dengan air yang memiliki tingkat kemurnian tinggi atau larutan buffer. Bak terbuat dari teflon yang merupakan bahan berguna karena ini tidak memberi pelarut atau ion pada subphase dan ini bersifat hidrofobik jika bersih. Lipid dapat terlarut dalam pelarut organik. Larutan lipid diteteskan pada permukaan air dengan mikroliter syringe. Kloroform akan menguap dengan cepat dan meninggalkan penyebaran, monomolekuler dan terorientasi pada film di permukaan. Gugus kepala yang hidrofilik terorientasi terhadap subphase dan ikatan asam lemak yang hidrofobik mengahadap udara, ini adalah sistem 2 dimensi yang mana dapat dicirikan dengan suhu, jumlah partikel dan keduanya analog dengan sifat 3 dimensi yaitu daerah dan tegangan permukaan. Daerah film permukaan dapat dikompres dengan sebuah pembatas yang dapat dipindah-pindahkan yang terbuat dari teflon. Pergerakannya dijalankan oleh motor penggerak. Karena karakter hidrofobik, teflon penghalang ini tahan bocor terhadap semua jenis permukaan subtansi yang aktif. Dengan menggerakkan penghalang dengan kecepatan yang ditentukan, ini menjadi mungkin untuk memvariasi tegangan permukaan secara kontinue.
Perkembangan Konsep Modern Struktur Membran (Model Mosaik Cair)
Model dari Danielli dan Davson menarik perhatian luas dan memberikan konsep yang penting untuk semua penelitian yang menyangkut struktur membran sampai tahun 1960an. Selama periode tahun ini, berbagai macam penelitian menemukan bahwa fosfolipid dan protein merupakan penyusun membran yang terpenting. Fakta penting dikemukakan oleh J.D. Robertson dari Universitas Duke, yang mana memperhatikan keseragaman pada membran sel di bawah mikroskop elektron. Berdasarkan penelitiannya, Robertson mengusulkan pada konsep membrannya bahwa semua membran tersusun atas struktur yang sama.
Penelitian tahun 1960 dimulai untuk menyatakan ketidakselarasan dengan model Danielli dan Davson. Pada tahun 1966, S.J.Singer menemukan bahwa pada protein membran terindikasi terdapat lebih dari 30 persen ikatan asam amino yang tersusun dalam alfa heliks. Dengan demikian, perbandingan protein membran secara umum adalah bahwa (protein) bentuk gulungan lebih sedikit daripada penyebaran dalam lapisan yang hanya memiliki satu asam amino seperti model yang diusulkan oleh Danielli dan Davson. Singer mencatatkan bahwa total isi (bentuk) alfa heliks pada membran pada kenyataannya adalah jenis protein dengan bentuk bulatan yang lebih sedikit daripada bentuk datar. Bagaimanapun juga, protein dengan bentuk bulatan terlihat tidak cocok dengan model Danielli dan Davson karena penyebaran protein dalam bentuk ini pada dua sisi dari lapisan akan membangun struktur yang lebih tebal daripada ukuran sebenarnya yang diamati pada membran.
Model membran menurut Gortel & Grendel (Lipid bilayer)
Membran berupa struktur yang membatasi sel, terdiri atas lipid yang mengandung gugus polar dan gugus yang bersifat hidrofob.
Gugus polar mengarah ke bagian luar dari bilayer, sedangkan gugus hidrofob (rantai asam lemak) berada di bagian tengah dari lipid bilayer.
Model membran menurut Davson & Danielli
Membran merupakan struktur lipid bilayer yang disisipi dengan protein globular yang melintasi membran dan terdapat pula protein di permukaan luar dan dalam membran.
Molekul-molekul lipida amfifatik terorientasi dengan daerah hidrofobik ke arah fasa minyak dan permukaan lain terorientasi ke arah lingkungan eksternal. Protein terhidrasi berperan sebagai suatu buffer pelapis antara kepala lipida yang hidrofilik dan fasa air.
Model membran menurut Robertson
Membran plasma merupakan struktur berlapis tiga yang terdiri atas dua lapisan terluar yang padat, terdiri atas protein dengan tebal masing-masing 2,0 nm dan lapisan tengah berupa lipida dengan tebal 3,5 nm. Jadi tebal membran keseluruhan adalah 7,5 nm. Ketiga lapisan membran tersebut disebut Unit Membran. Protein pada kedua permukaan bilayer lipida memiliki konformasi memanjang tetapi asimetris. Model membran Robertson tidak dapat menerangkan sifat-sifat permeabilitas dan transpor zat melintasi membran.
Model membran menurut Singer & Nicolson (Model Mosaik)
Membran plasma terdiri atas lipid bilayer yang berada dalam keadaan fluid dan dapat bergerak lateral dalam daerah membran struktur dinamis interaksi yang sementara atau semipermanen.
Protein terdistribusi secara mosaik yang berbeda dengan lipid partikel tidak membentuk suatu lapisan yang kontinyu. Protein dapat melintasi membran fosfolipid, atau berada di bagian tepi sel.
Menurut Singer dan Nicolson, tebal membran sel berkisar 8,5 nm. Membran plasma terdiri atas (i) Lapisan lipida ganda, yang dikelilingi oleh protein globular. Protein globular ada yang tertanam pada matriks membran dan ada yang terikat pada permukaan polar lipida; (ii) Protein membran, berada dalam keadaan tersebar, bukan sebagai suatu lapisan yang bersinambungan; (iii) Protein yang terikat pada permukaan polar lipida disebut protein perifer atau protein ekstrinsik. Sedangkan protein yang tertanam pada matriks atau menembus lapisan lipida disebut protein integral atau protein intrinsik; (iv) Protein perifer dan integral yang berkaitan dengan molekul gula disebut glikoprotein, sedangkan molekul lipida yang berikatan dengan gula disebut glikolipida.
Molekul Penyusun Membran Sel
Berdasarkan fluid mozaic model yang masih berkembang sampai sekarang ini, bahwa membran plasma tersusun oleh fosfolipid yang terdiri atas dua lapis (lipid bilayer), dimana ujung permukaan suatu lipid yang bersifat hidrofobik (bagian ekor) bersembunyi pada bagian interior lipid dua lapis. Adapun ujung permukaan hidrofilik (bagian kepala) menghadap ke permukaan dua sisi membran plasma (baik yang menghadap ke interior sel, maupun ke lingkungan luar sel). Selain itu di dalam lipid bilayer tersebut, protein membran terbenam dalam fosfolipid dua lapis membentuk struktur protein integral yang kokoh dan stabil. Protein lain menempel di salah satu permukaan fosfolipid membentuk struktur protein periferal. Dari keterangan tersebut, dapat ditarik kesimpulan bahwa membran tersusun atas lipid dan protein, namun tidak menutup kemungkinan adanya molekul lain seperti karbohidrat yang berupa glikolipid yang berperan sebagai reseptor ataupun molekul penting lain. Berikut merupakan gambar struktur membran sel dengan keterangan makromolekulnya.Jumlah relative lipid dan ptotein bervariasi dari yang ekstrem, misalnya myelin yang memiliki kandungan lipid 80% dan protein 20% (dari beratnya) dibandingkan membrane dalam mitokondria yang mengandung lebih dari 75% protein. Hampir sebagian besar membrane pada tumbuhan dan hewan berada di tengah-tengah antara kedua ekstrem tersebut, dengan kandungan lipid dari 30% sampai 50% dari total protein membrane. Sedangkan karbohidrat umumnya terdapat sebesar 1%-10% dari berat kering total komponen membrane.
Komponen membran sel
Lipid
Molekul lipid menyusun membran sebagai dua lapis lipid yang kontinyu. Lemak pada membran sel memiliki tingkat variasi yang tinggi tergantung pada jenis spesies, sel hewan atau sel tumbuhan. Molekul lemak tersebut terdiri dari fosfogliserida, spingolipid, dan sterol sebagai kelompok mayor atau kelompok besar. Fosfogliserida dan spingolipid merupakan senyawa yang terdiri dari gugus fosfat dan secara umum dikenal dengan sebutan fosfolipid. Sedangkan lemak yang memiliki gugus karbohidrat dan tidak memiliki gugus fosfat dinamakan sebagai glikolipid. Berikut merupakan penjelasan beberapa makromolekul lipid dalam membran.
Fosfolipid
Menyusun membran dengan susunan dua lapis (fosfolipid bilayer) yang mempunyai ujung kepala polar atau hidrofilik dan ujung ekor yang non polar atau hidrofobik. Fungsi fosfolipid adalah untuk pembatas sel dengan lingkungannya. Fungsi ini dapat dilakukan karena membran bersifat hidrofobik (tidak suka akan air), sekaligus memperkenankan difusi molekul kecil seperti air, oksigen, dan karbondioksida.
Kolesterol
Merupakan komponen membran pada sel hewan. Kolesterol merupakan turunan asam lemak berantai karbon siklik, sehingga sangat hidrofobik.
Kolesterol sangat berperan penting pada fluiditas membran. Pada temperatur tinggi, kolesterol mejaga membran agar tidak terlalu fluid dan menjadikan membran kurang permeabel terhadap molekul kecil dengan ikatannya terhadap dengan interaksi antar ikatan asam lemaknya. Begitu pula sebaliknya, dengan interaksi antar ikatan asam lemak tersebut pada temperatur yang sangat rendah kolesterol mencegah membran dari kekakuan.
Glikolipid
Merupakan modifikasi dari lipid membran dengan adanya penambahan karbohidrat (monosakarida atau oligosakarida). Contoh dari glikolipid adalah Serebrosida (glukoserebrosida dan galaktoserebrosida) yang mempunyai rangka karbon sfingosin (bukan gliserol).
Perbedaan susunan lipid pada membran juga penting dipahami karena masing-masing lipid mempunyai karakter fisik yang berbeda, sehingga dapat berguna untuk menjelaskan kemampuan sel berhadapan dengan lingkungannya. Seperti yang kita tahu, ada sel yang mampu hidup di tempat sangat dingin dan ada pula sel di tempat yang bersuhu tinggi namun tidak mengalami denaturasi. Organisme yang hidup di daerah dingin memiliki komposisi lipid yang ekor hidrofobiknya pendek, ikatan rangkapnya banyak (tak jenuh), dan muatan ujung kepala lipid meningkat. Sedangkan organisme yang hidup pada temperatur tinggi menyesuaikan diri dengan susunan lipid yang ekor hidrofobiknya panjang, ikatan rangkanya sedikit (jenuh), dan muatan ujung kepala lipid lebih kecil. Hewan-hewan poikiloterm, yang hidup pada temperatur yang berubah-ubah juga menyesuaikan diri dengan perubahan komposisi lipid membran secara tepat.
2.5.2 Protein
Jumlah dan tipe protein yang ada pada membran sangat bervariasi pada setiap membran dari sel tergantung pada fungsi spesifik yang diembannya. Secara umum protein membran digolongkan menjadi dua, yaitu protein integral dan protein membran.
Protein Integral
Protein membran terpadu (integral membrane proteins) adalah protein yang menembus membran pada kedua permukaannya atau membentang diantara kedua permukaan membran.
Protein Perifer
Protein ini merupakan protein yang terletak di daerah perifer dari kedua sisi membran (sisi sitoplasmik dan sisi luar) dan berinteraksi dengan protein membran lain secara non kovalen.
Protein Anchored
Merupakan protein yang terjangkar pada plasma membran oleh ikatan kovalen lipid atau glikolipid.
2.5.3 Karbohidrat
Semua sel eukariotik mempunyai karbohidrat pada permukaan sel, baik sebagai oligosakarida maupun polisakarida yang berikatan secara kovalen dengan lipid atau protein integral. Persenyawaan karbohidrat dengan lipid disebut glikolipid. Pada membran plasma, prosentase glikolipid berkisar antara 2-10% dari berat total membran. Glikolipid hanya didapatkan pada sisi eksoplasmik dari membran. Fungsi dari glikolipid antara lain adalah :
Sebagai pelindung sel atau glikocalyx (contoh pada permukaan apikal sel epidermis intestinum)
Sebagai insulator sel (contoh pada sel saraf)
Sebagai penanda sel atau cell recognition (contoh sebagai reseptor toksin kolera)
Sebagai penambat sel terhadap matrik ekstraseluler atau sel lain. Selain glikolipid, membran biologi juga mempunyai glikoprotein, yaitu protein membran yang mempunyai residu karbohidrat.
Dinamika Membran
Salah satu sifat dari membran adalah fleksibilitas dan kemampuan untuk berubah bentuk tanpa kehilangan integritas dan terjadi kebocoran sel. Hal yang mendasari sifat ini adalah interaksi di antara lipid non-kovalen dalam dua lapis dan pergerakan lipid non kovalen ke lipid lainnya.
Meskipun struktur lapisan ganda lipid cukup stabil, namun molekul fosfolipid dan sterol memiliki beberapa kebebasan gerak. Struktur dan fleksibilitas dari lapisan ganda lipid tergantung pada suhu dan jenis lipid penyusunnya. Pada suhu rendah, lemak dalam membentuk dua lapis gel semisolid fase, di mana gerak molekul lipid sangat terbatas. Pada Temperatur tinggi, individu hidrokarbon rantai asam lemak dalam gerakan konstan dihasilkan oleh rotasi tentang karbon-karbon ikatan asil panjang rantai samping.
2.7 Fungsi Membran pada Transport Ion dan Molekul
Membran plasma merupakan salah satu bagian sel yang berfungsi sebagai sarana perlintasan zat-zat. Setiap zat yang hendak masuk maupun keluar sel tentunya harus melewati membran sel. Bagian utama dari membran plasma merupakan lapisan lipid bilayer, dimana kepala hidrofilik berada di sisi luar sedangkan ekor hidrofobiknya berada di bagian dalam. Bagian dalam yang hidrofobik menyebabkan lapisan tersebut relatif impermeabel terhadap ion dan beberapa molekul yang bersifat polar. Karena itu, membran plasma dapat mencegah agar sebagian besar isi sel yang larut dalam air tidak keluar dari sel. Sebaliknya, molekul-molekul kecil yang tidak bermuatan dapat menyelinap di antara bagian pospolipid yang bersifat hidrofobik dan berdifusi melalui lapisan tersebut. Ada beberapa cara suatu molekul melewati membran plasma, diantaranya :
2.7.1 Transpor Molekul-Molekul Kecil
Pengangkutan molekul-molekul kecil melalui membran dilakukan secara pasif (transpor pasif) maupun secara aktif (transpor aktif). Kedua macam transpor ini dilakukan secara terpadu untuk mempertahankan kondisi intraseluler agar tetap konstan.
1. Transpor Pasif
Dapat berlangsung karena adanya perbedaan konsentrasi larutan di antara kedua sisi membran. Pada transpor pasif tidak rnemerlukan energi metabolik. Transpor pasif dibedakan menjadi tiga, yaitu difusi sederhana (simple diffusion), difusi dipermudah atau difasilitasi, dan osmosis.
Difusi Sederhana (simple diffusion)
Difusi merupakan perpindahan suatu molekul atau zat terlarut dari larutan yang konsentrasinya tinggi (hipertonis) menuju larutan yang konsentrasinya lebih renhah (hipotonis). Molekul yang dapat berdifusi melewati sela-sela lapisan lipid bilayer yaitu : (i) Molekul yang bersifat non-polar, seperti oksigen, nitrogen, benzen, etilen, dan eter; (ii) Molekul yang bersifat polar namun tidak bermuatan dan berukuran kecil, seperti air. Kecepatan masing-masing molekul untuk berdifusi tergantung pada daya larutnya dalam lipid serta ukuran molekulnya. Walaupun air tidak dapat larut dalam lemak, namun molekul-molekulnya dapat melintasi lapisan lipid ganda dengan cepat. Hal ini disebabkan karena ukuran molekulnya memang kecil dan mungkin juga karena struktur molekulnya bipolar.
Difusi fasilitasi
Difusi difasilitasi (facilitated diffusion) adalah pelaluan zat melalui membran plasma yang melibatkan protein pembawa atau protein transforter. Protein transporter tergolong protein transmembran yang memliki tempat perlekatan terhadap ion atau molekul vang akan ditransfer ke dalam sel. Setiap molekul atau ion memiliki protein transporter yang khusus, misalnya untuk pelaluan suatu molekul glukosa diperlukan protein transforter yang khusus untuk mentransfer glukosa ke dalam sel. Protein transporter untuk glukosa banyak ditemukan pada sel-sel rangka, otot jantung, sel-sel lemak dan sel-sel hati, karena sel–sel tersebut selalu membutuhkan glukosa untuk diubah menjadi energi. Faktor-faktor yang mempengaruhi kecepatan difusi:
Permeabilitas membran
Perbedaan konsentrasi
Potensial listrik
Perbedaan tekanan.
Osmosis
Osmosis adalah proses perpindahan atau pergerakan molekul zat pelarut, dari larutan yang konsentrasi zat pelarutnya tinggi menuju larutan yang konsentrasi zat pelarutya rendah melalui selaput atau membran selektif permeabel atau semi permeabel.
2. Transpor Aktif
Pada transpor aktif diperlukan adanya protein pembawa atau pengemban dan memerlukan energi metabolik yang tersimpan dalam bentuk ATP, karena dalam transpor aktif, molekul diangkut melawan gradien konsentrasi. Transpor aktif dibedakan menjadi dua, yaitu transpor aktif primer dan sekunder. Transpor aktif primer secara langsung berkaitan dengan hidrolisis ATP yang akan menghasilkan energi untuk transpor ini.
Contoh transpor aktif primer adalah pompa ion Na+ dan ion K+. Konsentrasi ion K+ di dalam sel lebih besar dari pada di luar sel, sebaliknya konsentrasi ion Na+ diluar sel lebih besar daripada di dalam sel. Untuk mempertahankan kondisi tersebut, ion-ion Na- dan K+ harus selalu dipompa melawan gradien konsentrasi dengan energi dari hasil hidrolisis ATP. Tiga ion Na+ dipompa keluar dan dua ion K+ dipompa ke dalam sel. Untuk hidrolis ATP diperlukan ATP-ase yang merupakan suatu protein transmembran yang berperan sebagai enzim. Salah satu fungsi terpenting dari pompa natrium-kalium ialah untuk mengatur volume sel. Tanpa fungsi pompa ini, kebanyakan sel tubuh akan membengkak sampai kemudian pecah (lisis).
Transpor aktif sekunder merupakan transpor pengangkutan gabungan yaitu pengangkutan ion-ion bersama dengan pengangkutan molekul lain. Misalnya pengangkutan asam amino dan glukosa dari lumen usus halus menembus membran sel epitel usus selalu bersama dengan pengangkutan ion-ion Na+. Pada transpor aktif sekunder juga melibatkan protein pembawa dan membutuhkan energi dari hasil hidrolisis ATP. Perbedaan antara transport aktif dengan transport pasif adalah (i) Pada transpor aktif, substansi/molekul dapat bergerak melawan gradien elektrokimia dan (ii) Pada transpor aktif diperlukan energi, yang terutama bersumber pada ATP.
2.7.2 Transport Molekul-Molekul Besar
Di samping molekul polar dan non-polar yang kecil, terkadang molekul partikel yang besar juga harus masuk ke dalam sel atau meninggalkan sel, seperti protein, polinukleotida, dan polisakarida. Substansi yang semacam ini, tentu saja tidak dapat melintasi membran plasma dengan cara menembus lapisan lipid ganda maupun dengan mekanisme transpor-protein. Karena bersifat cair dan dinamis, membran plasma dapat berubah bentuk dan robek untuk sementara waktu guna membentuk semacam kantong kecil di dalam sel. Pada saat yang demikian lapisan lipid ganda secara otomatis akan menutup diri sehingga kembali menjadi membran permukaan yang kontinu.
Endositosis
Endositosis merupakan proses pengambilan suatu substansi oleh sebuah sel dari sekitarnya (luar sel) ke dalam sel melalui membran plasma. Tahapan utama pada endositosis yaitu tahap pengenalan oleh membran sehingga terbentuk ikatan antara partikel yang hendak masuk dengan bagian membran, setelah terjadinya pengenalan selanjutnya membran mengalami invaginasi kearah dalam, setelah itu pembentukan vesikel. Pemasukan makromolekul ke dalam sel melibatkan pembentukan vakuola atau vesikel endositik. Ukuran vakuola yang terbentuk tergantung pada materi yang dimasukkan. Berdasarkan ukuran vakuolanya, endositosis dibedakan atas pinositosis dan fagositosis.
Fagositosis
Berasal dari bahasa Yunani, "Phagein" yang berarti makan. Fagositosis diartikan sebagai proses pengambilan partikel-partikel padat yang ukurannya agak besar, misalnya bakteri atau fragmen-fragmen sel yang rusak.
Pinositosis
Berasal dari bahasa Yunani, "pinein" yang berarti minum. Pinositosis diartikan sebagai proses pengambilan molekul yang bebentuk cair dari sekitar sel atau partikel- partikel yang sangat kecil yang larut dalam larutan tersebut. Membran plasma mengadakan invaginasi, membentuk vakuola. Vakuola tersebut lama-kelamaan melepaskan diri sehingga isina dapat diserap oleh sitoplasma.
Endositosis dengan Perantaraan Reseptor
Beberapa partikel, misalnya protein dan lipoprotein diambil oleh sel secara selektif. Partikel tersebut lebih dahulu harus melekat pada reseptor protein yang terdapat pada membrane plasma dan selanjutnya membrane plasma mengadakan invaginasi bersama-sama dengan reseptor yang mengikat partikel yang diperlukan. Partikel lipoprotein yang diambil oleh sel mengandung kolesterol dan lemak untuk kepentingan membran.
BAB III
PENUTUP
Kesimpulan
Berdasarkan materi membran biologis di atas maka dapat disimpulkan bahwa:
Membran sel memelihara kondisi intraselular pada kisaran tertentu yang tidak selalu sama dengan komposisi cairan ekstrasel dengan jalan mengatur keluar masuknya bahan/molekul-molekul/ ion-ion.
Potensial membran istirahat dipelihara tetap pada nilai tertentu oleh adanya protein integral yang disebut Na+, K+, ATP-ase yang dapat membuang kelebihan ion sodium keluar dan mengambil potasium ke dalam sel secara aktif.
Potensial aksi terjadi jika stimulus menyebabkan depolarisasi membran mencapai nilai ambang. Stimulus dengan kekuatan di bawah nilai ambang tidak dapat menimbulkan potensial aksi dan di atas nilai ambang tidak berkorelasi dengan kekuatan potensial aksi
