Dinding sel- Pengertian, fakta dan fungsi Dinding sel

Salah satu karakteristik paling khas dari sel tumbuhan sehubungan dengan hewan adalah dinding sel, yang oleh beberapa penulis dianggap sebagai matriks ekstraseluler tumbuhan. Dinding sel adalah struktur yang R. Hook lihat dan gambar ketika dia memberi nama pada sel.

Dinding sel terletak secara eksternal ke membran plasma, disintesis oleh sel itu sendiri dan sebagian besar terdiri dari selulosa, di samping polisakarida dan glikoprotein lainnya. Jenis sel yang berbeda menghadirkan perbedaan komposisi dan pengorganisasian di dinding sel mereka, tergantung pada fungsi yang mereka kembangkan. Faktanya, berbagai jenis sel tumbuhan dapat diidentifikasi oleh karakteristik dinding sel mereka.

Dinding sel adalah dinding sel pada tumbuhan, bakteri, jamur, alga, dan beberapa archaea. Sel-sel hewan tidak memiliki dinding sel, juga tidak pada protozoa. Dinding sel melindungi sel dari kerusakan. Dinding sel juga berfungsi untuk membuat sel kuat, untuk mempertahankan bentuknya, dan untuk mengendalikan pertumbuhan sel dan tanaman.

Pengertian dinding sel

Dinding sel adalah lapisan yang tangguh, biasanya fleksibel tetapi terkadang cukup kaku yang mengelilingi beberapa jenis sel. Itu di luar membran sel dan memberikan dukungan dan perlindungan sel-sel ini, serta bertindak sebagai filter. Dinding sel juga bertindak sebagai bejana tekan, mencegah ekspansi berlebih ketika air memasuki sel melalui osmosis.

Bahan di dinding sel bervariasi. Dalam sel tumbuhan, dinding sel terbuat dari molekul panjang yang disebut selulosa, pektin dan hemiselulosa. Dinding sel memungkinkan beberapa protein masuk dan mencegah yang lain keluar. Air dan molekul kecil dapat menembus dinding sel dan membran sel.

Fungsi dinding sel

Peran utama dinding sel adalah membentuk kerangka kerja sel untuk mencegah ekspansi berlebih. Serat selulosa, protein struktural, dan polisakarida lainnya membantu mempertahankan bentuk dan bentuk sel.

Dinding sel memiliki fungsi mekanis. Dinding sel bertanggung jawab atas bentuk dan ukuran sel-sel tumbuhan dan memberi mereka dukungan struktural dan perlindungan sebagai exoskeleton. Sebagai hasilnya, ia juga bertanggung jawab atas kekakuan tanaman dan menjaga struktur udara dan organ-organ yang membentuknya tegak.

Fungsi utama lainnya adalah menjadi alat komunikasi dan transportasi molekul dan air antar sel, baik antara sel di dekatnya maupun di kejauhan. Ini juga berpartisipasi dalam perang melawan patogen yang dapat memicu respon pertahanan, atau memberi tekstur pada jaringan buah.

Secara morfologis, dinding sel dibentuk oleh lapisan atau lembaran. Semua sel memiliki setidaknya dua: lamella tengah dan dinding primer. Lamella tengah disintesis dan dibagikan oleh sel-sel yang berdekatan satu sama lain, sedangkan dinding sel primer disintesis dan menjadi milik masing-masing sel.

Pada beberapa sel tumbuhan, lapisan ketiga yang lebih tebal yang disebut dinding sel sekunder diendapkan. Sebagian besar kayu di pohon sesuai dengan dinding sel sekunder.

Fungsi tambahan dari dinding sel meliputi:

  1. Dukungan: Dinding sel memberikan kekuatan dan dukungan mekanis. Ini juga mengontrol arah pertumbuhan sel.
  2. Menahan tekanan turgor: Tekanan turgor adalah gaya yang diberikan pada dinding sel saat isi sel mendorong membran plasma ke dinding sel. Tekanan ini membantu tanaman untuk tetap kaku dan ereksi, tetapi juga dapat menyebabkan sel pecah.
  3. Mengatur pertumbuhan: Dinding sel mengirimkan sinyal bagi sel untuk memasuki siklus sel untuk membelah dan tumbuh.
  4. Mengatur difusi: Dinding sel berpori memungkinkan beberapa zat, termasuk protein, untuk masuk ke dalam sel sambil menjaga zat lain keluar.
  5. Komunikasi: Sel berkomunikasi satu sama lain melalui plasmodesmata (pori-pori atau saluran antara dinding sel tanaman yang memungkinkan molekul dan sinyal komunikasi lewat antara sel tanaman individu).
  6. Perlindungan: Dinding sel memberikan penghalang untuk melindungi terhadap virus tanaman dan patogen lainnya. Ini juga membantu mencegah kehilangan air.
  7. Penyimpanan: Dinding sel menyimpan karbohidrat untuk digunakan dalam pertumbuhan tanaman, terutama dalam biji.

Enam fakta tentang dinding sel

  1. Dinding sel terbuat dari selulosa. Mereka adalah ciri khas sel tumbuhan.
  2. Sel dewasa menambahkan zat ke dinding sel primer untuk kekuatan tambahan atau membuatnya tahan air. Ini adalah dinding sel sekunder.
  3. Dinding selnya kaku dan kuat, mencegah sel pecah karena menyerap air melalui osmosis.
  4. Serat dinding sel diletakkan dalam arah yang berbeda untuk menambah kekuatan.
  5. Dinding sel mengandung zat lain yang membuat matriks kuat. Ada “lem” antara dinding sel sel yang berdekatan.
  6. Dinding sel bekerja dengan vakuola untuk membuat sel bombastis dan membantu mendukung tanaman.

Struktur dinding sel tumbuhan

Dinding sel tumbuhan berlapis-lapis dan terdiri dari hingga tiga bagian. Dari lapisan terluar dinding sel, lapisan-lapisan ini diidentifikasi sebagai lamela tengah, dinding sel primer, dan dinding sel sekunder. Sementara semua sel tumbuhan memiliki lamela tengah dan dinding sel primer, tidak semua memiliki dinding sel sekunder.Struktur Dinding Sel tumbuhan

  1. Lamela tengah: Lapisan dinding sel luar ini mengandung polisakarida yang disebut pektin. Pektin membantu dalam adhesi sel dengan membantu dinding sel sel yang berdekatan saling mengikat.
  2. Dinding sel primer: Lapisan ini terbentuk antara lamela tengah dan membran plasma dalam sel tumbuhan yang sedang tumbuh. Ini terutama terdiri dari mikrofibril selulosa yang terkandung dalam matriks gel-seperti serat hemiselulosa dan polisakarida pektin. Dinding sel primer memberikan kekuatan dan fleksibilitas yang dibutuhkan untuk memungkinkan pertumbuhan sel.
  3. Dinding sel sekunder: Lapisan ini terbentuk antara dinding sel primer dan membran plasma di beberapa sel tanaman. Setelah dinding sel primer berhenti membelah dan tumbuh, ia mungkin menebal untuk membentuk dinding sel sekunder. Lapisan kaku ini memperkuat dan mendukung sel. Selain selulosa dan hemiselulosa, beberapa dinding sel sekunder mengandung lignin. Lignin memperkuat dinding sel dan membantu konduktivitas air dalam sel-sel jaringan pembuluh darah tanaman.

Komposisi

Selulosa.

Selulosa adalah komponen utama dinding sel tumbuhan. Ini adalah polisakarida linier yang dibentuk oleh monomer glukosa yang dihubungkan oleh ikatan β (1-4). Rumusnya adalah (C6H10O5) n, di mana n bisa lebih besar hingga 500 per rantai polisakarida. Molekul selulosa panjang saling berhubungan satu sama lain melalui ikatan hidrogen dan gaya Van der Waals untuk membentuk struktur yang disebut mikrofibrill selulosa, yang dibentuk oleh 50 molekul selulosa yang berorientasi dengan polaritas yang sama. Mikrofibrill dihubungkan satu sama lain melalui ikatan yang terbentuk antara mereka dan karbohidrat lain, terutama hemiselulosa dan pektin, yang menghasilkan serat dan serat selulosa, terlihat di bawah mikroskop cahaya. Serat selulosa dapat mengukur sekitar 0,5 μm dengan diameter dan panjang 4 hingga 7 μm. Kekuatan serat selulosa mirip dengan baja dan ikatan antara molekul selulosa dengan ikatan hidrogen membuat mikrofibrill selulosa memiliki sifat kristal di beberapa daerah, sedangkan sisanya memperoleh sifat paracrystalline.

Seperti halnya dengan hialuronat (asam hialuronat), selulosa disintesis dalam membran plasma berkat kerja selulosa sintase, protein transmembran dengan urutan asam amino yang melintasi 8 kali membran plasma. Sekitar 30 kode gen untuk isoform selulosa sintase berbeda. Enzim ini mengumpulkan unit glukosa yang diaktifkan (UDP-glukosa) dalam sitosol, membuatnya melintasi membran dan mengikatnya di bagian luar sel. Hingga 36 enzim selulosa sintase mengikat pada suatu titik pada membran plasma untuk membentuk apa yang disebut kompleks selulosa sintase yang berbentuk roset, dan sangat besar sehingga dapat diamati dengan mikroskop elektron. Setiap roset dapat mensintesis hingga 36 molekul glukosa secara bersamaan. Molekul selulosa yang berpolimerisasi di dekatnya bergabung secara lateral dengan ikatan hidrogen. Molekul selulosa baru ini juga dikaitkan dengan mikrofibrill yang sebelumnya membentuk tumpukan mikrofibrill, serat, dan serat selulosa ini.

Hemiselulosa.

Hemiselulosa sebenarnya adalah keluarga polisakarida yang terdiri dari 200 hingga 500 monosakarida. Jenis hemiselulosa yang muncul di dinding sel sangat bervariasi antara jaringan dan jenis sel. Ini disintesis dalam peralatan Golgi dan diangkut ke membran plasma dalam vesikel, di mana dilepaskan oleh eksositosis. Xyloglucan adalah molekul hemiselulosa yang paling sering. Secara struktural, hemiselulosa mirip dengan selulosa sehingga dapat membentuk ikatan hidrogen dengannya. Ketika molekul hemiselulosa disintesis, mereka melapisi mikrofibrill selulosa, membantu kohesi untuk membentuk serat selulosa.

Pektin.

Pektin membentuk kelompok asam polisakarida yang sangat beragam yang disintesis dalam peralatan Golgi dan disekresikan ke dinding sel. Bersama-sama mereka membentuk struktur seperti gel yang terletak di antara mikrofibrill selulosa. Mereka tampaknya bertanggung jawab utama untuk pembentukan pori-pori yang memungkinkan difusi molekul kecil melalui dinding primer. Pektin lebih banyak terdapat pada dicotyledon daripada di monocotyledon. Misalnya, rumput hanya mengandung jejak pektin. Pektin tampak tidak ada di dinding sel sekunder (lihat di bawah).

Glikoprotein.

Glikoprotein dari dinding sel biasanya kaya akan prolin, hidroksiprolin, dan glisin, asam amino yang ditemukan dalam sekuens berulang. Jenis glikoprotein biasanya sangat bervariasi antar jenis sel. Salah satu keluarga glikoprotein yang paling umum adalah extensin, yang kaya akan prolin. Glikoprotein memiliki fungsi struktural yang jelas, meskipun ada juga enzim seperti peroksidase, lakase, fosfatase, selulase, pektidase, dan lainnya.

Callose.

Callose adalah zat yang disimpan di antara membran plasma dan dinding sel; kemudian, itu tidak dapat dianggap secara ketat sebagai komponen dari dinding sel primer. Ini terutama terletak di sekitar bukaan plasmodesmata (lihat gambar). Callose disintesis, dilepaskan dan disimpan sebagai respons terhadap stres seluler, baik oleh luka atau oleh patogen, dan misinya adalah untuk melenyapkan saluran plasmodesma dan memotong atau mengurangi komunikasi antara sel-sel tetangga. Ini juga muncul di tempat lain dengan fungsi yang kurang jelas, seperti dalam tabung serbuk sari atau di dalam pelat sel selama sitokinesis.

Beberapa sel khusus memiliki molekul khusus lainnya. Misalnya, cutine dan polimer lilin lainnya disimpan di permukaan bebas sel epidermis membentuk struktur yang disebut kutikula (lihat gambar). Lapisan ini, yang bisa sangat tebal, mencegah hilangnya air dan melindungi terhadap patogen. Suberin diendapkan di dinding sel sel lain seperti suber atau gabus periderm, di endodermis akar dan di dalam sel yang mengelilingi beberapa saraf daun. Suberin memiliki dua domain, satu dimasukkan ke dalam dinding primer dan yang lainnya adalah antara dinding primer dan membran plasma.

Dapat dikatakan bahwa dinding sel primer adalah kerangka kerja mikrofibrill selulosa, dihubungkan oleh molekul hemiselulosa dan tertanam dalam matriks pektin. Organisasi tiga dimensi selulosa, hemiselulosa dan pektin belum jelas. Beberapa model telah diusulkan dan yang paling banyak dikutip mengasumsikan bahwa molekul hemiselulosa berikatan erat dengan molekul selulosa oleh ikatan hidrogen. Namun, baru-baru ini telah terlihat bahwa hemiselulosa tidak memiliki banyak koneksi dengan selulosa seperti yang diperkirakan dan bahwa pektin tampaknya memainkan peran yang lebih penting dalam pemadatan dinding sel. Sebagai contoh, tampaknya pektin memiliki lebih banyak hubungan dengan selulosa daripada hemiselulosa dengan selulosa. Pektin membantu menghidrasi dinding sel primer.


Tinggalkan Balasan

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *