Pengertian Fungsi Vakuola Sentral pada Sel Tumbuhan

Vakuola sentral adalah ruang atau vesikel dalam sitoplasma sel, tertutup oleh membran dan biasanya mengandung cairan. Sel-sel tumbuhan, sebagai organisme eukariotik, terdiri dari berbagai organel yang berfungsi bersama untuk mempertahankan semua fitur kehidupan tumbuhan.

Misalnya, ketika Anda melihat sel-sel tanaman di bawah mikroskop, Anda mungkin telah melihat semacam gelembung air yang hampir memenuhi seluruh sel. Struktur ini adalah vakuola sentral.

Tetapi lebih dari sekedar struktur ini, organel tumbuhan ini dapat melakukan fungsi signifikan lainnya. Juga, apa fungsi vakuola? Mari kita jelajahi secara detail di bawah ini.

Vakuola dalam sel memiliki tiga fungsi utama yaitu untuk memberikan tumbuhan dengan dukungan atau kekakuan, area penyimpanan nutrisi dan limbah dan dapat menguraikan molekul kompleks.

Dalam sel tumbuhan, vakuola juga dapat menyimpan air. Sel tumbuhan dan hewan dapat mengandung vakuola, yaitu kantung berisi cairan yang dikelilingi oleh dinding membran, Selain dinding sel, sel tumbuhan juga memiliki struktur yang sangat besar ini yang dapat mengambil hingga 80% dari volume sel. Ini disebut vakuola sentral, kompartemen penyimpanan besar dalam sel tumbuhan.

Memiliki vakuola raksasa khas yang sebagian besar merupakan tempat penyimpanan air. Sel-sel hewan mengandung sekitar 70% air, sel-sel tumbuhan bisa 90% penuh air – dan mereka membutuhkan tempat untuk meletakkannya! Namun, selain air, vakuola juga bisa mengandung makanan dan nutrisi lainnya, serta produk limbah.

Vakuola sentral juga dapat mengandung enzim pencernaan seperti pada lisosom sel hewan. Vakuola sentral juga dapat membantu mempertahankan pH netral dalam sel dengan memompa atom hidrogen, atau proton, dari sitoplasma ke dalam vakuola. Semua vakuola ini mendukung ukuran dan bentuk semua struktur tumbuhan.

Penemuan vakuola

Penemuan vakuola dapat ditelusuri kembali bersama dengan penemuan Mikroskop Elektron Pemindaian pertama pada tahun 1935. Organel ini, yang awalnya berarti “ruang sel kosong dari semua materi sitoplasma” (bahasa Latin: vacuus), dulunya diyakini tidak memiliki fungsi relatif sedikit. Namun, kemajuan teknologi telah banyak membuat perubahan signifikan dalam definisi ini dari waktu ke waktu.

Pada 1676, Antonie van Leeuwenhoek, penemu mikroskop, menemukan vakuola. Dia memeriksa bakteri (subjek pertama) di bawah mikroskop dan dia adalah penemu bukan hanya dari vakuola tetapi banyak struktur sel lainnya.

Apa itu Vakuola Sentral

Selalu dianggap bahwa semua vakuola dari semua jenis sel memiliki asal yang sama. Namun, penemuan terbaru mengungkapkan bahwa berbagai jenis dan bentuk vakuola ada dari berbagai sel.

Misalnya, fitur yang sangat unik di amati pada sel adalah adanya vakuola sentral besar yang mengisi sebagian besar massa dan volume sel, dan sangat penting untuk fisiologi seluruh tumbuhan. Pada dasarnya, ada dua jenis vakuola tumbuhan yaitu: vakuola penyimpanan protein dan vakuola litik. Kedua jenis ini mewakili organel yang terpisah karena dimediasi oleh vesikel pengangkut yang terpisah.

Seperti namanya, vakuola penyimpanan protein digunakan untuk menjaga berbagai protein seperti protein pertahanan dan protein penyimpanan yang dibutuhkan untuk pertumbuhan tanaman secara keseluruhan.

Vakuola litik, di sisi lain, terutama terdiri dari enzim hidrolitik yang mencerna komponen seluler yang tidak lagi, dengan cara apa pun, dapat digunakan.

Menariknya, pemisahan fungsi vakuola penyimpanan protein dan vakuola litik mengatakan banyak tentang perlunya menjaga peran terpisah terutama selama perkembangan dan pematangan embrionik. Namun, kedua jenis ini diharapkan menjadi sumber siap berbagai enzim untuk memulai perkecambahan.

Struktur

Secara struktural, vakuola sentral, juga vakuola lainnya, terdiri dari fosfolipid bilayer. Biasanya, vakuola relatif kecil (dalam sel hewan, dan lainnya); namun dalam sel tumbuha, vakuola tampaknya merupakan organel terbesar yang menempati hampir 90% dari seluruh massa dan volume sel tanaman. Vakuola sentral sendiri terbuat dari dua komponen: getah sel dan tonoplas.

Getah sel adalah bagian cair dari vakuola yang terdiri dari gula, asam amino, lipid, dan garam mineral yang diencerkan dalam air. Kadang-kadang, itu juga mengandung pigmen yang berfungsi sebagai dasar untuk warna daun dan bunga.

Di sisi lain, tonoplas adalah membran yang membungkus getah sel dan memisahkannya dari sitoplasma sel. Dalam bahasa Yunani, nama tonoplast secara harfiah berarti “ketegangan” dan sesuai dengan nama ini, tonoplas membantu memberikan ketegangan pada vakuola. Ahli botani Belanda de Vries menamakan membran vakuola ini sebagai tonoplas pada tahun 1885.

Dan sama seperti membran biologis lainnya, membran vakuola mengandung banyak protein transpor yang membantu pergerakan zat masuk dan keluar darinya.

Fungsi

vakuola sentralTampak sesederhana itu, sebenarnya ada lebih banyak vakuola daripada yang terlihat. Berikut ini adalah beberapa fungsi utama vakuola sentral terhadap sel tumbuhan.

Pertahankan Tekanan Turgor

Seperti dijelaskan sebelumnya, vakuola sentral dapat menempati sebanyak 90% dari volume sel tumbuhan. Dengan demikian, ini membantu menjaga tekanan turgor, tekanan yang diberikan oleh komponen seluler ke dinding sel.

Jumlah air di dalam vakuola sentral menentukan berapa banyak tekanan yang harus diberikan sebagai akibat dari tekanan osmotik. Kandungan air yang tinggi akan menyebabkan vakuola pusat membengkak, menghasilkan tekanan turgor yang meningkat sedangkan jumlah yang sedikit akan menyebabkannya menyusut, sehingga menurunkan tekanan turgor.

Penyimpanan

Seperti disebutkan sebelumnya, satu jenis vakuola adalah vakuola penyimpanan protein yang berfungsi untuk penyimpanan produk kimia.

Jenis fungsi seperti ini sangat jelas pada tumbuhan seperti rimpang, umbi-umbian, dan umbi yang merupakan jenis tanaman yang terutama bergantung pada penyimpanan bahan makanan di dalam vakuola.

Pertahanan

Karena fakta bahwa mereka tidak memiliki apa yang disebut “sel kekebalan”, tumbuhan telah mengembangkan kematian sel pertahanan yang akan membantu mereka mencegah patogen. Sebenarnya ada dua mekanisme dengan bagaimana vakuola digunakan untuk pertahanan: non-destruktif dan destruktif.

Dalam mekanisme non-destruktif, membran vakuolar berfusi dengan membran plasma dan fusi ini melepaskan enzim yang dibutuhkan untuk kematian sel.

Di sisi lain, mekanisme destruktif terjadi ketika membran vakuola runtuh, melepaskan enzim untuk secara langsung menghancurkan komponen seluler; sehingga mengakibatkan kematian langsung.

Pertukaran Gas dan Penggerak

Respirasi (pertukaran gas) pada tumbuhan juga diatur oleh vakuola. Jenis sel khusus, yang disebut sel penjaga, bertanggung jawab dalam membuka dan menutup pori-pori stomata di daun. Dengan mengontrol pengambilan air di dalam membrannya, vakuola sel penjaga ini mampu mengatur aktivitas ini.

Vakuola menjadi penting dalam penggerak beberapa tanaman seperti penangkap lalat Venus Dionaea muscipula dan tanaman sensitif Mimosa pudica dengan mengatur aktivitas tonoplas untuk kehilangan dan menyerap air.

Pertumbuhan Sel

Dengan menciptakan tekanan hidrostatik tinggi di dalam sel, vakuola dapat membantu selama pemanjangan sel. Namun, ini hanya terjadi ketika dinding sel itu sendiri menjadi lunak dan cukup elastis untuk pertumbuhan sel.

Selain itu, vakuola sentral juga mendorong organel sitoplasma lebih dekat ke dinding sel untuk paparan cahaya yang lebih besar.

Loading...