Apa Komponen Penyusun Dinding sel?

Meskipun lapisan dinding primer dan sekunder berbeda dalam komposisi kimia rinci dan organisasi struktural, arsitektur dasarnya adalah sama, terdiri dari serat selulosa dengan kekuatan tarik besar yang tertanam dalam matriks jenuh air dari polisakarida dan glikoprotein struktural.

Selulosa

Selulosa terdiri dari beberapa ribu molekul glukosa yang terhubung ujung ke ujung. Tautan kimia antara masing-masing subunit glukosa memberi masing-masing molekul selulosa struktur pita datar yang memungkinkan molekul berdekatan untuk menyatukan secara lateral menjadi mikrofibril dengan panjang mulai dari dua hingga tujuh mikrometer. F

ibril selulosa disintesis oleh enzim yang mengambang di membran sel dan disusun dalam konfigurasi roset. Setiap roset tampak mampu “memutar” mikrofibril ke dalam dinding sel. Selama proses ini, ketika subunit glukosa baru ditambahkan ke ujung tumbuh fibril, roset didorong di sekitar sel pada permukaan membran sel, dan selulosa fibrilnya menjadi melilit protoplas. Dengan demikian, setiap sel tumbuhan dapat dilihat sebagai membuat kepompong selulosa fibril sendiri.

Polisakarida  Matriks

Dua kelas utama dari polisakarida matriks dinding sel adalah hemiselulosa dan polisakarida pektik, atau pektin. Keduanya disintesis dalam aparatus Golgi, dibawa ke permukaan sel dalam vesikel kecil, dan disekresikan ke dinding sel.

Hemiselulosa terdiri dari molekul glukosa yang tersusun ujung ke ujung seperti pada selulosa, dengan rantai samping pendek xilosa dan gula tak bermuatan lainnya yang melekat pada satu sisi pita. Sisi lain dari pita mengikat erat ke permukaan selulosa fibril, dengan demikian melapisi mikrofibril dengan hemiselulosa dan mencegahnya melekat bersama dengan cara yang tidak terkontrol. Molekul hemiselulosa telah ditunjukkan untuk mengatur tingkat di mana dinding sel primer berkembang selama pertumbuhan.

Polisakarida pektik heterogen, bercabang, dan sangat terhidrasi berbeda penting dari hemiselulosa dalam beberapa hal. Terutama, mereka bermuatan negatif karena residu asam galakturonat, yang, bersama dengan molekul gula rhamnose, membentuk tulang punggung linier semua polisakarida pektik. Tulang belakang mengandung bentangan residu asam galakturonat murni yang terputus oleh segmen-segmen di mana residu asam galakturonat dan rhamnosa bergantian; melekat pada segmen yang terakhir ini adalah rantai samping gula yang kompleks dan bercabang. Karena muatan negatifnya, polisakarida pektik berikatan erat dengan ion atau kation bermuatan positif. Di dinding sel, ion kalsium menghubungkan ikatan residu asam galakturonat murni dengan erat, sementara meninggalkan segmen yang mengandung rhamnose dalam konfigurasi berpori yang lebih terbuka. Penautan silang ini menciptakan sifat gel semirigid yang merupakan karakteristik dari matriks dinding sel — suatu proses yang dieksploitasi dalam persiapan pengawet yang dikental.

Protein

Meskipun dinding sel tumbuhan hanya mengandung sejumlah kecil protein, mereka melayani sejumlah fungsi penting. Gugus yang paling menonjol adalah glikoprotein kaya hidroksiprolina, berbentuk seperti batang dengan situs penghubung, di mana ekstensin adalah contoh yang menonjol. Extensin mengandung 45 persen hidroksiprolin dan 14 persen residu serin didistribusikan sepanjangnya. Setiap residu hidroksiprolin membawa rantai samping pendek gula arabinosa, dan sebagian besar residu serin membawa gula galaktosa. Hal ini menimbulkan molekul-molekul panjang, menyerupai sikat botol, yang disekresikan ke dinding sel menuju akhir pembentukan dinding primer dan secara kovalen dihubungkan dengan jaring pada saat pertumbuhan sel berhenti. Sel-sel tumbuhan dapat mengontrol ukuran pamungkasnya dengan mengatur waktu terjadinya ikatan silang molekul ekstensin ini.

Selain protein struktural, dinding sel mengandung berbagai enzim. Yang paling penting adalah mereka yang menghubungkan molekul ekstensin, lignin, cutin, dan suberin ke dalam jaringan. Enzim lain membantu melindungi tanaman terhadap patogen jamur dengan memecah fragmen dinding sel jamur. Fragmen pada gilirannya menginduksi respon pertahanan dalam sel yang mendasarinya. Pelunakan buah matang dan menjatuhkan daun di musim gugur disebabkan oleh enzim pengurai dinding sel.

Plastik

Plastik dinding sel seperti lignin, kutin, dan suberin semuanya mengandung berbagai senyawa organik yang dihubungkan secara silang ke dalam jaringan tiga dimensi yang memperkuat dinding sel dan membuatnya lebih tahan terhadap serangan jamur dan bakteri. Lignin adalah nama umum untuk beragam kelompok polimer alkohol aromatik. Sebagian besar disimpan di dinding sel sekunder dan memberikan kekakuan tanaman vaskuler terestrial, yang menyumbang hingga 30 persen dari berat kering tanaman. Keragaman ikatan silang antara polimer — dan keketatan yang dihasilkan — menjadikan lignin sebagai penghalang tangguh bagi penetrasi sebagian besar mikroba.

Kutin dan suberin adalah biopolyester kompleks yang terdiri dari asam lemak dan senyawa aromatik. Kutin adalah komponen utama dari kutikula, lapisan permukaan dinding lilin yang anti air yang terkena lingkungan di atas permukaan tanah. Dengan mengurangi keterbasahan daun dan batang — dan dengan demikian memengaruhi kemampuan spora jamur untuk berkecambah — ia memainkan peran penting dalam strategi pertahanan tanaman. Suberin berfungsi dengan lilin sebagai penghalang permukaan bagian bawah tanah. Sintesisnya juga distimulasi dalam sel-sel yang dekat dengan luka, sehingga menutup permukaan luka dan melindungi sel-sel yang mendasarinya dari dehidrasi.

Tinggalkan Balasan