Fungsi Dinding sel, struktur, komposisi

Fungsi Dinding sel, struktur, komposisiFungsi Dinding sel, struktur, komposisi

Dinding sel adalah tembok sel dalam 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 ada untuk membuat sel kuat, untuk mempertahankan bentuknya, dan untuk mengendalikan pertumbuhan sel dan tanaman.

Dinding sel adalah lapisan yang tangguh, biasanya fleksibel tetapi terkadang cukup kaku yang mengelilingi beberapa jenis sel. Dinding sel berada 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. Pada tumbuhan dan ganggang, dinding sel terbuat dari molekul panjang selulosa, pektin, dan hemiselulosa. Dinding sel memiliki saluran yang membiarkan sejumlah protein masuk dan mencegah yang lain keluar. Air dan molekul kecil dapat melewati dinding sel dan membran sel.

Dalam sel bakteri, cyanobacteria, protista, jamur dan tumbuhan, dinding sel adalah mantel pelindung tebal kaku, tapi berpori yang ditemukan di luar membran plasma.  Salah satu perbedaan yang paling penting antara tumbuhan dan hewan adalah adanya dinding sel pada sel tumbuhan. Komposisi dinding sel bervariasi dalam kelompok yang berbeda tetapi fungsi utama adalah sama pada sebagian besar organisme. Pada tumbuhan, dinding sel terdiri dari selulosa, hemiselulosa dan pektin.

Pada jamur, dinding sel terdiri dari kitin. Pada bakteri, dinding sel tersusun dari protein-lipid-polisakarida memiliki dua komponen: NAG (N asetil glukosamin) dan NAM (N asam acetylmuramic). Pada organisme multiseluler, dinding sel juga berfungsi untuk mengikat sel yang berbeda secara bersama-sama. Tumbuhan mengkonsentrasi ion dan zat lain di dalam sel kemudian menarik air kedalam dengan osmosis. Pembengkakan pada sel akan akan meningkatkan tekanan turgor atau kekakuan yang dengan adanya dinding sel, sel terjaga tidak sampai meledak.

Pengertian Dinding Sel

Dinding sel adalah sebuah lapisan mengelilingi beberapa jenis sel yang terletak pada luar tumbuhan yang berfungsi untuk memastikan kekuatan dan melindungi terhadap tekanan mekanis dan infeksi.

Dinding sel memiliki ciri khas yang terdapat pada tumbuhan seperti, bakteri atau, jamur sehingga dapat berfungsional pada organisme yang khusus untuk pelaksanaan fungsi vital.

Sehingga dapat mengelilingi sel pada tanaman sehingga akan dapat menyebabkan sel tanaman tidak bisa bergerak sebagai mana mestinya dapat menyaring struktur pada tumbuhan dari lapisan yang paling luar.

Fungsi dari dinding sel

  1. Dinding sel memberikan bentuk pada sel tumbuhan.
  2. Ini menanamkan kekakuan sel
  3. Fungsi dinding sel sebagai penghalang untuk masuknya patogen (virus, bakteri, jamur dan protozoa) ke dalam sel.
  4. Ini memberikan perlindungan kepada protoplasma terhadap kerusakan mekanikal.
  5. Dinding sel menjaga tidak bisa masuk atau keluar dari bahan sel.
  6. Dinding sel berfungsi sebagai apoplast (difusional bebas di luar membran plasma) yang permeabel terhadap air dan mineral terlarut di dalamnya.
  7. Plasmodesmata atau jembatan sitoplasma antara sel-sel yang berdekatan menghasilkan protoplasma kontinum disebut simplas. Simplas berguna dalam sinkronisasi mengaktivasi sel.
  8. Pertumbuhan dinding sel memungkinkan sel untuk memperbesar ukuran.
  9. Dinding sel mengembangkan dukungan mekanik untuk tumbuhan untuk menahan gaya
  10. Pertumbuhan sel dimungkinkan hanya bila dinding sel mengalami ekstensi.
  11. Dindin sel juga melawan tekanan osmotik.
  12. Dinding sel mencegah pecahnya sel pada endosmosis.
  13. Tekanan turgor, menyeimbangkan dengan tekanan dinding, memberikan dukungan ke organ halus seperti daun dan bunga.
  14. Suberin diendapkan pada dinding endodermal (strip casparian) membuat akar endodermis sebagai sebuah pos pemeriksaan biologis.
  15. Silika, mineral lainnya dan deposit organik yang terdapat pada dinding sel permukaan rumput dan tumbuhan lainnya melindungi mereka dari serangan jamur dan herbivora.
  16. Kutin, lilin dan suberin melindungi permukaan tumbuhan dari hilangnya transpirasi air yang berlebihan dalam bentuk uap.
  17. Pori-pori tapis (sieve pores) yang terdapat dalam dinding melintang unsur tapis (sieve elements) membantu dalam bagian jarak jauh dari bahan makanan.
  18. Dinding trakeid dan pembuluh khusus untuk memungkinkan transportasi jarak jauh dari getah.
  19. Selulosa, hemiselulosa dan pektin yang terdapat pada dinding dieksploitasi secara komersial.
  20. Dinding sel dalam beberapa kasus memiliki peran dalam pertahanan dan senjata dengan cara membuat duri.

Kekuatan

Dinding sel memiliki kekuatan mekanis, dan mendukung bentuk sel. Kekuatan mekanik ini adalah fungsi utamanya:

“Pikirkan dinding sel sebagai keranjang anyaman di mana balon telah dipompa sehingga memberikan tekanan dari dalam. Keranjang tersebut sangat kaku dan tahan terhadap kerusakan mekanis. Dengan demikian, sel [organisme] yang memiliki dinding sel) mendapatkan kekuatan dari membran plasma fleksibel yang menekan dinding sel yang kaku “.

Meskipun dinding sel tumbuhan kuat, tidak kaku atau kaku. Fleksibilitas dinding sel terlihat ketika tumbuhan layu, sehingga batang dan daun mulai terkulai.

Beberapa tumbuhan menambahkan bahan kaku ke beberapa dinding sel mereka. Dinding sel sekunder adalah lapisan selulosa tambahan yang meningkatkan kekakuan dinding. Lebih banyak lapisan dapat ditambahkan yang mengandung lignin di dinding sel xilem, atau mengandung suberin di dinding sel gabus. Senyawa ini kaku dan tahan air. Mereka membuat dinding sekunder menjadi kaku. Baik kayu dan sel kulit pohon memiliki dinding sekunder. Bagian lain dari tanaman seperti tangkai daun mungkin mendapatkan penguatan untuk menahan tekanan gaya fisik.

Permeabilitas

Molekul kecil, termasuk protein kecil, dapat dengan mudah melewati dinding sel tumbuhan primer. Air dan karbon dioksida didistribusikan ke seluruh pabrik. PH adalah faktor penting dalam transportasi molekul melalui dinding sel.

Struktur Dinding Sel

Dinding sel pada tumbuhan yang umum terdiri dari empat lapisan: lamella tengah, dinding primer, sekunder dan tersier yang sebagian besar terdiri dari selulosa atau kitin. Selulosa dan kitin adalah polisakarida, yang artinya mereka terdiri dari banyak molekul gula yang saling terkait. Selulosa termasuk polimer dari glukosa, yang hanya berisi karbon, hidrogen, dan oksigen, sedangkan kitin adalah polimer N-asetilglukosamin, gula yang mengandung nitrogen juga.

struktur dinding sel
struktur dinding sel tumbuhan

Dinding sel pada jamur terdapat keragaman di antara berbagai kelompok tetapi kebanyakan mengandung mikrofibril kitin yang tertanam dalam matriks polisakarida dan ditutupi dengan lapisan molekul yang terikat longgar tambahan yang menggabungkan gula dan peptida (rantai asam amino). Namun, dinding sel dari Oomycota mengandung selulosa, bukan kitin. Berbagai kelompok jamur dapat dibedakan antara lain dengan komposisi komponen dinding sel mereka.

Pada Eubacteria, dinding sel terdiri dari satu atau lebih lapisan peptidoglikan, yang disebut murein. Peptidoglikan adalah kombinasi antara peptida dan gula. Murein terdiri dari gula N-asetilglukosamin dan asam N-acetylmuramic.

Lamela tengah

Lapisan terluar dari dinding sel dan yang pertama terbentuk adalah lamela tengah. Karena berfungsi sebagai lem yang mengikat sel-sel tetangga. Ini adalah satu-satunya lapisan yang disintesis dan dibagi oleh dua sel yang berdekatan. Lamela tengah memiliki penampilan amorf dan sangat tipis; ketebalannya mendekati batas resolusi mikroskop cahaya. Namun demikian, itu tidak muncul sebagai lapisan yang terdefinisi dengan baik bahkan dengan mikroskop elektron. Pada beberapa jaringan, ada ruang antar sel dan, oleh karena itu, lamella tengah memiliki salah satu permukaannya yang bebas. Lamela tengah sebagian besar terdiri dari pektin, meskipun dapat lignifikasi pada sel-sel yang memiliki dinding sel sekunder.

Dinding sel primer

Dinding sel primer adalah lapisan dinding sel yang pertama terlihat jelas dan terletak di antara membran plasma dan lamela tengah atau, di beberapa sel, antara dinding sekunder dan lamela tengah. Dinding sel primer bertanggung jawab untuk bentuk awal dan ukuran sel tumbuhan, dan menentukan perubahan bentuk dan ukuran selanjutnya.

Dinding sel primer muncul di semua sel tumbuhan dan berasal selama pembelahan sel, tetapi dinding sel primer juga disintesis selama pertumbuhan ukuran sel. Selain itu, melalui kehidupan sel ada daur ulang dengan degradasi dan sintesis baru dari komponen dinding sel primer. Dalam sel yang aktif secara metabolik, sekretori, atau mampu membelah, itu tetap satu-satunya komponen dinding sel, selain lamella tengah. Sel-sel tanaman berhenti tumbuh ketika dinding sel primer menjadi kaku, yang mungkin disebabkan oleh perubahan komposisi mereka.

Dinding sel adalah penghalang untuk difusi bebas molekul antar sel; tentu saja, itu jauh lebih permisif daripada matriks ekstraseluler hewan. Namun, sel perlu berkomunikasi satu sama lain. Untuk melakukan ini, sel-sel tanaman membuat saluran yang melintasi dinding sel dan memungkinkan komunikasi langsung antara sitoplasma yang berdekatan. Saluran-saluran ini disebut plasmodesmata. Dengan sedikit pengecualian, semua sel dalam tanaman terhubung dengan tetangganya oleh plasmodesmata. Koneksi ini harfiah, yaitu, membran plasma sel tetangga saling kontinu, sehingga kita dapat mengatakan bahwa tanaman adalah sinkytium besar. Plasmodesmata dapat muncul terkonsentrasi di area tertentu dari dinding sel membentuk apa yang disebut bidang pori primer, yang membentuk depresi di dinding sel karena ketebalannya lebih kecil.

Di dinding sel primer ada juga area dengan ketipisan yang lebih besar, meskipun mereka tidak menghasilkan interupsi di dalamnya, disebut pit utama; struktur ini mungkin tampak terisolasi atau dikelompokkan dalam area yang disebut bidang lubang primer. Plasmodesmata biasanya terkonsentrasi di bidang lubang primer.

Komponen 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.

Dinding sel primer tersusun, dengan mempertimbangkan berat kering, dengan 25-30% selulosa, 30% hemiselulosa, 35% pektin dan 1-5% glikoprotein. Proporsi dan jenis komponen yang membentuk dinding sel primer bervariasi di antara jenis sel. Diperkirakan bahwa lebih dari 2000 gen diperlukan untuk sintesis dan renovasi dinding sel primer.

Sel dengan dinding sel primer biasanya aktif secara metabolik. Biasanya dinding sel primer tipis, sekitar 0,1 μm tebal. Selain itu, sel-sel yang mengembangkan dinding sel sekunder biasanya memiliki dinding sel primer tipis. Hanya beberapa sel yang mencapai dinding sel primer yang tebal, seperti beberapa sel endosperma dan collenchyma. Bagaimanapun, ketebalan dapat berubah sesuai dengan kondisi di mana sel berada. Di dinding sel primer ada pori-pori (jangan bingung dengan plasmodesmata) dengan diameter mulai dari 4 hingga 8 nm, yang memungkinkan lewatnya air, ion dan molekul kecil seperti gula dan asam amino, serta hormon.

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.

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.

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.

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.

Peralatan mekanis

Semua dinding sel mengandung dua lapisan, lamella tengah dan dinding sel primer, dan banyak sel menghasilkan lapisan tambahan, yang disebut dinding sekunder. Lamella tengah berfungsi sebagai lapisan penyemen antara dinding primer sel yang berdekatan. Dinding primer adalah lapisan yang mengandung selulosa yang diletakkan oleh sel-sel yang membelah dan tumbuh.

Untuk memungkinkan ekspansi dinding sel selama pertumbuhan, dinding primer lebih tipis dan kurang kaku daripada sel yang berhenti tumbuh. Sel tanaman yang tumbuh sepenuhnya dapat mempertahankan dinding sel primernya (kadang-kadang menebalnya), atau mungkin menyimpan lapisan pengerasan tambahan dari komposisi berbeda, yang merupakan dinding sel sekunder.

Penebalan Dinding Sel Tumbuhan

Penebalan pada dinding sel yang terdapat pada tumbuhan memiliki kandungan sel yang tipis sehingga membentuk elemen dalam dinding pada tumbuhan tergantung pada jenis nya,

Berikut bentukan penebalan dinding sel melalui dua cara diantaranya adalah:

  • Penebalan secara primer pada tumbuhan
  • Terjadi nya penambahan dengan lapisan primer dalam komposisi berbeda pada dinding sel.

Dinding sel bakteri

Dinding sel bakteri
Diagram bakteri Gram-positif yang khas. Selaput sel memiliki membran plasma, hijau, dan dinding sel yang mengandung peptidoglikan tebal (lapisan kuning). Tidak ada membran lipid luar di sana, seperti yang dimiliki bakteri Gram-negatif. Lapisan merah, kapsul, berbeda dari selaput sel

Di luar membran sel terdapat dinding sel bakteri. Dinding sel bakteri terbuat dari peptidoglikan, yang terbuat dari rantai polisakarida yang dihubungkan secara silang oleh peptida yang tidak biasa yang mengandung asam D-amino. Dinding sel bakteri berbeda dari dinding sel tanaman dan jamur yang masing-masing terbuat dari selulosa dan kitin.

Dinding sel bakteri juga berbeda dari dinding Archaea, yang tidak mengandung peptidoglikan. Dinding sel sangat penting untuk kelangsungan hidup banyak bakteri. Antibiotik penisilin dapat membunuh bakteri dengan mencegah ikatan silang peptidoglikan dan ini menyebabkan dinding sel melemah dan lisis. Enzim lisozim juga dapat merusak dinding sel bakteri.

Comments

No comments yet. Why don’t you start the discussion?

Tinggalkan Balasan

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