Dinding sel: Pengertian, komponen, struktur dan fungsi, Tujuan

Pengertian

Dinding sel adalah lapisan luar yang mengelilingi sel-sel tertentu yang berada di luar membran sel. Semua sel memiliki membran sel, tetapi umumnya hanya tumbuhan, jamur, alga, kebanyakan bakteri, dan archaea memiliki sel dengan dinding sel. Dinding sel memberikan kekuatan dan penyokong struktural ke sel, dan dapat mengontrol sampai batas tertentu jenis dan konsentrasi molekul yang dapat masuk atau meninggalkan sel.

Bahan-bahan yang membentuk dinding sel berbeda tergantung pada jenis organisme. Dinding sel telah mengalami banyak evolusi yang berbeda di antara berbagai kelompok organisme.

Komponen dinding sel tumbuhan

Dinding sel tumbuhan terutama terdiri dari komponen karbohidrat, seperti pektin, selulosa dan hemiselulosa. Ini juga memiliki protein struktural dalam jumlah yang lebih kecil dan beberapa mineral seperti silikon. Semua komponen ini adalah bagian vital dari dinding sel.

Selulosa adalah karbohidrat kompleks dan terdiri dari ribuan monomer glukosa yang membentuk rantai panjang. Rantai ini bersatu dan membentuk mikrofibril selulosa, yang berdiameter beberapa nanometer. Mikrofibril fungsinya membantu mengendalikan pertumbuhan sel dengan membatasi atau membiarkan ekspansi.

Fungsi Dinding sel

Dinding sel memiliki beberapa tujuan berbeda. Ini fleksibel, tetapi memberikan kekuatan pada sel, yang membantu melindungi sel terhadap kerusakan fisik. Dinding sel juga memberikan sel bentuknya dan memungkinkan organisme untuk mempertahankan bentuk tertentu secara keseluruhan. Dinding sel juga dapat memberikan perlindungan dari patogen seperti bakteri yang mencoba menyerang sel. Struktur dinding sel memungkinkan banyak molekul kecil untuk melewatinya, tetapi tidak molekul yang lebih besar yang dapat merusak sel.

Dinding sel berfungsi untuk memberikan kekuatan pada jaringan tumbuhan sehingga tumbuhan dapat berdiri dengan kokoh.

Dinding sel mencegah pecahnya protoplas karena terlalu banyak menyerap air. Protoplas adalah bagian sel tumbuhan selain dinding selnya. Jadi semua organel sel tumbuhan yang dibungkus membran plasma secara keseluruhan disebut protoplas. Kemudian apabila sel hewan yang terlalu banyak menyerap air maka akan pecah atau lisis, namun sel tumbuhan memiliki keistimewaan dimana protoplas akan sulit pecah karena dilindungi oleh dindiing sel yang kaku.

Adapun fungsi dari dindiing sel yakni guna mencegah masuknya mikroorganisme masuk ke dalam sel.

Struktur Dinding sel

Struktur Dinding sel pada tumbuhan, bakteri atau alga ada sedikit perbedaan berikut ulasannya:

Dinding sel tumbuhan

Dinding sel tumbuhan adalah struktur tiga lapis dengan lamela tengah, dinding sel primer, dan dinding sel sekunder. Lamela tengah adalah lapisan terluar dan membantu dengan persimpangan sel ke sel sambil menahan sel yang berdekatan (dengan kata lain, ia berada di antara dan menyatukan dinding sel dua sel; inilah mengapa disebut lamela tengah, meskipun itu adalah lapisan terluar). Lamela tengah bertindak seperti lem atau semen untuk sel-sel tumbuhan karena mengandung pektin. Selama pembelahan sel, lamela tengah adalah yang pertama terbentuk.

Dinding Sel Primer

Dinding sel primer berkembang ketika sel tumbuh, sehingga cenderung tipis dan fleksibel. Ini terbentuk antara lamela tengah dan membran plasma. Ini terdiri dari mikrofibril selulosa dengan hemiselulosa dan pektin. Lapisan ini memungkinkan sel untuk tumbuh dari waktu ke waktu tetapi tidak terlalu membatasi pertumbuhan sel.

Dinding Sel Sekunder

Dinding sel sekunder lebih tebal dan lebih kaku, sehingga memberikan perlindungan lebih bagi tanaman. Itu ada di antara dinding sel primer dan membran plasma. Seringkali, dinding sel primer sebenarnya membantu menciptakan dinding sekunder ini setelah sel selesai tumbuh.

Dinding sel sekunder terdiri dari selulosa, hemiselulosa dan lignin. Lignin adalah polimer alkohol aromatik yang memberikan dukungan tambahan untuk tanaman. Ini membantu melindungi tanaman dari serangan serangga atau patogen. Lignin juga membantu transportasi air dalam sel.

Komponen utama dinding sel tumbuhan adalah selulosa, karbohidrat yang membentuk serat panjang dan memberi dinding sel kekakuannya. Serat selulosa bergabung membentuk bundel yang disebut mikrofibril. Karbohidrat penting lainnya termasuk hemiselulosa, pektin, dan liginin. Karbohidrat ini membentuk jaringan bersama dengan protein struktural untuk membentuk dinding sel. Sel tumbuhan yang sedang dalam proses pertumbuhan memiliki dinding sel primer, yang tipis.

Setelah sel-sel sepenuhnya tumbuh, mereka mengembangkan dinding sel sekunder. Dinding sel sekunder adalah lapisan tebal yang terbentuk di bagian dalam dinding sel primer. Lapisan ini adalah apa yang biasanya dimaksudkan ketika mengacu pada dinding sel tumbuhan. Ada juga lapisan lain di antara sel tumbuhan yang disebut lamella tengah; itu kaya pektin dan membantu sel tumbuhan menempel.

Dinding sel sel tumbuhan membantu mereka mempertahankan tekanan turgor, yang merupakan tekanan selaput sel menekan dinding sel. Idealnya, sel-sel tumbuhan harus memiliki banyak air di dalamnya, yang mengarah ke turgiditas tinggi. Sedangkan sel tanpa dinding sel, seperti sel hewan, dapat membengkak dan pecah jika terlalu banyak air berdifusi ke dalamnya, tanaman harus berada dalam larutan hipotonik (lebih banyak air di dalam daripada di luar, yang menyebabkan banyak air masuk ke sel) ke menjaga tekanan turgor dan bentuk strukturalnya.

Dinding sel secara efisien menahan air sehingga sel tidak pecah. Ketika tekanan turgor hilang, tanaman akan mulai layu. Tekanan turgor adalah apa yang memberi sel tumbuhan bentuk kaku seperti karakteristik mereka yang biasa kita lihat; sel-sel penuh dengan air, sehingga mereka mengisi ruang yang tersedia dan menekan satu sama lain.

Struktur sel eukariotik
Gambar sel tumbuhan ini menggambarkan dinding sel dengan warna hijau, yang mengelilingi isi sel.

Dinding Sel Ganggang

Ganggang adalah kelompok yang beragam, dan keragaman di dinding sel mereka mencerminkan hal ini. Beberapa alga, seperti ganggang hijau, memiliki dinding sel yang mirip struktur dengan tanaman. Ganggang lainnya, seperti ganggang coklat dan ganggang merah, memiliki selulosa bersama dengan polisakarida atau fibril lainnya. Diatom memiliki dinding sel yang terbuat dari asam silisik. Molekul penting lainnya dalam dinding sel alga termasuk mannan, xilan, dan asam alginat.

Dinding Sel Jamur

Dinding sel jamur mengandung kitin, yang merupakan turunan glukosa yang mirip dalam struktur selulosa. Lapisan kitin sangat keras; kitin adalah molekul yang sama yang ditemukan dalam eksoskeleton kaku hewan seperti serangga dan krustasea. Glukan, yang merupakan polimer glukosa lainnya, juga ditemukan di dinding sel jamur bersama dengan lipid dan protein. Jamur memiliki protein yang disebut hidrofobin di dinding sel mereka. Ditemukan hanya pada jamur, hidrofobin memberikan kekuatan sel, membantu mereka menempel ke permukaan, dan membantu mengendalikan pergerakan air ke dalam sel. Dalam jamur, dinding sel adalah lapisan paling luar, dan mengelilingi membran sel.

Perbedaan Dinding Sel dan Membran Plasma

Membran plasma Dinding sel
Ini adalah struktur halus dan tipis yang lebarnya sekitar 5-10 nm. Ini adalah struktur tebal dan kaku yang lebar 4-20 μm.
Itu dapat diamati di bawah mikroskop elektron. Itu dapat diamati di bawah mikroskop cahaya.
Ini membantu dalam perjalanan molekul dan melindungi protoplasma. Ini membantu dalam memberikan bentuk dan kekakuan pada sel.
Ini hadir baik dalam sel hewan dan tumbuhan. Ini ditemukan pada bakteri dan jamur serta sel tumbuhan.
Ia hadir di luar protoplasma (sitoplasma) semua sel hidup. Ini hadir di luar membran plasma sel tumbuhan.
Ini adalah bahan hidup sel. Ini adalah bahan sel yang tidak hidup.
Ini terdiri dari lemak, protein dan karbohidrat. Ini terdiri dari selulosa (tumbuhan), kitin (jamur) dan peptidoglikan (bakteri).
Itu tipis dan elastis. Itu relatif tebal dan kaku.
Ini memiliki beberapa struktur khusus seperti mikrivili dan desmosom. Di antara sel-sel yang berdekatan ada jembatan sitoplasma yang dikenal sebagai plasmodesmata.
Ini semi permeabel. Ini benar-benar permeabel.
Ini memiliki fungsi fagositik dan pinositik. Ia tidak memiliki fungsi fagositik atau pinositik.
Membran sel tidak menunjukkan pola ornamen. Dinding sel menunjukkan pola ornamen yang berbeda.
Perlu nutrisi yang tepat untuk bertahan hidup. Tidak perlu nutrisi dari sel tetapi sebaliknya pengendapan.
Membran plasma tidak elastis. Dinding sel elastis.
Ini aktif secara metabolik dan hidup. Metabolisme tidak aktif dan tidak hidup.
Ini melindungi sel dari lingkungan eksternal. Ini menjaga dan memelihara lingkungan internal sel.
Membran plasma memiliki reseptor yang membantu membuat komunikasi antara sel ke sel untuk menerima sinyal dari bahan kimia eksternal. Dinding sel tidak memiliki reseptor apa pun.
Ketebalannya tetap sama sepanjang hidupnya. Ketebalan tidak tetap konstan; itu tumbuh bersama kehidupan.

Pembentukan dinding sel

Sel tumbuhan baru tidak menghasilkan seluruh dinding selnya sepenuhnya dari awal, artinya, ia tidak dilahirkan dalam keadaan telanjang. Ketika sebuah sel akan membelah, dua sel putrinya mewarisi semua dinding sel yang menghasilkan leluhurnya kecuali di daerah di mana sitoplasma akan terpisah.

Pembentukan dinding sel ini dari awal dimulai pada anafase akhir dari mitosis, dimulai dengan sitokinesis atau pembelahan sitoplasma. Hal pertama yang diamati selama sitokinesis sel tumbuhan adalah pengangkutan vesikel dari badan Golgi dengan konten untuk membangun dinding baru, terutama polisakarida dan glikoprotein.

Pengangkutan ini diberikan dari dua zona yang dekat dengan nuklei ke zona menengah tempat dinding baru akan dibentuk. Vesikel diangkut oleh protein motorik sepanjang bundel mikrotubulus yang tersisa dari gelendong mitosis. Ada satu bundel untuk masing-masing nukleus dan kedua bundel tersebut tumpang tindih di zona menengah. Di zona pembagian ini, ada juga filamen aktin yang berorientasi tegak lurus ke mikrotubulus.

Himpunan mikrotubulus, filamen aktin, dan vesikel disebut fragmoplas. Fragmoplas adalah struktur yang bertanggung jawab untuk membentuk dinding sel baru. Ketika vesikel mencapai zona menengah divisi, di mana dinding sel baru akan terbentuk, mereka bergabung bersama untuk membentuk struktur seperti pelat yang akan memisahkan dua sel dan yang berorientasi tegak lurus dengan poros mitosis. Pelat ini disebut pelat sel.

Pelat sel tumbuh dengan cara sentrifugal, yaitu pusat dari pelat dibentuk terlebih dahulu dan kemudian lebih banyak bahan ditambahkan ke tepi sehingga tumbuh dalam ekstensi, tetapi tidak dalam ketebalan. Phragmoplast kemudian mengadopsi, dengan depolimerisasi dan polimerisasi mikrotubulus baru, bentuk annular dan vesikel ditambahkan di pinggiran pelat sel.

Tepi lempeng sel akan diperpanjang, membuat lempeng sel tumbuh, sampai bersentuhan dan bergabung dengan dinding sel sejajar dengan gelendong mitosis yang sudah dimiliki sel induk. Dengan cara ini, setiap sel anak sepenuhnya dikelilingi oleh dinding sel.

Pelat sel, dengan kedatangan lebih banyak zat dari aparat Golgi, terutama zat pektik, akan diubah menjadi lamella tengah. Tampaknya sekali kontak tepi lempeng sel dengan lamela tengah sel induk telah terjadi, itu terjadi ketika ada transformasi lempeng sel di lamela tengah. Pertumbuhan lamella tengah sebagian besar sentripetal, yaitu, ia akan terbentuk dari tepi ke bagian dalam, di mana lempeng sel mulai terbentuk.

Lamela tengah adalah lapisan dinding sel yang terbagi antara dua sel anak dan keduanya berkontribusi pada pembentukannya. Ini adalah lapisan yang sangat halus yang nantinya akan ditambahkan yang lain untuk membentuk dinding sel yang matang. Terlepas dari apakah dinding sel disintesis kembali atau lapisan baru ditambahkan selama pematangan, prosesnya selalu dari luar, yaitu, bagian yang lebih baru selalu lebih dekat ke membran plasma.

Aspek yang menarik dari pembentukan dinding sel baru selama sitokinesis adalah di mana dan bagaimana bidang pembelahan akan diorientasikan. Misalnya, apakah itu periklinal atau antiklinal, atau orientasi lainnya. Posisi dan orientasi bidang pembagi, dan karena itu dari pelat sel, ditetapkan bahkan sebelum pembentukan gelendong mitosis.

Pada sebagian besar sel, sebelum pembentukan gelendong mitosis, sebuah jaringan mikrotubulus, filamen aktin dan tangki retikulum endoplasma muncul di daerah kortikal sitoplasma dekat membran plasma, membentuk sabuk atau cincin yang disebut pita preprofase.

Cincin ini menghilang ketika gelendong mitosis mulai terbentuk. Namun, pelat sel akan terbentuk di mana pita preprofase ini berada. Sedemikian rupa sehingga pita awal ini mengkondisikan pembentukan dan orientasi gelendong mitosis.

Selama sitokinesis, ruang antar sel juga terbentuk; mereka penting untuk difusi gas dan menyimpan zat sekresi. Sebagian besar ruang-ruang ini terbentuk ketika tepi pertumbuhan lamella tengah baru mencapai ke dekat dinding sel primer sel induk.

Lamela tengah yang tumbuh ini bercabang dan kemudian terbentuk dua front pertumbuhan yang akan melintasi dinding sel primer sel induk. Ketika front ini mencapai lamella tengah sel induk, ruang yang dikelilingi oleh lamella tengah dibuat.

Ruang ini akan menjadi ruang antar sel. Selama pematangan jaringan, ruang antar sel meningkat, menjadi lebih besar pada jaringan dewasa. Bentuk normal adalah dengan skizogenesis, yaitu, dengan pemisahan fisik antara sel yang diproduksi pertama oleh degradasi lamella tengah yang memungkinkan pemisahan fisik, dan oleh pertumbuhan diferensial sel berikutnya. Ruang-ruang ini sangat jelas dalam parenkim bunga karang.

Selama pembentukan dinding sel, tangki retikulum endoplasma terperangkap; tangki ini menghambat pembentukan dinding sel dan tetap sebagai diskontinuitas, yang nantinya akan menjadi plasmodesmata.

Related Posts