Ciri-ciri Dinding sel — struktur, fungsi, komposisi

Dinding sel adalah lapisan yang kuat dan kaku yang mendukung kekuatan osmotik dan pertumbuhan, dan terletak di luar membran plasma di sel-sel tumbuhan, jamur, ganggang, bakteri, dan archaea. Dinding sel melindungi konten sel, dan membuatnya kaku, berfungsi sebagai mediator dalam semua hubungan sel dengan lingkungan dan bertindak sebagai kompartemen sel. Selain itu, dalam kasus jamur dan tumbuhan, ia mendefinisikan struktur dan mendukung jaringan dan banyak lagi bagian sel.

Dinding sel dibangun dari berbagai bahan, tergantung pada kelas organisme. Pada tumbuhan, dinding sel terutama terdiri dari polimer karbohidrat yang disebut selulosa, polisakarida, dan juga dapat bertindak sebagai simpanan karbohidrat untuk sel. Pada bakteri, dinding sel terdiri dari peptidoglikan. Di antara archaea, dinding sel dengan komposisi kimia yang berbeda hadir, termasuk lapisan S glikoprotein, pseudopeptidoglikan atau polisakarida. Jamur memiliki dinding sel kitin, dan ganggang biasanya memiliki dinding yang dibangun dari glikoprotein dan polisakarida. Namun, beberapa spesies alga mungkin memiliki dinding sel yang terbuat dari silikon dioksida. Seringkali, molekul aksesori lainnya tertanam di dinding sel.

Apa itu

Dinding sel adalah membran tangguh yang melindungi isi sel dari ganggang, jamur, tanaman, bakteri, dan archaea. Sebaliknya, sel-sel hewan tidak memiliki dinding sel.

Meskipun namanya dapat memberi kesan bahwa itu adalah tembok yang tidak dapat dilewati, dinding sel bersifat dinamis, sehingga memediasi hubungan sel dengan lingkungan. Ini berarti bahwa membran ini menentukan apa yang dapat masuk atau meninggalkan sel.

Dinding sel bertanggung jawab untuk membentuk sel, berpartisipasi dalam pertumbuhan dan menahan kekuatan osmotik. Menurut jenis elemen (alga, jamur, bakteri atau tanaman), dinding sel akan memiliki konformasi karakteristik.

Dinding sel adalah struktur tebal dan resisten yang membatasi jenis sel tertentu dan ditemukan mengelilingi membran plasma. Dinding sel tidak dianggap sebagai tembok yang menghindari kontak dengan luar; dinding sel adalah struktur yang dinamis dan kompleks dan bertanggung jawab untuk sejumlah besar fungsi fisiologis pada organisme.

Dinding sel bisa Anda saksikan terletak pada tumbuhan, jamur, bakteri, dan ganggang. Setiap dinding sel memiliki struktur dan komposisi khas kelompok. Sebaliknya, salah satu ciri sel hewan adalah kurangnya dinding sel. Struktur dinding sel terutama bertanggung jawab untuk memberi dan mempertahankan bentuk sel.

Dinding sel bertindak sebagai penghalang pelindung dalam menanggapi ketidakseimbangan osmotik yang lingkungan sel mungkin hadir. Selain itu, dinding sel memiliki peran dalam komunikasi antar sel.

Ciri umum Dinding sel

  • Dinding sel adalah penghalang tebal, stabil dan dinamis yang ditemukan pada berbagai kelompok organisme.
  • Kehadiran struktur ini sangat penting untuk kelangsungan hidup sel, bentuknya dan, dalam kasus organisme berbahaya, ia berpartisipasi dalam patogenisitasnya.
  • Meskipun komposisi dinding bervariasi tergantung pada masing-masing kelompok, fungsi utamanya adalah menjaga integritas seluler melawan kekuatan osmotik yang dapat menghancurkan sel.
  • Dalam kasus organisme multiseluler, ini membantu pembentukan jaringan dan berpartisipasi dalam komunikasi seluler

Dinding sel pada tumbuhan

Dinding sel tumbuhan
Dinding sel tumbuhan

Struktur dan komposisi Dinding sel tumbuhan.

Dinding sel sel tumbuhan terdiri dari polisakarida dan glikoprotein, disusun dalam matriks tiga dimensi.

Komponen yang paling penting dinding sel pada tumbuhan adalah selulosa. Selulosa terdiri dari unit glukosa berulang, dihubungkan bersama oleh ikatan β – 1,4. Setiap molekul mengandung sekitar 500 molekul glukosa.

Sisa komponen meliputi: homogalakturonan, rhamnogalacturonan I dan II dan polisakarida hemiselulosa seperti xyloglucans, glucomannans, xylans, antara lain.

Dinding sel pada tumbuhan juga mengandung komponen yang bersifat protein. Arabinogalactan adalah protein yang ditemukan di dinding dan terkait dengan pensinyalan sel.

Hemiselulosa dihubungkan oleh ikatan hidrogen dengan selulosa. Interaksi ini sangat stabil. Untuk komponen lainnya, mode interaksi belum didefinisikan dengan baik.

Dinding sel pada tumbuhan dapat membedakan antara dinding sel primer dan sekunder. Dinding sel Primer tipis dan agak lunak. Setelah pertumbuhan sel berhenti, terjadi penumpukan dinding sekunder, yang dapat mengubah komposisinya terhadap primer atau tetap tidak berubah dan hanya menambah lapisan tambahan.

Dalam beberapa kasus, lignin adalah komponen dari dinding sel sekunder. Sebagai contoh, pohon memiliki jumlah selulosa dan lignin yang signifikan.

Sintesis.

Proses biosintesis dinding sel sangat kompleks. Ini melibatkan sekitar 2000 gen yang berpartisipasi dalam pembangunan struktur.

Selulosa disintesis dalam membran plasma untuk disimpan langsung di luar. Pembentukannya membutuhkan beberapa kompleks enzim.

Sisa komponen disintesis dalam sistem membran yang terletak di dalam sel (seperti alat Golgi) dan diekskresikan melalui vesikel.

Fungsi Dinding sel tumbuhan.

Dinding sel pada tumbuhan memiliki fungsi analog dengan yang dilakukan oleh matriks ekstraseluler dalam sel hewan, seperti mempertahankan bentuk dan struktur sel, menghubungkan jaringan, dan pensinyalan sel. Di bawah ini kita akan membahas fungsi yang paling penting:

1. Mengatur tekanan turgor

Dalam sel-sel hewan – yang tidak memiliki dinding sel – lingkungan ekstraseluler merupakan tantangan utama dalam hal osmosis.

Ketika konsentrasi medium lebih tinggi dibandingkan dengan interior sel, air dalam sel cenderung mengalir keluar. Sebaliknya, ketika sel terpapar pada lingkungan hipotonik (konsentrasi yang lebih tinggi di dalam sel) air masuk dan sel dapat meledak.

Dalam kasus sel tumbuhan, zat terlarut yang ditemukan di lingkungan seluler lebih sedikit daripada di bagian dalam sel. Namun, sel tidak meledak karena dinding sel ditekan. Fenomena ini menyebabkan munculnya tekanan mekanis tertentu atau turgor sel.

Tekanan turgor yang diciptakan oleh dinding sel membantu menjaga jaringan tumbuhan tetap kaku.

2. Koneksi antar sel

Sel-sel tumbuhan dapat berkomunikasi satu sama lain melalui serangkaian “saluran” yang disebut plasmodesmata. Saluran-saluran ini memungkinkan sitosol dari kedua sel dihubungkan dan bahan-bahan serta partikel-partikel dipertukarkan.

Sistem ini memungkinkan pertukaran produk metabolisme, protein, asam nukleat dan bahkan partikel virus.

3. Jalur pensinyalan

Dalam matriks rumit ini ada molekul yang berasal dari pektin, seperti oligogalakturonida, yang memiliki kemampuan untuk memicu jalur pensinyalan sebagai respons pertahanan. Dengan kata lain, mereka berfungsi seperti sistem kekebalan pada hewan.

Meskipun dinding sel membentuk penghalang terhadap patogen, itu tidak sepenuhnya ditembus. Karena alasan ini, ketika dinding melemah, senyawa-senyawa ini dilepaskan dan “memperingatkan” tumbuhan serangan.

Sebagai tanggapan, pelepasan spesies oksigen reaktif terjadi dan metabolit diproduksi, seperti phytoalexins, yang merupakan zat antimikroba.

Dinding sel pada prokariota

Dinding sel bakteri
Dinding sel bakteri

Struktur dan komposisi dinding sel dalam eubacteria

Dinding sel eubacteria memiliki dua struktur dasar, yang dibedakan dengan pewarnaan Gram yang terkenal.

Kelompok pertama terdiri dari bakteri Gram negatif. Pada tipe ini membrannya ganda. Dinding sel tipis dan dikelilingi di kedua sisi oleh membran plasma dalam dan luar. Contoh klasik dari bakteri Gram negatif adalah E. coli.

Untuk bagian mereka, bakteri Gram positif hanya memiliki membran plasma dan dinding sel jauh lebih tebal. Ini biasanya kaya akan asam teikoat dan asam mikolik. Contohnya adalah patogen Staphylococcus aureus.

Komponen utama kedua jenis dinding ini adalah peptidoglikan, juga dikenal sebagai murein. Unit atau monomer yang menyusunnya adalah N-asetilglukosamin dan asam N-asetillamatamat. Itu terdiri dari rantai linear polisakarida dan peptida kecil. Peptidoglikan dapat membentuk struktur yang kuat dan stabil.

Beberapa antibiotik, seperti penisilin dan vankomisin, bekerja dengan mencegah pembentukan ikatan dinding sel bakteri. Ketika bakteri kehilangan dinding selnya, struktur yang dihasilkan dikenal sebagai spheroplast.

Struktur dan komposisi dinding sel archaea

Archaea berbeda dalam komposisi dinding sel dari bakteri, terutama karena mereka tidak mengandung peptidoglikan. Beberapa archaea memiliki lapisan pseudopeptidoglikan atau pseudomurein.

Polimer ini tebal 15-20 nm dan mirip dengan peptidoglikan. Komponen polimer adalah asam l-N-asetiltalosaminuronat yang terikat pada N-Asetilglukosamin.

Mereka mengandung sejumlah lipid langka, seperti kelompok isopren yang melekat pada gliserol dan lapisan glikoprotein tambahan, yang disebut lapisan S. Lapisan ini sering dikaitkan dengan membran plasma.

Lipid berbeda dari pada bakteri. Pada eukariota dan bakteri, ikatan yang ditemukan adalah dari jenis ester, sedangkan di archaea mereka adalah dari jenis eter. Kerangka gliserol adalah tipikal dari domain ini.

Ada beberapa spesies archaea, seperti Ferroplasma Acidophilum dan Thermoplasma spp., Yang tidak memiliki dinding sel, meskipun mereka hidup dalam kondisi lingkungan yang ekstrem.

Baik eubacteria maupun archaea memiliki lapisan protein yang besar, seperti adhesin, yang membantu mikroorganisme ini untuk menjajah lingkungan yang berbeda.

Sintesis.

Pada bakteri Gram negatif, komponen dinding disintesis di sitoplasma atau di membran internal. Konstruksi dinding terjadi di bagian luar sel.

Pembentukan peptidoglikan dimulai di sitoplasma, tempat sintesis nukleotida prekursor komponen dinding terjadi.

Selanjutnya, sintesis berlanjut di membran sitoplasma, di mana senyawa-senyawa yang bersifat lipid disintesis.

Proses sintesis berakhir di dalam membran sitoplasma, tempat polimerisasi unit peptidoglikan terjadi. Enzim yang berbeda berpartisipasi dalam proses ini.

Fungsi dinding sel bakteri.

Seperti dinding sel pada tumbuhan, struktur dalam bakteri ini melakukan fungsi serupa untuk melindungi organisme bersel tunggal ini dari lisis terhadap tekanan osmotik.

Membran luar dari bakteri Gram negatif membantu dalam protein dan translokasi zat terlarut, dan transduksi sinyal. Ini juga melindungi tubuh dari patogen dan memberikan stabilitas seluler.

Dinding sel jamur

Dinding sel jamur
Dinding sel jamur

Struktur dan komposisi Dinding sel jamur.

Sebagian besar dinding sel dalam jamur memiliki komposisi dan struktur yang cukup mirip. Dinding sel jamur terbentuk dari polimer karbohidrat seperti gel, terkait dengan protein dan komponen lainnya.

Komponen khas dari dinding sel jamur adalah kitin. Berinteraksi dengan glukan untuk membuat matriks berserat. Meskipun merupakan struktur yang kuat, ia memiliki tingkat fleksibilitas tertentu.

Sintesis

Sintesis komponen utama – kitin dan glukan – terjadi di membran plasma.

Komponen-komponen lain disintesis dalam peralatan Golgi dan dalam retikulum endoplasma. Molekul-molekul ini dibawa ke luar sel melalui jalur ekskresi melalui vesikel.

Fungsi Dinding sel jamur:

Dinding sel jamur menentukan morfogenesis, viabilitas sel, dan patogenisitasnya. Dari sudut pandang ekologis, ini menentukan jenis lingkungan di mana jamur tertentu mungkin tinggal atau tidak.

Related Posts