DINDING SEL

Dinding sel merupakan sebuah membran yang terbentuk pada bagian luar dari membran

sel yang berperan sangat penting dalam membentuk struktur sel yang kaku, memberi kekuatan

dan perlindungan kepada sel terhadap tekanan mekanik

Dinding sel adalah struktur di luar membran plasma yang membatasi ruang bagi sel untuk

membesar. Dinding sel merupakan ciri khas yang dimiliki tumbuhan, bakteri, fungi (jamur), dan

alga, meskipun struktur penyusun dan kelengkapannya berbeda. Hewan dan protista kebanyakan

tidak memiliki dinding sel.

Pada dinding sel ada bagian yang tidak menebal, yaitu bagian yang disebut noktah.

Melalui noktah ini terjadi hubungan antara sitoplasma satu dengan yang lain yang disebut

plasmodesmata. Plasmodesmata berupa juluran plasma, yang berfungsi menjadi pintu keluar

masuknya zat.

Dinding sel menyebabkan sel tidak dapat bergerak dan berkembang bebas, layaknya sel

hewan. Namun demikian, hal ini berakibat positif karena dinding-dinding sel dapat memberikan

dukungan, perlindungan dan penyaring (filter) bagi struktur dan fungsi sel sendiri. Dinding sel

juga dapat mencegah kelebihan air yang masuk ke dalam sel.

Struktur Dinding Sel

Pada sel tumbuhan, struktur dinding selnya keras dan kaku yang terdiri dari 3 jenis

lapisan yaitu :

a. Lamella tengah. 

Lapisan ini merupakan lapisan yang pertama kali terbentuk selama pembelahan sel. Merupakan

lapisan yang terdiri dari polisakarida pektin yang kaya akan lapisan lem yang mengikat sel-sel

yang berdekatan. 

b. Dinding sel primer. 

Lapisan ini terbentuk setelah lamella tengah dan terdiri dari kerangka kaku mikrofibril selulosa

yang tertanam dalam matriks seperti gel terdiri dari senyawa pektin, hemiselulosa dan

glikoprotein.

c. Dinding sel sekunder.

 Terbentuk setelah pembesaran sel selesai dan dibentuk di dalam dinding sel primer yang telah

berhenti meningkat di daerah permukaan ketika sel tumbuh sepenuhnya dimana sel ini sangat

kaku dan tebal yang terbuat dari selulosa, hemiselulosa dan lignin. Dinding sel sekunder sering

berlapis.

Fungsi Dinding Sel

Dinding sel memiliki berbagai fungsi termasuk : 

a. Mempertahankan/menentukan bentuk sel.

b. Mendukung dan memberi kekuatan secara mekanik (memungkinkan tanaman untuk

tumbuh tinggi, dll)

c.  Mencegah membran sel pecah dalam medium hipotonik atau tekanan turgor.

d. Mengontrol laju dan arah pertumbuhan sel serta mengatur isi sel.

e. Bertanggung jawab pada struktur bentuk tumbuhan dan mengontrol morfogenesis

tanaman.

f. Memiliki peran metabolisme.

g. Memberi perlindungan fisik dari serangan serangga dan pathogen.

h. Penyimpanan karbohidrat yang merupakan salah satu komponen dinding selyang dapat

digunakan kembali dalam proses metabolisme lainnya. Jadi, di satu sisi dinding sel

berfungsi sebagai gudang penyimpanan untuk karbohidrat.

i. Sebagai produk ekonomis, dimana dinding sel sangat penting untuk menghasilkan

produk-produk seperti kertas, serat, serat kayu,sumber energy, papan dan bahkan sebagai

bahan dasar dalam produk makanan diet kita.

j. Tabung untuk trasportasi jarak jauh.

k. Kegiatan fisiologis dan biokimia pada dinding sel berperan untuk komunikasi antar sel-

sel.

Komponen-Komponen Penyusun Dinding Sel

1. Asam Pektik 

Karakteristik asam pektik :

a.  Polimer dari sekitar 100 molekul asam galakturonik.

b.  Sangat hidrofilik dan larut sehingga mudah terhidrasi.

c.  Membentuk garam dan jembatan garam dengan Ca2+ dan Mg2+menjadi gel yang tak larut.

d.  Komponen utama dari lamella tengah, tetapi di temukan juga pada dinding sel primer.

Karena gugus karboksil pada molekul asam galakturonik adalah asam lemah, mereka bisa

bertahan dalam keadaan bermuatan negatif dan tidak bermuatan tergantung pada protonansi

Sejauh mana molekul yang terprotonansi tergantung pH dan terkait dengan pKa (pH dimana dua

bentuk berada dalam kesetimbangan).

2. Pektin

Karakteristik pektin yaitu :

a.  Polimer yang terdiri dari 200 molekul asam galakturonik.

b.  Banyak dari gugus karboksil adalah alcohol (COOCH3).

c.  Kurang terhidrasi dari pada asam pektik tetapi larut dalam air panas.

d.  Merupakan salah satu komponen utama dari lamella tengah, tetapi juga ditemukan pada

dinding sel primer.

3. Selulosa

Selulosa termasuk polimer dari glukosa yang biasanya terdiri dari 1.000 – 10.000-D-

glukosa residu yang saling berhubungan melalui ikatan glikosida β 1-4 yang merupakan

komponen utama dari lapisan dinding sel primer dan selunder.

Selulosa mudah membntuk ikatan hydrogen dengan dirinya sendiri dan dengan rantai selulosa

yang lain.

Sebuah rantai selulosa akan membentuk ikatan hydrogen dengan sekitar 36 rantai lainnya

untuk menghasilkan mikrofibril.

Selulosa pada kayu kurang lebih 45% dari berat keringnya, sedangkan pada kapas kurang lebih

98%. 

4. Hemiselulosa

Merupakan polisakarida yang terdiri dari berbagai gula termasuk xilosa, arabinosa,

manosa. Hemiselulosa terutama xilosa dan arabinosa masing-masing disebut sebagai xyloglucans

atau arabinoglucans.

Molekul hemiselulosa sering bercabang, dengan tulang punggung β-1,4 dan rantai

samping yang relatif pendek, tidak membentuk mikrofibril namun membentuk ikatan hydrogen

dengan selulosa yang disebut “cross-linking glycans”. Hemiselulosa sangat hidrofilik dan sangat

terhidrasi dan berbentuk gel. Hemiselulosa banyak dijumpai pada dinding sel primer tetapi juga

di temukan pada dinding sel sekunder.

5. Protein struktural

Dinding sel mengandung komponen-komponen non polisakarida yaitu berupa protein

structural yang kaya dengan hidroksi prolin yaitu sekitar 25%. Protein struktural dapat dijumpai

di semua lapisan dinding sel tumbuhan, tetapi lebih banyak terdapat pada lapisan dinding sel

primer.

Selain karbohidrat, dinding sel mengandung berbagai protein yang disebut glikoprotein

mengandung rantai samping asam amino pada karbohirat tertentu. Glikoprotein ini bersifat

hidrofilik dan dapat membentuk ikatan H- dan jembatan garam dengan polisakarida dinding sel.

6. Peptidoglikan 

Peptidoglikan merupakan salah satu komponen penyusun dinding sel pada bekteri.

Peptidoglikan merupakan suatu polimer N-glikosamin terasilasi dengan rantai peptida. Terdiri

dari unit-unit N-asetiglukosamin dan N-asetilmuramat secara bergantian serta memiliki beberapa

variasi lain.

7. Asam teichuronat

Polimer lain dari karbohidrat yang dijumpai pada setiap bakteri adalah asam teikuronat

yang terikat secara kovalen pada peptidoglikan dan kedua asam tersebut dapat dipisahkan dari

peptidoglikan dengan cara hidrolisis.

8. Asam teichoat 

Asam teichoat adalah kelompok polimer poliofosfat, terdapat di dalam dinding sel bakteri

dan juga pada membran sitoplasma. Asam teichoat di dalam dinding sel kurang lebih 20- 50%

berat kering dinding sel. Asam teichoat berperan untuk mengikat Mg dari lingkungan untuk

digunakan dalam reaksi- reaksi metabolisme sel. Ada dua klas poliofosfat yang menonjol yaitu

ribitol fosfat dan gliserolfosfat. Gliserolfosfat lebih tersebar dari pada poliribitolfosfat.

9. Plastik biologi

Selain itu, terdapat plastik biologi, yaitu lignin dan kutin. Lignin biasanya mengisi

dinding sekunder dan menyebabkan dinding menjadi kaku. Lignin dibentuk dari hasil

polimerisasi prekuersor lignin.

Kutin biasanya terdapat pada permukaan dinding sel dan berfungsi agar permukaan sel

resisten terhadap dehidrasi dan juga sebagai proteksi sel terhadap luka. Struktur kitin belum

jelas, namun ia mengandung asam lemak hidroksi (C16-C18) yang terikat secara kovalen satu

dengan yang lain melalui ikatan ester.

10. Mikrofibril

Dinding sel primer tersusun atas selulosa, yaitu suatu polimer β-glukosa dengan ikatan β

1-4. Kurang lebih 40-70 rantai molekul selulosa terdapat dalam kelompok-kelompok yang sejajar

membentuk.

Pada dinding sel primer, mikrofibril tersebar dalam suatu matriks, bersifat lentur, dan

memanjang bersama-sama dengan pemanjangan protoplasma, kadar hemiselulosa tinggi dan

selulosa relatif rendah. dinding sel primer merupakan struktur yang pertama kali diletakkan pada

lamella tengah. pada dinding sel sekunder, mikrofibrilnya tersusun sejajar, kaku dan tidak dapat

memanjang, kadar hemiselulosa relatif rendah dan selulosanya lebih banyak. dinding sel

sekunder dibentuk setelah sel mencapai ukuran yang maksimum. 

Jaringan Parenkim

Jaringan parenkim merupakan jaringan dasar yang terdapat di seluruh organ tumbuhan.

Di sebelah dalam jaringan epidermis terdapat jaringan parenkim. Jaringan ini terdapat mulai dari

sebelah dalam epidermis hingga ke empulur. Parenkim tersusun atas sel-sel bersegi banyak.

Antara sel yang satu dengan sel yang lain terdapat ruang antar sel.

Jaringan parenkim dijumpai pada kulit batang, kulit akar, daging, daun, daging buah dan

endosperm. Bentuk sel parenkim bermacam-macam. Sel parenkim yang mengandung klorofil

disebut klorenkim dan yang mengandung rongga-rongga udara disebut aerenkim. Penyimpanan

cadangan makanan dan air oleh tubuh tumbuhan dilakukan oleh jaringan parenkim.

Jaringan parenkim disebut jaringan dasar karena:

•         Menyusun sebagian besar jaringan pada akar, batang, daun, dan buah.

•         Terdapat diantara jaringan lain, misalnya di antara xylem dan floem.

•         Dapat dijumpai sebagai selubung berkas pengangkut.

Ciri-ciri jaringan parenkim:

•         Sel-selnya merupakn sel hidup yang berukuran besar dan tipis, serta umumnya berbentuk segi

enam.

•         Memiliki banyak vakuola.

•         Letak inti sel mendekati dasar sel.

•         Mampu bersifat embrional atau meristematis karena dapat membelah diri.

•         Memiliki ruang antar-sel yang banyak sehingga letaknya tidak rapat.

Fungsinya untuk fotosintesis, menyimpan air, mensintesa dan menyimpan cadangan makanan

Sel parenkim yang mempunyai klorofil disebut klorenkim

Lokasinya di kulit batang, akar, daging daun, daging buah dan endosperm

Jaringan parenkim memiliki membran sel yang tipis dan jarang mengandung lignin. Sel

ini masih melakukan aktivitas hidup dan mempunyai vakuola yang berisi zat makanan. Jaringan

parenkim memiliki kloroplas dan berbentuk poligonal dengan banyak ruang antarsel untuk

pertukaran udara. Selain membentuk jaringan sederhana, sel parenkim merupakan komponen

dari dua jaringan kompleks, yaitu xilem dan floem. Beberapa organ tubuh tumbuhan yang

mengandung jaringan parenkim adalah sebagai berikut :

1) Batang

Jaringan parenkim pada batang terdapat pada empulur dan di antara epidermis dan pembuluh

angkut.

2) Akar

Jaringan parenkim pada akar juga terletak di antara epidermis dan pembuluh angkut sebagai

korteks.

3) Mesofil daun

Jaringan parenkim pada mesofil daun kadang-kadang berdiferensiasi menjadi jaringan tiang dan

bunga karang.

4) Pembentuk daging buah

5) Pembentuk endosperm

Macam-macam jaringan parenkim berdasarkan fungsinya:

•    Parenkim asimilasi (klorenkin) adalah jaringan parenkim yang mengandung klorofil dan

sebagai tempat pembuatan zat-zat makanan melalui proses fotosintesis. Misalnya parenkim

asimilase pada tumbuhan hijau.

•    Parenkim penimbun merupakan jaringan parenkim yang menyimpan cadangan makanan karena

memiliki vakuola yang besar. Misalnya terdapat pada umbi, rimpang, dan biji yang merupakan

tempat cadangan makakan berupa pati, minyak, dan senyawa alkaloid.

•    Parenkim air merupakan jaringan parenkim yang mampu menyimpan air. Misalnya pada daun

tumbuhan xerofit, yaitu kaktus (yang hidup di gurun) memiliki sel besar yang berdinding tipis

dengan vakuola besar di tengah yang berisi air.

•    Parenkim pengangkut merupakan jaringan parenkim yang terdapat disekitar xylem yang

mengangkut air dan usur hara, serta disekitar floem yang mengedarkan zat-zat makanan hasil

fotosintesis.

•    Parenkim penyimpan udara (aerenkim) merupakan jaringan parenkim yang dapat menyimpan

udara karena adanya ruang antar-sel yang besar. Pada tumbuhan air, ruang antar-sel yang besar

merupakan satu-satunya tempat akumulasi udara.

•    Parenkim penutup luka merupakan jaringan parenkim yang memiliki kemampuan regenerasi

(pemulihan diri) dengan cara menjadi embrional (meristematik) kembali. Parenkim ini dapat

bersifat meristematis kembali dengan cara membelah diri membentuk sel-sel atau jaringan

parenkim yang baru. Parenkim penutup luka ini disebut juga kambium gabus (felogen).