Dinding sel: jenis, karakteristik dan fungsi

Sel adalah unit dasar kehidupan. Setiap entitas yang dianggap hidup memiliki setidaknya satu sel dalam struktur tubuhnya, dari prokariota paling basal bahkan manusia, yang tampaknya terdiri dari 30 juta juta sel (84% di antaranya globul) merah).

Setiap sel harus mampu memelihara dirinya sendiri, tumbuh, berkembang biak, membedakan dirinya sendiri, memberi sinyal, mengenali lingkungan (kemotaksis) dan berkembang, yaitu genomnya harus bervariasi dari generasi ke generasi.

Selain fungsi-fungsi ini, perlu dicatat bahwa sel hadir dalam strukturnya DNA dalam bentuk kromosom, yang mungkin bebas dalam sitoplasma (prokariota) atau tertutup oleh membran inti (eukariota). DNA ini berisi semua informasi yang diperlukan untuk sintesis protein, yang membentuk 80% dari protoplasma sel dehidrasi. Melalui proses transkripsi dan translasi, informasi yang ada dalam gen diubah menjadi rantai asam amino, unit dasar dari semua bahan protein.

Agar semua proses ini berlangsung, sel harus memiliki keseimbangan homeostatis internal, yaitu, ia harus tetap relatif konstan meskipun ada perubahan lingkungan. Membran plasma membatasi unit ini dari sisa media dan memodulasi masuk dan keluarnya zat, tetapi ada struktur aksesori lain yang mempromosikan perlindungan dan integritas sel. Di sini kami memberi tahu Anda segalanya tentang

dinding sel.

• Artikel terkait: "Bagian terpenting dari sel dan organel: gambaran umum"

Apa itu dinding sel?

Dinding sel dapat didefinisikan sebagai matriks ekstraseluler yang mengelilingi semua sel tumbuhan (Kingdom Plantae). Namun, ia juga ada di sebagian besar prokariota, jamur, dan makhluk hidup lainnya, yang biasanya dianggap "sederhana secara evolusi".

Di samping itu, sel hewan tidak memiliki dinding sel dan satu-satunya pembatasnya terhadap lingkungan adalah membran plasma.

Terlepas dari kenyataan bahwa di semua sel itu adalah membran plasma yang membatasi bagian dalam sel dari bagian luar, berbagai taksa makhluk hidup telah memilih untuk menutupi unit struktural ini dengan matriks makromolekul yang tidak larut disekresi. Matriks atau dinding ekstraseluler ini tidak hanya memberikan dukungan struktural pada sel dan jaringan yang berbeda, tetapi juga memungkinkan pemeliharaan sel di lingkungan, pembentukan adhesi dan interaksi khusus dan menentukan fungsionalitas berbagai strain dalam makhluk yang sama hidup.

Komposisi dinding sel bervariasi antara taksa makhluk hidup yang berbeda yang menyajikannya. Karena itu, kami memberi tahu Anda kekhasan formasi ini pada bakteri, jamur, dan tanaman secara terpisah.

1. Dinding sel pada bakteri

Pada bakteri, sel sesuai dengan seluruh tubuh Anda. Untuk alasan ini, mikroorganisme ini biasanya memiliki struktur khusus (seperti silia, flagela dan fimbriae) yang tidak dimiliki makhluk multiseluler lainnya di sebagian besar jaringan mereka. Sementara kita telah menambahkan struktur yang memungkinkan kita untuk bergerak, bakteri harus merancang dengan satu sel tubuh untuk melakukan semua fungsi vitalnya.

Hal serupa terjadi dengan perlindungan terhadap stresor eksternal. Meskipun kita memiliki seluruh jaringan yang didedikasikan untuk melapisi dan melindungi (kulit), bakteri membutuhkan struktur lain kurang menuntut (seperti dinding sel), yang menutupi membran dan memungkinkan unit sel untuk mempertahankan integritasnya. Selain melindungi bagian luar, dinding bakteri mencegah sel meledak atau berubah bentuk karena turgor (pembengkakan karena perubahan konsentrasi antara medium dan sitoplasma).

Dinding sel bakteri terdiri dari peptidoglikan (murein), yang pada gilirannya terdiri dari rantai polisakarida, saling berhubungan oleh peptida yang tidak biasa yang mengandung asam D-amino. Komposisi kimia adalah pembeda penting antara dinding di kerajaan yang berbeda, karena jamur dibentuk oleh kitin dan tumbuhan oleh selulosa. Namun, premis dan fungsinya serupa di semua taksa ini.

• Anda mungkin tertarik pada: 3 jenis bakteri (karakteristik dan morfologi)

2. Dinding sel pada jamur

Dalam biologi, istilah “jamur” atau jamur itu digunakan untuk menunjuk takson organisme eukariotik yang mencakup jamur, ragi dan makhluk hidup yang menghasilkan jamur. Mereka bisa terlihat seperti tumbuhan, tetapi mereka berbeda dari ini karena mereka heterotrof, yaitu, memperoleh bahan organik langsung dari lingkungan dan tidak dapat berfotosintesis.

Di sisi lain, mereka berbeda dari hewan dengan adanya dinding sel di sel mereka, karena kita ingat bahwa batasan pada yang terakhir berakhir dengan membran plasma. Di antara dua perairan, jamur dianggap lebih dekat secara filogenetik dengan hewan daripada tumbuhan atau prokariota.

Setelah poin ini diklarifikasi, perlu dicatat bahwa, seperti yang telah kami katakan, dinding sel jamur tersusun atas kitin. Senyawa ini merupakan jenis karbohidrat, yang dibentuk secara bergantian oleh subunit - (1,4) -N-asetilglukosamin (dalam basidiomycetes dan ascomycetes), meskipun pada zygomycetes hadir dalam bentuk kitosan poli-β- (1,4) -N-Acetylglucosamine).

Selain kitin atau kitosan, dinding sel jamur Ini juga mengandung glukan, polimer glukosa yang berfungsi untuk menghubungkan rantai kitin yang berbeda. Akhirnya, struktur ini juga memiliki enzim yang diperlukan untuk mensintesis dan menghancurkan dinding dan menyajikan protein struktural.

3. Dinding sel pada tumbuhan

Dinding sel tumbuhan adalah yang paling dikenal pada tingkat umum, karena biasanya digunakan sebagai pembeda utama antara sel kingdom Animalia dan Plantae. Fungsi terpenting dari matriks ekstraseluler yang tangguh dan tahan ini adalah untuk menahan tekanan osmotik lingkungan seluler, produk dari perbedaan konsentrasi antara lingkungan internal dan eksternal.

Ketika media ekstraseluler hipotonik (memiliki konsentrasi zat terlarut lebih rendah daripada sel), air memasuki sel, menyebabkan pembengkakan atau turgornya. Dari sudut pandang kimia, keseimbangan dicari antara larutan eksternal hipotonik dan sitoplasma hipertonik, yaitu, keduanya menjadi isotonik dengan pertukaran cairan. Tanpa dinding sel (yang menahan tekanan beberapa kali lebih tinggi dari atmosfer), sel tumbuhan akan membengkak karena masuknya air dan mereka akhirnya akan meledak.

Untuk menahan tekanan ini, dinding sel harus kuat dan kaku. Selain itu, ia memiliki tiga lapisan berbeda:

• Dinding sel primer: itu adalah lapisan tipis dan fleksibel, yang berkembang sebagai sel tumbuhan tumbuh.
• Dinding sel sekunder: ketika sel berhenti tumbuh dan dinding sel primer terbentuk sepenuhnya, dinding sekunder mulai disintesis. Lapisan ini tidak ditemukan pada semua jenis sel dalam organisme yang sama.
• Lamela tengah: merupakan lapisan kalsium dan magnesium pektin yang menghubungkan dua dinding sel yang berdekatan satu sama lain.

Dalam dinding sel primer yang sedang tumbuh, bahan sintesis yang paling penting adalah: selulosa (polimer yang terdiri dari lebih dari 10.000 monomer glukosa), hemiselulosa (kebanyakan dari jenis xyloglucan) dan pektin. Perlu dicatat bahwa, anehnya, selulosa adalah biopolimer paling melimpah di Bumi, karena tanaman mengandung dalam jaringan mereka (dalam bentuk molekul karbon) 80% dari biomassa seluruh planet, sekitar 450 gigaton.

Di lingkungan sel tumbuhan, fibril selulosa tertanam dalam matriks, yang terdiri dari protein dan dua polisakarida lainnya yang sudah diberi nama, hemiselulosa dan pektin. Sementara distribusi ketiga polisakarida ini homogen di dinding primer, di dinding sekunder 80% di antaranya sesuai dengan selulosa, karenanya kekakuan dan kekuatannya.

Lanjut

Seperti yang mungkin telah Anda lihat, kerja dinding sel jauh melampaui kerajaan tumbuhan. Bakteri (kecuali mikoplasma) dan jamur juga memilikinya dan, meskipun komposisinya berbeda, Alasannya sama: mencegah sel menderita tekanan mekanis atau meledak karena ketidakseimbangan osmotik.

Selain pekerjaan vital ini, dinding sel pada tumbuhan (terutama yang sekunder) juga bertindak sebagai "partisi" untuk konstruksi jaringan, karena kekerasannya, sedikit kelenturan dan potensi untuk mengikat dengan struktur yang berdekatan memberikan matriks ekstraseluler ini semua sifat yang diperlukan untuk mempertahankan jaringan terorganisir. Tanpa dinding sel, kehidupan tumbuhan, prokariota, dan jamur tidak mungkin terjadi.