dinding sel
Puji
syukur penulis panjatkan kehadiran Allah Swt yang telah melimpahkan rahmat dan
karunianya kepada kami, sehingga kami dapat menyelesaikan makalah ini yang
berjudul “Dinding Sel”
Dalam
penyusunan makalah ini penulis sangat
berterimakasih kepada seluruh pihak atas bantuan
moril maupun materil yang diberikan kepada kami dalam menyelesaikan
tugas makalah ini dan kepada Bapak Drs. Rusdi Hasan, M.Si, Ph.D kami ucapkan terimakasih atas bimbingannya.
Kami
menyadari makalah ini jauh dari sempurna, untuk itu kritik dan saran dari semua
pihak sangat diharapkan sebagai bahan koreksi dan perbaikan untuk masa-masa
yang akan datang dan kami berharap semoga makalah ini bermanfaat bagi mahasiswa
universitas muhammadiyah khususnya, dan bagi
mahasiswa biologi pada umumnya dalam meningkatkan pengetahuan.
Bengkulu
, April 2011
Penulis
DAFTAR ISI
Halaman
judul……………………………………………………………………………i
KataPengantar…………………………………………………………………………...ii
Daftar Isi
………………………………………………………………………………..iii
Bab I
Pendahuluan ………………………………………………………………………1
Bab II
Pembahasan ……………………………………………………………………...2
Dinding sel prokariota
…………………………………………………………..2
Dinding sel tumbuhan
…………………………………………………………...6
Bab III Penutup
………………………………………………………………………..12
Kesimpulan ……………………………………………………………………12
Daftar Pustaka
…………………………………………………………………………13
BAB I
PENDAHULUAN
Dinding sel
terletak pada bagian luar membran sel dan merupakan suatu eksoskeleton yang
berperan untuk memberi bentuk pada sel, melindungi, sekaligus sebagai penyokong
mekanik. Dinding sel, juga berperan dalam memelihara keseimbangan tekanan
osmosis antara cairan intraseluler dan kecenderungan air untuk memasuki sel.
Gambar 1 Perbandingan Sel Hewan dan Tumbuhan
bila Ditempatkan dalam Berbagai Jenis Larutan
Jika suatu sel
ditempatkan di dalam larutan yang mem- punyai tekanan osmosis yang isotonis dengan
cairan intraseluler, maka sitoplasma tetap melekat pada dinding sel. Akan
tetapi jika konsentrasi larutan di dalam media lebih tinggi daripada cairan
intraselulernya (hipertonis), maka air akan keluar dan sitoplasma tertarik dari
dinding sel. Jika konsentrasi larutan di dalam media lebih rendah daripada
cairan intraselulernya (hipotonis), maka air akan masuk ke dalam sel dan
akibatnya sel-sel menggelembung dan akhirnya pecah (De Robertis et al.,1975).
Dengan demikian, adanya dinding sel menyebabkan suatu sel dapat survive dan
tidak pecah dalam lingkungan hipotonis dan dapat mencegah terjadinya dehidrasi
(Thorpe, 1984)
BAB II
PEMBAHASAN
A. DINDING SEL PROKARIOTA
1.
Komponen Dinding Sel Bakteri
Komponen
dinding sel bakteri terdiri atas peptidoglikan, asam-asam teichoat, dan asam
teichuronat.
a.
Peptidoglikan
Peptidoglikan,
yaitu suatu polimer N-glikosamin terasilasi dengan rantai peptida. Terdiri atas
unit-unit N-asetilglukosamin dan N-asetilmuramat secara bergantian (gambar
3.1). Peptidoglikan berfungsi, yaitu (i) mencegah lisis sel di dalam media
hipotonis, (ii) menyebabkan sel kaku dan memberi bentuk kepada sel.
Ada tiga variasi mengenai struktir peptidoglikan (gambar 3) dan
satu diantara variasi tersebut ditunjukkan pada gambar dibawah ini.
Gambar 3. Variasi struktur peptidoglikan
(Thorpe, 1984)
b.
Asam Teichoat
Asam teichoat
adalah kelompok polimer poliofosfat, terdapat di dalam dinding sel 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 (gambar 3).
c.
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.
2.
Struktur Dinding Bakteri
Pada bagian paling
luar sebuah sel bakteri dapat dijumpai adanya kapsul atau lapisan lendir.
Sebelah dalam kapsul dijumpai dinding sel. Sebelah dalam dinding sel dijumpai
membran plasma,
Gambar 5. Struktur umum sel bakteri
Gambar 6. Struktur Dinding Bakteri Gram
Positif
Secara umum dikenal
dua kelompok bakteri yaitu bakteri gram positif dan bakteri gram negatif.
Dinding bakteri gram positif mengandung peptidoglikan antara 40-90%. Selain
itu, juga mengandung asam teichoat, yaitu suatu kelompok polimer poliofosfat.
Kadang-kadang komponen tersebut dijumpai baik pada dinding sel maupun pada
membran sel.
Dinding sel bakteri
gram positif lebih homogen. Tebal dinding bervariasi antara 10-80 nm,
tergantung spesies bakterinya. Selain peptidoglikan, juga terdapat polisakarida
lain dan asam-asam teichoat. Umumnya molekul asam teichoat terikat secara
kovalen pada peptidoglikan (Smith & Wood, 1992).
Dinding bakteri
gram negatif mengandung peptidoglikan kurang lebih 1% dan memiliki struktur yang
lebih kompleks. Membran sebelah luarnya terdiri atas lipida amfifatik,
lipopolisakarida, dan protein. Lipopolisakarida adalah suatu kompleks lipida
tempat melekatnya rantai polisakarida yang panjang (Gambar 5.9).
Gambar 7. Model Umum Dinding Sel Bakteri Gram
Negatif (Thorpe, 1984
Gambar 8. Model dinding sel bakteri gram
negatif dalam bentuk 3 dimensi.(Smith & Wood, 1992)
Membran luar
mengandung protein, terutama protein porin yang berperan sebagai jalur
pengangkutan dan sekaligus sebagai perintang bagi molekul-molekul yang mampu
melewati membran sebelah luar. Membran luar menutupi lapisan peptidoglikan.
Membran luar terikat pada lapisan peptidoglikan melalui murein lipoprotein.
Karboksil terminal dari protein ini terikat secara kovalen pada peptidoglikan
(Smith & Wood, 1992).
Gambar 9. Bayer’s Junction Pada Dinding
Bakteri gram Negatif (Smith &Wood, 1992).
Residu asam lemak
terikat secara koovalen pada asam amino terminal. Satu lapisan membran luar
terintegrasi dengan membran dalam dan terikat secara bersama-sama. Sitoplasma
dan membran luar mempunyai daerah yang berhubungan yang dinamakan Bayer’s
junction. Daerah lapisan luar membran plasma berhubungan dengan lapisan dalam
membran luar. Komponen-komponen protein dan lipida disintesis pada bagian dalam
membran plasma dan ditranslokasi melaluiBayer’s (Smith and Wood, 1992).
Membran sebelah
luar dari bakteri gram negatif memiliki beberapa sifat-sifat biologis, yaitu
mempunyai suatu muatan negatif yang penting dalam mempertahankan keadaan
uniseluler organisme serta sifat hidrofilik pada permukaan yang memberi fungsi
perlindungan agar tidak termakan oleh fagosit.
Pada bagian
periplasma terdapat protein yang disebut protein periplasma yang terdapat pada
bagian sebelah luar membran plasma. Salah satu kelompok protein periplasma yang
penting adalah hidrolase. Hidrolase berfungsi (i) menguraikan molekul besar
menjadi molekul yang lebih sederhana sebelum memasuki sel melalui membran
plasma serta (ii) melindungi diri dengan cara menguraikan asam-asam nukleat
yang berasal dari bakteriofage. Kelompok protein periplasma yang lain ada yang
berfungsi dalam proses transportasi molekul-molekul tertentu, misalnya
asam-asam amino dan gula (Thorpe, 1984).
B. DINDING SEL TUMBUHAN
Salah satu ciri
yang membedakan antara sel hewan dan sel tumbuhan adalah adanya dinding sel.
Seperti dikemukakan sebelumnya bahwa dinding sel terdiri atas dinding primer
dan dinding sekunder, diantara dinding primer dari suatu sel dengan dinding
primer dari sel tetangganya, terdapat lamella tengah. Lamella tengah merupakan
perekat yang mengikat sel-sel secara bersama-sama untuk membentuk jaringan dan
oleh sebab itu dijumpai diantara dinding sel-sel primer yang berdekatan.
Komponen utama dinding sel tumbuhan adalah polisakarida yang
terdiri atas tiga tipe utama yaitu.
1. Selulosa
Selulosa pada kayu
kurang lebih 45% dari berat keringnya, sedangkan pada kapas kurang lebih 98%.
Selulosa adalah polimer lurus yang terdiri atas unit-unit glukosa yang
membentuk rantai yang saling berhubungan melalui ikatan glikosidaβ 1-4. Satu
molekul selulosa terdiri atas 8.000-15.000 unit glikosa. Dalam satu
mikrofibril, setiap rantai glukosa membentuk ikatan hidrogen dengan rantai
glukosa yang ada didekatnya sehingga secara struktural mikrofibril menjadi
lebih stabil.
Gambar 4.12.Struktur Molekul Selulosa
2. Hemiselulosa
Hemiselulosa merupakan
molekul heteropolimer yang bercabang-cabang. Keberadaannya terdiri atas
berbagai macam gula dan asam uronat, gula heteropolimer pentosa (arabinosa,
xylosa), heksosa (manosa dan galaktosa) (Gambar 5.12).
Gambar 4.13. Ikatan hidrogen yang menghubungkan molekul selulosa
dengan molekul selulosa yang lain (Thorpe, 1984)
Gambar 4.14. Rumus struktur beberapa macam gula (Thorpe, 1984)
Berbagai jenis hemiselulosa mempunyai dua ciri struktur
yang sama, yaitu :
a.Satu tulang punggung yang terdiri atas ikatanβ 1−4
b.Rantai samping yang pendek, misalnya glukomannan.
Beberapa hemiselulosa diberi nama xylan,
arabinok xylan, glukomannan, galaktomannan, dan xyloglukan. Dari nama tersebut,
mencerminkan strukturnya (Gambar 4.15).
Galaktoglukomannan
Xylan
Arabinogalaktan
Gambar 4.15. Struktur berbagai molekul hemiselulosa (Thorpe,
1984)
3. Pektin
Pektin adalah suatu famili dari polisakarida dan memiliki
struktur yang sangat bervariasi. Satu ciri utama yang dimilikinya adalah adanya
gugus asam yang disebabkan oleh adanya residu asam glukoronat dan galaktoronat.
Hemiselulosa berfungsi melapisi mikrofibril sekaligus sebagai perekat.
Pektin mempunyai
struktur yang sangat bervariasi dengan ciri utama adanya gugus asam yang
merupakan residu asam glukoronat dan galaktoronat (Gambar 4.17).
4. Protein Struktural
Dinding sel tumbuhan
juga mengandung komponen- komponen non polisakarida, yaitu berupa
protein-protein struktural yang kaya dengan hidroksi prolin yaitu sekitar 25%.
Diduga bahwa, fungsi dari protein tersebut adalah dalam pengorganisasian
dinding sel.
5. 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.
Ada tiga tipe
prekuersor lignin, yaitu (i) Coumaril alkohol (R1=H dan R2=H); (ii) Cineferil
alkohol (R1=H dan R2=OCH3); dan (iii) Synapyl alkohol (R1=OCH3 dan R2=OCH3).
Lignin berfungsi sebagai bahan pengisi dinding sel .
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.
6. Mikrofibril
Dinding primer
tersusun atas selulosa, yaitu suatu polimerβ-glukosa dengan ikatanβ 1-4. Kurang
lebih 8.000- 15.000 gugusβ-glukosa secara bersama-sama membentuk satu rantai
selulosa. Kurang lebih 40-70 tantai molekul selulosa terdapat dalam
kelompok-kelompok yang sejajar membentuk mikrofibril. Mikrofibril-mikrofibril
saling berkelompok membentuk mikrofibril dengan diameter± 0,5µ dan tampak
dengan mikroskop cahaya (Thorpe, 1984). Di dalam dinding sel, mikrofibril
dilapisi oleh hemiselulosa yang selanjutnya dihubungkan ke hemiselulosa lain
oleh pektin dan polisakarida lain (Albert et al., 1983)
Gambar 4.19. Ikatan Antara Mikrofibril pada Dinding Sel (Albert
et al., 1983)
Pada dinding primer,
mikrofibril-mikrofibril tersusun erat dan letaknya tersebar (Gambar 4.20).
Ruang-ruang di antara mikrofibril diisi oleh air, protein dan bahan dinding sel
lain, yaitu hemiselulosa dan pektin. Mikrofibril-mikrofibril tersebut bersifat
lentur dan dapat memanjang. Kandungan hemiselulosa tinggi dan selulosa rendah.
Dinding primer adalah struktur yang pertama dibentuk dan diletakkan pada
lamella tengah.
Dinding sekunder
terutama terdiri atas selulosa. Pada beberapa sel terdapat pektin. Lapisan
terluar dinding sel sekunder terdapat lignin, kutin, dan suberin. Lignin
terdiri atas tiga macam yaitu koniferin alkohol, senafil alkohol, dan kumoril
alkohol. Kutin merupakan rentai karbohidrat dengan jumlah atom C antara 21-35.
Lilin adalah ester asam lemak dengan alkohol.
Dinding primer Dinding sekunder
Gambar 4.20. Susunan mikrofibril pada dinding sel (Thorpe, 1984)
Pada dinding primer,
mikrofibril tersebar dalam suatu matriks , bersifat lentur, dan memanjang
bersama-sama dengan pemanjangan protoplasma, kadar hemiselulosa tinggi dan
hemiselulosa relatif rendah. Dinding primer merupakan struktur yang pertama
kali diletakkan pada lamella tengah. Pada dinding sekunder, mikrofibrilnya
tersusun sejajar, kaku dan tidak dapat memanjang, kadar hemiselulosa relatif
rendah dan selulosanya lebih banyak. Dinding sekunder dibentuk setelah sel
mencapai ukuran yang maksimum. Dinding sekunder merupakan suatu struktur
multilamella yang terdiri atas tiga apisan yang disebut S1, S2, dan S3.
Mikrofibril pada lapisan ini terle-tak sejajar tetapi menurut arah yang berbeda
pada lapisan yang berbeda.
Pertumbuhan Dinding Sel
Pada pertumbuhan dinding
sel, ada dua proses yang terlibat, yaitu pembelahan sel dan pemanjangan sel.
Pembelahan sel berlangsung pada jaringan meristematis. Sel- sel anak yang
dihasilkan pada jaringan meristematis mempunyai ukuran yang lebih kecil dari
pada sel-sel dewasa. Setelah sel anak terbentuk, maka selanjutnya ter-jadi
pemanjangan sel. Ada dua teori yang berkenaan dengan pemanjangan dinding sel,
yaitu teori multinet, dan teori orientasi aktif.
Menurut teori multinet
, mikrofibril diletakkan pada permukaan bagian dalam dinding sel menurut arah
melintang terhadap panjang sel. Pada waktu dinding sel memanjang,
mikrofibril-mikrofibril mengalami reorientasi ulang ke arah sumbu longitudinal
sel hingga mikrofibril sejajar dengan sumbu. Dengan demikian orientasi
mikrofibril menurut teori multinet berlangsung secara pasif mengikuti
perentangan dinding sel selama berlangsungnya pertumbuhan (gambar 4.21).
Selama pemanjangan dinding sel, mikrofibril bergerak
satu terhadap yang lain.
Pada gambar 4.22 ditunjukkan mekanisme pemanjangan dinding sel.
Dalam hal ini terdapat enzim-enzim yang memutuskan ikatan antara dua
polisakarida dinding sel (a) dan tetap melekat pada salah satu titik
pemotongan, kemudian polisakarida dapat bergeser dengan bebas (b) dan bererak
hingga enzim membentuk ikatan yang baru.
Gambar 4.22. Mekanisme Pemnajangan Dinding Sel (Thorpe, 1984)
Menurut teori
orientasi aktif, mengemukakan bahwa terbentuknya lapisan mikrofibril yang
sejajar pada dinding sel tumbuhan yang tidak tumbuh lagi berlangsung secara
siklosis, (mengalirnya bahan-bahan sitoplasma di dalam sel tumbuhan) pada
bagian dalam sel. Aliran siklosis ini orientasi mikrofibril pada bagian luar
sel
BAB III
PENUTUP
- KESIMPULAN
Dinding sel terletak
pada bagian luar membran sel dan merupakan suatu eksoskeleton yang berperan
untuk memberi bentuk pada sel. Di dalam dinding sel terdiri dari dinding sel
prokariota dan dinding sel tumbuhan. Di dalam dinding sel prokariota terdapat
komponen-komponen yang tersusun dari komponen sel bakteri,yang terdapat
peptodolikan,asam teichoat, dan asam teichuronat dan terdapat struktur dinding
bakteri.dan di dalm dinding sel tumbuhan terdiri atas selulosa, hemiselulosa,
pectin, protein structural,plastic biologi, dan mikrofibri..
DAFTAR PUSTAKA
http://wapedia.mobi/id/Dinding_sel
http://biologi.blogsome.com/2007/06/23/dinding-sel/
http://idonkelor.blogspot.com/2009/08/dinding-sel-tumbuhan.html
like it
ReplyDelete