Komponen Penyusun Dinding Sel

Posted by : Whanday Rabu, November 23, 2011

Komponen penyusun dinding sel antara lain adalah :

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(lihat gbr.2 di bawah). Sejauh mana molekul yang terprotonansi tergantung pH dan terkait dengan pKa (pH dimana dua bentuk berada dalam kesetimbangan).


Asam galakturonik

Asam pektik dengan jembatan garam

Gbr 1. struktur kimia asam galaturonik dan asam pektik

Gbr 2. Gugus karboksil yang terprotonansi

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.

Gbr 3. Struktur kimia pektin

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%.


Gbr 4. Struktur kimia selulosa

Gbr 5. Ikatan hidrogen yang menghubungkan selulosa dengan selulosa lain

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.

xylan

galaktoglukomanna

arabinogalaktan

Gbr 6. Macam-macam struktur kimia hemiselulosa

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.

Gbr 7. struktur kimia protein struktural

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.

Gbr 8. Struktur kimia peptidoglikan

Gbr 9. macam-macam variasi struktur peptidoglikan

Gbr 10. Struktur kimia peptidoglikan tipe 1

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.

Gbr 11. Struktur kimia asam teichuronat

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.

Gbr 12. Struktur kimia asam teichoat

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.

Gbr 13. Struktur kimia lignin

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 mikrofibril.
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.