Salah satu ciri khas dari sel tumbuhan adalah adanya dinding sel yang merupakan sebuah bagian yang komponen protoplas. Materi penyusun dinding sel cukuplah kompleks sehingga ia dapat berfungsi sebagai pelindung sel yang ada di dalam tumbuhan.
Penelitian terhadap dinding sel yang dipadu dengan berbagai metode yang serba canggih pada saat ini telah mengungkapkan berbagai detail mengenai komponen sel ini. Dengan penelitian kimiawi yang menggunakan sinar polarisasi, sinar X, mikroskop elektron dan lain sebagainya telah berhasil menjelaskan bentuk dan materi penyusun dinding sel tumbuhan.
Table of Contents
Pembentukan Dinding Sel
Dinding sel pada tumbuhan tersusun dari bahan-bahan yang merupakan bahan ergastik. penyusunan ini tidaklah langsung sepenuhnya terbentuk, melainkan secara bertahap.
Lapisan yang pertama kali terbentuk disebut sebagai dinding primitif yang artinya sebuah dinding pemula yang berupa membran yang tipis. Setelah itu sel akan menambahkan zat lain pada dinding primitif tersebut sehingga terjadi penebalan-penebalan.
Lapisan yang pertama terbentuk disebut sebagai dinding primer yang merupakan penebalan pada dinding primitif. Pada tumbuhan tingkat tinggi dinding sel kemudian akan terus menebal membentuk dinding sekunder dan tersier.
Materi Penyusun Dinding Sel Tumbuhan
Materi penyusun dinding sel tumbuhan dewasa umumnya tidak hanya terdiri dari satu macam zat saja, melainkan sudah terbentuk dari beberapa macam zat organik dan anorganik, misalnya pektin, selulosa, hemisellosa, mannan, galaktan, lignin, suberin, kutin, lilin serta bahan-bahan anorganik.
Pektin
Pektin terdiri dari zat-zat koloidal yang amorf, plastis serta hidrofil tinggi. Pektin yang terdapat di dalam dinding sel tumbuhan merupakan suatu derivat dari asam-asam poligalakturon dan terbentuk dari dua macam senyawa yaitu prospektin dan asam pektat.
- Propektin
Merupakan senyawa yang tidak larut dalam air, makromolekul ini memiliki gugusan-gugusan metoksil. Molekul yang dimiliki propektin dapat bersambungan dengan atom-atom Ca dan MG. Fungsi dari materi ini adalah sebagai penguat lamella tengah dari dinding sel. - Asam Pektat
Asam ini merupakan hasil perubahan pektin oleh enzim pektinase dan selanjutnya asam tersebut dengan ion Ca akan membentuk Ca-pektat yang merupakan penyusun lamella tengah.
Selulosa
Umumnya zat ini selalu terdapat di dalam sel tumbuh-tumbuhan. Zat ini merupakan penyusun kristalin yang hidrofil, tidak larut dalam air atau zat pelarut organik. Ia juga tidak dapat larut dalam asam atau basa encer.
Selulosa sesungguhnya adalah senyawa karbohidrat, merupakan materi pokok penyusun dinding sel tumbuhan. Setiap molekul selulosa dapat terdiri dari lebih dari seribu molekul glukosa. Adanya enzim selulose akan membuat senyawa ini berubah menjadi selobiosa.
Hemiselulosa
Hemiselulosa merupakan semaam selulosa yang oleh asam encer kemudian mengalami hidrolisis menjadi gula yang manosa dan galaktosa. Terdapatnya zat ini di dalam sel tumbuh-tumbuhan merupakan lendir, yang ternyata dapat bermanfaat bagi penguatan dinding sel.
Hemiselulosa terdiri dari molekul-molekul heksonan dan pektosan. Apabila kedua zat ini diberikan larutan ZnCl2, kemudian ditambahkan yodium maka warnanya akan menjadi berwarna biru. Selain sebagai penguat dinding sel, hemiselulosa dapat pula merupakan cadangan makanan dalam sel tumbuhan.
Mannan dan Galaktan
Di atas telah dituliskan bahwa hidrolisis hemiselulosa oleh asam-asam encer akan membentuk manosa.Mannan merupakan suatu zat yang terbentuk dari rangkaian manosa tersebut, zat ini memiliki manfaat sebagai zat penguat bagi dinding sel. Zat ini banyak terdapat dalam kayu dari tumbuhan yang masuk ke dalam kelompok Coniferae.
pakan suatu rangkaian dari molekul-molekul galaktosa, yang juga merupakan hasil hidrolisis dari hemiselulosa oleh asam encer. Fungsi galaktosa ini sama dengan mannan, yaitu sebagai penguat pada dinding sel.
Lignin
Lignin seringkali disebut zat kayu, ia berkaitan langsung dengan penebalan sekunder dan tersier yang ada pada dinding sel tumbuhan. Karena adanya penebalan dinding sel oleh lignin ini, maka dinding sel akan menjadi kaku dan keras.
Adanya materi lignin sebagai penyusun dinding sel tumbuhan dapat dibuktikan dengan perubahan warna menjadi merah tua ketika memasukkan bagian berkayu tanaman ke larutan fukhsin dan asam pikrin. Apabila lignin dipanaskan dengan Ca-bisulfit dalam NaOH dengan tekanan tinggi, maka lignin akan melarut dan tersisa selulosanya saja.
Suberin dan Kutin
Kedua zat ini merupakan suatu ester yang mempunyai berat molekul besar. Ester tersebut dibentuk dari asam-asam lemak, baik asam jenuh maupun tak jenuh. Suberin mengandung banyak asam lemak yang tidak jenuh, sedangkan kutin hanya sedikit asam lemak tidak jenuhnya. Kedua macam zat ini biasanya terdapat bersama-sama di dalam dinding sel dan membentuk proses penggabusan.
Penggabusan pada sel tumbuhan biasanya berada pada sel-sel yang letaknya di tepi (perifir). Kutin yang mengandung sedikit asam lemak yang tidak jenuh akan membentuk lapisan kontinue pada seluruh permukaan epidermis. Dinding se-sel epidermis pada lapisan bagan dalamnya terdiri dari selulosa murni dan zat pektin, sedangkan lapisan yang paling luar tidak mengandung selulosa dan seringkali hanya terdiri dari suberin dan kitin. Dengan demikian maka pada dinding sel epidermis ini terbentuk sebuah lapisan kutikula.
Suberin dan kutin pada tumbuh-tumbuhan memiliki manfaat yang sangat besar, diantaranya :
- Dapat mengurangi transpirasi atau penguapan yang berlebihan.
- Melindungi dari gangguan air hujan yang berlebihan, dengan cara mencegah masuknya air hujan yang terlalu banyak ke dalam sel.
- Tumbuh-tumbuhan seakan memiliki perisai yang melindunginya dari gangguan parasit/penyakit.
- Kutikula itu keras dan sulit untuk ditembus, sehingga ia dapat melindungi pula dari berbagai gangguan mekanik dari luar.
Lilin
Mayoritas lilin terbentuk dari suatu ester asam lemakdan alkohol, akan tetapi ada juga yang terbentuk dari suatu ester asam lemak dengan sterol. Biasanya lilin terdapat pada bagian luar lapisan kutikula, oleh karena itu umumnya tumbuhan yang memiliki lapisan ini akan sukar sekali ditembus oleh air. Di sekitar lapisan lilin ini tidak dapat basah dan gas pun sukar menembusnya.
Lilin merupakan sebuah senyawa yang tidak larut dalam air dan berwarna putih yang keabu-abuan. Kita dapat melihat zat ini dengan jelas dengan mata telanjang, misalnya pada permukaan bawah daun pisang, baatang tebu dan lain sebagainya. Apabila kita melihatnya dengan mikroskop, akan terlihat bahwa senyawa ini bentuknya berupa butir-butiran.
Bahan Anorganik
Materi penyusun dinding sel tumbuhan yang terakhir adalah bahan anorganik. Biasanya bahan anorganik yang terkandung di dinding sel adalah silikat dan Ca-karbonat. Silikat ini terdapat pada dinding sel yang berada di bagian tepi (perifir) dari famili Gramineae, equisetinae, Cyperaceae dan beberapa jenis tanaman lainnya.