SEL TUMBUHAN: CIRI, BAHAGIAN (ORGANEL) DAN FUNGSI - BIOLOGI - 2026

Sel tumbuhan adalah unit asas yang membentuk organisme milik kerajaan tumbuhan (kerajaan Plantae).

Seperti semua makhluk hidup, tumbuhan juga terdiri dari sel dan ini dikenali sebagai sel tumbuhan . Bagi mana-mana organisma hidup yang dipertimbangkan, sel mewakili unit paling asas, iaitu bahagian terkecil dari individu yang memelihara ciri-ciri dari segala yang hidup.

Di bahagian dalamnya, dan juga di dalam sel haiwan, kerana ini adalah jenis sel eukariotik, ada jenis "cairan" (sitosol), di mana serangkaian petak yang dibatasi oleh membran terendam , yang kita kenal sebagai organel atau organel.

Organel mana-mana sel boleh dianggap serupa dengan organ tubuh haiwan (jantung, hati, ginjal, paru-paru, perut, dll) tetapi pada skala yang jauh lebih kecil, iaitu lebih kecil (sel tumbuhan dapat mengukur hingga 100 mikron ).

Sel tumbuhan bawang dengan intinya. Sumber: Laurararas / CC BY (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0)

Oleh itu, setiap sel dapat dilihat sebagai komuniti komponen subselular, masing-masing dengan fungsinya sendiri, yang memungkinkan hidup, tetapi tidak dapat bertahan sendiri di luar sel.

Beberapa organel sel tumbuhan tidak terdapat dalam sel haiwan, oleh itu perbezaan khas selalu dibuat antara kedua jenis tersebut. Di antara organel ini hanya terdapat pada sel tumbuhan, dinding sel, vakuola dan kloroplas menonjol, yang terakhir bertanggungjawab untuk proses fotosintesis yang luar biasa.

ciri-ciri

Tumbuhan, yang dikandung, seperti semua organisma multiselular, sebagai komuniti sel besar, mempunyai sel dari pelbagai jenis yang melakukan fungsi yang berbeza.

Terdapat sel yang khusus dalam:

- perlindungan,

- sokongan mekanikal,

- sintesis simpanan makanan,

- pengangkutan, penyerapan dan rembesan,

- aktiviti dan pembiakan meristematik dan

- hubungan antara tisu khusus

Ciri umum

Sel tumbuhan mempunyai banyak ciri antara satu sama lain, tetapi pada gilirannya mereka berkongsi beberapa ciri dengan sel haiwan, ciri yang wujud dalam semua sel eukariotik.

Foto pandangan mikroskop tisu rumput akuatik (Gambar oleh Andrea Vierschilling www.pixabay.com)

Seterusnya, kami akan membentangkan senarai beberapa ciri dan ciri sel tumbuhan:

- Mereka adalah sel eukariotik : mereka mempunyai bahan genetik mereka yang tertutup dalam inti membran dan mempunyai ruang lain yang dikelilingi oleh membran dua atau tunggal.

- Kesemuanya memiliki dinding sel : membran plasma (yang membungkus sitosol dengan organelnya) dikelilingi dan dilindungi oleh dinding yang kaku, terdiri dari rangkaian polisakarida yang kompleks seperti selulosa (polimer molekul glukosa).

- Mereka mempunyai plastid : antara organel khas yang hanya ada sel tumbuhan adalah plastid yang khusus dalam fungsi yang berbeza. The kloroplas (di mana klorofil ialah pigmen fotosintesis) adalah yang paling penting, kerana mereka adalah laman utama berlaku fotosintesis , yang proses di mana tumbuh-tumbuhan dengan menggunakan cahaya matahari, air, dan karbon dioksida untuk mensintesis bahan organik dan menghasilkan oksigen.

- Mereka adalah sel autotrofik : kehadiran kloroplas di dalamnya memberi sel tumbuhan keupayaan untuk "mensintesis makanan mereka sendiri", jadi mereka sedikit lebih autonomi daripada sel haiwan untuk mendapatkan tenaga dan karbon.

- Mereka mempunyai vakuola : di sitosol sel tumbuhan terdapat organel khas, vakuola, di mana air, gula dan bahkan beberapa enzim disimpan.

- Mereka berpotensi : dalam keadaan tertentu, banyak sel tumbuhan yang berbeza mempunyai kemampuan untuk menghasilkan individu baru secara aseksual.

Bahagian (organel) sel tumbuhan dan fungsinya

Organel sel tumbuhan

Cytosol dan membran plasma

Sitosol adalah segala yang ada di sekitar inti. Ia adalah sejenis cecair yang merangkumi petak membran dan struktur lain. Kadang-kadang istilah "sitoplasma" digunakan untuk merujuk kepada cecair ini dan membran plasma pada masa yang sama.

Membran selular. Sumber: Jpablo cad / CC BY (https://creativecommons.org/licenses/by/3.0)

"Cecair" seperti itu dikelilingi dan dikandung oleh membran, membran plasma, yang tidak lebih dari lapisan ganda lipid dengan beratus-ratus protein yang berkaitan, integral atau periferal, yang menjadi perantara pertukaran zat antara sel dan persekitaran yang mengelilinginya.

Oleh kerana sel tumbuhan dikelilingi oleh dinding sel, banyak penulis telah membuat istilah protoplas untuk merujuk kepada semua yang ada di dalam dinding ini, iaitu sel tumbuhan: membran plasma dan sitosol dengan organelnya.

Cytoskeleton

Cytoskeleton, rangkaian protein filamen dalam sitoplasma sel. Sumber: Alice Avelino / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)

Sel tumbuhan, seperti sel haiwan, mempunyai sitoskeleton. Sitoskeleton terdiri daripada rangkaian "perancah" molekul yang melintasi sel dan yang mengatur semua komponen dalaman sitosol.

Mereka berfungsi dalam pergerakan vesikel, dalam pengangkutan bahan dan molekul melalui sel dan, sebagai tambahan, dalam penstrukturan dan sokongan sel.

Sitoskeleton ini terdiri dari filamen protein yang disebut F-actin dan mikrotubulus, yang merupakan polimer protein lain yang dikenal sebagai tubulin.

Nukleus Chromatin dan sampul nuklear

Nukleus sel eukariotik. Sumber: Mariana Ruiz Villarreal (LadyofHats), terjemahan oleh Kelvinsong. / CC0

Inti adalah organel yang mengandungi bahan genetik, DNA (asid deoksiribonukleik), yang dikemas dalam bentuk kromatin (kromosom apa yang terbuat dari). Ini adalah organel yang dilindungi oleh sistem membran yang dikenali sebagai sampul nuklear.

Nukleolus

Di dalamnya terdapat juga wilayah yang dikenal sebagai nukleolus, di mana terdapat beberapa protein dan gen yang memberi kod untuk RNA ribosom (asid ribonukleat).

Sampul surat ini sebenarnya terdiri daripada serangkaian tangki khusus yang mengelilingi nukleus dan mengawal pertukaran bahan antara nukleus dan sitosol, yang berlaku melalui kompleks liang nuklear.

Ia dibentuk oleh dua membran yang membatasi lumen atau nukleoplasma, satu dalaman dan satu luaran, yang terakhir berlanjutan dengan membran retikulum endoplasma kasar (satu dengan ribosom tertanam).

Membran dalaman dikaitkan dengan beberapa komponen dalaman nukleus dan mungkin menyusunnya secara spasial. Beberapa pengarang menunjukkan adanya kerangka nukleus, yang filamen proteinnya (seperti juga sitoskeleton dalam sitosol) memungkinkan penyusunan kromatin.

Retikulum endoplasmic

1-Membran nuklear. 2-liang nuklear. Retikulum endoplasma kasar (RER). 4-Retikulum endoplasma yang lancar (SER). 5-Ribosom melekat pada retikulum endoplasma kasar. 6-Makromolekul. 7-Mengangkut vesikel. Radas 8-Golgi. Muka 9-Cis radas Golgi. 10-Trans muka radas Golgi. 11-Cisternae radas Golgi. Sumber: Nucleus ER golgi.jpg: Magnus ManskeKerja derivatif: Pbroks13 / CC BY (https://creativecommons.org/licenses/by/3.0)

Ini adalah sistem membran yang sangat dinamis, yang banyaknya berubah-ubah, begitu juga strukturnya, organisasi dan susunannya di sitosol.

Ia biasanya dibahagikan kepada bahagian "halus" dan bahagian "kasar" yang lain, dilanjutkan dengan sampul nuklear luar yang sudah merangkumi beberapa ribosom, yang merupakan bahagian mesin molekul yang bertanggungjawab untuk sintesis protein.

Protein selular diproses dan diedarkan dalam retikulum endoplasma, terutama yang ditakdirkan untuk membran lipid (jalur sekretori). Sekiranya ia berlaku, ini adalah salah satu laman web di mana terdapat beberapa pengubahsuaian protein pasca-terjemahan, seperti glikosilasi.

Di banyak sel yang membentuk kelenjar, organel ini sangat banyak dan berfungsi dalam rembesan lemak, minyak dan minyak wangi.

Ia juga banyak terdapat pada sel epidermis yang membuat lipid yang tersimpan sebagai lilin di permukaan daun dan organ tumbuhan lain.

Radas Golgi

Organel ini, juga membran, terdiri daripada rangkaian tangki bulat yang rata, dibatasi oleh satu membran. Kandungan tangki ini, komposisi kimia dan fungsinya berubah dari satu "wajah" ke yang lain.

Di beberapa tanaman "bawah", tangki "luar" dikaitkan dengan retikulum endoplasma dan dikenali sebagai petak cis atau "muka" kompleks Golgi, sementara tangki yang lebih "terpencil" menjadi sebahagian daripada permukaan trans . .

Di tengah-tengah antara cis dan trans adalah tangki "tengah" dan vesikel sekretori terbentuk di sisi trans.

Kompleks Golgi bertanggungjawab untuk pemprosesan dan pembungkusan makromolekul yang berlainan, serta untuk pengangkutan (eksport) ke permukaan sel atau ke dalam vakuola. Makromolekul seperti lipid dan protein.

Tidak seperti sel haiwan, Golgi sel tumbuhan mempunyai aktiviti sintesis yang penting, kerana mereka mengambil bahagian dalam sintesis de novo glikoprotein, pektin, hemiselulosa dan beberapa produk sekretori dan komponen dinding sel.

Ribosom

Skema ribosom

Ribosom adalah organel yang sangat kecil, dengan bentuk sfera. Mereka biasanya menggunakan retikulum endoplasma kasar, tetapi ada yang bebas dalam sitoplasma. Mereka terdiri daripada RNA dan protein.

Ini terlibat dalam sintesis makromolekul, terutamanya protein.

Vacuole dan Tonoplast

Vakuola adalah organel multifungsi yang berpartisipasi dalam penyimpanan, pencernaan, osmoregulasi, dan pemeliharaan bentuk dan ukuran sel tumbuhan.

Banyak zat dapat disimpan di dalam organel ini: pigmen berwarna seperti anthocyanin yang mewarnai daun dan kelopak, beberapa asid organik yang berfungsi mengatur pH, beberapa bahan kimia "pertahanan" terhadap herbivora dan metabolit sekunder.

Di bawah mikroskop mereka dapat dilihat sebagai "tempat kosong" di sitosol, dengan penampilan sfera dan kadang-kadang sangat besar, kerana mereka dapat menempati hingga 90% isi padu sel.

Kerana ia adalah organel, kita mesti menganggap bahawa ia dikelilingi oleh membran, tonoplas . Membran ini bertanggungjawab untuk mengatur laluan zat antara vumen vakuolar dan sitosol, yang mana ia mempunyai beberapa protein khusus.

Vakuola juga berfungsi sebagai "organel pencernaan" sel, sehingga mereka sering memenuhi fungsi yang serupa dengan lisosom pada sel haiwan.

Mitokondria

Seperti sel sel eukariotik yang lain, sel tumbuhan mempunyai mitokondria, yang merupakan organel yang dikelilingi oleh dua membran, satu dalaman dan satu lagi luaran, yang merangkumi matriks, mereka mengkhususkan diri dalam sintesis tenaga dalam bentuk ATP dan pernafasan selular.

Organel berbentuk silinder atau elips, agak memanjang dan, dalam beberapa kes, bercabang. Mereka mempunyai genom mereka sendiri, jadi mereka mampu mengekod dan mensintesis banyak protein mereka, walaupun tidak semuanya, kerana DNA nuklear sel tersebut memberi kod untuk yang lain.

Plastid

Plastid adalah sekumpulan komponen selular yang berbeza, yang timbul dari prekursor yang dikenali sebagai proplastidia. Mereka biasanya orgnalean lebih besar daripada mitokondria, dengan membran ganda dan matriks padat yang disebut stroma . Mereka juga mempunyai genom mereka sendiri.

Kloroplas, etioplast, amiloplas, dan kromoplas tergolong dalam keluarga organel ini. Oleh itu, ini adalah organel utama yang membezakan sel tumbuhan dengan haiwan.

- Kloroplas adalah plastid yang bertanggungjawab untuk fotosintesis dan merupakan klorofil , pigmen fotosintetik yang unggul.

Skim kloroplas. Sumber: Kelvinsong / CC0, wikimedia commons

- Amiloplas adalah plastid yang berfungsi dalam penyimpanan kanji dalam tisu yang berbeza.

- Kromoplas adalah plastid yang mempunyai warna atau pigmentasi kekuningan atau oren, kerana boleh mengandungi pigmen yang berlainan di dalamnya.

- Etioplast , sebaliknya, terdapat dalam tisu "etiolated" dan sebenarnya kloroplas yang kehilangan klorofil. Dalam tisu yang tidak dibezakan mereka boleh disebut leukoplas .

Peroksisom atau Mikrobodi

Struktur asas peroksisom

Peroksisom atau mikroba adalah organel yang dikelilingi oleh membran sederhana, yang dibezakan dari vesikel mengikut ukuran dan kandungannya. Mereka biasanya dikenal sebagai peroksisom, kerana bahan kimia toksik yang disebut hidrogen peroksida (H ₂ O ₂ ) dihasilkan di dalamnya , yang berbahaya bagi sel.

Mereka adalah organel dengan sejumlah besar enzim oksidatif di dalamnya dan bertanggungjawab untuk sintesis beberapa molekul, walaupun fungsi utamanya adalah pengoksidaan dan penguraian beberapa jenis lipid, asid amino, asas nitrogen, dll.

Mereka sangat penting dalam sel-sel benih, kerana mereka bekerja dalam penukaran lemak dan lipid yang disimpan di dalamnya menjadi karbohidrat, yang merupakan sumber tenaga utama sel sel embrio.

Beberapa peroksisom yang diubah suai dikenal sebagai glikoksisom, kerana kitaran glikoksilat berlaku di dalamnya, di mana atom karbon yang berasal dari proses fotosintetik dikitar semula.

Dinding selular

Dinding sel tumbuhan. Sumber: Scuellar / CC BY-SA (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/)

Ini adalah satu lagi ciri organel sel tumbuhan (kulat juga mempunyai sel dinding, tetapi komposisinya berbeza).

Dinding sel terdiri daripada jaringan polimer yang disebut selulosa yang rumit, yang terdiri dari unit berulang gula yang disebut glukosa. Struktur ini mempunyai banyak fungsi, tetapi yang paling penting adalah menjaga struktur sel dan tisu tumbuhan dan melindunginya dari luar.

Walaupun dilihat di bawah mikroskop nampaknya strukturnya agak tipis, ia menyediakan sel tumbuhan dengan kekakuan mekanikal dan ketahanan terhadap ubah bentuk, terutama pada iklim yang berlainan.

Plasmodesmata

Pada tisu tumbuhan, saluran sitoplasma sempit dapat dilihat, dikelilingi oleh membran plasma dan menghubungkan sel-sel yang berdekatan melalui protoplasnya (semua yang ada di dalam dinding sel).

Jenis sel tumbuhan

Organisma tumbuhan mempunyai banyak jenis sel, yang merupakan hasil proses pembezaan sel, yang dikendalikan secara genetik dan persekitaran.

Ramai saintis menyedari koleksi sel tumbuhan, dan berikut adalah beberapa di antaranya:

- Sel awal atau meristematik : ia terdapat di meristems , yang merupakan pusat utama pertumbuhan dan pembelahan semua tanaman, kerana mereka berada dalam pembahagian mitotik berterusan. Dari ini sel-sel lain dari badan tumbuhan dibezakan.

- Sel yang dibezakan: semua tumbuhan mempunyai tiga jenis sel pembezaan utama yang berasal dari sel meristematik, sel parenchymal , sel collenchymal , dan sel sclerenchyma .

Sel parenchymal atau parenchymal

Ini adalah sel yang paling biasa. Sebilangan pengarang menggambarkannya sebagai "binatang beban" tumbuhan, kerana mereka adalah yang paling banyak, tetapi mereka yang paling khusus, iaitu yang paling sedikit dibezakan.

Mereka mempunyai dinding sel primer yang nipis dan tidak membina dinding sekunder. Mereka bertanggung jawab untuk "mengisi" ruang yang ada di tisu tanaman dan menyediakan struktur, sehingga mereka dapat memiliki bentuk dan ukuran yang berbeza.

Sel-sel parenchymal yang mengkhususkan diri dalam fotosintesis juga dikenali sebagai sel chlorenchyma . Sel-sel ini juga mengambil bahagian dalam penyimpanan air di akar, batang, daun, buah-buahan dan biji-bijian.

Sel Cholenchymal atau collenchymal

Mereka adalah sel yang memberikan "sokongan fleksibel" kepada tisu tumbuhan. Mereka memanjang dan mempunyai pelbagai bentuk, yang boleh berubah semasa pertumbuhan tanaman. Mereka mempunyai dinding utama yang dapat menebal dengan pemendapan selulosa tambahan.

Mereka adalah sel "lem", kerana ia adalah sel yang memberikan sokongan lebih besar daripada sel parenkim, sambil tetap menjaga kelenturan. Selalu bengkak, kerana vakuola mereka penuh dengan air.

Sel-sel Sclerenchyma

Sel-sel ini, tidak seperti dua sebelumnya, mempunyai dinding sel sekunder, yang diperkuat dengan lignin, polimer yang terdiri daripada asid yang berbeza dan molekul fenolik yang cukup heterogen. Istilah ini berasal dari bahasa Yunani "skleros" yang bermaksud "keras".

Mereka adalah sel yang kurang biasa daripada sel parenchymal dan colenchymal dan mati ketika mencapai usia matang. Mereka memberikan kekuatan struktur pada tisu yang berhenti tumbuh panjang.

Dua jenis sel sclerenchyma diketahui: serat dan sclereid . Yang pertama panjang, dengan dinding sel tebal dan ligna, menjadikannya kuat dan fleksibel.

Sclereids, sebaliknya, lebih bervariasi, secara morfologi, tetapi umumnya berbentuk kubik atau sfera. Sel-sel inilah yang membentuk kulit buah dan banyak buah. Mereka tidak fleksibel, tetapi agak sukar.

Sel dalam tisu vaskular

Tisu vaskular tumbuhan terdiri daripada sel. Ini adalah yang bertanggungjawab untuk pengaliran air dan nutrien dan mineral melalui badan sayur-sayuran.

Tisu xilem (xilem) adalah yang mengangkut nutrien air dan mineral dari akar ke seluruh tumbuhan. Tisu floem (floem), sebaliknya, mengalirkan gula dan nutrien organik dari daun ke sisa tanaman. Jumlah kedua-dua cecair tersebut dikenali sebagai getah .

The xilem terdiri daripada tracheids , yang sel-sel lama, sempit di hujung mereka. Mereka dianggap sebagai sejenis sel sclerenchyma. Sel-sel ini mati ketika mencapai kematangan sehingga apa yang "kiri" adalah "cangkang" yang dibentuk oleh dinding sel yang menebal.

Sel lain yang disebut unsur kapal juga terdapat dalam tisu ini , yang mengangkut air dan mineral lebih cepat daripada trakeid. Mereka juga mati pada usia matang, menjadikannya "tiub" berongga, lebih pendek dan lebih sempit daripada trakeid.

The floem terdiri daripada satu jenis sel dikenali sebagai unsur-unsur tiub ayak . Ini adalah sel yang aktif dan metabolik. Mereka bergabung di hujungnya untuk membentuk tabung ayak , yang melaluinya produk fotosintetik diangkut dari daun ke seluruh badan.

Rujukan

1. Alberts, B., Bray, D., Hopkin, K., Johnson, AD, Lewis, J., Raff, M., … & Walter, P. (2013). Biologi sel penting. Ilmu Garland.
2. Gunning, BE, & Steer, MW (1996). Biologi sel tumbuhan: struktur dan fungsi. Pembelajaran Jones & Bartlett.
3. Lodish, H., Berk, A., Zipursky, SL, Matsudaira, P., Baltimore, D., & Darnell, J. (2000). Biologi sel molekul edisi ke-4. Pusat Maklumat Nasional Bioteknologi, Rak Buku.
4. Nabors, MW (2004). Pengenalan botani (No. 580 N117i). Pearson ,.
5. Solomon, EP, Berg, LR, & Martin, DW (2011). Biologi (edisi ke-9). Brooks / Cole, Cengage Pembelajaran: Amerika Syarikat.