Arsitektur Dinding Sel

Posted: Desember 22, 2008 in Biologi
Tag:

Arsitektur Dinding Sel dapat Memperpanjang Coleoptile pada tanaman jagung (Zea mays).

Penyusun dinding sel utama pada tanaman ini terdiri atas mikrofibril selulosa, glucuronoarabinoxylans ( GAXs), dan campuran antara pertalian dari b-glucans, bersama-sama dengan sejumlah lebih xyloglucans, glucomannans, pektin, dan suatu jaringan dari unsur polyphenolic.

Bahan kimia yang terkandung dalam jaringan epidermis dengan mesofil berbeda hal ini diungkapkan berdasarkan hasil distribusi kelimpahan bahan kimia yang ditemukan dengan menggunakan mikrospectroscopy inframerah. Perbedaan distribusi ini ditemukan pada bagian coleoptile tanaman jagung.

Glucomannans dan asam uronic yang mengalami esterifikasi jumlahnya lebih berlimpah pada bagian epidermis sedangkan b-glucans jumlahnya lebih melimpah pada jaringan mesofil. Hal ini ditetapkan berdasarkan lokalisasi glucan yang telah ditetapkan oleh immunocytochemistry di (dalam) mikroskop elektron dengan pengujian kadar logam biokimia secara kuantitatif.

Percobaan ini menggunakan pancaran scanning emisi elektron secara mikroskopi, microspectroscopy inframerah, dan pengamatan terhadap karakteristik biokimia pada rangkaian polimer yang kemudian dapat menandai ciri khas struktur dinding sel epidermis.

Serangkaian proses ekstraksi polisakarida yang spesifik dengan enzim pencernaan dari b-glucans menghasilkan dua daerah beda di dalam dinding sel. pertama, daerah yang kaya akan b-glucans, yang jumlahnya sama besar dengan GAXs, dengan jumlah arabinosyl dan glucomannans yang rendah disekitar mikrofibril. ke dua, unsur GAX yang digantikan dengan residu arabinosyl dan glucomannan tambahan yang menyediakan suatu daerah interstitial yang saling behubungan dengan b-glucan pada penutup mikrofibril. Hasil ini dijadikan sebagai model untuk menjelaskan mekanisme dinding sel secara biokimia dan biofisika pada pengenduran pertumbuhan sel pada coleoptile tanaman jagung.

Pada dinding sel primer angiospermae dibangun oleh unsur polisakarida dan phenolic. Dinding sel pada monocotil ditandai dengan adanya selulosa microfibrils yang diikat oleh glucuronoarabinoxylans ( GAXs) dan suatu jaringan yang tersusun atas unsur polyphenolic. b-glucans pada awalnya tidak ditemukan pada sel meristematik tetapi hanya 20 % yang mengeringkan massa dinding sel pada masa pemanjangan coleoptile.

Coleoptile biasanya digunakan sebagai model untuk melakukan pengujian terhadap perubahan yang dinamis pada arsitektur sel selama terjadinya masa pemanjangan sel, adanya perubahan komposisi polimer dan bangunan pada organ/ bagian sel menandakan bahwa bagian tanaman tersebut mengalami pengembangan sel.

Bahan dan Metoda :

Benih jagung hybrida direndam semalam dalam air pada suhu lingkungan (30o C) dan disimpan pada tempat gelap. Coleoptile akan dihasilkan dengan panjang sekitar 3,5 cm. Kemudian Coleoptile di kupas dengan mengambil bagian mesofil dan epidermis kemudian di masukkan kedalam air yang telah diionisasi. Ambil bagian lengkap dengan epidermis atau tanpa epidermis atau hanya mesofil saja atau kedua-duanya. Untuk proses ekstraksi kulit epidermis di apungkan pada media ekstraksi, tapi sebelumnya kulit epidermis ini dipanaskan pada suhu 65o C di dalam air yang berionisasi dan sel mesofil diproses melalui FTIR atau FESEM, sedangkan unsur pectic diekstraksi dari HCl dengan pH 7 atau dengan 100mM CDTA didalam 20 mm fosfat kalium. Sedikitnya 30 kulit yang telah mengalami perawatan di gunakan untuk FTIR dan studi biokimia.

Bila dilakukan proses dengan FESEM, bagian kulit epidermis yang kering diberi perlakuan dengan Asam asetat selulosa, kemudian dibekukan dalam N2 cair pada suhu – 210o C. Kemudian direkam pada Semmicrographs pada 5kV dengan menggunakan gulungan film untuk merekam komposisi dan kandungan sel epidermis tersebut.

Pendeteksian adanya kandungan tertentu atau b-glucans pada dinding sel dapat dilakukan dengan antibodi monoklonal dengan serum albumin yang diberi asetil. Kemudian banyaknya butiran atau komposisinya dapat dilihat dengan melakukan scanning mikroskopi.

Hasil :

Dinding Sel epidermis dan mesofil berbeda secara kimiawi. sekitar 30% sellulosa ditemukan berkumpul pada bagian sel mesofil sedangkan pada sel epidermis dengan dinding yang tebal ditemukan hampir 60% sellulosa. Epidermis mengandung + 60 mg dari b-glucan per mg dinding sel, sedangkan sel mesofil berisi hampir 200 mg dari b-glucan per mg dinding sel. Perbandingan ini menentukan struktur dari dinding sel dan pemanjangan sel coleoptile pada tanaman jagung, polisakarida yang netral dari epidermis dan sel mesofil pada pemanjangan sel pada tanaman jagung.

Diskusi :

Komposisi polisakarida selulosa dan non-sellulosa dan unsur phenolic di dalam Coleoptile tanaman jagung didasarkan semata-mata pada campuran sel epidermis, mesofil dan ikatan pembuluh. Lapisan mesofil berisi lebih sedikit metil atau phenolic ester, dan lebih sedikit campuran cincin phenolic, dibanding sel epidermis dan ikatan pembuluh beberapa komponen karbohidrat.

Metil ester ditemukan dalam jumlah sedikit pada sel epidermis dan memiliki komposisi polisakarida 82% dibandingkan pada sel mesofil hanya 75%. Campuran phenolic yang ditemukan pada jaringan vaskuler/ikatan pembuluh menyebabkan terjadinya struktur lignifikasi pada dinding sel. Perbedaan yang utama dapat dilihat dari meningkatnya sejumlah glucomannans di dalam epidermal dinding sel, dan peningkatan b-glucans di dalam mesofil dinding sel.

corn21Bahan kimia berupa sellulosa mikrofibril dibelah oleh suatu enzim endo-b-d-glucanase, yang dapat menyebabkan dinding sel kendur dan membiarkan tekanan turgor samapai keseluruh sel. Dua pengamatan yang mendukung hipotesis ini diantaranya exo- dan endo-b-d-glucanase polipeptida dan aktivitas dinding sel selama pertumbuhan ( Inouhe dan Nevins, 1998), dan polyclonal antisera yang mengikat pada enzim ini dapat menghalangi pertumbuhan ( Hoson et al., 1992). Bagaimanapun, mekanisme dengan antisera dapat menghalangi pertumbuhan belum pernah diketahui secara memuaskan dan belum diketahui jelas dimana dan pada bagian mana di dalam jaringan tumbuhan hal ini masih dibutuhkan penelitian dan percobaan pada tahap selanjutnya.

Jadi struktur dinding sel yang terdiri atas bahan kimia dan komposisinya yang berbeda berpengaruh terhadap pembentukan dinding sel terutama pada masa pemanjangan sel pada coleoptile.

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s