Vakuola adalah salah satu jenis struktur seluler mikroskopis yang disebut organel. Baik sel tumbuhan dan hewan dapat mengandung vakuola, tetapi vakuola jauh lebih umum pada sel tumbuhan. Mereka juga jauh lebih besar dalam sel tumbuhan dan sering mengambil banyak ruang di dalam sel.
Sel hewan tidak selalu memiliki vakuola, dan sebagian besar tidak pernah memiliki vakuola yang besar, karena akan membahayakan sel dan mengganggu fungsi sel lainnya. Sel hewan malah mungkin memiliki beberapa vakuola yang sangat kecil.
Vakuola memiliki banyak fungsi di kedua jenis sel, tetapi mereka memainkan peran yang sangat penting bagi tanaman.
TL; DR (Terlalu Panjang; Tidak Membaca)
Vakuola adalah jenis organel yang ada dalam sel eukariotik. Ini adalah kantung yang dikelilingi oleh membran tunggal yang disebut tonoplast. Vakuola melayani banyak fungsi, tergantung pada kebutuhan sel.
Dalam sel hewan, mereka kecil dan biasanya mengangkut bahan ke dalam dan ke luar sel. Dalam sel tumbuhan, vakuola menggunakan osmosis untuk menyerap air dan membengkak sampai mereka menciptakan tekanan internal terhadap dinding sel. Ini memberikan stabilitas dan dukungan sel.
Struktur Vakuola
Vakuola adalah sejenis organel yang disebut vesikel. Apa yang membedakan vakuola dari jenis vesikel lainnya adalah ukuran relatif dan umur panjangnya. Vakuola adalah kantung yang dikelilingi oleh membran tunggal yang disebut tonoplast.
Membran vakuola ini secara struktural menyerupai membran plasma yang mengelilingi setiap sel. Membran sel secara konstan mengatur apa yang masuk dan keluar dari sel dan apa yang harus tetap keluar atau masuk; ia menggunakan pompa protein untuk mendorong materi masuk atau keluar, dan saluran protein untuk memungkinkan atau memblokir masuk atau keluar materi.
Seperti membran plasma sel, tonoplast juga mengatur aliran masuk dan keluar molekul dan mikroba dengan pompa protein dan saluran protein. Namun, tonoplast tidak mengatur pintu masuk dan keluar ke sel, tetapi bertindak sebagai penjaga untuk jenis materi apa yang diizinkan masuk dan keluar dari vakuola.
Vakuola memiliki kemampuan untuk mengubah fungsinya untuk melayani kebutuhan sel. Untuk melakukannya, strategi utama mereka adalah mengubah ukuran atau bentuknya. Sebagai contoh, sel tumbuhan sering memiliki vakuola besar yang menempati sebagian besar ruang di dalam sel karena vakuola menyimpan air. Vakuola sentral dalam sel tumbuhan sering menempati 30 hingga 90 persen area di dalam sel. Jumlah ini berubah seiring dengan perubahan kebutuhan penyimpanan dan dukungan pabrik.
Peran Vakuola dalam Sel Eukariotik
Eukariotik sel mencakup semua sel yang memiliki nukleus dan organel terikat membran lainnya. Sel eukariotik terlibat dalam pembelahan sel dengan proses mitosis dan meiosis. Sebaliknya, prokariotik sel biasanya organisme uniseluler yang tidak memiliki organel yang terikat membran, dan yang bereproduksi secara aseksual melalui pembelahan biner. Semua sel hewan dan tumbuhan adalah sel eukariotik.
Ada banyak sekali spesies tumbuhan dan hewan. Selanjutnya, untuk setiap tumbuhan atau hewan, biasanya ada sejumlah sistem organ dan organ yang berbeda, masing-masing dengan jenis selnya sendiri.
Kebutuhan khusus sel untuk vakuola yang sangat mudah beradaptasi bergantung pada pekerjaan sel itu dan pada kondisi lingkungan di tubuh tumbuhan atau hewan pada waktu tertentu. Beberapa fungsi vakuola ini meliputi:
- Menyimpan air
- Menyediakan penghalang untuk zat yang perlu dipisahkan dari bagian sel lainnya
- Menghapus, menghancurkan atau menyimpan zat beracun atau produk limbah untuk melindungi bagian sel lainnya
- Menghapus protein yang terlipat dengan tidak benar dari sel
Peran Vakuola dalam Sel Tumbuhan
Tumbuhan menggunakan vakuola secara berbeda dari hewan atau organisme lain. Fungsi unik vakuola dalam sel tumbuhan membantu tumbuhan melakukan banyak hal, seperti tumbuh ke atas dengan kokoh batang, meregang ke arah sinar matahari dan memperoleh energi darinya, dan melindungi diri dari pemangsa dan kekeringan.
Sel tumbuhan umumnya mengandung satu vakuola besar yang mengisi lebih banyak ruang di dalam sel daripada organel lainnya. Vakuola sel tumbuhan terdiri dari tonoplast, yang membentuk kantung di sekitar cairan yang disebut getah sel. Getah sel mengandung air dan sejumlah zat lainnya. Ini dapat mencakup:
- garam
- Enzim
- Gula dan karbohidrat lainnya
- Lemak
- Ion
Getah sel juga dapat mengandung racun yang telah dibantu dikeluarkan oleh vakuola dari bagian sel lainnya. Racun ini dapat beroperasi sebagai mekanisme pertahanan diri untuk beberapa tanaman terhadap herbivora.
Konsentrasi ion dalam getah sel adalah alat yang berguna untuk memindahkan air masuk dan keluar dari vakuola melalui osmosis. Jika konsentrasi ion lebih tinggi di dalam vakuola, air bergerak melalui tonoplast ke dalam vakuola. Jika konsentrasi ion lebih tinggi di sitoplasma di luar vakuola, air bergerak keluar dari vakuola. Vakuola membesar atau menyusut saat air bergerak masuk atau keluar.
Proses osmosis untuk mengatur ukuran vakuola menghasilkan jumlah tekanan internal yang diinginkan pada dinding sel. Ini dikenal sebagai tekanan turgor, dan menstabilkan sel dan meningkatkan struktur tanaman. Meningkatkan tekanan turgor vakuola juga dapat membantu menstabilkan sel selama periode pertumbuhan sel. Vakuola besar juga berfungsi untuk mempertahankan struktur sel, dengan mengelompokkan organel lain ke lokasi optimalnya di dalam sel.
Peran Vakuola dalam Sel Hewan
Sementara vakuola tumbuhan mudah diidentifikasi karena banyaknya ruang yang mereka ambil di dalam sel, sel hewan tidak akan mendapat manfaat dari vakuola pusat yang besar. Hal ini terutama benar karena sel-sel hewan tidak memiliki dinding sel untuk memberikan tekanan balik pada tekanan turgor vakuola besar, dan sel-sel hewan pada akhirnya akan meledak. Sel hewan mungkin tidak memiliki vakuola, atau mungkin memiliki beberapa vakuola, tergantung pada fungsi dan kebutuhan sel.
Alih-alih beroperasi sebagai elemen struktural, vakuola dalam sel hewan berukuran kecil dan menghabiskan sebagian besar waktunya menyediakan transportasi masuk dan keluar sel untuk berbagai bahan organik. Ada dua jenis transportasi yang disediakan vakuola: eksositosis dan endositosis.
Eksositosis adalah metode dimana vakuola memindahkan bahan keluar dari sel. Bahan-bahan ini sering merupakan bahan yang tidak diinginkan seperti limbah, atau molekul yang ditujukan untuk sel lain atau cairan ekstraseluler. Selama eksositosis, vakuola menyiapkan beberapa molekul untuk melepaskan sinyal yang akan diterima oleh sel lain, yang akan mengambil molekul tersebut.
Endositosis adalah proses kebalikan dari eksositosis, di mana vakuola membantu membawa bahan organik ke dalam sel hewan. Dalam kasus molekul sinyal yang dikemas dan dilepaskan oleh vakuola sel, vakuola sel yang berbeda dapat menerima molekul dan membawanya ke dalam sel.
Endositosis merupakan fungsi penting vakuola pada sel hewan karena berperan dalam kekebalan terhadap penyakit menular. Vakuola dapat membawa bakteri dan mikroba lain ke dalam sel sambil menjaga sisa sel tetap aman. Di dalam vakuola, enzim bekerja untuk menghancurkan patogen berbahaya.
Vakuola juga melindungi hewan dari penyakit dan bahaya dengan cara yang sama dengan memecah makanan potensial dan racun lainnya, dengan penghalang tonoplast menjaga molekul penyerang dari sisa rest sel.