TUGAS EKSTRASEL

EKSTRASEL DAN DINDING SEL
Sel adalah suatu mesin kimia. Sel memperoleh bahan dan energi dari lingkungannya dan mengubahnya di dalam sel melalui proses kimia yang merupakan metabolisme dari sel-sel tersebut. Pada akhirnya sel-sel tersebut mengembalikan sebagian dari hasil akhir proses itu kepada lingkungannya.
Lingkungan suatu sel selamanya berupa cairan, tiap sel hidup dari organisme dan dikelilingi oleh suatu cairan. Sebagai contoh sel-sel badan kita terdapat di dalam cairan interstisium yang berasal dari darah. Sel kulit yang terletak paling luar adalah sel-sel mati, di bawah lapisan sel-sel mati inilah terdapat sel-sel hidup yang sebagaimana halnya dengan sel hidup lainnya, selalu berada di dalam suatu cairan. Dan kenyataannya di mana terdapat sel-sel hidup yang langsung berhubungan dengan dunia luar, seperti pada epitel yang melapisi saluran-saluran pernapasan dan kornea mata, ada sel kelenjar yang selalu menjaga agar permukaan tersebut tetap basah. Nama umum dari cairan yang mengelilingi sel-sel itu adalah cairan ekstrasel atau CES. Tiap molekul atau ion yang diperlukan suatu sel diperoleh dari cairan ekstrasel ini dan hasil atau limbah yang dibuat oleh sel ditampung dalam cairan tersebut.

A. KOMPOSISI CAIRAN EKSTRASEL ( CES )
Komponen utama dari CES adalah air. Di dalam pelarut ini terdapat molekul-molekul dan ion-ion yang diperlukan sel-sel dalam melaksanakan fungsinya, yaitu :
1. Gas, yang paling penting adalah oksigen dan karbondioksida.
2. Berbagai ion anorganik, diantaranya terdapat ion-ion natrium (Na+), klor ( Cl-), kalium (K-), kalsium (Ca+), dan yang lainnya dalam jumlah yang berarti.
3. Zat-zat organik seperti makanan dan vitamin
Makanan adalah zat organik yang merupakan sumber energi bagi sel dan sumber bahan yang diperlukan untuk pertumbuhan dan perbaikan sel. Vitamin adalah molekul organik kecil yang tidak dapat dibuat dari makanan oleh organisme, dan diperlukan dalam jumlah kecil.
Di samping tiga jenis komponen tersebut di atas, cairan ekstrasel mengandung juga hormon. Hormon-hormon adalah molekul-molekul yang dihasilkan oleh sel-sel tertentu dan dikeluarkan ke dalam cairan ekstrasel dan yang mempengaruhi aktivitas metabolisme sel-sel lain.
Hormon (dari bahasa Yunani, όρμή: horman - "yang menggerakkan") adalah pembawa pesan kimiawi antarsel atau antarkelompok sel. Semua organisme multiselular, termasuk tumbuhan, memproduksi hormon. Hormon berfungsi untuk memberikan sinyal ke sel target yang selanjutnya akan melakukan suatu tindakan atau aktivitas tertentu.
Tindakan yang dilakukan karena pesan hormon sangat bervariasi, termasuk di antaranya adalah perangsangan atau penghambatan pertumbuhan serta apoptosis (kematian sel terprogram), pengaktifan atau penonaktifan sistem kekebalan, pengaturan metabolisme dan persiapan aktivitas baru (misalnya terbang, kawin, dan perawatan anak), atau fase kehidupan (misalnya pubertas dan menopause). Pada banyak kasus, satu hormon dapat mengatur produksi dan pelepasan hormon lainnya.
Hormon juga mengatur siklus reproduksi pada hampir semua organisme multiselular.
Pada hewan, hormon yang paling dikenal adalah hormon yang diproduksi oleh kelenjar endokrin vertebrata. Walaupun demikian, hormon dihasilkan oleh hampir semua sistem organ dan jenis jaringan pada tubuh hewan. Molekul hormon dilepaskan langsung ke aliran darah, walaupun ada juga jenis hormon - yang disebut ektohormon (ectohormone) - yang tidak langsung dialirkan ke aliran darah, melainkan melalui sirkulasi atau difusi ke sel target.
Pada prinsipnya pengaturan produksi hormon dilakukan oleh hipotalamus (bagian dari otak). Hipotalamus mengontrol sekresi banyak kelenjar yang lain, terutama melalui kelenjar pituitari, yang juga mengontrol kelenjar-kelenjar lain. Hipotalamus akan memerintahkan kelenjar pituitari untu mensekresikan hormonnya dengan mengirim faktor regulasi ke lobus anteriornya dan mengirim impuls saraf ke posteriornya dan mengirim impuls saraf ke lobus posteriornya.
Pada tumbuhan, hormon dihasilkan terutama pada bagian tumbuhan yang sel-selnya masih aktif membelah diri (pucuk batang/cabang atau ujung akar) atau dalam tahap perkembangan pesat (buah yang sedang dalam proses pemasakan). Transfer hormon dari satu bagian ke bagian lain dilakukan melalui sistem pembuluh (xilem dan floem) atau transfer antarsel. Tumbuhan tidak memiliki kelenjar tertentu yang menghasilkan hormon.
-FaktorRegulasi
Faktor regulasi adalah senyawa kimia yang mengontrol produksi sejumlah hormon yang memiliki fungsi penting bagi tubuh. Senyawa tersebut dikirim ke lobus anterior kelenjar pituitari oleh hipotalamus. Terdapat 2 faktor regulasi, yaitu faktor pelepas (releasing factor) yang menyebabkan kelenjar pituitari mensekresikan hormon tertentu dan faktor penghambat (inhibiting factor) yang dapat menghentikan sekresi hormon tersebut. Sebagai contoh adalah FSHRF (faktor pelepas FSH) dan LHRF (faktor pelepas LH) yang menyebabkan dilepasnya hormon FSH dan LH .
-HormonAntagonistik
Hormon antagonistik merupakan hormon yang menyebabkan efek yang berlawanan, contohnya glukagon dan insulin. Saat kadar gula darah sangat turun, pankreas akan memproduksi glukagon untuk meningkatkannya lagi. Kadar glukosa yang tinggi menyebabkan pankreas memproduksi insulin untuk menurunkan kadar glukosa tersebut.
Konsentrasi ion hidrogen dari CES dan suhunya juga merupakan faktor penting bagi kesehatan sel. Mekanisme pertukaran zat antara sel dengan CES terjadi melalui lima proses, yaitu : difusi, osmosis, transpor aktif, endositosis dan eksositosis.
a) Difusi
Difusi dapat terjadi karena gerakan acak kontinu yang menjadi ciri khas semua molekul yang tidak terikat dalam suatu zat padat. Tiap molekul bergerak secara lurus sampai ia bertabrakan dengan molekul glukosa lain, dengan molekul air atau dengan molekul selulosa.

b) Osmosis
Osmosis adalah difusi dari tiap pelarut melalui suatu selaput yang permeabel secara diferensial. Membran sel yang meloloskan molekul tertentu, tetapi menghalangi molekul lain dikatakan permeabel secara diferensiasial.
c) Transpor aktif
Transfor aktif adalah pergerakan atau pemindahan yang menggunakan energi untuk mengeluarkan dan memasukkan ion –ion dan molekul melalui membran sel yang bersifat permeabel dengan tujuan memelihara keseimbangan molekul kecil di dalam sel. Transpor aktif dipengaruhi oleh muatan listrik di dalam dan di luar sel, dimana muatan listrik ini ditentukan oleh ion natrium (Na+), ion kalium (K+), dan ion klorin (Cl-). Keluar masuknya ion Na+ dan K+ diatur oleh pompa natrium-kalium. Transpor aktif dapat berhenti jika sel didinginkan, mengalami keracunan, atau kehabisan energi.
Transpor aktif memerlukan molekul pengangkut berupa protein integral pada membran, dimana di dalam molekul ini, terdapat situs pengikatan. Proses transport aktif dimulai dengan pengambilan tiga ion Na+ dari dalam sel dan menempati situs pengikatan pada protein integral. Energi diperlukan untuk mengubah bentuk protein integral pada membran yang sebelumnya membuka ke arah dalam sel menjadi membuka ke bagian luar sel. Selanjutnya, ion Na+ terlepas dari situs pengikatan dan keluar dari protein integral menuju ke luar sel. Kemudian dari luar sel, dua ion K+ menempati situs pengikatan di protein integral. Bentuk protein integral berubah, dari sebelumnya membuka ke arah luar menjadi membuka ke arah dalam sel dan ion kalium dilepaskan ke dalam sel. Enzim yang berperan dalam memompa ion natrium keluar dan ion kalium ke dalam sel harus memiliki berbagai sifat sebagai pemompa, yaitu: Pertama, enzim harus mempunyai suatu tempat di mana ia dapat mengikat ion yang akan diangkut. Kedua, enzim itu harus mampu mengangkut ion dari satu sisi membran ke sisi lain. Ketiga, ikatan ion pada enzim di tempat di mana ia mengambil ion itu harus lebih kuat daripada di tempat di mana ion itu dilepaskan. Keempat, harus tersedia energi yang diperlukan untuk proses ini.
d) Endositosis
Endositosis adalah transpor makromolekul dan materi yang sangat kecil ke dalam sel dengan cara membentuk vesikula baru dari membran plasma. Langkah-langkahnya pada dasarnya merupakan kebalikan dari eksositosis. Sebagian kecil luas membran plasma terbenam ke dalam membentuk kantong. Begitu kantong ini semakin dalam, kantong ini terjepit membentuk vesikula yang berisi materi yang didapat dari luar selnya. Endositosis dibutuhkan untuk berbagai macam fungsi yang penting bagi sel, karena endositosis dapat meregulasi berbagai macam proses seperti pengambilan nutrisi, adhesi dan migrasi sel, reseptor sinyal, masuknya patogen, neurotransmisi, presentasi antigen, polaritas sel, mitosis, pertumbuhan dan diferensiasi, dan masuknya obat.
Terdapat tiga jenis endositosis, yaitu:
• Fagositosis ("pemakanan seluler") merupakan proses di mana sel menelan suatu partikel dengan kaki semu (pseudopod) yang membalut di sekeliling partikel tersebut dan membungkusnya di dalam kantong berlapis-membran yang cukup besar untuk bisa digolongkan sebagai vakuola. Partikel itu dicerna setelah vakuola bergabung dengan lisosom yang mengandung enzim hidrolitik.
• Pinositosis ("peminuman seluler") merupakan proses di mana sel "meneguk" tetesan fluida ekstraseluler dalam vesikula kecil. Karena salah satu atau seluruh zat terlarut yang larut dalam tetersan tersebut dimasukkan ke dalam sel, pinositosis tidak bersifat spesifik dalam substansi yang ditranspornya.
• Endositosis yang diperantrai reseptor membutuhkan reseptor yang disebut ligan.
e) Eksositosis
Eksositosis adalah kebalikan dari endositosis. Artinya pengeluaran zat dari dalam sel, proses ini tergolong transfor aktif yaitu perpindahan molekul atau ion dengan menggunakan energi dari sel itu. Dan eksositosis dapat melawan gradien kadar (konsentrasi rendah ke tinggi).

B. KOMPONEN ECM
ECM merupakan suatu matriks ekstrasel yang berbatasan dengan membran plasma. Komponen ECM diproduksi intrasel, dan disekresi ke ECM melalui exocytosis. Setelah dikeluarkan mereka kemudian agregat dengan matriks yang ada. ECM terdiri dari protein dan glukosaminoglikan (GAG).
• proteoglikan
GAG adalah karbohidrat polimer dan biasanya menempel pada protein matriks ekstraseluler membentuk proteoglikan. Proteoglikan memiliki muatan negatif bersih yang menarik ion natrium yang bermuatan positif (Na +) yang menarik molekul air melalui osmosis, menjaga ECM dan sel penduduk terhidrasi. Proteoglikan juga dapat membantu untuk menangkap dan menyimpan faktor pertumbuhan dalam ECM.
Ciri umum GAG, yaitu :
- Diproduksi di dalam sel
- Mengandung gula sulfat dan disakarida
- Berikatan secara kovalen
- Merupakan rantai polisakarida yang tidak bercabang
Proteoglikan terbentuk dari ikatan kovalen rantai GAGs dengan protein bagian tengah yang merupakan rantai polipeptida proteoglikan. Laminin merupakan tiga rantai polipeptida dan fibronektin terikat pada protein reseptor.
• Protein fibrosa
a. Kolagen merupakan protein berbentuk serabut yang banyak terdapat di dalam atriks ekstraseluler jaringan tubuh hewan multiseluler.
b. Elastin, komponen utamanya adalah protein yang terdapat di sekitar membran plasma.setelah disekresikan ke ruang matriks ekstraselular dan digabungkan menjadi serabut elastin, agar menjadi anyaman serabut dan lembaran yang kuat untuk mencegah jaringan robek.
c. Fibronektin dan laminin
Merupakan glikopotein.
- Fibronektin plasma yang terdapat di darah dan cairan tubuh
- Fibronektin matriks
- Fibronektin permukaan sel


Gambar : Matriks ekstraseluler
Matriks ekstraseluler :
• suatu matriks di luar sel yang berbatasan dengan membran plasma.
• ECM eg. Tendon, tulang lunak, stroma kornea
• berperan dalam menentukan bentuk dan aktivitas sel.
• Mempertahankan kondisi sel yang telah terdeferensiasi dan mempertahankan kemampuan sel untuk menghasilkan produknya

Berbagai jenis proteoglycan ditemukan dalam matriks ekstraseluler, yaitu :
- sulfat heparan
heparan sulfat (HS) adalah linear polisakarida yang ditemukan di semua jaringan hewan. Itu terjadi sebagai proteoglycan (PG) di mana dua atau tiga HS rantai dipasang di dekat permukaan sel atau protein matriks ekstraseluler. HS berfungsi mengatur berbagai aktivitas biologi, termasuk proses perkembangan, angiogenesis , pembekuan darah dan tumor metastasis .
- Chondroitin sulfat
Chondroitin sulfat memberikan kontribusi terhadap kekuatan tarik tulang rawan, tendon , ligamen dan dinding aorta . Mereka juga telah diketahui mempengaruhi neuroplastisitas .
• Non-proteoglycan polisakarida
- asam Hyaluronic
asam Hyaluronic (atau "Hyaluronan") adalah polisakarida yang terdiri dari residu alternatif asam D-glukuronat dan N-asetilglukosamin, dan tidak seperti GAG lain tidak ditemukan sebagai sebuah proteoglycan. asam Hyaluronic di ruang ekstraseluler menganugerahkan pada jaringan kemampuan untuk menahan kompresi dengan menyediakan menangkal turgor (pembengkakan) gaya dengan menyerap sejumlah besar air. Hyaluronic Asam demikian ditemukan dalam kelimpahan di ECM sendi load-bearing. Ini juga merupakan komponen utama gel interstisial. Hyaluronic asam ditemukan pada permukaan bagian dalam membran sel dan translokasi keluar dari sel selama biosintesis. Asam Hyaluronic bertindak sebagai isyarat lingkungan yang mengatur perilaku sel selama perkembangan embrio, proses penyembuhan, peradangan dan tumor pembangunan. Berinteraksi dengan reseptor transmembran tertentu.
- Serat Kolagen
Kolagen biasanya terdapat pada kebanyakan hewan, yang berlimpah protein yang paling dalam ECM. Bahkan, kolagen merupakan protein yang paling berlimpah dalam tubuh manusia dan menyumbang 90% dari kandungan protein matriks tulang. Collagens hadir dalam ECM sebagai protein berhubung dengan urat saraf dan memberikan dukungan struktural untuk sel-sel penduduk. Kolagen adalah exocytosed dalam prekursor formulir ( procollagen ), yang kemudian dibelah oleh procollagen protease untuk memungkinkan perakitan ekstraseluler. Penyakit seperti imperfecta osteogenesis dan bullosa epidermolysis dihubungkan dengan cacat genetik dalam kolagen-encoding gen . Kolagen yang dapat dibagi menjadi beberapa keluarga menurut jenis struktur mereka membentuk:
1. Berhubung dgn urat saraf (Type I, II, III, V, XI)
2. Facit (Tipe IX, XII, XIV)
3. Rantai pendek (Type VIII, X)
4. Basement membran (Tipe IV)
5. Lainnya (Tipe VI, VII, XIII)
- elastin
Elastins , berbeda dengan kolagen, memberikan elastisitas pada jaringan, yang memungkinkan mereka untuk meregangkan ketika diperlukan dan kemudian kembali ke keadaan aslinya. Hal ini berguna dalam pembuluh darah , yang paru-paru , di kulit , dan nuchae ligamentum , dan jaringan ini mengandung jumlah yang tinggi elastins. Elastins disintesis oleh fibroblast dan otot polos sel. Elastins sangat larut, dan tropoelastins disekresikan di dalam molekul pendamping , yang melepaskan molekul prekursor pada kontak dengan serat elastin matang. Tropoelastins kemudian deaminated menjadi dimasukkan ke dalam untai elastin. Penyakit seperti laxa Cutis dan sindrom Williams berkaitan dengan tidak ada elastin serat atau kekurangan dalam ECM.
- fibronektin
Fibronectins adalah protein yang menghubungkan sel dengan serat kolagen dalam ECM, yang memungkinkan sel untuk bergerak melalui ECM. Fibronectins mengikat kolagen dan sel permukaan integrins , menyebabkan reorganisasi sel sitoskeleton dan memfasilitasi gerakan sel. Fibronectins disekresikan oleh sel-sel dalam dilipat, bentuk tidak aktif. Mengikat molekul fibronektin integrins terungkap, yang memungkinkan mereka untuk membentuk dimer sehingga mereka dapat berfungsi dengan baik. Fibronectins juga membantu di lokasi cedera jaringan dengan mengikat trombosit selama pembekuan darah sel gerakan memfasilitasi dan ke daerah yang terkena selama penyembuhan luka.
- laminin
Laminins adalah protein ditemukan di lamina basal dari hampir semua binatang. Daripada membentuk serat kolagen seperti, laminins membentuk jaringan struktur web seperti itu menahan kekuatan tarik pada lamina basal. Mereka juga membantu dalam adhesi sel. Laminins mengikat lainnya ECM komponen seperti kolagen, nidogens, dan entactins .
- adhesi sel untuk ECM
Banyak sel mengikat untuk komponen matriks ekstraseluler. adhesi sel dapat terjadi dalam dua cara; oleh adhesi fokus , menghubungkan ECM untuk aktin filamen dari sel, dan hemidesmosomes , menghubungkan ECM untuk filamen intermediate seperti keratin . Ini-untuk-ECM adhesi sel diatur oleh sel tertentu permukaan molekul adhesi selular (CAM) yang dikenal sebagai integrins . Integrins adalah sel sel protein permukaan yang mengikat struktur ECM, seperti fibronektin dan laminin, dan juga untuk integrin protein pada permukaan sel lain.
- jenis ECM Cell terlibat dalam pembentukan
Ada banyak jenis sel yang memberikan kontribusi pada pengembangan berbagai jenis matriks ekstraseluler ditemukan dalam kebanyakan jenis jaringan. Komponen lokal ECM menentukan properti dari jaringan ikat.
Fibroblas adalah jenis sel yang paling umum dalam ECM jaringan ikat, di mana mereka mensintesis, memelihara dan memberikan kerangka struktural; fibroblas mengeluarkan prekursor komponen dari ECM, termasuk zat tanah . kondrosit ditemukan di tulang rawan dan menghasilkan matriks cartilagenous. osteoblas bertanggung jawab untuk pembentukan tulang.
C. MATRIKS EKSTRASELULAR BERKOMUNIKASI
Komunikasi dimediasi oleh adanya kontak
• Adhesi sel menyebabkan terjadinya respon seluler

Dimediasi ECM (ekstraseluler matriks)
Matrik ekstraseluler berpengaruh terhadap cara sel menjalani kehidupannya dan bagaimana sel berkomunikasi dengan sel lainnya.
• Matriks ekstraseluler terdapat di antara semua sel dan jaringan
• Merupakan network proteins & karbohidrat
• Terspesialisasi sebagai lamina basal, membrane basal
• Mengatur komunikasi interseluler
Transduksi sinyal melalui reseptor permukaan. Ketika sebuah ligan yang tidak permeable terhadap membrane (misal hormone peptida) berikatan dengan reseptor, maka akan mengaktifkan reseptor tersebut. Aktivasi ini biasanya melibatkan perubahan formasi protein. Perubahan ini memiliki implikasi yang berbeda tergantung pada ligan dan reseptor. Misalnya dapat menyebabkan reseptor/ligan berikatan dengan protein lain (misalnya enzim) menyebabkan kompleks reseptor teraktivasi. Kompleks reseptor yang teraktivasi selanjutnya mengaktifkan efektor (enzim) yang mengakibatkan perubahan fisiologi sel. Atau dapat langsung mengakibatkan aktivasi faktor transkripsi yang mengatur aktivitas gen.
Tipe reseptor permukaan
Terdapat beberapa tipe reseptor permukaan yaitu:
• Reseptor yang berhubungan dengan ion channel
• Resptor yang berkaitan dengan G-Protein
• Reseptor yang berhubungan dengan tirosin kinase
Reseptor yang berhubungan dengan ion channel
Pada tipe ini reseptor adalah sebuah ion channel. Ligan berikatan pada reseptor dan membuka channel. Akibatnya ion mengalir ke dalam sel, berikatan dengan berbagai protein dan mengaktifkan berbagai protein.
G-Protein Coupled Receptor (GPCR)
Reseptor ini juga disebut G-Protein Linked Receptor (GPLR). Pada tipe ini reseptor menggunakan G protein sebagai intermediet. Ligan berikatan dengan reseptor membentuk Ligand/Receptor complex binds G protein. G protein diaktifkan dan berikatan dengan efektor (dapat berupa enzim). Selanjutnya enzim menjadi aktif.
G Proteins dan Siklus G protein
G protein berada pada membrane sel dan memediasi fungsi G protein linked receptors (GPCRs). G protein merupakan heterotrimeric karena terdiri dari tiga subunit yang berbeda. Subunit-subunit tersebut adalah α, β, γ. Subunit α merupakan komponen enzimatik. Subunit ini mengikat GTP dan menghidrolisisnya menjadi GDP. Subunit β dan γ tetap berikatan satu sama lain dan berasosiasi dengan subunit α saat berikatan dengan GDP. Tipe G protein linked receptors ini berupa protein membrane yang bekerjasama dengan protein G dan protein lainnya, biasanya sebuah enzim (atau disebut juga efektor). Jika tidak ada molekul sinyal ekstraseluler spesifik untuk reseptor, protein berada dalam keadaan tidak aktif. Protein G inaktif memiliki satu molekul GDP yang terikat padanya. Jika molekul sinyal terikat pada reseptor, reseptor akan berubah bentuk sehingga reseptor ini mengikat dan mengaktifkan G protein. Satu molekul GTP menggantikan GDP pada protein G. Protein G aktif mengikat dan mengaktifkan enzim dan memicu langkah selanjutnya dalam jalur dan menghasilkan respon sel. Protein G kemudian mengkatalis hidrolisis GTP dan melepaskannya dari enzim, sehingga siap digunakan kembali.
Reseptor tirosin kinase
Reseptor untuk faktor pertumbuhan sering berupa reseptor tirosin kinase yaitu salah satu kelas reseptor membrane plasma yang dicirikan dengan adanya aktivitas enzimatik. Bagian dari protein reseptor pada sisi sitoplasmik membrane berfungsi sebagai enzim yang disebut tirosin kinase yang mengkatalisis transfer gugus fosfat dari ATP ke asam amino tirosin pada protein substrat. Reseptor tirosin kinase merupakan reseptor membrane yang melekatkan fosfat ke protein tirosin.
Sebelum molekul sinyal terikat, reseptor merupakan polipeptida tunggal. Pengikatan molekul sinyal pada reseptor tidak mengakibatkan perubahan konformasi untuk mengaktifkan sisi sitoplasmik secara langsung. Aktivasi terjadi karena pengikatan ligan menyebabkan dua polipeptida mengumpul membentuk dimer. Pengumpulan ini mengaktifkan tirosin kinase dari kedua polipeptida yang kemudian memfosforilasi tirosin pada ekor polipeptida lainnya

gambar : penyampaian informasi kedalam sel
D. HUBUNGAN EKSTRASEL DENGAN JARINGAN
Kumpulan dari sel yang mempunyai struktur dan fungsi yang sama disebut jaringan. Jaringan tidak hanya dibangun oleh sekelompok sel, tetapi pada ruang ekstraseluler di lengkapi oleh jalinan rumit makromolekul yang disebut Matrik ekstraseluler, matrik ini merupakan berbagai jenis protein dan polisakarida yang disekresikan oleh sel-sel pada jaringan tersebut.
Protein membran memiliki kemampuan bergerak, sehingga dapat berpindah tempat, berasosiasi dengan lipid bilayer, yaitu :
1. Protein integral
Membentuk suatu saluran struktural yang dilewati oleh bahan yang larut dalam air, terutama ion, yang dapat berdifusi antara cairan ekstraseluler dan cairan intraseluler
2. Protein porifer
Sebagai pengangkut bahan-bahan ke arah yang berlawanan dengan arah difusi yang sebenarnya yang disebut transfor aktif.

a. Jaringan Ikat
Jaringan ikat adalah jaringan yang berfungsi mengikat dan menyokong jaringan lain dan kaya akan matriks. Jaringan ikat terdiri dari 3 unsur utama, yaitu matriks ekstraseluler, sel-sel penyokong dan serabut protein. Serabut proteinnya (fibra) terdiri dari serat kolagen, serat elastik dan serat retikuler. Sel-sel pada suatu jaringan atau organ dapat mengadakan hubungan dengan sesama sel maupun dengan substansi antar selnya.
Pada jaringan pengikat pertautan antar sel dengan matriks ekstra sel atau substansi antar sel sangat melimpah, sedangkan sel yang tersebar di dalamnya sangat jarang. Matriks ini banyak mengandung polimer yang berupa serabut- serabut (polimer yi kolagen). Pada jaringan ikat, matriks lah yang menahan tekanan yang mengenainya. Sel-sel jaringan ikat ini melekat pada bagian matriksnya.
Jaringan epithelium pertautan antar sel dengan adanya anyaman filamen sitoskeletal yg terikat pada permukaan dalam dari membran sel di tempat adanya pertautan antar sel.
Pertautan dapat dibedakan atas 3 macam, yaitu
1. Pertautan Penyumbat
2. Pertautan Penambat
3. Pertautan Penghubung
Macam- macam penghambat, yaitu :
a. Pertautan penyumbat
Jaringan epithelium memiliki fungsi sebagai penghalang yang pemilih. Pertautan sumbat juga merintangi perpindahan molekul protein selaput sel dan zat-zat kimia yg berada disebelah menyebelah .
Pertautan sumbat terdiri atas untaian beranastomosis yg mengelilingi daerah
apikal sel epithelium.
Permeabilitas pertautan sumbat bervariasi. Epithelium intestinum > epithelium
kantung kemih
Terdapat 2 model pertautan sumbat:
• Terdiri dari deretan protein trans - membran dari sel yg berdampingan
• Di tempat pertautan selaput sel A menyatu dengan selaput sel B, dipusat pertautan fosfolipida belahan ekstrasitoplasmik mem-bentuk misel atau molekul protein (aktin)
b. Pertautan Penambat
Berdasarkan struktur dan fungsinya terdapat dua macam pertautan penambat,
yaitu
• Pertautan tambat: tempat pengikatan filamen aktin dari sel satu ke
sel yang lain atau dari satu tempat ke tempat lain di satu sel
• Desmosoma dan Hemidesmosom: merupakan tempat pengikatan
filamen intermedia
Bentuk dan struktur pertautan tambat sangat beragam
• Pada sel bukan epithelium: berupa bercak atau garis perlekatan yg menghubungkan filamen aktin di korteks sitoplasma sel yg berdampingan.
• Sel epithelium: berupa pending pelekatan di sekeliling setiap sel yg berinteraksi (desmosoma pending) .
Serat kolagen adalah protein yang paling berlimpah pada hewan. Serat kolagen bersifat elastik dan berfungsi menjaga setiap organ melekat di tempatnya. Serat elastis terdiri dari untaian protein elastin yang bersifat seperti karet, serat ini dapat memulihkan organ kembali ke bentuk semula, misalnya saat kita mencubit kulit tangan. Serat retikuler adalah kolagen yang tipis dan bercabang, berfungsi menghubungkan jaringan ikat dengan jaringan lainnya.
Jaringan ikat terbagi menjadi jaringan ikat longgar, jaringan ikat padat, jaringan tulang rawan, jaringan tulang sejati dan darah.
• Jaringan ikat longgar
Jaringan ikat longgar paling banyak terdapat dalam tubuh, jaringan ini berfungsi mengikatkan epithelium dengan jaringan dibawahnya dan berfungsi menjaga agar organ tetap berada pada tempatnya. Serat jaringan ini tertenun longgar, dan di antara serat-seratnya terdapat sel-sel fibroblast yang berfungsi mensekresikan protein serat ekstraseluler, sel-sel makrofag yang berfungsi sebagai sistem pertahan tubuh, sel-sel lemak yang membentuk jaringan adiposa, sel-sel pingmen dan sel-sen mesenkim. Sel-sel pembentuk jaringan ikat longgar antara sel-sel mesenkim ini berasal dari jaringan embrional, perkembangannya sel mesenkim akan berubah bentuk seperti gelendong membentuk struktur yang disebut fibrosit, fibrosit berkembang menjadi serabut pengisi matriks jaringan yaitu serabut elastin, dan serabut histiosit, sel ini berfungsi menghancurkan benda-benda asing , serabut-serabut ini mengisi matriks jaringan ikat dalam keadaan longgar sehingga jaringan ini bersifat lentur.
• Jaringan ikat padat
Jaringan ikat padat adalah jaringan yang banyak mengadung serabut berkolagen yang tersusun dalam berkas paralel. Contohnya tendon yang berfungsi melekatkan otot ke tulang dan ligamen yang menghubungkan tulang dengan tulang lain pada persendian. Komponen penyusun jaringan ikat padat adalah kolagen berwarna putih sehingga sering disebut jaringan ikat serabut putih, bersifat elastis, cukup fleksibel.


• Jaringan tulang rawan ( cartilago )
Jaringan tulang rawan (cartilago) terdiri dari serat berkolagen dan matriks mirip karet ( elastis ) yang tersusun dari bahan kondroitin sulfat. Kondroitin sulfat dan serabut kolagennya disekresikan oleh kondosit, yaitu set yang terdapat pada lakuna (rongga) pada tulang rawan. Lakuna terdapat di dalam matriks yang mengandung serabut. Kombinasi kolagen dan kondroitin sulfat membuat tulang rawan menjadi jaringan yang kuat tetapi fleksible. Jaringan tulang rawan yang terletak pada hidung dan telinga disebut kartilago elastis, pada cincin-cincin trakea disebut kartilago hyaline dan pada lempengan antarvertebra disebut cartilage fibrosa. Jaringan tulang rawan dibungkus oleh selaput fibrosa yang disebut perikondrium. Contohnya ikan hiu yang rangkanya terbuat dari tulang rawan. Pada masa embrionik, sebagian vertebrata juga berkerangka tulang rawan yang kemudian berganti menjadi tulang sejati.
Berdasarkan kandungan matriksnya, tulang rawan dibedakan menjadi tiga, yaitu:
• Tulang rawan hialin
Tulang rawan ini mengandung serabut kolagen yang halus dan berwarna bening kebiruan.
• Tulang rawan elastis
Tulang rawan elastis mengandung serabut elastis dan serabut kolagen. Tulang rawan elastis dapat kita temukan pada daun telinga, tuba eustachii (pada telinga) dan laring.
• Tulang rawan fibrosa
Tulang rawan ini mengandung serabut kolagen yang padat dan kasar. tulang rawan ini mengandung banyak sekali bundel-bundel serat kolagen sehingga tulang rawan fibrosa sangat kuat dan lebih kaku. Tulang ini dapat kita temukan pada discus diantara tulang vertebrae dan pada simfisis pubis diantara 2 tulang pubis.
- Jaringan tulang sejati
Jaringan tulang sejati adalah kerangka yang menyokong tubuh, dan merupakan jaringan ikat yang mengandung mineral. Sel-sel pembentuk tulang, yaitu osteoblast mensekresikan matriks kolagen dan ion kalsium, magnesium dan fosfat. Deposit mineral ini membuat tulang sejati menjadi keras. Struktur tulang terdiri atas system haversi. Sistem haversi terdiri canalis haversi (saluran longitudinal ditengah-tengah, mengandung pembuluh darah), lamella konsentris (terdiri dari matriks bermineral yang berlapis mengelilingi canalis haversi), lacuna (rongga-rongga pada lamella konsentris), osteosit (sel tulang yang terletak di lacuna) dan canaliculus (saluran yang menghubungkan antarlakuna). Jaringan tulang dibungkus oleh serabut fibrosa yang disebut periosteum.
- Jaringan darah
Jaringan darah adalah jaringat pengangkut pada tubuh, terdiri dari matriks ekstraseluler yaitu plasma darah dan komponen tersuspensi yaitu sel-sel darah. Walaupun berbeda dengan jaringan ikat umumnya darah dimasukkan pada kategori ini karena memenuhi syarat jaringan ikat, yaitu memiliki matriks ekstraseluler yang luas. Sel-sel darah terdiri dari eritrosit, leokosit dan platelet.
b. Jaringan tulang
Jaringan tulang tersusun atas sel-sel tulang aseton, sel-sel tulang terkumpul dalam matriks. Di dalam matriks terdapat zat perekat (kolagen) dan endapan mineral terutama kalsium. Jaringan tulang dikelompokan atas tulang rawan dan jaringan tulang keras.


- Jaringan tulang rawan ( kartilago )
Jaringan tulang rawan (cartilago) terdiri dari serat berkolagen dan matriks mirip karet ( elastis ) yang tersusun dari bahan kondroitin sulfat. Kondroitin sulfat dan serabut kolagennya disekresikan oleh kondosit
- Jaringan tulang keras yang tersusun atas osteosit. Tulang keras atau yang sering kita sebut sebagai tulang berfungsi menyusun berbagai sistem rangka. Tulang tersusun atas, Osteoblas: sel pembentuk jaringan tulang, osteosit: sel-sel tulang dewasa, osteoklas : sel-sel penghancur tulang.
E. PENCERNAAN EKSTRASELULAR
Pencernaan makanan ialah mensekresikan enzim-enzim digestif dari sel dan mencernakan makananya di luar sel, artinya ekstraselular. Sekali makanan itu dicerna, molekul-molekul kecil yang dapat larut yang dihasilkan itu dapat berlaku karena difusi atau transfer aktif melalui membran sel dan ke dalam sel.
Saprofit menjamin makanannya dari bahan organik mati, misalnya tubuh tumbuhan dan hewan yang mati, produk makanan, dan eksremen. Nutrisi kepang riti yang biasa kita kenal yaitu Rhizopus stolonifer erupakan contoh kelompoknya, ia hidup dengan bertahan pada sepotong roti lembab yang disimpan dalam gelap. Roti yang dibuat manusia dari tumbuhan gandum , merupakan sumber diet bagi kepang tersebut. Tetapi molekul kecil yang dapat larut sehingga dapat memasuki sitoplasma diperlukan enzim pencerna pati, atau amilase. Rhizopus mengeluarkan enzim ini kepada roti itu maka pencernaan terjadi secara ekstraselular. Molekul gula yang terbentuk itu kemudian diserap nya ke dalam sitoplasma. Pola pencernaan ekstraselular ini terhadap makanan dalam subtrat adalah khas bagi semua fungsi dan kebanyakan bakteri.
F. PERANAN MATRIK EKSTRASELULAR
- adhesi sel untuk ECM
Banyak sel mengikat untuk komponen matriks ekstraseluler. adhesi sel dapat terjadi dalam dua cara; oleh adhesi fokus , menghubungkan ECM untuk aktin filamen dari sel, dan hemidesmosomes , menghubungkan ECM untuk filamen intermediate seperti keratin . Ini-untuk-ECM adhesi sel diatur oleh sel tertentu permukaan molekul adhesi selular (CAM) yang dikenal sebagai integrins . Integrins adalah sel sel protein permukaan yang mengikat struktur ECM, seperti fibronektin dan laminin, dan juga untuk integrin protein pada permukaan sel lain. Mengikat Fibronectins untuk makromolekul ECM dan memfasilitasi mengikat mereka untuk transmembran integrins. Lampiran dari fibronektin ke inisiat domain ekstraselular jalur sinyal intraselular serta asosiasi dengan sitoskeleton selular melalui satu set molekul adaptor seperti aktin .
- jenis ECM Cell terlibat dalam pembentukan
Ada banyak jenis sel yang memberikan kontribusi pada pengembangan berbagai jenis matriks ekstraseluler ditemukan dalam kebanyakan jenis jaringan. Komponen lokal ECM menentukan properti dari jaringan ikat.
Fibroblas adalah jenis sel yang paling umum dalam ECM jaringan ikat, di mana mereka mensintesis, memelihara dan memberikan kerangka struktural; fibroblas mengeluarkan prekursor komponen dari ECM, termasuk zat tanah . kondrosit ditemukan di tulang rawan dan menghasilkan matriks cartilagenous. osteoblas bertanggung jawab untuk pembentukan tulang.
- Aplikasi Medis
Matrix ekstraselular sel telah ditemukan menyebabkan pertumbuhan kembali dan penyembuhan jaringan. Pada janin manusia, misalnya, bekerja matriks ekstraselular dengan batang sel untuk berkembang dan tumbuh kembali semua bagian dari tubuh manusia, dan janin bisa tumbuh kembali apapun yang mengalami kerusakan di rahim. Para ilmuwan telah lama percaya bahwa matriks berhenti berfungsi setelah pembangunan penuh. Ini telah digunakan di masa lalu untuk membantu menyembuhkan ligamen sobek kuda, tetapi sedang diteliti lebih lanjut sebagai perangkat untuk regenerasi jaringan pada manusia . Dalam hal perbaikan cedera dan teknik jaringan , matriks ekstraseluler melayani dua tujuan utama. Pertama, mencegah sistem kekebalan tubuh dari memicu dari cedera dan menanggapi dengan peradangan dan jaringan parut. Selanjutnya, ia memfasilitasi sel-sel di sekitarnya untuk memperbaiki jaringan, bukan membentuk jaringan parut. Untuk aplikasi medis, sel-sel yang diperlukan biasanya diambil dari kandung kemih babi , yang mudah diakses dan relatif mudah digunakan sumber.
Biostar ECM adalah salah satu contoh dari ECM tidak berasal dari kandung kemih. Biostar terbuat dari usus babi dan digunakan untuk memperbaiki "cacat septum atrium" (ASD) dan "paten foramen ovale" (PFO). Setelah satu tahun 95% dari ECM kolagen dalam patch ini digantikan oleh jaringan lunak normal jantung.
TR Matrix adalah ECM bioscaffold: TR BioSurgical telah memperkenalkan bioscaffold memiliki struktur yang menyerupai tersier jaringan ikat embrio, yang bertanggung jawab untuk non-imunogenik properti dan kemampuannya untuk upregulate berbagai gen yang terlibat dalam memperbaiki jaringan, sebagaimana dibuktikan oleh gen analisis microarray dan mengakibatkan respon jaringan janin seperti atau regeneratif. Tergantung pada jenis jaringan, sel yang mengikat bioscaffold ini akan berpengaruh signifikan, peningkatan terukur pada faktor memperbaiki jaringan pilih, termasuk aggrecan , faktor pertumbuhan jaringan ikat, mengubah faktor pertumbuhan, tulang morphogenic protein dan faktor perbaikan lainnya. Faktor-faktor ini penting untuk pertumbuhan ke dalam selular, omset matriks ekstraseluler, penyembuhan luka scarless, dan berkelanjutan vasculogenesis.
- Ekstraselular matriks pada tumbuhan
Tanaman sel tessellated untuk membentuk jaringan . Dinding sel adalah struktur yang relatif kaku di sekitar sel tanaman. Dinding sel memberikan kekuatan lateral untuk menahan tekanan turgor osmotik, tetapi cukup fleksibel untuk memungkinkan pertumbuhan sel bila diperlukan, tetapi juga berfungsi sebagai media komunikasi antar sel. Dinding sel terdiri dari beberapa lapisan laminasi selulosa mikrofibril tertanam dalam matriks glikoprotein seperti hemiselulosa , pektin , dan extensin . Komponen matriks glikoprotein dinding sel bantuan sel tumbuhan berdekatan dengan mengikat satu sama lain. The selektif permeabilitas dari dinding sel terutama diatur oleh pectins dalam matriks glikoprotein. Plasmodesmata (tunggal: plasmodesma) adalah pori-pori yang melintasi dinding sel sel tumbuhan yang berdekatan. Saluran ini diatur secara ketat dan selektif memungkinkan molekul dengan ukuran tertentu untuk melewati antara sel-sel.
G. DINDING SEL
Dinding sel adalah dinding tipis berlapis-lapis yang mengitari sel dan merupakan matriks yang rumit, yang mengelilingi setiap sel tumbuhan. Lapisan dasar yang terbentuk pada saat pembelahan sel terutama adalah pektin, zat yang membuat agar-agar mengental. Lapisan inilah yang merekatkan sel-sel yang berdekatan. Setelah pembelahan sel, tiap belahan baru membentuk dinding dalam dari serat selulosa. Dinding ini terentang selama sel tumbuh serta menjadi tebal dan kaku setelah tumbuhan dewasa. Pada dinding sel ada bagian yang tidak menebal, yaitu bagian yang disebut noktah. Melalui noktah ini terjadi hubungan antara antara sitoplasma satu dengan yang lain yang disebut plasmodesmata.

Plasmodesmata berupa juluran plasma, yang berfungsi menjadi pintu keluar masuknya zat. Sebagian besar isi dari sel berupa air. Tekanan air atau isi sel terhadap dinding sel disebut tekanan turgor.
Dinding sel terletak pada bagian luar membran sel dan merupakan suatu eksoskeleton yang berperan untuk memberi bentuk pada sel, melindungi, sekaligus sebagai penyokong mekanik. Dinding sel, juga berperan dalam memelihara keseimbangan tekanan osmosis antara cairan intraseluler dan kecenderungan air untuk memasuki sel. Jika suatu sel ditempatkan di dalam larutan yang mempunyai tekanan osmosis yang isotonis dengan cairan intraseluler, maka sitoplasma tetap melekat pada dinding sel. Akan tetapi jika konsentrasi larutan di dalam media lebih tinggi daripada cairan intraselulernya (hipertonis), maka air akan keluar dan sitoplasma tertarik dari dinding sel. Jika konsentrasi larutan di dalam media lebih rendah daripada cairan intraselulernya (hipotonis), maka air akan masuk ke dalam sel dan akibatnya sel-sel menggelembung dan akhirnya pecah. Dengan demikian, adanya dinding sel menyebabkan suatu sel dapat survive dan tidak pecah dalam lingkungan hipotonis dan dapat mencegah terjadinya dehidrasi.
Dinding sel memiliki ketahanan dan daya tahan pada molekul-molekul protein yang tahan akan tekanan. Komposisi dinding sel sangat bervariasi, selain selulosa, hemiselulosa, pektin, dan glikoprotein, dinding sel mengandung pula lignin, kutin dan suberin.
Dinding sel terbagi atas dua bagian, yaitu :
1. Dinding sel primer
Relatif tipis dan lentur diantara dinding sel primer sel-sel yang berlekatan terdapat lamela tengah.
2. Dinding sel sekunder
Terletak antara membran plasma dan dinding primer, lamela, matrik kuat dan tahan lama dalam memberikan perlindungan dan dukungan.

A . DINDING SEL PROKARIOTA
1. Komponen Dinding Sel Bakteri
Komponen dinding sel bakteri terdiri atas peptidoglikan,
asam-asam teichoat, dan asam teichuronat.
a. Peptidoglikan
Peptidoglikan, yaitu suatu polimer N-glikosamin terasilasi dengan rantai peptida. Terdiri atas unit-unit N-asetilglukosamin dan N-asetilmuramat secara bergantian.
Peptidoglikan berfungsi, yaitu (i) mencegah lisis sel di dalam media hipotonis, (ii) menyebabkan sel kaku dan memberi bentuk kepada sel.

Gambar : Struktur N-Asetilglukosamin dan N-asetilmuramat
b. Asam Teichoat
Asam teichoat adalah kelompok polimer poliofosfat, terdapat di dalam dinding sel 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 reaksireaksi metabolisme sel.
c. 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.


2. Struktur Dinding Bakteri
Pada bagian paling luar sebuah sel bakteri dapat dijumpai adanya kapsul atau lapisan lendir. Sebelah dalam kapsul dijumpai dinding sel. Sebelah dalam dinding sel dijumpai membran plasma.

Gambar : Struktur Dinding Bakteri Gram Positif


Gambar :Model Umum Dinding Sel Bakteri Gram Negatif

Gambar : Model dinding sel bakteri gram negatif dalam bentuk 3 dimensi
Membran luar mengandung protein, terutama protein porin yang berperan sebagai jalur pengangkutan dan sekaligus sebagai perintang bagi molekul-molekul yang mampu melewati membran sebelah luar. Membran luar menutupi lapisan peptidoglikan. Membran luar terikat pada lapisan peptidoglikan melalui murein lipoprotein. Karboksil terminal dari protein ini terikat secara kovalen pada peptidoglikan.

Residu asam lemak terikat secara koovalen pada asam amino terminal. Satu lapisan membran luar terintegrasi dengan membran dalam dan terikat secara bersama-sama. Sitoplasma dan membran luar mempunyai daerah yang berhubungan yang dinamakan Bayer’s junction. Daerah lapisan luar membran plasma berhubungan dengan lapisan dalam membran luar. Komponen-komponen protein dan lipida disintesis pada bagian dalam membran plasma dan ditranslokasi melalui Bayer’s.
Membran sebelah luar dari bakteri gram negatif memiliki beberapa sifat-sifat biologis, yaitu mempunyai suatu muatan negatif yang penting dalam mempertahankan keadaan uniseluler organisme serta sifat hidrofilik pada permukaan yang memberi fungsi perlindungan agar tidak termakan oleh fagosit.
Pada bagian periplasma terdapat protein yang disebut protein periplasma yang terdapat pada bagian sebelah luar membran plasma. Salah satu kelompok protein periplasma yang penting adalah hidrolase. Hidrolase berfungsi (i) menguraikan molekul besar menjadi molekul yang lebih sederhana sebelum memasuki sel melalui membran plasma serta (ii) melindungi diri dengan cara menguraikan asam-asam nukleat yang berasal dari bakteriofage. Kelompok protein periplasma yang lain ada yang berfungsi dalam proses transportasi molekul-molekul tertentu, misalnya asam-asam amino dan gula.



B. DINDING SEL TUMBUHAN
Salah satu ciri yang membedakan antara sel hewan dan sel tumbuhan adalah adanya dinding sel. Seperti dikemukakan sebelumnya bahwa dinding sel terdiri atas dinding primer . Dinding sekunder, diantara dinding primer dari suatu sel dengan dinding primer daRi sel tetangganya, terdapat lamella tengah. Lamella tengah merupakan perekat yang mengikat sel-sel secara bersama-sama untuk membentuk jaringan dan oleh sebab itu dijumpai diantara dinding sel-sel primer yang berdekatan. Komponen utama dinding sel tumbuhan adalah polisakarida yang terdiri atas tiga tipe utama yaitu:
a. Selulosa
b. Hemiselulosa
c. Polisakarida pektat
1. Selulosa
Selulosa adalah polimer lurus yang terdiri atas unit-unit glukosa yang membentuk rantai yang saling berhubungan melalui ikatan glikosida. Satu molekul selulosa terdiri atas 8.000-15.000 unit glikosa. Dalam satu mikrofibril, setiap rantai glukosa membentuk ikatan hidrogen dengan rantai glukosa yang ada didekatnya sehingga secara struktural mikrofibril menjadi lebih stabil.


Gambar: Ikatan hidrogen yang menghubungkan molekul selulosa dengan molekul selulosa yang lain
2. Hemiselulosa
Hemiselulosa merupakan molekul heteropolimer yang bercabang-cabang. Keberadaannya terdiri atas berbagai macam gula dan asam uronat, gula heteropolimer pentosa (arabinosa, xylosa), heksosa (manosa dan galaktosa) .
3. Pektin
Pektin adalah suatu famili dari polisakarida dan memiliki struktur yang sangat bervariasi. Satu ciri utama yang dimilikinya adalah adanya gugus asam yang disebabkan oleh adanya residu asam glukoronat dan galaktoronat. Hemiselulosa berfungsi melapisi mikrofibril sekaligus sebagai perekat. Pektin mempunyai struktur yang sangat bervariasi dengan ciri utama adanya gugus asam yang merupakan residu asam glukoronat dan galaktoronat.
4. Protein Struktural
Dinding sel tumbuhan juga mengandung komponenkomponen non polisakarida, yaitu berupa protein-protein struktural yang kaya dengan hidroksi prolin yaitu sekitar 25%. Diduga bahwa, fungsi dari protein tersebut adalah dalam pengorganisasian dinding sel.
5. 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.
Ada tiga tipe prekuersor lignin, yaitu (i) Coumaril alkohol (R1=H dan R2=H); (ii) Cineferil alkohol (R1=H dan R2=OCH3); dan (iii) Synapyl alkohol (R1=OCH3 dan R2=OCH3). Lignin berfungsi sebagai bahan pengisi dinding sel . 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.
6. Mikrofibril
Dinding primer tersusun atas selulosa, yaitu suatu polimer glukosa dengan ikatan. Kurang lebih 8.000- 15.000 gugus glukosa secara bersama-sama membentuk satu rantai selulosa. Kurang lebih 40-70 tantai molekul selulosa terdapat dalam kelompok-kelompok yang sejajar membentuk mikrofibril. Mikrofibril-mikrofibril saling berkelompok membentuk mikrofibril dengan diameter 0,5 dan tampak dengan mikroskop cahaya. Di dalam dinding sel,
mikrofibril dilapisi oleh hemiselulosa yang selanjutnya dihubungkan ke hemiselulosa lain oleh pektin dan polisakarida lain.
Pada dinding primer, mikrofibril-mikrofibril tersusun erat dan letaknya tersebar. Ruang-ruang di antara mikrofibril diisi oleh air, protein dan bahan dinding sel lain, yaitu hemiselulosa dan pektin. Mikrofibril-mikrofibril tersebut bersifat lentur dan dapat memanjang. Kandungan hemiselulosa tinggi dan selulosa rendah. Dinding primer adalah struktur yang pertama dibentuk dan diletakkan pada lamella tengah. Dinding sekunder terutama terdiri atas selulosa. Pada beberapa sel terdapat pektin. Lapisan terluar dinding sel
sekunder terdapat lignin, kutin, dan suberin. Lignin terdiri atas tiga macam yaitu koniferin alkohol, senafil alkohol, dan kumoril alkohol.


Gambar 4.20. Susunan mikrofibril pada dinding sel
Pada dinding primer, mikrofibril tersebar dalam suatu matriks , bersifat lentur, dan memanjang bersama-sama dengan pemanjangan protoplasma, kadar hemiselulosa tinggi dan
hemiselulosa relatif rendah. Dinding primer merupakan struktur yang pertama kali diletakkan pada lamella tengah. Pada dinding sekunder, mikrofibrilnya tersusun sejajar, kaku dan tidak
dapat memanjang, kadar hemiselulosa relatif rendah dan selulosanya lebih banyak. Dinding sekunder dibentuk setelah sel mencapai ukuran yang maksimum. Dinding sekunder merupakan suatu struktur multilamella yang terdiri atas tiga lapisan yang disebut S1, S2, dan S3. Mikrofibril pada lapisan ini terletak sejajar tetapi menurut arah yang berbeda pada lapisan yang berbeda.
Pertumbuhan Dinding Sel
Pada pertumbuhan dinding sel, ada dua proses yang terlibat, yaitu pembelahan sel dan pemanjangan sel. Pembelahan sel berlangsung pada jaringan meristematis. Sel-sel anak yang dihasilkan pada jaringan meristematis mempunyai ukuran yang lebih kecil dari pada sel-sel dewasa. Setelah sel anak terbentuk, maka selanjutnya terjadi pemanjangan sel. Ada dua teori yang berkenaan dengan pemanjangan dinding sel, yaitu teori multinet, dan teori orientasi aktif. Menurut teori multinet , mikrofibril diletakkan pada permukaan bagian dalam dinding sel menurut arah melintang terhadap panjang sel. Pada waktu dinding sel pemanjang,
mikrofibril-mikrofibril mengalami reorientasi ulang ke arah sumbu longitudinal sel hingga mikrofibril sejajar dengan sumbu. Dengan demikian orientasi mikrofibril menurut teori multinet berlangsung secara pasif mengikuti perentangan dinding sel selama berlangsungnya pertumbuhan.

Selama pemanjangan dinding sel, mikrofibril bergerak satu terhadap yang lain.mekanisme pemanjangan dinding sel. Dalam hal ini terdapat enzim-enzim yang memutuskan ikatan antara dua polisakarida dinding sel (a) dan tetap melekat pada salah satu titik pemotongan, kemudian polisakarida dapat bergeser dengan bebas (b) dan bererak hingga enzim membentuk ikatan yang baru.