The sel saringan adalah mereka yang membawa getah dengan gula dan nutrisi dalam floem tanaman vaskular non-angiosperma. Mereka homolog dengan elemen tabung saringan angiospermae. Kedua jenis sel tersebut tetap hidup meski telah kehilangan inti dan beberapa organel esensial.
Sel saringan panjang dan sempit, dengan ujung yang tumpang tindih. Di seluruh permukaan lateral mereka memiliki area berpori kecil (saringan) yang bersentuhan dengan sel albumin, kadang disebut sel Strasburger.
Sumber: pixabay.com
Elemen tabung layar pendek dan lebar. Mereka membentuk tabung kontinyu. Di dekat ujungnya, mereka memiliki pelat berpori yang bersentuhan dengan sel pendamping.
Struktur
Seperti kebanyakan sel floem, saringan memiliki dinding sel yang terdiri dari selulosa, hemiselulosa, dan pektin. Layar adalah cekungan dengan diameter pori hingga 15 μm. Ini dapat diamati dengan menggunakan mikroskop optik.
Pori-pori disilangkan oleh jembatan, atau tubulus sitoplasma, antara saringan yang berdekatan dan sel albuminous, yang menciptakan kontinuitas antara protoplasma keduanya.
Masing-masing jembatan ini dikelilingi oleh silinder kalosa yang terdiri dari β-glukan yang padat dan tampak hialin. Ini mencegah kebocoran isi jembatan.
Berbeda dengan elemen tabung saringan, saringan dan sel albuminus yang berdekatan umumnya tidak berasal dari pembelahan sel induk yang sama.
Struktur dinding sel yang melalui jembatan menjalin komunikasi antara protoplasma albumin dan sel saringan disebut plasmodesmata.
Hubungan dengan sel lain
Tumbuhan vaskular memiliki dua jenis jaringan konduktif kompleks yang tersusun dalam ikatan pembuluh darah paralel di sepanjang korteks akar, batang, cabang, dan urat daun.
Di satu sisi, xilem mendistribusikan air dan zat terlarut mineral yang diambil dari tanah. Di sisi lain, floem membawa air, gula hasil fotosintesis, dan nutrisi yang sebelumnya disimpan di sel lain.
Seperti xilem, floem berasal dari daerah pertumbuhan batang yang disebut kambium vaskular. Komponen utamanya adalah sel ayakan atau elemen tabung ayakan.
Floem juga mengandung sel sklerenkim, dengan fungsi pendukung, idioblas, fungsi sekretori, dan sel parenkim, dengan fungsi penyimpanan.
Sel albumin juga parenkim. Seperti sel pendamping angiospermae, mereka memiliki protoplasma dengan ribosom dan mitokondria yang melimpah, retikulum endoplasma kasar yang luas, plastida dengan butiran pati, dan nukleus yang dapat dilubus. Mereka juga bisa memiliki vakuola besar.
Karena kekurangan nuklei dan organel esensial, sel ayakan membutuhkan mesin metabolisme, protein dan kompleks protein ribonuklear, nutrisi lain, ATP, molekul pemberi sinyal, dan hormon albumin untuk tetap hidup.
Pergerakan senyawa ini di dalam tanaman tidak akan mungkin terjadi tanpa sel albumin.
Fungsi
Pergerakan air dan zat terlarut di floem dapat terjadi ke arah yang berbeda pada waktu yang berbeda. Bahkan zat terlarut tertentu dapat bergerak berlawanan arah secara bersamaan. Kapasitas ini karena floem tersusun dari sel-sel hidup yang mampu melakukan berbagai proses metabolisme.
Dari sel albumin, gula yang diproduksi di jaringan fotosintesis dimasukkan ke dalam sel saringan. Peningkatan konsentrasi gula dalam sel-sel ini menurunkan potensi osmotik getah, menarik air dari xilem yang berdekatan. Ini meningkatkan turgor sel saringan.
Peningkatan tekanan getah menyebabkannya secara pasif bergerak menuju jaringan target.
Saat gula dibuang ke jaringan ini, turgor sel saringan berkurang, yang menyebabkan air dikembalikan ke xilem. Proses ini berulang secara siklis, menghasilkan pengiriman gula secara terus menerus oleh floem dan pelepasannya ke jaringan target.
Pada beberapa tanaman, pembuangan gula ke dalam sel ayakan terhadap gradien konsentrasi membutuhkan enzim adenosin trifosfat.
Pembongkaran gula dalam bunga dan buah-buahan menyiratkan pengeluaran energi tambahan karena pengangkutan harus dilakukan terhadap gradien sukrosa, fruktosa dan glukosa.
Periode pertumbuhan
Selama periode pertumbuhan tanaman terbesar, sel ayakan aktif utama adalah yang membentuk bagian floem dari organ penyimpan pati dan meristem apikal, akar dan aksila yang sedang tumbuh.
Selama periode aktivitas fotosintesis yang intens, sel saringan aktif utama adalah floem daun dan organ penyimpanan.
Patologi
Virus yang menyerang tumbuhan seringkali menggunakan sistem sel saringan atau elemen tabung saringan sebagai saluran untuk menyerang seluruh organisme.
Sel yang disaring melenyapkan lesi yang menderita dengan cepat melalui pengendapan kalosal. Kutu daun telah menyesuaikan bagian mulut secara khusus untuk menetralkan pertahanan ini, sehingga mereka dapat terus menerus menghisap getah selama berjam-jam. Ini dan serangga pemakan getah lainnya menularkan virus yang menyerang tanaman.
Ketika sel saringan mati, begitu pula sel albumin yang terkait. Ini merupakan indikasi saling ketergantungan yang erat dari kedua jenis mikroorganisme.
Tidak diketahui mengapa retikulum endoplasma tubular dalam jumlah besar dapat menyebabkan tersumbatnya pori-pori saringan di sel saringan gymnospermae.
Evolusi
Xilem dan floem memecahkan masalah transportasi air dan nutrisi di lingkungan darat, memungkinkan terjadinya evolusi tumbuhan besar dan karenanya munculnya hutan dan pembentukan keanekaragaman hayati yang sangat besar yang mereka dukung di seluruh dunia.
Sehubungan dengan elemen tabung saringan dan sel pendampingnya, saringan terkait dan sel albumin dianggap primitif. Hal ini ditunjukkan oleh fakta bahwa sel ayakan ditemukan di semua tumbuhan vaskular yang tidak berbunga, dan hanya pada beberapa angiospermae basal secara filogenetik.
Angiospermae diperkirakan berasal dari gymnospermae. Ini akan menjadi alasan evolusioner mengapa sistem pengangkutan getah berdasarkan elemen tabung saringan mirip dengan yang berbasis pada sel saringan. Dengan kata lain, kedua sistem tersebut homolog.
Sebagai bukti dari homologi ini, dapat disebutkan bahwa kedua sistem menunjukkan kemiripan yang luar biasa, terutama dalam karakteristik protoplas (hilangnya inti dan organel itu sendiri) dan sistem penyaringan.
Referensi
- Azcón-Bieto, J., Talón, M. 2006. Dasar-dasar fisiologi tumbuhan. McGraw-Hill, Madrid.
- Beck, CB 2010. Pengantar struktur dan perkembangan tumbuhan - anatomi tumbuhan untuk abad ke-21. Cambridge University Press, Cambridge.
- Evert, RF, Eichhorn, SE 2013. Biologi tumbuhan. WH Freeman, New York.
- Gifford, EM, Foster, AS 1989. Morfologi dan evolusi tumbuhan vaskular. WH Freeman, New York.
- Mauseth, JD 2016. Botani: Pengantar Biologi Tanaman. Jones & Bartlett Learning, Burlington.
- Rudall, PJ Anatomi tumbuhan berbunga - pengantar struktur dan perkembangan. Cambridge University Press, Cambridge.
- Schooley, J. 1997. Pengantar botani. Penerbit Delmar, Albany.
- Stern, RR, Bidlack, JE, Jansky, SH 2008. Pengantar biologi tumbuhan. McGraw-Hill, New York.