Peran dan Fungsi Vakuola Sebagai Bagian Dari System Endomembran (Turgiditas dalam Bentuk Sel,Metabolik,Homoeostatis,Sebagai Penyimpan)

2.3.1        Vakuola

Benda khas di sel tumbuhan selain dinding sel dan plastid adalah vakuola. Vakuola dianggap sebagai bagian dari system endomembran.

Sumber gambar: biologionline.info

Beberapa fungsi dari vakuola adalah sebagai berikut:

1.             Peran Vakuola dalam Turgiditas dalam Bentuk Sel

Untuk mempertahankan hidupnya, tumbuhan perlu menyerap cukup air, unsur mineral, karbondioksida dan cahaya matahari. Luas permukaan yang besar sangat memudahkan penyerapan ke empatk tersebut oleh tumbuhan: akar yang bercabang-cabang memasuki sejumlah besar volume tanah, permukaan dedaunan menangkap cahaya matahari dan menyerap karbon dioksida dari atmosfer. Tumbuhan mempunyai volume cukup besar kareba vakuolanya terisi air dengan jumlah lebih besar dari pada yang dimiliki protoplasma sel lain. Jika sel tumbuhan hanya mengandung protoplasma tampa vakuola di banyak sel hewan, maka sel tumbuhan hanya dapat mempunyai sebagian kecil dari permukaannya sekarang. Kedua fungsi vakuola tumbuhan, yakni memelihara turgor dan mempertahankan volume yang besar.

2.             Vakuola untuk Penyimpanan dan Penimbunan

Pada beberapa bagian tumbuhan, vakuola mengandung bahan yang dapat meracuni sitoplasma, misalnya hasil metabolisme sekunder (contohnya alkaloid , dan beberapa senyawa bermolekul gula). Kadang juga vakuola mengandung kristal. Kristal kalsium oksalat lazim ditemukan dibeberapa spesies.

Didapatkannya semua senyawa tersebut dalam vakuola telah lama menimbulkan dugaan bahwa vakuola merupakan semacam tempat untuk menampung buangan sel dan kelebihan mineral yang diambil tumbuhan. Banyak dari senyawa ini berperan jauh lebih dinamis dari pada hanya sekedar  tersimpan di vakuola. Walaupun penyimpanan, termasuk hasil penyimpanan hasil buang salah satu peran penting dari vakuola. Beberapa senyawa ini terperangkap di vakuola karena kondisinya berubah ketika memasuki lingkungan baru divakuola yang sekurang - kurangnya, sering lebih asam dari pada sitosol.

3.             Vakuola sebagai Lisosom

Enzim di vakuola mencerna berbagai macam bahan yang diserap ke dalam vakuola, termasuk mencerna sitoplasma ketika sel mati dan tonoplas pecah. Hal ini terjadi mungkin terjadi sewaktu protoplas sel kayu rusak dan mati. Pentingnya peran ini bagi vakuola masih diteliti karena tidak semua enzim pengurai protein sel terdapat di vakuola.

4.             Peran pada Homoeostatis.

Homoestatis dalah kecenderungan beberapa parameter fisiologis untuk dipertahankan pada  suatu tingkat yang boleh dikatakan konstan. Contoh yang baik pada tumbuhan ialah konsentrasi berbagai senyawa dalalm sitosol yang boleh dikatakan konstan, misalnya konsentrasi ion hydrogen (pH). Vakuola memegang peran penting dalam mempertahankan pH sitosol yang konstan itu. Kelebihan ion hydrogen disitosol akan dipompa masuk ke vakuola. Rasa asam yang tajam pada jeruk karena konsentrasi asam sitrat yang tinggi di vakuola merupakan contoh yang jelas. Vakuola yang demikian memiliki pH sampai 3,0 padahal pH disitosol disekitarnya antara 7,0 – 7,5 mendekati netral. Asam organic lain dipunyai oleh vakuola tumbuhan sukulen CAM (tumbuhan dengan metabolisme asam Crassulaceae). Yang menghasilkan asam dimalam hari dan mengolahnya dalam fotosintesis pada siang hari. Kebanyakan vakuola agak bersifat asam (pH 5-6 0). Telah terbukti melaui percobaan bahwa bila pH di sekitar sel tumbuhan berubah drastic, perubahan itu terlihat pada vakuola, sedangkan pH sitosol tetap konstan.

Konsentrasinya dalam sitosol selalu dipertahankan pada batas yang cocok kadang 1000 kali lebih rendah di sitosol dari pada di vakuola. Diketahui bahwa kadang Ca ²⁺ terperangkap dalam vakuola dalam bentuk krisatal kalsium (ER berperan dalam mengendalikan Ca²⁺ disitosol ) fosfat dan nitrat adalah contoh ion esensial yang yang disimpan dalam vakuola. Jika tingkat nitrat dan fosfat di sitosol terlalu rendah maka kedua ion ini keluar dari vakuola dan masuk kesitosol. Hal yang sama terjadi pula pada gula, asam amino, dan banyak bahan cadangan lain. Jadi vakuola memang merupakan tempat penampungan, sekaligus juga menjadi gudang.

Linarut total ( senyawa terlarut ) dalam vakuola menentukan sifat osmotiknya dan karena itu juga menentukan sifat osmotik sitosol  yang menyertainya (sitosol dan vakuola selalu berimbang). Inilah contoh lain peran vakuola dalam homoestatis. Tetapi ada pengecualian, senyawa tertentu seperti prolin (susu asam amino) muncul di dalam jaringan yang berada di bawah keadaan rawan air atau rawan garam tapi konsentrasi tinggi itu terjadi di sitosol. Senyawa tersebut melindungi enzim sitosol dari lingkungan rawan air dan rawan garam.

5.             Proses Metabolik dalam Vakuola

Beberapa reaksi kimia pada sel hidup terjadi di vakuola, misalnya tahap akhir sistesis etilen (suatu pengatur  tumbuh berbentuk gas) sebagian besar berlangsung pada tonoplas vakuola, dan bermacam- macam perubahan bentuk gula juga terjadi disana (Salisbury, 1995). 

Sumber rujukan:

Hasnunidah, Neni. 2010. Buku Ajar. Fisiologi Tumbuhan. Universitas Lampung :

      Bandar Lampung

Salisbury, F.B dan C.W. Ross. 1995. Fisiologi Tumbuhan. ITB Bandung : Bandung