Daftar isi
Vakuola merupakan struktur membran berbentuk kantong yang terdapat di dalam sel tumbuhan, hewan, dan beberapa jenis organisme lainnya. Meskipun vakuola memiliki satu bentuk umum yang terdiri dari kantong membran, namun fungsi dan isi vakuola dapat berbeda-beda.
Ada dua jenis vakuola yang diketahui yaitu :
- Vakuola kokraktil atau vakuola, memiliki fungsi untuk mengatur nilai osmotik di dalam sel.
- Vakuola non kontraktil, memiliki fungsi sebagai penyebar dan pengolah hasil pencernaan makanan.
Makanan yang telah tercerna, nantinya akan beralih ke sitosol dan akan digunakan. Untuk makanan yang tidak dapat tercerna, selanjutnya akan masuk dalam proses sekresi dari sel. Sebagai contoh pada sel tumbuhan, vakuola sentral berukuran besar dan berfungsi utama sebagai tempat penyimpanan air dan zat-zat makanan.
Sedangkan pada sel hewan, vakuola cenderung lebih kecil dan berperan dalam penyimpanan zat-zat atau proses khusus, seperti vakuola kontraktil yang berkontraksi untuk mengatur tekanan osmotik dalam sel. Vakuola berfungsi dalam penyimpanan zat-zat seperti air, gula, garam, pigmen, dan limbah sel.
Selain itu, vakuola juga berperan dalam menjaga tekanan osmotik dalam sel dan menyokong stabilitas struktural sel tersebut. Vakuola tersebut memiliki batas lapis membran dan berisi cairan sel. Adapun bentuk dari vakuola apabila dilihat dari mikroskop maka akan berbentuk menyerupai ruang kosong atau tembus pandang.
Selain itu, bentuk dari organel tersebut yaitu berongga serta terbungkus oleh tonoplas atau membran selaput tipis. Sedangkan untuk bagian dalam rongga yaitu terdiri dari cairan berwarna bening. Vakuola pada sel hewan sendiri banyak memiliki peran penting untuk keberlangsungan hidup hewan tersebut.
Beberapa fungsi vakuola pada sel hewan adalah sebagai berikut.
1. Tempat Menyimpan Zat Makanan
Vakuola dapat menyimpan berbagai jenis zat makanan seperti gula, protein, lipid, dan mikronutrien lainnya. Ketika sel hewan memerlukan energi atau nutrisi tambahan, vakuola akan melepaskan zat-zat tersebut ke sitoplasma sel.
Salah satu contoh sel hewan yang memiliki vakuola untuk penyimpanan adalah sel hewan yang berperan sebagai sel pemakanan, seperti sel fagosit. Sel fagosit adalah sel khusus yang dapat menelan dan mencerna partikel makanan atau mikroorganisme.
Ketika sel fagosit menelan makanan, vakuola pencernaan dapat terbentuk untuk menyimpan makanan yang akan dicerna dan dipecah oleh enzim-enzim. Namun, dalam kasus sel hewan pada umumnya, fungsi penyimpanan zat makanan biasanya dilakukan oleh organel lain, seperti lisosom, mitokondria, atau badan glikogen.
Lisosom, misalnya, berfungsi sebagai tempat pencernaan dalam sel hewan dan mengandung enzim hidrolitik yang dapat mencerna dan mengurai zat makanan, termasuk molekul besar seperti protein dan karbohidrat.
2. Regulasi Konsentrasi Ion
Vakuola berperan dalam menjaga konsentrasi ion-ion penting dalam sel hewan, seperti kalsium, kalium, natrium, dan klorida. Regulasi tersebut membantu menjaga keseimbangan ion dan tekanan osmotik dalam sel.
Konsentrasi ion dalam sel hewan, seperti ion natrium (Na+), kalium (K+), kalsium (Ca2+), dan lainnya, diatur oleh berbagai mekanisme transportasi membran sel yang bekerja melintasi membran sel. Beberapa mekanisme utama yang terlibat dalam pengaturan konsentrasi ion dalam sel hewan adalah sebagai berikut.
- Pompa Ion. Sel hewan memiliki pompa ion, seperti pompa natrium-potasium (Na+/K+ ATPase), yang berfungsi untuk mengatur konsentrasi ion natrium dan kalium dalam sel. Pompa ion ini menggunakan energi ATP untuk mendorong aktif masuknya ion kalium (K+) ke dalam sel dan ion natrium (Na+) keluar dari sel.
- Kanal Ion. Sel hewan memiliki berbagai jenis kanal ion yang dapat membuka atau menutup dalam respons terhadap sinyal atau stimulus tertentu. Kanal ion memungkinkan aliran pasif ion melewati membran sel dan membantu mengatur konsentrasi ion dalam sel.
- Transporter Ion. Sel hewan juga memiliki berbagai jenis transporter ion yang memfasilitasi masuk dan keluarnya ion tertentu dari sel. Transporter ion membantu menjaga keseimbangan konsentrasi ion dalam sel.
3. Penyimpanan Limbah
Vakuola berfungsi sebagai tempat penyimpanan limbah dan produk sampingan metabolisme sel hewan. Dengan cara tersebut, vakuola membantu melindungi sel dari keracunan dan menjaga keseimbangan internal sel.
Lisosom adalah bentuk struktur vakuola pada sel hewan yang memiliki peran utama dalam pencernaan intraseluler, penguraian zat asing, dan regulasi proses seluler, seperti apoptosis dan autophagy. Lisosom mengandung enzim hidrolitik yang membantu mencerna dan mengurai berbagai macam molekul organik kompleks menjadi bentuk sederhana yang dapat digunakan oleh sel.
Selain lisosom, pada beberapa sel hewan tertentu, seperti sel telur, dapat terdapat struktur yang disebut vakuola polar atau vakuola oosit yang berperan dalam proses pembentukan sel telur selama oogenesis.
4. Mengatur Ukuran Sel
Pada sel hewan, konsentrasi ion dalam sitoplasma biasanya lebih tinggi daripada di lingkungan eksternal, sehingga air cenderung masuk ke dalam sel melalui osmosis. Sel hewan memiliki berbagai mekanisme transportasi aktif dan pasif di membran sel yang membantu menjaga keseimbangan air dan ion dalam sel.
Vakuola memiliki kemampuan untuk mengatur volume sel hewan dengan mengendalikan jumlah air dan zat-zat lain yang disimpan di dalamnya. Hal tersebut memungkinkan sel untuk beradaptasi dengan perubahan lingkungan dan kondisi fisiologis.
5. Detoksifikasi
Vakuola berperan dalam proses detoksifikasi sel hewan dengan mengubah dan menyimpan senyawa beracun menjadi bentuk yang kurang berbahaya atau tidak berbahaya. Vakuola pada sel hewan yang dapat melakukan detoksifikasi umumnya disebut vakuola kontraktil atau vakuola kelontong.
Vakuola kontraktil adalah organel yang ditemukan pada beberapa jenis protista, seperti Paramecium dan Amoeba. Vakuola kontraktil berperan dalam mengatur konsentrasi air dan ion dalam sel. Salah satu fungsi penting dari vakuola kontraktil adalah detoksifikasi.
Ketika sel hewan tersebut menyerap berbagai zat beracun atau kelebihan garam dari lingkungan eksternal, vakuola kontraktil akan mengumpulkan zat-zat beracun dan mengeluarkannya dari sel melalui proses kontraksi.
Hal tersebut membantu sel hewan untuk menghindari keracunan dan menjaga keseimbangan internalnya. Vakuola kontraktil berfungsi sebagai mekanisme pengaturan osmoregulasi dalam sel dan membantu sel hewan untuk beradaptasi dengan perubahan kondisi lingkungan yang dapat mempengaruhi konsentrasi ion dan tekanan osmotik sel.
6. Membantu Proses Reproduksi
Dalam beberapa kasus khusus pada beberapa jenis sel hewan, terutama pada sel-sel yang berperan dalam reproduksi tertentu, vakuola dapat memiliki peran terbatas dalam mendukung beberapa tahap dari proses reproduksi. Contohnya adalah sebagai berikut.
- Sel Telur (Oosit). Pada beberapa jenis hewan, seperti vertebrata dan invertebrata, vakuola pada sel telur dapat berfungsi untuk menyimpan cadangan nutrisi dan materi seluler lainnya yang diperlukan untuk mendukung perkembangan embrio setelah pembuahan terjadi. Vakuola ini disebut vakuola oosit atau vakuola polar.
- Sel Sperma. Pada beberapa spesies hewan, sel sperma dapat memiliki vakuola yang berisi enzim-enzim yang membantu dalam proses fertilisasi atau penetrasi sel telur.
7. Merespon Terhadap Stimulus Lingkungan
Vakuola pada sel hewan lebih umum diwakili oleh lisosom, yang berfungsi dalam pencernaan intraseluler dan penguraian zat asing, serta regulasi proses seluler. Lisosom mengandung enzim hidrolitik yang membantu mencerna dan mengurai berbagai molekul organik kompleks di dalam sel.
Proses respon terhadap lingkungan eksternal pada sel hewan biasanya diatur oleh berbagai mekanisme dan struktur seluler lainnya, seperti reseptor seluler yang peka terhadap rangsangan eksternal, jalur sinyal, dan proses biokimia kompleks.
Sel hewan memiliki berbagai reseptor dan jalur sinyal yang memungkinkannya untuk merespon berbagai stimulus dari lingkungan eksternal, seperti cahaya, suhu, tekanan, atau zat kimia tertentu. Vakuola pada sel hewan, terutama dalam perannya sebagai lisosom, tidak secara langsung terlibat dalam respon terhadap lingkungan eksternal.
Namun, sel hewan memiliki banyak mekanisme dan struktur lain yang berfungsi untuk merespon stimulus lingkungan dan menjaga keseimbangan internal sel sesuai dengan perubahan lingkungan. Secara keseluruhan, vakuola pada sel hewan memiliki peran penting dalam menjaga keseimbangan internal sel, menyimpan dan mengatur zat-zat, serta memberikan dukungan struktural dan berkontribusi pada fungsi sel hewan secara keseluruhan.