Daftar isi
Salah satu organel sel yang memiliki peranan vital bagi kehidupan tumbuhan adalah vakuola. Vakuola sendiri merupakan kompartemen tertutup berisi air yang di dalamnya terkandung molekul organik dan anorganik. Vakuola berperan dalam pemeliharaan tugor, sekretasi senyawa berbahaya, akumulasi protein penyimpanan benih, dan juga sebagai penyimpan metabolit. Untuk menjalankan fungsi-fungsinya tersebut, secara langsung maupun tidak, vakuola bergantung pada protein yang berada dalam tonoplas.
Lantas, apakah yang dimaksud dengan tonoplas itu?
Dalam kesempatan kali ini, akan dijabarkan lebih lanjut mengenai pengertian, ciri, fungsi, dan juga struktur dari tonoplas.
Dalam kamus biologyonline disebutkan definisi dari tonoplas adalah sebuah membran sitoplasma yang mengelilingi vakuola dan memisahkan isi vakuola dari sitoplasma di dalam sebuah sel. Sebagai sebuah membran, tonoplas berperan utama dalam mengatur pergerakan ion-ion di sekitar sel dan mencegah masuknya material yang mungkin berbahaya atau mengancam sel.
Kata tonoplas sendiri berasal dari Bahasa Yunani, yakni ton(os) yang berati peregangan atau ketegangan dan kata plastos yang berarti dibentuk. Tonoplas biasanya juga disebut sebagai membran vakuolar.
Secara umum, tonoplas atau membran vakuola merupakan membran tunggal yang mengelilingi atau menyelimuti vakuola serta menjadi pemisah antara sitosol dari getah tumbuhan. Struktur tonoplas sendiri mirip dengan membran plasma, namun agak lebih tipis dan juga beda fungsinya.
Tonoplas pada dasarnya adalah berasal dari retikulum endoplasma melalui perangkat badan golgi. Retikulum endoplasma sendiri merupakan organel yang dapat ditemukan di semua sel euokariotik dan merupakan bagian dari sistem endomembran. Adakalanya retikulum endoplasma juga menggembung secara langsung dan membentuk vakuola.
Diantara ciri-ciri dari tonoplas adalah sebagai berikut:
Tonoplas memiliki sejumlah fungsi penting bagi aktivitas sel tumbuhan. Diantaranya adalah sebagai berikut:
1. Pelindung Vakuola
Fungsi utama dari tonoplas adalah sebagai pelindung vakuola. Tonoplas merupakan membran tipis bersifat semipermeable yang menyelimuti vakuola. Tonoplas berfungsi untuk memisahkan isi vakuola dari komponen sitoplasma lainnya. Selain itu, tonoplas juga berfungsi mencegah masuknya zat berbahaya atau mengancam ke dalam vakuola.
2. Mengendalikan turgor dan potensial air
Tonoplas berfungsi untuk mengendalikan keluar masuknya zat terlarut atau linarut ke dalam dan ke luar vakuola serta mengatur pergerakan ion-ion di sekitar sel. Dengan kata lain, tonoplas berfungsi untuk mengendalikan potensial air di dalam sel. Potensial air ini berperan penting dalam sel penjaga pada proses membuka dan menutupnya stomata.
Ketika kalium dan ion-ion lainnya dipompa keluar dari vakuola, maka secara osmotik air akan mengikuti pergerakannya sehingga sel akan menggembung dan stomata akan membuka. Sebaliknya, ketika air mengikuti pergerakan masuk ke vakuola, maka sel akan mengempis dan stomata akan menutup.
3. Memelihara pH sel
ATPase dalam tonoplas juga berfungsi untuk mempertahankan gradien proton antara sitosol dan dalam vakuola tetap konstan.
Diketahi bahwa ATPase yang ada di dalam tonoplas diaktifkan oleh klorin (Cl–) yang ada dalam sitosol. ATPase dalam tonoplas mengontrol ion klorin internal dan juga hidurogen. Keduanya berperan untuk mengatur pH sitosol, baik dengan cara menurunkan maupun menaikkannya.
Saat konsentrasi proton, yakni H+ dalam sitosol tinggi, makan ATPase membran sel akan mengeluarkan ion kalium (K+) dan ATPase tonoplas akan menghisap klorin dan hidrogen dari sitosol ke dalam vakuola.
4. Tempat akumulasi Ion
Tonoplas memiliki saluran transportasi untuk beberapa ion spesifik yang berbeda-beda tergantung pada spesies atau jenis tumbuhannya. Diantaranya adalah ion kalsium (Ca+) dan ion hidrogen (H+).
Tonoplas tertelak di dalam sitoplasma, tepatnya ia berada bagian luar vakuola, mengelilingi vakuola dan memisahkan isi vakuola dengan bagian-bagian lain dari sitioplasma sel.
Tonoplas memiliki struktur yang menyerupai membran plasma dengan ketebalan yang lebih tipis, yakni sekitar 7,5 nanometer. Di dalam tonoplas terdapat cairan yang disebut sebagai getah sel.
Getah sel yang terdapat di dalam tonoplas sebagaian besar terdiri dari air dan zat-zat terlarut yang kandungannya berbeda-beda tergangung dengan jenis tumbuhannya. Secara umum, zat terlarut tersebut diantaranya berupa sukrosa, enzim, garam mineral, asam, basa, dan alkaloid.
Vakuola merupakan bagian dari sitoplasma sel yang memiliki fungsi khusus dan penting bagi aktivitas sel dan tumbuhan secara keseluruhan. Vakuola diselimuti oleh sebuah membran tunggal yang bersifat semipermeabel untuk melindunginya dan memisahkan isi vakuola dengan lingkungannya atau bagian-bagian sitoplasma lainnya. Membran tersebut dikenal dengan nama tonoplas atau disebut juga membran vakuola.
Tonoplas atau membran vakuola ini mengandung banyak protein dan lipid. Tonoplas bersifat semipermeabel yang memungkinkannya untuk mengunci ion-ion, air, maupun zat linarut lainnya yang ada di dalam vakuola, namun juga bisa mengalirkan atau membawa keluar masuk zat yang memang diperlukan ke dalam maupun keluar vakuola.
Adapun fungsi dari tonoplas selain menjadi pembungkus yang melindungi vakuola, juga berperan dalam mengendalikan atau mengatur turgor sel dan potensial air. Tonoplas juga berperan dalam memeliharan pH sel agar selalu konstan serta sebagai tempat bagi akumulasi ion-ion di dalam sel.