Kitin adalah salah satu biopolimer terpenting di alam. Kitin terutama diproduksi oleh jamur, arthropoda dan nematoda. Pada serangga, ini berfungsi sebagai bahan perancah, mendukung kutikula epidermis dan trakea serta matriks peritrofik yang melapisi epitel usus.
Pertumbuhan serangga dan morfogenesis sangat tergantung pada kemampuan untuk merombak struktur yang mengandung kitin. Untuk tujuan ini, serangga berulang kali menghasilkan kitin sintase dan enzim kitinolitik di berbagai jaringan. Koordinasi sintesis kitin dan degradasinya memerlukan kontrol ketat dari enzim yang berpartisipasi selama pengembangan.
Apa itu Kitin:
Kitin adalah polisakarida pelindung, tangguh, dan semi-transparan yang mengandung prinsip-prinsip eksoskeleton Arthropoda dan dinding sel Jamur tertentu. Setiap bentuk organisme hidup seperti laba-laba, kupu-kupu, dan Beetles, Lobster, udang, dan kepiting mengandung beberapa kitin dalam kitin Armors mereka yang aman.
Secara teknis, kitin adalah Polisakarida, yang terdiri dari N-Acetylglucosamine, seperti struktur selulosa pada tanaman. Pada manusia, itu bertanggung jawab atas beberapa bentuk Asma.
Kitin adalah bagian utama dari kerangka serangga untuk melindungi jaringan lunak mereka. Cangkang keras luar dari arthropoda dan serangga terutama dibuat oleh kitin, yang merupakan biopolimer alami. Hal ini juga ditemukan dalam struktur keras invertebrata dan ikan tertentu. kitin adalah selulosa kedua setelah sel melimpah. Dalam istilah biosfer, organisme mensintesis lebih dari satu miliar kitin setiap tahun.
Fungsi kitin
Fungsi kitin dijelaskan di bawah ini:
Di luar tubuh, kerangka tampak keras karena hadir yang dikenal sebagai sifat elastis tangguh. Namun, itu adalah zat yang dominan.
Meskipun, senyawa lain seperti kalsium karbonat dan protein juga melakukan peran penting dalam pembentukan eksoskeleton. Eksoskeleton, fungsi utama kitin adalah untuk menjaga jaringan lunak dari segala jenis kerusakan.
Kitin juga bertindak sebagai penghalang kedap air terhadap dehidrasi. Kitin melindungi jaringan spesifik ini dari kekeringan.
Kitin juga memainkan peran penting dalam mekanisme pertahanan dari predasi, karena predator mengerahkan kekuatan kompresi pada eksoskeleton.
Contoh-contoh Kitin
Kitin dalam Arthropoda
Salah satu tim hewan paling beragam di dunia adalah Arthropoda. Arthropoda adalah hewan invertebrata yang memiliki tubuh segmental dan kerangka yang kuat yang terbuat dari kitin dan banyak protein. Arthropoda ada di mana-mana, mulai dari dasar lautan samudra ke tempat tertinggi yang dihuni organisme. Arthropoda juga bervariasi ukurannya dari tungau mikroskopis yang hidup di bagian bawah rambut hingga kepiting besar dan serangga yang panjangnya mungkin beberapa meter.
Eksoskeleton semua makhluk itu membawa kitin yang disimpan bersamaan dengan struktur. Dicampur dengan protein yang sangat berbeda, selain itu, membuat sayap banyak serangga sebagai bahan yang lebih fleksibel. Kemampuan kitin untuk ditempa ke dalam bentuk yang sangat berbeda ini telah memungkinkan arthropoda untuk berkembang menjadi jutaan bentuk yang berbeda.
Struktur kitin
Kitin adalah polisakarida amino yang paling luas di alam dan diperkirakan setiap tahun diproduksi hampir sebanyak selulosa. Hal ini terutama ditemukan dalam eksoskeleton arthropoda, dinding sel jamur atau kulit telur nematoda. Namun, turunan dari oligomer kitin juga telah terlibat sebagai faktor morfogenik dalam komunikasi antara tanaman polongan dan Rhizobium dan bahkan dalam vertebrata, di mana mereka mungkin penting selama tahap awal embriogenesis (Bakkers et al., 1999).
Kitin sebagian besar terdiri dari residu N-asetilglukosamin, yang dihubungkan oleh ikatan glikosidik β- (1-4). Karena hidrolisis kitin oleh pengobatan kitinase menyebabkan pelepasan glukosamin selain N-asetilglukosamin, disimpulkan bahwa glukosamin mungkin merupakan bagian penting dari polimer.
Namun, analisis padatan NMR dari preparasi kutikula cacing gelang menunjukkan bahwa sedikit atau tidak ada glukosamin (Kramer et al., 1995). Polimer kitin cenderung membentuk mikrofibril (juga disebut batang atau kristalit) berdiameter n3 nm yang distabilkan oleh ikatan hidrogen yang terbentuk antara gugus amina dan karbonil.
Mikrofibril kitin dari matriks peritrofik bahkan dapat melebihi panjang 0,5μm dan sering diasosiasikan dalam bundel yang berisi kelompok paralel 10 atau lebih mikrofibril tunggal (Peters et al., 1979; Lehane, 1997). Analisis difraksi sinar-X menunjukkan bahwa kitin adalah zat polimorfik yang terjadi pada tiga modifikasi kristal yang berbeda, disebut α-, β- dan γ-kitin.
Mereka terutama berbeda dalam tingkat hidrasi, dalam ukuran sel satuan dan dalam jumlah rantai kitin per unit sel (Rudall dan Kenchington, 1973; Kramer dan Koga, 1986). Dalam bentuk α, semua rantai menunjukkan orientasi anti-paralel; dalam bentuk β rantai diatur secara paralel; dalam bentuk γ set dua untai paralel bergantian dengan untai anti-paralel tunggal.
Selain itu, keadaan sementara non-kristal juga telah dilaporkan dalam sistem jamur (Vermeulen dan Wessels, 1986). Ketiga modifikasi kristal sebenarnya ditemukan dalam struktur chitinous serangga. Bentuk α paling banyak ditemukan pada kutikula chitinous, sedangkan bentuk β dan γ sering ditemukan dalam kepompong (Kenchington, 1976; Peters, 1992). Matriks peritrofik biasanya terdiri dari α- dan β-kitin. Kadang-kadang keberadaan β-kitin dalam kepompong ditelusuri kembali ke fakta bahwa beberapa kepompong terbentuk dari matriks peritrofik; misalnya, kumbang laba-laba Australia Ptinus tectus, kumbang khusus (Rudall dan Kenchington, 1973).