KULIAH IKULIAH IFISIOLOGI DAN SEL TUMBUHANFISIOLOGI DAN SEL TUMBUHAN

Tumbuhan banyak Tumbuhan banyak manfaat dan nilai manfaat dan nilai ekonomiekonomiCakupan tumbuhan Cakupan tumbuhan

tinggi (Spermatofita)tinggi (Spermatofita)Fisiologi Fisiologi ProsesProses

FungsiFungsiAspek praktis dari Aspek praktis dari

fisiologi tumbuhanfisiologi tumbuhan

Faktor keturunan

Faktor lingkungan

Proses internalPertumbuhan

danperkembangan

KULIAH IKULIAH IFISIOLOGI DAN SEL TUMBUHANFISIOLOGI DAN SEL TUMBUHAN

SEL TUMBUHANSEL TUMBUHANSel eukariotSel eukariotTerdiri dari dinding sel Terdiri dari dinding sel dan protoplasdan protoplasProtoplas terdiri dari Protoplas terdiri dari membran sel dan membran sel dan sitoplasmasitoplasmaSitoplasma terdiri dari Sitoplasma terdiri dari sitosol , organel dan inti sitosol , organel dan inti selselAntar sel dihubungkan Antar sel dihubungkan dengan plasmodesmatadengan plasmodesmata

Gambar 1.4 (A) Membran , retikulum endoplasma dan endomembran yang lain pada sel tumbuhan mempunyai protein yang menempel pada lipid lapis ganda. (B) Foto elektron mikroskop menunjukkan membran sel dari daerah meristem ujung akar Lepidium sativum. Ketebalan membran plasma, gambar menunjukkan 2 garis gelap. (C) Senyawa pengisi berupa fosfolipid, fosfatidil kolin dan galaktosil gliseride ( Gunning dan Steer , 1996)

INTI SEL

Gambar 1.5 Model struktur kompleks porus inti. Cincin sejajar terdiri dari 8 subunit setiap subunit tersusun oktagonal dekat membran dalam dan luar inti. Berbagai protein membentuk struktur lain seperti cincin inti, cincin paku, transporter pusat, filamen sitoplasma dan keranjang inti.

SINTESIS PROTEIN

RETIKULUM RETIKULUM EENDOPLASMANDOPLASMA

BADANBADAN GOLGIGOLGI DAN DAN VESIKULAVESIKULA

Gambar 1.8 Foto elektron mikroskop aparatus golgi tembakau pada sel ujung akar. Cis,medial dan trans sisternae dapat dilihat pada gambar. Jaringan trans golgi bergabung dengan trans sisterna. (60.000 x) (gunning dan siver, 1996)

Gambar 1.9 Vesikula yang dipersiapkan dengan penelubungan menggunakan clathrin dan diisolasi dari daun kedelai (102.000x) (D.C.Robinson)

MITOKONDRIAMITOKONDRIAOrganel respiratoriOrganel respiratoriPenghasil energi (ATP)Penghasil energi (ATP)Komponen mitokondriaKomponen mitokondria~membran luar~membran luar~matriks mengandung ~matriks mengandung enzim utk siklus Krebsenzim utk siklus Krebs~mebran dalam: 70% ~mebran dalam: 70% protein dan fosfolipid protein dan fosfolipid unik (kardiolipinunik (kardiolipin))

Gambar 1.11 (A) Foto mikroskop elektron kloroplas dari Phleum protense (18.000 x). (B) Preparat yang sama tetapi dengan perbesaran 52.000 x. (C) Gambar 3 dimensi tumpukan grana dan lamela stroma menunjukkan organisasi yang kompleks. Diagram kloroplas dengan H+ ATP ase pada membran tilakoid (W.P. Wargin dan E.M. Newcomb)

KROMOPLAS

Gambar 1.12 Kromoplas buah tomat dilihat dengan elektron mikroskop pada awal perubahan dari kloroplas ke kromoplas. Tumpukan grana masih ada tomat dilihat dengan elektron mikroskop (27.000x) (Gunning dan steer,1996)

PERKEMBANGAN PLASTIDAPERKEMBANGAN PLASTIDA

PEROKSISOMPEROKSISOM

Gambar 1.15 (A) Foto mikroskop elektron oleosom disamping peroksisom (B) Diagram pembentukan oleosom , sintesis dan penimbunan minyak dalam fosfolipid lapis ganda retikulum endoplasma. Setelah pelepasan dari retikulum endoplasma, oleosom dikelilingi oleh fosfolipid lapis tunggal yang mengandung protein oleosin

(Huang,1997)

Gambar 1.14 Foto elektron mikroskop peroksisom dari sel mesofil menunjukkan adanya kristal-kristal. Peroksisom ini terlihat berdekatan letaknya dengan 2 kloroplas dan mitokondria, mungkin berhubungan fungsi kerjasama ketiganya dalam fotorespirasi

SITOSKELETONSITOSKELETON

Gambar 1.16 (A) Mikrotubul dari sisi memanjang. Setiap mikrotubul terdiri dari 13 protofilamen. Organisasi dan subunit tampak pada gambar. (B) Diagram filamen yang terdiri dari 2 benang subunit G-aktin

Gambar 1.17 Model terakhir dari filamen dari monomer protein . (A) Lekukan-lekukan dimer dalam susunan sejajar. (B) Tetramer dari 2 dimer. Dimer tersusun dalam antiparalel . Dua tetramer. (D)Tetramer yang bersatu membentuk filamen intermediet 10 nm (Albert, et al. 2002)

SITOSKELETONSITOSKELETONSITOSKELETONSITOSKELETON

MITOSISMITOSIS

Gambar 1.18 Foto mikroskop fluoresen menunjukkan perubahan susunan mikrotubul pada stadia berbeda selama siklus hidup sel pada sel meristem akar gandum. Mikrotubul terwarna hijau dan kuning, sedang DNA terwarna biru. (A-D) Mikrotubul menghilang dan preprofase benang-benang terbentuk mengelilingi inti pada sisi yang kelak menjadi dinding pemisah pada telofase. (E-H) Benang gelendong pada profase terbentuk pada foci mikrotubul pada kutub. (G-H) Benang-benang pada profase menghilang pada profase akhir. (I-K) Membran inti rusak dan kedua kutub menjadi lebih difuse. Gelendong mitosis tersusun seperti jari-jari sejajar dan kinetokor menempel pada gelendong mikrotubul (Gunning dan Steer, 1996)

MITOSISMITOSIS

Gambar 1.18 Foto mikroskop fluoresen menunjukkan perubahan susunan mikrotubul pada stadia berbeda selama siklus hidup sel pada sel meristem akar gandum. Mikrotubul terwarna hijau dan kuning, sedang DNA terwarna biru. (A-D) Mikrotubul menghilang dan preprofase benang-benang terbentuk mengelilingi inti pada sisi yang kelak menjadi dinding pemisah pada telofase. (E-H) Benang gelendong pada profase terbentuk pada foci mikrotubul pada kutub. (G-H) Benang-benang pada profase menghilang pada profase akhir. (I-K) Membran inti rusak dan kedua kutub menjadi lebih difuse. Gelendong mitosis tersusun seperti jari-jari sejajar dan kinetokor menempel pada gelendong mikrotubul (Gunning dan Steer, 1996)

Gambar 1.19 (A) Diagram siklus sel. (B) Diagram regulasi siklus sel oleh Cyclin Dependent Protein Kinase (CDK). G1, CDK dalam keadaan tidak aktif. CDK menjadi aktif dengan menempel pada siklin G1 (C G1) Dan karena terfosforilasi Pada sisi aktif, Kompleks CDK siklin menyebabkan terjadinya fase transisi ke fase S. Pada akhir fase S siklin G1 terurai menjadi fosfat dan CDK inaktif. Pada G2 , CDK inaktif menempel pada siklin mitosis atau M Cyclin. Pada saat bersamaan kompleks CDK-Cyclin teraktivasi pada kedua sisi aktif dan penghambatannya. Kompleks CDK-Cyclin tetap dalam keadaan tidak aktif karena sisi penghambatannya terfosforilasi. Kompleks inaktif menjadi aktif ketika fosfat terlepas dari sisi penghambatan oleh protein fosfatase. CDK teraktivasi memacu transisi dari G2 ke mitosis. Pada akhir mitosis. M-cyclin didegradasi dan tinggal fosfat disisi aktif dilepaskan oleh fosfatase dan sel memasuki G1 lagi

Gambar 1.19 (A) Diagram siklus sel. (B) Diagram regulasi siklus sel oleh Cyclin Dependent Protein Kinase (CDK). G1, CDK dalam keadaan tidak aktif. CDK menjadi aktif dengan menempel pada siklin G1 (C G1) Dan karena terfosforilasi Pada sisi aktif, Kompleks CDK siklin menyebabkan terjadinya fase transisi ke fase S. Pada akhir fase S siklin G1 terurai menjadi fosfat dan CDK inaktif. Pada G2 , CDK inaktif menempel pada siklin mitosis atau M Cyclin. Pada saat bersamaan kompleks CDK-Cyclin teraktivasi pada kedua sisi aktif dan penghambatannya. Kompleks CDK-Cyclin tetap dalam keadaan tidak aktif karena sisi penghambatannya terfosforilasi. Kompleks inaktif menjadi aktif ketika fosfat terlepas dari sisi penghambatan oleh protein fosfatase. CDK teraktivasi memacu transisi dari G2 ke mitosis. Pada akhir mitosis. M-cyclin didegradasi dan tinggal fosfat disisi aktif dilepaskan oleh fosfatase dan sel memasuki G1 lagi

Gambar 1.19 (A) Diagram siklus sel. (B) Diagram regulasi siklus sel oleh Cyclin Dependent Protein Kinase (CDK). G1, CDK dalam keadaan tidak aktif. CDK menjadi aktif dengan menempel pada siklin G1 (C G1) Dan karena terfosforilasi Pada sisi aktif, Kompleks CDK siklin menyebabkan terjadinya fase transisi ke fase S. Pada akhir fase S siklin G1 terurai menjadi fosfat dan CDK inaktif. Pada G2 , CDK inaktif menempel pada siklin mitosis atau M Cyclin. Pada saat bersamaan kompleks CDK-Cyclin teraktivasi pada kedua sisi aktif dan penghambatannya. Kompleks CDK-Cyclin tetap dalam keadaan tidak aktif karena sisi penghambatannya terfosforilasi. Kompleks inaktif menjadi aktif ketika fosfat terlepas dari sisi penghambatan oleh protein fosfatase. CDK teraktivasi memacu transisi dari G2 ke mitosis. Pada akhir mitosis. M-cyclin didegradasi dan tinggal fosfat disisi aktif dilepaskan oleh fosfatase dan sel memasuki G1 lagi

PLASMODESMATAPLASMODESMATA

Gambar 1.20 Plasmodesmata antar sel. (A) Gambar elektron mikroskop dinding pemisah 2 sel yang berdekatan (B) Skematk dinding sel dengan 2 plasmodesmata yang berbeda bentuk. Desmotubul bersambungan dengan retikulum endoplasma dari sel berdekatan. Protein di permukaan luar desmotubul dan permukaan dalam membran sel., kedua permukaan tersebut diperkirakan dihubungkan oleh protein filamen. Celah antara lapisan protein, dua membran tampaknya mengatur penyaringan molekul melalui plasmodesmata ( (A)Tilney, et al 1991; (B) Buchanan et al 2000)

PLASMODESMATAPLASMODESMATA

OKSIDASI DAN REDUKSI BESIOKSIDASI DAN REDUKSI BESIOKSIDASI DAN REDUKSI BESIOKSIDASI DAN REDUKSI BESI

POTENSIAL REDOKSPOTENSIAL REDOKSPOTENSIAL REDOKSPOTENSIAL REDOKSPOTENSIAL REDOKSPOTENSIAL REDOKSPOTENSIAL REDOKSPOTENSIAL REDOKSPOTENSIAL REDOKSPOTENSIAL REDOKSPOTENSIAL REDOKSPOTENSIAL REDOKSPOTENSIAL REDOKSPOTENSIAL REDOKS

POTENSIAL MEMBRAN UNTUK POTENSIAL MEMBRAN UNTUK MENGGERAKKAN IONMENGGERAKKAN ION

POTENSIAL MEMBRAN UNTUK POTENSIAL MEMBRAN UNTUK MENGGERAKKAN IONMENGGERAKKAN ION

POTENSIAL MEMBRAN UNTUK POTENSIAL MEMBRAN UNTUK MENGGERAKKAN IONMENGGERAKKAN ION

POTENSIAL MEMBRAN UNTUK POTENSIAL MEMBRAN UNTUK MENGGERAKKAN IONMENGGERAKKAN ION

Gambar 1.21 Transpor melawan gradien potensial elektrokimia. Transpor ini membutuhkan agen yang menggerakkan larutan bermuatan dari satu tempat ke tempat lain untuk mengatasi perbedaan potensial elektrokimia dan konsentrasi. Hasilnya adalah kation di tempat 2 sudah meningkat ke potensial elektrokimia lebih

Gambar 1.22 Pembebasan potensial listrik melalui difusi ion. Tempat 2 mempunyai konsentrasi garam lebih tinggi dari pada tempat 1 (anion tidak diperlihatkan). Jika membran permeabel untuk kation tetapi tidak untuk anion, kation cenderung berdifusi keluar tempat 2 ke tempat 1, potensial membran pada tempat 2 adalah negatiftinggi. Anion penetral diabaikan

STRUKTUR, NAMA DAN STRUKTUR, NAMA DAN KLASIFIKASI ASAM AMINOKLASIFIKASI ASAM AMINO

STRUKTUR, NAMA DAN STRUKTUR, NAMA DAN KLASIFIKASI ASAM AMINOKLASIFIKASI ASAM AMINO

ASAM AMINO DENGAN GUGUS R ASAM AMINO DENGAN GUGUS R POLARPOLAR

ASAM AMINO DENGAN GUGUS R ASAM AMINO DENGAN GUGUS R POLARPOLAR

ASAM AMINO DENGAN GUGUS R ASAM AMINO DENGAN GUGUS R POLARPOLAR

ASAM AMINO DENGAN GUGUS R ASAM AMINO DENGAN GUGUS R POLARPOLAR

ASAM AMINO DENGAN GUGUS R ASAM AMINO DENGAN GUGUS R POLARPOLAR

ASAM AMINO DENGAN GUGUS R ASAM AMINO DENGAN GUGUS R POLARPOLAR

ASAM AMINO DENGAN GUGUS R ASAM AMINO DENGAN GUGUS R POLARPOLAR

ASAM AMINO DENGAN GUGUS R ASAM AMINO DENGAN GUGUS R BASA ATAU ASAMBASA ATAU ASAM

ASAM AMINO DENGAN GUGUS R ASAM AMINO DENGAN GUGUS R BASA ATAU ASAMBASA ATAU ASAM

/ColorImageDict > /JPEG2000ColorACSImageDict > /JPEG2000ColorImageDict > /AntiAliasGrayImages false /DownsampleGrayImages true /GrayImageDownsampleType /Bicubic /GrayImageResolution 300 /GrayImageDepth -1 /GrayImageDownsampleThreshold 1.50000 /EncodeGrayImages true /GrayImageFilter /DCTEncode /AutoFilterGrayImages true /GrayImageAutoFilterStrategy /JPEG /GrayACSImageDict > /GrayImageDict > /JPEG2000GrayACSImageDict > /JPEG2000GrayImageDict > /AntiAliasMonoImages false /DownsampleMonoImages true /MonoImageDownsampleType /Bicubic /MonoImageResolution 1200 /MonoImageDepth -1 /MonoImageDownsampleThreshold 1.50000 /EncodeMonoImages true /MonoImageFilter /CCITTFaxEncode /MonoImageDict > /AllowPSXObjects false /PDFX1aCheck false /PDFX3Check false /PDFXCompliantPDFOnly false /PDFXNoTrimBoxError true /PDFXTrimBoxToMediaBoxOffset [ 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 ] /PDFXSetBleedBoxToMediaBox true /PDFXBleedBoxToTrimBoxOffset [ 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 ] /PDFXOutputIntentProfile () /PDFXOutputCondition () /PDFXRegistryName (http://www.color.org) /PDFXTrapped /Unknown

/Description >>> setdistillerparams> setpagedevice