Makalah Etilen dan ABA

11 December 2012

Goto comments Leave a comment

BAB I

PENDAHULUAN

 1.1  Latar Belakang

Makhluk hidup selalu mengalami pertumbuhan dan perkembangan. Pertumbuhan adalah proses

kenaikan volume yang bersifat irreversible (tidak dapat balik) karena adanya penambahan

substansi termasuk di dalamnya ada perubahan bentuk yang menyertai penambahan volume

tersebut. Sedangkan perkembangan adalah proses menuju kedewasaan pada makhluk hidup yang

bersifat kualitatif yaitu makhluk hidup dikatakan dewasa apabila alat perkembangbiakannya

telah berfungsi. Seperti pada tumbuhan apabila telah berbunga maka tumbuhan itu sudah

dikatakan dewasa.

Pertumbuhan, perkembangan, dan pergerakan tumbuhan dikendalikan beberapa golongan zat

yang secara umum dikenal sebagai hormon tumbuhan atau fitohormon. Penggunaan istilah

hormon sendiri menggunakan analogi fungsi hormon pada hewan; dan, sebagaimana pada

hewan, hormon juga dihasilkan dalam jumlah yang sangat sedikit di dalam sel. Beberapa ahli

berkeberatan dengan istilah ini karena fungsi beberapa hormon tertentu tumbuhan (hormon

endogen, dihasilkan sendiri oleh individu yang bersangkutan) dapat diganti dengan pemberian

zat-zat tertentu dari luar, misalnya dengan penyemprotan (hormon eksogen, diberikan dari luar

sistem individu). Mereka lebih suka menggunakan istilah zat pengatur tumbuh (bahasa Inggris

plant growth regulator).

Hormon tumbuhan merupakan bagian dari proses regulasi genetik dan berfungsi sebagai

prekursor. Rangsangan lingkungan memicu terbentuknya hormon tumbuhan. Bila konsentrasi

hormon telah mencapai tingkat tertentu, sejumlah gen yang semula tidak aktif akan mulai

ekspresi. Dari sudut pandang evolusi, hormon tumbuhan merupakan bagian dari proses adaptasi

dan pertahanan diri tumbuh-tumbuhan untuk mempertahankan kelangsungan hidup jenisnya.

Terdapat banyak hormon dalam tumbuhan itu sendiri, tapi khusus kali ini dalam makalah ini

hanya akan membahas mengenai Gas Etilen dan asam absisat.

 

1.2  Tujuan

Tujuan dari pembuatan makalah ini adalah agar mahasiswa mampu memahami dan mengerti

tentang apa yang dimaksud dengan hormone gas etilen dan hormone asam absisat, dan mengerti

bagaimana proses penerapan pada tumbuhan.

 

BAB II

PEMBAHASAN

2.1 Definisi Etilen

Hormon Gas Etilen adalah hormon yang berupa gas yang dalam kehidupan tanaman aktif dalam

proses pematangan buah. Aplikasi mengandung ethephon, maka kinerja sintetis ethylen berjalan

optimal sehingga tujuan agar buah cepat masak bisa tercapai. (misalnya: Etephon, Protephon)

merk dagang antara lain: Prothephon 480SL. Gas Etilen banyak ditemukan pada buah yang

sudah tua.

 

2.2 Struktur kimia ethylene

Struktur kimia ethylen sangat sederhana sekali yaitu terdiri dari dua atom karbon dan empat atom

hidrogen seperti yang terlihat pada struktur kimia pada skema 1 :

Etilen merupakan hormon tumbuh yang diproduksi dari hasil metabolisme normal

dalam tanaman. Etilen berperan dalam pematangan buah dan kerontokan daun. Etilen disebut

juga ethane. Selain itu Etilen ( IUPAC nama: etena) adalah senyawa organik,

sebuah hidrokarbon dengan rumus C2H 4 atau H2C = CH2. Ini adalah gas mudah terbakar tidak

berwarna dengan samar “manis dan musky bau“ ketika murni. Ini adalah yang paling

sederhana alkena (hidrokarbon dengan karbon-karbon ikatan rangkap ), dan paling

sederhana hidrokarbon tak jenuh setelah asetilena (C2H 2).

2.3 Peranan ethylene dalam fisiologi tanaman

Di dalam proses fisiologis, ethylene mempunyai peranan penting. Wereing dan Phillips (1970)

telah mengelompokan pengaruh ethylene dalam fisiologi tanaman sbb:

1. mendukung respirasi climacteric dan pematangan buah

2. mendukung epinasti

3. menghambat perpanjangan batang (elengation growth) dan akar pada beberapa species

tanaman walaupun ethylene ini dapat menstimulasi perpanjangan batang, coleoptyle dan

mesocotyle pada tanaman tertentu, misalnya Colletriche dan padi.

4. Menstimulasi perkecambahan

5. Menstimulasi pertumbuhan secara isodiametrical lebih besar dibandingkan dengan

pertumbuhan secara longitudinal

6. Mendukung terbentuknya bulu-bulu akar

7. Mendukung terjadinya abscission pada daun

8. Mendukung proses pembungaan pada nanas

9. Mendukung adanya flower fading dalam persarian anggrek

10. Menghambat transportasi auxin secara basipetal dan lateral

11. Mekanisme timbal balik secara teratur dengan adanya auxin yaitu konsentrasi auxin yang

tinggi menyebabkan terbentuknya ethylene. Tetapi kehadiran ethylene menyebabkan

rendahnya konsentrasi auxin di dalam jaringan. Hubungannya dengan konsentrasi auxin,

hormon tumbuh ini menentukan pembentukan protein yang diperlukan dalam aktifitas

pertumbuhan, sedangkan rendahnya konsentrasi auxin, akan mendukung protein yang akan

mengkatalisasi sintesis ethylene dan precursor.

 

2.4 Biosintesis Etilen

Biosintesis ethylen terjadi di dalam jaringan tanaman yaitu terjadi perubahan dari senyawa awal

asam amino methionine atas bantuan cahaya dan FMN ( Flavin Mono Nucleotida ) menjadi

methionil. Senyawa tersebut mengalami perubahan atas bantuan cahaya dan FMN menjadi

ethylen, methyl disulphide dan formic acid.

Akhir-akhir ini zat tumbuh etilen hasil sintetis (buatan manusia) banyak yang beredar dan

diperdagangkan bebas dalam bentuk larutan adalah Ethrel atau 2 – Cepa. Ethrel inilah yang

dalam praktek sehari-hari banyak digunakan oleh petani-petani melon di Jawa Timur, khususnya

karesidenan Madiun untuk mempercepat proses pemasakan buah melon. Ethrel adalah zat

tumbuh 2 – Chloro sthyl phosphonic acid (2 – Cepa ) dengan rumus bangun pada skema 3Pada

pH di bawah 3,5 molekulnya stabil, tetapi pada pH di atas 3,5 akan mengalami disintegrasi

membebaskan gas etilen, khlorida dan ion fosfat.

Karena sitoplasma tanaman pHnya lebih tinggi daripada 4,1 maka apabila 2 – Cepa masuk ke

dalam jaringan tanaman akan membebaskan etylen. Kecepatan disintegrasi dan kadar etylen

bertambah dengan kenaikan pH. Sudah diketahui bahwa untuk mempercepat proses pemasakan

buah dipakai karbit yang juga mengeluarkan gas etylen tetapi jika dibandingkan dengan

penggunaan ethrel atau 2 – Cepa ternyata bahwa penggunaan ethrel atau 2-Cepa lebih baik

pengaruhnya daripada karbit baik dari segi waktu, warna, aroma dan cara penggunaannya pada

buah yang telah masak.

2.5 Interaksi Ethylene dengan Auxin

Di dalam tanaman ethylene mengadakan interaksi dengan hormon auxin. Apabila konsentrasi

auxin meningkat maka produksi ethylen pun akan meningkat pula. Peranan auxin dalam

pematangan buah hanya membantu merangsang pembentukan ethylene, tetapi apabila

konsentrasinya ethylene cukup tinggi dapat mengakibatkan terhambatnya sintesis dan aktifitas

auxin.

 

2.6 Produksi dan Aktifitas Ethylene

Pembentukan ethylene dalam jaringan-jaringan tanaman dapat dirangsang oleh adanya

kerusakan-kerusakan mekanis dan infeksi. Oleh karena itu adanya kerusakan mekanis pada buah-

buahan yang baik di pohon maupun setelah dipanen akan dapat mempercepat pematangannya.

Penggunaan sinar-sinar radioaktif dapat merangsang produksi ethylene. Pada buah Peach yang

disinari dengan sinar gama 600 krad ternyata dapat mempercepat pembentukan ethylene apabila

dibeika pada saat pra klimakterik, tetapi penggunaan sinar radioaktif tersebut pada saat

klimakterik dapat menghambat produksi ethylene. Produksi ethylene juga dipengaruhi oleh

faktor suhu dan oksigen. Suhu renah maupun suhu tinggi dapat menekan produk si ethylene.

Pada kadar oksigen di bawah sekitar 2 % tidak terbentuk ethylene, karena oksigen sangat

diperlukan. Oleh karena itu suhu rendah dan oksigen renah dipergunakan dalam praktek

penyimpanan buahbuahan, karena akan dapat memperpanjang daya simpan dari buah-buahan

tersebut. Aktifitas ethylene dalam pematangan buah akan menurun dengan turunnya suhu,

misalnya pada Apel yang disimpan pada suhu 30 C, penggunaan ethylene dengan konsentrasi

tinggi tidak memberikan pengaruh yang jelas baik pada proses pematangan maupun pernafasan.

Pada suhu optimal untuk produksi dan aktifitas ethylene pada buah tomat dan apel adalah 320 C,

untuk buah-buahan yang lain suhunya lebih rendah.

Etiolasi

Etiolasi adalah pertumbuhan tumbuhan yang sangat cepat di tempat gelap namun kondisi

tumbuhan lemah, batang tidak kokoh, daun kecil dan tumbuhan tampak pucat. Gejala etiolasi

terjadi karena ketiadaan cahaya matahari. Kloroplas yang tidak terkena matahari disebut etioplas.

Kadar etioplas yang terlalu banyak menyebabkan tumbuhan menguning.

Senescence

Penuaan (dari bahasa Latin: senescere, yang berarti “untuk menjadi tua,” dari senex) atau

penuaan biologis adalah proses endogen dan turun-temurun dari perubahan akumulatif dengan

struktur molekul dan seluler mengganggu metabolisme dengan berlalunya waktu, mengakibatkan

kerusakan dan kematian. Penuaan terjadi baik pada tingkat seluruh organisme (penuaan

organisme) serta pada tingkat sel individu (penuaan seluler).

Epinasti

Epinasti adalah gerak membengkok ke bawah yang biasanya terjadi pada tangkai daun, sehingga

posisi ujung daun membengkok arah ke tanah. Hal ini disebabkan oleh perbedaan jumlah auksin

yang diangkut ke bagian atas dan bawah tangkai daun dari daun, yang menimbulkan perbedaan

pertumbuhan pada tangkai daun tersebut. Kebalikan dari epinasti adalah hiponasti dapat terjadi

kalau diinduksi dengan memberikan asam giberelat (GA). Sering gerak dedaunan ini akibat

adanya pulvinus di pangkal tangkai daun, helai daun, atau anak daun, tapi juga terjadi pada

banyak tumbuhan yang tak memiliki pulvinus. Misalnya epinasti terjadi bila sel di bagian atas

tangkai atau helai daun, khususnya di urat pokok, tumbuh (memanjang secara tak terbalikkan)

lebih cepat daripada sel di bagian bawah.

Pertumbuhan rambut akar

Akar tumbuhan berbiji merupakan bagian tumbuhan yang biasanya terdapat di dalam tanah,

dengan arah tumbuh ke pusat bumi (geotrop) atau menuju ke air (hidrotrop). Badan akar tidak

memiliki buku (node) dan ruas (internode) sehingga tidak mendukung daun atau bagian yang

lain. Warna akar tidak hijau, melainkan dengan pola warna keputihan sampai kekuningan.

Pertumbuhan ujung akar lebih lambat dibandingkan bagian batang . ujung akar berbentuk

runcing sehingga mudah menembus tanah secara mekanik maupun kimiawi. Akar tumbuhan

berfungsi untuk memperkuat berdirinya tubuh tumbuhan, menyerap air dan unsur hara tumbuhan

dari dalam tanah, mengangkut air dan unsur hara ke bagian tumbuhan yang memerlukan, dan

kadang kala sebagai tempat pertumbuhan zat makanan cadangan (Nugroho dkk, 2006).

Untuk dapat diserap oleh tanaman, molekul-molekul air harus berada pada permukaan akar. Dari

permukaan akar ini air (bersama bahan-bahan terlarut) diangkut menuju pembuluh xylem.

Lintasan pergerakan air dari permukaan akar menuju pembuluh xylem ini disebut lintasan radial

pergerakan air. Xylem dan floem dikelilingi oleh satu lapisan sel-sel yang hidup yang disebut

perisikel. Jaringan vaskular dan perisikel membentuk suatu tabung yang disebut stele. Di sebelah

luar stele terdapat sel-sel endodermis. Sel-sel endodermis ini pantas untuk mendapat perhatian

khusus sehubungan dengan pergerakan air pada lintasan radial, karena pada bagian dinding

radial dan transpersalnya terdapat penebalan yang dipadati oleh pita casparian. Ujung akar akan

terus tumbuh di dalam tanah. Hal ini tentunya juga akan memperluas permukaan kontak antara

akar dan tanah. Juga memperluas wilayah penjelajahan akar di dalam tanah. Pada bagian ujung

akar terdapat tudung akar yang berfungsi melindungi sel-sel meristematik pada bagian ujung

akar tersebut. Dalam proses pertumbuhan akar, bagian tudung yang rusak akan diganti kembali

oleh aktivitas pembelahan sel pada bagian meristematik (Lakitan, 1991).

Perkembangan ontogenik dari sistem pembuluh primer akar itu lebih sederhana dibanding

dengan batang, karena diferensiasi sistem vaskuler pada batang itu berkaitan dengan

perkembangan daun. Sistem pembuluh pada akar berkembang secara terpisah dari organ lateral

dan prokambium berkembang secara akropetal sebagai kelanjutan tak terputus jaringan

pembuluh pada bagian-bagian akar yang lebih matang. Diferensiasi dan pematangan xilem dan

floem juga secara akropetal dan mengikuti proses pada prokambium. Dari penelitian yang amat

cermat yang dilakukan sampai sekarang itu ternyata bahwa unsur-unsur protofloem menjadi

matang lebih ke arah maristem apikal dibandingkan dengan unsur-unsur trakea yang pertama-

tama. Pada umumnya diferensiasi jaringan akar dibelakang promaristem apikal dapat dirangkum

sebagai berikut : pembelahan periklinal dalam korteks berhenti dekat tingkatan dengan unsur

tipis menjadi matang; diluar daerah ini akar mengalami pemanjangan cepat, dan pematangan

protoxilem biasanya hanya berlangsung pada saat proses pemanjangan hampir selesai; jalur

caspari berkembang dalam sel-sel endodermis sebelum pematangan unsur-unsur protoxilem dan

pada umumnya juga sebelum timbulnya rambut-rambut akar (Bardgett, 1989).

Absisi

Absisi adalah suatu proses secara alami terjadinya pemisahan bagian atau organ tanaman,

seperti: daun, bunga, buah atau batang. Menurut Addicot (1964) maka dalam proses absisi ini

faktor alami seperti: panas, dingin, kekeringan akan berpengaruh terhadap absisi. Proses

penurunan kondisi yang menyertai pertumbuhan umur, yang mengarah kepada kematian organ

atau organisme, disebut penuaan (senensensi).

Peranan etilen dalam memacu gugurnya daun lebih banyak diketahui daripada peranannya dalam

hal  perubahan  warna  daun  yang  rontok dan pengeringan daun. Pada saat daun rontok, bagian

pangkal tangkai daunnya terlepas  dari batang. Daerah yang terpisah  ini  disebut  lapisan absisi

yang merupakan areal sempit yang tersusun dari sel-sel parenkima berukuran kecildengan

dinding sel yang tipis dan lemah. Setelah daun rontok, daerah absis imembentuk parut/luka pada

batang. Sel-sel yang mati menutupi parut untuk membantu melindungi tumbuhan terhadap

patogen.

2.7 Hubungan etilen dengan respirasi

Pematangan buah-buahan biasanya juga dipercepat dengan menggunakan karbit atau kalsium

karbida. Karbit yang terkena uap air akan menghasilkan gas asetilen yang memiliki struktur

kimia mirip dengan etilen alami, zat yang membuat proses pematangan di kulit buah. Proses

fermentasi berlangsung serentak sehingga terjadi pematangan merata. Proses pembentukan

ethilen dari karbit adalah CaC2 + 2 H2O → C2H2 + Ca(OH)2. Dengan penambahan karbit pada

pematangan buah menyebabkan konsentrasi ethilen menjadi meningkat. Hal tersebut

menyebabkan kecepatan pematangan buah pun bertambah. Semakin besar konsentrasi gas

ethilen semakin cepat pula proses stimulasi respirasi pada buah. Hal ini disebabkan karena

ethilen dapat meningkatkan kegiatan-kegiatan enzim karatalase, peroksidase, dan amilase dalam

buah. Selain itu juga, ethilen dapat menghilangkan zat-zat serupa protein yang menghambat

pemasakan buah. Respirasi merupakan proses pemecahan komponen organik (zat hidrat arang,

lemak dan protein) menjadi produk yang lebih sederhana dan energi. Aktivitas ini ditujukan

untuk memenuhi kebutuhan energi sel agar tetap hidup (Muzzarelli, 1985). Kecepatan respirasi

merupakan indeks yang baik untuk menentukan umur simpan komoditi panenan. Intensitas

respirasi merupakan ukuran kecepatan metabolisme dan seringkali digunakan sebagai indikasi

umur simpan. Suatu proses respirasi yang kecepatannya tinggi biasanya dihubungkan dengan

umur simpan yang pendek. Keadaan ini juga dapat menunjukkan kecepatan penurunan mutu

komoditi simpanan dan nilai jual (harga). Respirasi merupakan suatu proses komplek yang

dipengaruhi atau diatur oleh sejumlah faktor. Mempelajari faktor-faktor yang mempengaruhi

respirasi penting artinya untuk penanganan dan penyimpanan komoditi panenan.

2.8 Definisi ABA

Asam absisat adalah molekul seskuiterpenoid (memiliki 15 atom karbon) yang merupakan salah

satuhormon tumbuhan. Selain dihasilkan secara alami oleh oleh tumbuhan, hormon ini juga

dihasilkan oleh alga hijau dan cendawan. Hormon ini ditemukan pada tahun 1963 oleh Frederick

Addicott. Addicott berhasil mengisolasi senyawa abscisin I dan II dari tumbuhan kapas.

Senyawa abscisin II kelak disebut dengan asam absisat, disingkat ABA. Pada saat yang

bersamaan, dua kelompok peneliti lain yang masing-masing dipimpin oleh Philip

Wareing dan Van Steveninck juga melakukan penelitian terhadap hormon tersebut.

Asam absisat berperan penting pemulaian (inisiasi) dormansi biji. Dalam keadaan dorman atau

"istirahat", tidak terjadi pertumbuhan dan aktivitas fisiologis berhenti sementara. Proses

dormansi biji ini penting untuk menjaga agar biji tidak berkecambah sebelum waktu yang tidak

dikehendaki.Hal ini terutama sangat dibutuhkan pada tumbuhan tahunan dan tumbuhan

dwimusim yang bijinya memerlukan cadangan makanan di musim dingin ataupun musim

panaspanjang.

Tumbuhan menghasilkan ABA untuk maturasi biji dan menjaga biji agar berkecambah di musim

yang diinginkan. ABA juga sangat penting untuk menghadapi kondisi cekaman lingkungan,

sepertikekeringan. Hormon ini merangsang penutupan stomata pada epidermis daun dengan

menurunkantekanan osmotik dalam sel dan menyebabkan turgor sel. Akibatnya, kehilangan

cairan tanaman yang disebabkan oleh transpirasi melalui stomata dapat dicegah. ABA juga

mencegah kehilangan air dari tubuh tumbuhan dengan membentuk

lapisan epikutikula atau lapisan lilin. Selain itu, ABA juga dapat menstimulasi pengambilan air

melalui akar. Selain untuk menghadapi kekeringan, ABA juga berfungsi dalam menghadapi

lingkungan dengan suhu rendah dan kadar garam atau salinitas yang tinggi.Peningkatan

konsentrasi ABA pada daun dapat diinduksi oleh konsentrasi garam yang tinggi pada akar.

Dalam menghadapi musim dingin, ABA akan menghentikan pertumbuhan primer dan

sekunder.Hormon yang dihasilkan pada tunas terminal ini akan memperlambat pertumbuhan dan

memicu perkembangan primordia daun menjadi sisik yang berfungsi melindungi tunas dorman

selama musim dingin. ABA juga akan menghambat pembelahan sel kambium pembuluh.

2.9 Penyusun hormon ABA

ABA adalah seskuiterpenoid berkarbon 15, yang disintesis sebagian di kloroplas dan plastid

melalui lintasan asam mevalonat (Salisbury dan Ross 1995). Reaksi awal sintesis ABA sama

dengan reaksi sintesis isoprenoid seperti gibberelin sterol dan karotenoid.

2.10 Peranan ABA

Oleh karena itu, tumbuhan menghasilkan ABA untuk maturasi biji dan menjaga biji agar

berkecambah di musim yang diinginkan. ABA juga sangat penting untuk menghadapi kondisi

lingkungan yang "mencekam" seperti kekeringan. Hormon ini dapat menutup stomata pada daun

dengan menurunkan tekanan osmotik dalam sel dan menyebabkan sel turgor. Akibatnya,

kehilangan cairan tanaman yang disebabkan oleh transpirasimelalui stomata dapat dicegah. ABA

juga mencegah kehilangan air dari tanaman dengan membentuk lapisan epikutikula atau lapisan

lilin. Selain itu, ABA juga dapat menstimulasi pengambilan air melalui akar. Selain untuk

menghadapi kekeringan, ABA juga berfungsi dalam menghadapi lingkungan dengan suhu

rendah dan kadar garam atau salinitas yang tinggi Peningkatan konsentrasi ABA pada daun dapat

diinduksi oleh konsentrasi garam yang tinggi pada akar. Dalam menghadapi musim dingin, ABA

akan menghentikan pertumbuhan primer dan sekunder Hormon yang dihasilkan pada tunas

terminal ini akan memperlambat pertumbuhan dan memicu perkembangan primordia

daunmenjadi sisik yang berfungsi melindungi tunas dorman selama musim dingin. ABA juga

akan menghambat pembelahan sel kambium pembuluh.

2.11 Struktur kimia ABA

2.12 Biosintesis ABA

Biosintesis ABA dapat terjadi baik secara langsung maupun tidak langsung dengan

memanfaatkan karotenoid, suatu pigmen yang dihasilkan oleh kloroplas. Ada dua jalur

metabolisme yang dapat ditempuh untuk menghasilkan ABA, yaitu jalur asam mevalonat (MVA)

dan jalur metileritritol fosfat (MEP). Secara tidak langsung, ABA dihasilkan dari oksidasi

senyawa violaxanthonin menjadi xanthonin yang akan dikonversi menjadi ABA. Sedangkan

pada beberapa jenis cendawan patogenik, ABA dihasilkan secara langsung dari molekul

isoprenoid C15, yaitu farnesil difosfat.

Pengangkutan hormon ABA dapat terjadi baik di xilem maupun floem dan arah pergerakannya

bisa naik atau turun. Transportasi ABA dari floem menuju ke daun dapat dirangsang oleh

salinitas (kegaraman tinggi). Pada tumbuhan tertentu, terdapat perbedaan transportasi ABA

dalam siklus hidupnya. Daun muda memerlukan ABA dari xilem dan floem, sedangkan daun

dewasa merupakan sumber dari ABA dan dapat ditranspor ke luar daun. Menurut Crellman

(1989) biosintesis ABA pada sebagian besar tumbuhanterjadi secara tak langsung melalui

peruraian karotenoid tertentu (40 karbon) yang ada di plastid. ABA pergerakannya dalam

tumbuhan sama dengan pergerakan gibberelin yaitu dapat diangkut secara mudah melalui xilem

floem dan juga sel-sel parenkim di luar berkas pembuluh.

2.13 Grafik Hubungan ABA dan Stomata

Menurut Kartasaputra (1998), stomata berkembang dari sel protoderma. Sel induk membagi diri

menjadi dua sel yang terdiferensiasi yaitu dua sel penjaga. Pada mulanya sel tersebut kecil dan

bentuknya tidak menentu, tetapi selanjutnya berkembang melebar dan bentuknya khas. Selama

perkembangan, lamela tengah diantara dua sel penjaga menggembung dan bentuknya seperti

lensa sejenak sebelum bagian tersebut berpisah menjadi aperture.

Stomata dan klorofil merupakan komponen biologi yang sangat menentukan sintesis awal

senyawa organik yang digunakan untuk proses–proses fisiologis sepanjang daur hidup tanaman.

Selain itu, stomata dapat digunakan sebagai salah satu ciri genetika untuk seleksi, karena

berhubungan dengan tingkat produksi dan ketahanan terhadap cekaman kekeringan (Fahn, 1991).

Stomata pada kondisi cekaman kekeringan akan menutup sebagai upaya untuk menahan laju

transpirasi. Senyawa yang banyak berperan dalam membuka dan menutupnya stomata adalah

Asam Absisat (ABA).  ABA merupakan senyawa yang berperan sebagai sinyal adanya cekaman

kekeringan sehingga stomata segera menutup. Beberapa tanaman beradaptasi terhadap cekaman

kekeringan dengan cara mengurangi ukuran stomata dan jumlah stomata. Mekanisme membuka

dan menutup stomata pada tanaman yang toleran terhadap cekaman kekeringan sangat efektif,

sehingga jaringan tanaman dapat menghindari kehilangan air melalui penguapan (Champbell et

al., 2003).

Salah satu penelitian tentang hubungan antara kerapatan stomata dengan ketahanan kekeringan

pada tanaman yaitu oleh Lestari (2005), kalus tanaman padi somaklon Gajahmungkur, Towuti

dan IR 64  yang diinduksi mutasi menggunakan irradiasi sinar Gamma dengan dosis radiasi 0,5

krad, 0,7 krad dan 1 krad,  mendapatkan hasil somaklon Gajahmungkur, Towuti dan IR 64 yang

dianggap tahan kekeringan, pada umumnya mempunyai kerapatan stomata lebih rendah

dibanding tanaman induknya.

Efek dari asam absisik tambah (ABA) pada perilaku stomata dari Commelina communis 1. diuji

menggunakan tiga yang berbeda sistem. ABA diterapkan pada epidermis terisolasi atau potongan

daun diinkubasi dalam terang dalam solusi mandi perfusi dengan C02 bebas udara. ABA juga

diumpankan ke daun terpisah dalam bioassay transpirasi. Sensitivitas jelas stomata ke ABA

adalah sangat tergantung pada metode yang digunakan untuk memberi makan ABA. Stomata

epidermis terisolasi yang tampaknya paling sensitif terhadap ABA, sehingga konsentrasi dari 1 p

~ menyebabkan penutupan stomata hampir selesai. Ketika potongan daun utuh yang melayang

pada solusi dari ABA konsentrasi yang sama, stomata yang hampir benar-benar terbuka. Sama

konsentrasi ABA makan melalui pelepah transpiring terlepas daun menyebabkan respon

menengah. perbedaan-perbedaan insensitivitas stomata untuk ABA tambah ditemukan untuk

menjadi sebuah fundion perbedaan konsentrasi ABA di epidermes. Perbandingan dari tiga sistem

aplikasi menyarankan bahwa, ketika daun potongan diinkubasi di ABA atau makan dengan ABA

melalui pelepah tersebut akumulasi ABA dalam epidermes dibatasi oleh kehadiran dari mesofil

tersebut. Bahkan telanjang mesofil diinkubasi dalam larutan ABA Tidak menumpuk ABA.

Akumulasi radioaktivitas oleh daun potongan melayang pada serapan [3H] ABA ABA

dikonfirmasi dalam sistem ini. Percobaan dengan tetcyclacis, penghambat pembentukan asam

phaseic, menyarankan bahwa metabolisme yang cepat dari ABA di mesofil dapat memiliki

mengendalikan pengaruh konsentrasi ABA di kedua mesofil yang dan epidermis. lnhibition dari

ABA katabolisme dengan tetcyclacis memungkinkan akumulasi ABA dan meningkatkan

sensitivitas jelas stomata untuk diterapkan ABA. Hasilnya dibahas dalam konteks peran penting

untuk metabolisme ABA dalam regulasi stomata perilaku.

 

DAFTAR PUSTAKA

 

Anonimb. 2010. http://ilmubiologi-belajarbiologi.blogspot.com/2010/01/hormon-gas-etilen.html

Anonimc. 2012. http://pawzoa.wordpress.com/tag/gas-etilen/

Anonima. 2012. http://phyovhyo.wordpress.com/2012/03/18/gas-etilen/

Dewi I. 2008. Peranan dan Fungsi Fitohormon bagi Pertumbuhan Tanaman. Universitas

Padjadjaran Bandung.

Ganggus, Arianto. 2010. http://ariantoganggus.blogspot.com/2010/01/horrmon-ethylen.html

Lakitan, B. 1993. Dasar-dasar Fisiologi Tumbuhan. Raja Grafindo Persada. Jakarta. Hal : 58 – 60

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

Subandi, J. 1983. Pertumbuhan dan perkembangan Tanaman. Fakulas Pertanian UGM.

Hormon Gas Etilen pada tumbuhan

ETILEN

1. Pengertian

Hormon adalah salah satu diantara banyak jenis sinyal kimiawi yang beredar pada semua

organisme multiseluler yang dibentuk dalam sel-sel terspesialisasi, yang berkelana dalam

cairan tubuh, dan mengkoordinasikan berbagai bagian organisme dengan cara

berinteraksi dengan sel-sel target. Sedangkan etilen merupakan satu-satunya hormon

tumbuhan berwujud gas, bertanggungjawab atas pematangan buah-buahan,

penghambatan pertumbuhan, gugur daun, dan penuaan.

Menurut Shirsat et al. 1999, etilen merupakan zat pengatur tumbuh yang dapat

merangsang perkembangan tanaman. Tanaman yang diberi perlakuan etilen dapat

mengalami gutasi, gumosis atau perlakuan lateks (Abeles, 1973). Agrios (2004) juga

menyatakan bahwa etilen mampu merangsang pembentukan fitoaleksin dan sintesis atau

aktivitas beberapa enzim yang berperan dalam meningkatkan pertahanan tanaman

terhadap infeksi. Etilen juga merupakan senyawa volatil (mudah menguap) yang

dibebaskan ketika terjadi proses pematangan. Etilen baru dapat menunjukan peranannya

setelah terikat dengan bagian reseptor dari enzim.

 

2. Sejarah Penemuan

Seorang ahli fisiologi

berkebangsaan Rusia, Dimitry N Neljubow (1876-1926), adalah orang pertama yang

menyatakan bahwa etilen mempengaruhi pertumbuhan tumbuhan.

Pada tahun 1901, ia mencirikan etilen didalam gas bercahaya dan menunjukan behwa

etilen menyebabkan tiga respon pada kecambah kapri, yaitu terhambatnya pemanjangan

batang, semakin menebalnya batang dan munculnya kebiasaan untuk tumbuh mendatar.

Selanjutnya, perluasan helai daun terhambat serta pembukaan normal bengkokan epipotil

terlambat.

 

3. Struktur Kimia

Struktur kimia etilen sangat sederhana yaitu terdiri dari 2 atom karbon (C) dan 4 atom

hidrogen (H). Dengan rumus kimia C2H4.

Etilen diformulasikan dengan senyawa-senyawa lain, membentuk formula misalnya

etepon. Etepon adalah zat pengatur pertumbuhan tanaman yang bekerja secara sistemik.

Etepon dapat terdekomposisi menjadi etilen, fosfat dan ion klorida saat dilarutkan dalam

air pada pH diatas 4-5. Menurut Haryati (2003) pemberian Etepon dapat merangsang

pembungaan tanaman nanas sehingga tanaman nanas dapat berbuah lebih cepat daripada

tanaman yang tidak diberi Etepon. Selain itu, penggunaan 2,5% (Dey et al. 2004) atau

2,02 % Etepon (Nurkholis 2005) pada tanaman karet dapat meningkatkan hasil lateks.

Sedangkan LET 200 (etilen dalam bentuk gas) dapat meningkatkan produksi karet kering

sangat

nyata (Junaidi et al. 2007).

 

1. Organ atau Tempat Sintesis Hormon

Hormon etilen berbeda dengan hormon tumbuhan lainnya kerena hormon etilen berwujud

gas. Etilen berdifusi kedalam tumbuhan melalui ruangan udara di antara sel-sel. Etilen

yang terlarut dapat masuk dari satu sel ke sel lain melalui simplas.

1. Sintesis Etilen

Produksi etilen oleh berbagai macam organisme sering mudah dilacak dengan

kromatografi gas, sebab molekulnya dapat diserap dari jaringan dalam keadaan hampa

udara dan juga karena kromatografi gas sangat peka. Hanya beberapa jenis bakteri yang

dilaporkan menghasilkan etilen, dan belum diketehui adanya ganggang yang mensintesis

etilen. Etilen biasanya berpengaruh kecil pada pertumbuhan organisme tersebut.

Sesungguhnya, semua bagian dari semua tumbuhan berbiji menghasilkan etilen. Pada

kecambah, apeks tajuk merupakan tapak produksi yang penting. Buku pada batang

kecambah dikotil menghasilkan jauh lebih banyak etilen dari pada ruasnya, dengan

perbandingan bobot jaringan yang sama. 

 

1. Fungsi Hormon

Di dalam proses fisiologis, etilen mempunyai peranan penting. Wereing dan Philips

(1970) telah mengelompokan pengaruh etilen dalam fisiologi tanaman sebagai berikut :

mendukung respirasi climacteric dan pematangan buah

mendukung epinasti

menghambat perpanjangan batang (elengation growth) dan akar pada beberapa

spesies tanaman walaupun etilen ini dapat menstimulasi perpanjangan batang,

coleoptyle dan mesocotyle pada tanaman tertentu, misalnya Colletriche dan padi.

Menstimulasi perkecambahan

Menstimulasi pertumbuhan secara isodiametrical lebih besar dibandingkan

dengan pertumbuhan secara longitudinal

Mendukung terbentuknya bulu-bulu akar

Mendukung terjadinya abscission pada daun

Mendukung proses pembungaan pada nanas

Mendukung adanya flower fading dalam persarian anggrek

Menghambat transportasi auksin secara basipetal dan lateral

 

1. Hubungan dengan Hormon lain

Auksin dosis tinggi atau konsentrasi auksin yang tinggi merangsang atau menyebabkan

terbentuknya etilen. Tetapi kehadiran etilen menyebabkan rendahnya konsentrasi auksin

di dalam jaringan. Kelebihan etilen juga dapat menghalangi pertumbuhan, menyebabkan

gugur daun atau membunuh tanaman.

Hubungannya dengan konsentrasi auksin, hormon tumbuh ini menentukan pembentukan protein

yang diperlukan dalam aktifitas pertumbuhan, sedangkan rendahnya konsentrasi auksin, akan

mendukung protein yang akan mengkatalisasi sintesis etilen dan prekursor.

dari http://mitrapustaka.blogspot.com/2010/07/etilen.html(tanggal akses 8desember 2012)

1.1 Latar Belakang

Pertumbuhan, perkembangan, dan pergerakan tumbuhan dikendalikan beberapa golongan zat

yang secara umum dikenal sebagai hormon tumbuhan atau fitohormon. Penggunaan istilah

hormon sendiri menggunakan analogi fungsi hormon pada hewan; dan, sebagaimana pada

hewan, hormon juga dihasilkan dalam jumlah yang sangat sedikit di dalam sel. Beberapa ahli

berkeberatan dengan istilah ini karena fungsi beberapa hormon tertentu tumbuhan (hormon

endogen, dihasilkan sendiri oleh individu yang bersangkutan) dapat diganti dengan pemberian

zat-zat tertentu dari luar, misalnya dengan penyemprotan (hormon eksogen, diberikan dari luar

sistem individu). Mereka lebih suka menggunakan istilah zat pengatur tumbuh (bahasa Inggris

plant growth regulator).

Hormon tumbuhan merupakan bagian dari proses regulasi genetik dan berfungsi sebagai

prekursor. Rangsangan lingkungan memicu terbentuknya hormon tumbuhan. Bila konsentrasi

hormon telah mencapai tingkat tertentu, sejumlah gen yang semula tidak aktif akan mulai

ekspresi. Dari sudut pandang evolusi, hormon tumbuhan merupakan bagian dari proses adaptasi

dan pertahanan diri tumbuh-tumbuhan untuk mempertahankan kelangsungan hidup jenisnya.

Terdapat banyak hormon dalam tumbuhan itu sendiri, tapi khusus kali ini dalam makalah ini

hanya akan membahas mengenai Gas Etilen.

B. Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang masalah di atas, maka dapat dirumuskan masalah dalam makalah ini,

yaitu:

1. Sejarah Gas Etilen.

2. Pengertian Gas Etilen.

3. Fungsi, dampak, produksi, serta faktor yang mempengaruhinya.

 

C. Tujuan Penulisan

Adapun tujuan dari penulisan makalah ini adalah:

1. Untuk mengetahui sejarah dari Gas Etilen.

2. Untuk mengetahui pengertian tentang Gas Etilen.

3. Untuk mengetahui fungsi, dampak, produksi, serta faktor yang mempengaruhi Gas Etilen itu

sendiri.

 

 

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

A. Sejarah Gas Etilen

Etilen telah digunakan sejak Mesir kuno, yang akan luka buah ara untuk merangsang

pematangan (melukai merangsang produksi etilen oleh jaringan tanaman). Orang Cina kuno akan

membakar dupa di kamar tertutup untuk meningkatkan pematangan pir. Pada tahun 1864,

ditemukan bahwa gas bocor dari lampu jalan menyebabkan pengerdilan pertumbuhan, memutar

tanaman, dan penebalan abnormal dari batang. Pada tahun 1901, seorang ilmuwan Rusia

bernama Dimitry Neljubow menunjukkan bahwa komponen aktif adalah etilen Keraguan

menemukan bahwa etilen merangsang absisi pada tahun 1917. Ia tidak sampai 1934 yang Gane

melaporkan bahwa tanaman mensintesis etilen. Pada tahun 1935, Crocker mengusulkan bahwa

etilen adalah hormon tanaman yang bertanggung jawab untuk pematangan buah

serta penuaan dari vegetatif jaringan.

 

B. Pengertian Gas Etilen

Etilen merupakan hormon tumbuh yang diproduksi dari hasil metabolisme normal

dalam tanaman. Etilen berperan dalam pematangan buah dan kerontokan daun. Etilen disebut

juga ethane. Selain itu Etilen ( IUPAC nama: etena) adalahsenyawa organik ,

sebuah hidrokarbon dengan rumus C2H 4 atau H2C = CH2. Ini adalah gas mudah terbakar tidak

berwarna dengan samar “manis dan musky bau “ketika murni. [3] Ini adalah yang paling

sederhana alkena (hidrokarbon dengan karbon-karbon ikatan rangkap ), dan paling

sederhana hidrokarbon tak jenuh setelah asetilena (C2H 2) .

 

 

 

 

 

 

Rumus kimia etilen

 

C. Fungsi Gas Etilen

Fungsi utama dari gas etilen sendiri adalah berperan dalam proses pematangan buah. Tapi, selain

itu ada fungsi lain dari gas etilen yaitu :

Mengakhiri masa dormansi

Merangsang pertumbuhan akar dan batang

Pembentukan akar adventif

Merangsang absisi buah dan daun

Merangsang induksi bunga Bromiliad

Induksi sel kelamin betina pada bunga

Merangsang pemekaran bunga

Bersama auksin gas etilen dapat memacu perbungaan mangga dan nenas.

Dengan giberelin, gas etilen dapat mengatur perbandingan bunga jantan dan bunga betina pada

tumbuhan berumah satu.

D. Dampak Gas Etilen

Selain dampak yang menguntungkan, ternyata gas etilen itu sendiri memiliki dampak yang tidak

di inginkan, yaitu :

�  Mempercepat senensen dan menghilangkan warna hijau pada buah seperti mentimun dan

sayuran daun

�  Mempercepat pemasakan buah selama penanganan dan penyimpanan

�   “Russet spoting” pada selada

�  Pembentukan rasa pahit pada wortel

�  Pertunasan kentang

�  Gugurnya daun (kol bunga, kubis, tanaman hias)

�   Pengerasan pada asparagus

�  Mempersingkat masa simpan dan mengurangi kualitas bunga

�  Gangguan fisiologis pada tanaman umbi lapis yang berbunga

�  Pengurangan masa simpan buah dan sayuran

 

E. Produksi Gas Etilen

Etilen diproduksi oleh tumbuhan tingkat tinggi dari asam amino metionin yang esensial pada

seluruh jaringan tumbuhan. Produksi etilen bergantung pada tipe jaringan, spesies tumbuhan, dan

tingkatan perkembangan. Etilen dibentuk dari metionin melalui 3 proses:

ATP merupakan komponen penting dalam sintesis etilen. ATP dan air akan membuat metionin

kehilangan 3 gugusfosfat.

Asam 1-aminosiklopropana-1-karboksilat sintase(ACC-sintase) kemudian memfasilitasi

produksi ACC dan SAM (S-adenosil metionin).

Oksigen dibutuhkan untuk mengoksidasi ACC dan memproduksi etilen. Reaksi ini dikatalisasi

menggunakan enzim pembentuk etilen.

E. Faktor yang mempengaruhi aktifitas Gas Etilen

Adapun yang mempengaruhi aktifitas etilen yaitu:

�  Suhu. Suhu tinggi (>350C) tidak terjadi pembentukan etilen. Suhu optimum pembentukan etilen

(tomat,apel) 320C, sedangkan untuk buah-buahan yang lain lebih rendah.

�  Luka mekanis dan infeksi. Buah pecah, memar, dimakan dan jadi sarang ulat

�   Sinar radioaktif

�  Adanya O2 dan CO2. Bila O2 diturunkan dan CO2 dinaikkan maka proses pematangan

terhambat. Dan bila keadaan anaerob tidak terjadi pembentukan etilen

�  Interaksi dengan hormon auxin. Apabila konsentrasi auxin meningkat maka etilen juga akan

meningkat

�  Tingkat kematangan

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

BAB III

PENUTUP

 

III.1 Kesimpulan

Adapun kesimpulan yang di ambil dari makalah ini, yaitu :

1. Sejarah dari Gas Etilen dimulai dari Mesir kuno, di kenal pada tahun 1901 dan berkembang

dari tahun 1935 sampai sekarang

2. Gas Etilen itu merupakan hormon yang dihasilkan oleh buah yang sudah tua atau matang, dan

merupakan senyawa organik dengan rumus kimia C2H4.

3. Fungsi utama dari Gas Etilen adalah membantu dalam proses pematangan buah, tapi dampak

negatifnya masa penyimpanan menjadi lebih pendek.

4. Produksi Gas Etilen di dapat dari  asam amino metionin yang esensial pada seluruh jaringan

tumbuhandan sangat bergantung pada tipe jaringan, spesies tumbuhan, dan tingkatan

perkembangan

5. Aktifitas Gas Etilen Di pengaruhi oleh Suhu, luka, sinar radioaktif, adanya O2 dan H2O,

Hormon auksin, dan tingkat kematangan buah itu sendiri.

 

III.2 Saran

Agar dalam proses pemberian materi kepada mahasiswa, ada baiknya ada buku atau diktat untuk

di jadikan landasan dalam mata kuliah ini.