Bab 3PERTUMBUHAN

FUNGI

Pertumbuhan apikalPertumbuhan apikal merupakan bagian terpenting bagi fungi. Dan

karakter pertumbuhan apikal ini merupakan faktor penting bagifungi terutama sebagai dekomposer dan parasit.

Pertumbuhan apikal pada hifa mempunyai kecepatan tumbuh + 40 /menit (pada Neurospora crassa), sitoplasma mengalir keujung. Material pertumbuhan disuplai oleh hifa di belakangpucuk tepatnya di daerah atau zona pertumbuhan perifer. Zonapertumbuhan perifer zona sepanjang hifa yang diperlukanuntuk menjaga agar laju perluasan maksimum tetap terjadi padaujung hifa.

•• MekanismeMekanisme pertumbuhanpertumbuhan apikalapikal adalahadalahmerupakanmerupakan fungsifungsi kesetimbangankesetimbangan antaraantaraprosesproses lisislisis dandan sintesissintesis padapada dindingdinding ujungujungyang yang mengarahmengarah padapada duadua mekanismemekanisme, , yaituyaitu: : 1) 1) perluasanperluasan secarasecara plastisplastis bagianbagian apikalapikal dandan2) 2) pengerasanpengerasan bagianbagian didi belakangbelakang pucukpucuk. .

Pada pertumbuhan apikal diketahui ada banyak gelembung/vesikel yang mengumpul pada bagiantersebut. Diduga vesikel-vesikel tersebut berasal dari badan golgi yang berada di bagian sub apikal(belakang pucuk) yang kemudian ditransfer ke bagian apikal dan menyatu dengan membran plasma untuk melepas kandungannya yang diperlukan bagi pertumbuhan dinding. Gelembung-gelembungtersebut diduga berisi material untuk keperluan sintesis, diantaranya adalah:

1. Enzim-enzim yang mempunyai kemampuan mematahkan ikatan material dinding danmemungkinkan dinding untuk meregang karena adanya tekanan turgor dari dalam.

2. Material-material baru dinding sel dan enzim-enzim pensintesa dinding yang dimaksudkan untuk pembentukan dinding baru (khitin sintase, glukan sintetase, mannoprotein)

3. Material untuk menambah luas permukaan plasmalemma baru dengan adanya penambahan membran-membran dari gelembung.

Faktor yang mendorong terjadinyapertumbuhan apikal ?

Beberapa studi menunjukkan bahwa sitoskeleton mempunyai peran

utama dalam pertumbuhan apikal yaitu pada saat sitoskeleton

berinteraksi dengan motor protein (mysosin) dan kalsium. Motor

protein mampu mendorong vesikel ke bagian apikal sedang kalsium

dapat menyebabkan kontraksi actin yang pada gilirannya

menyebabkan melarnya membran. Bagian apikal dapat terdorong maju

oleh adanya polimerisasi actin, protoplasma akan mengalir ke depan

dengan bantuan motor protein yang berinteraksi dengan komponen-

komponen sitoskeleton. Komponen-komponen sitoskeleton juga

menyebabkan vesikel-vesikel tertransfer ke ujung.

Bagaimana bagian ujung bisa terbentuk ?

Studi perkecambahan spora.

Pada perkecambahan spora terjadi penggelembungan karena adanya hidrasi, kemudian makin membesar karena adanya aktivitas metabolisme. Hasilnya adalah adanya penambahan material barupada bagian permukaan sel. Akhirnya terbentuklah buluh kecambah hifa muda dari suatu titik tertentupada permukaan sel.

perkecambahan spora.ppt

Dalam pertumbuhannya fungi juga menunjukkan fenomena tropisme baik yang terjadi padaperkecambahan spora maupun pertumbuhan hifanya. Tropisme respon arah pertumbuhan yang terjadi sebagai tanggapan organisme terhadap rangsangan dari luar. Contoh tropisme pada sporaadalah pada saat jumlah spora begitu besar sehingga spora tersusun rapat antara satu dengan lainnya. Bagian yang akan tumbuh adalah bagian yang tidak berlekatan dengan spora tetangganya. Kondisiyang terjadi jika ujung kecambah hifa muncul dari tempat yang jauh dari bagian spora yang bersentuhan disebut dengan autotropisme negatif. spore autotropism.ppt

Tropisme pada hifa.Untuk pertumbuhannya fungi membutuhkan nutrien-nutrien

organik, namun menariknya adalah tropisme pada hifahampir tidak tergantung pada kebutuhan nutrien (hanyapada oomycota tropisme dipengaruhi nutrien). Jikatropisme terjadi karena pengaruh nutrien maka hifa akanmembentuk percabangan yang mengarah pada sumbernutrien. Sementara itu faktor yang menyebabkan terjadinyatropisme lebih banyak disebabkan oleh faktor non-nutrienseperti adanya metabolit volatil (aldehid, metanol ataualkohol).

Siklus hidup sel yeast.

Secara mendasar proses pertumbuhan yeast adalah tidakberbeda dengan pertumbuhan hifa. Pertumbuhan yeast terlokalisasi di daerah pertunasan, hal ini mirip denganmekanisme pertumbuhan yang terjadi pada bagian apikalhifa. Siklus hidup yeast dibedakan atas empat fase, yaituG1 (gap pertama), S (sintesis DNA), G2 (gap ke dua) danM (mitosis). Setiap kali satu siklus terselesaikan maka akan tumbuh satu tunas.

Pada fase G1 ada tahapan penting yang disebut “start”. Pada tahapan ini sel akan berintegrasi dengan informasidari dalam sel dan dari tanda-tanda lingkungan untukmemutuskan apakah sel ini akan memasuki fase stasionerataukah menjalani proses reproduksi seksual. Selama G1 ini sel melakukan akumulasi nutrien dan mensintesis komponen-komponen sel. yeast cell cycle.ppt

Percabangan pada fungi.

Pada hifa menunjukkan adanya dominansiapikal.

Terjadi percabangan menyebar antar hifa polanya adalah dengan menjaga jarakdan mengisi ruang. Beberapa fungi menunjukkan adanya tropisme.

Kerapatan percabangan dipengaruhi oleh kadar nutrien dari medium. Umumnya mengikuti kurva linear tetapi dengan penambahan nutrien akan menambah percabangan.

Miselium mempunyai siklus duplikasi (sama dengan sel yeast) yaitu suatu bentuk hubungan antara jumlah sitoplasma, pembelahan inti dan percabangan. Artinya setiap ujung apikal mempunyai jumlah kritis volume sitoplasma tertentu (unit) pembelahan inti dan pembentukan septa akan terjadi jika jumlah unitnya menjadi berlipat. Contoh: pada percabangan Basidiobolus ranarum. Pada saat sintesis sitoplasma telah mencapai volume yang cukup, nukleus yang besar akan membelah dan sebuah septa/sekat akan terbentuk sehingga membentuk dua sel. Ujung sel yang baru selanjutnya tumbuh dan mengulang lagi proses seperti sebelumnya, sehingga pada akhirnya setelah septa terbentuk sempurna maka percabangan baru juga akan terbentuk. duplication cycle.ppt

Peristiwa siklus duplikasi ini dapat dihitung dengan menghitung unit pertumbuhan hifa (G) (a hyphal growth unit) dengan rumusan sebagai berikut:

Panjang total dari miseliumG= ------------------------------------------

Jumlah ujung hifa

Pertumbuhan kinetikPertumbuhan dapat didefinisikan sebagai penambahan

jumlah sel atau biomasa yang berurutan dan teraturseiring dengan waktu. Pertumbuhan meliputi jumlah sel, berat kering, kandungan protein, kandungan asam nukleat dan seterusnya.

Beberapa fase pertumbuhan pada yeast adalah fase lag, pertumbuhan eksponensial atau logaritmik, fase penurunan, fase stasioner dan fase autolisis atau kematian. Selama fase pertumbuhan eksponensial satu sel akan menghasilkan dua sel pada satuan waktu tertentu. kinetic growth.ppt

Laju pertumbuhan spesifik () adalah laju pertumbuhan selama fase eksponensial. Selanjutnya nilai dapat dihitung berdasar persamaan berikut:

(log 10 Nt – log 10 N0) = ------------------------------- 2,303

(t – t0)

Contoh: jika N0 = 103 sel/ml dan Nt = 105 sel/ml dan t = 4 jam , maka

( 5 – 3) 2,303 2,303 = ----------------------- = ------------- = 1,15/jam

4 2Dari perhitungan ini kita tahu bahwa mean doubling time atau waktu generasi (g) atau waktu

yang diperlukan untuk sebuah penggandaan/duplikasi lotgaritmik alami adalah:

loge 2g = --------------

µ0,693 0.693

g = ------------------ = -------------- = 0,60 jam 1,15