PORTOFOLIO

FISIOLOGI TUMBUHAN

DISUSUN OLEH :

ARTHON S. SEPANG

103 14 110

PEND. BIOLOGI KELAS C

UNIVERSITAS NEGERI MANADO

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

JURUSAN BIOLOGI

2012

FISIOLOGI

Physis = alam Logos = ilmu

FISIOLOGI TUMBUHAN

Ilmu yang yang mempelajari

tentang kehidupan tumbuhan

Tanah (bahasa Yunani: pedon; bahasa Latin: solum) adalah bagian kerak bumi

yang tersusun dari mineral dan bahan organik.

TANAH DAN MINERAL

TANAH SEBAGAI SUBSTRAT � TANAH � Merupakan suatu sistim koloid yang terdiri atas partikel-partikel halus yang disebut

“MISEL”

� Ukuran Misel = 0,001 s.d 0,1 mikron.

� Misel � Tidak dapat dilihat dengan mikroskop cahaya

� Sistim Koloid � Dapat diamati dengan efek Tyndal

� Koloid berupa “sol” bila mengeras berupa “gel”

� Misel dalam sistem koloid tidak bermuatan

� Misel tanah liat umumnya bermuatan negatif (-) � Sering terikat Kation : Ca2+, K+, Na+, dan H+

STRUKTUR TANAH 1. Mineral tanah

2. Organik tanah

3. Air & larutan tanah

4. Atmosfer tanah

5. Organisme tanah

� Berasal dari hewan & tumbuhan yang telah mati

(penghancuran & pembusukan).

� Merupakan sumber nutrisi.

� Udara yang mengisi rongga-rongga tanah.

� Berasal dari batuan induk (mengalami penghancuran).

� Terdiri atas flora & fauna tanah.

AIR TANAH DAN LARUTAN TANAH

• Air tanah mengandung segala macam bahan yang terdapat dalam tanah

• Air tanah merupakan “Larutan”

• Udara mengisi ruang diantara partikel tanah

• Makin besar partikel tanah makin banyak udara

• Tanah liat + air � Tidak ada ventilasi (ruang) tempat udara.

• Tanah liat � Airasi buruk bagi tumbuhan

• Keadaan dan sifat udara dalam tanah yang cukup ventilasinya tidak jauh berbeda dengan

udara di luar tanah.

ORGANISME TANAH

• Berasal dari penguraian sisa tumbuhan

• Tanah pasir � Sedikit bahan organik

• Tanah Pertanian � Kira-kira 25% bahan organik

• Dalam bahan orgnik terdapat kegiatan bakteri, jamur dan organisme

lainnya

• Di daerah Tropis kegiatan mikroorganisme tinggi � Mengubah bahan

organik menjadi zat anorganik

ZAT ORGANIK TANAH

UDARA TANAH

• Organisme tanah berupa : bakteri, ganggang, dan jamur.

• Organisme tanah (Bakteri, ganggang, dan jamur) dikenal sebagai “Flora Tanah”

• Protozoa, Nematoda, serangga beserta larvanya � Fauna Tanah

• Organisme tanah biasanya ditemukan di lapisan tanah bagian atas.

• Tanah yang cukup bahan organik dan ventilasi yang baik serta suhu sekitar 30 derajat Celcius

merupakan kondisi yang baik bagi flora dan founa tanah.

MINERAL DALAM TANAH

ELEMEN MINERAL TANAH BERUPA “OKSIDA”

OKSIDA PERSEN

Al2O3

Fe2O3

CaO

MgO

K2O

Na2O

MnO3

TiO2

P2O5

SO3

SiO2

10,0

3,6

1,0

0,6

1,7

1,7

0,8

0,1

0,9

0,1

76,5

Sekitar 90 unsur ditemukanpada jaringan tumbuhan. Hanya 16 elemen yang esensial bagi pertumbuhan tumbuhan : C, H., O, N, P, K (potasium), Ca (Kalsium), Mg, S, Fe, B, Mn, Cu, Zn, Mo dan Cl. KLASIFIKASI NUTRIEN BERDASARKAN: 1. Dibutuhkan untuk metabolisme (fungsi biokimia) dari mineral nutrien 2. Pergerakan dalam tubuh tumbuhan 3. Ionik : kation dan anion

JENIS – JENIS TANAH

1. Tanah Humus

Tanah humus adalah tanah yang sangat subur terbentuk dari lapukan daun dan

batang pohon di hutan hujan tropis yang lebat.

2. Tanah Pasir

Tanah pasir adalah tanah yang bersifat kurang baik bagi pertanian yang

terbentuk daribatuan beku serta batuan sedimen yang memiliki butir kasar dan

berkerikil.

3. Tanah Alluvial / Tanah Endapan

Tanah aluvial adalah tanah yang dibentuk dari lumpur sungai yang mengendap

di dataran rendah yang memiliki sifat tanah yang subur dan cocok untuk lahan

pertanian.

� Struktur tanah berbutir (granular): Agregat yang membulat, biasanya diameternya tidak lebih

dari 2 cm.

� Kubus (Bloky): Berbentuk, jika sumber horizontal sama dengan sumbu vertikal. Ukuranya

dapat mencapai 10 cm.

� Lempeng (platy): Bentuknya, sumbu horizontal lebih panjang dari sumbu vertikalnya. Biasanya

terjadi pada tanah liat.

� Prisma: Bentuknya, sumbu vertikal lebih panjang dari pada sumbu horizontal. Seringkali

mempunyai 6 sisi dan diameternya mencapai 16 cm.

MACAM –MACAM STRUKTUR TANAH

4. Tanah Podzolit

Tanah podzolit adalah tanah subur yang umumnya berada di pegunungan

dengan curah hujan yang tinggi dan bersuhu rendah / dingin.

5. Tanah Vulkanik / Tanah Gunung Berapi

Tanah vulkanis adalah tanah yang terbentuk dari lapukan materi letusan

gunung berapi yang subur mengandung zat hara yang tinggi. Jenis tanah vulkanik

dapat dijumpai di sekitar lereng gunung berapi.

6. Tanah Laterit

Tanah laterit adalah tanah tidak subur yang tadinya subur dan kaya akan unsur

hara, namun unsur hara tersebut hilang karena larut dibawa oleh air hujan yang

tinggi. Contoh : Kalimantan Barat dan Lampung.

7. Tanah Mediteran / Tanah Kapur

Tanah mediteran adalah tanah sifatnya tidak subur yang terbentuk dari

pelapukan batuan yang kapur. Contoh : Nusa Tenggara, Maluku, Jawa Tengah

dan Jawa Timur.

8. Tanah Gambut / Tanah Organosol

Tanah organosol adalah jenis tanah yang kurang subur untuk bercocok tanam

yang merupakan hasil bentukan pelapukan tumbuhan rawa. Contoh : rawa

Kalimantan, Papua dan Sumatera.

Pembentukan tanah (Pedogenesis)

Tanah berasal dari pelapukanbatuan dengan bantuan organisme,

membentuk tubuh unik yang menutupi batuan. Proses pembentukan tanah dikenal

sebagai ''pedogenesis''. Proses yang unik ini membentuk tanah sebagai tubuh alam

yang terdiri atas lapisan-lapisan atau disebut sebagai horizon tanah. Setiap horizon

menceritakan mengenai asal dan proses-proses fisika, kimia, dan biologi yang

telah dilalui tubuh tanah tersebut.

Tanah organik berwarna hitam dan merupakan pembentuk utama lahan

gambut dan kelak dapat menjadi batu bara. Tanah organik cenderung memiliki

keasaman tinggi karena mengandung beberapa asam organik (substansi humik)

hasil dekomposisi berbagai bahan organik. Kelompok tanah ini biasanya miskin

mineral, pasokan mineral berasal dari aliran air atau hasil dekomposisi jaringan

makhluk hidup.

Tanah non-organik didominasi oleh mineral. Mineral ini membentuk partikel

pembentuk tanah. Tekstur tanah demikian ditentukan oleh komposisi tiga partikel

pembentuk tanah: pasir, lanau (debu), dan lempung. Tanah pasiran didominasi

oleh pasir, tanah lempungan didominasi oleh lempung. Tanah dengan komposisi

pasir, lanau, dan lempung yang seimbang dikenal sebagai geluh (loam).

NUTRISI YANG DIBUTUHKAN TUMBUHAN DARI AIR DAN TANAH

Elemen Simbol kimia Asal Konsentrasi dalam berat kering (mmol/kg)

Macronutrient

Hidrogen

Carbon

Oksygen

Nitrogen

Potassium

Calsium

Magnesium

Phosphorus

Sulfur

Micronutrient

Chlorine

Boron

Besi

Magnesium

Zinc

Tembaga

Nikel

Molybdenum

H

C

O

N

K

Ca

Mg

P

S

Cl

B

Fe

Mn

Zn

Cu

Ni

Mo

H2O

CO2

O2, CO2

NO3-, NH4+

K+

Ca2+

Mg2+

HPO4-, HPO42-

SO42-

Cl-

BO33-

Fe2+, Fe3+

Mn2-

Zn2+

Cu2+

Ni2+

Mo42-

60,000

40,000

30,000

1,000

250

125

80

60

30

3,0

2,0

2,0

1,0

0,3

0,1

0,05

0,001

ELEMEN NUTRIEN PADA TUMBUHAN

DIFUSI

Difusi adalah peristiwa mengalirnya/berpindahnya suatu zat dalam pelarut

dari bagian berkonsentrasi tinggi ke bagian yang berkonsentrasi rendah hingga

mencapai suatu konsentrasi yang sama. Contoh yang sederhana adalah pemberian

gula pada cairan teh tawar. Lambat laun cairan menjadi manis.

Perbedaan konsentrasi yang ada pada dua larutan disebut gradien

konsentrasi. Difusi akan terus terjadi hingga seluruh partikel tersebar luas secara

merata atau mencapai keadaan kesetimbangan dimana perpindahan molekul tetap

terjadi walaupun tidak ada perbedaan konsentrasi. Difusi yang paling sering

terjadi adalah difusi molekuler.Difusi ini terjadi jika terbentuk perpindahan dari

sebuah lapisan (layer) molekul yang diam dari solid atau fluida.

OSMOSIS

Osmosis adalah perpindahan air melalui membran permeabel selektif dari

bagian yang lebih encer ke bagian yang lebih pekat.Membran semipermeabel

harus dapat ditembus oleh pelarut, tapi tidak oleh zat terlarut, yang mengakibatkan

DIFUSI, OSMOSIS, DAN

IMBIBISI

Gas, zat cair, dan zat padat � Molekul-molekulnya ada kecendrungan untuk menyebar ke segala arah sampai terdapat konsentrasi yang sama

� Difusi : Padat � Dalam zat cair � Difusi : Cair � Dalam zat cair � Difusi : Gas � Dalam gas � Difusi : Gas � Dalam zat cair � Difusi : Cair � Dalam gas

• Difusi disebabkan adanya energi kinetis dari molekul • Sumber energi utama pergerakan molekul terdapat di daerah yang banyak molekulnya (Konsentrasi pekat) • Arah pergerakan difusi � ketempat yang kekurangan molekul (konsentrasi rendah)

gradien tekanan sepanjang membran.Osmosis merupakan suatu fenomena alami,

tapi dapat dihambat secara buatan dengan meningkatkan tekanan pada bagian

dengan konsentrasi pekat menjadi melebihi bagian dengan konsentrasi yang lebih

encer.

• Kelebihan “volume” akibat Osmosis disebut dengan “nilai osmosis” dari larutan gula.

• Kelebihan “volume” memiliki “berat” yang menekan ke segala arah

• Tekanan kelebihan volume ke segala arah tersebut dinamakan � TEKANAN OSMOSIS

• Tekanan Osmosis = NILAI OSMOSIS

Perhatikan Gambar : � Bejana disekat dengan “Selaput Permiable” � Dapat

dilalui oleh “Gula” dan “Air” � Dalam jangka tertentu � Dalam bejana tersebut

dijumpai larutan gula (sukrosa) dengan konsentrasi yang sama

� Peristiwa apakah itu ? Difusi atau Osmosis.

� Simpulan : Karena berdifusinya molekul “air” dan “Gula” dalam bejana melewati “lubang (Pori)” maka peristiwa tersebut dinamakan “OSMOSIS”

� “OS” = Lubang; “Movea” = “to Move” = Pindah

TEKANAN OSMOSIS

MENGUKUR TEKANAN OSMOSIS

PV = nRT

P = Nilai Osmosis � Satuan “atm” V = Volume dinyatakan dengan “liter” n = Jumlah gram molekul zat terlarut R = Ketetapan gas, yaitu 22,4/273 T = Temperatur Mutlak (Kelvin) = 1 derajat Celcius = 274 derajat Kelvin

TEKANAN TURGOR

Air

Lar. Gula

Gambar-A

Setelah 5 jam

Gambar-B

Perhatikan Gambar !!! � Kantung selaput semipermiabel

berisi larutan gula 40% � Setelah dibiarkan 5 jam maka akan

terjadi seperti Gambar-B � Tekanan yang menyebabkan

berkembangnya dinding kantung (gambar-B) dinamakan “Tekanan Turgor”

Catatan : “Tekanan Turgor” lebih rendah dari “Tekanan Osmosis”

DIFUSI, OSMOSIS SEL TUMBUHAN

• Isi Sel (protopalsma) yang masih hidup merupakan suatu larutan

• Dinding Sel (Selulosa) bersifat “Permiabel” • Membran Plasma, sistim membran & Tonoplas bersifat

“Semipermiabel” • Sel “Akar” (terutama sel rambut) tumbuhan memiliki

“Protoplasma” dengan konsentrasi tinggi. • Semakin jauh posisi sel dalam akar, semakin tinggi

konsentrasi Protoplasmanya • Air Tanah (Larutan) konsentrasinya lebih rendah dari

konsentrasi Protoplasma sel akar

PERGERAKAN AIR PADA

TUMBUHAN

IMBIBISI

Merupakan penyusupan atau peresapan air ke dalam ruangan antar dinding sel,

sehingga dinding selnya akan mengembang. Misal masuknya air pada biji saat

berkecambah dan biji kacang yang direndam dalam air beberapa jam.

STRUKTUR DAN FUNGSI TUBUH TUMBUHAN

1. Akar

Akar adalah organ tanaman yang aktif menyerap air.

Akar terdiri atas akar tunggang dan akar serabut.Akar tunggang adalah akar primer

atau akar embrio yang terus tumbuh membesar dan memanjang.Akar ini menjadi akar

utama yang menopang tegaknya tubuh tumbuhan.

Akar Serabut (Rambut akar) adalah akar yang tumbuh di sekitar akar tunggang

namun ukurannya lebih kecil dari akar tunggang.Akar serabut menyebar ke tanah sekitar

tumbuhan.Dengan demikian, akar-akar serabut ini mampu mengumpulkan air dari yang

area cukup luas dibandingkan area jangkauan akar tunggang.

JARINGAN PENYUSUN AKAR

2. Batang

Sel-sel xilem membantu mendukung tegaknya batang tumbuhan.Jaringan sel xilem

memiliki sel-sel seperti tabung yang berfungsi untuk menyalurkan air dan mineral keseluruh

tubuh tumbuhan.Sel-sel tersebut berdinding tebal sehingga juga dapat berfungsi sebagai

penguat.Korteks merupakan jaringan penyimpanan makanan pada tumbuhan. Umumnya

tumbuhan menyimpan makan dalam bentuk pati. Epidermis pada batang merupakan pelindung

terluar.

3. Daun

Daun adalah bagian teratas dari tumbuhan yang berperan penting dalam proses fotosintesis.

Penyerapan air oleh daun dipengaruhi oleh faktor-faktor berikut ini.

(1) Struktur dan permeabilitas epidermis dan kutikula.

(2) Ada tidaknya trikoma di permukaan daun.

(3) Mudah tidaknya permukaan daun itu dibasahi.

(4) Defisiensi air di dalam sel - sel parenkim daun.

MEKANISME AIR PADA TUMBUHAN 1. Penyerapan Air

Ada 2 mekanisme penyerapan air yaitu penyerapan aktif dan pasif.

Aktif :

a. aktif osmotik

b. aktif non-osmotik

Pasif

Tenaga penggeraknya: tarikan transpirasi

JALUR PENYERAPAN AIR Larutan tanah - sel-sel epidermis akar (rambut akar) – korteks – endodermis – xylem akar

TRANSPIRASI

Transpirasi dapat diartikan sebagai proses hilangnya air dalam bentuk uap

air dari jaringan hidup tanaman yang terletak di atas permukaan tanah melewati

stomata, lubang kutikula, dan lentisel. Kemungkinan kehilangan air dari jaringan

tanaman melalui bagian tanaman melalui bagian tanaman yang lain dapat saja

terjadi, tetapi porsi kehilangan tersebut sangat kecil dibandingkan dengan yang

hilang melalui stomata.

FAKTOR YANG MEMPENGARUHI PENYERAPAN

Penyerapan air oleh tumbuhan dipengaruhi oleh faktor dalam dan faktor luar (lingkungan).

Faktor dalam meliputi hal - hal sebagai berikut : a. Kecepatan Transpirasi b. Sistem Perakaran c. Pertumbuhan Pucuk d. Metabolisme

Sedang faktor - faktor luar yang mempengaruhi penyerapan air antara lain sebagai berikut.

a. Kesediaan Air Tanah b. Konsentrasi Potensial Osmotik Air Tanah c. Temperatur Tanah d. Aerasi

Selain itu terdapat faktor sebagai berikut

� Faktor lingkungan: ketersediaan air, aerasi, konsentrasi larutan tanah, suhu

� Faktor tanaman: laju transpirasi tanaman, sistem perakaran, metabolisme

PERBEDAAN TRANSPIRASI DENGAN EVAPORASI

PERBEDAAN TRANSPIRASI DENGAN GUTASI

DAMPAK NEGATIF TRANSPIRASI � Transpirasi dapat membahayakan tanaman jika lengas tanah

terbatas, penyerapan air tidak mampu mengimbangi laju transpirasi, Ψw sel turun, Ψp menurun, tanaman layu, layu permanent, mati, hasil tanaman menurun

� Sering terjadi di daerah kering, perlu irigasi, meningkatkan lengas tanah, pada kisaran layu tetap – kapasitas lapangan

PERANAN TRANSPIRASI � Pengangkutan air ke daun dan difusi air antar sel � Penyerapan dan pengangkutan air, hara � Pengangkutan asimilat � Membuang kelebihan air � Pengaturan bukaan stomata � Mempertahankan suhu daun

MACAM TRANSPIRASI � Stomater : 80-90% total transpirasi � Kutikuler: 20% total transpirasi � Lentikuler : 0,1% total transpirasi

MEKANISME BUKAAN STOMATA

� Teori perubahan pati menjadi gula

� Teori pengangkutan proton, K+

� Bukaan stomata pada tanaman sukulen

PERGERAKAN LARUTAN

PADA TUMBUHAN

Selama masa pertumbuhan dan perkembangan, tanaman membutuhkan beberapa

unsur hara yang meliputi:

- Karbon (C)

- Hidrogen (H)

- Oksigen (O)

- Nitrogen (N)

- Fosfor (P)

- Kalium (K)

- Kalsium (Ca)

- Magnesium (Mg)

FAKTOR YANG MEMPENGARUHI LAJU TRANSPIRASI

ANTITRANSPIRAN � Senyawa kimia yang diberikan ke pada tanaman dengan tujuan untuk

menurunkan laju transpirasi � Mekanisme kerja: melalui penutupan lubang stomata oleh partikel

tertentu maupun dengan mendorong berlangsungnya mekanisme fisiologis yang menyebabkan stomata menutup

� Harganya sangat mahal dan belum ada yang efektif untuk menurunkan laju transpirasi

PROSES PENYERAPAN ZAT

Peristiwa Difusi zat

Peristiwa difusi pada tumbuhan sangat penting untuk keseimbangan hidup

tumbuhan. Karbon dioksida (CO2) dan oksigen (O

2) diambil oleh tumbuhan dari udara

melalui proses difusi. Pengambilan air dan garam mineral oleh tumbuhan dari dalam

tanah, salah satunya melalui proses difusi. Difusi zat dari dalam tanah ke dalam tubuh

tumbuhan disebabkan konsentrasi garam mineral di tanah lebih tinggi daripada di

dalam sel. Demikian juga gas CO2 di udara masuk ke dalam tubuh tumbuhan karena

konsentrasi CO2 di udara lebih tinggi daripada di dalam sel tumbuhan. Sebaliknya,

O2 dapat berdifusi keluar tubuh tumbuhan jika konsentrasi O

2 dalam tubuh tumbuhan

lebih tinggi akibat adanya fotosintesis dalam sel.

- Belerang (S)

- Besi (Fe)

- Mangan (Mn)

- Boron (B)

- Tembaga (Cu)

- Seng (Zn)

- Klor (Cl).

Unsur hara tersebut tergolong unsur hara essensial.

Unsur hara essensial ini berdasarkan jumlah kebutuhannya bagi tanaman,

dikelompokkan menjadi dua, yaitu:

(1) Unsur hara yang diperlukan tanaman dalam jumlah besar disebut unsur

hara makro.

Meliputi: N, P, K, Ca, Mg, dan S

(2) Unsur hara yang diperlukan tanaman dalam jumlah kecil disebut unsur

hara mikro.

Meliputi: Fe, Mn, B, Mo, Cu, Zn, dan Cl

PENYERAPAN ZAT SECARA OSMOSIS

Pada gambar diatas, air akan berpindah dari B (larutan yang konsentrasi

airnya tinggi) menuju A (larutan yang konsentrasi airnya rendah) melalui

membran semi permeabel sehingga diperoleh hasil larutan isotonis, yaitu

konsentrasi air sama untuk dua larutan antara A dan B, walaupun hasil akhirnya

nanti volume antara A dan B berbeda.Keadaan di atas terjadi juga pada peristiwa

osmosis pada penyerapan air tanah ke dalam sel akar.Jika sel dimasukkan ke

dalam larutan isotonis, bentuk sel tetap karena keadaan seimbang. Akan tetapi,

jika sel tumbuhan berada dalam larutan hipertonis (konsentrasi larutan lebih

tinggi daripada cairan sel), air dalam plasma sel akan berosmosis keluar

sehingga sel mengerut/menyusut. Protoplasma yang kekurangan air menenyusut

volumenya mengakibatkan membran sel terlepas dari dinding sel, sehingga

terjadi plasmolisis. Sebaliknya, jika sel berada dalam larutan

hipotonis (konsentrasi larutan lebih rendah daripada cairan sel), air dari luar akan

masuk ke dalam sel sehingga sel membengkak.

Transpor aktif merupakan transpor partikel-partikel melalui membran

semipermeabel yang bergerak melawan gradien konsentrasi yang memerlukan

energi dalam bentuk ATP. Transpor aktif berjalan dari larutan yang memiliki

konsentrasi rendah ke larutan yang memiliki konsentrasi tinggi, sehingga dapat

tercapai keseimbangan di dalam sel. Adanya muatan listrik di dalam dan luar sel

dapat mempengaruhi proses ini, misalnya ion K+, Na+ dan Cl

.

TRANSPOR AKTIF

Pengangkutan zat pada tumbuhan berlangsung melalui dua cara, yakni :

1) di luar pembuluh angkut (ekstravaskuler)

Pengangkutan ekstravaskuler berlangsung dalam dua cara, yakni :

1) Simplastik

2) Apoplastik

2) di dalam pembuluh angkut (intravaskuler ) Pengangkutan zat secara vasikuler terjadi melalui pembuluh kayu

(xilem) danpembuluh kulit (floem).Pengangkutan air dari akar ke batang

terjadi melaluipembuluh kayu, membentuk aliran air (benang air).Setelah

mencapai daun, sebagiandimanfaatkan oleh sel-sel daun untuk memasak

makanan. Sebagian air dan garammineral yang lain dipindah ke floem,

menyatu dengan aliran sukrosa (asimilat).Pada tumbuhan dikotil, bagian

xilem berada di bagian kayu, seddangkanfloemnya berada di bagian kulit

dekat kambium.

TRANSLOKASI

Translokasi adalah perpindahan bahan terlarut yang dapat terjadi di

seluruh bagian tumbuhan.Translokasi merupakan pemindahan hasil fotosintesis

dari daun atau organ tempat penyimpanannya ke bagian lain tumbuhan yang

memerlukannya.Jaringan pembuluh yang bertugas mengedarkan hasil fotosintesis

ke seluruh bagian tumbuhan adalah floem (pembuluh tapis).

Pengangkutan hasil fotosintesis (translokasi) keseluruh bagian tumbuhan

melalui floem merupakan transportasi simplas karena floem merupakan sel

hidup.Bagian floem yang berperan utama dalam pengangkutan hasil fotosintesis

adalah komponen pembuluh tapis yang berupa sel memanjang berbentuk silindris

yang bersatu dibagian ujung membentuk suatu pembuluh.Bukti hasil fotosintesis

diangkut melalui adalah pengelupasan kulit pada cangkok, penyadapan getah

karet getah damar dan nira.

Mekanisme pengangkutan hasil fotosintesis ( translokasi ) pada floem antara

lain sebagai berikut :

- Teori aliran sitoplasma

Translokasi dapat terjadi karena adanya aliran sitoplasma di dalam sel-sel

melalui plasmodesmata. Adanya plasmodesmata memungkinkan pengangkutan

hasil fotosintesis secara difusi dari satu sel ke sel lain.

- Teori aliran massa (tekanan ) oleh Erns Munch, 1930

Translokasi terjadi karena adanya perbedaan tekanan osmosis yang terjadi

didalam pembuluh floem antar organ yaitu daun, batang dan akar. Peningkatan

kadar gula didalam floem daun akan meningkatkan tekanan osmosis daun,

sehingga larutan (hasil fotosintesis) akan mengalir dari daun menuju ke akar.

� Material Translokasi

Fungsi floem adalah sebagai jaringan translokasi bahan organik yang terutama

berisi karbohidrat.Crafts dan Lorenz (1994) mendapatkan persentase nitrogen

(dalam bentuk protein) sebesar 45%.Sebenarnya gula yang menjadi linarut

terbesar yang ditranslokasikan dalam cairan floem.Diantara gula ini, sukrosa yang

paling banyak jumlahnya. Gula lain seperti gula rafinosa : glukosa, rafinosa,

stakiosa, dan fruktosa juga ada pada gula alcohol: manitol, sorbitol, galaktitol,

serta mio-inositol.

� Penyimpangan pada tumbuhan

Tumbuhan dikatakan sehat atau normal, apabila tumbuhan tersebut

dapat melaksanakan fungsi-fungsi fisiologisnya sesuai dengan potensi genetik

terbaik yang dimilikinya.Fungsi-fungsi tersebut mencakup pembelahan,

diferensiasi dan perkembangan sel yang normal, penyerapan air dan mineral dari

tanah dan mentranslokasikannya ke seluruh bagian tumbuhan.Apabila tumbuhan

diganggu oleh patogen atau oleh keadaan lingkungan tertentu dan salah satu atau

lebih dari fungsi tersebut terganggu sehingga terjadi penyimpangan dari keadaan

normal, maka tumbuhan menjadi sakit.Penyebab atau faktor utama penyakit itu

berupa organisme hidup patogenik (parasit) maupun faktor lingkungan fisik

(fisiopath).

Dapat dicontohkan sebagai berikut:

1) infeksi yang terjadi pada akar (busuk akar) akan mengganggu penyerapan

air dan hara dari dalam tanah.

2) infeksi pada pembuluh kayu (layu vaskular atau kanker tertentu) akan

mengganggu translokasi air dan hara ke tajuk tumbuhan.

3) infeksi pada daun (becak daun, hawar (blight) daun dan mosaik) akan

mengganggu fotosintesis.

4) infeksi pada korteks (kanker pada korteks) akan mengganggu translokasi

hasil fotosintesis ke bagian bawah tumbuhan.

5) infeksi pada bunga akan mengganggu reproduksi.

6) infeksi pada buah (busuk buah) mengganggu reproduksi dan penyimpanan

makanan cadangan bagi pertumbuhan baru.

Patogen mungkin menyebabkan penyakit pada tumbuhan dengan

cara sebagai berikut :

1) Melemahkan inang dengan cara menyerap makanan secara terus-menerus

dari sel-sel inang untuk kebutuhannya.

2) Menghasilkan atau mengganggu metabolisme sel inang dengan toksin,

enzim, atau zat pengatur tumbuh yang disekresinya.

3) Menghambat transportasi makanan, hara mineral dan air melalui jaringan

pengangkut.

4) Mengkonsumsi kandungan sel inang setelah terjadi kontak.

TRANSPORTASI PADA

TUMBUHAN

Transportasi tumbuhan adalah mekanisme pengangkutan air dan zat

nutrisi makanan dari akar ke seluruh bagian tumbuhan.Pada tumbuhan

tingkat rendah penyerapan air dan zat hara yang terlarut di dalamnya

dilakukan melalui seluruh bagian tubuh. Pada tumbuhan tingkat tinggi

proses pengangkutan dilakukan pembuluh pengangkut yang terdiri dari

xylem dan phloem.

Mekanisme proses penyerapan dapat berlangsung karena adanya

proses imbibisi, difusi, osmosis dan transpor aktif.

a. Imbibisi merupakanpenyerapan air secara fisio-kimia yang disertai

kenaikan volume yang bersifat reversible atau penyusupan atau

peresapan air ke dalam ruangan antar dinding sel, sehingga dinding

selnya akan mengembang. Misal masuknya air pada biji saat

berkecambah dan biji kacang yang direndam dalam air beberapa jam.

b. Difusi yaitu perpindahan ion/ molekul (gas) dari konsentrasi

tinggi(hipertonik) ke konsentrasi rendah (hipotonik) dengan atau tanpa

membran semipermiabel. Dengan demikian, difusi terjadi karena

perbedaan konsentrasi. Adanya perbedaan konsentrasi tersebut akan

menimbulkan tekanan pada molekul-molekul, sehingga molekul-

molekul itu menyebar. Tekanan yang ditimbulkan oleh adanya

perbedaan konsentrasi itu disebut tekanan difusi. Misal pengambilan O2

dan pengeluaran CO2 saat pernafasan, penyebaran setetes tinta dalam

air.

c. Osmosis merupakan proses perpindahan air dari daerah yang

berkonsentrasi rendah (hipotonik) ke daerah yang berkonsentrasi tinggi

(hipertonik) melalui membran semipermiabel. Membran semipermiabel

adalah selaput pemisah yang hanya bisa ditembus oleh air dan zat

tertentu yang larut di dalamnya. Keadaan tegang yang timbul antara

dinding sel dengan dinding isi sel karena menyerap air disebut turgor,

sedang tekanan yang ditimbulkan disebut tekanan turgor. Untuk sel

tumbuhan bersifat selektif semipermiabel. Setiap sel hidup merupakan

sistem osmotik. Jika sel ditempatkan dalam larutan yang lebih pekat

(hipertonik) terhadap cairan sel, air dalam sel akan terhisap keluar

sehingga menyebabkan sel mengkerut. Peristiwa ini disebut plasmolisis.

d. Transport aktif merupakan system transportasi suatu molekul melintasi

membrane dengan menggunakan energy ATP. System transport ini

melibatkan pertukaran ion Na+ dan K+. disamping itu, proses itu juga

melibatkan peranan protein pembawa yang dikenal sebagai protein

kontraspor. Protein ini mengangkut ion Na+ bersama-sama denga

molekul lain seperti gula dan asam amino dari luar sel ke dalam sel.

Misal perpindahan air dari korteks ke stele.

Jaringan pengangkut (vascular tissue) disebut juga pembuluh yang

berfungsi utama sebagai saluran utama transportasi zat-zat hara yang diperlukan

dalam proses vital tumbuhan.

Jaringan pengangkut hanya terdapat pada tumbuhan tingkat tinggi.Jaringan

ini berfungsi untuk mengangkut air, garam mineral, dan hasil fotosintesis. Sel-sel

jaringan pengangkut berupa pembuluh atau seperti pipa, sehingga jaringan ini

disebut jaringan pembuluh.Berdasarkan fungsinya jaringan pengangkut pada

tumbuhan ada 2 macam jaringan yakni xilem (pembuluh kayu) dan floem

(pembuluh tapis/pembuluh kulit kayu).Xilem dan floem berdampingan

membentuk ikatan berkas pembuluh.

Perbedaan pengangkutan xilem dan floem :

a. Xylem :

• Berlangsung sepanjang lintasan sel-sel yang mati,

• Hanya memerlukan perbedaan potensial air antara akar dan daun.

• Tersusun dari parenkim xilem, serabut xilem, serta trakeid, dan

komponen pembuluh.

b. Floem :

• Memerlukan sel hidup dan aktif di sepanjang lintasannya

• Tak dapat digantikan oleh sel yang mati.

• Tersusun dari serabut floem, sklereid, parenkim floem, sel pengiring,

dan pembuluh tapis.

RESPIRASI PADA

TUMBUHAN

Proses pengangkutan air dan zat-zat terlarut hingga sampai ke daun pada

tumbuhan dipengaruhi oleh :

a. Daya kapilaritas : pembuluh xylem yang terdapat pada tumbuhan

dianggap sebagai pipa kapiler. Air akan naik melalui pembuluh kayu

sebagai akibat dari gaya adhesi antara dinding pembuluh kayu dengan

molekul air.

b. Daya tekan akar : tekanan akar pada setiap tumbuhan berbeda-beda.

Besarnya tekanan akar dipengaruhi besar kecil dan tinggi rendahnya

tumbuhan. Bukti adanya tekanan akar adalah pada batang yang

dipotong, maka air tampak menggenang dipermukaan tunggaknya.

c. Daya hisap daun : disebabkan adanya penguapan (transpirasi) air dari

daun yang besarnya berbanding lurus dengan luas bidang penguapan

(intensitas penguapan).

d. Pengaruh sel-sel yang hidup

Fotosintesis menyediakan molekul organik yang dibutuhkan oleh

tumbuhan dan mahluk hidup lainnya. Respirasi dan metabolisme karbon yang

terkait di dalamnya melepas energi yang tersimpan di dalam senyawa karbon

dengan cara yang terkontrol untuk digunakan oleh sel. Pada waktu yang

bersamaan, respirasi menghasilkan banyak senyawa karbon yang dibutuhkan

sebagai prekursor untuk biosintesis senyawa organik lainnya.Respirasi aerob

merupakan proses yang umum terjadi dalam hampir semua organisme eukariot,

dan secara umum proses respirasi di dalam tumbuhan.

Respirasi aerob adalah proses biologi yang memobilisasi dan

mengoksidasi molekul organik secara terkontrol. Selama respirasi, energi bebas

dilepas dan disimpan sementara dalam bentuk ATP yang siap digunakan untuk

aktifitas sel dan perkembangan tumbuhan.

Glukosa adalah substrat respirasi yang umum dikenal, tetapi dalam sel

tumbuhan, substrat respirasi berasal dari sukrosa, heksosa fosfat dan triosa fosfat

yang berasal dari fotosintesis dan perombakan pati, fruktosa yang mengandung

polimer, gula-gula lainnya, lemak utamanya triasilgliserol, asam-asam organik

dan kadang-kadang protein. Dari segi reaksi kimia, respirasi adalah oksidasi

carbon dari molekul sukrosa dan reduksi oksigen.

Reaksi kimianya dapat dituliskan sebagai berikut:

C12H12O11 + 13 H2O → 12 CO2 + 48 H+ + 48 e-

12 O2 + 48 H+ + 48 e- → 24 H2O

sehingga persamaan reaksi bersih dari reaksi kimia di atas adalah sebagai berikut:

C12H12O11 + 12 O2 → 12 CO2 + 11 H2O

Reaksi-reaksi bertahap tersebut dapat dikelompokkan ke dalam empat proses

utama, yaitu:

- Glikolisis

- siklus asam sitrat

- reaksi-reaksi dari lintasan pentosa fosfat

- fosforilasi oksidatif

Glikolisis

Merupakan suatu seri reaksi-reaksi yang melibatkan suatu grup enzim yang

terdapat di sitosol dan plastida.Sebuah molekul gula, misalnya sukrosa,

dioksidasi secara parsial melalui pembentukan heksosa fosfat (gula fosafat

berkarbon enam) dan triosa fosfat (gula fosfat berkarobn tiga) untuk menghasilkan

asam organik, seperti piruvat. Proses ini menghasilkan sejumlah kecil energi

dalam bentuk ATP dan molekul pereduksi, NADH (Nikotinamid adenin

dinukleotida tereduksi).

Lintasan Pentosa Posfat

Lintasan ini juga berada di dalam sitosol dan plastida.Atom karbon dari glukosa-

6-fosfat awalnya dioksidasi menjadi ribulosa-5 fosfat, suatu molekul organik yang

memiliki 5 atom karbon.Atim karbon kemudian hilang dalam bentuk CO2 dan dua

molekul pereduksi, dalam bentuk NADPH, dihasilkan.

Siklus Asam Sitrat

Dalam siklus ini piruvat dioksidasi secara sempurna menjadi CO2 dan dihasilkan

banyak molekul pereduksi (16 NADH + 4 FADH2 untuk tiap molekul sukrosa

yang dioksidasi).Reaksi-reaksi dalam siklus asam sitrat melibatkan enzim-enzim

yang terdapat di dalam matrik mitokondria, kecuali enzim suksinat dehidrogenase

yang terdapat pada membran dalam mitokondria.

Fosforilasi Oksidatif

Pada tahap ini elektron dipindahkan melalui suatu rantai transport elektron

yang terdiri dari sekumpulan protein transport elektron yang terdapat pada

membran dalam mitrokondria. Sistem trasport ini memindahkan elektron dari

NADH (dan molekul pereduksi sejenis) yang dihasilkan dari glikolisis, lintasan

pentosa fosfat, dan siklus asam sitrat, ke molekul oksigen.Pada saat pemindahan

elektron terjadi pembebasan energi yang kemudian disimpan dalam bentuk ATP

yang dibentuk dari ADP dan Pi dengan katalisator ATP sintase.Reaksi-reaksi

redoks bersama-sama dengan sintesis ATP disebut fosforilasi oksidatif.

ALAT RESPIRASI TUMBUHAN

Stomata

Stomata atau mulut daun terdiri atas celah atau lubang yang dikelilingi

oleh dua sel penjaga dan terletak di daun.Stomata berfungsi sebagai tempat

pertukaran gas pada tumbuhan, sedangkan sel penjaga berfungsi untuk mengatur,

membuka dan menutupnya stomata.

Lentisel

Pada tumbuhan dikotil, selain kambium intervasikuler yang membentuk xilem dan

floem sekunder ada juga kambium gabus yang menghasilkan parenkima gabus

dan lapisan gabus. Lapisan gabus akan menggantikan epidermis. Lapisan gabus

terdiri atas sel-sel mati dan membantu melindungi batang. Kambium gabus,

parenkima gabus, dan lapisan gabus akan mengelupas dan lepas sebagai bagian

kulit. Akibatnya, timbul lubang-lubang di batang yang disebut lentisel.Lentisel

memungkinkan sel-sel tetap hidup di dalam batang melalui pertukaran gas dengan

udara luar.

Rambut Akar

Selain untuk menghisap air dan garam-garam mineral, rambut akar berfungsi

sebagai alat pernapasan. Sel-sel rambut akar akan mengambil oksigen pada pori-

pori tanah.

Alat Pernapasan Khusus

Kemampuan tumbuhan beradaptasi terhadap lingkungan menghasilkan

alat pernapasan khusus.Tumbuhan bakau yang hidup di lingkungan air laut

mempunyai akar yang tumbuh ke atas permukaan tanah untuk memperoleh

oksigen dan mengeluarkan karbon dioksida.Akar tersebut disebut akar napas.

PROSES RESPIRASI

Respirasi merupakan proses penguraian senyawa organik menjadi air dan

karbondioksida untuk memperoleh energi dengan bantuan oksigen. Senyawa

organik merupakan bahan bakar respirasi untuk menghasilkan ATP, sedangkan

produk limbah respirasi seperti karbon dioksida dan air, merupakan bahan yang

digunakan kloroplas sebagai bahan mentah untuk fotosintesis. Lihat Gambar 6.

Energi (ATP) yang diperoleh dari proses respirasi, akan digunakan untuk aktifitas

metabolisme tubuh tumbuhan. Proses keseluruhan dapat dirangkum sebagai

berikut:

Senyawa organik + oksigen –> karbon dioksida + air + energi

Glukosa, lemak, dan protein dapat diproses dan digunakan sebagai bahan

respirasi. Jika glukosa (C6H12O6) yang digunakan sebagai bahan respirasi maka

reaksinya dapat ditulis sebagai berikut:

FAKTOR FAKTOR YANG MEMPENGARUHI LAJU RESPIRASI

1. Ketersediaan substrat

Karbohidrat merupakan substrat respirasi utama yang terdapat dalam sel

tumbuhan tinggi. Tumbuhan dengan kandungan substrat yang rendah akan

melakukan respirasi dengan laju yang rendah pula. Demikian sebliknya

bila substrat yang tersedia cukup banyak maka laju respirasi akan

meningkat.

2. Ketersediaan oksigen

Ketersediaan oksigen akan mempengaruhi laju respirasi, namun besarnya

pengaruh tersebut berbeda bagi masing-masing spesies dan bahkan

berbeda antara organ pada tumbuhan yang sama.

FOTOSINTESIS

3. Suhu

Semakin tinggi suhu, semakin tinggi laju respirasi. Laju reaksi respirasi

akan meningkat untuk setiap kenaikan suhu sebesar 10oC, namun hal ini

tergantung pada masing-masing spesies.

4. Tipe dan umur tumbuhan

Masing-masing spesies tumbuhan memiliki perbedaan metabolisme,

dengan demikian kebutuhan tumbuhan untuk berespirasi akan berbeda

pada masing-masing spesies. Tumbuhan muda menunjukkan laju respirasi

yang lebih tinggi dibanding tumbuhan yang tua.Demikian pula pada organ

tumbuhan yang sedang dalam masa pertumbuhan.

Fotosintesis

Suatu proses biokimia pembentukan zat makanan berbentuk karbohidrat yang

dilakukan oleh tumbuhan, terutama tumbuhan yang mengandung zat hijau daun,

yaitu klorofil .

PERANGKAT FOTOSINTESIS

� Pigmen

� Kloroplas

� Fotosistem I dan II

Pigmen

Proses fotosintesis tidak dapat berlangsung pada setiap sel, tetapi hanya pada sel

yang mengandung pigmen fotosintetik. Sel yang tidak mempunyai pigmen

fotosintetik ini tidak mampu melakukan proses fotosintesis.

Kloroplas

Kloroplas terdapat pada semua bagian tumbuhan yang berwarna hijau,

termasuk batang dan buah yang belum matang. Di dalam kloroplas

terdapatpigmen klorofil yang berperan dalam proses fotosintesis. Kloroplas

mempunyai bentuk seperti cakram dengan ruang yang disebut stroma.

Struktur kloroplas: 1. membran luar 2. ruang antar membran 3. membran dalam (1+2+3: bagian amplop) 4. stroma 5. lumen tilakoid (inside of thylakoid) 6. membran tilakoid 7. granum (kumpulan tilakoid) 8. tilakoid (lamella) 9. pati 10. ribosom 11. DNA plastida 12.plastoglobula

Fotosistem

Fotosistem adalah suatu unit yang mampu menangkap energi cahaya Matahari yang terdiri dari klorofil a, kompleks antena, dan akseptor elektron. Di dalam kloroplas terdapat beberapa macam klorofil dan pigmen lain, seperti klorofil a yang berwarna hijau muda, klorofil b berwarna hijau tua, dan karoten yang berwarna kuning sampai jingga.Pigmen-pigmen tersebut mengelompok dalam membran tilakoid dan membentuk perangkat pigmen yang berperan penting dalam fotosintesis.

ALIRAN ELEKTRON

• Terdapat dua rute jalur elektron yang tersimpan pada akseptor elektron

primer

• Kedua jalur

– Dimulai dengan penangkapan energi foton

– Menggunakan rantai transport elektron dengan sitokrom untuk

kemiosmosis

• Aliran elektron nonsiklik

– Menggunakan fotosistem II dan I

• Pada pusat reaksi terdapat 2 molekul

– Klorofil a – Akseptor elektron

primer • Pusat reaksi klorofil

dioksidasi dengan hilangnya elektron melalui reduksi akseptor elektron primer

• Terdapat fotosistem I dan II

• Membran tilakoid – Terdapat 2 tipe

fotosistem yaitu fotosistem I dan II

– Elektron dari fotosistem II dihilangkan dan diganti oleh elektron

yang didonasikan oleh air

– Mensintesis ATP dan NADPH

– Donasi elektron mengkonversi air O2 dan 2H+

• Aliran elektron siklik

– Hanya menggunakan fotosistem I

– Elektron dari fotosistem I di-recycle

– Mensintesis ATP

NONSIKLIK

MENGHASILKAN NADPH, ATP, DAN OKSIGEN

ALIRAN SIKLIK HANYA FOTOSISTEM I YANG DIGUNAKAN

HANYA ATP YANG DIHASILKAN

PERSAMAAN FOTOSINTESIS

Fotosintesis

6CO2 +6H20 + light → C6H1206 + 6O2

REAKSI FOTOSINTESIS

Terbagi atas 2 yaitu:

• Reaksi gelap (siklus kalvin)

• Reaksi terang

REAKSI TERANG DAN KEMIOSMOSIS: ORGANISASI MEMBRAN TILAKOID

Reaksi terang (karena memerlukan cahaya). Reaksi terang terjadi pada grana

(tunggal: granum).Dalam reaksi terang, terjadi konversi energi cahaya menjadi

energi kimia dan menghasilkan oksigen (O2).

REAKSI GELAP (SIKLUS CALVIN)

• Siklus Calvin menggunakan ATP dan NADPH untuk mengkonversi CO2

menjadi gula

• Siklus calvin

– Terjadi di stroma

• Siklus Calvin memiliki 3 tahap

– Fiksasi karbon

– Reduksi

– Regenerasi akseptor CO2

SIKLUS CALVIN

• Dimulai dari CO2 dan menghasilkan Glyceraldehyde 3-phosphate

• Tiga bagian siklus Calvin menghasilkan 1 produk molekul

• Tiga tahap

– Fiksasi karbon

– Reduksi CO2

– Regenerasi RuBP

ASIMILASI N

FAKTOR-FAKTOR YANG MEMPENGARUHI FOTOSINTESIS

• Intensitas cahaya. Laju fotosintesis maksimum ketika banyak cahaya.

• Konsentrasi karbon dioksida. Semakin banyak karbon dioksida di udara,

makin banyak jumlah bahan yang dapt digunakan tumbuhan untuk

melangsungkan fotosintesis.

• Suhu. Enzim-enzim yang bekerja dalam proses fotosintesis hanya dapat

bekerja pada suhu optimalnya. Umumnya laju fotosintensis meningkat

seiring dengan meningkatnya suhu hingga batas toleransi enzim.

• Kadar air. Kekurangan air atau kekeringan menyebabkan stomata

menutup, menghambat penyerapan karbon dioksida sehingga mengurangi

laju fotosintesis.

• Kadar fotosintat (hasil fotosintesis). Jika kadar fotosintat seperti

karbohidrat berkurang, laju fotosintesis akan naik. Bila kadar fotosintat

bertambah atau bahkan sampai jenuh laju fotosintesis akan berkurang.

• Tahap pertumbuhan. Penelitian menunjukkan bahwa laju fotosintesis jauh

lebih tinggi pada tumbuhan yang sedang berkecambah ketimbang

tumbuhan dewasa. Hal ini mungkin dikarenakan tumbuhan berkecambah

memerlukan lebih banyak energi dan makanan untuk tumbuh.

Asimilasi adalah transport komponen metabolik terlarut dari luar ke dalam lingkungan sel, baik secara pasif (difusi) maupun transport aktif. Sel yang mendapatkan semua komponen metabolik melalui asimilasi disebut osmotrof, contohnya jamur, algae, dan bakteri. Asimilasi dipenuhi dengan mekanisme transportasi dengan energi pasif (energi netral) dan energi aktif (energi konsumsi).

1. Transport pasif dilakukan berdasarkan driving force yang berupa gradient konsentrasi, dengan mekanisme difusi. Proses ini bersifat spontan, tidak

membutuhkan energi dari luar dan akan berlangsung sampai konsentrasi di area perbatasan sel dengan daerah luar menjadi homogen .

2. Transport pasif akan terjadi hanya ketika molekul mampu berdifusi melalui membran sel.

Yang dibutuhkan dalam asimilasi nitrogen yaitu :

a. Memerlukan cadangan sumber energi

b. Energi berasal dari fotosintesis

c. Reaksi terjadi pada jaringan dan kompartemen sel yang berbeda.

d. Berkaitan erat dengan metabolisme karbon.

SIKLUS NITROGEN

Siklus nitrogen sendiri adalah suatu proses konversi senyawa yang mengandungunsur nitrogen menjadi berbagai macam bentuk kimiawi yang lain. Transformasi ini dapat terjadi secara biologis maupun non-biologis. Siklus nitrogen secara khusus sangat dibutuhkan dalam ekologi karena ketersediaan nitrogen dapat mempengaruhi tingkat proses ekosistem kunci, termasuk produksi primer dan dekomposisi.

• Merupakan salah satu daur biogeokimia nutrient yang sangat penting di muka bumi ini.

• Nitrogen digunakan untuk organisme hidup menghasilkan sejumlah molelekul organik kompleks seperti: asam amino, protein dan asam nukeotida.

• Sumber nitrogen ditemukan di dalam atmosphere, yang dijumpai dalam bentuk gas (N2)� 78% bagian atmosfer.

TERLEPASNYA NITROGEN

Terlepasnya nitrogen dari tanah melalui 4 (empat) jalur, terkait dengan kesuburan tanah :

� Denitrification Bakteri mengubah nitrate di tanah menjadi nitrogen bebas ke atmosphere

� Volatilization Berubahnya pupuk urea dipermukaan tanah menjadi gas.

� Runoff Terbawanya nitrogen dari pupuk ke sungai dan badan air – terkait dengan kualitas air.

� Leaching Terbawanya nitrat oleh air sedemikian dalamnya masuk ke dalam tanah sehingga tumbuhan tidah dapat memanfaatkannya. � dapat mempengaruhi kualitas air minum (sumur) dan tentunya hilangnya kesuburan tanah.

FIKSASI NITROGEN

• Fiksasi atau penambatan nitrogen merupakan proses biokimiawi dalam tanah yang mengubah nitrogen atmosfer (Nitrogen bebas menjadi nitrogen dalam persenyawaan.

• Secara garis besar ada tiga kelompok mikroorganisme yang terlibat dalam proses ini:

– Organisme non simbiotik, hidup bebas mandiri

• Aerobik: 3 genus dari Azotobacteraceae yaitu: Azotobacter, Azospirillum, Beijerinckia

• Cyanobacter: Anabaena dan Nostoc

• Clostridium pasteurianum

NITROGEN DI DALAM TUBUH TUMBUHAN

Apabila ion nitrat telah diserap akar tumbuhan maka akan diubah menjadi amonia dengan 2 tahapan:

– Proses di dalam sitoplasma mengubah Nitrat menjadi Nitrit dengan bantuan nitrat reduktase. Nitrit ini sangat beracun bagi tumbuhan maka harus segera diubah.

– Perubahan Nitrit menjadi amonia dibantu dengan enzim Nitrit reduktase. Proses ini terjadi di dalam proplastida sel-sel akar atau di dalam kloroplas.

PERANAN NITROGEN

• Ada beberapa peranan nitrogen terhadap pertumbuhan tanaman diantaranya adalah memacu pertumbuhan tanaman secara umum terutama pada fase vegetatif, berperan dalam pembentukan klorofil, dan merangsang perkembangbiakan mikroorganisme.

• Peranan nitrogen dalam tanaman yaitu mensintesis karbohidrat menjadi protein dan protoplasma (melalui mekanisme respirasi) yang berperan dalam pembentukan jaringan fegetatif tanaman. Sedangkan peranan nitrogen dalam tanah yaitu nitrogen diserap tanaman dalam bentuk nitrat (NO3) dan ammonium (NH4), akan tetapi nitrat akan segera tereduksi menjadi amonium melalui enzim yang mengandung Mo.

KEKURANGAN UNSUR HARA NITROGEN

• Warna daun hijau agak kekuning-kuningan dan pada tanaman padi warna ini mulai dari ujung daun menjalar ke tulang daun selanjutnya berubah menjadi kuning lengkap, sehingga seluruh tanaman berwarna pucat kekuning-kuningan. Jaringan daun mati dan inilah yang menyebabkan daun selanjutnya menjadi kering dan berwarna merah kecoklatan.

• Pertumbuhan tanaman lambat dan kerdil

FITOHORMON

• Perkembangan buah tidak sempurna atau tidak baik, seringkali masak sebelum waktunya

• Dapat menimbulkan daun penuh dengan serat.

• akan menebalnya membran sel daun sedangkan selnya sendiri berukuran kecil-kecil

• Dalam keadaan kekurangan yang parah, daun menjadi kering, dimulai dari bagian bawah terus ke bagian atas.

Pengertian Fitohormon

Fitohormon merupakan senyawa organik bukan nutrisi yang disintesis

pada bagian tertentu dari tumbuhan.Pada umumnya diangkut ke bagian lain

tumbuhan, dan pada konsentrasi sangat rendah mampu menimbulkan tanggapan

secara biokimiawi, fisiologis, dan morfologis.

Fitohormon merupakan gabungan dari dua kata; yaitu fito dan Hormon.

Fito itu sama dengan tumbuhan sedangkan Hormon adalah hormon. Hormon yang

berasal dari bahasa Yunani yaitu hormaein ini mempunyai arti : merangsang,

membangkitkan atau mendorong timbulnya suatu aktivitas biokimia sehingga fito-

hormon tanaman dapat didefinisikan sebagai senyawa organik tanaman yang

bekerja aktif dalam jumlah sedikit, ditransportasikan ke seluruh bagian tanaman

sehingga dapat mempengaruhi pertumbuhan atau proses-proses fisiologi tanaman.

Jadi, Fitohormon adalah hormon pada tumbuh-tumbuhan, zat yang mengatur

segala proses fisiologis, petumbuhan dan perkembangan, pada tumbuhan.

Menurut Gardner, sifat – sifat tertentu yang dimiliki senyawa fitohormon

yaitu :

1. Tempat sintesis berbeda dari tempat aktivitas (misalnya, sintesis di pucuk dan

daun muda, tetapi responnya pada batang, akar, atau organ – organ lain).

2. Respon bisa dihasilkan meskipun jumlahnya yang sangat kecil misalnya dalam

konsentrasinya bisa sekecil nanogram)

3. Tidak seperti vitamin dan enzim, respon mungkin berbentuk formatif dan

lastik (tidak terpulihkan).

Macam-macam hormon pada tumbuhan adalah sebagai berikut :

- Auksin

Istilah auksin pertama kali digunakan oleh Frits Went yang menemukan

bahwa suatu senyawa menyebabkan pembengkokan koleoptil ke arah cahaya.

Pembengkokan koleoptil yang terjadi akibat terpacunya pemanjangan sel pada sisi

yang ditempeli potongan agar yang mengandung auksin.

Auksin yang ditemukan Went kini diketahui sebagai asam indol asetat

(IAA). Selain IAA, tumbuhan mengandung tiga senyawa lain yang dianggap

sebagai hormon auksin, yaitu 4-kloro indolasetat (4 kloro IAA) yang ditemukan

pada biji muda jenis kacang-kacangan, asam fenil asetat (PAA) yang ditemui pada

banyak jenis tumbuhan, dan asam indolbutirat (IBA) yang ditemukan pada daun

jagung dan berbagai jenis tumbuhan dikotil.Auksin adalah senyawa asam asetat

dengan gugus indol bersama derivatnya. Pusat pembentukan auksin adalah ujung

keleoptil (pucuk tumbuhan).

Struktur Kimia Auksin:

- Sitokinin

Sitokinin merupakan zat pengatur tumbuh (ZPT) yang mendorong

pembelahan (sitokinesis). Beberapa macam sitokinin merupakan sitokinin alami

(misal : kinetin, zeatin) dan beberapa lainnya merupakan sitokinin sintetik.

Sitokinin alami dihasilkan pada jaringan yang tumbuh aktif terutama pada akar,

embrio dan buah. Sitokinin yang diproduksi di akar selanjutnya diangkut oleh

xilem menuju sel-sel target pada batang.

Ahli biologi tumbuhan juga menemukan bahwa sitokinin dapat

meningkatkan pembelahan, pertumbuhan dan perkembangan kultur sel tanaman.

Sitokinin juga menunda penuaan daun, bunga dan buah dengan cara mengontrol

dengan baik proses kemunduran yang menyebabkan kematian sel-sel tanaman.

Struktur kimia Sitokinin:

Giberelin

Giberelin berasal dari kata Gibberelia fujikuroi yaitu nama sejenis jamur

parasit yang ditemukan oleh Fujiko Kurosawa (1926) di Jepang yang ekstraknya

dapat mempercepat pertumbuhan. Akan tetapi, para peneliti belakangan ini

menemukan bahwa giberelin ini dihasilkan secara alami oleh tanaman. Penyakit

rebah kecambah ini akan muncul pada saat tanaman padi terinfeksi oleh cendawan

Gibberella fujikuroi yang menghasilkan senyawa giberelin dalam jumlah

berlebihan.

Pada saat ini dilaporkan terdapat lebih dari 110 macam senyawa giberelin

yang biasanya disingkat sebagai GA. Setiap GA dikenali dengan angka yang

terdapat padanya, misalnya GA6 . Giberelin dapat diperoleh dari biji yang belum

dewasa (terutama pada tumbuhan dikotil), ujung akar dan tunas , daun muda dan

cendawan. Sebagian besar GA yang diproduksi oleh tumbuhan adalah dalam

bentuk inaktif, tampaknya memerlukan prekursor untuk menjadi bentuk aktif.

Struktur Kimia Giberelin:

Asam Absisat (ABA)

Musim dingin atau masa kering merupakan waktu dimana tanaman

beradaptasi menjadi dorman (penundaan pertumbuhan).Pada saat itu, ABA yang

dihasilkan oleh kuncup menghambat pembelahan sel pada jaringan meristem

apikal dan pada kambium pembuluh sehingga menunda pertumbuhan primer

maupun sekunder. ABA juga memberi sinyal pada kuncup untuk membentuk sisik

yang akan melindungi kuncup dari kondisi lingkungan yang tidak

menguntungkan. Dinamai dengan asam absisat karena diketahui bahwa ZPT ini

menyebabkan absisi/rontoknya daun tumbuhan pada musim gugur.Nama tersebut

telah popular walaupun para peneliti tidak pernah membuktikan kalau ABA

terlibat dalam gugurnya daun.

Struktur kimia asam absisat:

Etilen

Buah-buahan terutama yang sudah tua melepaskan gas yang disebut etilen.

Etilen disintesis oleh tumbuhan dan menyebabkan proses pemasakan yang lebih

cepat. Selain etilen yang dihasilkan oleh tumbuhan, terdapat etilen sintetik, yaitu

etepon (asam 2-kloroetifosfonat). Etilen sintetik ini sering di gunakan para

pedagang untuk mempercepat pemasakan buah. Oleh karena itu buah yang tua

sering diletakkan di tempat tertutup (diperam) agar cepat masak.

Etilen merupakan senyawa unik dan hanya dijumpai dalam bentuk gas.

senyawa ini memaksa pematangan buah, menyebabkan daun tanggal dan

merangsang penuaan. Tanaman sering meningkatkan produksi etilen sebagai

respon terhadap stress dan sebelum mati. Konsentrasi etilen fluktuasi terhadap

musim untuk mengatur kapan waktu menumbuhkan daun dan kapan

mematangkan buah.

Selain memacu pematangan, etilen juga memacu perkecambahan biji, menebalkan

batang, mendorong gugurnya daun, dan menghambat pemanjangan batang

kecambah. Selain itu, etilen menunda pembungaan, menurunkan dominansi apikal

dan inisiasi akar, dan menghambat pemanjangan batang kecambah.

Struktur Kimia Etilen:

Oligosakarin

Merupakan senyawa oligogalakturonida, yaitu asam galaktrunat berantai

pendek yang merupakan sejenis gula yang dimodifikasi dan disebut

GALU.Senyawa ini mirip dengan system imun manusia, yaitu memicu respon

pertahanan terhadap patogen.Selain itu, senyawa ini mengatur pertumbuhan dan

diferensiasi sel serta pembungaan.

Struktur kimia oligosakarin:

Brasinosteroid

Brasinosteroid (BR) adalah hormon endogen berupa steroid yang dapat

memacu pertumbuhan dan dapat ditemukan pada biji, serbuk sari, dan jaringan

vegetatif, serta berfungsi pada konsetrasi nanomolar untuk memengaruhi

perbesaran dan perbanyakan sel Brasinosteroid juga berinteraksi dengan hormon

tanaman yang lain contohnya auksin serta faktor lingkungan untuk meregulasi

secara keseluruhan bentuk dan fungsi tanaman Fungsinya yang penting bagi

tumbuhan adalah untuk perpanjangan organ, diferensiasi jaringan pembuluh,

kesuburan, perkembangan daun, dan respon terhadap cahaya Brasinosteroid

pertama kali diisolasi dari serbuk sari tumbuhan mustard, namun ini diketahui

terdapat juga pada beberapa spesies lainnya. Salah satu contoh brasinosteroid

adalah kastasteron yang ada pada tunas kacang polong dan berfungsi dalam proses

pemanjangan tunas.

Struktur Kimia Brasinosteroid:

Asam Traumalin

Asam traumalin merupakan hormon hipotetik, yaitu gabungan beberapa

aktivitas hormon yang ada (auksin, giberelin, sitokinin, etilen, dan asam absisat).

Apabila tumbuhan mengalami luka atau perlukaan karena gangguan fisik, maka

akan segera terbentuk kambium gabus.

Pembentukan kambium gabus itu terjadi karena adanya pengaruh hormon

luka (asam traumalin). Sebenarnya, peristiwa ini merupakan hasil kerja sama

antarhormon pada tumbuhan yang disebut restitusi (regenerasi). Awalnya, luka

pada tumbuhan akan memacu pengeluaran hormon luka yang kemudian

merangsang pembentukan kambium gabus. Pembentukan kambium gabus

dilakukan oleh hormon giberelin. Selanjutnya, karena pengaruh hormon sitokinin,

terbentuklah sel-sel baru yang akan membentuk jaringan penutup luka yang

disebut kalus.

Hormon Kalin

Kalin merupakan hormon yang mempengaruhi pembentukan

organ.Hormonini, dihasilkan pada jaringan meristem. Berdasarkan organ yang

dipengaruhinya, kalin dibedakan atas:

a. Rhizokalin, mempengaruhi pembentukan akar.

b. Kaulokalin, mempengaruhi pembentukan batang.

c. Filokalin, mempengaruhi pembentukan daun.

d. Antokalin, mempengaruhi pembentukan bunga.

GERAK PADA TUMBUHAN:

TROPISME, NASTI, DAN

TAKSIS

Gerakan pada tumbuhan merupakan suatu resapan terhadap rangsangan

(stimulus) baik yang berasal dari dalam maupun dari luar individu.Jadi timbulnya

gerak pada tumbuhan merupakan bukti adanya iritabilitas.Berdasarkan ada

tidaknya rangsangan, gerak pada tumbuhan dibedakan menjadi:

• Gerak endonom yaitu gerak yang dipengaruhi oleh gerak tumbuhan itu

sendiri. Contohnya adalah gerak sitoplasma pada sel.

• Gerak esionom yaitu gerak yang dipengaruhi oleh rangsangan dari luar.

contoh rangsangan dari luar adalah cahaya, suhu, gravitasi bumi, dll.

• Gerak higroskopis yaitu gerak yang disebabkan oleh perubahan kadar air

secara terus-menerus, sehingga biji, buah, atau sporagium menjadi retak.

• Gerak kompleks yaitu gerak yang dipengaruhi oleh banyak rangsangan

(faktor).

GERAK ESIONOM

NASTI

Nasti adalah gerak bagian tumbuhan yang arah geraknya tidak dipengaruhi

oleh arah datangnya rangsangan.Gerak nasti disebabkan oleh perubahan turgor

pada jaringan di tulang daun. Berdasarkan jenis rangsangannya, nasti dibedakan

menjadi beberapa macam, yakni:

• Seismonasti atau tigmonasti merupakan gerak nasti yang terjadi akibat

rangsangan sentuhan. Contohnya adalah gerak menutupnya daun putri

malu (Mimosa pudica) ketika disentuh.

• Niktinasti merupakan gerak nasti yang terjadi akibat pengaruh gelap.

Contohnya adalah "gerak tidur" yang dilakukan daun dari tumbuhan

polong-polongan.

• Termonasti merupakan gerak nasti yang disebabkan oleh rangsangan suhu.

Contohnya mekarnya bunga tulip ketika suhu udara naik.

• Fotonasti merupakan gerak nasti yang disebabkan oleh rangsangan cahaya.

Contohnya adalah mekarnya bunga pukul empat (Mirabilis jalapa) pada

saat sore hari di saat terkena sinar matahari.

• Nasti kompleks merupakan gerak nasti yang disebabkan lebih dari satu

rangsangan. Contohnya gerak membuka dan menutupnya stomata.

TROPISME

Tropisme adalah gerak tumbuhan yang arah geraknya dipengaruhi oleh arah

datangnya rangsangan.Tropisme positif adalah gerak yang arahnya mendekati

rangsangan, sedangkan tropisme negatif adalah gerak yang arahnya menjauhi

rangsangan. Berdasarkan jenis rangsangannya, tropisme dibedakan menjadi

beberapa macam, yakni:

• Geotropisme atau gravitropisme merupakan gerak tropisme yang

disebabkan rangsangan gaya gravitasi bumi. Geotropisme ada dua yaitu

geotropisme positif dan geotropisme negatif. Geotropisme positif adalah

gerak organ tumbuhan searah gravitasi bumi, misalnya gerak akar

tumbuhan. Sedangkan geotropisme negatif adalah gerak berlawanan arah

gravitasi bumi, misalnya gerak tumbuh batang tumbuhan.

• Fototropisme merupakan gerak tropisme yang disebabkan oleh pengaruh

rangsangan cahaya. Fototropisme terbagi dua yaitu fototropisme positif

dan fototropisme negatif. Pada umumnya, bagian tumbuhan di atas tanah

bersifat fototropisme positif, misalnya bunga matahari akan mekar dan

batangnya mengikuti arah sinar matahari. Dan akar bersifat fototropisme

negatif

• Tigmotropisme merupakan gerak tropisme yang disebabkan karena

rangsangan sentuhan. Pada umumnya tigmotropisme terjadi pada

tumbuhan pemanjat (tumbuhan yang memiliki sulur)seperti anggur, ubi

jalar, melon, dan tumbuhan pemanjat lainnya.

• Hidrotropisme merupakan gerak tropisme yang disebabkan karena

rangsangan air. Contohnya gerak pertumbuhan akar menuju ke air.

• Termotropisme merupakan gerak tropisme yang disebabkan karena

rangsangan suhu.

• Kemotropisme merupakan gerak tropisme yang disebabkan karena

rangsangan zat kimia. Contohnya gerak akar menuju pupuk.

• Reotropisme merupakan gerak tropisme yang disebabkan oleh aliran air

sehingga mempengaruhi arah gerak tumbuhan. Contohnya eceng gondok.

TAKSIS

Taksis adalah gerak yang terjadi akibat rangsangan luar. Seluruh tubuh tumbuhan

akan bergerak, dan arah geraknya ditentukan oleh arah rangsangan. Berdasarkan

jenis rangsangannya, taksis dibedakan menjadi beberapa macam, yakni:

• Fototaksis merupakan gerak taksis yang disebabkan rangsangan cahaya.

contohnya gerak Euglena menuju cahaya. Fototaksis dibedakan menjadi

dua yaitu fototaksis positif dan fototaksis negatif. Fototaksis positif adalah

gerak tumbuhan mendekati rangsangan cahaya, sedangkan fototaksis

negatif adalah gerak tumbuhan menjauhi rangsangan cahaya.

• Kemotaksis merupakan gerak taksis yang disebabkan rangsangan zat

kimia. Contohnya gerak sel spermatozoid menuju sel telur.

FOTOPERIODISME DAN

VERNALISASI

• Galvanotaksis merupakan gerak taksis yang disebabkan rangsangan listrik.

FOTOPERIODISME

Fotoperodisme adalah respon tumbuhan terhadap lamanya

penyinaran (panjang pendeknya hari) yang dapat merangsang pembungaan.Istilah

fotoperodisme digunakan untuk fenomena dimana fase perkembangan tumbuhan

dipengaruhi oleh lama penyinaran yang diterima oleh tumbuhan tesebut. Beberapa

jenis tumbuhan perkembangannya sangat dipengaruhi oleh lamanya penyinaran,

terutama dengan kapan tumbuhan tersebut akan memasuki fase

generatifnya,misalnya pembungaan.Berdasarkan panjang hari, tumbuhan dapat

dibedakan menjadi empat macam, yaitu:

1. Tumbuhan hari pendek, tumbuhan yang berbunga jika terkena penyinaran

kurang dari 12 jam sehari. Tumbuhan hari pendek contohnya krisan,

jagung, kedelai, anggrek, dan bunga matahari.

2. Tumbuhan hari panjang, tumbuhan yang berbunga jika terkena penyinaran

lebih dari 12 jam (14 – 16 jam) sehari. Tumbuhan hari panjang, contohnya

kembang sepatu, bit gula, selada, dan tembakau.

3. Tumbuhan hari sedang, tumbuhan yang berbunga jika terkena penyinaran

kira-kira 12 jam sehari. Tumbuhan hari sedang contohnya kacang dan

tebu.

4. Tumbuhan hari netral, tumbuhan yang tidak responsif terhadap panjang

hari untuk pembungaannya. Tumbuhan hari netral contohnya mentimun,

padi, wortel liar, dan kapas.

INDUKSI FOTOPERIODISME

Induksi fotoperiodisme sangat penting dalam perbungaan atau lebih tepat

disebut induksi panjang malam kritisnya. Respon tumbuhan terhadap induksi

fotoperioda sangat bervariasi, ada tumbuhan untuk perbungaannya cukup

memperoleh induksi dari fotoperioda satu kali saja, tetapi tumbuhan lain

memerlukan induksi lebih dari satu kali.

MODEL RITME SIRKADIAN

- Seluruh eukariotik mempunyai bakat ritme sirkadian.

- Ritme sirkadian adalah ritme aktivitas biologi yang berfluktuasi selama

periode waktu kira kira 24 jam (L. circa = kira kira; dies = hari) bahkan

pada kondisi lingkungan yang konstan (contohnya: gelap). Dibawah

kondisi konstan siklus dapat drift out fase dengan lingkungan.

- Bahkan ketika diekspose ke lingkungan (siang dan malam bergantian),

ritme menjadi entrained entrained, sehingga,mereka sekarang bersiklus

pada tahap lockstep dengan siklus siang dan malam dengan periode tepat

24 jam.

VERNALISASI

Vernalisasi merupakan induksi pendinginan yang diperlukan oleh

tumbuhan sebelum mulai perbungaan.Vernalisasi sebenarnya tidak khusus untuk

perbungaan, tetapi diperlukan pula oleh biji-biji tumbuhan tertentu sebelum

perkecambahan. Respon terhadap suhu dingin ini bersifat kualitatif (mutlak), yaitu

pembungaan akan terjadi atau pembungaan tidak akan terjadi. Lamanya periode

dingin haruslah beberapa hari sampai beberapa minggu, tergantung

sepesiesnya.Spesies semusim pada musim dingin, dua tahunan, dan banyak

spesies tahunan dari daerah beriklim sedang yang membutuhkan vernalisasi

semacam itu agar berbunga.Biji, umbi, dan kuncup banyak spesies tanaman di

daerah beriklim sedang membutuhkan stratifikasi (beberapa minggu diletakkan

dalam penyimpanan yang dingin dan lembab) untuk mematahkan dormansi.

Vernalisasi pada biji dapat dinolkan dengan pengenaan kondisi yang

parah, seperti kekeringan atau temperatur tinggi (30-35̊C) selama periode

beberapa hari.mengenai biji serealia musim dingin yang divernalisasi dan

dipertahankan biji dalam keadaan kering menyebabkan proses devernalisasi

(penghilangan vernalisasi).

Organ tumbuhan yang dapat menerima rangsangan vernalisasi sangat

bervariasi yaitu biji, akar, embrio, pucuk batang. Apabila daun tumbuhan yang

memerlukan vernalisasi mendapat perlakuan dingin, sedangkan bagian pucuk

batangnya dihangatkan, maka tumbuhan tidak akan berbunga (tidak terjadi

vernalisasi).

HILANGNYA VERNALISASI

ORGAN PENERIMA RANGSANGAN VERNALISASI

DORMANSI DAN

SENESCENCE

Dormansi adalah suatu keadaan berhenti tumbuh yang dialami organisme

hidup atau bagiannya sebagai tanggapan atas suatu keadaan yang tidak

mendukung pertumbuhan normal.Dengan demikian, dormansi merupakan suatu

reaksi atas keadaan fisik atau lingkungan tertentu.Pemicu dormansi dapat bersifat

mekanis, keadaan fisik lingkungan, atau kimiawi.

Banyak biji tumbuhan budidaya yang menunjukkan perilaku

ini.Penanaman benih secara normal tidak menghasilkan perkecambahan atau

hanya sedikit perkecambahan.Perlakuan tertentu perlu dilakukan untuk

mematahkan dormansi sehingga benih menjadi tanggap terhadap kondisi yang

kondusif bagi pertumbuhan.Bagian tumbuhan yang lainnya yang juga diketahui

berperilaku dorman adalah kuncup.

PENYEBAB TERJADINYA DORMANSI

Benih yang mengalami dormansi ditandai oleh :

• Rendahnya / tidak adanya proses imbibisi air.

• Proses respirasi tertekan / terhambat.

• Rendahnya proses mobilisasi cadangan makanan.

• Rendahnya proses metabolisme cadangan makanan.

Kondisi dormansi mungkin dibawa sejak benih masak secara fisiologis ketika

masih berada pada tanaman induknya atau mungkin setelah benih tersebut terlepas

dari tanaman induknya.Dormansi pada benih dapat disebabkan oleh keadaan fisik

dari kulit biji dan keadaan fisiologis dari embrio atau bahkan kombinasi dari

kedua keadaan tersebut.

Secara umum menurut Aldrich (1984) Dormansi dikelompokkan menjadi 3 tipe

yaitu :

• Innate dormansi (dormansi primer)

• Induced dormansi (dormansi sekunder)

• Enforced dormansi

Sedangkan menurut Sutopo (1985) Dormansi dikelompokkan menjadi 2 tipe

yaitu :

• Dormansi Fisik, dan

• Dormansi Fisiologis

Dormansi Fisik disebabkan oleh pembatasan struktural terhadap perkecambahan

biji, seperti kulit biji yang keras dan kedap sehingga menjadi penghalang mekanis

terhadap masuknya air atau gas-gas ke dalam biji.

Penuaan (Senescence)

Penuaan (senescence) adalah proses penurunan kondisi dan aktivitas metabolisme

yang menyerti pertambahan umur dan mengarah pada kematian organ atau organi

sme.

MEKANISME SENESCENCE

1.)Perombakan klorofil dan terbentuknya pigmen lain

seperti xantofil atau karotenoid.

2.)Penguraian protein → akumulasi produk N terlarut

misalnya: asam amino glutamin segera ditransport ke bagian lain yang masih aktif

tumbuh.

3.)Perubahan struktur sel dengan perubahan komposisi dan aktivitas metabolisme

4.)Perubahan kecepatan fotosintesis dan respirasi.

Respirasi klimaterik → memacu senescence dan

absisi daun.

ABSISI

Absisi merupakan proses gugurnya organ tanaman dari tanamannya.

Kematian tanaman merupakan suatu konsekuensi dari menurunnya

aktivitas fotosintesis daun atau konsekuensi dari the sink effect. Pengguguran daun

separasi aktif daun dari cabang/batang tanpa melukai batang/cabang

untuk adaptasi -> melepas daun tua

terjadi pada pangkal tangkai daun/pangkal daun

struktur internal daerah pengguguran berbeda dengan sekitarnya

daerah pengguguran -> daerah paling lemah, sel-

selnya parenkimatis (kecuali pada bp), diameter lebih kecil, sedikit jaringan peng

uat sebelum pengguguran daun:

-sel-sel parenkim membelah menjadi sel lebih kecil, pipih dan berplasma kental

-pembentukan tylosa pada elemen trakea

-deposisi kalose pada buluh tapis dan parenkim floem

terjadi perubahan kimia pada dinding sel di area absisi (sekitar 1 baris sel) dengan

cara :

larutnya lamela tengah/ larutnya lamela tengah dan dinding primer/ rusaknya sel

uruh sel)

-sel-sel penyusun lapisan pemisah ini dindingnya larut

-daun gugur akibat tenaga mekanis atau gravitasi

lapisan tersisa di batang > membentuk lapisan pelindung dgn deposisi suberin/lign

in/penutup luka pada dinding sel dan ruang antar sel.

Beberapa proses yang mengawali absisi:

Penurunan pertumbuhan

a. sintesis ABA

b. produksi IAA semakin berkurang

c. berkurangnya suplai nutrien dan sitokinin dari akar

Terbentuk zona absisi pada pangkal tangkai daun

Perubahan keseimbangan hormonal

Kadar auksin menurun, etilen meningkat memacu produksi enzim-

enzim hidrolisis seperti selulase, polygalacturose, glucanase →

melemahnya dinding sel akibat pemisahan sel-sel pada zona absisi

Pengaruh faktor luar (angin atau gravitasi) → gugurnya organ

tanaman yang telah mengalami penuaan.

� Tipe Senescence

1. Monocarpic senescence

a. Senescence yang terjadi setelah pembungaan dan pembuahan → seluruh organ

mengalami kematian

b. Tanaman mati semuanya setelah terbentuknya buah dan biji

Misal: Pisang dan kacang-kacangan

2. Polycarpic senescence (Seasonal leaf senescence)

Tanaman yang secara periodik menggugurkan daunnya karena pengaruh faktor lin

gkungan.

Misalnya: Jati, Flamboyan, Randu

3. Sequential senescence of leaves

Daun~daun mengering dan mati setelah mencapai umur tertentu senescence secar

aberurutan dari daun yang tua ke daun yang muda (hierarchical senescence),

misalnya daun tembakau.

4. Senescence of above ground plant

Senescence pada bagian tunas tumbuhan herba perennial, tumbuhan berumbi

Misalnya tanaman yang mempunyai umbi/rhizome

� Penyebab Senescence

Adanya kompetisi nutrien antara organ vegetatif dan generatif

Pengaruh hormon

Faktor genetik

Faktor luar

Cahaya

Defisiensi nitrogen

Suhu

Serangan patogen

DAFTAR PUSTAKA

Anonimous, 2008, fisiologi tumbuhan Http://www.wordpress.com

Anonimous, 2011, transpirasi tumbuhan http://blog.uad.ac.id

Anonimous, 2011. Pengangkutan zat pada Tumbuhan, http://www.sentra-

edukasi.com

Anonimuous, 2012, apoplast dan Simplas http://20de.wordpress.com

http://firmandepartment.blogspot.com/2011/12/makalah-transpirasi.html

http://id.wikipedia.org/wiki/Difusi

http://klimatologi.wordpress.com/2009/01/02/transpirasi/

http://naynienay.wordpress.com/2007/12/16/transpirasi/

http://pengertian-definisi.blogspot.com/2010/11/transpirasi.html

http://www.anneahira.com/transpirasi-tumbuhan.htm

http://www.coolschool.ca/lor/BI12/unit4/U04L04.htm

http://www.scienceisart.com/A_Diffus/DiffusMain_1.html

Lakitan,Benyamin.1993.Dasar-Dasar Fisiologi Tumbuhan.Rajawali Pers.Jakarta

Madjid, A. 2009.Dasar-Dasar Ilmu Tanah.Bahan Ajar Online Fakultas Pertanian

Universitas Sriwijaya.http://dasar2ilmutanah.blogspot.com