AGROTEKNOLOGI

Fisiologi Tumbuhan

product

^_^

fisiologi | Hormon

Berbagi Ilmu

product

^_^

Detail | Add to cart

Ilmu Alam

product

^_^

Detail | Add to cart

S E L (FISIOLOGI TUMBUHAN)

S E L (FISIOLOGI TUMBUHAN)
    Setiap organisme terusun atas sel  “suatu rangkaian kecil yang dikelilingi oleh membran dan berisi cairan/larutan kimia yang pekat”. Sel merupakan unit dasar kehidupan dapat tumbuh dan menggandakan diri menghasilkan sel baru.
   Molekul organik utama dalam sel, 
-          Gula => senyawa sumber sel
-          Asam lemak => senyawa sumber makanan sel
-          Asam amino => merupakan sub-unit dari protein
-          Nukleotida => merupakan sun-unit dari DNA dan RNA
sel tumbuhan :  

Komponen sel tumbuhan


Komponen protoplasma
B. Nucleus
                                      














           








Fisiologi Tumbuhan, (silabus, pendahuluan, ruang lingkup).

Fisiologi Tumbuhan, (silabus, pendahuluan, ruang lingkup).   

    Pada tulisan kali ini akan disajikan kembali penjelasan-penjelasan tentang fisiologi tumbuhan dengan sajian ringkas disertai dengan diagram-diagram pendahuluan dan ruang lingkup fisiologi tumbuhan, sehingga tulisan ini melanjutkan apa yang saya tulis sebelumnya “Fisiologi Tumbuhan”, dan merupakan kelanjutan dari tulisan yang telah lalu.

 1. Silabus :

         Arti Dan Fungsi dari Fisiologi Tanaman
         Struktur & Fungsi Sel, Komposisi & Syarat2 Kimia Sel
         Air Sebagai Komponen Penyusun Sel
         Fotosintesa dan Unsur-unsur Yang Diperlukan Tanaman.
         Tanah Sebagai Substrat Larutan dan System Koloid
         Difusi, Osmosis, dan Imbibisi
         Absorbsi air dan transpirasi
         Hal Enzim, Metabolisme Karbohidrat, Respirasi, Penyusunan & Pembongkaran Protein.
         Pitohormone, Fisiologi Biji, Pertumbuhan Vegetatif & Generatif.     

2.Batasan

         Fisiologi Tumbuhan : ilmu yang membahas proses-proses yang terjadi di dalam tubuh tumbuhan pada tingkatan molekuler dan seluler
         Fisiologi Tanaman : ilmu yang membahas proses-proses yang terjadi di dalam tubuh tanaman pada tingkatan individu dan populasi
         Tanaman adalah tumbuhan yang dibudidayakan.

3. Faktor yang berpengaruh terhadap tanaman

   

4. Pembahasan Fisiologi Tumbuhan (lihat diagram diatas).
         Macam proses : Adsorbsi, transpirasi, respirasi dll
         Mekanisme proses : fotosintesis terdiri dari reaksi cahaya dan rekasi gelap
         Di mana terjadinya ; fotosintesis di dalam kloroplas
         Faktor yang berpengaruh : transpirasi dipengaruhi intensitas cahaya

ð Pengertian dasar dari beberapa singkatan diatas 
 Adsorbsi è  Penyerapan air & ion-ion dari dlm tanah ke dalam sel-sel akar dgn jalan difusi, osmosis, & imbibisi.
                 Transpirasi è menguapnya molekul air & Oksigen ke udara melalui kutikula, stomata, dan lentisel
            Fotosintesis èPengubahan zat-zat anorganik (CO2 & H2O) menjadi zat organik (C6H12O6) oleh klorofil dengan    bantuan cahaya matahari.
                    Respirasi èProses pembongkaran (Katabolisme) dari bahan yg disimpan dlm bentuk zat kimia di ubah menjadi energi dengan bantuan O2

s
5. Contoh-contoh

1.      Difusi
 gerakan partikel dari tempat dengan potensial kimia lebih tinggi ke tempat dengan potensial kimia lebih rendah karena energi kinetiknya sendiri sampai terjadi keseimbangan dinamis




2.      Osmosis
Osmosis : gerakan air dari potensial air lebih tinggi ke potensial air lebih rendah melewati membran selektif permeabel sampai dicapai keseimbangan dinamis


3.      Imbibisi (peyerapan air) Peristiwa migrasi molekul2 air ke suatu zat lain yg berpori cukup besar dan menempatkan molekul air itu di dalam zat tersebut.
            Air yg meyerap disebut air imbibisi, sedangkan zat yang yang kemasukkan air disebut imbiban
4                  
                   4. Fotosintesis











Hubungan Fisiologi Tumbuhan Dengan Disiplin Ilmu lainya.

Hubungan Fisiologi Tumbuhan Dengan Disiplin Ilmu yang lainya.  

   Pada kesempatan kali ini akan saya melanjutkan mengenai sajian ringan Fisiologi tumbuhan, sebagaimana pada artikel sebelumnya, “Fisiologi Tumbuhan, Apa Itu?” dan “Cabang Pembagian Fisiologi Tumbuhan”, setelah kita mengetahui dua bahasan sebelumnya, maka ada pertanyaan yang menarik yaitu bagaimana “Hubungan Fisiologi Tumbuhan Dengan Disiplin Ilmu yng lainya?”. Dan tentunya saya masih menggunakan referensi dari buku dasar-dasar fisiologi tumbuhan1.

  Karena meluasnya pokok bahasan dalam berbagai disiplin ilmu dari berbagai bidang ilmu meyebabkan banyak terjadi tumpang tindih antara ilmu yang satu dengan ilmu yang lain. Demikian pula yang terjadi antara fisiologi tumbuhan dengan beberapa bidang ilmu lainnya terutama cabang ilmu Botani. Sebagai contoh adalah antara fisiologis tumbuhan dengan ekologis tumbuhan. Banyak topik yang dikaji dalam bidang fisiologis tumbuhan berkaitan erat dengan bidang ekologi, misalnya tentang tanggapan tanaman terhadap perubahan berbagai faktor lingkungan. Besarnya porsi daerah tumpang tindih ini dari berbagai disiplin ilmu ini meyebabkan berkembangya cabang ilmu baru dan disebut sebagai ekofisiologi atau fisiologi lingkungan (environmental physiology).

  Ilmu anatomi tumbuhan juga besar keterkaitan dan sumbangannya bagi perkebangan fisiologi tumbuhan, misalnya sehubungan dengan pengertian ultrastruktur membran dan organel-orgenel sel. Pemahaman tentang ultrastruktur dan senyawa penyusun membran thilakoid pada kloroplas mempermudah untuk menerangkan proses perpindahan elektron pada fase cahaya fotosintesis.

   Dari uraian di atas, jelas terlihat keterkaitan anatara fisiologi tumbuhan dengan cabang-cabang botani lainnya. Selain itu, fisiologi tumbuhan akan sangat erat kaitannya dengan ilmu-ilmu dasar yang mendukung, seperti yang telah disinggung terdahulu, yakni dengan ilmu kimia dan fisika.

   Pengembangan model matematis untuk menjelaskan hubungan antara hasil tanaman dengan beragai faktor lingkungan yang mempengaruhinya merupakan contoh penting ilmu matematika dalam perkemabangan fisiologi tumbuhan. Semakin kompleks model yang dikembangkan (semakin banyak parameter yang disertakan), maka kebutuhan akan peran komputer semakin dirasakan. Pada saat sekarang telah banyak dilakukan pengembangan model (modelling) untuk estimasi berbagai gejala fisiologis, baik dengan bahasa komputer maupun dengan notasi matematis biasa.

  Dengan perkembangannya yang demikian pesat, agaknya sekarang ini memahami fisiologi tumbuhan secara utuh tidak dapat lagi terpenuhi dengan hanya mempelajari konsep-konsep lama/tradisional, dengan menganggap bahwa fisiologi tumbuhan merupakan cabang ilmu biologi yang kaku batas ruang lingkupnya. Pemahaman yang untuh tentang fisiologi tumbuhan hanya tercapai jika ilmu-ilmu yang berkaitan dengannya juga mendapat perhatian yang memadai.


____
1. Lakitan B, Dasar-dasar fisiologi tumbuhan, Raja wali press, Jakarta, 2013.

CABANG PEMBAGIAN FISIOLOGI TUMBUHAN

CABANG PEMBAGIAN FISIOLOGI TUMBUHAN

    Pada kali ini saya akan menuliskan lagi sajian ringan melanjutkan apa yangg saya tulis kemarin Fisiologi tumbuhan, apa itu?  yang mana ini merupakan lanjutakan dari penjelasan fisiologi tumbuhan dengan penjelesan singkat cabang pembagian fisiologi tumbuhan, dan tentunya tulisanya ini mengacu pada buku dasar-dasar fisiologi tumbuhan (lakitan, 2013).

  Sebagaimana terdapat dalam judul diatas yaitu cabang pembagian fisiologi tumbuhan, kenapa kok ada cabang pembagian fisiologi tumbuhan? Hal ini dikarenankan perkembangannya yang pesat, yang sejalan dengan perkembangan ilmu kimia dan fisika, maka fisiologi tumbuhan dipilah-pilah menjadi beberapa cabang sesuai dengan rung lingkup pokok bahasanya, anatara lain:

   Fisiologi tanaman. Cabang fisiologi ini mngkaji proses-proses metabolisme pada tanaman budidaya, jadi tidak termasuk tumbuhan yang tergolong monera, protista, dan fungi serta tumbuhan tingkat tinggi yang tidak dibudidayakan. Karena setiap budidaya tanaman mengharapkan hasilnya yang dapat dimanfaatkan oleh manusia, maka seharunya fisiologi tanaman lebih mengarah pada proses metabolisme yang berkaitan dengan pembentukan perkembangan organ hasil. Perlu diperhatikan bahwa organ hasil tidak selalu berupa organ generatif. Organ hasil dapat juga berupa organ vegetatif. Secara umum organ hasil dapat berupa buah, biji, daun, akar, umbi, dan lain-lain. Lebih jauh, organ hasil tanaman tidak harus berupa salah satu organ tanaman, misalnya dalam tanaman karet yang menjadi hasil adalah cairan lateksnya. Oleh sebab itu, proses-proses yang berkaitan dengan produksi lateks  merupakan hal yang penting untuk ditelaah dalam ilmu fisiologi tanaman.

  Fisiologi Lepas Panen. Cabang fisiologi tumbuhan ini menelaah tentang proses fisiologi yang terjadi pada organ hasil setelah organ tersebut dipanen. Reaksi-reaksi yang terjadi yang terjadi umumnya bersifat katabolik, yakni penguraian senyawa-senyawa bermolekul besar (atau lebih kompleks) seperti pati, selulosa, protein, lemak, dan asam nukleat menjadi senyawa-senyawa bermolekul kecil (atau lebih sederhana strukturnya). Usaha-usaha untuk memanipulasi laju reaksi katabolik yang terjadi untuk tujuan memperpanjang kesegeran organ hasil merupakan manfaat utama dan menjadi tujuan dari telaah fisiologi lepas panen.

  Ekofisiologi. Ekofisiologi membahas pengaruh faktor-faktor lingkungan terhadap berbagai proses metabolisme tumbuhan, mencakup pengaruh posotif (menguntungkan) dan negatif (merugikan) bagi tumbuhan dan kepentingan manusia. Faktor lingkungan dibedakan menjadi lingkungan abiotik (fisik) dan lingkungan biotik. Ekofisiologi umumnya lebih menekankan pada pengaruh faktor lingkungan abiotik, misalnya pengaruh intensitas cahaya, lama penyinaran, kualiatas cahaya, suhu, kelembaban, perubahan konsentrasi gas-gas atmosfer, sifat fisika, dan kimia tanah. Cabang  ekofisiologi yang memfokuskan pembahasan pada tanggapan tumbuhan terhadap kondisi lingkungan yang tidak optimal disebut “stress physiology”.

  Fisiologi Benih. Proses perkemcambahan benih melibatkan berbagai tahapan, yakni imbibisi, reaktivasi enzim, penguraian bahan simpanan, dan pertumbuhan yang ruang lingkup pembahasan terbatas pada proses-proses yang berlangsung pada tahapan-tahapan perkecambahan benih seperti disebutkan diatas. 


   Empat contoh cabang  fisiologi tumbuhan diatas merupakan cabang fisiologi tumbuhan yang paling sering mendapat perhatian. Selain itu masih terdapat beberapa cabang fisiologi tumbuhan yang lainya yang mulai berkembang, misalnya fisiologi perkembangan tumbuhan (developmental physiology) dan fisiologi herbisida. Fisiologi perkembangan tumbuhan mencakup proses perkembangan tumbuhan mencakup proses pembesaran dan pembelahan sel, hormon-hormon yang berperan dalam fotomorfo-genesis, dan aspek-aspek lainnya yang masih berkaitan dengan fisiologi tumbuhan yang masih relevan, sedangkan fisiologi herbisida mengkaji tentang cara aksi pestisida dalam mempengaruhi metabolisme tumbuhan.

Fisiologi tumbuhan, apa itu?

Fisiologi tumbuhan, apa itu?

    Mungkin pada kesempatan kali ini saya akan berikan sajian ringan tentang apa itu fisiologi, memang di blog ini sudah banyak membahas tentang artikel dalam bidang pertanian yang terlalu masuk kedalam materi intinya, jadi cederung terlalu “njelimet” kalau kata orang jawa’ tapi memang begitulah ilmu pertanian yang memang kalau digali akan menambah wawasan kita. Dan saya banyak mengambil referensi dari dasar-dasar fisilogi tumbuhan yang ditulis oleh Benyamin lakitan.


   Sebagaimana dalam judul diatas “FISIOLOGI TUMBUHAN, APA ITU?”. Fisiologi tumbuhan merupakan salah satu cabang biologi yang mempelajari tenatang proses metabolisme yang terjadi didalam tubuh tumbuhan yang meyebabkan tumbuhan tersebut dapat hidup. Laju proses-proses metabolisme ini dipengaruhi oleh (dapat pula tergantung pada) faktor-faktor lingkungan mikro disekitar tumbuhan tersebut.

    Maka dengan mempelajari fisiologi tumbuhan, kita akan lebih dapat memahami bagaimana sinar matahari dimanfaatkan oleh tumbuhan untuk menghasilkan karbohidrat dari bahan baku anorganik berupa air dengan karbondioksida, mengapa tumbuhan membuthkan banyak air air?, bagaimana biji berkecambah?, mengapa tumbuhan layu jika kekeringan? Dan berbagai macam gejala lainnya yang ditampak oleh tumbuhan. Fenomena-fenomena seperti yang dicontohkan di atas sesungguhnya melibatkan suatu rangkaian reaksi biokimia yang panjan. Pada beberapa kasus, reaksi-reaksi biokimia tersebut diikuti pula oleh gerakan mekanis yang spesifik, misalnya gerakan membuka dan menutupnya stomata, gerakan epinasti daun (daun tumbuhan menggulung/menekuk) pada tumbuhan putri malu (Mimosa pudica).  

  Pada dasarnya gejala-gejala yang ditampakkan oleh tumbuhan-tumbuhan dapat diterangkan dengan prinsip-prinsip kimia dan/atau fisika. Beberapa proses metabolisme telah dapat dijelaskan secara rinci tentang prinsip-prinsip kimia dan fisika yang terlibat, di mana penjelasan ini telah dapat diterima oleh para ahli fisiologi tumbuhan. Contoh tenatang beberapa proses metabolisme dasar termasuk fotosintesis dan respirasi. Akan tetapi banyak pula proses-proses yang terjadi dalam tubuh tumbuhan  yang penejelasanya secaraa kimia datu fisika masih bersifat spekulatif. Dan tentunya ini menjadi sesuatu yang menarik bagi para peneliti dan ahli fisiologi tumbuhan untuk menelusurinya baik melalaui pendekatan biokimia maupun pendekatan biofisika.

 Maka dengan papar penjelas diatas yang menunjukkan bahwa setiap proses metabolisme pada tumbuha dapat djelaskan secara kimia/fisika, maka jelas bahwa pengetahuan dasar tentang prinsip-prinsip reaksi kimia dan fisika merupakan bekal utama untuk mengkaji secara mendalam setiap fenomena fisiologi tumbuhan. Dapat pula diartikan bahwa perkembangan fisiologi tumbuhan sangat tergantung pada perkembangan dalam ilmu-ilmu kimia dan fisika. Temuan yang dihasilkan dari penelitian-penelitian di bidang kimia dan fisika sering merupakan alat atau bahan yang sangat berpengaruh terhadap penelitian fisiologi tumbuhan, sebagai contoh adalah penemuan karbon bermuatan radioaktif dan penemuan mikroskop elektron.

  Organisme yang menjadi sasaran dalam dalam kajian fisiologi tumbuhan meliputi semua jenis tumbuhan, dari tumbuhan satu sel seperti halnya bakteri sampai pada tumbuhan tingkat tinggi. Bila dikaitkan dengan 5 kelompok organisme berdasarkan klasifikasi yang baku, maka fisiologi tumbuhan mengkaji tentang metabolisme pada organisme  monera, sebagian prostita (yakni beberapa jenis ganggang dan lumut), fungi (jamur), dan plantea (Lakitan, 2013). Walaupun demikian, pada kenyataannya yang menjadi sasaran utama ahli fisiologi tumbuhan adalah organisme dari kelompok plantae, terutama ganggang hijau, tumbuhan berdaun jarum (gimnosperma) dan tumbuhan angiosperma, termasuk tumbuhan monokotil dan dikotil.


Efek Giberelin pada perkecambahan biji dorman, kuncup dan pembungaan.

Efek Giberelin pada perkecambahan biji dorman, kuncup dan pembungaan

   Kuncup dorman  cukup tahan terhadap musim dingin dengan kekeringan. Biji  berbagai spesies liar juga mengalami dorman di musim gugur dan tidak mau berkecambah walaupun dengan cukup baik lingkungan yang ada seperti kelembaban, suhu dam oksigen. Pada beberapa spesies, dormansi kuncup dapat diatasi oleh panjang hari yang lebih lama yang terjadi pada akhir musim dingin. Bagi biji berbagai spesies, dormansi barakhir oleh cahaya merah yang diberikan secara singkat, asalkan dalam keadaan lembab.
   Giberelin mengatasi kedua macam dormansi biji dan kedua dormansi kumcup tersebut pada berbagai spesies, dan berlaku sebagai pengganti suhu rendah, hari yang panjang, atau caha merah. Pada biji, salah satu efek giberelin adalah mendorong pemanjangan sel , sehingga radikula dapat merobek/mendobrak endosperm, kulit biji, atau kulit buah yang membatasi pertumbuhanya. Kuncup lebih sedikit diteliti, dan belum diketahui apakah pembelahan sel memang terpacu di samping pemanjangan sel; tapi, mungkin saja demikian.

Pembungaan
   Saat tumbuhan membentuk bunga bergantung pada beberapa faktor, termasuk umur, keadaan lingkungan tertentu. Misalnya, perbandingan lamanya siang dan malam sangat berpengaruh pada beberapa spesies. Beberapa spesies hanya berbunga apabila lamanya siang hari lebih pendek dari titik kritis tertentu. Giberelin dapat menggantikan hari panjang yang dibutuhkan oleh beberapa jenis spesies; hal ini menunjukkan adanya interaksi dengan cahaya. Giberelin juga memenuhi kebutuhan beberapa spesies akan masa dingin untuk menginduksi pembungaan atau agar berbunga lebih awal (vernalisasi). Sejumlah bukti menunjukkan bahwa beberapa giberelin jauh efektif dalam mendorong pembungaan dari pada faktor yang lain.

----------------------------à

pengangkutan manakan dan unsur mineral dalam sel peyimpanan biji, di pacu oleh giberelin
akan dibahas pada artikel berikutnya.
 

Giberelin memacu pertumbuhan tumbuhan

Giberelein memacu pertumbuhan tumbuhan

     Di antara hormon tumbuhan yang dikenal, giberelin mempunyai kemampuan khusus memacu pertumbuhan tumbuhan pada banyak spesies, terutama tumbuhan kerdil atau tumbuhan dwitahunan yang berada dalam fase roseta. Dengan beberapa pengecualian, giberelin biasanya lebih banyak menorong pemanjangan batang utuh daripada  potongan batang, sehingga efeknya berlawanan dengan efek auksin. Demonstrasi pemanjangan yang disebabkan oleh suatu bahan-larut dalam eter yang diesktrak dari biji kacang-kacangan, dilakukan pertama kali oleh John W Mitchell (1951). Mereka tidak begitu yakin tentang apa yang meyebabkan pemacuan pertumbuhan yang tidak lazim tersebut, namun berhasil menunjukkan bahwa IAA bukanlah penyebabnya. Sekarang kita mengetahui bahwa biji kacang-kacangan dan banyak diamati Mitchel sama dengan yang disebabkan oleh giberelin.

    Sebagian besar tumbuhan dikotil dan beberapa monokotil memberikan respons dengan cara tumbuh lebih cepat ketika diberi perlakuan giberelin, namun beberapa spesies dari suki Pinaceae memperlihatkan sedikit respons pertumbuhan terhadap GA3 atau tidak ada respons sama sekali (Pharis dan Kuo, 1977). Sebaliknya, tumbuhan tersebut menunjukkan respons yang baik terhadap campuran GA4 dan GA7 (Pharis dkk, 1989). Kubis dan spesies lainya yang berbentuk roseta, artinya yang mempunyai ruas pendek, kadang tumbuh sampai setinggi 2 m dan kemudian berbunga setelah diberi GA3 , sedangkan tumbuhan yang tidak diberi perlakuan tetap pendek. Tumbuhan kacang semak bisa menjadi tinggi menjalar ke atas, dan mutan genetik kerdil pada padi, jagung, dan kacang kapri menjadi berfenotipe tinggu seperti ciri varietas yang normal, bila diberi GA3 . Semangka, mentimun air, dan mentimun memanjang paling cepat responya terhadap giberelin.

      Kacang kapri kerdil peka terhadp GA3 pada konsentrasi sekecil 10-9 gram ( 1 nano gram), sehingga pertumbuhannya sejak lama digunakan sebagau baha uji biologi giberelin. Padi kerdil (kultivar Tanginbou) bahkan menunjukkan respons terhadap 3,5 pikogram (3,5x10-12 g) GA3 (Nishijima dan Katsura, 1989). Ulasan tentang kerdil pada tumbuhan dalam hubunganya dengan giberelin telah ditulis oleh Reid (1987, dan 1990), Heddem dam Lenton (1988). Lima macam tanaman jagung kerdil  tumbuh setinggi tumbuhan normal lainya setelah diberi giberelin. Kajian Bernard O Phinney, J MacMillan (1987) menunjukkan bahwa hanya GA1 yang mengendalikan pemanjangan batang pada jagung dan bahwa semua mutan kerdil tidak memiliki enzim mengubah untuk mengubah giberelin lain menjadi GA1 . Pertumbuhan beberapa kultivar hibrid jagung yang menunjukkan heterosis tidak begitu terpacu oleh giberelin, sebab hibrid ini diduga mengandung cukup GA1 untuk pertumbuhanya (Rood dkk, 1988). Namun tumbuhan memang bereaksi terhadap GA3 dengan cara memanjang lebih cepat. Banyak bukti kini menunjukkan bahwa GA1 merupakan giberelin utama yang dibutuhkan untuk pemanjangan kacang kapri, tomat, padi, dan beberapa kultivar gandum yang kerdil. Kalaupun GA3 atau giberelin lain memacu pemanjangan tumbuhan kerdil, barang kali dengan cara diubah dahulu menjadi GA1.

    Sebagian besar spesies meungkin membutuhkan GA1 untuk memanjangkan batangnya walaupun pada banyak kasus, adanya hormon itu saja tidak cukup. Banyak tanaman peka terhadap giberelin juga ditemui pada jagungm kapri dan gandum (Reid,1990  dan Scott,1990). Mutan ini tampaknya memiliki tingkat GA1 yang cukup memadai, tapi tak mampu menunjukkan respons terhadap GA1. Di antara beberapa kemungkinan alasanya, ketiadaan protein penerima merupakan kemungkinan yang jelas yang sedang diteliti. Beberapa kultivar gandum kerdil dan setengah kerdil menunjukkan respons yang baik terhadap pemupukan dengan meingkatkan hasil bulirnya, dan kultivar ini kini digunakan dalam berbagai percobaan pemuliaan tanaman.