fisiologi tumbuhan

MAKALAH FISIOLOGI TUMBUHAN

K2309023

Disusun Oleh: DINDA AMELIA G

K23100

MUHAMMAD HASBI A

K23100

SULISTIYO IBOO

K23100!!

T"I SETYAAN

K2310090

#ENDIDIKAN FISIKA 2010

FAKULTAS KEGU"UAN DAN ILMU #ENDIDIKAN UNI$E"SITAS SEBELAS MA"ET SU"AKA"TA SU"AKA"TA 2013

1%#en&e'(i)n *)n 'u)n& lin&+u, -isi.l.&i (u/uh)n

Fisiologi Fisiologi tumbuhan tumbuhan merupakan merupakan salah satu cabang cabang biologi biologi yang mempelajari mempelajari tentang tentang  proses metabolisme yang terjadi dalam tubuh tumbuhan yang menyebabkan tumbuhan tersebut dapat hidup. Laju proses-proses metabolisme ini dipengaruhi oleh faktor-faktor  lingkungan mikro di sekitar tumbuhan tersebut. Dengan Dengan menpelajari menpelajari fisiologi tumbuhan, tumbuhan, kita akan lebih dapat memahami memahami bagaimana bagaimana sinar matahari dapat dimanfaatkan oleh tumbuhan untuk menghasilkan karbohidrat dari  bahan baku anorganik berupa air dan karbondioksida. Mengapa tumbuhan membutuhkan  banyak air, baimana biji berkecambah, mengapa tumbuhan layu jika kekeringan, dan  berbagai macam gejala lainnya yang ditampakkan oleh tumbuhan. Fenomena-fenomena sepert sepertii yang yang dicont dicontohk ohkan an diatas diatas sesungg sesungguhn uhnya ya melibat melibatkan kan suatu suatu rangk rangkaian aian reaksi reaksi  boikimia yang panjang. Pada beberapa kasus, reaksi-reaksi biokimia tersebut diikuti pula oleh oleh geraka gerakan n mekani mekani yang yang spesif spesifik, ik, misaln misalnya ya geraka gerakan n membuk membukaa dan menut menutupn upnya ya stomata, gerakan epinasti daun pada putri malu (Mimosa pudica. Pada Pada dasarn dasarnya ya gejalagejala-gej gejala ala yang yang ditamp ditampakk akkan an oleh oleh tumbuh tumbuhan an dapat dapat ditera diterangk ngkan an  berdasarka prinsip-prinsip kimia dan atau fisika. !eberapa proses metabolisme telah dapat dijelaskan secara rinci tentang prinsis-prinsip kimia dan fisika yang terlibat, dimana  penjelasanini telah dapat diterima oleh para ahli fisiologi tumbuhan dengan tanpa keraguan. "mpamanya tentang beberapa proses yang terjadi dalam tubuh tumbuhan yang  penjelasan fisika atau kimianya masih bersifat spekulatif. #al ini merupakan tantangan yang sangat menarik bagi para ahli fisiologi tumbuhan untuk menelusurinya baik melalui  pendekatan biokimia maupun pendekatan pendekatan biofisika. Dengan meyakini bah$a setiap proses metabolimepada tumbuhan dapat dijelaskan secara kimia kimia dan atau atau fisika fisika.. Maka Maka jelas, jelas, kmia kmia dan fisika merup merupaka akan n bekal bekal utama utama untuk  untuk  mengkaji secara mendalam setiap fenomena fisiologi tumbuhan. Dapat pula diartikan,  bah$a perkembangan fisiologi tumbuhan sangat bergantung pada perkembangan ilmu fisika dan kimia. %emuan yang sering dihasilkan dari penelitian-penelitian dibidang fisika dan kimia seringa merupakan alat atau bahan yang sangat berharga untuk penelitian fisiolo fisiologi gi kimia, kimia, sebaga sebagaii contoh contoh adalah adalah penem penemuan uan karbon karbon bermu bermuata atan n radioa radioakti ktiff dan  penemuan mikroskop elektron.

&rganisme yang sering menjadi sasaran dalam kajian fisiologi tumbuhan meliputi semua  jenis tumbuhan, dari tumbuhan satu sel seperti halnya bakteri sampai pada tumbuhan tingkat tinggi. !ila dikaitkan dengan ' kelompok organisme berdasarkan klasifikasi yang  baku, maka fisioogi tumbuhan mengkaji tentang metabolisme pada organisme yang tergolong monera, sebagian protista (ganggang dan lumut, fungi, dan plantae.$alaupun demikian, pada kenyataannya yang menjadi sasaran utama ahli fisiologi tumbuhan adalah organisme dari kelompok plantae terutama ganggang hijau, tumbuhan berdaun jarum. Dan tumbuhan angiosperma, termasuk tumbuhan monokotil dan dikotil.

B% #e/)&i)n -isi.l.&i (u/uh)n

arena perkembangannya yang pesat, yang ditopang juga oleh peekembangan ilmu fisika dan kimia, maka fisilogi tumbuhan sering dipilah-pilah menjadi beberapa cabang sesuai dengan ruang lingkup pokok bahasannya. )ntara lain * +.

Fisiologi tanaman

abang fisiologi ini mengkaji proses-proses metabolismepada tanaman budidaya, jadi tidak termasuk tumbuhan yang tergolong monera, protista, dan sejenis fungiserta tumbuhan tingkat tingi yang tidak dibudidayakan. arena setiap budidaya tanaman mengharapkan hasilyang dapat dimafaatkanoleh manusia, maka sepatutnyalah fisiologi tanaman lebih mengarah pada proses metabolisme yang berkaitan dengan perkembangan organ hasil. Perlu diingat bah$a organ hasil tidak selalu berupa organ generatif. &rgan hasil bisa juga berupa organ egetatif. ecara umum organ hasil dapat berupa buah, biji, daun, akar, umbi, dan lain-lain. Lebih jauh, hasil tanaman tidak harus berupa salah satu organ tamanan, misalnya pada tanaman karet yang menjadi hasil adalah cairan lateksnya.oleh sebab itu, proses-proses yang berkaitan dengan produksi lateks merupakan hasil yang paling penting untuk ditelaah dalam ilmu fisiologi tanaman. /. Fisiologi lepas panen abang fisiologi tumbuhan ini menelaah tentang proses fisiologi yang terjadi pada organ hasil setelah organ tersebut dipanen. 0eaksi-reaksi yang terjadi umumnya bersifat katabolik, yakni penguraian senya$a-senya$a bermolekul besar (kompleks seperti pati, selulosa, protein, lemak dan asam nukleat menjadi senya$a-senya$a bermolekul lebih

kecil (sederhana. "saha-usaha untuk memanipulasi reaksi katabolik yang terjadi untuk  tujuan memperpanjang kesegaran organ hasil merupakan manfaat utama dan menjadi tujuan dari telaah fisiologi lepas panen. 1. 2kofisiologi 2kofisiologi membahas pengaruh faktor-faktor lingkungan terhadap berbagai berbagai  proses metabolisme tumbuhan, mencakup pengaruh positif (menguntungkan dan negatif  (merugikan bagi tumbuhan dan kepentingan manusia. Faktor lingkungan dibedakan menjadi lingkungan abiotik (fisis dan lingkungan abiotik. 2kofisiologi lebih menekankan  pada pengaruh faktor lingkungan abiotik, misalnya pengeruh intensitas cahaya, lamanya  penyinaran, kualitas cahaya, suhu, kelembaban, perubahan konsentrasi gas-gas atmosfer, sifat fisika, dan kimia tanah. abang ekofisiologi yang memfokuskan pembahasan pada tanggapan tumbuhan terhadap kondisi lingkungan yang tidak optimal Disebut 3stress  physiology4. 5. Fisiologi benih Proses perkecambahan benih melibatkan berbagai tahapan, yakni imbibisi, reaktiasi en6im, penguraian bahan simpanan, dan pertumbuhan radikel. Fisiologi benih merupakan cabang fisiologi benih merupakan cabang fisiologi tumbuhan yang ruang lingkup  pembahasan nya terbatas pada proses-proses yang berlangsung pada tahap-tahapan  perkecambahan benih. 2mpat contoh cabang fisiologi tumbuhan yang diuraikan diatas merupakan yang paling sering diperhatikan. elain itu masih terdaat beberapa cabang fisiologi tumbuhan lainnya yang mulai berkembangan. Misalnya fisiologi perkembangan tumbuhan dan fisiologi herbisida. Fisiologi perkembangan tumbuhan mencakup proses pembesaran dan  pembelahan sel, pembentukan dan pertumbuhan organ-organ tumbuhan, hormon-hormon yang berperan dalam fotomorfogenesis, dan lain-lain aspek yang relean, sedangkan fisiologi herbisida mengkaji tentang cara aksi pestisida daam mempengaruhi metabolisme tumbuhan. SEL TUMBUHAN

%umbuhan tingkat tinggi tubuhnya tersusun oleh sejumlah sel, baik sel hidup maupun sel mati. el-sel hidup memiliki persamaan dan perbedaan dalam struktur dan fungsinya.

Persamaannya adalah sel itu mempunyai diniding sel, terisi plasma yang terbungkus oleh membran plasma. edangkan perbedaannya terutama diakibatkan oleh lingkungan dan faktor genetik, yaitu akibat proses diferensiasi yang mengikuti proses pembelahan sel. Din*in& Sel

Dinding sel terdiri dari* lamela tengah, dinding primer dan dinding sekunder. )ntara selsel yang berdekatan ada lamela tengah yang merekatkan antara dua dinding sei menjadi satu. Lamela tengah terutama terdiri dari a-pektat berupa gel. Dinding primer adalah lapisan yang terbentuk selama pembentangan, terdiri dari hemiselulosa, selulosa, pektin, lemak, dan protein. Dinding sekunder biasanya lebih tebal dari dinding primer terutama terdiri dari selulosa dan kadang-kadang lignin, merupakan lapisan yang ditambahkan setelah proses pembentangan dinding sel selesai. %idak semua

bagian

(plasmodesmata.

dinding

sel

mengalami

penebalan

dan terisi

plasma

Dinding primer memilki sejumlah daerah penipisan yang disebut

noktah. Daerah ini memiliki plasmodesmata dengan kerapatan tinggi. Plasmodesmata adalah jalinan

benang sitoplasma tipis yang

menembus dinding-dinding sel yang

 bersebelahan, menghubungkan protoplas sel yang berdampingan. Dengan demikian dinding

sel

menjadi

berlubang-lubang

yang

memungkinkan

senya$a

kimia

mele$atinya

Dinding sel yang berbatasan langsung dengan udara luar sering dilapisi kutin dan suberin (kutikula. Lapisan ini tidak seluruhnya tertutup rapat sehingga masih memungkinkan

senya$a kimia mele$atinya. Dinding sel berfungsi untuk memberi kekuatan mekanik  sehingga sel mempunyai bentuk tetap serta memberi perlindungan terhadap isi sel, dan karena sifat hidrofilnya dapat mengadakan imbibisi air serta meneruskan air dan senya$a yang larut di dalamnya ke protoplas.

Protoplas Protoplas merupakan bagian yang hidup dari sel tumbuhan, meskipun di dalamnya juga terdapat berbagai senya$a anorganik. Protoplas terdiri dari empat bagian utama, yaitu* sitgplasma, nukleus, akuola dan bahan ergastik.

itoplasma itoplasma merupakan bagian sel yang kompleks, suatu bahan cair yang mengandung  banyak molekul, diantaranya berbentuk suspensi koloid dan organel-organel yang  bermembran. itoplasma dan nukleus secara bersama-sama disebut protoplasma. !eberapa sel tumbuhan juga memiliki juga 6at-6at murni yang tidak hidup disebut bahan ergastik, seperti* kalsium oksalat, benda-benda protein, gum, minyak, resin.

istem endomembran dalam itoplasma meliputi retikulum endoplasma, badan 7olgi, selimut inti, dan organel sel serta membran lain (badan mikro, sferosom dan membran akuola yang berasal dari retikulum endoplasma atau badan 7olgi. edangkan membran  plasma dianggap satuan yang terpisah, meskipun tumbuh melalui penambahan sejumlah kantung yang berasal dari badan 7olgi.

Mitokondria dan plastida yang diselimuti oleh selapis membran yang halus dan membran dalam yang melekuk-lekuk juga tidak berhubungan dengan sistem membran. Demikian  pula ribosom, mikrotubul dan mikrofilamen bukan bagian dari sistem endomembran.

Membran Plasma atau Plasmalemma Membran plasma berfungsi mengatur aliran 6at -6at terlarut masuk dan keluar  sel, dan mengatur aliran air melalui osmosis. Membran plasma bersifat diferensial  permeabel,

artinya dapat melalukan

senya$a

kimia tertentu dan tidak

melalukan

senya$a lainnya.

Membran plasma merupakan lapisan rangkap lipid dengan bagian .hidrofilik (suka air molekul lipidnya berada di permukaan. !agian lipofilik (suka lemak, molekul tersebut menghadap ke dalam lapisan rangkap sehingga menyebabkan adanya ruang yang terang. Molekul protein yang mencakup '8 9 bahan membran tenggelam di lapisan rangkap itu, dengan satu atau kedua ujung menonjol ke salah satu atau kedua permukaan membran. edua permukaan membran berbeda secara khas.

0etikulum 2ncfoplasma (20 : 2ndplasmic 0etikulum Pada banyak sel, 20 menyerupai kantung kempis yang berlipat-lipat (disebut sisternae. 20 membentuk sistem angkutan untuk berbagai macam molekul di dalam sel dan bahkan antar sel meialui plasmodesmata. ejumlah ribosom sering berasosiasi dengan 20 dalam hal sintesis protein. 20 yang ditempeli ribosom disebut 20 kasar. 20 halus tak berribosom dan senng berbentuk pipa.

!adan 7olgi Dengan mikroskop elektron, badan golgi (diktiosom terlihat sebagai tumpukan piring  pipih yang berongga di dalamnya (sisternae dengan tepian yang menggelembung dan dikelilingi oleh benda bulat-bulat (esikel. !adan 7olgi berperarudalam pembentukan membran plasma dan mengangkut en6im yang harus dibuat dalam sel, yang akan menentukan reaksi kimia yang terjadi dan menentukan struktur dan fungsi sel.

elimut ;nti ;nti (nukleus dikelilingi oleh dua membran unit yang sejajar yang disebut selimut inti. etebalan membran luar sedikit lebih tebal dibanding membran dalam. eduanya dipisahkan oleh ruang perinukleus. elimut inti mempunyai banyak pori. Membran dalam dan luar menyatu membentuk pinggiran pori, yang dipertahankan bentuknya oleh suatu  bahan sehingga terjadi struktur yang disebut anulus. 20 berhubungan dengan selimut inti, sedang ruang perinukleus bersambungan dengan ruang di antara membran s ejajar 20.

Membran
!adan Mikro !adan mikro adalah organel bulat yang terbungkus oleh selapis membran, berbutir-butir  di sebelah dalamnya, dan kadang disertai kristal protein. Dua jenis badan mikro yang  penting adalah peroksisom dan glioksisom yang masing-masing berperan khusus dalam aktiitas kimia sel tumbuhan. Perpksisom menguraikan asam glikolat yang dihasilkan dari fostosintesis, mendaur ulang molekul lain kembali ke kloroplas. 7lioksisom menguraikan lemak menjadi karbohidrat selama dan sesudah perkecambahan biji. #idrogen peroksida hasil reaksi ini juga diuraikan di dalam glioksisom.

ferosom ferosom berbentuk bulat dan diselimuti oleh membran unit yang berasal dari 20, berisi  bahan berlemak, dan menjadi pusat sintesis dan penyimpanan lemak. 0angka el

!erkat perkembangan mikroskop elektron, diketahui bah$a mikrotubul dan mikrofilamen  berprotein terdapat di hampir semua sel tumbuhan eukaritik. !ersama-sama dengan  benang-benang penghubung membentuk tiga sistem rangka sel yang berlainan tapi terintegrasi dengan baik. Mikrotubul adalah siiinder panjang yang berongga terdiri dari molekul protein bundar yang disebut tubulin. Fungsi mikrotubul diduga berkenaan dengan gerak yang mengarah , khususnya di kromosom saat sel membelah atau di organel sel. 7erak itu meliputi pengendalian arah mikrofibril selulosa pada dinding sel atau gerak  sel itu sendiri.

Mikrofilamen merupakan stuktur padat yang lebih kecil, yang bertindak sendiri atau  bersama-sama dengan mikrotubul untuk menggerakkan sel. Mikrofilamen terdiri dari  protein aktin yang juga menjadi kandungan utama jaringan otot he$an. Fungsi lain mikrofilamen adalah mengatur arah aliran sitoplasma, kalau arah mikrofilamen berubah maka berubah juga arah aliran sitoplasma.

0ibosom intesis protein merupakan fungsi sel yang ital yang berlangsung di ribuan ribosom. 0ibosom tersebar di sitoplasma atau bergabung dengan 20 kasar di dalam sel, dan selalu di membran rangkap 20 di sisi sitosol. 0ibosom juga menempel di membran iuar selimut inti di sisi sitosol. 0ibosom nampak sebagai bintik hitam pada mikrograf elektron. ering  juga membentuk rantai seperti untaian, khususnya dalam pola spiral (terpilin. truktur  ini dinamakan poliribosom atau polisom. Dalam ribosom, informasi genetik dari m0=) diterjemahkan menjadi protein.

Mitokondria Pada mikroskop cahaya, mitokondria terlihat seperti bulatan, batang atau ka$at kecil yang beragam bentuk dan ukurannya. %erbungkus membran rangkap, permukaan luarnya  berlubang-lubang sedang permukaan dalamnya membentuk tonjolan-tonjolan (kristae yang masuk ke dalam stroma. Membran

dalam membungkus matriks, dan banyak en6im yang mengendalikan berbagai tahap dalam respirasi sel khususnya dan metabolisme umumnya ditemukan di sana atau di dalam matriks. Mitokondria memiliki D=) dan ribosom kecil di dalam matriksnya, sehingga mampu mensintesis porteinnya sendiri.

Plastida Plastida adalah organel berbentuk lensa yang terdapat pada semua sel tumbuhan, diselimuti oleh sistem membran rangkap. Plastida mengandung D=) dan ribosom yang terbenam dalam matriks cair yang disebut stroma. Plastida terbentuk dari hasil  pembelahan plastida terdahulu atau sebagai hasil diferensiasi proplastida. Plastida tak   ber$arna disebut leukoplas, contohnya* amiloplas yang mengandung butir-butir padi atau  proteinoplas yang mengandung protein cadangan. )da dua macam plastida ber$arna, yaitu kloroplas yang mengandung klorofil dan berbagai pigmen yang menyertainya, dan kromoplas yang mengandung pigmen lain (karotenoid. Plastida terpenting adalah kloroplas, karena menjadi tempat berlangsungnya fotosintesis.

loroplas mengandung suatu sistem mebran yang bernama tilakoid, yang sering sambungmenyambung membentuk tumpukan membran yang disebut grana. 7rana terbenam dalam stroma. 2n6im yang mengendalikan fotosintesis terdapat di membran tilakoid dan di stroma.

 =ukleus  =ukleus merupakan pusat kendali pada sel tumbuhan eukariotik. =ukleus mengendalikan seluruh fungsi sel dengan menentukan berbagai reaksi kimia dan juga struktur dan fungsi sel. =ukleus merupakan organel berbentuk bulat atau memanjang yang terbungkus selimut inti. Plasma nukleus (nukleoplasma berbutir-butir merupakan sistem koloid, mengandung kromatin yang pada pembelahan sel berubah menjadi kromosom. Fungsi

kromosom adalah membentuk m-0=) yang mengatur sintesis protein. Di dalam plasma nukleus juga terdapat nukleolus yang jumlahnya tiap sel khas untuk tiap jenis. =ukleolus itu padat, bentuknya tak beraturan, merupakan massa serat dan butiran, dan ber$arna gelap. Fungsi nukleolus adalah untuk sintesis r-0=) dan ribosom.

8-?89 atau lebih olume sel, dan protoplasmanya tersisiih hingga hanya berupa lapisan tipis di antara tonoplas dan plasmalemma. !eberapa sel yang aktif membelah juga dapat berakuola besar.

M))/ /))/ ,'.ses /e().lis/e *)l)/ (u/uh)n +. F&%&;=%2; Fotosintesis adalah suatu proses pembentukan karbohidrat dari karbondioksida dan air  dengan bantuan energi cahaya matahari . Fotosintesis terjadi terutama pada daun tanaman dan ada juga yang

terjadi pada batang yang ber$arna hijau, karena fotosintesis

 berhubungan dengan klorofil. eseluruhan reaksi yang terlibat dalam fotosintesis adalah sebagai berikut*

@&/ A @#/&BC (energi cahaya BB @#+/&@ A @&/. M2)=;M2 F&%&;=%2; Fotosintesis %erjadi Dua %ahap * +. 0eaksi %erang (0eaksi fotokimia atau fotolisis * %ahap ini energi matahari ditangkap oleh pigmen (lorofil diubah menjadi energi kimia ()%P dan senya$a pereduksi (=)DP#/ %ahap ini dikenal dengan 02); %20)=7 atau 02); #;LL. Pada reaksi ini #/& diurai menjadi /#A dan E&/. Molekul #A dipakai untuk mereduksi  =)DPA menjadi =)DP#/ 0eaksi ini berlangsung di grana

#/& A =)DP BB E&/ A =)DP#/ A )%P

/. 0eaksi 7elap (Fiksasi &/ * Pada tahap ini s enya$a kimia berenergi tinggi (=)DP#/ dan )%P yang dihasilkan pada reaksi terang digunakan untuk reaksi reduksi &/ menjadi )milum. 0eaksi ini berlangsung di stroma

&/ A 0u!P BC )milu

%)#)P 02); %20)=7 * 0eaksi terang merupakan proses penyerapan energi matahari yang akan menghasilkan E &/ dan =)DP#/ Fotosistem-; * Menyerap energi matahari pada panjang gelombang G88nm dan tidak  terlibat pada proses pelepasan &/. Fotosistem-; merupakan suatu partikel yang disusun sekitar /88 molekul lorofil-a, '8 molekul lorofil-b, '8-/88 karotenoid, dan + molekul  penerima energi matahari yang disebut dengan PG88. 2nergi matahari (foton yang ditangkap oleh pigmen, dipindahkan melalui beberapa molekul pigmen, yang akhirnya diterima oleh PG88

Fotosistem-;; * !erkenaan dengan penyerapan energi matahari pada panjang gelombang @>8nm dan terlibat pada proses pelepasan E&/ dan pembentukan =)DP#/ 02); 72L)P Merupakan reaksi yang berlangsung tidak memerlukan cahaya matahari (dapat berlansung siang dan malam hari.

Pada tahap ini berlansung fiksasi &/, yang selanjutnya akan diubah menjadi arbohidrat 0eaksi gelap berlangsung pada stroma kloroplas. 0eaksi 7elap * Merupakan suatu siklus yang sangat panjang, yang dikenal dengan ;L" )L<;= /. 02P;0); 02P;0); %"M!"#)= 0espirasi berasal dari kata latin yaitu respirare yang artinya bernafas. 0espirasi yaitu suatu proses pembebasan energi yang tersimpan dalam 6at sumber energi melalui proses kimia dengan menggunakan &/, proses pengambilan &/ untuk memecah senya$asenya$a organik menjadi &/, #/& dan energi. Dari respirasi akan dihasilkan energi kimia )%P untak kegiatan kehidupan, seperti sintesis (anabolisme, gerak, pertumbuhan. 0espirasi sudah diketahui sejak abad H<;;;, yaitu oleh * I J.Priestley pada tahun +GG/ * %umbuhan dapat memurnikan udara kotor 

I Laoisier * 0espirasi &/A #/&

I ;ngenhous6 * %umbuhan dan he$an terjadi pertukaran &/ dan &/ dengan atmosfer. 0espirasi merupakan proses penguaraian 6at-6at organik untuk membebaskan energi. Dimana energi yang tersimpan tadi ditimbulkan kembali untuk menyelenggaran proses proses kehidupan.

0eaksi * 0espirasi pada hakikatnya adalah reaksi redoks, dimana substrat dioksidasi menjadi &/ sedangkan &/ yang diserap sebagai oksidator mengalami reduksi menjadi #/&. Kang disebut substrat respirasi adalah setiap senya$a organik yang dioksidasikan dalam respirasi, atau senya$a-senya$a yang terdapat dalam sel tumbuhan yang secara relatif   banyak jumlahnya dan biasanya direspirasikan menjadi &/ dan air. edangkan

metabolit respirasi adalah intermediat-intermediat yang terbentuk dalam reaksi-reaksi respirasi. arbohidrat merupakan substrat respirasi utama yang terdapat dalam sel tumbuhan tinggi. %erdapat beberapa substrat respirasi yang penting lainnya diantaranya adalah beberapa  jenis gula seperti glukosa, fruktosa, dan sukrosa pati asam organik dan protein (digunakan pada keadaan dan spesies tertentu. ecara umum, respirasi karbohidrat dapat dituliskan sebagai berikut *

0espirasi banyak memberikan manfaat bagi tumbuhan. Manfaat tersebut terlihat dalam  proses respirasi dimana terjadi proses pemecahan senya$a organik, dari proses  pemecahan tersebut maka dihasilkanlah senya$a-senya$a antara yang penting sebagai 4!uilding !lock4. !uilding !lock merupakan senya$a-senya$a yang penting sebagai  pembentuk tubuh. enya$a-senya$a tersebut meliputi asam amino untuk protein nukleotida untuk asam nukleat dan pra6at karbon untuk pigmen profirin (seperti klorofil dan sitokrom, lemak, sterol, karotenoid, pigmen flaonoid seperti antosianin, dan senya$a aromatik tertentu lainnya, seperti lignin.

Laju respirasi dapat dipengaruhi oleh beberapa faktor antara lain yaitu * etersediaan substrat %ersedianya substrat pada tanaman merupakan hal yang penting dalam melakukan respirasi. %umbuhan dengan kandungan substrat yang rendah akan melakukan respirasi dengan laju yang rendah pula. Demikian sebaliknya bila substrat yang tersedia cukup  banyak maka laju respirasi akan meningkat. etersediaan &ksigen etersediaan oksigen akan mempengaruhi laju respirasi, namun besarnya pengaruh tersebut berbeda bagi masing-masing spesies dan bahkan berbeda antara organ pada

tumbuhan yang sama. Fluktuasi normal kandungan oksigen di udara tidak banyak  mempengaruhi laju respirasi, karena jumlah oksigen yang dibutuhkan tumbuhan untuk   berrespirasi jauh lebih rendah dari oksigen yang tersedia di udara. uhu Pengaruh faktor suhu bagi laju respirasi tumbuhan sangat terkait dengan faktor +8, dimana umumnya laju reaksi respirasi akan meningkat untuk setiap kenaikan suhu sebesar +8o , namun hal ini tergantung pada masing-masing spesies. %ipe dan umur tumbuhan Masing-masing spesies tumbuhan memiliki perbedaan metabolsme, dengan demikian kebutuhan tumbuhan untuk berespirasi akan berbeda pada masing-masing spesies. %umbuhan muda menunjukkan laju respirasi yang lebih tinggi dibanding tumbuhan yang tua. Demikian pula pada organ tumbuhan yang sedang dalam masa pertumbuhan. adar &/ dalam udara urangnya &/ atau kelebihan &/ tampak pada kegiatan respirasi biji-bijian, akar  maupun batang yang terpendam dalam tanah. Jika kadar &/ naik sampai +8 9 dan kadar &/ turun sampai 8 9 maka respirasi akan terhenti.

Persediaan air  Jika kadar air sedikit maka respirasi kecil Jika biji (direndam air maka respirasi menjadi lebih giat Pada daun yang layu maka respirasi lebih giat AA gula (timbunan tepungN#

ahaya

ahaya fotosintesis A substrat repirasi

ahaya menambah panas , panas menambah kegiatan respirasi.

Luka Jaringan yg lukaNterbuka AA respirasi aktiitas sel parenkim untuk menutup luka. Pengaruh bahan kimia Oat penghambat respirasi diantaranya sianida, fluoride, ;odo asetat, & diberikan pada  jaringan. Dalam onsentrasi rendah (eter, kloroform, aseton, formaldehida menambah respirasi dalam $aktu singkat. 0espirasi dapat digolongkan menjadi dua jenis berdasarkan ketersediaan &/ di udara, yaitu respirasi aerob dan respirasi anaerob. 0espirasi aerob 0espirasi aerob merupakan proses respirasi yang membutuhkan &/. 0espirasi aerob memerlukan oksigen untuk menghasilkan tenaga ()%P. 0eaksi ringkasnya ialah*

0espirasi aerob meliputi * )bsorbsi oksigen Memecah senya$a organik, misal glukosa (# menjadi senya$a yang lebih sederhana (&/ dan #/& Membebaskan energi. ebagian energi dipakai untuk proses kehidupan, sebagian hilang sebagai panas Membebaskan &/ dan #/& %urunnya berat tubuh

P0&2 )2P%&0 )%P

+. 7likolisis* 7lukosa / asam piruat / =)D# / )%P /. iklus rebs* / asetil piruat / asetil o) A / &/ / =)D# / )%P / asetil o) 5 &/ @ =)D# / P)D#/ 1. 0antai trsnspor elektron respirator* +8 =)D# A '&/ +8 =)DA A +8 #/& 18 )%P / F)D#/ A &/ / P)D A / #/& 5 )%P %otal 1> )%P

!. 0espirasi anaerob 0espirasi anaerob merupakan proses repirasi yang berlangsung tanpa membutuhkan &/. 0espirasi anaerob sering disebut juga dengan nama fermentasi. Jalur anaerob atau jalur  fermentasi yaitu jalur metabolisme yang tidak membutuhkan oksigen. !erikut adalah  proses fermentasi * Fermentasi Pada kebanyakan tumbuhan respirasi yang berlangsung adalah respirasi aerob, namun dapat saja terjadi respirasi aerob terhambat pada sesuatu hal, tumbuhan tersebut melangsungkan proses fermentasi yaitu proses pembebasan energi tanpa adanya oksigen, nama lainnya adalah respirasi anaerob. Dari hasil akhir fermentasi, dibedakan menjadi fermentasi asam laktatNasam susu dan fermentasi alkohol. ).Fermentasi )sam Laktat

Fermentasi asam laktat yaitu fermentasi dimana hasil akhirnya adalah asam laktat. Peristi$a ini dapat terjadi di otot dalam kondisi anaerob. 0eaksinya * @#+/&@ / /#'&&&# A 2nergi Prosesnya * +. 7lukosa asam piruat (proses 7likolisis

@#+/&@ / /#1&&&# A 2nergi /. Dehidrogenasi asam piraat akan terbentuk asam laktat / /#1&&&# A / =)D#/ / /#'&&&# A / =)D

2nergi yang terbentak dari glikolisis hingga terbentuk asam laktat * > )%P B / =)D#/ : > - /(1 )%P : / )%P. !. Fermentasi )lkohol Pada beberapa mikroba peristi$a pembebasan energi terlaksana karena asam piruat diubah menjadi asam asetat A &/ selanjutaya asam asetat diabah menjadi alkohol. Dalam fermentasi alkohol, satu molekul glukosa hanya dapat menghasilkan / molekul )%P, bandingkan dengan respirasi aerob, satu molekul glukosa mampu menghasilkan 1> molekul)%P. 0eaksinya * +. 7ula (@#+/&@ asam piruat (glikolisis /. Dekarbeksilasi asam piruat )sampiruat asetaldehid A &/

1. )setaldehid oleh alkohol dihidrogenase diubah menjadi alcohol (etanol.

/ #1#& A / =)D#/ / /#s&# A / =)D.

0ingkasan reaksi * @#+/&@ / /#'&# A / &/ A / =)D#/ A 2nergi . Fermentasi )sam uka Fermentasi asam cuka merupakan suatu contoh fermentasi yang berlangsung dalam keadaan aerob. Fermentasi ini dilakukan oleh bakteri asam cuka ()cetobacteraceti dengan substratetanol. 2nergi yang dihasilkan ' kali lebih besar dari energi yang dihasilkan oleh fermentasi alkohol secara anaerob. 0eaksi * @#+/&@ / /#'&# / #1&&# A #/& A ++@ kal Pada tanaman tingkat tinggi hanya terjadi jika persediaan &/ bebas di ba$ah minimum. ecambah jagung tidak dapat mempertahankan hidupnya di dalam suatu tempat yang tidak ada &/ sama sekali. !uah apel dan peer dapat bertahan berbulan-bulan di dalam penyimpanan, dimana hanya terdapat # dan = saja. !uah terus menghasilkan &/.

0espirasi anaerob berlangsung pada biji-bijian yang tampak kering (jagung, padi, biji  bunga matahari dan pada buah-buahan yang berdaging. #asil respirasi anaerob pada tanaman tingkat tinggi adalah asam sitrat, asam malat, asam oksalat, asam lartarat, asam susu. Fotorespirasi Fotorespirasi adalah sejenis respirasi pada tumbuhan yang dibangkitkan oleh penerimaan cahaya yang diterima oleh daun. alaupun menyerupai respirasi (pernafasan biasa, yaitu  proses oksidasi yang melibatkan oksigen, mekanisme respirasi karena rangsangan cahaya ini agak berbeda dan dianggap sebagai proses fisiologi tersendiri.

Proses fotorespirasi Proses yang disebut juga Qasimilasi cahaya oksidatifQ ini terjadi pada sel -sel mesofil daun. Proses ini hanya terjadi pada stroma dari kloroplas, dan didukung oleh peroksisom dan mitokondria. ecara biokimia, proses fotorespirasi merupakan cabang dari jalur glikolat. 2n6im utama yang terlibat adalah en6im yang sama dalam proses reaksi gelap fotosintesis, 0ubisco (ribulosa-bifosfat karboksilase-oksigenase. 0ubisco memiliki dua sisi aktif yaitu sisi karboksilase yang aktif pada fotosintesis dan sisi oksigenase yang aktif   pada fotorespirasi. edua proses yang terjadi pada stroma ini juga memerlukan substrat yang sama, ribulosa bifosfat (0u!P, dan juga dipengaruhi secara positif oleh konsentrasi ion Magnesium dan derajat keasaman (p# sel. Jika kadar &/ dalam sel rendah (misalnya karena meningkatnya penyinaran dan suhu sehingga laju produksi oksigen sangat tinggi dan stomata menutup, 0u!P akan dipecah oleh 0ubisco menjadi P-glikolat dan P-gliserat (dengan melibatkan satu molekul air  menjadi glikolat dan P-&#. P-gliserat (P dibaca QfosfoQ akan didefosforilasi oleh )DP sehingga membentuk )%P. P-glikolat memasuki proses agak rumit menuju peroksisoma, lalu mitokondria, lalu kembali ke peroksisoma untuk diubah menjadi serin, lalu gliserat. 7liserat masuk kembali ke kloroplas untuk diproses secara normal oleh siklus alin menjadi gliseraldehid-1-fosfat. 1. %0)=P;0); ).

Pengertian %ranspirasi

%ranspirasi dapat diartikan sebagai proses kehilangan air dalam bentuk uap dari jaringan tumbuhan melalui stomata. emungkinan 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. %ranspirasi merupakan bagian dari siklus air, dan itu adalah hilangnya uap air dari bagian tanaman (mirip dengan berkeringat, terutama pada daun tetapi juga di batang, bunga dan akar. Permukaan daun yang dihiasi dengan bukaan yang secara kolektif disebut stomata, dan dalam kebanyakan tanaman mereka lebih banyak pada sisi ba$ah dedaunan. %ranspirasi juga dapat mendinginkan tanaman dan memungkinkan aliran massa nutrisi mineral dan air dari akar ke tunas. )liran massa air dari akar ke daun disebabkan oleh  penurunan hidrostatik (air tekanan di bagian atas dari tumbuhan karena difusi air dari

stomata ke atmosfer. )ir diserap pada akar dengan osmosis, dan semua nutrisi mineral dilarutkan perjalanan dengan melalui Rilem tersebut. %ingkat transpirasi secara langsung berkaitan dengan partikel penguapan air dari  permukaan tanaman, terutama dari bukaan permukaan, atau stomates, pada daun. tomata untuk sebagian besar kehilangan air oleh tanaman, tetapi beberapa penguapan langsung  juga terjadi melalui permukaan sel-sel epidermis daun. %ranspirasi pada tumbuhan yang sehat sekalipun tidak dapat dihindarkan dan jika berlebihan akan sangat merugikan karena tumbuhan akan menjadi layu bahkan mati. ebagian besar transpirasi berlangsung melalui stomata sedang melalui kutikula daun dalam jumlah yang lebih sedikit. %ranspirasi terjadi pada saat tumbuhan membuka stomatanya untuk mengambil karbondioksida dari udara. Lebih dari /89 air yang diambil oleh akar dikeluarkan ke udara sebagai uap air. ebagian besar uap air yang ditranspirasi oleh tumbuhan tingkat tinggi berasal dari daun, selain dari batang, bunga dan buah. Manfaat transpirasi untuk  membantu penyerapan mineral dari tanah dan menghilangkan panas pada daun. !ila laju transpirasi rendah terjadi defisiensi dan sebaliknya bila laju transpirasi tinggi maka terjadi  peningkatan mineral. "mumnya penyerapan mineral dilakukan bersama dengan  penyerapan air, sehingga transpirasi secara tidak langsung membantu transpor air  keseluruh tubuh tanaman. "ntuk membuat makanan, sebuah tumbuhan harus membentangkan daunnya pada matahari dan mendapatkan &/ dari udara. arbon dioksida akan berdifusi ke dalam daun, dan oksigen yang dihasilkan sebagai hasil sampingan fotosintesis akan berdifusi keluar dari daun melalui stomata. tomata menghubungkan ruang udara yang berbentuk  sarang lebah, sehingga &/ dapat berdifusi ke sel-sel fotosinterik mesofil. elama daun masih dapat menarik air dari tanah dengan cukup cepat untuk menggantikan air yang hilang, maka transpirasi tidak akan menyebabkan masalah. etika transpirasi melebihi  pengiriman air melaui Rilem, seperti ketika tanah mulai mengering, daun mulai layu karena sel-selnya kehilangan tekanan turgor. Laju potensial transpirasi yang paling besar  adalah saat hari panas terik, kering dan berangin, karena semua itu merupakan faktor  lingkungan yang menigkatkan penguapan air. Penyerapan air dari dalam tanah ke bagian atas tumbuhan memiliki arti bah$a tanaman tersebut harus mela$an gaya graitasi bumi yang selalu mengakibatkan benda jatuh ke  ba$ah. )kan tetapi, tanaman berhasil melakukan hal itu. uncinya ialah tanaman-

tanaman ini menggunakan tekanan akar, tenaga kapilari, dan juga tarikan transpirasi.  =amun pada tanaman-tanaman yang sangat tinggi, yang berperan paling penting adalah tarikan transpirasi. Dalam proses ini, ketika air menguap dari sel mesofil, maka cairan dalam sel mesofil akan menjadi semakin jenuh. el-sel ini akan menarik air melalu osmosis dari sel-sel yang berada lebih dalam di daun. el-sel ini pada akhirnya akan menarik air yang diperlukan dari jaringan Rilem yang merupakan kolom berkelanjutan dari akar ke daun. &leh karena itu, air kemudian dapat terus diba$a dari akar ke daun mela$an arah gaya graitasi, sehingga proses ini terus menerus berlanjut. Proses  penguapan air dari sel mesofil daun biasa kita sebut dengan proses transpirasi. &leh itu,  pengambilan air dengan cara ini biasa kita sebut dengan proses tarikan transpirasi dan selama akar terus menerus menyerap air dari dalam tanah dan transpirasi terus terjadi, air  akan terus dapat diangkut ke bagian atas sebuah tanaman. Proses transpirasi ini selain mengakibatkan penarikan air mela$an gaya graitasi bumi,  juga dapat mendinginkan tanaman yang terus menerus berada di ba$ah sinar matahari. Mereka tidak akan mudah mati karena terbakar oleh teriknya panas matahari karena melalui proses transpirasi, terjadi penguapan air dan penguapan akan membantu menurunkan suhu tanaman. elain itu, melalui proses transpirasi, tanaman juga akan t erus mendapatkan air yang cukup untuk melakukan fotosintesis agar keberlangsungan hidup tanaman dapat terus terjamin. truktur anatomi daun memungkinkan penurunan jumlah difusi dengan menstabilkan lapis pembatas tebal relatif. Misalnya rapatnya jumlah trikoma pada permukaan daun cenderung meyebabkan lapisan pembatas udara yang reltif  tidak bergerak. tomata yang tersembunyi menekan permukaan daun sehingga stomata membuka. "dara memiliki efek penting dalam penjenuhan jumlah udara. "dara hangat membae$a lebih banyak air dari pada udara dingin. &leh karena itu, pada saat panan olume udara akan memberikan sedikit uapa air dengan kelembaban relatif yang lebih rendah daripada saat dingin. "ntuk alasan ini, tumbuhan cenderung kehilangan air lebih cepat pada udara hangat dari pada udara dingin. #ilangnya uap air dari ruang interseluler  daun menurunkan kelembaban relatif pada ruang tersebut. )ir yang menguap dari daun (stomata ini menimbulkan kekuatan kapiler yang menarik air dari daerah yang  berdekatan dalam daun.

!.

Faktor C Faktor Kang Mempengaruhi %ranspirasi

Faktor-faktor yang mempengaruhi laju transpirasi adalah * faktor-faktor internal yang mempengaruhi mekanisme buka-tutup stomata, kelembaban udara sekitar tanaman, suhu udara dan suhu daun tanaman. )ngin dapat juga mempengaruhi laju transpirasi. )ngin dapat memacu laju transpirasi jika udara yang bergerak mele$ati permukaan daun tersebut lebih kering dari udara disekitar tumbuhan tersebut. Faktor-faktor lingkungan yang mempengaruhi laju transpirasi +.

ahaya

Laju transpirasi tanaman lebih cepat terjadi di tempat yang terang yang terkena cahaya matahari. #al ini terutama karena cahaya merangsang pembukaan stomata pada siang hari,sehingga transpirasi bisa berjalan dengan lancar. ahaya juga mempercepat transpirasi oleh pemanasan daun. /.

uhu

uhu tumbuhan pada umumnya tidak berbeda banyak dengan lingkungannya. enaikan suhu udara akan mempengaruhi kelembaban relatifnya. Meningkatnya suhu pada siang hari, biasanya menyebabkan kelembaban relatif udara menjadi makin rendah, sehingga akan menyebabkan perbedaan tekanan uap air dalam rongga daun dengan di udara menjadi semakin besar dan laju transpirasi meningkat. %anaman terjadi lebih cepat pada suhu yang lebih tinggi karena air menguap lebih cepat karena suhu meningkat. Pada 18 S , daun mungkin terjadi tiga kali lebih cepat seperti halnya pada /8 S . 1.

elembaban

kelembaban

udara

sangat

berpengaruh

terhadap

laju

transpirasi.

elembaban

menunjukkan banyak sedikitnya uap air di udara, yang biasanya dinyatakan dengan kelembaban relatif. Makin besar tekanan uap air di udara, maka akan semakin lambat laju transpirasi. ebaliknya apabila sedikit tekanan uap air di udara maka maka laju transpirasinya akan semakin cepat. %ingkat difusi meningkat setiap substansi sebagai  perbedaan dalam konsentrasi 6at di dua daerah increases. etika udara sekitarnya kering, difusi air dari daun berlangsung lebih cepat. 5.

)ngin

)ngin adalah suatu perpindahan masa udara dari suatu tempat ke tempat lain. Dalam  perpindahan masa udara ini, angin akan memba$a masa uap air yang berada di sekitar  tumbuhan, sehingga dapat menurunkan tekanan uap air disekitar daun dan dapat mengakibatkan meningkatnya laju transpirasi. )pabila angin bertiup terlalu kencang, dapat mengakibatkan keluaran uap air melebihi kemampuan daun untuk menggantuinya dengan air yang berasal dari tanah, sehingga lama kelamaan daun akan mengalami kekurangan air. etika tidak ada angin, udara sekitar daun menjadi semakin lembab sehingga mengurangi laju transpirasi. etika angin hadir, udara lembab diba$a pergi dan digantikan oleh udara kering.