Makalah
STRATEGI BELAJAR DAN MENGAJAR BIOLOGI “Bahan Primer, Bahan Sekunder, dan Bahan Alami”
Disusun Oleh : Kelompok IX (Kelas A) ISHARYADI HASAN
A 221 15 042
FITRAH ARIANI
A 221 15 045
SARIFA NUR AL IDRUS
A 221 15 076
PROGRAM STUDI PENDIDIKAN BIOLOGI JURUSAN PENDIDIKAN MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN UNIVERSITAS TADULAKO 2017
KATA PENGANTAR
Dengan menyebut nama Allah SWT yang Maha Pengasih lagi Maha Penyayang, penulis panjatkan puja dan puji syukur atas kehadirat-Nya yang telah melimpahkan rahmat, hidayah, dan inayah-Nya kepada penulis, sehingga penulis dapat menyelesaikan makalah “Bahan Primer, Bahan Sekunder, dan Bahan Alami”. Makalah ini disusun dengan maksimal dan mendapatkan bantuan dari berbagai pihak sehingga dapat memperlancar pembuatannya. Untuk itu penulis menyampaikan banyak terimakasih kepada semua pihak yang telah terlibat dalam pembuatan makalah ini. Terlepas dari semua itu, penulis menyadari sepenuhnya bahwa masih ada kekurangan baik dari segi susunan kalimat maupun tata bahasa. Oleh karena itu dengan tangan terbuka penulis menerima segala saran dan kritik dari pembaca demi perbaikan makalah berikutnya. Semoga makalah ini dapat memberikan manfaat maupun inspirasi terhadap pembaca.
Palu, Oktober 2017
Penulis
i
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL
Halaman
KATA PENGANTAR
i
DAFTAR ISI
ii
BAB I PENDAHULUAN 1.1
Latar Belakang ..........................................................................
1
1.2
Rumusan Masalah ....................................................................
2
1.3
Tujuan .......................................................................................
2
BAB II PEMBAHASAN 2.1
Bahan Organik Pada Tumbuhan ...............................................
2.2
Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Aktivitas Sintesis Senyawa Organik ......................................................................
3
17
BAB III PENUTUP 3.1
Kesimpulan ...............................................................................
19
3.2
Penutup .....................................................................................
19
DAFTAR PUSTAKA
ii
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang Seluruh bagian jaringan tumbuhan disusun oleh sejumlah unsur-unsur kimia yang sebagian besar diperoleh tumbuhan dari dalam tanah yang dalam istilah biologi disebut unsur hara. Tumbuhan menyerap hara dan air dari dalam tanah untuk dipergunakan dalam proses-proses metabolisme dalam tubuhnya. Jadi, selain air , tumbuhan juga menyerap unsur – unsur anorganik dari tanah . Tumbuhan membutuhkan berbagai macam unsur untuk bahan pembangun tubuhnya, dan 15 – 20 % tumbuhan tak berkayu terdiri dari berbagai unsur itu dan
sisanya
barulah
air.
Bahwa
tumbuhan
memerlukan
mineral
dan
lingkungannya. Bahan organik merupakan perekat butiran lepas dan sumber utama nitrogen, fosfor dan belerang. Bahan organik cenderung mampu meningkatkan jumlah air yang dapat ditahan di dalam tanah dan jumlah air yang tersedia pada tanaman. Akhirnya bahan organik merupakan sumber energi bagi jasad mikro. Tanpa bahan organik semua kegiatan biokimia akan terhenti (Doeswono, 1983). Bahan organik merupakan bahan penting dalam menciptakan kesuburan tanah, baik secara fisika, kimia maupun dari segi biologi tanah. Bahan organik adalah bahan pemantap agregat tanah yang sangat baik. dan merupakan sumber dari unsur hara tumbuhan. Disamping itu bahan organik adalah sumber energi dari sebagian besar organisme tanah, Bahan organik dapat diperoleh dari residu tanaman sepert akar, batang, daun yang gugur, yang dikembalikan ke tanah. 5% tetapi pengaruhnya terhadap sifat-sifat tanah besar sekali. Bahan organik juga berfungsi sebagai granulator, yaitu memperbaiki struktur tanah, serta sebagai sumber unsur hara N, P, S, unsur mikro dan lainya. Bahan organik juga dapat menambah kemampuan tanah untuk menahan air., dan menambah kemampuan tanah untuk menahan unsur- unsur hara (Kapasitas tukar kation tanah menjadi tinggi). Namun bahan organik tidak mutlak dibutuhkan di dalam nutrisi tanaman, tetapi untuk nutrisi tanaman yang efisien, peranannya tidak boleh ditawar lagi. 1
Sumbangan bahan organik terhadap pertumbuhan tanaman merupakan akumulasi dari pengaruhnya terhadap sifat-sifat fisik, kimia dan biologis dari tanah. Mereka memiliki peranan kimia di dalam menyediakan N, P dan S untuk tanaman peranan biologis di dalam mempengaruhi aktifitas organisme mikroflora dan mikrofauna, serta peranan fisik di dalam memperbaiki struktur tanah dan lainnya.
1.2 Rumusan Masalah Berdasarkan uraian latar belakang di atas, terdapat rumusan masalah sebagai berikut. 1.
Bagaimnakah fungsi setiap bahan organik pada tumbuhan?
2.
Apasajakah Faktor-faktor yang mempengaruhi sintesis bahan organik pada tumbuhan?
1.3 Tujuan Adapun tujuan dari makalah ini sebagai berikut. 1.
Mengetahui fungsi setiap bahan organik pada tumbuhan
2.
Mengetahui faktor-faktor yang mempengaruhi sintesis bahan organik pada tumbuhan
2
BAB II PEMBAHASAN
2.1 Bahan Organik Pada Tumbuhan Tumbuhan memerlukan mineral dan lingkungannya, dapat kita ketahui melalui analisis terhadap abu atau terhadao hasil pembakaran basah . dari hasil analisis tersebut diketahui paling sedikit ada 60 macam unsur yang ditemukan dari tumbuhan tersebut. Dalam benda hidup terdapat bermava-macam molekul organik namun hanya beberapa macam senyawa yang umum bagi tumbuhan. Senyawa-senyawa tersebut terbagi atas bahan organik primer, sekunder, dan alami. Adapun bahan organik primer terdiri atas protein, karbohidrat, lipid dan lemak, bahan organik sekunder terdiri atas porifin dan asam organik. 1.
Protein Protein merupakan kmponen utama dari semua sel tubuh. Molekul protein
lebih kompleks dari molekul karbohidrat dan molekul lemak. Setiap protein mengandung unsur-unsur C,H,O, dan N. Kebanyakan protein mengandung unsur S, beberapa mengandung unsur P, dan hanya sedikit yang mengandung unsur lain (misalnya Fe dan Hemoglobin). Tumbuhan mensintesa protein secara langsung dari zat-zat yang ada di udara dan dari dalam tanah. Hewan tidak dapat mensintesa sendiri protein; jadi hewan harus memperolehnya dari tumbuhan atau dari hewan lain pemakan tumbuhan. Kotoran hewan mengandung banyak senyawa nitrogen. Senyawa nitrogen ini, oleh bakteri tanah diubah menjadi senyawa nitrogen yang dapat larut. Selanjutnya tumbuhan mengubah senyawa nitrogen dapat larut ini kembali menjadi senyawa protein. Siklus ini terjadi secara spontan di alam; dikenal sebagai siklus N. Protein yang tersusun dari rantai asam amino akan memiliki berbagai macam struktur yang khas pada masing-masing protein. Karena protein disusun oleh asam amino yang berbeda secara kimiawinya, maka suatu protein akan terangkai melalui ikatan peptida dan bahkan terkadang dihubungkan oleh ikatan 3
sulfida. Selanjutnya protein bisa mengalami pelipatan-pelipatan membentuk struktur yang bermacam-macam. Adapun struktur protein meliputi struktur primer, struktur sekunder, struktur tersier, dan struktur kuartener.
Gambar 1. Reaksi pembentukan peptida melalui reaksi dehidrasi (Voet & Judith, 2009).
Gambar 2. Struktur primer dari protein (Campbell et al., 2009).
Struktur primer merupakan struktur yang sederhana dengan urutan-urutan asam amino yang tersusun secara linear yang mirip seperti tatanan huruf 4
dalam sebuah kata dan tidak terjadi percabangan rantai (Gambar 2). Struktur primer terbentuk melalui ikatan antara gugus α–amino dengan gugus α– karboksil (Gambar 1). Ikatan tersebut dinamakan ikatan peptida atau ikatan amida (Berg et al., 2006; Lodish et al.,2003). Struktur ini dapat menentukan urutan suatu asam amino dari suatu polipeptida (Voet & Judith, 2009).
Struktur sekunder merupakan kombinasi antara struktur primer yang linear distabilkan oleh ikatan hidrogen antara gugus =CO dan =NH di sepanjang tulang belakang polipeptida. Salah satu contoh struktur sekunder adalah α-heliks dan β-pleated (Gambar 3 dan 4). Struktur ini memiliki segmen-segmen dalam polipeptida yang terlilit atau terlipat secara berulang.
Gambar 3. Struktur sekunder α-heliks (Murray et al, 2009).
Gambar 4. Struktur sekunder β-pleated (Campbell et al., 2009).
5
Struktur α-heliks terbentuk antara masing-masing atom oksigen karbonil pada suatu ikatan peptida dengan hidrogen yang melekat ke gugus amida pada suatu ikatan peptida empat residu asam amino di sepanjang rantai polipeptida. Pada struktur sekunder β-pleated terbentuk melalui ikatan hidrogen antara daerah linear rantai polipeptida. β-pleated ditemukan dua macam bentuk, yakni antipararel dan pararel (Gambar 4 dan 5). Keduanya berbeda dalam hal pola ikatan hidrogennya. Pada bentuk konformasi antipararel memiliki konformasi ikatan sebesar 7 Å, sementara konformasi pada bentuk pararel lebih pendek yaitu 6,5 Å. Jika ikatan hidrogen ini dapat terbentuk antara dua rantai polipeptida yang terpisah atau antara dua daerah pada sebuah rantai tunggal yang melipat sendiri yang melibatkan empat struktur asam amino, maka dikenal dengan istilah β turn yang ditunjukkan dalam Gambar 6.
Gambar 5. Bentuk konformasi antipararel (Berg, 2006).
Gambar 6. Bentuk konformasi pararel (Berg, 2006).
6
Gambar 7. Bentuk konformasi β turn yang melibatkan empat residu asam amino (Lehninger et al., 2004).
Struktur tersier dari suatu protein adalah lapisan yang tumpang tindih di atas pola struktur sekunder yang terdiri atas pemutarbalikan tak beraturan dari ikatan antara rantai samping (gugus R) berbagai asam amino (Gambar 8). Struktur ini merupakan konformasi tiga dimensi yang mengacu pada hubungan spasial antar struktur sekunder. Struktur ini distabilkan oleh empat macam ikatan, yakni ikatan hidrogen, ikatan ionik, ikatan kovalen, dan ikatan hidrofobik. Dalam struktur ini, ikatan hidrofobik sangat penting bagi protein. Asam amino yang memiliki sifat hidrofobik akan berikatan di bagian dalam protein globuler yang tidak berikatan dengan air, sementara asam amino yang bersifat hodrofilik secara umum akan berada di sisi permukaan luar yang berikatan dengan air di sekelilingnya.
Gambar 8. Bentuk struktur tersier dari protein denitrificans cytochrome C550 pada bakteri Paracoccus denitrificans(Timkovich and Dickerson, 1976).
7
Struktur kuarterner adalah gambaran dari pengaturan sub-unit atau promoter protein dalam ruang. Struktur ini memiliki dua atau lebih dari sub-unit protein dengan struktur tersier yang akan membentuk protein kompleks yang fungsional. ikatan yang berperan dalam struktur ini adalah ikatan nonkovalen, yakni interaksi elektrostatis, hidrogen, dan hidrofobik. Protein dengan struktur kuarterner sering disebut juga dengan protein multimerik. Jika protein yang tersusun dari dua sub-unit disebut dengan protein dimerik dan jika tersusun dari empat sub-unit disebut dengan protein tetramerik (Gambar 9).
Gambar 9. Beberapa contoh bentuk struktur kuartener.
.
Asam Amino
Protein adalah polimer yang tersusun dari monomer yang biasa disebut asam amino. Asam amino adalah rangka karbon pendek yang mengandung gugus amino fungsional (nitrogen dan hidrogen dua) yang melekat pada salah satu ujung kerangka dan gugus asam karboksilat di ujung lain. Protein tersusun atas unsur karbon (C), hidrogen (H), oksigen (O), nitrogen (N), dan terkadang mengandung zat belerang (S) dan fosfor (P). Protein merupakan komponen utama makhluk hidup dan berperan penting dalam aktivitas sel. Protein mengatur aktivitas
8
metabolisme, mengkatalisis reaksi-reaksi biokimia, dan menjaga keutuhan strukur sel. Protein terdapat dalam semua jaringan hidup dan disebut sebagai pembangun kehidupan. Secara kimia, protein merupakan molekul biologis yang besar. Protein tersusun atas asam amino yang terikat dalam rantai lurus yang disebut ikatan peptida yang membentuk suatu zat kompleks. Oleh karena itu, protein digolongkan ke dalam polimer yang monomer-monomenya adalah asam aminoAsam amino merupakan kelompok senyawa karbon yang terdiri dari karbon, hidrogen, oksigen, dan nitrogen. Akan tetapi, terdapat juga dua asam amino yang juga mengandung belerang, yaitu sistein dan metionin. Sampai saat ini telah dikenal 20 jenis asam amino yang biasanya terdapat dalam protein. Semua asam amino sekurang-kurangnya sebuah gugus amino (NH2) dan gugus karboksil (—COOH). Masing-masing dari 20 asam amino mempunyai gugus R yang berbeda. Dalam hal ini, komposisi kimia dari gugus R yang khas menentukan sifat-sifat asam amino, seperti reaktivitas, muatan ion, dan hidropobisitas relatif (sifat ketidaksukaan terhadap air). 20 macam asam amino adalah sebagai berikut.
9
2.
Asam Nukleat Asam nukleat merupakan polimer senyawa organik yang menyimpan dan mengirimkan informasi genetik di dalam sel. Ada dua jenis asam nukleat: asam deoksiribonukleat (DNA) dan asam ribonukleat (RNA). DNA berfungsi sebagai materi genetik, sedangkan RNA memainkan peran penting dalam menggunakan informasi genetik untuk memproduksi protein. Semua asam nukleat dibentuk dari monomer-monomer yang dikenal sebagai nukleotida. Nukleotida juga menyediakan sumber energi langsung untuk reaksi yang terjadi dalam sel. Setiap nukleotida terdiri dari tiga bagian: (1) sebuah molekul pentosa, yang bisa menjadi ribosa atau deoksiribosa, (2) sebuah grup fosfat, dan (3) sebuah basa nitrogen. Basa nitrogen yang dimiliki ialah satu dari 5 jenisnya. Dua diantaranya lebih besar dari yang lain, molekul cincin ganda Adenin dan Guanin, basa yang terkecil adalah basa cincin tunggal Timin, Sitosin, dan Urasil..
Nukleotida (monomer), terikat dalam rantai yang panjang (polimer), sehingga gula dan gugus fosfat secara terurut membentu rangkaian “tulang belakang” dan basa nitrogen sebagai penyanggah sisinya. DNA memiliki gula deoksiribosa dan basa A, T, G dan C, sedangkan RNA memiliki gula Ribosa dan basa A, U, G, dan C. 3.
Karbohidrat Satu ciri yang memndekan tumbuhan dan hewan adalah terdapatnya
dinding sel yang kaku pada tumbuhan, terutama terdiria atas selulosa. Polimer
10
selulosa mengandung beberapa ribu monomer glukosa tersusun membentuk mikrofibril yang panjang yang memberikan struktur kaku kepada dinding sel. Monosakaida Monosakarida ialah karbohidrat yang sederhana, dalam arti molekulnya hanya terdiri atas beberapa atom karbon saja dan tidak dapat diuraikan dengan cara hidrolisis menjadi karbohidrat lain. Tiga senyawa gula yang penting dalam monosakarida adalah glukosa, fruktosa dan galaktosa. Tabel 1. Beberapa Jenis Monosakarida Monosakrida Rumus Molekul Aldosa Triosa Gliseros C3H6O3 a Eritrosa Tetrosa C4H8O4 Pentosa Ribosa C5H10O5 Heksosa Glukosa C6H12O6
Ketosa Dihidroksi aseton Eritrulosa Ribulosa Fruktosa
Disakarida Senyawa yang termasuk oligosakarida mempunyai molekul yang terdiri
atas beberapa molekul monosakarida. Dua molekul monosakarida yang berikan satu dengan yang lain, membentuk satu molekul disakarida. Oligosakarida yang paling banyak terdapat dalam alam ialah disakarida. Disakarida merupakan karbohidrat yang pada hidrolisis menghasilkan 2 molekul monosakarida yang sama atau berlainan, misalnya sukrosa, maltosa dan laktosa. Contoh: sukrosa, maltosa, dan laktosa. Sukrosa ialah gula yang kita kenal sehari – hari, baik yang berasal dari tebu maupun bit. Selain dari tebu dan bit, sukrosa terdapat pula pada tumbuhan lain, misalnya dalam buah nanas dan dalam wortel. Dengan hidrolisis sukrosa akan terpecah dan menghasilkan glukosa dan fruktosa. Maltosa adalah suatu disakarida yang terbentuk dari dua molekul glukosa. Ikatan yang terjadi ialah antara atom karbon nomor 1 dan atom nomor 4, oleh karenanya maltosa masih mempunyai gugus –OH glikosidik dan dengan demikian masih mempunyai merupakan
hasil
antara
dalam
sifat
mereduksi.
Maltosa
proses hidrolisis amilum dengan asam
maupun dengan enzim. 11
Dengan hidrolisis laktosa akan menghasilkan D-galaktosa dan DGlukosa. Ikatan galaktosa dan glukosa terjadi antara atom karbon nomor 1 pada galaktosa dan atom nomor 4 pada glukosa. Laktosa mempunyai satu atom karbon hemisetal, maka laktosa termasuk disakarida pereduksi.
Sukroksa
Maltosa
Laktosa
Polisakarida Karbohidrat yang tersusun dari sepuluh satuan monosakarida dan dapat
berantai lurus atau bercabang. Polisakarida dapat dihidrolisis oleh asam atau enzim tertentu yang kerjanya spesifik. Hidrolisis sebagian polisakarida menghasilkan oligsakarida dan dapat digunakan untuk menentukan struktur molekul polisakarida. Contohnya, amilum, glikogen, dekstrin, dan selulosa. Pada umumnya, karbohidrat berupa serbuk putih yang mempunyai sifat sukar larut dalam pelarut nonpolar, tetapi mudah larut dalam air. Kecuali, polisakarida bersifat tidak larut dalam air. Amilum dengan air dingin akan membentuk suspensi dan bila dipanaskan akan terbentuk pembesaran berupa pasta dan bila didinginkan akan membentuk koloid yang kental semacam gel. Suspensi amilum akan memberikan warna biru dengan larutan iodium. Hal ini dapat digunakan untuk mengindetifikasikan adanya amilum dalam suatu bahan. Hidrolisis sempurna amilum oleh asam atau enzim akan menghasilkan glukosa. Glikogen
mempunyai
struktur
empiris
yang
serupa
dengan
amilum
pada tumbuhan. Pada proses hidrolisis, glikogen menghasilkan pula glukosa karena, baik amilum maupun glikogen, tersusun dari sejumlah satuan glukosa.
12
4.
Lipid dan lemak Salah satu Minyak dan lemak berperan sangat penting dalam gizi kita
terutama karena merupakan sumber energi, cita rasa, serta sumber vitamin A, D, E, dan K. Manusia dapat digolongkan mahluk omnivore. Artinya makanannya terdiri dari bahan hewani maupun nabati, karena itu dapat menerima minyak dan lemak dari berbagai sumber maupun tanaman. Minyak merupakan jenis makanan yang paling padat energi, yaitu mengandung 9 kkal per gram atau 37 kilojoul per gram. Senyawa-senyawa yang termasuk lipid ini dapat dibagi dalam beberapa golongan. Ada beberapa cara penggolongan yang dikenal. Bloor membagi lipid dalam tiga golongan besar, yakni: 1.
Lipid sederhana yaitu ester asam lemak dengan berbagai alkohol, contohnya: lemak atau gliserida dan lilin(waxes);
2.
Lipid gabungan yaitu ester asam lemak yang mempunyai gugus tambahan, contohnya fosfolipid ;
3.
Derivate lipid yaitu senyawa yang dihasilkan oleh proses hidrolisis lipid, contohnya: asam lemak, gliserol, dan sterol. Yang dimaksud dengan lemak disini ialah suatu ester asam lemak dengan
gliserol. Gliserol ialah suatu trihidroksi alkohol yang terdiri dari tiga atom karbon. Jadi setiap kabon mempunyai gugus –OH. Satu molekul gliserol dapat mengikat satu, dua, atau tiga molekul asam lemak dalam bentuk ester yang disebut monogliserida atau trigliserida. Pada lemak, satu molekul gliserol dapat mengikat tiga molekul asam lemak, oleh karena itu lemak adalah suatu trigliserida. Lemak hewan pada umumnya berupa zat padat pada suhu ruangan, sedangkan lemak yang berasal dari tumbuhan berupa zat cair. Lemak yang mempunyai titik lebur tinggi mengandung asam lemak jenuh, sedangkan lemak cair atau yang biasa disebut minyak mengandung asam lemak tidak jenuh. Lemak hewan dan tumbuhan mempunyai susunan asam lemak yang berbeda-beda. Seperti halnya lipid pada umumnya, lemak atau gliserida. Asam lemak pendek dapat larut dalam air, sedangkan gliserida asam lemak panjang tidak larut. Semua 13
gliserida larut dalam ester kloroform atau benzena. Alkohol panas adalah pelarut lemak yang baik. Pada umumnya lemak apabila dibiarkan lama diudara akan menimbulkan rasa bau yang tidak enak. Hal ini disebabkan oleh proses hidrolisis yang menghasilkan asam lemak bebas. Disamping itu dapat Pula terjadi proses oksidasi terhadap asam lemak tidak jenuh yang hasilnya akan menambah bau dan rasa yang tidak enak. Oksidasi asam lemak tidak jenuh akan menghasilkan peroksida dan selanjutnya akan terbentuk aldehida. Inilah yang menyebabkan terjadinya bau dan rasa yang tidak enak atau tengik. Kelembaban udara, cahaya, suhu tinggi dan adanya bakteri perusak adalah faktor-faktor yang menyebabkan terjadinya ketengikan. Gliserol yang diperoleh dari hasil penyabunan lemak atau minyak adalah suatu zat cair yang tidak berwarna dan mempunyai rasa yang manis 4.
Porifin Porfirin adalah suatu senyawa organik yang mengandung empat cincin
pirol, suatu cincin segi lima yang terdiri dari empat atom karbon dengan atom nitrogen pada satu sudut. Senyawa ini ditemukan pada sel hidup hewan dan tumbuhan, dengan berbagai macam fungsi biologis. Empat atom nitrogen di tengah molekul porfirin dapat mengikat ion logam seperti magnesium, besi, seng, nikel, kobal, tembaga, dan perak. Tiap-tiap logam yang diikat akan memberikan sifat yang berbeda-beda. Jika logam yang diikat di pusat adalah besi, maka kompleks porfirin disebut ferroporfirin, atau heme. Porifin terdiri atas cincin-cincin pirol, korofil. Dan hem mendangudng empat cincin pirol yang saling erkaitan membentuk tetrupirol. Klorofil mengandung satu atom magnesium yang terikat (tekelat) dengan atom nitrogen dari cincin pirol. Satu alkohol berantai panjang yaitu fitil alkohol (fitol) teresterifikasi pada salah satu dari empat cincin pirol. Ham juga suatu tetrapirol tetapi mengandung satu atom besi Molekul hem berasosiasi dengan protein khusus berfungsi dalam beberapa reaksi metabolik.
14
Protein hem, sitokrom, berperan dalam transpor elektron dalam kloroplasi dan mitokondria. Katalase yaitu suatu protein hem lain adalah suatu enzim yang memecah hidrogen peroksida menjadi oksigen dan air. Protein lain yang mengandung prefirin yaitu fitokrom terdiri atas empat cincin pirel membentuk satu tetrapirol berantai lurus. Protein dihubungkan ke tetrapirol membentuk molekul fitokrom yang aktif. Fitokrom terlibat dalam perkecambahan biji, fotoperiodisme dan banyak respons fotomortogenesis lainnya. 5.
Asam Organik Sel-sel tumbuhan mengandung sejumlah asam organik alifatik yang terlarut
dalam sitoplasma dan vakuola. Dari asam organik tersebut, yang terkenal karena peran utamanya dalam respirasi, mengandung dua hingga enam karbon menunjukkan rumus struktur asam organik tersebut. Beberapa asam organik tertimbun di dalam vakuola dan menyebabkan cairan vakuola agak asam, biasanya dalam kisaharan pH 5,5 hingga 6,6 meskipun nilai lebih asam biasa tterdapat dalam vakuola sel-sel penyusun buah muda. Tiga asam dua karbon terdaapat dalam sebagian besar tumbuhan, uaitu asam glikolat, glioksilat dan oksalat. Asam glikolat dan glioksilat terdapat dalam daun terutama dalam kloroplas, sedangkan asam oksalat biasanya terdapat sebagai kristal tidak daapt larut yaitu kalsium oksalat dalam vakuola. Asam glikolat dan glioksilat mempunyai fungsi penting dalam respirasi dan fotosintesis, sedangkan asam oksalat adalah suatu hasil sampingan yang perannya belum diketahui. Asam glikolat dari glioksilat terdapat hanya dalam jumlah sedikit tetapi penyebarannya lebih luas daripada asam oksalat. Asam dengan tiga karbon yaitu asam piruvat suatu asam α-keto, asam Dgliserat suatu asam dihidroksi dan asam malonat suatu asam dikarboksilat. Asam piruvat dan gliserat terdapat dalam sejumlah besar spesies tumbuhan, tetapi jika terdapa maka konsentrasinya sangat tinggi sama dengan konsentrasi beberapa asam organik lainnya yang diperkirakan terdapat dalam vakuola. Asam piruvat terdapat dalam semua sel hidup karena merupakan senyawa antara respirasi uang
15
ppenting. Perasn asam gliserat tidak jelas, asam itu dibentuk dalam kloroplas selama fotosintesis. \
Lima asam yang emmpunyai emapt karbon terdapat dalam tumbuhan. Yang pertama asam L-tartarat terdapa dalam banyak tumbuhan terutama dalam anggur. Perasn fisiologinya tidak diketahui. Asam suksinat, fumarat, L-malal dan oksaloasetat semuanya mempunyai dua gugus karboksil. Diperkirakan asam-asam itu terdapat dalm semua sel tumbuhan tinggi dan merupakan senyawa yang penting dalam respirasi. Satu asam organik yang mempunyai lima karbon adalah asam α-ketoglutarat yang seperti asam oksaloasetat mempuyai gugus α-keto di dekat salah satu dari kedua gugus karboksilya. Asam α-ketoglutarat dan asam oksaloasetat merupakan metabolt yang penting bagi sel-sel semua tumbuhan tinggi. Dua asam dengan struktur sama mempunyai enam karbon terdapat dalam semua tumbuhan, yaitu asam sitrat dan asam isositrat. Asam sitrat terdapat banyak dalam buah jeruk yang menyebabkan rasa masam. Asama sitrat adalah molekul yang simetris sedangkan asam isositrat mempunyai dua karbon asimetris.
16
2.2 Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Aktivitas Sintesis Senyawa Organik Faktor- faktor yng mempegaruhi penyerapan zat hara dapat diuraikan sebagai berikut : 1.
Temperatur Sampai
batas
tertentu,
kenaikan
temperatur
akan
mempercepat
penyerapan, karena dapat menaikkan kecepatan difusi ion ke akar dan juga mempercepat respirasi akar. Di samping itu, peningkatan temperatur akan pula meningkatkan aktivitas kinetis molekul atau ion, sehingga mobilitasnya meningkat. Temperatur tigggi menghambat penyerapan karena denaturasirasi protein, respi protein, respirasi terhambat dan membran plasma lebih permeabel sehingga mudah terja dan membran plasma lebih permeabel sehingga mudah terjadi kebocoran zat hara keluar. 2.
pH Pada
umumnya
tubuhan
akan
mudah
menyerap
mineral
dari
lingkungannya apabila PH-nya mendekati normal, yaitu berkisa 6-7,8. Pada pH rendah ion H akan bersaing dengan katdengan kation, sehingga penyerapan kation terhambatdan penyerapan anion terpacu. 3.
Cahaya Tumbuhan yang hidup pada cahaya intensitasnya tinggi meyerpa ion lebih banyak daripada dalam cahaya kurang, karena fotosintesis lebih memberi gula lebih banyak dari akar untuk direspirasi. Cahaya juga dipengaruhi temperatur dan selanjutnya terhadap arus transpirasi. Kondisi cahaya memberikan respon yang berbeda-beda terhadap tanaman, baik secara anatomis maupun secara morfologis. Tanaman yang tahan dalam kondisi cahaya terbatas secara umum mempunyai ciri morfologis yaitu daun lebar dan tipis, sedangkan pada tanaman yang intoleran akan mempunyai ciri morfologis daun kecil dan tebal. Kekurangan cahaya pada tumbuhan berakibat pada terganggunya proses metabolisme yang berimplikasi pada tereduksinya laju fotosintesis dan turunnya sintesis karbohidrat. Faktor ini secara langsung mempengaruhi tingkat produktivitas tumbuhan dan ekosistem. Adaptasi terhadap naungan 17
dapat melalui 2 cara: (a) meningkatkan luas daun sebagai upaya mengurangi penggunaan metabolit; contohnya perluasan daun ini menggunakan metabolit yang dialokasikan untuk pertumbuhan akar, (b) mengurangi jumlah cahaya yang ditransmisikan dan direfleksikan. Pada tanaman jagung respon ketika intensitas cahaya berlebihan berupa penggulungan helaian daun untuk memperkecil aktivitas transpirasi. Proses hilangnya air dalam bentuk uap air dari jaringan hidup tanaman yang terletak di atas permukaan tanah melewati stomata, lubang kutikula, dan lentisel secara fisiologis mulia berkurang. 4.
Aerasi Tanah yang memiliki aerasi yag baik akan merangsang respirasi sel-sel akarnya, sehingga angkutan aktif akan ditingkatkan. Aerasi yang tidak baik menghambat penyerapan dan menaikkan kadar CO2 sehingga dpat meracuni akar.
5.
Interaksi antar ion Penyerapan suati ion dipengaruhi oleh ion lain( antagonis atau sinergis). Pada umummnya ion bervalensi satu lebih mudah diserapa daripada bervalensi dua.persaingan mendapat titik ikat pada carrier diduga menjadi penyebab antagonisme.
6.
Pertumbuhan Perumbuhan jaringan atau organ akan enambah luas permukaan. Menambah jumlah sel dan menambah jumlah carrier. Pertumbuhan juga berarti penambahan bahan organik, ini akan menurunkan kadar zat hara tertentu (efek pengenceran) yang dapat memacu penyerapan.
18
BAB III PENUTUP
3.1 Kesimpulan Berdasarkan pembahasan di atas dapat disimpulkan bahwa beberapa macam senyawa yang umum bag tumbuhan danwan dan mikroorganisme yaiyaitu protein, nukleotida, lipid dan karbohidrrat. Lipid, porifin, lignin, kutin dan suberin tidak mempnyai hubungan monomer-polimer seperti yang terdapat pada protein, asam nukleat dan karbohidrat. Molekul-molekul itu tersusun oleh bahan-bahan permbangun yang jenisnya relatif sedikit. Selain itu pula asam amino mengandung karbon, hidrogen, oksigen, dan beberpa mengandung sulfur. Nukelotida mengandung nitrogen dan fosfor selain karbon, hidrogen dan oksgen. Beberapa lipid hanya mengandung karbon, hidrogen dan oksigen, tetapi pada yang lain juga terdapat nitrogen dan fosfor. Porifin terdiri atas karbon, hidrogen dan unsur-unsur lain. Selain itu pula terdapat beberpa faktor-faktor yang emmpengaruhi terhadap sintesis senyawa organik ini diantaranya temperatur, cahaya, kelembaapan, pH, aerasi interaksi ion, dan pertumbuhan.
3.2 Saran Senyawa organik merupakan bagian penting dalam tumbuhan karena hal ini menunjang terhdapa sintesis dari berbagai hasil metabolik pada tumbuhan.
19
DAFTAR PUSTAKA
Sasnitamihardja, Dardjat, dkk. 1996. Fisiologi Tumbuhan. Jurusan Biologi FMIPA ITB. Bandung. Hasnunidah, Neni. 2011 . Fisiologi Tumbuhan. Bandar Lampung : Universitas Lampung;.
