Nama: Irwin SeptianMata Kuliah : Anatomi & Fisiologi Tumbuhan ( 3SKS )
NIM: F05110003Dosen : Dra. Entin Daningsih, M.Sc, P.hD
1. Bagaimana Adaptasi tumbuhan yang hidup di dalam air dalam proses transpirasi ?
2. Jika tidak memiliki stomata, dengan apa tanaman yang hidup di dalam air melakukan transpirasi ?
3. Bagaimana adaptasi tumbuhan yang hidup di perairan air tawar dengan air laut ?
4. Bagaimana mekanisme pengangkutan fotosintat dari daun menuju seluruh bagian tumbuhan ?
5. Komentar video TCA dan Sistem Transpor Elektron ?
Jawab :
Tumbuhan hidrofitmerupakan tumbuhan yang hidupnya berada di dalam air. Adaptasi strukturalnya terkait dengan kandungan air yang tinggi dan kekurangan ketersediaan oksigen. Dikategorikan dalam 3 hal, yaitu : tumbuhan melayang, tumbuhan terapung, tumbuhan tenggelam.
Adapun beberapa faktor yang mendorong tanaman hidrofit mengalami adaptasi khusus terhadap habitatnya adalah kelebihan air dan medium kurang menunjang terhadap pertumbuhan tanaman.
Tumbuhan hidrofit melakukan beberapa adaptasi khusus, yaitu:
1.Reduksi jaringan pelindung (epidermis), epidermis beralih fungsi bukan sebagai pelindung tetapi berfungsi untuk penyerapan gas dan nutrient langsung karena dinding selulosa dan kutikulanya tipis. tidak punya stomata (tumbuhan hidrofit tenggelam), pertukaran gas langsung melalui dinding sel.
2.Reduksi jaringan penguat (sklerenkim), Memiliki sedikit atau bahkan tidak mempunyai jar. Skerenkim. Air memberi kekuatan dan melindungi tumbuhan dari kerusakan.
3.Reduksi jaringan pengangkut, xilem memperlihatkan pereduksian yang paling besar dan floem berkembang cukup baik.
4.Reduksi jaringan penyerap. sistem akar kurang berkembang dan bulu akar serta tudung akar tidak ada.
5.Terdapat pengembangan ruang-ruang udara yang spesial (aerenkim). Terdapat pada daun dan batang hidrofit, menyediakan atmosfir internal bagi tumbuhan, memberikan pelampung bagi tumbuhan untuk mengapung , menyimpan udara oksigen dan karbondioksida.
Tanaman Air laut memiliki mekanisme dimana dinding selnya dapat menyaring garam, sehingga kadar air terjaga dan garam tidak membuat cairan sel pekat. Tanaman Air tawar memiliki dinding sel yang tebal sehingga turgiditas sel tetap terjaga.
Hydrilla sp. adalah tumbuhan Spermatophyta yang hidup di air, sehingga ia memiliki bentuk adaptasi yang berbeda dengan Spermatophyta darat. Dinding selnya tebal untuk mencegah osmosis air yang dapat menyebabkan lisisnya sel. Sel Hydrilla berbentuk segi empat beraturan yang tersusun seperti batu bata. Memiliki kloroplas dan klorofil yang terdapat didalamnya. Pada daun Hydrilla, dapat pula diamati proses aliran sitoplasma, yaitu pada bagian sel – sel penyusun ibu tulang daun yang memanjang di tengah – tengah daun. Pada hydrilla juga terdapat trikoma yang berfungsi untuk mencegah penguapan yang berlebihan.
Adaptasi Tumbuhan Air.
Adaptasi tumbuhan terhadap lingkungan air juga bermacam-macam, yaitu :
a. Terapung
Tumbuhan air yang mengapung beradaptasi dengan lingkungan air dengan cara tangkai daun dan batangnya mempunyai rongga-rongga antar sel yang berisi udara, sehingga dapat mengapaun. Daun melebar dan akarnya banyak.
Contoh : Salvina natans ( Paku sampan), Eichornia sp. (eceng gondok), Azolla pinnata , Sargassum
b. Tenggelam (Terbenam)
Tumbuhan yang seluruh tubuhnya terbenam dalam air mempunyai akar yang melekat di dasar air.
Contoh : Vallisneria , Chara , Hydrilla , Calomba .
c. Sebagian tubuhnya terbenam
Tumbuhan yang sebagian tubuhnya terbenam mempunyai akar yang melekat di dasar dan daun-daun yang terapung di permukaan air. Tumbuhan ini beradaptasi dengan lingkungannya dengan adanya saluran udara pada batang atau tangkai daunnya.
Contoh : Teratai, padi, bakau.
d. Tumbuhan pantai
Tumbuhan yang hidup di pantai dan sering kena hempasan air laut beradaptasi dengan adanya akar yang banyak dan kuat (akar tunggang).
Contoh : Bakau, Api-Api.
ADAPTASI TUMBUHAN TERHADAP KONDISIÂ LINGKUNGAN
Hal mendasar yang mempengaruhi aktivitas adaptasi bagi tumbuhan adalah ketersediaan air. Ketika jumlah air sedikit maka tumbuhan akan merespon dengan menutup stomata yang menyebabkan layunya bagian-bagian tumbuhan itu sendiri. Bagi tanaman yang tumbuh di daerah rawa beradaptasi dengan memiliki daun yang besar karena kondisi rawa yang lembab dan kandungan airnya tinggi. Selain itu memiliki ruang udara yang besar dalam struktur internal untuk menyimpan udara. Hal ini dikarenakan tanah pada umumnya mengalami air logging sehingga cenderung anaerob dan kekurangan oksigen.
WATER LILY
Pada tanaman yang seluruhnya berada terendam air atau hydrophytes akan menggantung lemas ketika dalam lingkungan yang tidak ada air. Pada dasarnya air di sekeliling tumbuhan akan memperkuat jaringan di batang dan petiol daun sehingga tidak membutuhkan penguatan mekanis.
Hydrilla sp.
Hal ini merugikan dalam hal fleksibilitas jika terjadi perubahan permukaan air atau gerakan air. Semua sel termodifikasi untuk menyerap air, nutrisi dan gas terlarut langsung dari air sekitarnya. Sehingga akar hanya berfungfi untuk melekat pada sedimen, selain itu xylem juga kurang berfungsi. Bagian rongga tumbuhan berisi udara yang berfungsi memperpanjang daun dan batang.
REEDMACE
Tanaman reedmace memiliki ciri berdaun sempit sehingga meminimalisir perlawanan terhadap fluktuasi air maupun angin yang kencang. Para batang berongga dan memiliki serat internal keras. Bagian bawah sering terendam namun tanaman reedmace ini tidak akan terendam seluruhnya jika terkena banjir.
Contoh tumbuhan yang hidup di dalam air :
1. Brazilian elodea
2. American elodea
3. Hydrilla verticillata
file:///D:/Adaptasi%20Tumbuhan%20Air%20dan%20Darat.htm
file:///D:/Manajemen%20Sumberdaya%20Perairan%20%20Tumbuhan%20air%20%28Hydrilla%20verticilata%29.htm
Mekanisme Pengangkutan Floem
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.
Tingkat Pergerakan
Diestimasi dengan cara menghitung penambahan berat organ tersebut selama kurun waktu tertentu untuk mengetahui laju pengangkutan melalui pembuluh floem ke suatu organ. Kemudian diukur luas penampang melintang dari pembuluh floem. Berdasarkan data tersebut dapat dihitung laju transfer massa (mass transfer rate).
Serapan sukrosa oleh sel peneman floem ini yang dikarenakan oleh sel peneman ini lebih besar dan lebih aktif dibandingkan sel-sel lain pada jaringan floem dan juga adanya penumbuhan ke dalam (ingrowth) yang menyebabkan luas permukaan membran sel ini menjadi 3 kali lebih luas. Menyebabkan potensi osmotic sitoplasma sel ini menjadi turun (lebih negatif) dan ini akan merangsang air untuk masuksecara osmosis kedalam sel ini dari sel-sel mesofil disekitarnya. Sebagai akibatnya tekanan internal pada sel peneman akan meningkat dan mengakibatkan sukrosa bergerak masuk ke pembuluh floem secara simplastik melalui plasmodesmata. Masuknya larutan yang mengandung sukrosa ke pembuluh floem dari sel-sel peneman ini yang mengakibatkan tekanan internal pada pembuluh floem pada daun lebih tinggi, yang kemudian menjadi faktor pendorong dari aliran larutan floem, berarti pengangkutan senyawa-senyawa yang terlarut didalamnya.
Proses pengisian floem ini bersifat selektif. Jenis material yang di translokasi seperti gula rafinosa : glukosa, rafinosa, dan stakiosa juga ada pada gula alcohol: manitol, sorbitol, galaktitol, serta mio-inositol. Fruktosa jarang diangkut kedalam pembuluh floem. Demikian juga dengan asam amino dan mineral.sifat selektif ini memperkuat argumentasi bahwa senyawa – senyawa yang akan dimuat kedalam pembuluh floem diserap dari apoplas oleh sel – sel peneman floem. Sifat selektif ini berkaitan dengan peranan senyawa pembawa pada membran, yang menyangkut pada senyawa – senyawa tertentu.
Kompetisi antara organ atau jaringan limbung ditentukan oleh laju pengeluaran bahan dari pembuluh floem (phloem unloading). Limbung yang dapat memanfaatkan hasil terlarut (sukrosa) dari pembuluh floem dan akan berpeluang besar untuk memperoleh lebih banyak lagi bahan terlarut dari organ sumber. Hal ini disebabkan sukrosa diserap sel – sel organ limbung dari pembuluh floem, maka potensi air sel – sel limbung tersebut turun. Mengakibatkan air akan bergerak keluar dari pembuluh floem dan tekanan internal pembuluh floem pada organ atau jaringan limbung akan turun. Hal ini akan lebih memacu laju pengangkutan dari sumber ke limbung karena perbedaan tekanan internal yang lebih besar antara kedua ujung pembuluh floem tersebut.
Sumber ; Lakitan, Benyamin. 2010. Dasar-Dasar Fisiologi Tumbuhan. Jakarta: Rineka Cipta.
TAHAPAN-TAHAPAN DALAM RSPIRASI AEROB
Berdasarkan video yang saya tonton,respirasi ada 3 tahapan, yaitu :
1. Tahapan Glikolisis
Tahapan ini terjadi di sitoplasma sel, tahapan ini akan tetap terjadi walaupun ada tidaknya oksigen ataupun tidak. Bila oksigen dalam sel cukup maka respirasi akan berlanjut ke tahapan Siklus Krebs namun bila tidak, glukosa akan menghasilkan 2 ATP dengan hasil sampingan berbeda dan reaksi berjalan secara anaerob.
2. Tahapan Siklus Krebs
Tahapan ini terjadi di dalam matriks mitokondria, glukosa yang telah dipecah dalam glikolisis menjadi asam piruvat ( 3C ), namun dalam siklus krebs senyawa ini tidak akan diproses dan perlu senyawa karbon 2C, oleh sebab itu asam piruvat mengalami dekarboksilasi oksidatif, asam piruvat akan diikat oleh Coenzym A, menghasilkan Asetil CoA serta menghasilkan2 NADH+2 ATP+ 2 CO2. Asetil CoA ( 2C ) inilah yang akan diproses dalam siklus krebs, dalam siklus ini hal yang pertama terjadi ialah pengikatan Asetil CoA(2C)+Oksaloasetat(4C) menghasilkan senyawa Asam Sitrat (6C), inilah kenapa siklus krebs disebut ( Daur Asam Sitrat) asam sitrat ini untuk selanjutnya melepas H20 dan membentuk Aconitat, Aconitat selanjutnya akan menjadi Isositrat. Isositrat melepas elektrkn yang akan ditangkap NAD+ membentuuk NADH dan akan terbentuk Oksalosuksinat. Oksalosuksinat melepas CO2 membentuk senyawa5 C ( Ketoglutarat ) yang akan bereaksi melepas CoA, 2e dan NAD+ senyawa yang terbentuk adalah Suksinil CoA. Elektron yang dilepas ditangkap oleh ADP membentuk ATP dan melepas CoA kembali. sehingga terbentuk Suksinat. Suksinat ini akan melepas energi yang ditangkap oleh FAD+ membentuk FADH2, Dan menghasilkan Fumarat. Fumarat menyerap H2O dan membentuk Malat. Malat akan masuk ke fase terakhir dengan membentuk NADH dari NAD+ dan kembali menjadi Oksaloasetat ( C4 ). begitulah siklus ini terjadi sehingga siap memproses Asetil CoA dari reaksi antar selanjutnya, fungsi Oksaloasetat disini ialah untuk membentuk Senyawa 6C yang selanjutnya akan tereduksi menjadi Senyawa 4C lagi dengan menghasilkan Hasil berupa 3 NADH, 1 ATP, 1 FADH2, dan 2 CO2. Karbon yang terbuang dalam siklus krebs adalah hasil karbon dioksida dalam siklus krebs. hasil ini dilakukan dalam 1 siklus krebs, karena Asetil CoA yang dihasilkan ada dua, jadi terjadi 2 buah siklus yang akan menghasilkan6 NADH, 2 ATP, 2 FADH2, 4 CO2. dan ATP adalah bentuk energi sementara, NADH dan FADH2 adalah senyawa carrier energi yang selanjutnya terproses dalam fase siklus transpor elektron.
3. Sistem Treanspor ( Fase Sintesis ATP )
Tahapan ini terjadi dalam membran dalam mitokondria, senyawa yang akan diproses disini adalah senyawa antara yaitu NADH dan FADH2 menjadi bentuk ATP. sehingga hasil akhirnya adalah dalam bentuk ATP dan H2O.
Pada membran dalam terdapat 4 buah protein, 3 buah protein Integral dan 1 buah protein perifer yang dinamakan koenzim Q. NADH disini melepas elektron yang masuk ke membran melalui channel membran, elektron ini menjembatani H+ , dimanaelelktron melepas 2 ion H+.ion ini akan diantar ke intermembran space begitu seterusnya dengan Senyawa FADH2.sehingga terbentuk 10 H+, dan di dalam matriks terjadi ada 2 H+, perbedaan gradien antara matriks dan intermembran. sehingga proton mengalir dari luar ke dalam melewati protein channel, ketika melewati ini proton menghasilkan energi dalam bentuk Pi, Posfat ini ditangkap oleh ADP membentuk ATP. sehingga siklus transpor elektron ini menghasilkan 22 ATP, NADH hasil reaksi antara juga membantu pembentukan ATP sehingga membentuk 6 ATP. sehingga total ATP yang dihasilkan sistem transpor elektron adalh 28 ATP.
