NUTRIEN MINERAL

Interaksi Akar dan Tanah

Kondisi di daerah rhizosfere agak berbeda dengan kondisi tanah di luar rhizosfere yang berjauhan dengan akar tanaman. Akar tanaman tidak hanya berfungsi dalam penyerapan dan transportasi nutrien dari tanah ke tanaman dan utamanya air, tetapi juga akumulasi dan pengurangan ion, membebaskan H+ atau HCO3- yang mengakibatkan perubahan pH, mengkonsumsi O2 yang berakibat pada perubahan “redox potential” di dalam tanah. Eksudasi oleh akar tanaman juga berpengaruh terhadap mobilitas dan transformasi unsur serta populasi mikroorganisme dalam tanah. Kondisi rhizosfere dalam tanah berpengaruh terhadap perubahan lingkungan kimia akan berakibat pula pada ketersediaan nutrien dan penyerapan akar.

Read More

ALGAE - Full Description

DIVISI CHLOROPHYTA

Alga hijau merupakan kelompok terbesar dari vegetasi alga. Alga hijau termasuk dalam divisi chlorophyta bersama charophyceae. Divisi ini berbeda dengan divisi lainnya karena memiliki warna hijau yang jelas seperti pada tumubuhan tingkat tinggi karena mengandung pigmen klorofil a dan klorofil b lebih dominan dibandingkan karotin dan xantofil. Hasil asimilisasi beberapa amilum, penyusunnya sama pula seperti pada tumbuhan tingkat tinggi yaitu amilose dan amilopektin.

Gangang hijau meliputi sebanyak sebanyak 7.000 spesies, baik yang hidup di air maupun di darat. Sejumlah gangang hijau tumbuh dalam laut, namun golongan ini secara keseluruhan lebih khas bagi gangang air tawar. Gangang hijau tidak menunjukkan derajat diferensiasi yang tinggi, sebatang tmbuhan biasanya merupakan bentuk bersel tunggal atau juga koloni-koloni yang berfilamen atau tanpa filamen. Pada beberapa genus misalnyaselada laut (Ulva) dan semak batu (Nitelia chara), tubuhnya lebih kompleks tetapi berukuran lebih kecil jika dibnadingkan gangang merah dan gangang coklat yang berukuran besar sekalipun. Gangang hijau sepanjang hidupnya dapat terapung bebas atau melekat.

Alga berperan sebagai produsen dalam ekosistem. Berbagai jenis alga yang hidup bebas di air terutama yang tubuhnya bersel satu dan dapat bergerak aktif merupakan penyusun phitoplankton. Sebagian besar fitoplankton adalah anggota alga hijau, pigmen klorofil yang dimilikinya efektif melakukan fotosintesis sehingga alga hijau merupakan produsen utama dalam ekosistem perairan.

Chlorella, salah satu anggota dari Chlorophyceae memiliki nilai gizi yang sangat tinggi dibandingkan sengan nilai jasad yang lainnya. Di dalam sel Chlorella masih pula memiliki chlorelin yaitu semacam antibiotik yang dapat menghambat pertumbuhan bakteri.

Beberapa anggota atau bagian yang tergabung dalam divisi chlorophyta mempunyai persamaan pigmen, tempat penyimpanan dan susunan chloroplas. Menurut Levavaseur (1989), bahwa pigmen-pigmen photosintesis daripada alga hijau berkhlorofil A dan B dan mengandung siphonaxanthin atau lutcin. Dan tempat penyimpanan makanan berupa pati.

Gangang hijau dapat dijadikan tumpuan utama dalam mempelajari evolusi, khususnya sebagai titik tolak garis evolusi, karena tumbuhan tingkat tinggi yang hidup di darat dan umumnya sedemikian terspesialisasinya, mungkin berasal dari gangang hijau purba. Bentuk-bentuk gangang hijau tertentu yang hidup sekarang ini mewakili tingkatan-tingkatan dalam evolusi tersebut, karena kemungkinan besar bahwa banyak gangang yang hidup sekarang telah mengalami perubahan hanya sedikit dalam kurun waktu geologis yang panjang dan boleh dikatakan tetap tinggal primitif. Jenis-jenis seperti itu tidak membentuk tipe-tipe yang lebih maju dan hanya dapat diwakili cabang-cabang rendah pada pohon evolusi. Teapi karena jenis gangang itu juga mewakili peranan tumbuhan purba dalam sejarah kehidupan organisme, maka tumbuhan ini tetap berfaedah sebagai bahan studi. Maka dalam pembahasan tentang gangang hijau ini, dapat kita pertimbangkan faktor-faktor apa saja yang mempengaruhi terjadinya evolusi bagi jenis-jenis lain serta tipe-tipe gangang yang lebih maju, dan petunjuk-petunjuk apa saja yang dapat memberikan sifat-sifat nenek moyang yang diturunkan kepada berbagai macam tumbuhan di muka bumi ini.

Ciri Umum Chlorophyta

1.

HABITAT

Chlorophyta atau alga hijau sebagian besar hidup di air tawar, beberapa diantaranya hidup di air laut dan air payau. Pada umumnya melekat pada batuan dan seringkali muncul apabila air menjadi surut. Sebagian yang hidup di air laut merupakan makroalga seperti Ulvales dan Siphonales. Gangang hijau atau chlorophyta meliputi sebanyak 7.000 spesies, baik yang hidup di air maupun yang hidup di darat, sejumlah gangang hijau tumbuh dalam laut, namun golongan ini secara keseluruhan lebih khas sebagai gangang air tawar. Bahkan ada jenis-jenis Chlorophyta yang hidup pada tanah-tanah yang basah, bahkan diantaranya tahan akan kekeringan, sebagian juga lainnya hidup bersimbiosis dalam Lichenes, ada lagi yang interseluler pada binatang rendah.

Jenis yang hidup di air tawar bersifat kosmopolit, terutama hidup di tempat yang cahayanya cukup seperti: kolam, danau, genangan air hujan, pada air mengalir (sungai atau selokan). Alga hijau ditemukan pula pada lingkungan semi akuatik yaitu pada batu-batuan, tanah lembab dan kulit batang pohin yang lembab (Protococcus dan Trentepolia). Beberapa anggotanya hidup di air mengapung tau melayang, sebagian hidup sebagai plankton. Beberapa jenis ada yang hidup melekat pada tumbuhan atau hewan.

Read More

Lumut Hati - Marchantiophyta (Hepaticophyta)

Tubuhnya terbagi menjadi dua lobus sehingga tampak seperti lobus pada hati. Siklus hidup lumut ini mirip dengan lumut daun. Didalam spongaria terdapat sel yang berbentuk gulungan disebut alatera. Elatera akan terlepas saat kapsul terbuka , sehingga membantu memencarkan spora. Lumut ini juga dapat melakukan reproduksi dengan cara aseksual dengan sel yang disebut gemma, yang merupakan struktur seperti mangkok dipermukaan gametofit. Contoh lumut hati adalah Marchantia polymorpha dan porella. Marchantiophyta (Hepaticophyta) atau lumut hati banyak ditemukan menempel di bebatuan, tanah, atau dinding tua yang lembab. Bentuk tubuhnya berupa lembaran mirip bentuk hati dan banyak lekukan. Tubuhnya memiliki struktur yang menyerupai akar, batang, dan daun. Hal ini menyebabkan banyak yang menganggap kelompok lumut hati merupakan kelompok peralihan dari tumbuhan Thallophyta menuju 

Cormophyta. Lumut hati beranggota lebih dari 6000 spesies. lumut hati banyak ditemukan menempel di bebatuan, tanah, atau dinding tua yang lembab. Bentuk tubuhnya berupa lembaran mirip bentuk hati dan banyak lekukan. Tubuhnya memiliki struktur yang menyerupai akar, batang, dan daun. Hal ini menyebabkan banyak yang menganggap kelompok lumut hati merupakan kelompok peralihan dari tumbuhan Thallophyta menuju Cormophyta. Lumut hati beranggota lebih dari 6000 spesies.

Read More

Lumut Tanduk (Anthoceratopsida)

Lumut tanduk merupakan kelompok kecil yang berkerabat dengan byophyta lainnya tetapi cukup berbeda untuk memisahkannya dalam kelas tersendiri yang mencakup kira-kira 300 spesies. Genus yang paling dikenal ialah Anthoceros, dan spesies-spesiesnya agak umum dijumpai di tepi sungai atau danau dan acapkali disepanjang selokan, tepi jalan yang basah atau lembab. Tubuh utama adalah gametofitnya yang berwarna biru gelap, berlekuk-lekuk dan bentuknya agak bulat. Sel-selnya biasanya mengandung satu kloroplas yang besar yang mencakup pirenoid, yang diduga ada persamaan dengan pirenoid algae tertentu. Sporofit biasanya kapsul berbentuk silinder yang berbentuk bulir dengan panjang beberapa sentimeter, dan kadang-kadang sampai 5-6 cm. pangkal sporofit dibentuk dengan selubung dari jaringan gametofit. Dasar kapsul meluas arah ke bawah sebagai kaki, suatu organ yang melekat dan menyerap, terbena dalam-dalam di dalam jaringan talusnya. Dalam beberapa segi, struktur kapsul Anthoceros menyerupai kapsul lumut sejati.

Stuktur kapsul Anthoceros dalam beberapa segi menyerupai kapsul tumbuhan lumut, suatu kondisi yang dianggap sebagai suatu contoh untuk evolusi konvergen. Irisan melintang melalui kapsul menunjukan kelompok sel-sel steril, yaitu kolumnela, di tengah-tengah. Sekeliling kolumner terdapat silinder berongga yang berisi elater dan tetrad spor-spora. Kedua struktur ini secara vertical memanjang ke seluruh kapsul. Di luar ada zona sel-sel steril yang terlinung oleh epidermis diselingi oleh stomata yang sama dengan stomata pada tumbuhan berpembuluh. Adanya kloroplas dalam sel-sel daerah steril tadi menyebabkan sporofit matang hampir seluruhnya tidak bergantung pada gametofit akan bahan makanan, meskipun masih memerlukan air dan mineral dari gametofit. Bila menjadi matang, dinding kapsul membelah menjadi dua katup dan spora-spora dilepaskannya.

Setelah beberapa saat tumbuh, kapsul itu memanjang karena aktivitas daerah meristematik di dasarnya. Zona ini menghasilkan semua macam sel yang terdapat dalam kapsul matang jaringan steril dan jaringan penghasil spora. Jadi, selagi spora-spora itu menjadi masak dan ditenaskan dari bagian atas kapsul, maka spora-spora baru terus menerus dihasilkan di bawahnya. Pada beberapa spesies, kapsulnya terus tumbuh dan membentuk spora-spora baru selama gametofit itu hidup.

Bangsa ini hanya memuat beberapa marga yang biasanya dimasukan dalam satu suku saja yaitu suku Anthocerotae. Berlainan dengan golonan lumut hati lainnya, sporogonium Anthocerothales mempunyai susunan dalam yang lebih rumit.

Gametofit mempunyai talus yang berbentuk cakram dengan tepi bertoreh, biasanya melekat pada tanah dengan perantara rizoid-rizoid. Susunan talusnya masih sederhana. Sel-selnya hanya mempunyai satu kloroplas dengan satu pirenoid yang besar, hingga mengingatkan kita pada koloroplas sel-sel gangang. Pada sisi bawah talus terdapat stoma dengan dua sel penutup yang berbentuk ginjal. Stoma itu kemudian hampir selalu terisi dengan lender. Beberapa anterodium terkumpul dalam satu lekukan pada sisi atas talus, demikian pula arkogeniumnya. Zigo mula-mula membelah menjadi dua sel dengan satu dinding pemisah melintang. Sel yang diats terus membelah-belah dan merupakan sporogonium, yang bawah membelah-belah merupakan kaki sporogonium. Sel-sel yang mempunyai kaki sporogonium. Berbentuk sebagai rizoid, melekat pada talus gametofitnya. Bagi sporogonium, kaki itu berfungsi sebagai alat penghisap (Haustorium). Sporogonium tidak bertangkai, mempunyai bentuk seperti tanduk, panjangnya 10-15 cm. jika telah masak pecah seperti buah polongan. Sepanjang poros bujurnya terdapat jaringan yang terdiri dari beberapa deretan sel-sel mandul yang dinamakan kolumela. Kolume itu diselubungi oleh jaringan yang diselubungi oleh jaringan yang akan mengasilkan spora, yang disebut arkespora. Selain spora, arkespora juga menghasilkan sel-sel mandul yang dinamakan elatera. Berbeda dengan lumut hati lainnya masaknya kapsul spora pada sporogonium itu tidak bersama-sama, akan tetapi dimulai dari atas dan berturut-turut sampai pada bagian bawahnya. Dinding sporogoni yang mempunyai stomata dengan dua sel penutup dan selain itu sel-selnya mengandung koloroplas.

Anthocerothales hanya terdiri dari satu suku yaitu suku Anthocerotaceae, yang mencakup antara lain Anthoceros leavis, A. fusiformis, Notothylus valvata. Mempunyai gametofit lumut hati; perbedaannya adalah terletak pada sporofit lumut ini mempunyai kapsul memanjang yang tumbuh seperti tanduk dari gametofit, masing – masing mempunyai kloroplas tunggal yang berukuran besar, lebih besar dari kebanyakan tumbuhan lumut.Contoh lumut tanduk adalah anthoceros laevis. Hornworts adalah sekelompok bryophytes, atau non-vascular plants, yang terdiri dari divisi Anthocerotophyta. Nama umum yang merujuk kepada elongated seperti tanduk-struktur, yang merupakan sporophyte. The flattened, tanaman hijau isi hornwort adalah gametophyte tanaman. Hornworts dapat ditemukan di seluruh dunia, namun mereka cenderung hanya tumbuh di tempat-tempat yang lembab atau lembab. Beberapa jenis tumbuh dalam jumlah besar sebagai perkabungan kecil di kebun dan tanah yang diolah bidang. Besar tropis dan sub-tropis jenis Dendroceros dapat ditemukan tumbuh di kulit pohon.

Deskripsi

Tanaman isi hornwort adalah haploid gametophyte panggung. Tahap ini biasanya tumbuh tipis sebagai hiasan berbentuk mawar atau pita seperti thallus antara satu dan lima centimeter in diameter. Setiap sel yang berisi thallus biasanya hanya satu chloroplast per sel. Dalam sebagian besar spesies ini adalah chloroplast tergabung dengan lainnya organelles besar untuk membentuk sebuah pyrenoid bahwa kedua manufactures dan toko makanan. Fitur ini sangat luar biasa di lahan tanaman, namun umum di kalangan algae.

Banyak hornworts mengembangkan internal lendir-cavities diisi ketika kelompok sel rusak. Ini akan menyerang cavities oleh photosynthetic cyanobacteria, khususnya jenis Nostoc. Seperti koloni bakteri yang tumbuh di dalam thallus memberikan hornwort yang khusus warna biru-hijau. Ada juga mungkin kecil pores lendir di bawah dari thallus. Pores ini secara dangkal yang menyerupai stomata tanaman lainnya.

Mengklakson berbentuk sporophyte tumbuh dari sebuah archegonium tertanam mendalam di gametophyte. Hornworts sporophytes yang luar biasa dalam hal sporophyte tumbuh dari meristem dasar yang dekat, bukan dari ujung jalan lainnya tanaman dilakukan. Tidak seperti liverworts, paling benar hornworts ada stomata pada sporophyte sebagai mosses lakukan. Dengan pengecualian adalah genera Notothylas dan Megaceros, yang tidak memiliki stomata.

Bila sporophyte yang matang, ia memiliki multicellular lapisan luar, sebuah pusat batang seperti columella berjalan sampai pusat, dan lapisan jaringan di antara yang memproduksi spores dan pseudo-elaters. Yang palsu elaters yang multi-selular, tidak seperti elaters dari liverworts. Mereka memiliki spiral thickenings yang mengubah bentuk dalam menanggapi pengeringan luar, sehingga berliku-liku di dalam dan dengan demikian membantu menyebar di spores. Hornwort spores relatif besar untuk bryophytes, berukuran antara 30 dan 80 μm in diameter atau lebih. The spores are polar, biasanya berbeda dengan Y berbentuk tri-rabung bersinar di proximal permukaan, dan dengan distal ornamented permukaan dengan gundukan atau spines.

Siklus Hidup

Kehidupan yang hornwort mulai dari haploid spora. Dalam sebagian besar spesies, terdapat satu sel di dalam spora, dan lanjai perpanjangan sel ini disebut kuman tabung germinates dari proximal samping spora. Ujung kuman membagi tabung untuk membentuk sebuah octant dari sel, dan yang pertama rhizoid tumbuh sebagai perpanjangan dari kuman sel asli. The tip terus membagi sel baru, yang menghasilkan thalloid protonema. Dengan kontras, jenis keluarga Dendrocerotaceae Mei mulai memisahkan dengan spora, menjadi multicellular dan bahkan photosynthetic sebelum spura germinates. Dalam kedua kasus tersebut, protonema adalah fana tahap dalam kehidupan yang hornwort.

Dari protonema tumbuh dewasa gametophyte, yang merupakan hati dan independen dalam tahap siklus kehidupan. Tahap ini biasanya tumbuh tipis sebagai hiasan berbentuk mawar atau pita seperti thallus antara satu dan lima centimeter dalam diameter, dan beberapa lapisan dari sel-sel di ketebalan. Itu hijau atau kuning-hijau dari zat hijau dalam sel, atau hijau kebiru-biruan-bila cyanobacteria koloni yang tumbuh di dalam tanaman.

Bila gametophyte telah berkembang ke ukuran dewasa, maka yang memproduksi organ seks yang hornwort. Kebanyakan tanaman yang monoicous, organ seks dengan baik pada tanaman yang sama, namun beberapa tanaman (bahkan spesies yang sama) adalah dioicous, terpisah dengan laki-laki dan perempuan gametophytes. Perempuan yang dikenal sebagai organ archegonia (tunggal archegonium) dan laki-laki dikenal sebagai organ antheridia (tunggal antheridium). Kedua jenis organ berkembang hanya di bawah permukaan tanaman dan hanya nanti terkena oleh disintegrasi dari overlying sel.

Sperma biflagilate harus berenang dari antheridia, atau kecipratan ke archegonia. Bila ini terjadi, maka sperma dan sel telur sekering membentuk zygote, sel dari mana sporophyte tahap siklus hidup yang akan dikembangkan. Tidak seperti semua lainnya bryophytes, sel pertama dari divisi zygote adalah longitudinal. Memproduksi lebih divisi tiga daerah dasar dari sporophyte.

Di bagian bawah sporophyte (terdekat ke bagian dalam gametophyte), adalah kaki. Ini adalah bulat kelompok sel yang akan menerima gizi dari orang tua gametophyte, di mana sporophyte akan menghabiskan semua keberadaan. Di tengah-tengah sporophyte (tepat di atas kaki), merupakan meristem yang akan terus membagi dan memproduksi sel baru untuk ketiga wilayah. Ketiga wilayah ini adalah ringkas. Baik di pusat dan permukaan sel dari kapsul adalah steril, tetapi di antara mereka adalah lapisan sel yang akan membagi untuk memproduksi palsu elaters dan spores. Ini adalah dilepaskan dari kapsul ketika Splits memanjang dari ujung.

Ø Tempat Hidup

dijumpai di tepi-tepi sungai atau danau dan seringkali disepanjang selokan, ditepi jalan yang basah atau lembab.

Ø Susunan Tubuh

tubuh utama berupa gametofit yang mempunyai talus berbentuk cakram dengan tepi bertoreh, biasanya melekat pada tanah dengan perantara rizoid-rizoid.

Susunan tubuh talus masih sederhana, sel-selnya hanya mempunyaisatu kloroplas dengan satu pironaid besar. Pada sisi bawah talus terdapat stoma dengan dua sel penutup berbentuk ginjal.

Sporofit umumnya berupa kapsul yang berbentuk silinder dengan panjang antara 5 sampai 6 cm. pangkal sporofit dibungkus dengan selubungdari jaringan gametofit.

3. perkembangbiakan

secara seksual, dengan membentuk arteridium dan arkhegonium. Anteridium terkumpul pada suatu lekukan sisi atas talus. Arkegonium juga terkumpul pada suatu lekukjan pada sisi atas talus. Zigot mula-mulq membelah menjadi 2 sel dengan sutu dinding pisah melintang. Sel yang diatas terus membelah yang merupakan sporogonium, diikuti juga oleh sel bagian bawah yang membelah terus-menerus membentuk kaki sporogonium. Bagi sporogonium kaki itu berfungsi sebagai alat penghisap, bila sporogonium masak akan pecah seperti buah polongan, menghasilkan jaringan terdiri dari beberapa deretan sel-sel mandul yang dinamakan kolumela. Kolumela ini diselubungi oleh jaringan yang kemudian akan menghasilkan spora, yang disebut arkespora. secara aseksua,l dengan pembentukan spora.

Sumber :
http://www.wikipedia.org
http://www.scribd.com/doc/39150268/3-Lumut-tanduk 

DOWNLOAD ARTIKEL DI ATAS 
PDF  or DOC

                                  

Catatan :

Beritahu kami lewat email atau buku tamu kami jika anda mengalami masalah dalam mengunduh File PDF atau Document di atas atau ada link download yang rusak agar kami dapat memberikan solusi dan memperbaiki jika ada link yang rusak atau expired. Terimakasih .....

Email : Biopedia@yahoo.com or Dhika.ubt@gmail.com

Read More

SIMBIOSIS FUNGI ENDOFIT DENGAN INANG

Sebagian besar mikroorganisme pada tingkat tertentu dalam hidupnya dipengaruhi oleh kegiatan mikroorganisme lain. Pengaruh tersebut dapat terjadi baik secara langsung maupun tidak langsung. Salah satu dari fenomena antagonisme yaitu antibiosis. Dalam hal ini salah satu dari dua populasi organisme yang berinteraksi menghasilkan senyawa antibiotik.

Antibiotik adalah substansi kimia alamiah hasil metabolisme sekunder mikroorganisme, yang mempunyai kemampuan baik menghambat pertumbuhan maupun membunuh mikroorganisme lain. Definisi tersebut sangat terbatas, karena sekarang banyak molekul yang diperoleh melalui sintesis kimia, mempunyai aktivitas terhadap mikroorganisme. Sekarang istilah antibiotika berarti semua substansi baik yang berasal dari alam maupun sintetik yang mempunyai toksisitas selektif terhadap satu atau beberapa mikroorganisme tujuan, tetapi mempunyai toksisitas cukup lemah terhadap inang (manusia, hewan, atau tumbuhan) dan dapat diberikan melalui jalur umum.


Walaupun masa jaya penemuan antibiotika telah berlalu, dimulai sejak tahun 1939 sampai 1959, tetapi penelitian dibidang ini bangkit kembali sejak tahun 1965 dengan penemuan antibiotika semisintetik seperti β-laktamin. Masa kini, bioteknologi antibiotika diarahkan untuk menemukan antibiotika baru dengan mengeksploitasi dunia mikroba, mencari galur yang beragam dari habitat yang beragam, seleksi galur dan perbaikan genetik, tekhnik media dan kultur, biosintesa molekul, fisiologi produksi antibiotika dan optimalisasi, serta modelisasi fermentasi industri. Disamping itu digalakkan mencari antibiotika yang dapat mengatasi AIDS, HIV dan virus hepatitis B (Sudirman, 1994).

Salah satu organisme penghasil antibiotika yang sedang banyak dibicarakan sekarang ini adalah fungi endofit. Fungi endofit biasanya terdapat dalam suatu sistem jaringan seperti daun, ranting, atau akar tumbuhan. Fungi ini dapat menginfeksi tumbuhan sehat pada jaringan tertentu dan mampu menghasilkan mikotoksin, enzim serta antibiotika (Carrol,1988 ; Clay, 1988). Asosiasi beberapa fungi endofit dengan tumbuhan inang mampu melindungi tumbuhan inangnya dari beberapa patogen virulen, baik bakteri maupun jamur (Bills dan Polyshook, 1992).

P E M B A H A S A N

A. Fungi Endofit

Fungi endofit adalah fungi yang terdapat di dalam sistem jaringan tumbuhan, seperti daun, bunga, ranting ataupun akar tumbuhan (Clay, 1988). Fungi ini menginfeksi tumbuhan sehat pada jaringan tertentu dan mampu menghasilkan mikotoksin, enzim serta antibiotika (Carrol, 1988 ; Clay, 1988).

Asosiasi fungi endofit dengan tumbuhan inangnya, oleh Carrol (1988) digolongkan dalam dua kelompok, yaitu mutualisme konstitutif dan induktif. Mutualisme konstitutif merupakan asosiasi yang erat antara fungi dengan tumbuhan terutama rumput-rumputan. Pada kelompok ini fungi endofit menginfeksi ovula (benih) inang, dan penyebarannya melalui benih serta organ penyerbukan inang. Mutualisme induktif adalah asosiasi antara fungi dengan tumbuhan inang, yang penyebarannya terjadi secara bebas melalui air dan udara. Jenis ini hanya menginfeksi bagian vegetatif inang dan seringkali berada dalam keadaan metabolisme inaktif pada periode yang cukup lama.

Ditinjau dari sisi taksonomi dan ekologi, fungi ini merupakan organisme yang sangat heterogen. Petrini et al. (1992) menggolongkan fungi endofit dalam kelompok Ascomycotina dan Deuteromycotina. Keragaman pada jasad ini cukup besar seperti pada Loculoascomycetes, Discomycetes, dan Pyrenomycetes. Strobell et al. (1996), mengemukakan bahwa fungi endofit meliputi genus Pestalotia, Pestalotiopsis, Monochaetia, dan lain-lain. Sedangkan Clay (1988) melaporkan, bahwa fungi endofit dimasukkan dalam famili Balansiae yang terdiri dari 5 genus yaitu Atkinsonella, Balansiae, Balansiopsis, Epichloe dan Myriogenospora. Genus Balansiae umumnya dapat menginfeksi tumbuhan tahunan dan hidup secara simbiosis mutualistik dengan tumbuhan inangnya. Dalam simbiosis ini, fungi dapat membantu proses penyerapan unsur hara yang dibutuhkan oleh tumbuhan untuk proses fotosintesis serta melindungi tumbuhan inang dari serangan penyakit, dan hasil dari fotosintesis dapat digunakan oleh fungi untuk mempertahankan kelangsungan hidupnya. (Bacon, 1991 ; Petrini et al., 1992 ; Rao, 1994).

B. Produksi Senyawa Antibiotika Oleh Fungi Endofit

Banyak kelompok fungi endofit yang mampu memproduksi senyawa antibiotika yang aktif melawan bakteri maupun fungi patogenik terhadap manusia, hewan dan tumbuhan, terutama dari genus Coniothirum dan Microsphaeropsis (Petrini et al., 1992). Penelitian Dreyfuss et al. (1986), menunjukkan aktivitas yang tinggi dari penisilin N, sporiofungin A, B, serta C yang dihasilkan oleh isolat-isolat endofit Pleurophomopsis sp. dan Cryptosporiopsis sp. yang diisolasi dari tumbuhan Cardamin heptaphylla Schulz. Lebih lanjut, suatu penelitian yang dilakukan oleh Tscherter dan Dreyfuss (1982) dalam Petrini et al. (1992) menghasilkan suatu kesimpulan bahwa galur-galur endofit Cryptosporiopsis pada umumnya merupakan penghasil senyawa antibiotika berspektrum lebar. Isolat fungi endofit Xylaria spp. juga memiliki potensi besar dalam penelitian-penelitian industri farmasi maupun pertanian. Suatu strain Xylaria yang diisolasi dari tumbuhan epifit di Amerika Selatan dan Meksiko dilaporkan dapat menghasilkan suatu senyawa antibiotika baru dari kelompok sitokalasin (Dreyfuss et al., 1986).

Penelitian Brunner dan Petrini ( 1992) yang melakukan seleksi pada lebih dari 80 spora fungi endofit, hasilnya menunjukkan bahwa 75 % fungi endofit mampu menghasilkan antibiotika. Fungi endofit Xylotropik, suatu kelompok fungi yang berasosiasi dengan tumbuhan berkayu, juga merupakan penghasil metabolit sekunder. Pada suatu studi perbandingan yang dilakukan terhadap berbagai fungi, lebih dari 49 % isolat Xylotropik yang diuji menunjukkan aktivitas antibiotika, sedangkan fungi pembandingnya hanya 28 % (Petrini et al., 1992).

Fungi endofit juga mampu menghasilkan siklosporin A, yang berpotensi sebagai antifungal dan bahan imunosupresif (Borel et al., 1976 ; Petrini et al., 1992). Siklosporin dihasilkan oleh strain Acremonium luzulae (Fuckel) W. Gams, yang diisolasi dari buah strawberry (Moussaif et al., 1977). Senyawa antibiotika lainnya seperti sefalosporin mulanya dihasilkan oleh satu strain Cephalosporium dan Emericellopsis (Acremonium). Selanjutnya juga ditemukan pada fungi Anixiopsis, Arachnomyces,Diheterospora, Paecilomyces, Scopulariopsis dan Spiroidium (Morin dan Gorman, 1982).

Fungi endofit Acremonium coenophialum yaitu yang berasosiasi dengan rumput-rumputan dapat menghambat pertumbuhan patogen rumput Nigrospora sphaerica, Periconia sorghina dan Rhizoctonia cerealis (White and Cole, 1985). Fungi endofit lainnya seperti Taxomyces andreanae dapat menghasilkan senyawa taxol yang berguna sebagai obat anti kanker (Strobel et al., 1996). Menurut Bacon (1988), fungi endofit yang mempunyai nilai komersial dalam bidang farmasi, antara lain Balansia spp. dan Acremonium coenophialum.


Diperoleh dari berbagai sumber.

Read More

PREPARAT WHOLEMOUNT Kutu Daun Bunga (Triboliun confusum)

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Mikroteknik merupakan teknik pembuatan sediaan atau preparat secara mikroskopis, tentunya pendekatan teoritis tidaklah memadai untuk memahami secara menyeluruh mengenai Mikroteknik, sebab yang namanya teknik lebih menekankan pemahaman pada wilayah aplikatifnya meskipun pada dasarnya landasan teoritis juga diperlukan dalam rangka memberikan beberapa petunjuk yang harus dilalui agar proses pembuatan sediaan sesuai dengan prosedural kerja dan alasan penggunaan ataupun pemilihan bahan yang akan digunakan dalam pembuatan sediaan Mikroskopis.

Salah satu teknik dalam pembuatan preparat adalah menggunakan metode wholemount. Wholemount ( Sedian Utuh ) yaitu penyiapan sediaan yang terdiri atas keseluruhan organ tubuh organisme secara utuh. Contoh dari tanaman yang dapat dibuat preparat menggunakan preparat whole mount adalah lumut, sori paku, daun dengan trikoma dan daun dengan stomata.

Pada praktikum kali ini menggunakan hewan Tribolium confusum dalam pembuatan preparat Wholemount hewan. Tribolium confusum lebih dikenal dengan nama Kumbang bunga (atau lebih dikenal awam sebagai kutu bunga) yang dikenal gemar menghuni daun-daun pada tanaman.

1.2 Tujuan

1. Untuk mengetahui bentuk keseluruhan morfologi dari hewan Tribolium confusum
2. Untuk mengetahui bagaimana cara atau teknik pembuatan preparat dengan metode wholemount

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Klasifikasi

Kingdom : Animalia

Phylum : Arthropoda

Kelas : Insecta

Ordo : Coleoptera

Famili : Pholipagaceae

Genus : Tribolium

Spesies : Tribolium confusum.


2.2 Morfologi Tribolium confusum

Kutu daun mudah dikenali dengan bentuk tubuhnya yang cembung, bulat telur atau memanjang dengan tungkai bertarsi 5 ruas dan sungut 8-11 ruas dan berlembar. Tiga sampai tujuh ruas terakhir antena umumnya meluas menjadi struktur-struktur seperti lempeng yang dibentangkan sangat lebar atau bersatu membentuk satu gada ujung yang padat. Tibia tungkai depan membesar dengan tepi luar bergeligi atau berlekuk. (Borror et al., 1989).

2.3 Wholemount

Whole mounth merupakan metode pembuatan preparat yang nantinya akan diamati dengan mikroskop tanpa didahului adanya proses pemotongan. Jadi pada metode ini, preparat yang diamati adalah preparat yang utuh baik itu berupa sel, jaringan, organ maupun individu. Gambar yang dihasilkan oleh preparat whole mounth ini terlihat dalam wujud utuhnya seperti ketika organisme tersebut masih hidup sehingga pengamatan yang dapat dilakukan hanya terbatas terhadap morfologi secara umum saja. Metode pembuatan preparat yang digunakan untuk pengamatan secara menyeluruh, artinya mempelajari struktur vegetatif dan reproduktifnya tanpa melakukan penyayatan terhadap tanaman tersebut karena metode ini menggunakan semua bagian tanaman sebagai preparatnya. Tentu saja tanaman yang diamati haruslah berukuran kecil sehingga dapat termuat pada objek glass. Sedangkan pada tanaman yang agak besar bisa dilakukan pemangkasan agar menjadi lebih rapi dan kecil. Metode whole mounth mempunyai kelebihan dan kelemahan masing-masing. Kelebihan metode ini adalah dapat mengamati seluruh bagian tanaman dengan jelas tiap bagian-bagiannya. Sedangkan kelemahannya adalah metode ini hanya bisa dilakukan pada tanaman dengan ukuran yang kecil saja tidak bisa tanaman yang besar sehingga metode ini perlu terus dikembangkan dengan melakukan bebagai percobaan.( Joyner, 2008)

BAB III

PROSEDUR KERJA

3.1 Alat dan Bahan

Alat :

· Botol flakon
· Gelas arloji
· Kaca benda
· Kaca penutup
· Mikroskop
Bahan :
· Aquadest
· KOH
· Asam asetat 10%
· Alkohol 50%, 70%, 80%, 100%
· Minyak cengkeh
· Xylol dan Enthellen
· Hewan Tribolium confusum
3. 2 Cara Kerja

1. Memfiksasi beberapa hewan yang akan dijadikan preparat hewan (Triboluim confusum)
2. Memindah bahan dalam gelas arloji
3. Mensterilisasi dengan aquades selama 10 menit
4. Menetesi dengan asam asetat 10% selama 30 menit
5. Mencuci dengan aquades selama 10 menit
6. Medehidrasi dengan alkohol 50%, 70%, 80%, 100%, 100% masing-masing selama 10 menit
7. Menetesi dengan minyak cengkeh selama 30 menit
8. Menetesi dengan Xylol 1 selama 30 menit, kemudian dipindah kegelas benda
9. Menetesi dengan xylol 2 sebelum kering ditambahkan enthelen lansung ditutup dengan kaca penutup

BAB IV

PEMBAHASAN

4.1 Hasil Pengamatan

4.1.1 Gambar Pengamatan

Gambar 1. Preparat Wholemount Tribolium confusum

Topik : Preparat Wholemounth

Sub-Topik : Wholemount Tribolium confusum

Potret : Fotostereometri

Perbesaran : 400X

Tanggal Pengambilan Gambar : 12 mei 2010

Keterangan:

1. Mata 6. Mulut
2. Antena
3. Sayap
4. Kepala
5. Ekor

4.2 Gambar Literatur

4.3 Pembahasan

Dalam praktikum kali ini kami menggunakan Tribolium confusum, sebagai hewan yang akan di buat Wholemount. Langkah pertama dalam pembuatan preparat Wholemount yang kami lakukan adalah mencari hewan Tribolium confusum, dan memilih hewan yang paling baik untuk dilakukan proses pembuatan preparat syarat utama untuk memilih hewan yang akan digunakan adalah yang masih memiliki morfologi yang utuh. Langkah selanjutnya dalam pembuatan preparat Wholemount adalah hewan yang digunakan yaitu Tribolium confusum dimasukan ke dalam botol Flakon dalam tahapan ini hewan yang dimasukkan diharapkan lebih dari 1 sehingga jika terjadi kesalahan dalam proses pembuatan atau ada hasil yang buruk maka masih ada hewan cadangan yang digunakan. Selanjutnya setelah hewan dimasukkan ke dalam botol Flakon maka langsung dilakukan fiksasi dengan cara ditetesi larutan KOH hingga hewan tadi kesemuanya terendam selama 24 Jam. Fiksasi ini bertujuan untuk mematikan hewan tersebut serta memfiksasi struktur yang terdapat pada Tribolium confusum sehingga struktur tersebut tidak mengalami perubahan yang signifikan setelah dimatikan. Keesokan harinya setelah dilakukan fiksasi maka bahan yang akan dibuat preparat yaitu hewan Tribolium confusum dipindahkan ke gelas arloji lalu ditetesi aquades selama 10 menit, perlakuan ini bertujuan untuk mencuci bahan dari sisa-sisa larutan KOH. Selanjutnya, ditetesi asam asetat selama 10% selama 30 menit, kemudian sesudah 30 menit dicuci lagi dengan menggunakan Aquades selama 10 menit.

Setelah itu kita melakukan Dehidrasi alkohol 30%, 50%, 70%, 80%, 100%, 100% masing-masing selama 10 menit, dehidrasi ini bertujuan untuk adalah menarik air dari jaringan tumbuhan sehingga mendapatkan preparat yang bagus. Setelah tahap ini tahap selanjutnya adalah menetesi dengan minyak cengkeh selama 30 menit. Setelah itu diberi Xylol murni 1 selama 15 menit, kemudian sesudah itu Xylol murni 2, ketika diberi Xylol murni 2 ini preparat harus dijaga agar Xylol yang digunakan tidak kering, kemudian dilakukan pengamatan di bawah mikroskop jika hasilnya memuaskan maka langsung diberi Enthelen dan langsung ditutup dengan menggunakan kaca penutup.

Pada pembuatan preparat Wholemount dengan media Tribolium confusum ini hasil yang didapatkan sangat bagus namun sedikit kurang maksimal. Ketidakmaksimalan ini dapat dilihat pada bentuk hewan yang tidak melihatkan tangan dan kakinya, meskipun sebenarnya tangan dan kaki yang dimiliki oleh Tribolium confusum tetap utuh namun sayang, tertutup oleh tubuhnya.

BAB V

KESIMPULAN

* Wholemount adalah metode pembuatan preparat yang digunakan untuk melihat sediaan utuh atau keseluruhan organisme baik itu hewan maupun tumbuhan,
* Syarat utama bahan yang digunakan dalam pembuatan preparat Wholemount adalah berukuran kecil dan bentuknya masih utuh
* Bahan yang digunakan dalam pembuatan preparat Wholemount kali ini adalah Tribolium confusum yang secara morfologi terdiri atas tangan, kaki, kepala, antena, perut, dan ekor
* Pada pembuatan preparat Wholemount dengan media Tribolium confusum ini hasil yang didapatkan sangat bagus namun sedikit kurang maksimal. Ketidakmaksimalan ini dapat dilihat pada bentuk hewan yang tidak melihatkan tangan dan kakinya, meskipun sebenarnya tangan dan kaki yang dimiliki oleh Tribolium confusum tetap utuh namun sayang, tertutup oleh tubuhnya.


Sumber / DAFTAR PUSTAKA

· Anonymous. 2009. Kumbang. (Online). http://en.wikipedia.org/wiki/Beetle. Diakses Tanggal 02 Juni 2010.
· Anonymous. 2008. Kutu Daun. (Online). http://forum.upi.edu/v3/index.php?PHPSESSID=3d8b4c6aae2e3c01acdcab6c5beb35b1&topic=15678.msg49751#msg49751. Diakses Tanggal 02 Juni 2010
· Wahyuni, Sri. 2008. Buku petunjuk praktikum biologi terapan III. Lab Biologi UMM. Malang.

* Yatim, Wildan. 1996. Histologi. Bandung : Tarsito

· Gandahusada, Srisari. 2000. Parasitologi Kedokteran. Fakultas Kedokteran UI. Jakarta.

Read More

Sistem pernapasan

Sistem pernapasan atau sistem respirasi adalah sistem organ yang digunakan untuk pertukaran gas. Pada hewan berkaki empat, sistem pernapasan umumnya termasuk saluran yang digunakan untuk membawa udara ke dalam paru-paru di mana terjadi pertukaran gas. Diafragma menarik udara masuk dan juga mengeluarkannya. Berbagai variasi sistem pernapasan ditemukan pada berbagai jenis makhluk hidup. Bahkan pohon pun memiliki sistem pernapasan.



1. Pernapasan dada

Pernapasan dada adalah pernapasan yang melibatkan otot antartulang rusuk. Mekanismenya dapat dibedakan sebagai berikut.

1. Fase inspirasi. Fase ini berupa berkontraksinya otot antartulang rusuk sehingga rongga dada membesar, akibatnya tekanan dalam rongga dada menjadi lebih kecil daripada tekanan di luar sehingga udara luar yang kaya oksigen masuk.
2. Fase ekspirasi. Fase ini merupakan fase relaksasi atau kembalinya otot antara tulang rusuk ke posisi semula yang dikuti oleh turunnya tulang rusuk sehingga rongga dada menjadi kecil. Sebagai akibatnya, tekanan di dalam rongga dada menjadi lebih besar daripada tekanan luar, sehingga udara dalam rongga dada yang kaya karbon dioksida keluar.

2. Pernapasan perut

Pernapasan perut adalah pernapasan yang melibatkan otot diafragma. Mekanismenya dapat dibedakan sebagai berikut.

1. Fase inspirasi. Fase ini berupa berkontraksinya otot diafragma sehingga rongga dada membesar, akibatnya tekanan dalam rongga dada menjadi lebih kecil daripada tekanan di luar sehingga udara luar yang kaya oksigen masuk.
2. Fase ekspirasi. Fase ini merupakan fase relaksasi atau kembalinya otot diaframa ke posisi semula yang dikuti oleh turunnya tulang rusuk sehingga rongga dada menjadi kecil. Sebagai akibatnya, tekanan di dalam rongga dada menjadi lebih besar daripada tekanan luar, sehingga udara dalam rongga dada yang kaya karbon dioksida keluar.
 
UPDATE TERBARU SISTEM PERNAPASAN : CLICK DISINI


Sumber :
Sistem Pernapasan By Joko Suryo

Read More

Metabolisme

Metabolisme (bahasa Yunani: μεταβολισμος, metabolismos, perubahan) adalah semua reaksi kimia yang terjadi di dalam organisme, termasuk yang terjadi di tingkat selular.

Secara umum, metabolisme memiliki dua arah lintasan reaksi kimia organik,

* katabolisme, yaitu reaksi yang mengurai molekul senyawa organik untuk mendapatkan energi
* anabolisme, yaitu reaksi yang merangkai senyawa organik dari molekul-molekul tertentu, untuk diserap oleh sel tubuh.

Kedua arah lintasan metabolisme diperlukan setiap organisme untuk dapat bertahan hidup. Arah lintasan metabolisme ditentukan oleh suatu senyawa yang disebut sebagai hormon, dan dipercepat (dikatalisis) oleh enzim. Pada senyawa organik, penentu arah reaksi kimia disebut promoter dan penentu percepatan reaksi kimia disebut katalis.

Pada setiap arah metabolisme, reaksi kimiawi melibatkan sejumlah substrat yang bereaksi dengan dikatalisis enzim pada jenjang-jenjang reaksi guna menghasilkan senyawa intermediat, yang merupakan substrat pada jenjang reaksi berikutnya. Keseluruhan pereaksi kimia yang terlibat pada suatu jenjang reaksi disebut metabolom. Semua ini dipelajari pada suatu cabang ilmu biologi yang disebut metabolomika.

1. Jalur umum

* Metabolisme karbohidrat
* Metabolisme lemak
* Metabolisme protein
* Metabolisme asam nukleat
* Metabolisme asam assetat

2. Katabolisme

Jalur katabolisme yang menguraikan molekul kompleks menjadi senyawa sederhana mencakup:

* Respirasi sel, jalur metabolisme yang menghasilkan energi (dalam bentuk ATP dan NADPH) dari molekul-molekul bahan bakar (karbohidrat, lemak, dan protein). Jalur-jalur metabolisme respirasi sel juga terlibat dalam pencernaan makanan.
o Katabolisme karbohidrat
+ Glikogenolisis, pengubahan glikogen menjadi glukosa.
+ Glikolisis, pengubahan glukosa menjadi piruvat dan ATP tanpa membutuhkan oksigen.
+ Jalur pentosa fosfat, pembentukan NADPH dari glukosa.
o Katabolisme protein, hidrolisis protein menjadi asam amino.
* Respirasi aerobik
o Transpor elektron
o Fosforilasi oksidatif
* Respirasi anaerobik,
o Daur Cori
o Fermentasi asam laktat
o Fermentasi
o Fermentasi etanol

3. Anabolisme

Jalur anabolisme yang membentuk senyawa-senyawa dari prekursor sederhana mencakup:

* Glikogenesis, pembentukan glikogen dari glukosa.
* Glukoneogenesis, pembentukan glukosa dari senyawa organik lain.
* Jalur sintesis porfirin
* Jalur HMG-CoA reduktase, mengawali pembentukan kolesterol dan isoprenoid.
* Metabolisme sekunder, jalur-jalur metabolisme yang tidak esensial bagi pertumbuhan, perkembangan, maupun reproduksi, namun biasanya berfungsi secara ekologis, misalnya pembentukan alkaloid dan terpenoid.
* Fotosintesis
* Siklus Calvin dan fiksasi karbon

4. Metabolisme obat

Jalur metabolisme obat, yaitu modifikasi dan penguraian obat-obatan dan senyawa ksenobiotik lainnya melalui sistem enzim khusus mencakup:

* Sistem sitokrom P450 okidase
* Sistem monooksigenase berkandungan flavin
* Metabolisme alkohol

5. Metabolisme nitrogen

Metabolisme nitrogen mencakup jalur-jalur sirkulasi (turnover) dan ekskresi nitrogen dalam organisme maupun proses-proses biologis daur nitrogen di alam:

* Daur urea, jalur penting ekskresi nitrogen dalam bentuk urea.
* Fiksasi nitrogen biologis
* Asimilasi nitrogen
* Nitrifikasi
* Denitrifikasi

6. Lain-lain

Metabolisme besi dalam tubuh manusia

7. Sejarah

Eksperimen terkontrol atas metabolisme manusia pertama kali diterbitkan oleh Santorio Santorio pada tahun 1614 di dalam bukunya, Ars de statica medecina yang membuatnya terkenal di Eropa. Dia mendeskripsikan rangkaian percobaan yang dilakukannya, yang melibatkan penimbangan dirinya sendiri pada sebuah kursi yang digantung pada sebuah timbangan besar (lihat gambar) sebelum dan sesudah makan, tidur, bekerja, berhubungan seksual, berpuasa makan atau minum, dan buang air besar. Dia menemukan bahwa bagian terbesar makanan yang dimakannnya hilang dari tubuh melalui perspiratio insensibilis (mungkin dapat diterjemahkan sebagai "keringatan yang tidak tampak").


Sumber : www.wikipedia.org

Read More

Respirasi

Respirasi yaitu suatu proses pembebasan energi yang tersimpan dalam zat sumber energi melalui proses kimia dengan menggunakan oksigen. Dari respirasi akan dihasilkan energi kimia ATP untak kegiatan kehidupan, seperti sintesis (anabolisme), gerak, pertumbuhan.

Contoh:
Respirasi pada Glukosa, reaksi sederhananya:
C6H,206 + 6 02 ———————————> 6 H2O + 6 CO2 + Energi

Reaksi pembongkaran glukosa sampai menjadi H20 + CO2 + Energi, melalui tiga tahap :

1. Glikolisis.
2. Daur Krebs.
3. Transpor elektron respirasi.

1. Glikolids:
Peristiwa perubahan :
Glukosa Þ Glulosa - 6 - fosfat Þ Fruktosa 1,6 difosfat Þ
3 fosfogliseral dehid (PGAL) / Triosa fosfat Þ Asam piravat.
Jadi hasil dari glikolisis :
1.1. 2 molekul asam piravat.
1.2. 2 molekul NADH yang berfungsi sebagai sumber elektron berenergi
tinggi.
1.3. 2 molekul ATP untuk setiap molekul glukosa.

2. Daur Krebs (daur trikarbekdlat):
Daur Krebs (daur trikarboksilat) atau daur asam sitrat merupakan pembongkaran asam piravat secara aerob menjadi CO2 dan H2O serta energi kimia.

3. Rantai Transportasi Elektron Respiratori:
Dari daur Krebs akan keluar elektron dan ion H+ yang dibawa sebagai NADH2 (NADH + H+ + 1 elektron) dan FADH2, sehingga di dalam mitokondria (dengan adanya siklus Krebs yang dilanjutkan dengan oksidasi melalui sistem pengangkutan elektron) akan terbentuk air, sebagai hasil sampingan respirasi selain CO2.

Produk sampingan respirasi tersebut pada akhirnya dibuang ke luar tubuh melalui stomata pada tumbuhan dan melalui paru-paru pada peristiwa pernafasan hewan tingkat tinggi.

Ketiga proses respirasi yang penting tersebut dapat diringkas sebagai berikut:

PROSES AKSEPTOR ATP

1. Glikolisis:
Glukosa ——> 2 asam piruvat ---- 2 NADH --- 2 ATP
2. Siklus Krebs:
2 asetil piruvat ——> 2 asetil KoA + 2 C02 --- 2 NADH --- 2 ATP
2 asetil KoA ——> 4 CO2 --- 6 NADH --- 2 PADH2
3. Rantai trsnspor elektron respirator:
10 NADH + 502 ——> 10 NAD+ + 10 H20 --- 30 ATP
2 FADH2 + O2 ——> 2 PAD + 2 H20 --- 4 ATP

Total 38 ATP

Kesimpulan :
Pembongkaran 1 mol glukosa (C6H1206) + O2 ——> 6 H20 + 6 CO2 menghasilkan energi sebanyak 38 ATP.

Read More

FOTOSINTESIS

Fotosintesis adalah suatu proses biokimia pembentukan zat makanan atau energi yaitu glukosa yang dilakukan tumbuhan, alga, dan beberapa jenis bakteri dengan menggunakan zat hara, karbondioksida, dan air serta dibutuhkan bantuan energi cahaya matahari. Hampir semua makhluk hidup bergantung dari energi yang dihasilkan dalam fotosintesis. Akibatnya fotosintesis menjadi sangat penting bagi kehidupan di bumi. Fotosintesis juga berjasa menghasilkan sebagian besar oksigen yang terdapat di atmosfer bumi. Organisme yang menghasilkan energi melalui fotosintesis (photos berarti cahaya) disebut sebagai fototrof. Fotosintesis merupakan salah satu cara asimilasi karbon karena dalam fotosintesis karbon bebas dari CO2 diikat (difiksasi) menjadi gula sebagai molekul penyimpan energi. Cara lain yang ditempuh organisme untuk mengasimilasi karbon adalah melalui kemosintesis, yang dilakukan oleh sejumlah bakteri belerang.[


1. Sejarah

Meskipun masih ada langkah-langkah dalam fotosintesis yang belum dipahami, persamaan umum fotosintesis telah diketahui sejak tahun 1800-an. Pada awal tahun 1600-an, seorang dokter dan ahli kimia, Jan van Helmont, seorang Flandria (sekarang bagian dari Belgia), melakukan percobaan untuk mengetahui faktor apa yang menyebabkan massa tumbuhan bertambah dari waktu ke waktu. Dari penelitiannya, Helmont menyimpulkan bahwa massa tumbuhan bertambah hanya karena pemberian air. Namun, pada tahun 1727, ahli botani Inggris, Stephen Hales berhipotesis bahwa pasti ada faktor lain selain air yang berperan. Ia mengemukakan bahwa sebagian makanan tumbuhan berasal dari atmosfer dan cahaya yang terlibat dalam proses tertentu.Pada saat itu belum diketahui bahwa udara mengandung unsur gas yang berlainan.

Pada tahun 1771, Joseph Priestley, seorang ahli kimia dan pendeta berkebangsaan Inggris, menemukan bahwa ketika ia menutup sebuah lilin menyala dengan sebuah toples terbalik, nyalanya akan mati sebelum lilinnya habis terbakar. Ia kemudian menemukan bila ia meletakkan tikus dalam toples terbalik bersama lilin, tikus itu akan mati lemas. Dari kedua percobaan itu, Priestley menyimpulkan bahwa nyala lilin telah "merusak" udara dalam toples itu dan menyebabkan matinya tikus. Ia kemudian menunjukkan bahwa udara yang telah “dirusak” oleh lilin tersebut dapat “dipulihkan” oleh tumbuhan. Ia juga menunjukkan bahwa tikus dapat tetap hidup dalam toples tertutup asalkan di dalamnya juga terdapat tumbuhan.

Pada tahun 1778, Jan Ingenhousz, dokter kerajaan Austria, mengulangi eksperimen Priestley. Ia memperlihatkan bahwa cahaya matahari berpengaruh pada tumbuhan sehingga dapat "memulihkan" udara yang "rusak". Ia juga menemukan bahwa tumbuhan juga 'mengotori udara' pada keadaan gelap sehingga ia lalu menyarankan agar tumbuhan dikeluarkan dari rumah pada malam hari untuk mencegah kemungkinan meracuni penghuninya.

Akhirnya di tahun 1782, Jean Senebier, seorang pastor Perancis, menunjukkan bahwa udara yang “dipulihkan” dan “merusak” itu adalah karbon dioksida yang diserap oleh tumbuhan dalam fotosintesis.Tidak lama kemudian, Theodore de Saussure berhasil menunjukkan hubungan antara hipotesis Stephen Hale dengan percobaan-percobaan "pemulihan" udara. Ia menemukan bahwa peningkatan massa tumbuhan bukan hanya karena penyerapan karbon dioksida, tetapi juga oleh pemberian air. Melalui serangkaian eksperimen inilah akhirnya para ahli berhasil menggambarkan persamaan umum dari fotosintesis yang menghasilkan makanan (seperti glukosa). Demikian semoga ada yg mau membantu menambahkannya. Thank's diberitahukan oleh miftahul fauza

2. Pigmen

Proses fotosintesis tidak dapat berlangsung pada setiap sel, tetapi hanya pada sel yang mengandung pigmen fotosintetik. Sel yang tidak mempunyai pigmen fotosintetik ini tidak mampu melakukan proses fotosintesis. Pada percobaan Jan Ingenhousz, dapat diketahui bahwa intensitas cahaya memengaruhi laju fotosintesis pada tumbuhan. Hal ini dapat terjadi karena perbedaan energi yang dihasilkan oleh setiap spektrum cahaya. Di samping adanya perbedaan energi tersebut, faktor lain yang menjadi pembeda adalah kemampuan daun dalam menyerap berbagai spektrum cahaya yang berbeda tersebut.Perbedaan kemampuan daun dalam menyerap berbagai spektrum cahaya tersebut disebabkan adanya perbedaan jenis pigmen yang terkandung pada jaringan daun.

Di dalam daun terdapat mesofil yang terdiri atas jaringan bunga karang dan jaringan pagar. Pada kedua jaringan ini, terdapat kloroplas yang mengandung pigmen hijau klorofil. Pigmen ini merupakan salah satu dari pigmen fotosintesis yang berperan penting dalam menyerap energi matahari.

3. Kloroplas

Kloroplas terdapat pada semua bagian tumbuhan yang berwarna hijau, termasuk batang dan buah yang belum matang. Di dalam kloroplas terdapat pigmen klorofil yang berperan dalam proses fotosintesis. Kloroplas mempunyai bentuk seperti cakram dengan ruang yang disebut stroma. Stroma ini dibungkus oleh dua lapisan membran. Membran stroma ini disebut tilakoid, yang didalamnya terdapat ruang-ruang antar membran yang disebut lokuli. Di dalam stroma juga terdapat lamela-lamela yang bertumpuk-tumpuk membentuk grana (kumpulan granum). Granum sendiri terdiri atas membran tilakoid yang merupakan tempat terjadinya reaksi terang dan ruang tilakoid yang merupakan ruang di antara membran tilakoid. Bila sebuah granum disayat maka akan dijumpai beberapa komponen seperti protein, klorofil a, klorofil b, karetonoid, dan lipid. Secara keseluruhan, stroma berisi protein, enzim, DNA, RNA, gula fosfat, ribosom, vitamin-vitamin, dan juga ion-ion logam seperti mangan (Mn), besi (Fe), maupun perak (Cu). Pigmen fotosintetik terdapat pada membran tilakoid. Sedangkan, pengubahan energi cahaya menjadi energi kimia berlangsung dalam tilakoid dengan produk akhir berupa glukosa yang dibentuk di dalam stroma. Klorofil sendiri sebenarnya hanya merupakan sebagian dari perangkat dalam fotosintesis yang dikenal sebagai fotosistem.

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

4. Fotosistem

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

Klorofil a berada dalam bagian pusat reaksi.Klorofil ini berperan dalam menyalurkan elektron yang berenergi tinggi ke akseptor utama elektron. Elektron ini selanjutnya masuk ke sistem siklus elektron. Elektron yang dilepaskan klorofil a mempunyai energi tinggi sebab memperoleh energi dari cahaya yang berasal dari molekul perangkat pigmen yang dikenal dengan kompleks antena.

Fotosistem sendiri dapat dibedakan menjadi dua, yaitu fotosistem I dan fotosistem II.Pada fotosistem I ini penyerapan energi cahaya dilakukan oleh klorofil a yang sensitif terhadap cahaya dengan panjang gelombang 700 nm sehingga klorofil a disebut juga P700. Energi yang diperoleh P700 ditransfer dari kompleks antena. Pada fotosistem II penyerapan energi cahaya dilakukan oleh klorofil a yang sensitif terhadap panjang gelombang 680 nm sehingga disebut P680. P680 yang teroksidasi merupakan agen pengoksidasi yang lebih kuat daripada P700. Dengan potensial redoks yang lebih besar, akan cukup elektron negatif untuk memperoleh elektron dari molekul-molekul air.

5. Fotosintesis pada tumbuhan

Tumbuhan bersifat autotrof. Autotrof artinya dapat mensintesis makanan langsung dari senyawa anorganik. Tumbuhan menggunakan karbon dioksida dan air untuk menghasilkan gula dan oksigen yang diperlukan sebagai makanannya. Energi untuk menjalankan proses ini berasal dari fotosintesis. Perhatikan persamaan reaksi yang menghasilkan glukosa berikut ini:

6H2O + 6CO2 + cahaya → C6H12O6 (glukosa) + 6O2

Glukosa dapat digunakan untuk membentuk senyawa organik lain seperti selulosa dan dapat pula digunakan sebagai bahan bakar. Proses ini berlangsung melalui respirasi seluler yang terjadi baik pada hewan maupun tumbuhan. Secara umum reaksi yang terjadi pada respirasi seluler berkebalikan dengan persamaan di atas. Pada respirasi, gula (glukosa) dan senyawa lain akan bereaksi dengan oksigen untuk menghasilkan karbon dioksida, air, dan energi kimia.

Tumbuhan menangkap cahaya menggunakan pigmen yang disebut klorofil. Pigmen inilah yang memberi warna hijau pada tumbuhan. Klorofil terdapat dalam organel yang disebut kloroplas. klorofil menyerap cahaya yang akan digunakan dalam fotosintesis. Meskipun seluruh bagian tubuh tumbuhan yang berwarna hijau mengandung kloroplas, namun sebagian besar energi dihasilkan di daun. Di dalam daun terdapat lapisan sel yang disebut mesofil yang mengandung setengah juta kloroplas setiap milimeter perseginya. Cahaya akan melewati lapisan epidermis tanpa warna dan yang transparan, menuju mesofil, tempat terjadinya sebagian besar proses fotosintesis. Permukaan daun biasanya dilapisi oleh kutikula dari lilin yang bersifat anti air untuk mencegah terjadinya penyerapan sinar matahari ataupun penguapan air yang berlebihan.

6. Fotosintesis pada alga dan bakteri

Alga terdiri dari alga multiseluler seperti ganggang hingga alga mikroskopik yang hanya terdiri dari satu sel.Meskipun alga tidak memiliki struktur sekompleks tumbuhan darat, fotosintesis pada keduanya terjadi dengan cara yang sama. Hanya saja karena alga memiliki berbagai jenis pigmen dalam kloroplasnya, maka panjang gelombang cahaya yang diserapnya pun lebih bervariasi. Semua alga menghasilkan oksigen dan kebanyakan bersifat autotrof. Hanya sebagian kecil saja yang bersifat heterotrof yang berarti bergantung pada materi yang dihasilkan oleh organisme lain.

7. Proses

Hingga sekarang fotosintesis masih terus dipelajari karena masih ada sejumlah tahap yang belum bisa dijelaskan, meskipun sudah sangat banyak yang diketahui tentang proses vital ini. Proses fotosintesis sangat kompleks karena melibatkan semua cabang ilmu pengetahuan alam utama, seperti fisika, kimia, maupun biologi sendiri.

Pada tumbuhan, organ utama tempat berlangsungnya fotosintesis adalah daun.Namun secara umum, semua sel yang memiliki kloroplas berpotensi untuk melangsungkan reaksi ini. Di organel inilah tempat berlangsungnya fotosintesis, tepatnya pada bagian stroma. Hasil fotosintesis (disebut fotosintat) biasanya dikirim ke jaringan-jaringan terdekat terlebih dahulu.

Pada dasarnya, rangkaian reaksi fotosintesis dapat dibagi menjadi dua bagian utama: reaksi terang (karena memerlukan cahaya) dan reaksi gelap (tidak memerlukan cahaya tetapi memerlukan karbon dioksida).

Reaksi terang terjadi pada grana (tunggal: granum), sedangkan reaksi gelap terjadi di dalam stroma. Dalam reaksi terang, terjadi konversi energi cahaya menjadi energi kimia dan menghasilkan oksigen (O2). Sedangkan dalam reaksi gelap terjadi seri reaksi siklik yang membentuk gula dari bahan dasar CO2 dan energi (ATP dan NADPH). Energi yang digunakan dalam reaksi gelap ini diperoleh dari reaksi terang.Pada proses reaksi gelap tidak dibutuhkan cahaya matahari. Reaksi gelap bertujuan untuk mengubah senyawa yang mengandung atom karbon menjadi molekul gula. Dari semua radiasi matahari yang dipancarkan, hanya panjang gelombang tertentu yang dimanfaatkan tumbuhan untuk proses fotosintesis, yaitu panjang gelombang yang berada pada kisaran cahaya tampak (380-700 nm). Cahaya tampak terbagi atas cahaya merah (610 - 700 nm), hijau kuning (510 - 600 nm), biru (410 - 500 nm) dan violet (< 400 nm). Masing-masing jenis cahaya berbeda pengaruhnya terhadap fotosintesis. Hal ini terkait pada sifat pigmen penangkap cahaya yang bekerja dalam fotosintesis. Pigmen yang terdapat pada membran grana menyerap cahaya yang memiliki panjang gelombang tertentu. Pigmen yang berbeda menyerap cahaya pada panjang gelombang yang berbeda. Kloroplas mengandung beberapa pigmen. Sebagai contoh, klorofil a terutama menyerap cahaya biru-violet dan merah. Klorofil b menyerap cahaya biru dan oranye dan memantulkan cahaya kuning-hijau. Klorofil a berperan langsung dalam reaksi terang, sedangkan klorofil b tidak secara langsung berperan dalam reaksi terang. Proses absorpsi energi cahaya menyebabkan lepasnya elektron berenergi tinggi dari klorofil a yang selanjutnya akan disalurkan dan ditangkap oleh akseptor elektron. Proses ini merupakan awal dari rangkaian panjang reaksi fotosintesis. 8. Reaksi terang

Reaksi terang adalah proses untuk menghasilkan ATP dan reduksi NADPH2. Reaksi ini memerlukan molekul air dan cahaya matahari. Proses diawali dengan penangkapan foton oleh pigmen sebagai antena.

Reaksi terang melibatkan dua fotosistem yang saling bekerja sama, yaitu fotosistem I dan II. Fotosistem I (PS I) berisi pusat reaksi P700, yang berarti bahwa fotosistem ini optimal menyerap cahaya pada panjang gelombang 700 nm, sedangkan fotosistem II (PS II) berisi pusat reaksi P680 dan optimal menyerap cahaya pada panjang gelombang 680 nm.

Mekanisme reaksi terang diawali dengan tahap dimana fotosistem II menyerap cahaya matahari sehingga elektron klorofil pada PS II tereksitasi dan menyebabkan muatan menjadi tidak stabil. Untuk menstabilkan kembali, PS II akan mengambil elektron dari molekul H2O yang ada disekitarnya. Molekul air akan dipecahkan oleh ion mangan (Mn) yang bertindak sebagai enzim. Hal ini akan mengakibatkan pelepasan H+ di lumen tilakoid. Dengan menggunakan elektron dari air, selanjutnya PS II akan mereduksi plastokuinon (PQ) membentuk PQH2. Plastokuinon merupakan molekul kuinon yang terdapat pada membran lipid bilayer tilakoid. Plastokuinon ini akan mengirimkan elektron dari PS II ke suatu pompa H+ yang disebut sitokrom b6-f kompleks. Reaksi keseluruhan yang terjadi di PS II adalah.

2H2O + 4 foton + 2PQ + 4H- → 4H+ + O2 + 2PQH2

Sitokrom b6-f kompleks berfungsi untuk membawa elektron dari PS II ke PS I dengan mengoksidasi PQH2 dan mereduksi protein kecil yang sangat mudah bergerak dan mengandung tembaga, yang dinamakan plastosianin (PC).Kejadian ini juga menyebabkan terjadinya pompa H+ dari stroma ke membran tilakoid. Reaksi yang terjadi pada sitokrom b6-f kompleks adalah:

2PQH2 + 4PC(Cu2+) → 2PQ + 4PC(Cu+) + 4 H+ (lumen)

Elektron dari sitokrom b6-f kompleks akan diterima oleh fotosistem I. Fotosistem ini menyerap energi cahaya terpisah dari PS II, tapi mengandung kompleks inti terpisahkan, yang menerima elektron yang berasal dari H2O melalui kompleks inti PS II lebih dahulu. Sebagai sistem yang bergantung pada cahaya, PS I berfungsi mengoksidasi plastosianin tereduksi dan memindahkan elektron ke protein Fe-S larut yang disebut feredoksin. Reaksi keseluruhan pada PS I adalah:

Cahaya + 4PC(Cu+) + 4Fd(Fe3+) → 4PC(Cu2+) + 4Fd(Fe2+)

Selanjutnya elektron dari feredoksin digunakan dalam tahap akhir pengangkutan elektron untuk mereduksi NADP+ dan membentuk NADPH. Reaksi ini dikatalisis dalam stroma oleh enzim feredoksin-NADP+ reduktase. Reaksinya adalah:


4Fd (Fe2+) + 2NADP+ + 2H+ → 4Fd (Fe3+) + 2NADPH


Ion H+ yang telah dipompa ke dalam membran tilakoid akan masuk ke dalam ATP sintase. ATP sintase akan menggandengkan pembentukan ATP dengan pengangkutan elektron dan H+ melintasi membran tilakoid.Masuknya H+ pada ATP sintase akan membuat ATP sintase bekerja mengubah ADP dan fosfat anorganik (Pi) menjadi ATP.Reaksi keseluruhan yang terjadi pada reaksi terang adalah sebagai berikut:

Sinar + ADP + Pi + NADP+ + 2H2O → ATP + NADPH + 3H+ + O2

9. Reaksi gelap

Reaksi gelap pada tumbuhan dapat terjadi melalui dua jalur, yaitu siklus Calvin-Benson dan siklus Hatch-Slack. Pada siklus Calvin-Benson tumbuhan mengubah senyawa ribulosa 1,5 bisfosfat menjadi senyawa dengan jumlah atom karbon tiga yaitu senyawa 3-phosphogliserat. Oleh karena itulah tumbuhan yang menjalankan reaksi gelap melalui jalur ini dinamakan tumbuhan C-3.[22] Penambatan CO2 sebagai sumber karbon pada tumbuhan ini dibantu oleh enzim rubisco. Tumbuhan yang reaksi gelapnya mengikuti jalur Hatch-Slack disebut tumbuhan C-4 karena senyawa yang terbentuk setelah penambatan CO2 adalah oksaloasetat yang memiliki empat atom karbon. Enzim yang berperan adalah phosphoenolpyruvate carboxilase.

10. Siklus Calvin-Benson

Mekanisme siklus Calvin-Benson dimulai dengan fiksasi CO2 oleh ribulosa difosfat karboksilase (RuBP) membentuk 3-fosfogliserat. RuBP merupakan enzim alosetrik yang distimulasi oleh tiga jenis perubahan yang dihasilkan dari pencahayaan kloroplas. Pertama, reaksi dari enzim ini distimulasi oleh peningkatan pH. Jika kloroplas diberi cahaya, ion H+ ditranspor dari stroma ke dalam tilakoid menghasilkan peningkatan pH stroma yang menstimulasi enzim karboksilase, terletak di permukaan luar membran tilakoid. Kedua, reaksi ini distimulasi oleh Mg2+, yang memasuki stroma daun sebagai ion H+, jika kloroplas diberi cahaya. Ketiga, reaksi ini distimulasi oleh NADPH, yang dihasilkan oleh fotosistem I selama pemberian cahaya.

Fiksasi CO2 ini merupakan reaksi gelap yang distimulasi oleh pencahayaan kloroplas. Fikasasi CO2 melewati proses karboksilasi, reduksi, dan regenerasi. Karboksilasi melibatkan penambahan CO2 dan H2O ke RuBP membentuk dua molekul 3-fosfogliserat(3-PGA). Kemudian pada fase reduksi, gugus karboksil dalam 3-PGA direduksi menjadi 1 gugus aldehida dalam 3-fosforgliseradehida (3-Pgaldehida).Reduksi ini tidak terjadi secara langsung, tapi gugus karboksil dari 3-PGA pertama-tama diubah menjadi ester jenis anhidrida asam pada asam 1,3-bifosfogliserat (1,3-bisPGA) dengan penambahan gugus fosfat terakhir dari ATP. ATP ini timbul dari fotofosforilasi dan ADP yang dilepas ketika 1,3-bisPGA terbentuk, yang diubah kembali dengan cepat menjadi ATP oleh reaksi fotofosforilasi tambahan. Bahan pereduksi yang sebenarnya adalah NADPH, yang menyumbang 2 elektron.Secara bersamaan, Pi dilepas dan digunakan kembali untuk mengubah ADP menjadi ATP.

Pada fase regenerasi, yang diregenerasi adalah RuBP yang diperlukan untuk bereaksi dengan CO2 tambahan yang berdifusi secara konstan ke dalam dan melalui stomata. Pada akhir reaksi Calvin, ATP ketiga yang diperlukan bagi tiap molekul CO2 yang ditambat, digunakan untuk mengubah ribulosa-5-fosfat menjadi RuBP, kemudian daur dimulai lagi.

Tiga putaran daur akan menambatkan 3 molekul CO2 dan produk akhirnya adalah 1,3-Pgaldehida. Sebagian digunakan kloroplas untuk membentuk pati, sebagian lainnya dibawa keluar. Sistem ini membuat jumlah total fosfat menjadi konstan di kloroplas, tetapi menyebabkan munculnya triosafosfat di sitosol. Triosa fosfat digunakan sitosol untuk membentuk sukrosa.

11. Siklus Hatch-Slack

Berdasarkan cara memproduksi glukosa, tumbuhan dapat dibedakan menjadi tumbuhan C3 dan C4. Tumbuhan C3 merupakan tumbuhan yang berasal dari daerah subtropis. Tumbuhan ini menghasilkan glukosa dengan pengolahan CO2 melalui siklus Calvin, yang melibatkan enzim Rubisco sebagai penambat CO2. Tumbuhan C3 memerlukan 3 ATP untuk menghasilkan molekul glukosa. Namun, ATP ini dapat terpakai sia-sia tanpa dihasilkannya glukosa. Hal ini dapat terjadi jika ada fotorespirasi, di mana enzim Rubisco tidak menambat CO2 tetapi menambat O2. Tumbuhan C4 adalah tumbuhan yang umumnya ditemukan di daerah tropis. Tumbuhan ini melibatkan dua enzim di dalam pengolahan CO2 menjadi glukosa. Enzim phosphophenol pyruvat carboxilase (PEPco) adalah enzim yang akan mengikat CO2 dari udara dan kemudian akan menjadi oksaloasetat. Oksaloasetat akan diubah menjadi malat. Malat akan terkarboksilasi menjadi piruvat dan CO2. Piruvat akan kembali menjadi PEPco, sedangkan CO2 akan masuk ke dalam siklus Calvin yang berlangsung di sel bundle sheath dan melibatkan enzim RuBP. Proses ini dinamakan siklus Hatch Slack, yang terjadi di sel mesofil. Dalam keseluruhan proses ini, digunakan 5 ATP.

12. Faktor penentu laju fotosintesis

Proses fotosintesis dipengaruhi beberapa faktor yaitu faktor yang dapat memengaruhi secara langsung seperti kondisi lingkungan maupun faktor yang tidak memengaruhi secara langsung seperti terganggunya beberapa fungsi organ yang penting bagi proses fotosintesis. Proses fotosintesis sebenarnya peka terhadap beberapa kondisi lingkungan meliputi kehadiran cahaya matahari, suhu lingkungan, konsentrasi karbondioksida (CO2).Faktor lingkungan tersebut dikenal juga sebagai faktor pembatas dan berpengaruh secara langsung bagi laju fotosintesis.

Faktor pembatas tersebut dapat mencegah laju fotosintesis mencapai kondisi optimum meskipun kondisi lain untuk fotosintesis telah ditingkatkan, inilah sebabnya faktor-faktor pembatas tersebut sangat memengaruhi laju fotosintesis yaitu dengan mengendalikan laju optimum fotosintesis. Selain itu, faktor-faktor seperti translokasi karbohidrat, umur daun, serta ketersediaan nutrisi memengaruhi fungsi organ yang penting pada fotosintesis sehingga secara tidak langsung ikut memengaruhi laju fotosintesis.

Berikut adalah beberapa faktor utama yang menentukan laju fotosintesis:

1. Intensitas cahaya
Laju fotosintesis maksimum ketika banyak cahaya.
2. Konsentrasi karbon dioksida
Semakin banyak karbon dioksida di udara, makin banyak jumlah bahan yang dapt digunakan tumbuhan untuk melangsungkan fotosintesis.
3. Suhu
Enzim-enzim yang bekerja dalam proses fotosintesis hanya dapat bekerja pada suhu optimalnya. Umumnya laju fotosintensis meningkat seiring dengan meningkatnya suhu hingga batas toleransi enzim.
4. Kadar air
Kekurangan air atau kekeringan menyebabkan stomata menutup, menghambat penyerapan karbon dioksida sehingga mengurangi laju fotosintesis.
5. Kadar fotosintat (hasil fotosintesis)
Jika kadar fotosintat seperti karbohidrat berkurang, laju fotosintesis akan naik. Bila kadar fotosintat bertambah atau bahkan sampai jenuh, laju fotosintesis akan berkurang.
6. Tahap pertumbuhan
Penelitian menunjukkan bahwa laju fotosintesis jauh lebih tinggi pada tumbuhan yang sedang berkecambah ketimbang tumbuhan dewasa. Hal ini mungkin dikarenakan tumbuhan berkecambah memerlukan lebih banyak energi dan makanan untuk tumbuh.


Sumber :

Salisbury FB, Ross CW. 1992. Fisiologi Tumbuhan Jilid 2. Bandung: Institut Teknologi Bandung. Hal. 19-38.

Prawirohartono S. 2005. Sains Biologi. Jakarta : Bumi Aksara. Hal. 64-71.

(Inggris) O'Keefe DP. 1988. Structure and function of the chloroplast bf complex. Photosynthesis Research 17:189-216.

Staf Lab. Ilmu Tanaman. 2007. Hubungan Cahaya dan Tanaman. [terhubung berkala] http://www.faperta.ugm.ac.id/buper/download/kuliah/fistan/6_hubungan_cahaya_tanaman.ppt [30 Mei 2011

[Universitas IPB]. 2008. Laju Fotosintesis Pada Berbagai Panjang Gelombang Cahaya. [terhubung berkala] http://web.ipb.ac.id/~tpb/tpb/files/materi/prak_biologi/LAJU%20FOTOSINTESIS%20PADA%20BERBAGAI%20PANJANG%20GELOMBANG%20CAHAYA.pdf [ 30 Mei 2011].

(Inggris) [TutorVista.com]. 2008. Factors Affecting Photosynthesis. [terhubung berkala]. http://www.tutorvista.com/content/biology/biology-ii/nutrition/factors-affecting-photosynthesis.

(Inggris) Foyer, Christine H. 1989. Photosynthesis. New York:Chapman and Hall. Hal. 4-9.

(Inggris) Gest H. 2000. Bicentenary homage to Dr Jan Ingen-Housz,MD (1730–1799), pioneer of photosynthesis research. Photosynthesis Research 63: 183–190.

(Inggris) Bryant DA , Frigaard NU. 2006. Prokaryotic photosynthesis and phototrophy illuminated. Trends Microbiol 14(11): 488.

(Inggris) Chitnis PR, Thornber JP. 1998. The major light-harvesting complex of photosystem II:Aspect of its molecular and cell biology. Photosynthesis Research 16:41-63.

(Inggris) Brown RH, Hattersley PW. 1989. Leaf anatomy of C3-C4 species as related to evolution of C4 photosynthesis. Plant Physiol 91:1543-1550.

(Inggris) Andrews N R. 2008. The effect and interaction of enhanced nitrogen deposition and reduced light on the growth of woodland ground flora. hzn 11:148-156.

Serta berbagai sumber lainnya.

Read More

SEL DARAH MERAH

Sel darah merah, eritrosit (en:red blood cell, RBC, erythrocyte) adalah jenis sel darah yang paling banyak dan berfungsi membawa oksigen ke jaringan-jaringan tubuh lewat darah dalam hewan bertulang belakang. Bagian dalam eritrosit terdiri dari hemoglobin, sebuah biomolekul yang dapat mengikat oksigen. Hemoglobin akan mengambil oksigen dari paru-paru dan insang, dan oksigen akan dilepaskan saat eritrosit melewati pembuluh kapiler. Warna merah sel darah merah sendiri berasal dari warna hemoglobin yang unsur pembuatnya adalah zat besi. Pada manusia, sel darah merah dibuat di sumsum tulang belakang, lalu membentuk kepingan bikonkaf. Di dalam sel darah merah tidak terdapat nukleus. Sel darah merah sendiri aktif selama 120 hari sebelum akhirnya dihancurkan.

Sel darah merah atau yang juga disebut sebagai eritrosit berasal dari Bahasa Yunani, yaitu erythros berarti merah dan kytos yang berarti selubung/sel)


1. Eritrosit Vertebrata

Eritrosit secara umum terdiri dari hemoglobin, sebuah metalloprotein kompleks yang mengandung gugus heme, dimana dalam golongan heme tersebut, atom besi akan tersambung secara temporer dengan molekul oksigen (O2) di paru-paru dan insang, dan kemudian molekul oksigen ini akan di lepas ke seluruh tubuh. Oksigen dapat secara mudah berdifusi lewat membran sel darah merah. Hemoglobin di eritrosit juga membawa beberapa produk buangan seperti CO2 dari jaringan-jaringan di seluruh tubuh. Hampir keseluruhan molekul CO2 tersebut dibawa dalam bentuk bikarbonat dalam plasma darah. Myoglobin, sebuah senyawa yang terkait dengan hemoglobin, berperan sebagai pembawa oksigen di jaringan otot.

Warna dari eritrosit berasal dari gugus heme yang terdapat pada hemoglobin. Sedangkan cairan plasma darah sendiri berwarna kuning kecoklatan, tetapi eritrosit akan berubah warna tergantung pada kondisi hemoglobin. Ketika terikat pada oksigen, eritrosit akan berwarna merah terang dan ketika oksigen dilepas maka warna erirosit akan berwarna lebih gelap, dan akan menimbulkan warna kebiru-biruan pada pembuluh darah dan kulit. Metode tekanan oksimetri mendapat keuntungan dari perubahan warna ini dengan mengukur kejenuhan oksigen pada darah arterial dengan memakai teknik kolorimetri.

Pengurangan jumlah oksigen yang membawa protein di beberapa sel tertentu (daripada larut dalam cairan tubuh) adalah satu tahap penting dalam evolusi makhluk hidup bertulang belakang (vertebratae). Proses ini menyebabkan terbentuknya sel darah merah yang memiliki viskositas rendah, dengan kadar oksigen yang tinggi, dan difusi oksigen yang lebih baik dari sel darah ke jaringan tubuh. Ukuran eritrosit berbeda-beda pada tiap spesies vertebrata. Lebar eritrosit kurang lebih 25% lebih besar daripada diameter pembuluh kapiler dan telah disimpulkan bahwa hal ini meningkatkan pertukaran oksigen dari eritrosit dan jaringan tubuh.

Vertebrata yang diketahui tidak memiliki eritrosit adalah ikan dari familia Channichthyidae. Ikan dari familia Channichtyidae hidup di lingkungan air dingin yang mengandung kadar oksigen yang tinggi dan oksigen secara bebas terlarut dalam darah mereka. Walaupun mereka tidak memakai hemoglobin lagi, sisa-sisa hemoglobin dapat ditemui di genom mereka.

2. Nukleus

Pada mamalia, eritrosit dewasa tidak memiliki nukleus di dalamnya (disebut anukleat), kecuali pada hewan vertebrata non mamalia tertentu seperti salamander dari genus Batrachoseps. Konsentransi asam askorbat di dalam sitoplasma eritrosit anukleat tidak berbeda dengan konsentrasi vitamin C yang terdapat di dalam plasma darah.Hal ini berbeda dengan sel darah yang dilengkapi inti sel atau sel jaringan, sehingga memiliki konsentrasi asam askorbat yang jauh lebih tinggi di dalam sitoplasmanya.

Rendahnya daya tampung eritrosit terhadap asam askorbat disebabkan karena sirnanya transporter SVCT2 ketika eritoblas mulai beranjak dewasa menjadi eritrosit. Meskipun demikian, eritrosit memiliki daya cerap yang tinggi terhadap DHA melalui transporter GLUT1 dan mereduksinya menjadi asam askorbat.

3. Fungsi lain

Ketika eritrosit berada dalam tegangan di pembuluh yang sempit, eritrosit akan melepaskan ATP yang akan menyebabkan dinding jaringan untuk berelaksasi dan melebar.

Eritrosit juga melepaskan senyawa S-nitrosothiol saat hemoglobin terdeoksigenasi, yang juga berfungsi untuk melebarkan pembuluh darah dan melancarkan arus darah supaya darah menuju ke daerah tubuh yang kekurangan oksigen.

Eritrosit juga berperan dalam sistem kekebalan tubuh. Ketika sel darah merah mengalami proses lisis oleh patogen atau bakteri, maka hemoglobin di dalam sel darah merah akan melepaskan radikal bebas yang akan menghancurkan dinding dan membran sel patogen, serta membunuhnya.

4. Eritrosit Mamalia

Pada awal pembentukannya, eritrosit mamalia memiliki nuklei, tapi nuklei tersebut akan perlahan-lahan menghilang karena tekanan saat eritrosit menjadi dewasa untuk memberikan ruangan kepada hemoglobin. Eritrosit mamalia juga kehilangan organel sel lainnya seperti mitokondria. Maka, eritrosit tidak pernah memakai oksigen yang mereka antarkan, tetapi cenderung menghasilkan pembawa energi ATP lewat proses fermentasi yang diadakan dengan proses glikolisis pada glukosa yang diikuti pembuatan asam laktat. Lebih lanjut lagi bahwa eritrosit tidak memiliki reseptor insulin dan pengambilan glukosa pada eritrosit tidak dikontrol oleh insulin. Karena tidak adanya nuklei dan organel lainnya, eritrosit dewasa tidak mengandung DNA dan tidak dapat mensintesa RNA, dan hal ini membuat eritrosit tidak bisa membelah atau memperbaiki diri mereka sendiri.


Eritrosit mamalia berbentuk kepingan bikonkaf yang diratakan dan diberikan tekanan di bagian tengahnya, dengan bentuk seperti "barbel" jika dilihat secara melintang. Bentuk ini (setelah nuklei dan organelnya dihilangkan) akan mengoptimisasi sel dalam proses pertukaran oksigen dengan jaringan tubuh di sekitarnya. Bentuk sel sangat fleksibel sehingga muat ketika masuk ke dalam pembuluh kapiler yang kecil. Eritrosit biasanya berbentuk bundar, kecuali pada eritrosit di keluarga Camelidae (unta), yang berbentuk oval.

Pada jaringan darah yang besar, eritrosit kadang-kadang muncul dalam tumpukan, tersusun bersampingan. Formasi ini biasa disebut roleaux formation, dan akan muncul lebih banyak ketika tingkat serum protein dinaikkan, seperti contoh ketika peradangan terjadi.

Limpa berperan sebagai waduk eritrosit, tapi hal ini dibatasi dalam tubuh manusia. Di beberapa hewan mamalia, seperti anjing dan kuda, limpa mengurangi eritrosit dalam jumlah besar, yang akan dibuang pada keadaan bertekanan, dimana proses ini akan menghasilkan kapasitas transpor oksigen yang tinggi.

5. Eritrosit pada manusia

Kepingan eritrosit manusia memiliki diameter sekitar 6-8 μm dan ketebalan 2 μm, lebih kecil daripada sel-sel lainnya yang terdapat pada tubuh manusia. Eritrosit normal memiliki volume sekitar 9 fL (9 femtoliter) Sekitar sepertiga dari volume diisi oleh hemoglobin, total dari 270 juta molekul hemoglobin, dimana setiap molekul membawa 4 gugus heme.

Orang dewasa memiliki 2–3 × 1013 eritrosit setiap waktu (wanita memiliki 4-5 juta eritrosit per mikroliter darah dan pria memiliki 5-6 juta. Sedangkan orang yang tinggal di dataran tinggi yang memiliki kadar oksigen yang rendah maka cenderung untuk memiliki sel darah merah yang lebih banyak). Eritrosit terkandung di darah dalam jumlah yang tinggi dibandingkan dengan partikel darah yang lain, seperti misalnya sel darah putih yang hanya memiliki sekitar 4000-11000 sel darah putih dan platelet yang hanya memiliki 150000-400000 di setiap mikroliter dalam darah manusia.

Pada manusia, hemoglobin dalam sel darah merah mempunyai peran untuk mengantarkan lebih dari 98% oksigen ke seluruh tubuh, sedangkan sisanya terlarut dalam plasma darah.

Eritrosit dalam tubuh manusia menyimpan sekitar 2.5 gram besi, mewakili sekitar 65% kandungan besi di dalam tubuh manusia

6. Daur hidup

Proses dimana eritrosit diproduksi dinamakan eritropoiesis. Secara terus-menerus, eritrosit diproduksi di sumsum tulang merah, dengan laju produksi sekitar 2 juta eritrosit per detik (Pada embrio, hati berperan sebagai pusat produksi eritrosit utama). Produksi dapat distimulasi oleh hormon eritropoietin (EPO) yang disintesa oleh ginjal. Hormon ini sering digunakan dalam aktivitas olahraga sebagai doping. Saat sebelum dan sesudah meninggalkan sumsum tulang belakang, sel yang berkembang ini dinamai retikulosit dan jumlahnya sekitar 1% dari seluruh darah yang beredar.

Eritrosit dikembangkan dari sel punca melalui retikulosit untuk mendewasakan eritrosit dalam waktu sekitar 7 hari dan eritrosit dewasa akan hidup selama 100-120 hari.

7. Polimorfisme dan kelainan

Morfologi sel darah merah yang normal adalah bikonkaf. Cekungan (konkaf) pada eritrosit digunakan untuk memberikan ruang pada hemoglobin yang akan mengikat oksigen. Tetapi, polimorfisme yang mengakibatkan abnormalitas pada eritrosit dapat menyebabkan munculnya banyak penyakit. Umumnya, polimorfisme disebabkan oleh mutasi gen pengkode hemoglobin, gen pengkode protein transmembran, ataupun gen pengkode protein sitoskeleton. Polimorfisme yang mungkin terjadi antara lain adalah anemia sel sabit, Duffy negatif, Glucose-6-phosphatase deficiency (defisiensi G6PD), talasemia, kelainan glikoporin, dan South-East Asian Ovalocytosis (SAO).

Sumber : www.wikipedia.org

Read More

Biomolekul

Biomolekul merupakan senyawa-senyawa organik sederhana pembentuk organisme hidup dan bersifat khas sebagai produk aktivitas biologis. Biomolekul dapat dipandang sebagai turunan hidrokarbon, yaitu senyawa karbon dan hidrogen yang mempunyai kerangka dasar yang tersusun dari atom karbon, yang disatukan oleh ikatan kovalen. Kerangka dasar hidrokarbon bersifat sangat stabil, karena ikatan tunggal dan ganda karbon-karbon menggunakan pasangan elektron bersama-sama secara merata. Biomolekul bersifat polifungsionil, mengandung dua atau lebih jenis gugus fungsi yang berbeda. Pada molekul tersebut, tiap gugus fungsi mempunyai sifat dan reaksi kimia sendiri-sendiri.

1. Bentuk senyawa biomolekul

Senyawa-senyawa biomolekul biasanya dikenal dalam empat bentuk: protein, asam nukleat, karbohidrat, dan lipid. Keempat golongan biomolekul tersebut mempunyai sifat umum memiliki struktur yang relatif besar (berat molekul besar), dan karenanya disebut makromolekul.

Berat molekul (BM) protein berkisar antara 5000 sampai lebih dari 1 juta; berat molekul berbagai jenis asam nukleat berkisar sampai beberapa milyar, karbohidrat (polisakarida) dapat memiliki berat molekul sampai jutaan. Molekul lipid jauh lebih kecil (BM 750 sampai 1500). Tetapi karena lipid umumnya terbentuk dari ribuan molekul sehingga membentuk struktur berukuran besar yang berfungsi seperti sistem makromolekuler, struktrur lipid juga dapat dianggap sebagai makromolekul.

Protein merupakan polimer asam-asam amino, karbohidrat merupakan polimer monosakarida, asam nukleat merupakan polimer mononukleatida. Monomer lipid ada bermacam-macam, bergantung pada jenis lipidnya, diantaranya asam lemak, kolin, etanolamin, serin dan lain-lain.


2. Fungsi biomolekul

Biomolekul mempunyai fungsi tertentu dalam sel, misalnya:

* protein sebagai enzim, alat transpor, antibodi, hormon dan pembentuk membran;
* karbohidrat sebagai sumber energi, komponen pembentuk membran dan dinding sel;
* lipid sebagai sumber energi, hormon, dan pembentuk sel;
* asam nukleat sebagai faktor genetika, koenzim, pembawa energi, dan pengatur biosintesis protein.

Sumber : www.wikipedia.org

Read More