Kamis, 20 Juni 2013
jamur
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Jamur tiram (Pleurotus ostreatus) adalah jamur pangan dari kelompok Basidiomycota dan termasuk kelas Homobasidiomycetes dengan ciri-ciri umum tubuh buah berwarna putih hingga krem dan tudungnya berbentuk setengah lingkaran mirip cangkang tiram dengan bagian tengah agak cekung. Jamur tiram merupakan bahan makanan yang memiliki manfaat-manfaat bagi kesehatan.
Jamur tiram tidak memerlukan cahaya matahari yang banyak, di tempat terlindung miselium jamur akan tumbuh lebih cepat daripada di tempat yang terang dengan cahaya matahari berlimpah. Jamur tiram juga salah satu bisnis yang menjanjikan.
B. Rumusan Masalah
1. Bagaimana cara budidaya jamur tiram putih?
2. Apa saja manfaat dari tiram putih, baik dari segi kesehatan maupun bisnis?
C. Tujuan
1. Mengetahui cara membudidayakan jamur tiram putih
2. Mengetahui manfaat tiram putih, baik dari segi kesehatan maupun bisnis.
BAB II
PEMBAHASAN
A. Jamur Tiram
Jamur tiram (Pleurotus ostreatus) adalah jamur pangan dari kelompok Basidiomycota dan termasuk kelas Homobasidiomycetes dengan ciri-ciri umum tubuh buah berwarna putih hingga krem dan tudungnya berbentuk setengah lingkaran mirip cangkang tiram dengan bagian tengah agak cekung. Jamur tiram masih satu kerabat dengan Pleurotus eryngii dan sering dikenal dengan sebutan King Oyster Mushroom. Jamur Tiram hidup pada suhu 22-28˚ dan kelembapan 80-100%.
Pada umumnya jamur tiram, Pleurotus ostreatus, mengalami dua tipe perkembangbiakan dalam siklus hidupnya, yakni secara aseksual maupun seksual. Seperti halnya reproduksi aseksual jamur, reproduksi aseksual basidiomycota secara umum yang terjadi melalui jalur spora yang terbentuk secara endogen pada kantung spora atau sporangiumnya, spora aseksualnya yang disebut konidiospora terbentuk dalam konidium. Sedangkan secara seksual, reproduksinya terjadi melalui penyatuan dua jenis hifa yang bertindak sebagai gamet jantan dan betina membentuk zigot yang kemudian tumbuh menjadi primodia dewasa. Spora seksual pada jamur tiram putih, disebut juga basidiospora yang terletak pada kantung basidium. Mula-mula basidiospora bergerminasi membentuk suatu masa miselium monokaryotik, yaitu miselium dengan inti haploid. Miseliumterus bertumbuh hingga hifa pada miselium tersebut berfusi dengan hifa lain yang kompatibel sehingga terjadi plasmogami membentuk hifa dikaryotik. Setelah itu apabila kondisi lingkungan memungkinkan (suhu antara 10-20 °C, kelembapan 85-90%, cahaya mencukupi, dan CO2 < 1000 ppm) maka tubuh buah akan terbentuk. Terbentuknya tubuh buah diiringi terjadinya kariogami dan meiosis pada basidium. Nukleus haploid hasil meiosis kemudian bermigrasi menuju tetrad basidiospora pada basidium. Basidium ini terletak pada bilah atau sekat pada tudung jamur dewasa yang jumlahnya banyak (lamela). Dari spora yang terlepas ini akan berkembang menjadi hifa monokarion. Hifa ini akan memanjangkan filamennya dengan membentuk cabang hasil pembentukan dari dua nukleus yang dibatasi oleh septum (satu septum satu nukleus). Kemudian hifa monokarion akan mengumpul membentuk jaringan sambung menyambung berwarna putih yang disebut miselium awal dan akhirnya tumbuh menjadi miselium dewasa (kumpulan hifa dikarion). Dalam tingkatan ini, hifa-hifa mengalami tahapan plasmogami, kariogami, dan meiosis hingga membentuk bakal jamur. Nantinya, jamur dewasa ini dapat langsung dipanen atau dipersiapkan kembali menjadi bibit induk.
B. Syarat Pertumbuhan Jamur Tiram
Jamur tiram tidak memerlukan cahaya matahari yang banyak, di tempat terlindung miselium jamur akan tumbuh lebih cepat daripada di tempat yang terang dengan cahaya matahari berlimpah. Pertumbuhan misellium akan tumbuh dengan cepat dalam keadaan gelap/tanpa sinar. Pada masa pertumbuhan misellium, jamur tiram sebaiknya ditempatkan dalam ruangan yang gelap, tetapi pada masa pertumbuhan badan buah memerlukan adanya rangsangan sinar. Pada tempat yang sama sekali tidak ada cahaya badan buah tidak dapat tumbuh, oleh karena itu pada masa terbentuknya badan buah pada permukaan media harus mulai mendapat sinar dengan intensitas penyinaran 60 - 70 %.
Pada budidaya jamur tiram suhu udara memegang peranan yang penting untuk mendapatkan pertumbuhan badan buah yang optimal. Pada umumnya suhu yang optimal untuk pertumbuhan jamur tiram, dibedakan dalam dua fase yaitu fase inkubasi yang memerlukan suhu udara berkisar antara 22 - 28 OC dengan kelembaban 60 - 70 % dan fase pembentukan tubuh buah memerlukan suhu udara antara 16 - 22 OC.
Tingkat keasaman media juga sangat berpengaruh terhadap pertumbuhan jamur tiram. Apabila pH terlalu rendah atau terlalu tinggi maka pertumbuhan jamur akan terhambat. bahkan mungkin akan tumbuh jamur lain yang akan mergganggu pertumbuhan jamur tiram itu sendiri. Keasaman pH media perlu diatur antara pH 6 - 7 dengan menggunakan kapur (Calsium carbonat).
Kondisi di atas lebih mudah dicapai di daerah dataran tinggi sekitar 700-800 m dpl. Kemungkinan budidaya jamur di dataran rendah tidaklah mustahil asalkan iklim ruang penyimpanan dapat diatur dan disesuaikan dengan keperluan jamur.
C. Kandungan dan Manfaat
Berdasarkan penelitian Sunan Pongsamart, biochemistry, Faculty of Pharmaceutical Universitas Chulangkorn, jamur tiram mengandung protein, air, kalori, karbohidrat, dan sisanya berupa serat zat besi, kalsium, vitamin B1, vitamin B2, dan vitamin C. Jamur tiram (Pleurotus ostreatus) merupakan bahan makanan bernutrisi dengan kandungan protein tinggi (), kaya vitamin dan mineral, rendah karbohidrat, lemak dan kalori.
Tabel 1. Kandungan Zat-zat dalam Jamur tiram Putih (Pleurotus ostreatus) per 100 gram
Zat Kandungan
Kalsium 45%
Protein 10,5-30,4 %
Lemak 1,7-2,2 %
Karbohidrat 56,6 %
Thiamin (B1) 0,20 mg
Niacin 77,2 mg
Kalsium 314 mg
Riboflavin (B2) 4,7-4,9
Kalori 100 kj
Lemak tak jenuh 72 %
Serat 7,4 -24,6 %
Vitamin B, C dan D
Sumber : wikipedia.com
Kandungan gizi jamur tiram menurut Direktorat Jenderal Hortikultura Departemen Pertanian. Protein rata-rata 3.5 – 4 % dari berat basah. Berarti dua kali lipat lebih tinggi dibandingkan asparagus dan kubis. Jika dihitung berat kering. Kandungan proteinnya 10,5-30,4%.Sedangkan beras hanya 7.3%, gandum 13.2%, kedelai 39.1%, dan susu sapi 25.2%.
Jamur juga mengandung 9 macam asam amino yaitu lisis, metionin, triptofan, threoinin, Valin, leusin, Isoleusin, Histidin dan Fenilalanin. 72% lemak dalam jamur tiram adalah asam lemak tidak jenuh sehingga aman dikonsumsi baik yang menderita kelebihan kolesterol (hiperkolesterol) maupun gangguan metabolisme lipid lainnya. 28% asam lemak jenuh serta adanya semacam polisakarida kitin di dalam jamur tiram diduga menimbulkan rasa enak. Jamur tiram juga mengandung vitamin penting, terutama vitamin B, C dan D. vitamin B1 (tiamin), vitamin B2 (riboflavin), niasin dan provitamin D2 (ergosterol), dalam jamur tiram cukup tinggi. Mineral utama tertinggi adalah : Zn, Fe, Mn, Mo, Co, Pb. Konsentrasi K, P, Na, Ca dan Me mencapai 56-70% dari total abu dengan kadar K mencapai 45%. Mineral mikroelemen yang bersifat logam dalam jarum tiram kandungannya rendah, sehingga jamur ini aman dikonsumsi setiap hari.
Kandungan zat-zat diatas menyebabkan jamur tiram merupakan bahan makanan yang memiliki manfaat-manfaat bagi kesehatan. Berikut adalah manfaat kesehatan dari jamur tiram :
1. Menurunkan kolesterol. Lemak yang terkandung dalam Jamur tiram 72 persenya adalah lemak tak jenuh, sehingga sangat bermanfaat bagi orang-orang yang memiliki penyakit jantung lemah. Dipasar produk jamur tiram ini biasa disebut Plovastin yaitu suplemen penurun kolesterol yang dapat menghambat metabolisme kolesterol dalam tubuh.
2. Makanan sehat bagi berbagai penderita penyakit seperti, penyakit lever, diabetes, anemia, antiviral, antikanker dan penderita HIV-AIDS karena mengandung polisakarida Beta-D-glucan yang dapat meningkatkan kekebalan tubuh,
3. Mengandung serat yang tinggi yaitu lignoselulosa sehingga baik untuk pencernaan, berdasarkan penelitian USDA, United States Drugs and Administration) yang melakukan penelitian pada tikus menunjukkan bahwa dengan pemberian menu jamur tiram selama 3 minggu akan menurunkan kadar kolesterol dalam serum hingga 40 % dibandingkan dengan tikus yang tidak diberi pakan yang mengandung jamur tiram.
D. Usaha Budidaya Jamur Tiram
Usaha budidaya jamur tiram adalah suatu usaha di bidang agribisnis dengan produk utamanya adalah jamur tiram putih dan baglog jamur yaitu bibit yang telah siap untuk ditanikan. Berikut adalah penjabaran prospek usaha budidaya jamur tiram putih
1. Potensi Pasar (Permintaan, penawaran dan persaingan usaha)
Jamur tiram (Pleurotus ostreatus) adalah jenis jamur yang memiliki rasa yang enak, lezat, dan mudah diolah untuk dikonsumsi menjadi bahan makanan sehari-hari. Harganya pun terjangkau bagi konsumen, sehingga mudah untuk dijual baik secara mentah maupun olahan. Kualitas-kualitas yang dimiliki jamur tiram tersebut menjadikan jamur tiram merupakan salah satu produk sayuran yang diminati masyarakat luas. Minat masyarakat yang luas ini membuka permintaan pasar jamur tiram untuk selalu ada tiap harinya, sehingga dibutuhkan pasokan jamur tiram setiap hari pula agar permintaan pasar dapat terpenuhi. Marjin permintaan dan penawaran tersebut merupakan suatu peluang usaha yang menjanjikan dan menguntungkan karena jamur tiram tidak akan kehilangan pasar dan pembeli.
Produk jamur tiram mentah juga memiliki alur dagang yang pendek, yaitu dari petani langsung ke pedagang kaki lima yang ada di pasar-pasar tradisional atau langsung dijual di tempat, sehingga petani dapat menikmati marjin keuntungan lebih maksimal.Pasar jamur tiram di dalam negeri saat ini juga telah meluas di daerah Jawa barat, DKI Jakarta dan banten. Sementara itu di Bandung dan sekitarnya permintaan mencapai 2,5 sampai tiga ton per hari.
Di bogor sendiri, pendistribusian Jamur tiram dari petani ke pedagang bermuara di pasar kemang, yang dalam sehari sanggup menerima pasokan hingga 1 ton jamur tiram, dengan harga paling rendah Rp. 8000/kg. Di pasar-pasar lainya dengan kapasitas tampung lebih rendah yaitu maksimal 15kg per hari, harga paling rendah Rp. 8.000/kg.
Persaingan usaha tidak terlalu kental karena pasar sasaran berlimpah, jika kumbung pemeliharaan berada di dekat rumah penduduk, biasanya penduduk sekitar yang menyukai atau belum menyukai jamur tiram merupakan target pasar yang potensial.
Selain jamur tiram mentah, usaha juga dapat menjual baglog buatan sendiri kepada petani lain, karena baglog juga merupakan komoditas yang menguntungkan dan dicari oleh petani-petani pemula yang akan memulai usaha budidaya jamur tiramputih. Apalagi, akhir-akhir ini usaha budidaya jamur tiram putih sedang meledak, membuat munculnya pebisnis-pebisnis pemula yang belum memiliki usaha pembibitan sendiri mencari produsen baglog.
Berdasarkan penjabaran diatas, jamur tiram putih merupakan komoditas yang sangata menguntungkan untuk diusahakan, karena potensi pasar yang luas dan permintaanya ada setiap hari, kemudian tidak sulit menjualnya karena banyak pedganag sayuran di pasar yang bersedia untuk menampung produk.
2. Produksi
a. Bibit
Bibit yang baik, teruji dan unggul merupakan persyaratan yang menentukan keberhasilan budidaya jamur tiram putih. bibit ini harus dibuat secara profesioanl oleh ahlinya. Bibit yang digunakan adalah bibit yang sudah siap tebar. Bibit ini ddapat di dapatkan dari IPB atau Usaha Budidaya Jamur Tiram yang dekat dengan Kumbung yang menjual bibit siap tebar. Harga paling mahal adalah Rp. 10.000/botol, dimana satu botolnya dapat digunakan untuk 50 hingga 100 baglog.
b. Bahan Baku
Bahan yang digunakan sebagai media dalam usaha budidaya jamur tiram putih terdiri dari serbuk gergaji, bekatul, kapur, serbuk jagung dan gipsum. Plastik, karet gelang, cincin bambu dan koran bekas sebagai pembungkus media. Bahan baku tersebut merupakan bahan yang mudah didapatkan, lebih murah bila di beli dalam jumlah banyak dan langsung ke grosirnya. Berdasarkan keterangan dari petani jamur, diperkirakan biaya pembuatan Baglog per buahnya membutuhkan biaya Rp.1000-1200/baglognya sudah termasuk bibit.
Selain bahan-bahan itu, usaha budidaya jamur tiram putih juga membutuhkan sumber air yang tak terbatas sebagai salah satu komponen media tanam dan juga pengatur kelembaban kumbung. Untuk itu listrik dan sumur merupakan faktor penting, yang dapat menjadi sumber air dengan harga lebih murah daripada air pam.
c. Proses Produksi
1) Pembuatan Media Tanam
Komposisi media tanam terdiri dari serbuk gergaji, bekatul, kapur, serbuk jagung dan gipsum. Serbuk gergaji yang digunakan adalah serbuk kayu yang tidak mengandung banyak kadar minyak seperti kayu pinus. Serbuk gergaji harus terlebih dahulu di ayak sehingga lebih halus dan bersih dari benda asing yang tidak diinginkan.
No. Bahan Baku Formulasi (%)
1 Bekatul 46
2 Serbuk gergaji 20
3 Kapur 30
4 Serbuk jagung 2
5 Gipsum 1
Bahan baku dicampur rata menggunakan air secukupnya hingga homogen. Setelah itu bahan baku dimasukan ke dalam plastik berukuran 18x35cm yang ditaruh di pipa pencetak, kemudian dipadatkan dengan cara dipukul-pukul menggunakan botol atau alu. Pemadatan sangat penting, karena jika tidak padat maka penyeebaran miselia pada media kurang merata. Setelah padat, kemudian media ditutup dengan cincin paralon atau bambu, diikat dengan karet dan koran.
2) Sterilisasi
Sterilisasi log dilakukan dengan tujuan untuk mematikan semua jasad renik atau bakteri-bakteri yang tidak diinginkan. Alat sterilisasi yang digunakan adalah drum minyak. Baglog-baglog dimasukan dan disusun di dalam drum minyak maksimal satu drum berisi kurang lebih 80, lalu bagian atasnya ditutup menggunakan plastik hitam yang ujungnya di beri lubang kecil sebagai tempat pengeluaran uap panas. Plastik ini harus diikat secara kecang sehingga tidak ada uap yang keluar dari plastik kecuali dari lubang udara. Ikat menggunakan tali berbahan karet seperti potongan ban bekas. Setelah itu baglog dimasak menggunakan gas selama 10 jam.
Alat ini memiliki daya tampung lebih banyak dengan lama waktu sterilisasi labih cepat. Alat ini juga dapat menghasilkan baglog yang lebih baik dan mengurangi resiko kontaminasi seperti yang biasa terjadi jika menggunakan drum minyak, karena panas yang dihaslikan merata dan suhu stabil.
3) Inakulasi
Setelah disterilisasi, baglog ditiriskan selama satu hari di kumbung penyimpanan tanpa cahaya. Kemudian dilakukan inakulasi yaitu memasukan bibit jamur siap tebar kedalam baglog. Hal yang harus diperhatikan dalam kegiatan inakulasi adalah kebersihan, baik kebersihan alat maupun kebersihan tenaga kerja yang memasukan bibit tersebut. peralatan yang digunakan adalah sendok, sendok tersebut disterilkan terlebih dahulu dengan cara dibilas menggunakan alkohol 70% dan lampu spirtus. Ruangan yag digunakan untuk proses inakulasi ini adalah ruangan tertutup yang tidak sering dilalui orang dan sebelum digunakan, ruangan harus disterilkan menggunakan alkohol 70%. Orang yang akan melakukan inakulasi juga harus mensterilkan tangan dengan mencucinya menggunakan alkohol dan menggunakan pakaian yang bersih.
Cara melakukan inakulasi adalah dengan menyusun baglog ke dalam ruang inakulasi, kemudian satu persatu dimasukan bibit menggunakan sendok, setelah itu cincin dan koran di pasang kembali.
4) Inkubasi
Log yang telah di inakulasi kemudian di inkubasi sampai seluruh medianya ditumbuhi miselia secara merata, kira-kira selama 25 hari hari di tempat penyimpanan. Suhu optimal untuk pertumbuhan miselia yaitu sekitar 28-300 C. Selama pertumbuhan bibit, intensitas cahaya harus dikurangi, dan kelembapan serta udara harus diatur.
5) Pemeliharaan
Log jamur tiram putih yang dapat di pindahkan adalah yang seluruh permukaanya telah dipenuhi miselium. Log di buka kemudian dikikis tipis ujungnya jika terdapat bagian yang mengeras. Log tersebut disusun di rak. Sekitar 3-7 hari kemudian jamur akan tumbuh, diawali dengan bintik bintik putih.
Suhu optimum untuk pertumbuhan tubuh buah jamur sampai panen yaitu antara 26-280C. Selama pertumbuhan tubuh buah, kelembaban yang baik adalah 80-100%. Jika kurang dari suhu dan kelembapan tersebut maka baglog akan mengering. Untuk menjaga suhu dan kelembapan dapat dilakukan dengan menyiram lantai dan kumbung, atau pengabutan. Diusahakan air sesedikit mungkin terkena tubuh jamur karena akan menyebabkan jamur busuk dan rusak, yang akan menarik ulat.
6) Pemanenan
Yang perlu diperhatikan dalam pemanenan adalah penentuan saat panen, teknik pemanenan dan penanganan pasca panen. Pemanenan dilakukan saat tubuh buah sudah mencapai ukuran yang cukup tetapi belum mekar penuh. Pemanenan dilakukan saat pagi atau sore hari, hal ini dilakukan untuk mempertahankan kesegaran dan mempermudah pemasaran. Pemanenan dilaakukan dengan memotong tubuh buah yang paling dekat media, kemudian mencongkel sisanya, jangan sampai ada bagian jamur yang tersisa di baglog setelah dipanen, termasuk bakal buah yang kecil. Sekali panen, permukaan baglog harus bersih dari bakal jamur. Karena sisa jamur akan membusuk di baglog. Sisa jamur tersebut dapat mengundang hama seperti ulat dan lalat buah. Setelah panen, baglog disiram dengan pengabutan untuk membersihkan kuman dan kotoran dan juga mengembalikan kelembapan baglog.
Pascapanen, jamur dibersihkan dengan memotong akar kemudian ditiriskan sebentar diatas koran. Setelah itu dimasukan kedalam plastik bening ukuran 40-60, yang alasnya diberi koran untuk menyerap air. Plastik diikat dan jamur siap di kirim ke pasar.
BAB III
PENUTUPAN
A. Kesimpulan
Usaha budidaya jamur tiram adalah suatu usaha di bidang agribisnis dengan produk utamanya adalah jamur tiram putih dan baglog jamur yaitu bibit yang telah siap untuk ditanikan. Prospek usaha budidaya jamur tiram putih yakni: potensi pasar, produksi, dan proses produksi
Jamur tiram juga memiliki berbagai manfaat yaitu sebagai makanan, menurunkan kolesterol, sebagai antibakterial dan antitumor, serta dapat menghasilkan enzim hidrolisis dan enzim oksidasi. Selain itu, jamur tiram juga dapat berguna dalam membunuh nematoda.Jamur tiram ini memiliki manfaat kesehatan diantaranya, dapat mengurangi kolesterol dan jantung lemah serta beberapa penyakit lainnya. Jamur ini juga dipercaya mempunyai khasiat obat untuk berbagai penyakit seperti penyakit lever, diabetes, anemia. Selain itu jamur tiram juga dapat bermanfaat sebagai antiviral dan antikanker serta menurunkan kadar kolesterol.
DAFTAR PUSTAKA
Cetakan Baglog Jamur Tiram Sederhana http://www.pasarpetani.com/2012/07/cetakan-baglog-jamur-tiram-sederhana.html
Resep Jamur Tiram Crispy http://www.pasarpetani.com/2012/08/resep-jamur-renyah-atau-jamur-crispy.html
Memasak Baglog Jamur Tiram Dengan Peralatan Sederhana http://www.pasarpetani.com/2012/08/memasak-baglog-jamur-tiram-dengan.html
Hikmah dari Kegagalan dalam Bisnis Jamur Tiram http://www.pasarpetani.com/2012/08/sudut-pandang-kegagalan-dalam-bisnis.html
Kumbung dan Rak Jamur Tiram Sederhana http://www.pasarpetani.com/2012/07/kumbung-dan-rak-jamur-tiram-sederhana.html
Komposisi Media Tanam Jamur Tiram Putih http://www.pasarpetani.com/2012/07/komposisi-media-tanam-jamur-tiram.html
kompromi fotosintesi transpirasi
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Sehelai daun mampu menguapkan air setiap hari melebihi bobotnya sendiri. Daun dipertahankan supaya tidak layu dengan adanya aliran transpirasi dalam pembuluh xilem yang mengalir dengan kecepatan 75 cm per menit, kira-kira seperti kecepatan ujung jarum penunjuk detik mengelilingi lingkaran jam tersebut. Kebutuhan tumbuhan yang sangat besar akan air merupakan sebagian dari kerugian membuat makanan melalui fotosintesis. Sel-sel penjaga dengan cara mengontrol ukuran stomata, akan membentu menyeimbangkan kebutuhan tumbuhan untuk menghemat air terhadap kebutuhan fotosintesis.
B. Rumusan Masalah
1. Bagaimana kompromi fotosintesis transpirasi?
2. Bagaimana stomata membuka dan menutup?
3. Bagaimana translokasi floem
C. Tujuan
1. Mengetahui kompromi fotosintesis-transpirasi
2. Mengetahui stomata membuka dan menutup
3. Mengetahui translokasi floem.
BAB II
PEMBAHASAN
A. Kontrol Tranpirasi
Sel-sel penjaga bertindak sebagai penengah pada kompromi antara fotosintesis dan transpirasiSehelai daun mampu menguapkan air setiap hari melebihi bobotnya sendiri. Daun dipertahankan supaya tidak layu dengan adanya aliran transpirasi dalam pembuluh xilem yang mengalir dengan kecepatan 75 cm per menit, kira-kira seperti kecepatan ujung jarum penunjuk detik mengelilingi lingkaran jam tersebut. Kebutuhan tumbuhan yang sangat besar akan air merupakan sebagian dari kerugian membuat makanan melalui fotosintesis. Sel-sel penjaga dengan cara mengontrol ukuran stomata, akan membentu menyeimbangkan kebutuhan tumbuhan untuk menghemat air terhadap kebutuhan fotosintesis.
1. Kompromi Fotosintesis-Transpirasi
Untuk membuat makanan, sebuah tumbuhan harus membentangkan daunnya pada matahari dan mendapatkan karbon dioksida dari udara. Karbon dioksida akan berdifusi ke dalam daun, dan oksigen yang dihasilkan sebagai hasil sampingan fotosintesis akan beerdifusi keluar dari daun melalui stomata. Stoma menghubungkan ruang udara yang berbentuk sarang lebah, sehingga karrbon dioksida dapat berdifusi ke sel-sel fotosintetik mesofil. Luas permukaan inteernal daun mencapai 10 sampai 30 kali lebih besar dibandingkan dengan luas permukaan eksteernal yang kita lihat ketika kita memandang daun. Ciri struktur daun ini akan meningkatkan luas permukaan untuk penguapan air, yang keluar dari tumbuhan secara bebas melalui stomata yang terbuka. Sekitar 90 % air yang dikeluarkan oleh tumbuhan menghilang melalui stomata, meskipun pori ini hanya meliputi 1 % sampai 2 % permukkan luar daun. Kutikula berlilin membatasi kehilangan air melalui permukaan daun yang teersisa. Stomata pada sebagian besar tumbuhan lebih terkonsentrasi pada permukaan bagian bawah daun., yang menurangi transpirasi karrena permukaan bagian bawah menerima lebih sedikit cahaya matahari dibandingkan dengan permukaan atas.
Salah satu cara untuk mengevaluasi seberapa evesien sebatang tumbuhan menggunakan air adalah dengan menentukan rasio transpiraasi teerhadap fotosintesisnya, yaitu jumlah air yang hilang per gram karbon dioksida yang diasimilasikan menjadi bahan organik melalui fotosintesis. Bagi banyak spesies tumbuhan rasio ini adalah sekitar 600:1, yang berarti tumbuhan itu mentranspirasikan 600 g air untuk setiap karbon dioksida yang digabungkan menjadi karbohidrat. Namun demikian, jagunng dan tumbuhan lain yang mengasimilasikan karbon dioksida atmosfer melalui lintasan C4 memiliki rasio transpirasi dengan fotosintesis 300:1 atau kurang. Dengan konsentrasi karbon dioksida yang sama di dalam ruangan udara daun tersebut, tumbuhan C4 dapat mengasimilasi CO2 dengan laju yang lebih besar dibandingkan dengan yang dapat dilakukan oleh tumbuhan C3. Karena kehilangan air adalah kerugian yang harus dibayarkan agar CO2 dapat berdifusi ke dalam daun, maka hasil fotosintesis untuk tumbuhan yang dapat mengasimilasikan CO2 dengan laju yang lebih besar ketika stomata tertutup secara parsial.
Selain menyediakan air bagi daun, aliran transpirasi juga membantu memindahkan mineral dan bahan-bahan lain dari akar ke tunas dan daun. Transpirasi juga menghasilkan pendinginan evaporatif, yang dapat menurunkan suhu daun 10-15 derejat celcius lebih rendah dari pada udara di sekitarnya. Ini mencegah daun mencapai temperatur-temeratur yang dapat menghambat enzim-enzim yang mengkatalisis breasi fotosintetik juga enzim lainnya yang terlibat dalam proses metabolisme daun. Tumbuhan sukulen gurun, yang memiliki laju transpirasi rendah, tahan terhadap suhu daun yang tinggi; dalam kasus ini, kehilangan air akibat transpirasi adalah ancaman yang lebih bessar dibandingkan dengan pemanasan yang berlebihan.
Selama daun masih dapat menarik air dari tanah dengan cukup cepat untuk menggantikan air yang hilang, maka traspirasi tidak akan menyebabkan masalah. Ketika transpirasi melebihi pengiriman air melalui xilem, seperti ketika tanah mulai mengering, daun mulai layu, karena sel-selnya kehilangan tekanan turgor. Laju potensial transpirasi yang paling besar adalah saat hari panas terik, kering, dan berangin, karena semua itu merupakan faktor lingkungan yang meningkatkan penguapan air. Namun demikian, tumbuhan tidak menyerah dengan faktor tersebut, karena kemampuannya untuk menyesuaikan diri dengan lingkungannya. Dalam kompromi fotosintesis-transpirasi, mekanisme yang mengatur aturan bukaan-bukaan stomata akan menciptakan keseimbangan.
2. Bagaimana Stomata Membuka dan Menutup
Masing-masing stomata diapit oleh sepasang sel penjaga, yang membentuk seperti ginjal pada tumbuhan dikotil dan berbentuk seperti halter pada tumbuhan monokotil. Sel-sel penjaga dikelilingi oleh sel tetangga epidermal di sekitar ruang an udara, sampai ke jaringanruangan udara padan daun.
Sel penjaga mengontrol diameter somata dengan mengubah bentuk, yang akan melebarkan atau menyempitkan celahdiantara kedua sel tersebut. Ketika sel penajga mengambil air dari osmosis, sel penjaga akan membengkak dan semakin dalam keadaan turgid. Pada sebagian besar tumbuhan dikoti dindinng sel-sel penjaga mempunyai ketebalan yang tudak seragam, serta mikrofibril selulosa yang diorientasikan ke suatu arah sehingga sel-sel penjaga itu menutup ke arah atas ketika mereka dallam keadaan turgid. Hal ini meningkatkan ukuran celah antar sel. Ketika sel kehiangn air dan menhjadi lembek serat mengkerut, sel-sel trsebutakan mengecil secara bersamaan kemudian menutuip ruangan diantaranya. Mekanisme dasr ini juga berlaku bagi stomata monokotil.
Perubahan tekanan turgor yang menyebabkan pembukaan dan penutupan stomata terutama disebabkan oleh pengambilan daan kehilangn ion kalium seecara reversibel oleh sel penjaga. Stomata membuka ketika sel-sel penjaga secara aktif mengakumulasi kalium dari sel-sel epidermal di sekitarnya. Pengambiilan zat terlarut ini menyebabkkan potesial air di dalam sel penjaga lebih negatif. Kondisi ini memungkinkan air mangalir ke dalam sel secara osmosis sehingga menjadi membengkak. Sebagian besar kalium dan air disimpan di dalam vakuola, demikian tonoplas juga memainkan peranan penting. Peningkatan muatan positif sel akibat masuknya kalium diturukan dengan pengambila ion klorida melaluii pemompaan ion hidrogen yang dibebaskan pada saat asam organik kkeuar dari sel, serta melalui muatin negatif asam organik setelah kehilangan ion hidrogennya. Penutupan stomata disebabkan oleh keluarnya ka;lium dari sel penjaga, yang menyebabkan kehilangan air secara osmotik. Pengaturan akuaporin bisa juga terlibat dalam pembengkakkan dan pengerutan sel penjaga dengan mengubah permeabilitas membran terhadap air.
Aliran kalium mungkin melewati membran sel penjaga secara pasif, yang diiringi dengan pembangkitan potensial membran oleh pompa proton. Pembukaan stomata berkolerasi dengan transpor aktif pengeluaran hidrogen oleh sel penjaga. Tegangan yang dihasilkan (potensial membran) menggerakkan ioin kalium ke dalam sel melalui saluran membran spesifik. Para ahli fisiologi tumbuhan menggunakan metode yang disebut patch clamp untuk mempelajari pengaturan pompa protan dan saluran ion kalium sel penjaga.
Secara umum, stomata membuka pada siang hari dan menutup pada malam hari. Hal ini mencegah tumbuhan kehilangan air yang tidak perlu ketika hari terlalu gelap untuk melakukan fotosintesis. Paling tidak ada 3 faktor yang menjelaskan mengenai pembukaan stomata pada pagi hari.
1. Cahaya itu sendiri merangsang sel penjaga untuk mengakumulasikan kalium dan menjadi benngkak. Respon ini dipicu oleh pencahayaan reseptor cahaya biru pada sel penjaga, yang barangkali diibangun di dalam membran plasma. Aktivasi rseptor cahaya biri ini merangsang pembukan stomata dengan cara mendoriong footosintesis dalam kloroplas daam sel penjaga, untuk menyediakan ATP agar terjadi transpor aktif ion hidrogen. Sel-sel penjaga, adalah satu-satunya seln epidermal yang dilangkapi dengan kloroplas.
2. Kehilangan karbon dioksida di dalam ruangan udara pada daun, yang trjadi ketika fotosintesis dimjulai di mesofil. Tumbuhan bisa diakali sehingga membuka stoomatanya dimalam hari dengan cara menempatkannnya dalam ruangan yang tiak memiliki karbon dioksida.
3. Suatu jam internal yang terletak di dalam sel penjaga. Bahkan jika ditempatkan di ruangan gelap, stomata akan terus melakukan ritme hariannya untuk membuka dan menutup. Semua organisme eukariotik meempunyai jam internal yang agaknya memonitor waktu dan mengatur proses yang bersiklus. Siklus yang memiliki interval sekitar 24 jam disebut irama sikardian (circadian rhythm).
Berbagai jenis cekaman lingkungan dapat menyebabkan stomata menutup pada siang hari. Ketika tumbuhan kekurangan air sel penjaga bisa kehilangan air, sel penjaga bisa kehilangan turgornya. Selain itu, hormon yang disebut asam absisat, yang dihasilkan di dalam sel mesofil sebagai tanggapan terhadap kekuraangan air, akan mmemberikan sinyal pada sel penjaga untuk menutup stomata. Respon ini mengurangi kelayuan, dan memperlambat fotosisntesis, inilah alasan mengapa kekeringan dan musim kemarau menurunkan reproduksi tanaman. Suhu tinggi juga merangsang penutupan stomata, kemyngkinan melalui perangsangan respirasi seluler dan peninhkatan konsentrasi karbon dioksida di dalam ruangan udara pada daun. Suhu tinggi dan transpirasi yang berlebihan bisa menyebabkan penutupan stomata untuk beberapa saat pda tengah hari. Dengan demikian, sel-sel penjaga melanggar kompromi fotosintesis –transpirasi atas dasar waktu ke waktu dengan cara memadukan berbagai stimulasi internal dan eksternal.
3. Xerofit Memiliki Adaptasi Yang Mengurangi Trasnpirasi
Tumbuhan yang beradaptasi dengan iklim kering, disebut xerofit, memiliki berbagai modifikasi daun yang menurangi laju transpirasi. Banyak xerofit memiliki daun kecil dan tebal sebagai adaptasi untuk membatasi kehilangan air dengan cara mengurangi luas permukaan relatif terhadap volume daun. Daun ini memiliki konsistensi yang kuat dengan adanya kutikula yang tebal. Stomata terkonsentrasi pada permukaan daun bagian bawah, dan sering kali terletak pada bagian yang lebih rendah atau lekukan yang melindungi pori itu dari pori yang kering. Beberapa tumbuhan gurun menggugurkan daunnya pada bulan-bulan dengan kekeringan tinggi. Yang lain, seperti kaktus, beertahan dengan air yang disimpan dalam batangnya yang berdaging selama musim hujan. (Batang yang dimodifikasi ini merupakan organ fotosintetik kaktus; durinya adalah daun yang telah dimodifikasi.
Salah satu adaptasi yang paling bagus terhadap habitat yang kering ditemukan pada tumbuhan es dan tumbuhan sukulen lain dari famili Crassulacean serta pada perwakilan banyak famili tumbuhan lain. Tumbuhan ini mengasimilasikan karbon dioksida melalui suatu lintasan alternatif fotosintetik yang dikenal sebagai CAM, singkatan dari Crassulacean Acid Metabolism (metabolisme asam dan krasulasean). Sel-sel mesofil pada sebuah tumbuhan CAM memiliki enzim yang dapat mensintesis karon dioksida menjadi asam organik pada malam hari. Selama siang hari, asam organik itu dirombak dengan membebaskan karbon dioksida dalam sel yang sama, dan gula disintesis melalui lintasasn fotosintetik konvensional. Karena daun mengambil karbon dioksida pada malam hari, ketika laju transpirasi paling tinggi.
B. Translokasi Getah Floe
Getah xilem umumnya mengalir dalam arah yang salah pada saat bertugas mengangkut gula dari daun ke bagian tumbuhan yang lain. Suatu jaringan pembuluh kedua, floem, mengangkut produk organik fotosintesis di seluruh tumbuhan. Transpor makanan ini pada tumbuhan disebut translokasi. Pada tumbuhan angiosperma, sel floem yang telah terspesialisasi yang berfungsi dalam translokasi makanan adalah anggota pembuluh tapis. Sel-sel tersebut tersusun ujung dengan ujung untuk membentuk suatu pembuluh tapis yang panjang. Diantara anggota sel-sel itu adalah lempengan tapis, yaitu suatu pori yang menembus dinding sehingga memungkinkan getah mengalir disepanjang pembuluh tapis.
Getah floem adalah suatu larutan yang secara jelas berbeda dalam komposisinya dari getah xilem. Sejauh ini zat terlarut yang paling banyak dalam getah floem adalah gula, terutama sukrosa disakarida. Konsentrasi sukrosa bisa mencapai 30 % dari bobotnya, membuat getah itu kental seperti sirup. Getah floem bisa juga mengandung mineral, asam amino, dan hormon yang berada di dalam lintasan dari suatu bagian tumbuhan ke bagian lain.
1. Floem mentranslokasikan getahnya dari sumber gula ke sugar sink
Berbeda dengan transpor getah xilem yang bergerak ke satu arah dari akar ke daun, maka arah pergerakan getah floem adalah beraneka ragam. Satu generalisasi yang berlaku adalah bahwa pembuluh tapis membawa makanan dari suatu sumber gula ke suatu tempat penyimpanan atau penghabisan gula. Suatu sumber gula adalah suatu organ tumbuhan dimana gula dihasilkan melalui fotosintesis atau perombakan pati. Daun dewasa merupakan sumber utama gula. Suatu sugar sink adalah organ yang mengkonsumsi atau menyimpan gula. Akar, ujung tunas, batang, dan buah yang sedang tumbuh adalah tempat penyimpanan atau pembuangan yang gula diseddiakan oleh floem. Organ penyimpanan, seperti umbi dapat menjadi tempat penumpukan gula bergantung pada musim. Ketika organ penyimpanan menumpuk karbohidrat selama musim panas maka organ itu disebut sugar sink. Kemudian setelah mengakhiri dormansi pada awal musim semi, organ penyimpanan ini menjadi sumber gula ketika pati dirombak menjadi gula, yang akan dibawa floem ke kuncup sistem tunas yang sedang tumbuh.
Zat terlarut lain bisa diangkut ke tempat penumpukan beersma-sama dengan gula. Misalnya, mineral yang mecapai daun dlam xilem kemudian dipindahkan oleh floem ke dalam buah yang sedang berkembang.
Suatu sugar sink umumnya menerima gula dari sumber yang paling dekat. Daun bagian atas pada suatu cabang bisa mengirim gula ke ujung tunas yang sedang tumbuh, sementara daun bagian bawah mengangkut gula ke akar. Buah yang sedang tumbuh memerlukan banyak makanan sehingga buah kemungkinan bisa memonopoli semua sumber gula yang ada di sekitarnya. Satu pembuluh tapis dalam sebuah berkas yang sama dapat mengalir dengan arah yang berlainan. Untuk masing-masing pembuluh tapis, arah transpor hanya bergantung pada lokasi sumber daya sink yang dihubungkan oleh pipa tersebut. Arah itu bisa berubah sesuai dengan musim atau tahapan perkembangan tumbuhan.
2. Pengisian dan pembokaran isi floem
Gula dari sel mesofil daun dan sumber lain harus diisikan ke dalam anggota pembuluh tapis sebelum dapat diangkut ke tempat penumpukan gula. Pada beberapa spesies, termasuk tumbuhan tertentu dari famili mint dan labu, sukrosa berpindah dari sel-sel mesofil ke anggota pembuluh tapis melalui simplas, yang melintasi sel-sel melalui plasmodesmata. Pad spesies lain, sukrosa mencapai anggota pembuluh tapis melalui kombinasi lintasan simplas dan apoplas. Pada daun jagung, sukrosa berdifusi melalui simplas dari sel mesofil ke dalam vena kecil. Kebanyakan gula bergerak ke luar dari sel ke dalam apoplas (dinding) di sekitaar anggota pembuluh tapis dan sel-sel pendamping. Kemudian gula ini diakumulasikan dari apoplas (dinding) oleh anggota pembuluh tapis dan sel-sel pendamping mengalirkannya ke dalam anggota pembuluh tapis melalui plasmodesmata yang menghubungkan sel-sel tersebut. Paa beberapa tumbuhan, sel-sel pendampingnya mengalami pertumbuhan dinding yang terus menerus ke arah dalam, sebagai adaptasi untuk meningkatkan luas permukaan sel dan meningkatkan pemindahan zat terlarut antara apoplas dan simplas. Sel yang dimodifikasi seperti itu disebut sel transfer.
Pada jagung dan banyak tumbuhan lain, anggota pembuluh tapis mengakumulasi sukrosa hingga mencapai konsentrasi dua hingga tiga kali lebih tinggi dibandingkan konsentrasi di dalam mesofil, dengan demikian pengisian floem memerlukan transpor aktif. Pompa proton melakukan tugas yang memungkinkan sel-sel itu mengakumulasi sukrosa.
Floem akan membongkar sukrosanya pada ujung sink suatu pembuluh tapis. Proses ini melibatkan transpor aktif, melalui kontranspor dengan H+ menuruni suatu gradien proton.
3. Aliran tekanan adalah mekanisme translokasi pada angiosperma
Getah floem mengalir dari sumber sukrosa ke tempat penyimpanannya dengan laju sebesar 1 m per jam. Aliran ini terlalu cepat sehingga tidak mungkin dilakukan secara difusi atau aliran sitoplasmik. Cairan floem bergerak melalui aliran massal, yang digerakkan oleh tekanan. Pengisian floem mengakibatkan tingginya konsentrasi zat terlarut pada ujung sumber pembuluh tapis tersebut, yang akan menurunkan potensial air dan menyebabkan air mengalir ke dalam pembuluh tersebut. Kondisi tersebut berakibat pada meningkatnya tekanan hidrostatik di dalam pembuluh tapis, dan tekanan paling tinggi berada pada ujung pipa. Pada ujung pipa penyimpanan, tekanan tidak terlalu meningkat akibat kehilangan air, yang disebabkan oleh rendahnya potensial air yang lebih rendah di luar pembuluh tapis akibat keluarnya sukrosa. Peningkatan tekanan pada satu ujung pembuluh (ujung sumber) dan penurunan tekanan tersebut pada ujung yang satunya (ujung pembuangan) menyebabkan air mengalir dari sumber ke tempat pembuangan, yang sekaligus mengalirkan gula. Air didaur ulang kembali dari penyimpanan sumber melalui pembuluh xilem.
Gambar: penisian sukrosa ke dalam floem
Gambar: aliran tekanan dalam pembuluh tapis
BAB III
PENUTUP
A. Kesimpulan
Stomata mendukung fotosintesis dengan cara memudahkan pertukaran CO2 dan O2 antara daun dan atmosfir, akan tetapi pori ini juga menjadi jalan utama hilangnya air melalui traspirasi pada tumbuhan. Perubahan tugor dalam sel penjaga berguna untuk mengatur ukuran pembukaan stomata yang dipengaruhi oleh traspor K+ dan air ke dalam tubuh.
Letak stomata yang terlindung di dalam perlekukan daun dan struktur adaptasi lainnya memungkinkan tumbuhan tertentu bertahan hidup di dalam lingkungan kering.
Daun dewasa adalah sumber utama meskipun organ penyimpanan seperti umbi dapat berfungsi sebagai sumber selama musim tertentu. Ujung akar dan tunas yang berkembang adalah contoh dari sugar sink. Pengisian dan pembongkaran floem bergantung pada trasnpor aktif sukrosa. Sukrosa diangkut bersama dengan H+, yang berdifusi menuruni suatu gradien yang diberntuk oleh pompa proton.
Pengisian gula pada ujung sumber suatu pembuluh tapis dan pembongkaran pada ujung pembuangan merupakan upaya untuk mempertahankan suatu perbedaan tekanan yang menjaga agar getah dapat mengalir melalui pembuluh tersebut.
B. Saran
Kami sadari dalam penulisan ini banyak kekurangan karena itu kami mengharapkan saran dan kritik dari pembaca guna kemajuan penulisan makalah kami ke depannya.
DAFTAR PUSTAKA
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Sehelai daun mampu menguapkan air setiap hari melebihi bobotnya sendiri. Daun dipertahankan supaya tidak layu dengan adanya aliran transpirasi dalam pembuluh xilem yang mengalir dengan kecepatan 75 cm per menit, kira-kira seperti kecepatan ujung jarum penunjuk detik mengelilingi lingkaran jam tersebut. Kebutuhan tumbuhan yang sangat besar akan air merupakan sebagian dari kerugian membuat makanan melalui fotosintesis. Sel-sel penjaga dengan cara mengontrol ukuran stomata, akan membentu menyeimbangkan kebutuhan tumbuhan untuk menghemat air terhadap kebutuhan fotosintesis.
B. Rumusan Masalah
1. Bagaimana kompromi fotosintesis transpirasi?
2. Bagaimana stomata membuka dan menutup?
3. Bagaimana translokasi floem
C. Tujuan
1. Mengetahui kompromi fotosintesis-transpirasi
2. Mengetahui stomata membuka dan menutup
3. Mengetahui translokasi floem.
BAB II
PEMBAHASAN
A. Kontrol Tranpirasi
Sel-sel penjaga bertindak sebagai penengah pada kompromi antara fotosintesis dan transpirasiSehelai daun mampu menguapkan air setiap hari melebihi bobotnya sendiri. Daun dipertahankan supaya tidak layu dengan adanya aliran transpirasi dalam pembuluh xilem yang mengalir dengan kecepatan 75 cm per menit, kira-kira seperti kecepatan ujung jarum penunjuk detik mengelilingi lingkaran jam tersebut. Kebutuhan tumbuhan yang sangat besar akan air merupakan sebagian dari kerugian membuat makanan melalui fotosintesis. Sel-sel penjaga dengan cara mengontrol ukuran stomata, akan membentu menyeimbangkan kebutuhan tumbuhan untuk menghemat air terhadap kebutuhan fotosintesis.
1. Kompromi Fotosintesis-Transpirasi
Untuk membuat makanan, sebuah tumbuhan harus membentangkan daunnya pada matahari dan mendapatkan karbon dioksida dari udara. Karbon dioksida akan berdifusi ke dalam daun, dan oksigen yang dihasilkan sebagai hasil sampingan fotosintesis akan beerdifusi keluar dari daun melalui stomata. Stoma menghubungkan ruang udara yang berbentuk sarang lebah, sehingga karrbon dioksida dapat berdifusi ke sel-sel fotosintetik mesofil. Luas permukaan inteernal daun mencapai 10 sampai 30 kali lebih besar dibandingkan dengan luas permukaan eksteernal yang kita lihat ketika kita memandang daun. Ciri struktur daun ini akan meningkatkan luas permukaan untuk penguapan air, yang keluar dari tumbuhan secara bebas melalui stomata yang terbuka. Sekitar 90 % air yang dikeluarkan oleh tumbuhan menghilang melalui stomata, meskipun pori ini hanya meliputi 1 % sampai 2 % permukkan luar daun. Kutikula berlilin membatasi kehilangan air melalui permukaan daun yang teersisa. Stomata pada sebagian besar tumbuhan lebih terkonsentrasi pada permukaan bagian bawah daun., yang menurangi transpirasi karrena permukaan bagian bawah menerima lebih sedikit cahaya matahari dibandingkan dengan permukaan atas.
Salah satu cara untuk mengevaluasi seberapa evesien sebatang tumbuhan menggunakan air adalah dengan menentukan rasio transpiraasi teerhadap fotosintesisnya, yaitu jumlah air yang hilang per gram karbon dioksida yang diasimilasikan menjadi bahan organik melalui fotosintesis. Bagi banyak spesies tumbuhan rasio ini adalah sekitar 600:1, yang berarti tumbuhan itu mentranspirasikan 600 g air untuk setiap karbon dioksida yang digabungkan menjadi karbohidrat. Namun demikian, jagunng dan tumbuhan lain yang mengasimilasikan karbon dioksida atmosfer melalui lintasan C4 memiliki rasio transpirasi dengan fotosintesis 300:1 atau kurang. Dengan konsentrasi karbon dioksida yang sama di dalam ruangan udara daun tersebut, tumbuhan C4 dapat mengasimilasi CO2 dengan laju yang lebih besar dibandingkan dengan yang dapat dilakukan oleh tumbuhan C3. Karena kehilangan air adalah kerugian yang harus dibayarkan agar CO2 dapat berdifusi ke dalam daun, maka hasil fotosintesis untuk tumbuhan yang dapat mengasimilasikan CO2 dengan laju yang lebih besar ketika stomata tertutup secara parsial.
Selain menyediakan air bagi daun, aliran transpirasi juga membantu memindahkan mineral dan bahan-bahan lain dari akar ke tunas dan daun. Transpirasi juga menghasilkan pendinginan evaporatif, yang dapat menurunkan suhu daun 10-15 derejat celcius lebih rendah dari pada udara di sekitarnya. Ini mencegah daun mencapai temperatur-temeratur yang dapat menghambat enzim-enzim yang mengkatalisis breasi fotosintetik juga enzim lainnya yang terlibat dalam proses metabolisme daun. Tumbuhan sukulen gurun, yang memiliki laju transpirasi rendah, tahan terhadap suhu daun yang tinggi; dalam kasus ini, kehilangan air akibat transpirasi adalah ancaman yang lebih bessar dibandingkan dengan pemanasan yang berlebihan.
Selama daun masih dapat menarik air dari tanah dengan cukup cepat untuk menggantikan air yang hilang, maka traspirasi tidak akan menyebabkan masalah. Ketika transpirasi melebihi pengiriman air melalui xilem, seperti ketika tanah mulai mengering, daun mulai layu, karena sel-selnya kehilangan tekanan turgor. Laju potensial transpirasi yang paling besar adalah saat hari panas terik, kering, dan berangin, karena semua itu merupakan faktor lingkungan yang meningkatkan penguapan air. Namun demikian, tumbuhan tidak menyerah dengan faktor tersebut, karena kemampuannya untuk menyesuaikan diri dengan lingkungannya. Dalam kompromi fotosintesis-transpirasi, mekanisme yang mengatur aturan bukaan-bukaan stomata akan menciptakan keseimbangan.
2. Bagaimana Stomata Membuka dan Menutup
Masing-masing stomata diapit oleh sepasang sel penjaga, yang membentuk seperti ginjal pada tumbuhan dikotil dan berbentuk seperti halter pada tumbuhan monokotil. Sel-sel penjaga dikelilingi oleh sel tetangga epidermal di sekitar ruang an udara, sampai ke jaringanruangan udara padan daun.
Sel penjaga mengontrol diameter somata dengan mengubah bentuk, yang akan melebarkan atau menyempitkan celahdiantara kedua sel tersebut. Ketika sel penajga mengambil air dari osmosis, sel penjaga akan membengkak dan semakin dalam keadaan turgid. Pada sebagian besar tumbuhan dikoti dindinng sel-sel penjaga mempunyai ketebalan yang tudak seragam, serta mikrofibril selulosa yang diorientasikan ke suatu arah sehingga sel-sel penjaga itu menutup ke arah atas ketika mereka dallam keadaan turgid. Hal ini meningkatkan ukuran celah antar sel. Ketika sel kehiangn air dan menhjadi lembek serat mengkerut, sel-sel trsebutakan mengecil secara bersamaan kemudian menutuip ruangan diantaranya. Mekanisme dasr ini juga berlaku bagi stomata monokotil.
Perubahan tekanan turgor yang menyebabkan pembukaan dan penutupan stomata terutama disebabkan oleh pengambilan daan kehilangn ion kalium seecara reversibel oleh sel penjaga. Stomata membuka ketika sel-sel penjaga secara aktif mengakumulasi kalium dari sel-sel epidermal di sekitarnya. Pengambiilan zat terlarut ini menyebabkkan potesial air di dalam sel penjaga lebih negatif. Kondisi ini memungkinkan air mangalir ke dalam sel secara osmosis sehingga menjadi membengkak. Sebagian besar kalium dan air disimpan di dalam vakuola, demikian tonoplas juga memainkan peranan penting. Peningkatan muatan positif sel akibat masuknya kalium diturukan dengan pengambila ion klorida melaluii pemompaan ion hidrogen yang dibebaskan pada saat asam organik kkeuar dari sel, serta melalui muatin negatif asam organik setelah kehilangan ion hidrogennya. Penutupan stomata disebabkan oleh keluarnya ka;lium dari sel penjaga, yang menyebabkan kehilangan air secara osmotik. Pengaturan akuaporin bisa juga terlibat dalam pembengkakkan dan pengerutan sel penjaga dengan mengubah permeabilitas membran terhadap air.
Aliran kalium mungkin melewati membran sel penjaga secara pasif, yang diiringi dengan pembangkitan potensial membran oleh pompa proton. Pembukaan stomata berkolerasi dengan transpor aktif pengeluaran hidrogen oleh sel penjaga. Tegangan yang dihasilkan (potensial membran) menggerakkan ioin kalium ke dalam sel melalui saluran membran spesifik. Para ahli fisiologi tumbuhan menggunakan metode yang disebut patch clamp untuk mempelajari pengaturan pompa protan dan saluran ion kalium sel penjaga.
Secara umum, stomata membuka pada siang hari dan menutup pada malam hari. Hal ini mencegah tumbuhan kehilangan air yang tidak perlu ketika hari terlalu gelap untuk melakukan fotosintesis. Paling tidak ada 3 faktor yang menjelaskan mengenai pembukaan stomata pada pagi hari.
1. Cahaya itu sendiri merangsang sel penjaga untuk mengakumulasikan kalium dan menjadi benngkak. Respon ini dipicu oleh pencahayaan reseptor cahaya biru pada sel penjaga, yang barangkali diibangun di dalam membran plasma. Aktivasi rseptor cahaya biri ini merangsang pembukan stomata dengan cara mendoriong footosintesis dalam kloroplas daam sel penjaga, untuk menyediakan ATP agar terjadi transpor aktif ion hidrogen. Sel-sel penjaga, adalah satu-satunya seln epidermal yang dilangkapi dengan kloroplas.
2. Kehilangan karbon dioksida di dalam ruangan udara pada daun, yang trjadi ketika fotosintesis dimjulai di mesofil. Tumbuhan bisa diakali sehingga membuka stoomatanya dimalam hari dengan cara menempatkannnya dalam ruangan yang tiak memiliki karbon dioksida.
3. Suatu jam internal yang terletak di dalam sel penjaga. Bahkan jika ditempatkan di ruangan gelap, stomata akan terus melakukan ritme hariannya untuk membuka dan menutup. Semua organisme eukariotik meempunyai jam internal yang agaknya memonitor waktu dan mengatur proses yang bersiklus. Siklus yang memiliki interval sekitar 24 jam disebut irama sikardian (circadian rhythm).
Berbagai jenis cekaman lingkungan dapat menyebabkan stomata menutup pada siang hari. Ketika tumbuhan kekurangan air sel penjaga bisa kehilangan air, sel penjaga bisa kehilangan turgornya. Selain itu, hormon yang disebut asam absisat, yang dihasilkan di dalam sel mesofil sebagai tanggapan terhadap kekuraangan air, akan mmemberikan sinyal pada sel penjaga untuk menutup stomata. Respon ini mengurangi kelayuan, dan memperlambat fotosisntesis, inilah alasan mengapa kekeringan dan musim kemarau menurunkan reproduksi tanaman. Suhu tinggi juga merangsang penutupan stomata, kemyngkinan melalui perangsangan respirasi seluler dan peninhkatan konsentrasi karbon dioksida di dalam ruangan udara pada daun. Suhu tinggi dan transpirasi yang berlebihan bisa menyebabkan penutupan stomata untuk beberapa saat pda tengah hari. Dengan demikian, sel-sel penjaga melanggar kompromi fotosintesis –transpirasi atas dasar waktu ke waktu dengan cara memadukan berbagai stimulasi internal dan eksternal.
3. Xerofit Memiliki Adaptasi Yang Mengurangi Trasnpirasi
Tumbuhan yang beradaptasi dengan iklim kering, disebut xerofit, memiliki berbagai modifikasi daun yang menurangi laju transpirasi. Banyak xerofit memiliki daun kecil dan tebal sebagai adaptasi untuk membatasi kehilangan air dengan cara mengurangi luas permukaan relatif terhadap volume daun. Daun ini memiliki konsistensi yang kuat dengan adanya kutikula yang tebal. Stomata terkonsentrasi pada permukaan daun bagian bawah, dan sering kali terletak pada bagian yang lebih rendah atau lekukan yang melindungi pori itu dari pori yang kering. Beberapa tumbuhan gurun menggugurkan daunnya pada bulan-bulan dengan kekeringan tinggi. Yang lain, seperti kaktus, beertahan dengan air yang disimpan dalam batangnya yang berdaging selama musim hujan. (Batang yang dimodifikasi ini merupakan organ fotosintetik kaktus; durinya adalah daun yang telah dimodifikasi.
Salah satu adaptasi yang paling bagus terhadap habitat yang kering ditemukan pada tumbuhan es dan tumbuhan sukulen lain dari famili Crassulacean serta pada perwakilan banyak famili tumbuhan lain. Tumbuhan ini mengasimilasikan karbon dioksida melalui suatu lintasan alternatif fotosintetik yang dikenal sebagai CAM, singkatan dari Crassulacean Acid Metabolism (metabolisme asam dan krasulasean). Sel-sel mesofil pada sebuah tumbuhan CAM memiliki enzim yang dapat mensintesis karon dioksida menjadi asam organik pada malam hari. Selama siang hari, asam organik itu dirombak dengan membebaskan karbon dioksida dalam sel yang sama, dan gula disintesis melalui lintasasn fotosintetik konvensional. Karena daun mengambil karbon dioksida pada malam hari, ketika laju transpirasi paling tinggi.
B. Translokasi Getah Floe
Getah xilem umumnya mengalir dalam arah yang salah pada saat bertugas mengangkut gula dari daun ke bagian tumbuhan yang lain. Suatu jaringan pembuluh kedua, floem, mengangkut produk organik fotosintesis di seluruh tumbuhan. Transpor makanan ini pada tumbuhan disebut translokasi. Pada tumbuhan angiosperma, sel floem yang telah terspesialisasi yang berfungsi dalam translokasi makanan adalah anggota pembuluh tapis. Sel-sel tersebut tersusun ujung dengan ujung untuk membentuk suatu pembuluh tapis yang panjang. Diantara anggota sel-sel itu adalah lempengan tapis, yaitu suatu pori yang menembus dinding sehingga memungkinkan getah mengalir disepanjang pembuluh tapis.
Getah floem adalah suatu larutan yang secara jelas berbeda dalam komposisinya dari getah xilem. Sejauh ini zat terlarut yang paling banyak dalam getah floem adalah gula, terutama sukrosa disakarida. Konsentrasi sukrosa bisa mencapai 30 % dari bobotnya, membuat getah itu kental seperti sirup. Getah floem bisa juga mengandung mineral, asam amino, dan hormon yang berada di dalam lintasan dari suatu bagian tumbuhan ke bagian lain.
1. Floem mentranslokasikan getahnya dari sumber gula ke sugar sink
Berbeda dengan transpor getah xilem yang bergerak ke satu arah dari akar ke daun, maka arah pergerakan getah floem adalah beraneka ragam. Satu generalisasi yang berlaku adalah bahwa pembuluh tapis membawa makanan dari suatu sumber gula ke suatu tempat penyimpanan atau penghabisan gula. Suatu sumber gula adalah suatu organ tumbuhan dimana gula dihasilkan melalui fotosintesis atau perombakan pati. Daun dewasa merupakan sumber utama gula. Suatu sugar sink adalah organ yang mengkonsumsi atau menyimpan gula. Akar, ujung tunas, batang, dan buah yang sedang tumbuh adalah tempat penyimpanan atau pembuangan yang gula diseddiakan oleh floem. Organ penyimpanan, seperti umbi dapat menjadi tempat penumpukan gula bergantung pada musim. Ketika organ penyimpanan menumpuk karbohidrat selama musim panas maka organ itu disebut sugar sink. Kemudian setelah mengakhiri dormansi pada awal musim semi, organ penyimpanan ini menjadi sumber gula ketika pati dirombak menjadi gula, yang akan dibawa floem ke kuncup sistem tunas yang sedang tumbuh.
Zat terlarut lain bisa diangkut ke tempat penumpukan beersma-sama dengan gula. Misalnya, mineral yang mecapai daun dlam xilem kemudian dipindahkan oleh floem ke dalam buah yang sedang berkembang.
Suatu sugar sink umumnya menerima gula dari sumber yang paling dekat. Daun bagian atas pada suatu cabang bisa mengirim gula ke ujung tunas yang sedang tumbuh, sementara daun bagian bawah mengangkut gula ke akar. Buah yang sedang tumbuh memerlukan banyak makanan sehingga buah kemungkinan bisa memonopoli semua sumber gula yang ada di sekitarnya. Satu pembuluh tapis dalam sebuah berkas yang sama dapat mengalir dengan arah yang berlainan. Untuk masing-masing pembuluh tapis, arah transpor hanya bergantung pada lokasi sumber daya sink yang dihubungkan oleh pipa tersebut. Arah itu bisa berubah sesuai dengan musim atau tahapan perkembangan tumbuhan.
2. Pengisian dan pembokaran isi floem
Gula dari sel mesofil daun dan sumber lain harus diisikan ke dalam anggota pembuluh tapis sebelum dapat diangkut ke tempat penumpukan gula. Pada beberapa spesies, termasuk tumbuhan tertentu dari famili mint dan labu, sukrosa berpindah dari sel-sel mesofil ke anggota pembuluh tapis melalui simplas, yang melintasi sel-sel melalui plasmodesmata. Pad spesies lain, sukrosa mencapai anggota pembuluh tapis melalui kombinasi lintasan simplas dan apoplas. Pada daun jagung, sukrosa berdifusi melalui simplas dari sel mesofil ke dalam vena kecil. Kebanyakan gula bergerak ke luar dari sel ke dalam apoplas (dinding) di sekitaar anggota pembuluh tapis dan sel-sel pendamping. Kemudian gula ini diakumulasikan dari apoplas (dinding) oleh anggota pembuluh tapis dan sel-sel pendamping mengalirkannya ke dalam anggota pembuluh tapis melalui plasmodesmata yang menghubungkan sel-sel tersebut. Paa beberapa tumbuhan, sel-sel pendampingnya mengalami pertumbuhan dinding yang terus menerus ke arah dalam, sebagai adaptasi untuk meningkatkan luas permukaan sel dan meningkatkan pemindahan zat terlarut antara apoplas dan simplas. Sel yang dimodifikasi seperti itu disebut sel transfer.
Pada jagung dan banyak tumbuhan lain, anggota pembuluh tapis mengakumulasi sukrosa hingga mencapai konsentrasi dua hingga tiga kali lebih tinggi dibandingkan konsentrasi di dalam mesofil, dengan demikian pengisian floem memerlukan transpor aktif. Pompa proton melakukan tugas yang memungkinkan sel-sel itu mengakumulasi sukrosa.
Floem akan membongkar sukrosanya pada ujung sink suatu pembuluh tapis. Proses ini melibatkan transpor aktif, melalui kontranspor dengan H+ menuruni suatu gradien proton.
3. Aliran tekanan adalah mekanisme translokasi pada angiosperma
Getah floem mengalir dari sumber sukrosa ke tempat penyimpanannya dengan laju sebesar 1 m per jam. Aliran ini terlalu cepat sehingga tidak mungkin dilakukan secara difusi atau aliran sitoplasmik. Cairan floem bergerak melalui aliran massal, yang digerakkan oleh tekanan. Pengisian floem mengakibatkan tingginya konsentrasi zat terlarut pada ujung sumber pembuluh tapis tersebut, yang akan menurunkan potensial air dan menyebabkan air mengalir ke dalam pembuluh tersebut. Kondisi tersebut berakibat pada meningkatnya tekanan hidrostatik di dalam pembuluh tapis, dan tekanan paling tinggi berada pada ujung pipa. Pada ujung pipa penyimpanan, tekanan tidak terlalu meningkat akibat kehilangan air, yang disebabkan oleh rendahnya potensial air yang lebih rendah di luar pembuluh tapis akibat keluarnya sukrosa. Peningkatan tekanan pada satu ujung pembuluh (ujung sumber) dan penurunan tekanan tersebut pada ujung yang satunya (ujung pembuangan) menyebabkan air mengalir dari sumber ke tempat pembuangan, yang sekaligus mengalirkan gula. Air didaur ulang kembali dari penyimpanan sumber melalui pembuluh xilem.
Gambar: penisian sukrosa ke dalam floem
Gambar: aliran tekanan dalam pembuluh tapis
BAB III
PENUTUP
A. Kesimpulan
Stomata mendukung fotosintesis dengan cara memudahkan pertukaran CO2 dan O2 antara daun dan atmosfir, akan tetapi pori ini juga menjadi jalan utama hilangnya air melalui traspirasi pada tumbuhan. Perubahan tugor dalam sel penjaga berguna untuk mengatur ukuran pembukaan stomata yang dipengaruhi oleh traspor K+ dan air ke dalam tubuh.
Letak stomata yang terlindung di dalam perlekukan daun dan struktur adaptasi lainnya memungkinkan tumbuhan tertentu bertahan hidup di dalam lingkungan kering.
Daun dewasa adalah sumber utama meskipun organ penyimpanan seperti umbi dapat berfungsi sebagai sumber selama musim tertentu. Ujung akar dan tunas yang berkembang adalah contoh dari sugar sink. Pengisian dan pembongkaran floem bergantung pada trasnpor aktif sukrosa. Sukrosa diangkut bersama dengan H+, yang berdifusi menuruni suatu gradien yang diberntuk oleh pompa proton.
Pengisian gula pada ujung sumber suatu pembuluh tapis dan pembongkaran pada ujung pembuangan merupakan upaya untuk mempertahankan suatu perbedaan tekanan yang menjaga agar getah dapat mengalir melalui pembuluh tersebut.
B. Saran
Kami sadari dalam penulisan ini banyak kekurangan karena itu kami mengharapkan saran dan kritik dari pembaca guna kemajuan penulisan makalah kami ke depannya.
DAFTAR PUSTAKA
kompromi fotosintesi transpirasi
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Sehelai daun mampu menguapkan air setiap hari melebihi bobotnya sendiri. Daun dipertahankan supaya tidak layu dengan adanya aliran transpirasi dalam pembuluh xilem yang mengalir dengan kecepatan 75 cm per menit, kira-kira seperti kecepatan ujung jarum penunjuk detik mengelilingi lingkaran jam tersebut. Kebutuhan tumbuhan yang sangat besar akan air merupakan sebagian dari kerugian membuat makanan melalui fotosintesis. Sel-sel penjaga dengan cara mengontrol ukuran stomata, akan membentu menyeimbangkan kebutuhan tumbuhan untuk menghemat air terhadap kebutuhan fotosintesis.
B. Rumusan Masalah
1. Bagaimana kompromi fotosintesis transpirasi?
2. Bagaimana stomata membuka dan menutup?
3. Bagaimana translokasi floem
C. Tujuan
1. Mengetahui kompromi fotosintesis-transpirasi
2. Mengetahui stomata membuka dan menutup
3. Mengetahui translokasi floem.
BAB II
PEMBAHASAN
A. Kontrol Tranpirasi
Sel-sel penjaga bertindak sebagai penengah pada kompromi antara fotosintesis dan transpirasiSehelai daun mampu menguapkan air setiap hari melebihi bobotnya sendiri. Daun dipertahankan supaya tidak layu dengan adanya aliran transpirasi dalam pembuluh xilem yang mengalir dengan kecepatan 75 cm per menit, kira-kira seperti kecepatan ujung jarum penunjuk detik mengelilingi lingkaran jam tersebut. Kebutuhan tumbuhan yang sangat besar akan air merupakan sebagian dari kerugian membuat makanan melalui fotosintesis. Sel-sel penjaga dengan cara mengontrol ukuran stomata, akan membentu menyeimbangkan kebutuhan tumbuhan untuk menghemat air terhadap kebutuhan fotosintesis.
1. Kompromi Fotosintesis-Transpirasi
Untuk membuat makanan, sebuah tumbuhan harus membentangkan daunnya pada matahari dan mendapatkan karbon dioksida dari udara. Karbon dioksida akan berdifusi ke dalam daun, dan oksigen yang dihasilkan sebagai hasil sampingan fotosintesis akan beerdifusi keluar dari daun melalui stomata. Stoma menghubungkan ruang udara yang berbentuk sarang lebah, sehingga karrbon dioksida dapat berdifusi ke sel-sel fotosintetik mesofil. Luas permukaan inteernal daun mencapai 10 sampai 30 kali lebih besar dibandingkan dengan luas permukaan eksteernal yang kita lihat ketika kita memandang daun. Ciri struktur daun ini akan meningkatkan luas permukaan untuk penguapan air, yang keluar dari tumbuhan secara bebas melalui stomata yang terbuka. Sekitar 90 % air yang dikeluarkan oleh tumbuhan menghilang melalui stomata, meskipun pori ini hanya meliputi 1 % sampai 2 % permukkan luar daun. Kutikula berlilin membatasi kehilangan air melalui permukaan daun yang teersisa. Stomata pada sebagian besar tumbuhan lebih terkonsentrasi pada permukaan bagian bawah daun., yang menurangi transpirasi karrena permukaan bagian bawah menerima lebih sedikit cahaya matahari dibandingkan dengan permukaan atas.
Salah satu cara untuk mengevaluasi seberapa evesien sebatang tumbuhan menggunakan air adalah dengan menentukan rasio transpiraasi teerhadap fotosintesisnya, yaitu jumlah air yang hilang per gram karbon dioksida yang diasimilasikan menjadi bahan organik melalui fotosintesis. Bagi banyak spesies tumbuhan rasio ini adalah sekitar 600:1, yang berarti tumbuhan itu mentranspirasikan 600 g air untuk setiap karbon dioksida yang digabungkan menjadi karbohidrat. Namun demikian, jagunng dan tumbuhan lain yang mengasimilasikan karbon dioksida atmosfer melalui lintasan C4 memiliki rasio transpirasi dengan fotosintesis 300:1 atau kurang. Dengan konsentrasi karbon dioksida yang sama di dalam ruangan udara daun tersebut, tumbuhan C4 dapat mengasimilasi CO2 dengan laju yang lebih besar dibandingkan dengan yang dapat dilakukan oleh tumbuhan C3. Karena kehilangan air adalah kerugian yang harus dibayarkan agar CO2 dapat berdifusi ke dalam daun, maka hasil fotosintesis untuk tumbuhan yang dapat mengasimilasikan CO2 dengan laju yang lebih besar ketika stomata tertutup secara parsial.
Selain menyediakan air bagi daun, aliran transpirasi juga membantu memindahkan mineral dan bahan-bahan lain dari akar ke tunas dan daun. Transpirasi juga menghasilkan pendinginan evaporatif, yang dapat menurunkan suhu daun 10-15 derejat celcius lebih rendah dari pada udara di sekitarnya. Ini mencegah daun mencapai temperatur-temeratur yang dapat menghambat enzim-enzim yang mengkatalisis breasi fotosintetik juga enzim lainnya yang terlibat dalam proses metabolisme daun. Tumbuhan sukulen gurun, yang memiliki laju transpirasi rendah, tahan terhadap suhu daun yang tinggi; dalam kasus ini, kehilangan air akibat transpirasi adalah ancaman yang lebih bessar dibandingkan dengan pemanasan yang berlebihan.
Selama daun masih dapat menarik air dari tanah dengan cukup cepat untuk menggantikan air yang hilang, maka traspirasi tidak akan menyebabkan masalah. Ketika transpirasi melebihi pengiriman air melalui xilem, seperti ketika tanah mulai mengering, daun mulai layu, karena sel-selnya kehilangan tekanan turgor. Laju potensial transpirasi yang paling besar adalah saat hari panas terik, kering, dan berangin, karena semua itu merupakan faktor lingkungan yang meningkatkan penguapan air. Namun demikian, tumbuhan tidak menyerah dengan faktor tersebut, karena kemampuannya untuk menyesuaikan diri dengan lingkungannya. Dalam kompromi fotosintesis-transpirasi, mekanisme yang mengatur aturan bukaan-bukaan stomata akan menciptakan keseimbangan.
2. Bagaimana Stomata Membuka dan Menutup
Masing-masing stomata diapit oleh sepasang sel penjaga, yang membentuk seperti ginjal pada tumbuhan dikotil dan berbentuk seperti halter pada tumbuhan monokotil. Sel-sel penjaga dikelilingi oleh sel tetangga epidermal di sekitar ruang an udara, sampai ke jaringanruangan udara padan daun.
Sel penjaga mengontrol diameter somata dengan mengubah bentuk, yang akan melebarkan atau menyempitkan celahdiantara kedua sel tersebut. Ketika sel penajga mengambil air dari osmosis, sel penjaga akan membengkak dan semakin dalam keadaan turgid. Pada sebagian besar tumbuhan dikoti dindinng sel-sel penjaga mempunyai ketebalan yang tudak seragam, serta mikrofibril selulosa yang diorientasikan ke suatu arah sehingga sel-sel penjaga itu menutup ke arah atas ketika mereka dallam keadaan turgid. Hal ini meningkatkan ukuran celah antar sel. Ketika sel kehiangn air dan menhjadi lembek serat mengkerut, sel-sel trsebutakan mengecil secara bersamaan kemudian menutuip ruangan diantaranya. Mekanisme dasr ini juga berlaku bagi stomata monokotil.
Perubahan tekanan turgor yang menyebabkan pembukaan dan penutupan stomata terutama disebabkan oleh pengambilan daan kehilangn ion kalium seecara reversibel oleh sel penjaga. Stomata membuka ketika sel-sel penjaga secara aktif mengakumulasi kalium dari sel-sel epidermal di sekitarnya. Pengambiilan zat terlarut ini menyebabkkan potesial air di dalam sel penjaga lebih negatif. Kondisi ini memungkinkan air mangalir ke dalam sel secara osmosis sehingga menjadi membengkak. Sebagian besar kalium dan air disimpan di dalam vakuola, demikian tonoplas juga memainkan peranan penting. Peningkatan muatan positif sel akibat masuknya kalium diturukan dengan pengambila ion klorida melaluii pemompaan ion hidrogen yang dibebaskan pada saat asam organik kkeuar dari sel, serta melalui muatin negatif asam organik setelah kehilangan ion hidrogennya. Penutupan stomata disebabkan oleh keluarnya ka;lium dari sel penjaga, yang menyebabkan kehilangan air secara osmotik. Pengaturan akuaporin bisa juga terlibat dalam pembengkakkan dan pengerutan sel penjaga dengan mengubah permeabilitas membran terhadap air.
Aliran kalium mungkin melewati membran sel penjaga secara pasif, yang diiringi dengan pembangkitan potensial membran oleh pompa proton. Pembukaan stomata berkolerasi dengan transpor aktif pengeluaran hidrogen oleh sel penjaga. Tegangan yang dihasilkan (potensial membran) menggerakkan ioin kalium ke dalam sel melalui saluran membran spesifik. Para ahli fisiologi tumbuhan menggunakan metode yang disebut patch clamp untuk mempelajari pengaturan pompa protan dan saluran ion kalium sel penjaga.
Secara umum, stomata membuka pada siang hari dan menutup pada malam hari. Hal ini mencegah tumbuhan kehilangan air yang tidak perlu ketika hari terlalu gelap untuk melakukan fotosintesis. Paling tidak ada 3 faktor yang menjelaskan mengenai pembukaan stomata pada pagi hari.
1. Cahaya itu sendiri merangsang sel penjaga untuk mengakumulasikan kalium dan menjadi benngkak. Respon ini dipicu oleh pencahayaan reseptor cahaya biru pada sel penjaga, yang barangkali diibangun di dalam membran plasma. Aktivasi rseptor cahaya biri ini merangsang pembukan stomata dengan cara mendoriong footosintesis dalam kloroplas daam sel penjaga, untuk menyediakan ATP agar terjadi transpor aktif ion hidrogen. Sel-sel penjaga, adalah satu-satunya seln epidermal yang dilangkapi dengan kloroplas.
2. Kehilangan karbon dioksida di dalam ruangan udara pada daun, yang trjadi ketika fotosintesis dimjulai di mesofil. Tumbuhan bisa diakali sehingga membuka stoomatanya dimalam hari dengan cara menempatkannnya dalam ruangan yang tiak memiliki karbon dioksida.
3. Suatu jam internal yang terletak di dalam sel penjaga. Bahkan jika ditempatkan di ruangan gelap, stomata akan terus melakukan ritme hariannya untuk membuka dan menutup. Semua organisme eukariotik meempunyai jam internal yang agaknya memonitor waktu dan mengatur proses yang bersiklus. Siklus yang memiliki interval sekitar 24 jam disebut irama sikardian (circadian rhythm).
Berbagai jenis cekaman lingkungan dapat menyebabkan stomata menutup pada siang hari. Ketika tumbuhan kekurangan air sel penjaga bisa kehilangan air, sel penjaga bisa kehilangan turgornya. Selain itu, hormon yang disebut asam absisat, yang dihasilkan di dalam sel mesofil sebagai tanggapan terhadap kekuraangan air, akan mmemberikan sinyal pada sel penjaga untuk menutup stomata. Respon ini mengurangi kelayuan, dan memperlambat fotosisntesis, inilah alasan mengapa kekeringan dan musim kemarau menurunkan reproduksi tanaman. Suhu tinggi juga merangsang penutupan stomata, kemyngkinan melalui perangsangan respirasi seluler dan peninhkatan konsentrasi karbon dioksida di dalam ruangan udara pada daun. Suhu tinggi dan transpirasi yang berlebihan bisa menyebabkan penutupan stomata untuk beberapa saat pda tengah hari. Dengan demikian, sel-sel penjaga melanggar kompromi fotosintesis –transpirasi atas dasar waktu ke waktu dengan cara memadukan berbagai stimulasi internal dan eksternal.
3. Xerofit Memiliki Adaptasi Yang Mengurangi Trasnpirasi
Tumbuhan yang beradaptasi dengan iklim kering, disebut xerofit, memiliki berbagai modifikasi daun yang menurangi laju transpirasi. Banyak xerofit memiliki daun kecil dan tebal sebagai adaptasi untuk membatasi kehilangan air dengan cara mengurangi luas permukaan relatif terhadap volume daun. Daun ini memiliki konsistensi yang kuat dengan adanya kutikula yang tebal. Stomata terkonsentrasi pada permukaan daun bagian bawah, dan sering kali terletak pada bagian yang lebih rendah atau lekukan yang melindungi pori itu dari pori yang kering. Beberapa tumbuhan gurun menggugurkan daunnya pada bulan-bulan dengan kekeringan tinggi. Yang lain, seperti kaktus, beertahan dengan air yang disimpan dalam batangnya yang berdaging selama musim hujan. (Batang yang dimodifikasi ini merupakan organ fotosintetik kaktus; durinya adalah daun yang telah dimodifikasi.
Salah satu adaptasi yang paling bagus terhadap habitat yang kering ditemukan pada tumbuhan es dan tumbuhan sukulen lain dari famili Crassulacean serta pada perwakilan banyak famili tumbuhan lain. Tumbuhan ini mengasimilasikan karbon dioksida melalui suatu lintasan alternatif fotosintetik yang dikenal sebagai CAM, singkatan dari Crassulacean Acid Metabolism (metabolisme asam dan krasulasean). Sel-sel mesofil pada sebuah tumbuhan CAM memiliki enzim yang dapat mensintesis karon dioksida menjadi asam organik pada malam hari. Selama siang hari, asam organik itu dirombak dengan membebaskan karbon dioksida dalam sel yang sama, dan gula disintesis melalui lintasasn fotosintetik konvensional. Karena daun mengambil karbon dioksida pada malam hari, ketika laju transpirasi paling tinggi.
B. Translokasi Getah Floe
Getah xilem umumnya mengalir dalam arah yang salah pada saat bertugas mengangkut gula dari daun ke bagian tumbuhan yang lain. Suatu jaringan pembuluh kedua, floem, mengangkut produk organik fotosintesis di seluruh tumbuhan. Transpor makanan ini pada tumbuhan disebut translokasi. Pada tumbuhan angiosperma, sel floem yang telah terspesialisasi yang berfungsi dalam translokasi makanan adalah anggota pembuluh tapis. Sel-sel tersebut tersusun ujung dengan ujung untuk membentuk suatu pembuluh tapis yang panjang. Diantara anggota sel-sel itu adalah lempengan tapis, yaitu suatu pori yang menembus dinding sehingga memungkinkan getah mengalir disepanjang pembuluh tapis.
Getah floem adalah suatu larutan yang secara jelas berbeda dalam komposisinya dari getah xilem. Sejauh ini zat terlarut yang paling banyak dalam getah floem adalah gula, terutama sukrosa disakarida. Konsentrasi sukrosa bisa mencapai 30 % dari bobotnya, membuat getah itu kental seperti sirup. Getah floem bisa juga mengandung mineral, asam amino, dan hormon yang berada di dalam lintasan dari suatu bagian tumbuhan ke bagian lain.
1. Floem mentranslokasikan getahnya dari sumber gula ke sugar sink
Berbeda dengan transpor getah xilem yang bergerak ke satu arah dari akar ke daun, maka arah pergerakan getah floem adalah beraneka ragam. Satu generalisasi yang berlaku adalah bahwa pembuluh tapis membawa makanan dari suatu sumber gula ke suatu tempat penyimpanan atau penghabisan gula. Suatu sumber gula adalah suatu organ tumbuhan dimana gula dihasilkan melalui fotosintesis atau perombakan pati. Daun dewasa merupakan sumber utama gula. Suatu sugar sink adalah organ yang mengkonsumsi atau menyimpan gula. Akar, ujung tunas, batang, dan buah yang sedang tumbuh adalah tempat penyimpanan atau pembuangan yang gula diseddiakan oleh floem. Organ penyimpanan, seperti umbi dapat menjadi tempat penumpukan gula bergantung pada musim. Ketika organ penyimpanan menumpuk karbohidrat selama musim panas maka organ itu disebut sugar sink. Kemudian setelah mengakhiri dormansi pada awal musim semi, organ penyimpanan ini menjadi sumber gula ketika pati dirombak menjadi gula, yang akan dibawa floem ke kuncup sistem tunas yang sedang tumbuh.
Zat terlarut lain bisa diangkut ke tempat penumpukan beersma-sama dengan gula. Misalnya, mineral yang mecapai daun dlam xilem kemudian dipindahkan oleh floem ke dalam buah yang sedang berkembang.
Suatu sugar sink umumnya menerima gula dari sumber yang paling dekat. Daun bagian atas pada suatu cabang bisa mengirim gula ke ujung tunas yang sedang tumbuh, sementara daun bagian bawah mengangkut gula ke akar. Buah yang sedang tumbuh memerlukan banyak makanan sehingga buah kemungkinan bisa memonopoli semua sumber gula yang ada di sekitarnya. Satu pembuluh tapis dalam sebuah berkas yang sama dapat mengalir dengan arah yang berlainan. Untuk masing-masing pembuluh tapis, arah transpor hanya bergantung pada lokasi sumber daya sink yang dihubungkan oleh pipa tersebut. Arah itu bisa berubah sesuai dengan musim atau tahapan perkembangan tumbuhan.
2. Pengisian dan pembokaran isi floem
Gula dari sel mesofil daun dan sumber lain harus diisikan ke dalam anggota pembuluh tapis sebelum dapat diangkut ke tempat penumpukan gula. Pada beberapa spesies, termasuk tumbuhan tertentu dari famili mint dan labu, sukrosa berpindah dari sel-sel mesofil ke anggota pembuluh tapis melalui simplas, yang melintasi sel-sel melalui plasmodesmata. Pad spesies lain, sukrosa mencapai anggota pembuluh tapis melalui kombinasi lintasan simplas dan apoplas. Pada daun jagung, sukrosa berdifusi melalui simplas dari sel mesofil ke dalam vena kecil. Kebanyakan gula bergerak ke luar dari sel ke dalam apoplas (dinding) di sekitaar anggota pembuluh tapis dan sel-sel pendamping. Kemudian gula ini diakumulasikan dari apoplas (dinding) oleh anggota pembuluh tapis dan sel-sel pendamping mengalirkannya ke dalam anggota pembuluh tapis melalui plasmodesmata yang menghubungkan sel-sel tersebut. Paa beberapa tumbuhan, sel-sel pendampingnya mengalami pertumbuhan dinding yang terus menerus ke arah dalam, sebagai adaptasi untuk meningkatkan luas permukaan sel dan meningkatkan pemindahan zat terlarut antara apoplas dan simplas. Sel yang dimodifikasi seperti itu disebut sel transfer.
Pada jagung dan banyak tumbuhan lain, anggota pembuluh tapis mengakumulasi sukrosa hingga mencapai konsentrasi dua hingga tiga kali lebih tinggi dibandingkan konsentrasi di dalam mesofil, dengan demikian pengisian floem memerlukan transpor aktif. Pompa proton melakukan tugas yang memungkinkan sel-sel itu mengakumulasi sukrosa.
Floem akan membongkar sukrosanya pada ujung sink suatu pembuluh tapis. Proses ini melibatkan transpor aktif, melalui kontranspor dengan H+ menuruni suatu gradien proton.
3. Aliran tekanan adalah mekanisme translokasi pada angiosperma
Getah floem mengalir dari sumber sukrosa ke tempat penyimpanannya dengan laju sebesar 1 m per jam. Aliran ini terlalu cepat sehingga tidak mungkin dilakukan secara difusi atau aliran sitoplasmik. Cairan floem bergerak melalui aliran massal, yang digerakkan oleh tekanan. Pengisian floem mengakibatkan tingginya konsentrasi zat terlarut pada ujung sumber pembuluh tapis tersebut, yang akan menurunkan potensial air dan menyebabkan air mengalir ke dalam pembuluh tersebut. Kondisi tersebut berakibat pada meningkatnya tekanan hidrostatik di dalam pembuluh tapis, dan tekanan paling tinggi berada pada ujung pipa. Pada ujung pipa penyimpanan, tekanan tidak terlalu meningkat akibat kehilangan air, yang disebabkan oleh rendahnya potensial air yang lebih rendah di luar pembuluh tapis akibat keluarnya sukrosa. Peningkatan tekanan pada satu ujung pembuluh (ujung sumber) dan penurunan tekanan tersebut pada ujung yang satunya (ujung pembuangan) menyebabkan air mengalir dari sumber ke tempat pembuangan, yang sekaligus mengalirkan gula. Air didaur ulang kembali dari penyimpanan sumber melalui pembuluh xilem.
Gambar: penisian sukrosa ke dalam floem
Gambar: aliran tekanan dalam pembuluh tapis
BAB III
PENUTUP
A. Kesimpulan
Stomata mendukung fotosintesis dengan cara memudahkan pertukaran CO2 dan O2 antara daun dan atmosfir, akan tetapi pori ini juga menjadi jalan utama hilangnya air melalui traspirasi pada tumbuhan. Perubahan tugor dalam sel penjaga berguna untuk mengatur ukuran pembukaan stomata yang dipengaruhi oleh traspor K+ dan air ke dalam tubuh.
Letak stomata yang terlindung di dalam perlekukan daun dan struktur adaptasi lainnya memungkinkan tumbuhan tertentu bertahan hidup di dalam lingkungan kering.
Daun dewasa adalah sumber utama meskipun organ penyimpanan seperti umbi dapat berfungsi sebagai sumber selama musim tertentu. Ujung akar dan tunas yang berkembang adalah contoh dari sugar sink. Pengisian dan pembongkaran floem bergantung pada trasnpor aktif sukrosa. Sukrosa diangkut bersama dengan H+, yang berdifusi menuruni suatu gradien yang diberntuk oleh pompa proton.
Pengisian gula pada ujung sumber suatu pembuluh tapis dan pembongkaran pada ujung pembuangan merupakan upaya untuk mempertahankan suatu perbedaan tekanan yang menjaga agar getah dapat mengalir melalui pembuluh tersebut.
B. Saran
Kami sadari dalam penulisan ini banyak kekurangan karena itu kami mengharapkan saran dan kritik dari pembaca guna kemajuan penulisan makalah kami ke depannya.
DAFTAR PUSTAKA
Langganan:
Postingan (Atom)