TRANSPIRASI DAN TRASLOKASI SENYAWA ORGANIK

TRANSPIRASI DAN TRASLOKASI

SENYAWA ORGANIK

AIR HILANG DARI TUBUH TUMBUHAN

• DARI PERMUKAAN BEBAS (EVAPORASI)

• DARI DALAM TUBUH - UAP (TRANSPIRASI) - CAIRAN (GUTTASI)

PROSES HILANGNYA AIR DALAM BENTUK UAP AIR DARI JARINGAN HIDUP TANAMAN YANG TERLETAK DI ATAS PERMUKAAN TANAH

MELEWATI : STOMATA (80%) LUBANG KUTIKULA

LENTISEL

LAJU TRANSPIRASI

Tengah malam

Lajutranpirasi

Tengah malam

Siang

Sukulen Ideal

Berawan

Tanah sangat kering

Pada umumnya

Tengah malam

Lajutranpirasi

Tengah malam

Siang

Sukulen Ideal

Berawan

Tanah sangat kering

Pada umumnya

PRODUKSI TANAMAN YG DAPAT DICAPAI DARI PEMAKAIAN SEJUMLAH AIR TERSEDIA

WUE : Water Use Efficiency

DINYATAKAN:

1. Pemakaian konsumtif (PK, dalam kg) setiap kg jaringan tanaman yg dihasilkan

2. Transpirasi (dalam kg) setiap kg jaringan tanaman yg dihasilkan ……… NISBAH TRANSPIRASI

Jumlah air yg diperlukan untuk menghasilkan 1 kg bahan kering tanaman (rasio antara hilangnya air

oleh transpirasi dengan prosuksi bahan kering selama pertumbuhan

PENGUKURAN TRANSPIRASI

1. metode gravimetrik (lisimeter)

2. metode porometer difusi

3. metode kertas cobalt chlorida

4. metode dengan potometer

Hold rubber stopper

1 ml pippete, water-filled

Dinyatakan dgn Transpirational Flux – (g m^-2 jam^-1)

Faktor-faktor yang mempengaruhi transpirasi

Faktor dalam/tumbuhan:

a. Stomata

 Berbulu/tidak

 Lapisan lilin

 Luas daun

 Tebal/tipis

 Posisi b. Daun

Faktor luar/lingkungan

a. Sinar matahari

b. Temperatur c. Kelembaban d. Angin

e. Keadaan air dalam tanah

Keadaan air dalam tanah Keadaan air dalam tanah

Air kimia

Air higroskopis Air kapiler

Lapisan tak tembus air Air tanah

SWC = soluable water content FC= field capacity

PWP = permanent wilting point = titik kelayuan permanen

Transpirasi absorbsi

siang malam siang malam

A B C

AB = layu sementara C = layu terus

HUBUNGAN TRANSPIRASI & ABSORBSI

Mulai layu

Segar lagi

Layu terus

Daun dan Stomata

Fungsi utama daun: tempat terjadinya fotosintesis serta mengekspor hasilnya ke seluruh bagian

tanaman

Untuk fotosintesis diperlukan CO2 yang masuk ke dalam daun, sebagian besar melalui stomata

Banyaknya stomata kira-kira 0,1 % dari luas daun.

Stomata sebagian besar terletak pada bagian bawah daun

Pada berbagai jenis tumbuhan, banyaknya stomata pada permukaan atas daun berkisar

0.100 buah, sedangkan peermukaan bawah berkisar 0 -600 buah

Pergerakan Stomata

Sel penjaga berisi kloroplas dan terdapat penebalan pada satu sisi dinding sel penjaga tersebut

Apabila tekanan turgor dalam sel penjaga

meningkat maka sel menjadi tegang (kenyal) dan stomata membuka karena masing-masing sel

penjaga dapat mengembang pada satu sisi

Apabila tekanan turgor menurun maka sel penjaga mengempis, dinding sel penjaga yang tebal

merapat satu sama lain sehingga stomata tertutup Jadi: Stomata menutup atau membuka sebagai

akibat perubahan tekanan turgor dalam sel penjaga

Mekanisme Penutupan & Pembukaan stomata

• Pada malam hari, fotosintesis tidak terjadi dan keadaan CO2 sekitar daun meningkat (krn tdk digunakan untuk fotosintesis)

• Kadar CO2 yang tinggi menyebabkan turunnya pH dalam sel penjaga  mengakibatkan gula (larut) berubah

menjadi pati (tdk larut)

• Perubahan yang terjadi tsb menyebabkan turunnya tekanan osmotic dalam sel penjaga diikuti dgn

mengalirnya air ke;uar dari sel penjaga  menyebbakan sel penjaga mengempis dan stomata menutup

Pada malam hari: CO2 dalam daun meningkat sbg akibat berhentinya fotosintesis  peningkatan CO2 menurunkan pH sehingga terjadi perubahan gula menjadi pati  turgor

turun  stomata menutup

Mekanisme Penutupan & Pembukaan stomata

• Pada pagi hari, fotosintesis terjadi dan CO2 sekitar daun digunakan untuk fotosintesis  menyebabkan kadar CO2 sekitar daun turun dan meningkatkan pH

• Meningkatnya pH merangsang perubahan pati (tdk larut) menjadi gula (larut) dan tekanan osmotic akan meningkat diikuti masuknya air dari sel sekitarnya ke sel penjaga  menyebabkan mengembangkan sel penjaga dan stomata membuka

Pada pagi hari: CO2 terpakai untuk fotosintesis  shg pH meningkat dan terjadi perubahan dari pati menjadi

gula  turgor meningkat  mengakibatkan terbukanya stomata

Stomata membuka/menutup karena:

• Perubahn kimia sel penutup

• Perubahan potensial osmotic dan potensial air

Teori membuka menutupnya stomata 1. Teori perubahan pati menjadi gula

PATI + Pi GLUKOSE-1-P

GLUKOSE + Pi

Phosphorilase

CO₂+H₂O H₂CO₃ H⁺ + HCO₃^-

2. Teori pengangkutan proton, K⁺

• Stomata membuka karena sel penjaga menyerap air. Ion K+ berpindah dari sel sekitar ke sel penjaga ketika stomata membuka

• Stomata membuka bila ion K+ terakumulasi di sel penjaga sehingga PA rendah maka air berdifusi dari sel tetangga

• Cahaya menyebabkan peningkatan K+ di sel penjaga

• Bila daun dipindahkan ke tempat gelap, ion K+ bergerak keluar sel penjaga

menuju sekl sekitarnya  stomata menutup.

• Pada saat ion K+ masuk, sejumlah ion H+ keluar dari sel penjaga

• H+ berasal dari asam organik yg disintesis dlm sel penutup diubah menjadi asam malat

 Pengangkutan air ke daun dan difusi air antar sel

 Penyerapan dan pengangkutan air, hara

 Pengangkutan asimilat

 Membuang kelebihan air

 Pengaturan bukaan stomata

 Mempertahankan suhu daun

Peranan transpirasi



Senyawa kimia yang diberikan ke pada tanaman dengan tujuan untuk menurun- kan laju transpirasi



contoh antitranspirasi:



kel yg membentuk suatu lapisan tipis yang permeabel terhadap CO2 dan O2 tetapi tidak terhadap air : minyak

silikon, dan lilin berviskositas rendah



Kel yg akan menyebabkan

menutupnya stomata secara partial : fungisida fenil merkurik asetat

Antitranspiran

AIR BERUPA TETES KELUAR DARI BAGIAN TUBUH TUMBUHAN (HIDATODA)

BUKAN KARENA LUKA

AIR NAIK MELALUI DINDING SEL KE RUANG ANTAR SEL AKHIRNYA SAMPAI

HIDATODA Terjadi Bila:

Suhu tanah >> suhu atm

Pada malam hari akar tetap menyerap air secara katif walaupun air dalam tanaman

berada dalam keadaan tertekan

PENYERAPAN AIR

Serapan (Absorpsi)

proses dimana suatu partikel terperangkap kedalam struktur suatu media dan seolah-olah menjadi bagian dari keseluruhan media tersebut

Jerapan(Adsorpsi)

suatu proses dimana suatu partikel "menempel" pada suatu permukaan akibat dari adanya "perbedaan"

muatan lemah diantara kedua benda, sehingga

terbentuk suatu lapisan tipis partikel-pertikel halus

pada permukaan tersebut

MEKANISME PENYERAPAN AIR

• Penyerapan Pasif  penyerapan air sbg akibat adanya gradien potensial air dari sel-sel akar (osmosis, tarikan transpirasi)

• Adanya transpirasi pada bagian atas tananaman menyebabkan terjadinya perbedaan PA antara sel-sel mesofil pada daun dengan sel-se pada akar

• Apabila PA sel-se akar lebih besar daripada PA dalam larutan tanah, maka air dari tanah akan meresap ke dalam sel-sel akar

• Jadi proses penyerapan air ini adalah proses osmotik

MEKANISME PENYERAPAN AIR

• Penyerapan Aktif  penyerapan air yang melibatkan energy (biasanya energi dari respirasi)

• Penyerapan aktif sangat penting bagi tanaman dan memungkinkan tanaman hidup

• Metabolic activities

AIR MELALUI RAMBUT AKAR

DARI EPIDERMIS MENUJU ENDODERMIS KEMUDIAN KE VASKULER

LAPISAN CASPARY

Rambut akar Jalur seluler

Lapisan caspary

endodermis Jalur

apoplas

floem

Xilem berdinding sel tebal

JALUR APOPLAS Air bergerak melalui dinding sel dan ruang

antar sel

JALUR SELULER

• TRANS MEMBRAN Air bergerak menembus

dinding dan membran sel

• SIMPLAS

Air bergerak dari satu sel ke sel lain melalui

plasmodesmata

suatu proses pergerakan air melewati pembuluh xilem dari sistem perakaran ke

bagian tajuk tanaman, khususnya daun

Pengangkutan air/transportasi air

1. TEORI VITAL

2. TEORI TEKANAN AKAR

upward movement of water takes place due to activity of living cells of plant bordering xylem

Stocking (1956) has defined root pressure as:

a pressure developed in the tracheary elements of xylem as a result of metabolic

activities of the root

2. TEORI TEKANAN AKAR

• Air bergerak dari akar ke atas di dlm xylem akibat adanya tekanan akar

• Apabila tidak ada transpirasi maka terdpt tekanan positif pada pembuluh xylem akar dan batang bawah

• Ion-ion yang terkumpul dalam sel akar dipompa masuk ke pembuluh xylem  menaikkan tekanan osmotic

dalam xylem, kmd menyebabkan terjadinya aliran air ke dalam xylem dengan jalan osmotic

• Pada malam hari transpirasi tidak terjadi, namun akar tetap menyerap air secara aktif, maka air di seluruh bagian tanaman berada dalam keadaan tertekan

• Pada beberapa tanaman, tekanan ini menyebabkan terjadinya gutasi

3. TEORI KEKUATAN FISIKA (TRANSPIRASI DAN KOHESI)

• Pergerakan air ke atas terjadi karena adayanya tarikan yang berasal dari bagian atas tanaman akibat transpirasi

• Aliran transpirasi ini terjadi karena adanya penguapa air pada dinding sel di sekitar stomata

• Penguapan air menyebbakan sel sekitar stomata

menjadi makin kering sehingga PA makin tingggi dan menyerap air dari sel disampingnya

• Dgn adanya kohesi yang kuat antar molekul air maka isi xylem tertarik ke atas sebagai suatu kolom air dari akar hingga daun.

• Pada siang hari air air di dalam pembuluh xylem berada dalam keadaan tegang shg air dari akar dengan

potensial air rendah naik ke batang dan daun yang potensial airnya lebih tinggi

3. TEORI KEKUATAN FISIKA (TRANSPIRASI DAN KOHESI)