PENGANTAR FISIOLOGI TUMBUHAN
(Untuk memenuhi tugas Mata Kuliah Fisiologi Tumbuhan)Dosen Pengampu: Yunin Hidayati, S.Si., M.Si
Disusun oleh: KELOMPOK I
Moch Imam Bahrudin (140641100060) Anggy Ayu Maharrani (140641100068)
Masnunah (140641100077)
Rifka Elvira Zuraida (140641100078) Rina Yuliasari (140641100085) Sinta Devi Utari (140641100086) Mualifah (140641100090)
PROGRAM STUDI PENDIDIKAN IPA
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
A. Pengertian dan Ruang Lingkup Fisiologi Tumbuhan
Fisiologi berasal dari bahasa latin, physis berarti alam (nature) dan logos berarti ilmu. Jadi fisiologi tumbuhan diartikan sebagai ilmu tentang alam tumbuhan. Fisiologi Tumbuhan merupakan salah satu cabang biologi yang mempelajari tentang proses metabolisme yang terjadi di dalam tubuh tumbuhan yang menyebabkan tumbuhan tersebut dapat hidup. Laju proses proses metabolisme ini dipengaruhi oleh faktor faktor lingkungan mikro disekitar tumbuhan tersebut.
Dengan mempelajari fisiologi tumbuhan, kita akan lebih dapat memahami bagaimana sinar matahari dapat dimanfaatkan oleh tumbuhan untuk menghasilkan karbohidrat dari bahan baku anorganik berupa air dan karbondioksida, mengapa tumbuhan membutuhkan banyak air, bagaimana biji berkecambah, mengapa tumbuhan layu ketika kekeringan, dan berbagai macam gejala lainnya yang ditampakkan oleh tumbuhan.
Dengan meyakini bahwa setiap proses metabolisme pada tumbuhan dapat dijelaskan secara kimia dan fisika, maka jelas bahwa pengetahuan dasar tentang
prinsip prinsip reaksi kimia dan fisika merupakan bekal utama untuk mengkaji secara mendalam setiap fenomena Fisiologi Tumbuhan.
Organisme yang menjadi sasaran dalam kajian Fisiologi Tumbuhan meliputi semua jenis tumbuhan, dari tumbuhan satu sel sampai pada tumbuhan tingkat tinggi. Walaupun demikian, pada kenyataannya yang menjadi sasaran utama ahli Fisiologi tumbuhan adalah organisme dalam kelompok plantae, terutama ganggang hijau, tumbuhan berdaun jarum dan angiospermae, termasuk tumbuhan monokotil dan dikotil.
B. Pembagian Fisiologi Tumbuhan
Karena Perkembangannya yang pesat, yang ditopang juga oleh perkembangan ilmu Fisika dan Kimia, maka Fisiologi Tumbuhan sering dipilah pilah menjadi beberapa cabang sesuai dengan luang lingkup pokok bahasannya, antara lain:
tingkat tinggi. Karena setiap budidaya tanaman mengharapakan hasilnya yang dapat dimanfaatkan oleh manusia, maka sepatutnyalah Fisiologi tanaman lebih mengarah kepada proses metabolisme yang Berkaitan dengan perkembangan dan pembentukan organ hasil.
b. Fisiologi lepas panen adalah cabang fisiologi tumbuhan yang menelaah tentang proses fisiologi yang terjadi pada organ hasil setelah organ tersebut dipanen. Reaksi-reaksi yang terjadi umumnya bersifat katabolik, yakni penguraian senyawa senyawa bermolekul besar seperti pati dan asam nukleat menjadi senyawa senyawa bermolekul kecil. Usaha-usaha untuk memanipulasi laju reaksi katabolik yang terjadi untuk tujuan memperpanjang kesegaran organ hasl merupakan manfaat utama dan menjadi tujuan dari telaah fisiologi lepas panen.
c. Ekofisiologi membahas pengaruh faktor faktor lingkungan terhadap berbagai proses metabolisme tumbuhan, mencakup pengaruh positif bagi tumbuhan dan kepentingan manusia.
d. Fisiologi benih membahas proses perkecambahan benih melibatkan berbagai macam tahapan, yakni imbibisi, reaktivasi enzim, penguraian bahan simpanan, dan pertumbuhan radikel. Fisiologi benih merupakan cabang fisiologi tumbuhan yang ruang lingkup pertumbuhannya terbatas pada proses proses yang berlangsung pada tahap perkecambahan benih seperti disebutkan diatas.
C. Sejarah Fisiologi Tumbuhan
Fisiologi Tumbuhan telah ada sangat lama, bahkan sebelum adanya manusia dan dimulainya pertanian. Tetapi fistum sendiri mulai berkembang pada abad ke 17 dan 18 karena adanya kemauan dalam ilmu fisika dan kimia. Pada pertengahan abad ke 9 barulah fisiologi tumbuhan dapat berdiri sendiri dengan terbitnya “history of botany” oleh Sachs (1860) lalu dilanjutkan “lectures on
physiology of plants”oleh sachs (1887) dan “physiology of plants” oleh Pfeffer (1887). Pada pertengahan abad ke 20 fistum semakin berkembang dengan
diterbitkan beberapa jurnal khusus seperti “Plant physiology” dan “Annual
D. Hubungan Fisiologi Tumbuhan dengan Cabang Botani Lainya.
Karena meluasnya pokok bahasan dalam berbagai disiplin ilmu dari berbagai bidang ilmu meyebabkan banyak terjadi tumpang tindih antara ilmu yang satu dengan ilmu yang lain. Demikian pula yang terjadi antara fisiologi tumbuhan dengan beberapa bidang ilmu lainnya terutama cabang ilmu Botani. Sebagai contoh adalah antara fisiologis tumbuhan dengan ekologis tumbuhan. Banyak topik yang dikaji dalam bidang fisiologis tumbuhan berkaitan erat dengan bidang ekologi, misalnya tentang tanggapan tanaman terhadap perubahan berbagai faktor lingkungan. Besarnya porsi daerah tumpang tindih ini dari berbagai disiplin ilmu ini meyebabkan berkembangya cabang ilmu baru dan disebut sebagai ekofisiologi atau fisiologi lingkungan (environmental physiology).
Ilmu anatomi tumbuhan juga besar keterkaitan dan sumbangannya bagi perkebangan fisiologi tumbuhan, misalnya sehubungan dengan pengertian ultrastruktur membran dan organel-orgenel sel. Pemahaman tentang ultrastruktur dan senyawa penyusun membran thilakoid pada kloroplas mempermudah untuk menerangkan proses perpindahan elektron pada fase cahaya fotosintesis.
Dari uraian di atas, jelas terlihat keterkaitan anatara fisiologi tumbuhan dengan cabang-cabang botani lainnya. Selain itu, fisiologi tumbuhan akan sangat erat kaitannya dengan ilmu-ilmu dasar yang mendukung, seperti yang telah disinggung terdahulu, yakni dengan ilmu kimia dan fisika.
Pengembangan model matematis untuk menjelaskan hubungan antara hasil tanaman dengan beragai faktor lingkungan yang mempengaruhinya merupakan contoh penting ilmu matematika dalam perkemabangan fisiologi tumbuhan. Semakin kompleks model yang dikembangkan (semakin banyak parameter yang disertakan), maka kebutuhan akan peran komputer semakin dirasakan. Pada saat sekarang telah banyak dilakukan pengembangan model (modelling) untuk estimasi berbagai gejala fisiologis, baik dengan bahasa komputer maupun dengan notasi matematis biasa.
lingkupnya. Pemahaman yang untuh tentang fisiologi tumbuhan hanya tercapai jika ilmu-ilmu yang berkaitan dengannya juga mendapat perhatian yang memadai E. Pokok Bahasan Fisiologi Tumbuhan
1. Nutrisi
Nutrisi adalah substansi organik yang dibutuhkan organisme untuk fungsi normal dari pertumbuhan suatu pohon. Nutrisi didapatkan dari makanan dan cairan yang selanjutnya diasimilasi oleh tubuh tumbuhan. Penggolongan elemen nutrisi:
a. Makronutrien adalah elemen-elemen yang dibutuhkan tumbuhan dalam jumlah banyak, yaitu nitrogen, kalsium, potasium, sulfur, magnesium, dan fosfor.
b. Mikronutrien adalah elemen-elemen yang dibutuhkan tumbuhan dalam jumlah sedikit, seperti besi, boron, mangan, seng, tembaga, klor, dan molybdenum.
2. Hama dan Penyakit Tumbuhan
Hama adalah semua jenis binatang yang merugikan dan mengganggu
tanaman yang sedang dibudidayakan oleh manusia dan bukan tumbuhan liar yang ada di alam. Jika diklasifikasikan maka hama akan digolongkan kepada beberapa jenis, diantaranya adalah:
a. Jenis Molusca; diantaranya adalah bekicot, siput, dan sejenisnya. b. Jenis Aves; semisal burung, ayam (jika itu memang
menganggu/memakan tanaman).
c. Jenis serangga; merupakan jenis yang paling banyak, misalkan belalang, ulat, wereng, kumbang dan lain sebagainya.
d. Jenis Mamalia; tikus adalah salahsatu contoh yang banyak ditemui.
3. Hormon Auksin
Zat pengatur fototroprisme pada tumbuhan disebut auksin. Secara kimiawi
auksin bernama Indolacetid acid (IAA). IAA merupakan salah satu senyawa auksin alami. IAA bergerak melalui sel-sel parenkim di korteks dan jaringan pembuluh. Pada batang , IAA bergerak secara basipetal, yaitu
IAA bergerak menuju dasar. Pada akar IAA bergerak secara akropetal, yaitu bergerak menuju pucuk. Pengaruh auksin terhadap pertumbuhan dan perkembangan, yaitu sebagai berikut :
Merangsang perkembangan sel pada kecambah rumput dan tumbuhan herba. Penyebaran auksin pada batang tidak merata sehingga daerah dengan banyak auksin mengalami pemanjangan sel dan membuat batang membengkok.
Merangsang pembentukan akar.
Merangsang pembentukan buah tanpa biji.
Merangsang diferensiasi jaringan pembuluh sehingga merangsang pertumbuhan diameter batang.
Merangsang diferensiasi jaringan pembuluh sehingga merangsang pertumbuhan diameter batang.
Merangsang absisi (pengguguran daun).
4. Hormon Sitokinin
Sitokinin adalah zat yang dapat merangsang pembelahan sel (sitokinesis). Sitokinin diisolasi dari tumbuhan angiospermae, gymnospermae, tumbuhan lumut, dan paku. Pada angiospermae, sitokinin banyak terdapat pada biji, buah , dan daun muda. Sitokinin ditransportasikan xilem, floem, dan sel parenkim. Sitokinin memiliki pengaruh pertumbuhan dan perkembangan pada tumbuhan, antara lain :
Bersama auksin mengatur pembelahan sel, pembentukan sistem tajuk dan sistem akar.
Merangsang pembelahan sel dan pembesaran kotiledon. Memengaruhi organogenesis (pembentukan gugur). Menghambat kerusakan klorofil pada daun gugur. Merangsang pembentukan tunas batang.
5. Asam Absisat dan Etilen
Asam absisat terdapat pada angiospermae, gymnospermae , dan tumbuhan lumut kecuali lumut hati. ABA bergerak ke seluruh tumbuhan melalui xilem, floem, dan parenkim. Tidak terdapat ABA sintetik, ABA memiliki pengaruh terhadap pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan,
yaitu sebagai berikut :
ABA memiliki pengaruh berlawanan dengan hormon lain. N Misalnya, ABA menghambat produksi amilase pada biji yang diberi giberelin. ABA juga menghambat pemanjangan dan pertumbuhan sel yang dirangsang oleh IAA.
Menyebabkan penutupan stomata.
Meskipun ABA menghambat pertumbuhan , tetapi tidak bersifat racun pada tumbuhan.
Etilen merupakan hormon tumnbuhan pertama dalam bentuk gas. Jika buah jeruk sudah matang disatukan dengan buah pisang yang belum matang , maka buah pisang akan lebih matang lebih cepat karena buah jeruk menghasilkan gas etilen. Etilen dibuat tumbuhan dan menyebabkan pematangan yang lebih cepat. Pembentukan gas etilen memerlukan O2 dan
dihambat oleh CO2. Semua bagian tumbuhan angiospermae dapat
menghasilkan gas etilen. Pembentukannya terutama terjadi di akar, meristem, apikal, pucuk, modus, bunga yang gugur, dan buah matang. Gas etilen memiliki pengaruh pertumbuhan dan perkembangan pada tumbuhan, yaitu sebagai berikut :
Pematangan buah. Contohnya adalah para pedagang sering memasukkan buah pada wadah yang diberi gas CO2 sehingga pada
saat pengiriman buah matang ketika sampai tempat tujuan.
Gas etilen menghambat perbungaan pada banyak tumbuhan, namun ada yang merangsang perbungaan seperti pohon mangga dan nanas.
Merangsang absisi (pengguguran daun).
Bersama giberelin menentukan ekspresi organ kelamin tumbuhan contohnya mentimun.
6. Metabolit Sekunder
DAFTAR PUSTAKA
Agustina, Liliek. 1990. Nutrisi Tanaman. Jakarta: Penerbit Rineka Cipta.
Lakitan, Benyamin. 2004. Dasar-dasar Fisiologi Tumbuhan. Jakarta: PT Raja Grafindo Persada.
R. Verpoorte, A. W. Alfermann (2000). Metabolic engineering of plant secondary metabolism. Springer. ISBN 978-0-7923-6360-6.Page.1-3
