selamat datang di blog saya

Inilah bahan ajar yang mempertimbangkan kreatifitas peserta didik untuk keberhasilan proses belajar mengajar.

Rabu, 25 Agustus 2010

peranan fisiologi tumbuhan dan struktur sel

PENDAHULUAN

Tanaman merupakan organisme autotrof. Mereka seluruhnya hidup dalam lingkungan anorganik, mengambil CO2  dari atmosfer dan  air serta mineral dari tanah.
Fisiologi tumbuhan adalah ilmu yang membahas proses-proses yang terjadi di dalam tubuh tumbuhan pada tingkatan molekuler dan seluler. Fisiologi Tumbuhan telah ada sangat lama, tetapi tidak bersamaan dengan adanya manusia maupun dimulainya pertanian. Fisiologi eksperimental diawali pada abad ke-17, ketika ahli anatomi William Harvey menjelaskan adanya sirkulasi darah. Herman Boerhaave sering disebut sebagai bapak fisiologi karena karyanya berupa buku teks berjudul Institutiones Medicae (1708) dan cara mengajarnya yang cemerlang di Leiden.
    Fisiologi tumbuhan dapat dibagi menjadi beberapa cabang sesuai dengan ruang lingkup pokok bahasannya yaitu : 
1. Fisiologi tanaman yaitu Cabang fisiologi ini mengkaji proses proses metabolisme pada tanaman budidaya, jadi tidak termasuk tumbuhan yang tergolong monera, protista dan fungi, serta tumbuhan tingkat tinggi yang tidak dibudidayakan. 
2. fisiologi lepas panen yaitu Cabang fisiologi tumbuhan ini 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 (atau lebih kompleks) seperti pati, selulosa, protein, lemak dan asam nukleat menjadi senyawa senyawa yang bermolekul kecil (atau yang lebih sederhana strukturnya). Usaha usaha untuk memanipulasi laju reaksi katabolik yang terjadi untuk tujuan memperpanjang kesegaran organ hasil merupakan manfaat utama dan menjadi tujuan dari telaah fisiologi lepas panen. 
3. Ekofisiologi yaitu membahas pengaruh faktor faktor lingkungan terhadap berbagai proses metabolisme tumbuhan, mencakup pengaruh positif dan negatif bagi tumbuhan dan kepentingan manusia.
 4. fisiologi benih yaitu Mempelajari proses perkecambahan benih, melibatkan berbagai tahapan dan proses yang mengikutinya.

PERAN FISIOLOGI TUMBUHAN

Fisiologi tumbuhan merupakan salah satu cabang biologi yang mempelajari tentang proses metabolisme yang terjadi dalam tubuh tumbuhan yang menyebabkan tumbuhan tersebut dapat hidup. Selanjutnya menurut Dardjat (1996: 01), “Fisiologi adalah ilmu yang mempelajari proses, fungsi dan aktivitas suatu organisme dalam menjaga dan mengatur kehidupannya.”
Dengan mempelajari fisiologi tumbuhan, kita akan dapat lebih memahami bagaimana sinar matahari dimanfaatkan oleh tumbuhan untuk menghasikan karbohidrat dari bahan baku anorganik berupa air dan karbondioksida, tumbuhan membutuhkan banyak air, biji berkecambah, tumbuhan layu jika kekeringan dan berbagai macam gejala lainnya yang ditampakkan oleh tumbuhan (Annonimus, 2009).
Selanjutnya team Dosen (2008) menjelaskan bahwa, “Fisiologi tumbuhan adalah cabang ilmu biologi yang mempelajari tentang bentuk fisik maupun metabolisme sel tumbuhan, dimana baik itu kegiatan intrasel maupun ekstrasel, dalam hal ini keseluruhan materi fisiologi tumbuhan mencakup sel dan jaringan pada tumbuhan, termasuk kegiatan fotosintesis, respirasi, food supply, dan sebagainya.”
Pada dasarnya gejala gejala yang ditampakkan oleh tumbuhan dapat di jelaskan berdasarkan prinsip kimia dan fisika. Beberapa proses metabolisme telah dapat dijelaskan secara rinci tentang prinsip prinsip kimia dan fisika yang terlibat, dimana penjelasan ini telah dapat diterima oleh para ahli fisiologi tumbuhan. dengan meyakini bahwa bahwa setiap proses metabolisme pada tumbuhan dapat dijelaskan secara kimia dan fisika, maka jelas bahwa pengetahuan dasar tentang prinsip-prinsip kimia dan fisika merupakan bekal utama untuk mengkaji secara mendalam setiap fenomena fisiologi tumbuhan.
Menurut Salisbury (1995:01), “Fisiologi tumbuhan sebenarnya merupakan terapan dari fisika dan kimia modern untuk memahami tumbuhan. Untuk itulah maka kemajuan dalam fisiologi tumbuhan hampir seluruhnya bergantung pada kemajuan di bidang ilmu fisika dan kimia.”
Organisme yang menjadi sasaran dalam kajian fisiologi tumbuhan meliputi semua jenis tumbuhan, dari tumbuhan satu sel seperti halnya bakteri hingga pada tumbuhan tingkat tinggi. Bila dikaitkan dengan 5 kelompok organisme berdasarkan klasifikasi yang baku, maka fisiologi tumbuhan mengkaji tentang metabolisme pada organisme yang tergolong monera, sebagian protista (yakni beberapa jenis ganggang dan lumut), fungi (jamur), dan plantae. Walaupun demikian pada kenyataannya yang menjadi sasaran utama ahli fisiologi tumbuhan adalah organisme dari kelompok plantae, terutama ganggang hijau, tumbuhan berdaun jarum, monokotil dan dikotil.























STRUKTUR SEL

Penelitian menunjukkan bahwa satuan unit terkecil dari kehidupan adalah sel. Kata sel itu sendiri dikemukakan oleh Robert Hooke yang berarti kotak-kotak kosong, setelah ia mengamati sayatan gabus dengan mikroskop.
Selanjutnya disimpulkan bahwa sel terdiri dari kesatuan zat yang dinamakan Protoplasma. Istilah protoplasma pertama kali dipakai oleh Johannes Purkinje menurut Johannes Purkinje protoplasma dibagi menjadi dua bagian yaitu Sitoplasma dan Nukleoplasma. Robert Brown mengemukakan bahwa Nukleus (inti sel) adalah bagian yang memegang peranan penting dalam sel. Rudolf Virchow mengemukakan sel itu berasal dari sel (Omnis Cellula E Cellula).
Selanjutnya Dardjat (1996:07) menyatakan bahwa, “ Sel merupakan unit terkecil dari suatu kehidupan. Dialam ini kita dapat membagi sel ke dalam dua kelompok yaitu sel-sel prokariota dan sel-sel eukariota. Istilah prokariota berarti “sebelum inti” dan bukan berarti tanpa inti, jadi sel prokariota meskipun tanpa inti yang jelas, tetapi mereka memiliki materi inti.”
Gambar 1. Anatomi sel tumbuhan
Menurut Annonimus (2010), “Secara anatomis sel dibagi menjadi 3 bagian, yaitu:
1. Selaput Plasma (Membran Plasma atau Plasmalemma).
2. Sitoplasma dan Organel Sel.
3. Inti Sel (Nukleus)”.

1.      Selaput Plasma (Plasmalemma)
Yaitu selaput atau membran sel yang terletak paling luar yang tersusun dari senyawa kimia Lipoprotein (gabungan dari senyawa lemak atau Lipid dan senyawa Protein). Lipoprotein ini tersusun atas 3 lapisan yang jika ditinjau dari luar ke dalam urutannya adalah:Protein – Lipid – Protein Þ Trilaminer Layer. Lemak bersifat Hidrofebik (tidak larut dalam air) sedangkan protein bersifat Hidrofilik (larut dalam air) oleh karena itu selaput plasma bersifat Selektif Permeabel atau Semi Permeabel (teori dari Overton). Selektif permeabel berarti hanya dapat memasukkan /di lewati molekul tertentu saja.
2.      Dinding sel
Tersusun dari dua lapis senyawa Selulosa, di antara kedua lapisan selulosa tadi terdapat rongga yang dinamakan Lamel Tengah (Middle Lamel) yang dapat terisi oleh zat-zat penguat seperti Lignin, Chitine, Pektin, Suberine dan lain-lain. Selain itu pada dinding sel tumbuhan kadang-kadang terdapat celah yang disebut Noktah. Pada Noktah/Pit sering terdapat penjuluran Sitoplasma yang disebut Plasmodesma yang fungsinya hampir sama dengan fungsi saraf pada hewan. Dinding ini tipis dan terbentuk selagi sel sedang tumbuh. Dinding sel membungkus protoplas yang meliputi membran plasma dan semua yang ada di dalamnya.
                        Menurut Setjo (2004:20), “noktah dibentuk secara berpasangan dengan letak saling berhadapan pada sisi-sisi dinding sel yang berlawanan dan secara morfologis sering disebut pasangan noktah. Suatu noktah yang mengahadap ruang antar sel tidak memiliki noktah pasangannya dan disebut noktah buta.”


3.      Sitoplasma.
Bagian yang cair dalam sel dinamakan Sitoplasma khusus untuk cairan yang berada dalam inti sel dinamakan Nukleoplasma, sedang bagian yang padat dan memiliki fungsi tertentu digunakan Organel Sel.
Penyusun utama dari sitoplasma adalah air (90%). Selanjutnya Setjo (2004:22), “Sitoplasma meliputi sebagian protoplas, sitoplasmamerupakan substansi agak cair, transparan dan lebih padat daripada air. Sitoplasma berisi air (85-95%), substansi organic dan anorganik baik dalam bentuk larutan maupun koloid. Garam, karbohidrat dan substansi terlarut dalam air lainnya ditemukan pada tingkat larutan.”
4.      Organel Sel
Organel sel adalah benda-benda solid yang terdapat di dalam sitoplasma dan bersifat hidup (menjalankan fungsi-fungsi kehidupan).
Setjo (2004:23) menjelaskan bahwa, “Organela merupakan suatu badan/unit protoplasmic didalam sitoplasma sel yang mempunyai fungsi khusus. Sferolom tampak bebas didalam sitoplasma dan dalam sel yang hidup, organel ini mempunyai gerak yang tinggi.”
Organel Sel tersebut antara lain :
a.       Retikulum Endoplasma (R.E.)
Yaitu struktur berbentuk benang-benang yang bermuara di inti sel. Dikenal dua jenis RE yaitu :
• RE. Granuler (Rough E.R)
• RE. Agranuler (Smooth E.R)
Struktur R.E. hanya dapat dilihat dengan mikroskop elektron.
b.      Ribosom (Ergastoplasma).
Struktur ini berbentuk bulat terdiri dari dua partikel besar dan kecil, ada yang melekat sepanjang R.E. dan ada pula yang soliter. Ribosom merupakan organel sel terkecil yang tersuspensi di dalam sel.
c.       Mitokondria (The Power House).
Struktur berbentuk seperti cerutu ini mempunyai dua lapis membran. Lapisan dalamnya berlekuk-lekuk dan dinamakan Krista.

d.      Badan Golgi (Apparatus Golgi = Diktiosom).
Organel ini dihubungkan dengan fungsi ekskresi sel, dan struktur ini dapat dilihat dengan menggunakan mikroskop cahaya biasa.
e.       Plastida
Dapat dilihat dengan mikroskop cahaya. Dikenal tiga jenis plastid yaitu:
1.      Lekoplas (plastida berwarna putih berfungsi sebagai penyimpan makanan), terdiri dari: Amiloplas (untuk menyimpan amilum) dan  Elaioplas Lipidoplas (untuk menyimpan lemak/minyak), Proteoplas (untuk menyimpan protein).
2.      Kloroplas yaitu plastida berwarna hijau. Plastida ini berfungsi menghasilkan klorofil dan sebagai tempat berlangsungnya fotosintesis.
3.      Kromoplas yaitu plastida yang mengandung pigmen, misalnya : Karotin (kuning), Fikodanin (biru), Fikosantin (kuning), Fikoeritrin (merah).
f.        Vakuola (Rongga Sel).
Beberapa ahli tidak memasukkan vakuola sebagai organel sel. Benda ini dapat dilihat dengan mikroskop cahaya biasa. Selaput pembatas antara vakuola dengan sitoplasma disebut Tonoplas Vakuola berisi garam-garam organic, glikosida, tanin (zat penyamak), minyak eteris (misalnya Jasmine pada melati, Roseine pada mawar Zingiberine pada jahe), alkaloid (misalnya Kafein, Kinin, Nikotin, Likopersin dan lain-lain), enzim, butir-butir pati pada beberapa spesies dikenal adanya vakuola kontraktil dan vakuola non kontraktil.
g.       Mikrotubulus
Berbentuk benang silindris, kaku, berfungsi untuk mempertahankan bentuk sel dan sebagai “rangka sel”. Contoh organel ini antara lain benang-benang gelembung pembelahan. Selain itu mikrotubulus berguna dalam pembentakan Sentriol, Flagela dan Silia.
h.       Mikrofilamen
Seperti Mikrotubulus, tetapi lebih lembut. Terbentuk dari komponen utamanya yaitu protein aktin dan miosin (seperti pada otot). Mikrofilamen berperan dalam pergerakan sel Peroksisom (Badan Mikro) ukurannya sama seperti Lisosom. Organel ini senantiasa berasosiasi dengan organel lain, dan banyak mengandung enzim oksidase dan katalase (banyak disimpan dalam sel-sel hati).

5.      Inti Sel (Nukleus).
Inti sel terdiri dari bagian-bagian yaitu  Selaput Inti (Karioteka),  Nukleoplasma (Kariolimfa), Kromatin / Kromosom, Nukleolus (anak inti). Berdasarkan ada tidaknya selaput inti kita mengenal dua penggolongan sel yaitu  Sel Prokariotik (sel yang tidak memiliki selaput inti), misalnya dijumpai pada bakteri, ganggang biru dan Sel Eukariotik (sel yang memiliki selaput inti).














FUNGSI SEL

1.      Selaput sel
Fungsi dari selaput plasma ini adalah menyelenggarakan Transportasi zat dari sel yang satu ke sel yang lain.
2.      Dinding sel
Fungsi dari dinding sel adalah sebagai proses filtrasi, memelihara membran plasma dan lingkungan sekitar sel, mengandung enzim untuk fungsi sel, dan berperan untuk menentukan sifat antigenitas sel
3.      Sitoplasma
Sitoplasma berfungsi sebagai pelarut zat-zat kimia serta sebagai media terjadinya reaksi kirnia sel.
4.      Organel sel :
a.       Retikulum Endoplasma
Fungsi Retikulum Endoplasma adalah  sebagai alat transportasi zat-zat di dalam sel itu sendiri.
b.      Ribosom
Fungsi dari ribosom adalah tempat sintesis protein. Struktur ini hanya dapat dilihat dengan mikroskop elektron.
c.       Mitokondria
Fungsi mitokondria adalah sebagai pusat respirasi seluler yang menghasilkan banyak ATP (energi) ; karena itu mitokondria diberi julukan “The Power House”.
d.      Badan Golgi
Fungsi dari badan golgi adalah sebagai ekskresi sel.
e.       Plastida
1.      Lekoplas (plastida berwarna putih berfungsi sebagai penyimpan makanan).
2.      Kloroplas yaitu plastida berwarna hijau. Plastida ini berfungsi menghasilkan klorofil dan sebagai tempat berlangsungnya fotosintesis.
3.      Kromoplas yaitu plastida yang mengandung pigmen.
f.        Vakuola (Rongga Sel)
Fungsi dari vakuola adalah tempat menyimpan makanan atau cadangan lainnya.
g.       Mikrotubulus
Fungsi dari mikrotubulus adalah untuk mempertahankan bentuk sel dan sebagai rangka sel.
h.       Mikrofilamen
Fungsi dari mikrofilamen adalah berperan dalam pergerakan sel Peroksisom (Badan Mikro).

5.      Inti Sel
Fungsi dari Inti sel adalah mengatur semua aktivitas (kegiatan) sel, karena didalam inti sel terdapat kromosom yang berisi ADN yang mengatur sintesis protein.











 PENUTUP

1.      Peran Fisiologi tumbuhan adalah dapat mengetahui proses metabolisme yang terjadi dalam tubuh tumbuhan yang menyebabkan tumbuhan tersebut dapat hidup.
2.      Peran fisiologi tumbuhan juga agar dapat lebih memahami bagaimana sinar matahari dimanfaatkan oleh tumbuhan untuk menghasikan karbohidrat dari bahan baku anorganik berupa air dan karbondioksida, mengapa tumbuhan membutuhkan banyak air, bagaimana biji berkecambah, mangapa tumbuhan layu jika kekeringan dan berbagai macam gejala lainnya yang ditampakkan oleh tumbuhan.
3.      Secara anatomis sel dibagi menjadi 3 bagian, yaitu:
a.       Selaput Plasma (Membran Plasma atau Plasmalemma).
b.      Dinding Sel
c.       Sitoplasma
d.      Organel Sel
e.       Inti sel.












DAFTAR PUSTAKA

Annonimus. 2010. http://www.id.wikipedia fisiologi tumbuhan.com
Annonimus. 2010. http://www.id.wikipedia.org/sel/img/000234.jpg.
Dosen, T. 2008. Diktat Fisiologi Tumbuhan. Medan : UNIMED.
Frank B Salisbury & Cleon W Ross. 1995. Fisiologi Tumbuhan Jilid 1. Bandung :
        Penerbit ITB.
Sasmitamihardja, D. Siregar, A. 1996. Fisiologi Tumbuhan. Bandung : Proyek
        Pendidikan Tenaga Akademik.
Setjo, S. Kartini, E. Saptasari, M. Sulisetijono. 2004. Anatomi Tumbuhan. Malang :
        Universitas Negri Malang.