Upload
riya-shingwa
View
609
Download
3
Embed Size (px)
Citation preview
Makalah Etilen dan ABA
11 December 2012
Goto comments Leave a comment
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Makhluk hidup selalu mengalami pertumbuhan dan perkembangan. Pertumbuhan adalah proses
kenaikan volume yang bersifat irreversible (tidak dapat balik) karena adanya penambahan
substansi termasuk di dalamnya ada perubahan bentuk yang menyertai penambahan volume
tersebut. Sedangkan perkembangan adalah proses menuju kedewasaan pada makhluk hidup yang
bersifat kualitatif yaitu makhluk hidup dikatakan dewasa apabila alat perkembangbiakannya
telah berfungsi. Seperti pada tumbuhan apabila telah berbunga maka tumbuhan itu sudah
dikatakan dewasa.
Pertumbuhan, perkembangan, dan pergerakan tumbuhan dikendalikan beberapa golongan zat
yang secara umum dikenal sebagai hormon tumbuhan atau fitohormon. Penggunaan istilah
hormon sendiri menggunakan analogi fungsi hormon pada hewan; dan, sebagaimana pada
hewan, hormon juga dihasilkan dalam jumlah yang sangat sedikit di dalam sel. Beberapa ahli
berkeberatan dengan istilah ini karena fungsi beberapa hormon tertentu tumbuhan (hormon
endogen, dihasilkan sendiri oleh individu yang bersangkutan) dapat diganti dengan pemberian
zat-zat tertentu dari luar, misalnya dengan penyemprotan (hormon eksogen, diberikan dari luar
sistem individu). Mereka lebih suka menggunakan istilah zat pengatur tumbuh (bahasa Inggris
plant growth regulator).
Hormon tumbuhan merupakan bagian dari proses regulasi genetik dan berfungsi sebagai
prekursor. Rangsangan lingkungan memicu terbentuknya hormon tumbuhan. Bila konsentrasi
hormon telah mencapai tingkat tertentu, sejumlah gen yang semula tidak aktif akan mulai
ekspresi. Dari sudut pandang evolusi, hormon tumbuhan merupakan bagian dari proses adaptasi
dan pertahanan diri tumbuh-tumbuhan untuk mempertahankan kelangsungan hidup jenisnya.
Terdapat banyak hormon dalam tumbuhan itu sendiri, tapi khusus kali ini dalam makalah ini
hanya akan membahas mengenai Gas Etilen dan asam absisat.
1.2 Tujuan
Tujuan dari pembuatan makalah ini adalah agar mahasiswa mampu memahami dan mengerti
tentang apa yang dimaksud dengan hormone gas etilen dan hormone asam absisat, dan mengerti
bagaimana proses penerapan pada tumbuhan.
BAB II
PEMBAHASAN
2.1 Definisi Etilen
Hormon Gas Etilen adalah hormon yang berupa gas yang dalam kehidupan tanaman aktif dalam
proses pematangan buah. Aplikasi mengandung ethephon, maka kinerja sintetis ethylen berjalan
optimal sehingga tujuan agar buah cepat masak bisa tercapai. (misalnya: Etephon, Protephon)
merk dagang antara lain: Prothephon 480SL. Gas Etilen banyak ditemukan pada buah yang
sudah tua.
2.2 Struktur kimia ethylene
Struktur kimia ethylen sangat sederhana sekali yaitu terdiri dari dua atom karbon dan empat atom
hidrogen seperti yang terlihat pada struktur kimia pada skema 1 :
Etilen merupakan hormon tumbuh yang diproduksi dari hasil metabolisme normal
dalam tanaman. Etilen berperan dalam pematangan buah dan kerontokan daun. Etilen disebut
juga ethane. Selain itu Etilen ( IUPAC nama: etena) adalah senyawa organik,
sebuah hidrokarbon dengan rumus C2H 4 atau H2C = CH2. Ini adalah gas mudah terbakar tidak
berwarna dengan samar “manis dan musky bau“ ketika murni. Ini adalah yang paling
sederhana alkena (hidrokarbon dengan karbon-karbon ikatan rangkap ), dan paling
sederhana hidrokarbon tak jenuh setelah asetilena (C2H 2).
2.3 Peranan ethylene dalam fisiologi tanaman
Di dalam proses fisiologis, ethylene mempunyai peranan penting. Wereing dan Phillips (1970)
telah mengelompokan pengaruh ethylene dalam fisiologi tanaman sbb:
1. mendukung respirasi climacteric dan pematangan buah
2. mendukung epinasti
3. menghambat perpanjangan batang (elengation growth) dan akar pada beberapa species
tanaman walaupun ethylene ini dapat menstimulasi perpanjangan batang, coleoptyle dan
mesocotyle pada tanaman tertentu, misalnya Colletriche dan padi.
4. Menstimulasi perkecambahan
5. Menstimulasi pertumbuhan secara isodiametrical lebih besar dibandingkan dengan
pertumbuhan secara longitudinal
6. Mendukung terbentuknya bulu-bulu akar
7. Mendukung terjadinya abscission pada daun
8. Mendukung proses pembungaan pada nanas
9. Mendukung adanya flower fading dalam persarian anggrek
10. Menghambat transportasi auxin secara basipetal dan lateral
11. Mekanisme timbal balik secara teratur dengan adanya auxin yaitu konsentrasi auxin yang
tinggi menyebabkan terbentuknya ethylene. Tetapi kehadiran ethylene menyebabkan
rendahnya konsentrasi auxin di dalam jaringan. Hubungannya dengan konsentrasi auxin,
hormon tumbuh ini menentukan pembentukan protein yang diperlukan dalam aktifitas
pertumbuhan, sedangkan rendahnya konsentrasi auxin, akan mendukung protein yang akan
mengkatalisasi sintesis ethylene dan precursor.
2.4 Biosintesis Etilen
Biosintesis ethylen terjadi di dalam jaringan tanaman yaitu terjadi perubahan dari senyawa awal
asam amino methionine atas bantuan cahaya dan FMN ( Flavin Mono Nucleotida ) menjadi
methionil. Senyawa tersebut mengalami perubahan atas bantuan cahaya dan FMN menjadi
ethylen, methyl disulphide dan formic acid.
Akhir-akhir ini zat tumbuh etilen hasil sintetis (buatan manusia) banyak yang beredar dan
diperdagangkan bebas dalam bentuk larutan adalah Ethrel atau 2 – Cepa. Ethrel inilah yang
dalam praktek sehari-hari banyak digunakan oleh petani-petani melon di Jawa Timur, khususnya
karesidenan Madiun untuk mempercepat proses pemasakan buah melon. Ethrel adalah zat
tumbuh 2 – Chloro sthyl phosphonic acid (2 – Cepa ) dengan rumus bangun pada skema 3Pada
pH di bawah 3,5 molekulnya stabil, tetapi pada pH di atas 3,5 akan mengalami disintegrasi
membebaskan gas etilen, khlorida dan ion fosfat.
Karena sitoplasma tanaman pHnya lebih tinggi daripada 4,1 maka apabila 2 – Cepa masuk ke
dalam jaringan tanaman akan membebaskan etylen. Kecepatan disintegrasi dan kadar etylen
bertambah dengan kenaikan pH. Sudah diketahui bahwa untuk mempercepat proses pemasakan
buah dipakai karbit yang juga mengeluarkan gas etylen tetapi jika dibandingkan dengan
penggunaan ethrel atau 2 – Cepa ternyata bahwa penggunaan ethrel atau 2-Cepa lebih baik
pengaruhnya daripada karbit baik dari segi waktu, warna, aroma dan cara penggunaannya pada
buah yang telah masak.
2.5 Interaksi Ethylene dengan Auxin
Di dalam tanaman ethylene mengadakan interaksi dengan hormon auxin. Apabila konsentrasi
auxin meningkat maka produksi ethylen pun akan meningkat pula. Peranan auxin dalam
pematangan buah hanya membantu merangsang pembentukan ethylene, tetapi apabila
konsentrasinya ethylene cukup tinggi dapat mengakibatkan terhambatnya sintesis dan aktifitas
auxin.
2.6 Produksi dan Aktifitas Ethylene
Pembentukan ethylene dalam jaringan-jaringan tanaman dapat dirangsang oleh adanya
kerusakan-kerusakan mekanis dan infeksi. Oleh karena itu adanya kerusakan mekanis pada buah-
buahan yang baik di pohon maupun setelah dipanen akan dapat mempercepat pematangannya.
Penggunaan sinar-sinar radioaktif dapat merangsang produksi ethylene. Pada buah Peach yang
disinari dengan sinar gama 600 krad ternyata dapat mempercepat pembentukan ethylene apabila
dibeika pada saat pra klimakterik, tetapi penggunaan sinar radioaktif tersebut pada saat
klimakterik dapat menghambat produksi ethylene. Produksi ethylene juga dipengaruhi oleh
faktor suhu dan oksigen. Suhu renah maupun suhu tinggi dapat menekan produk si ethylene.
Pada kadar oksigen di bawah sekitar 2 % tidak terbentuk ethylene, karena oksigen sangat
diperlukan. Oleh karena itu suhu rendah dan oksigen renah dipergunakan dalam praktek
penyimpanan buahbuahan, karena akan dapat memperpanjang daya simpan dari buah-buahan
tersebut. Aktifitas ethylene dalam pematangan buah akan menurun dengan turunnya suhu,
misalnya pada Apel yang disimpan pada suhu 30 C, penggunaan ethylene dengan konsentrasi
tinggi tidak memberikan pengaruh yang jelas baik pada proses pematangan maupun pernafasan.
Pada suhu optimal untuk produksi dan aktifitas ethylene pada buah tomat dan apel adalah 320 C,
untuk buah-buahan yang lain suhunya lebih rendah.
Etiolasi
Etiolasi adalah pertumbuhan tumbuhan yang sangat cepat di tempat gelap namun kondisi
tumbuhan lemah, batang tidak kokoh, daun kecil dan tumbuhan tampak pucat. Gejala etiolasi
terjadi karena ketiadaan cahaya matahari. Kloroplas yang tidak terkena matahari disebut etioplas.
Kadar etioplas yang terlalu banyak menyebabkan tumbuhan menguning.
Senescence
Penuaan (dari bahasa Latin: senescere, yang berarti “untuk menjadi tua,” dari senex) atau
penuaan biologis adalah proses endogen dan turun-temurun dari perubahan akumulatif dengan
struktur molekul dan seluler mengganggu metabolisme dengan berlalunya waktu, mengakibatkan
kerusakan dan kematian. Penuaan terjadi baik pada tingkat seluruh organisme (penuaan
organisme) serta pada tingkat sel individu (penuaan seluler).
Epinasti
Epinasti adalah gerak membengkok ke bawah yang biasanya terjadi pada tangkai daun, sehingga
posisi ujung daun membengkok arah ke tanah. Hal ini disebabkan oleh perbedaan jumlah auksin
yang diangkut ke bagian atas dan bawah tangkai daun dari daun, yang menimbulkan perbedaan
pertumbuhan pada tangkai daun tersebut. Kebalikan dari epinasti adalah hiponasti dapat terjadi
kalau diinduksi dengan memberikan asam giberelat (GA). Sering gerak dedaunan ini akibat
adanya pulvinus di pangkal tangkai daun, helai daun, atau anak daun, tapi juga terjadi pada
banyak tumbuhan yang tak memiliki pulvinus. Misalnya epinasti terjadi bila sel di bagian atas
tangkai atau helai daun, khususnya di urat pokok, tumbuh (memanjang secara tak terbalikkan)
lebih cepat daripada sel di bagian bawah.
Pertumbuhan rambut akar
Akar tumbuhan berbiji merupakan bagian tumbuhan yang biasanya terdapat di dalam tanah,
dengan arah tumbuh ke pusat bumi (geotrop) atau menuju ke air (hidrotrop). Badan akar tidak
memiliki buku (node) dan ruas (internode) sehingga tidak mendukung daun atau bagian yang
lain. Warna akar tidak hijau, melainkan dengan pola warna keputihan sampai kekuningan.
Pertumbuhan ujung akar lebih lambat dibandingkan bagian batang . ujung akar berbentuk
runcing sehingga mudah menembus tanah secara mekanik maupun kimiawi. Akar tumbuhan
berfungsi untuk memperkuat berdirinya tubuh tumbuhan, menyerap air dan unsur hara tumbuhan
dari dalam tanah, mengangkut air dan unsur hara ke bagian tumbuhan yang memerlukan, dan
kadang kala sebagai tempat pertumbuhan zat makanan cadangan (Nugroho dkk, 2006).
Untuk dapat diserap oleh tanaman, molekul-molekul air harus berada pada permukaan akar. Dari
permukaan akar ini air (bersama bahan-bahan terlarut) diangkut menuju pembuluh xylem.
Lintasan pergerakan air dari permukaan akar menuju pembuluh xylem ini disebut lintasan radial
pergerakan air. Xylem dan floem dikelilingi oleh satu lapisan sel-sel yang hidup yang disebut
perisikel. Jaringan vaskular dan perisikel membentuk suatu tabung yang disebut stele. Di sebelah
luar stele terdapat sel-sel endodermis. Sel-sel endodermis ini pantas untuk mendapat perhatian
khusus sehubungan dengan pergerakan air pada lintasan radial, karena pada bagian dinding
radial dan transpersalnya terdapat penebalan yang dipadati oleh pita casparian. Ujung akar akan
terus tumbuh di dalam tanah. Hal ini tentunya juga akan memperluas permukaan kontak antara
akar dan tanah. Juga memperluas wilayah penjelajahan akar di dalam tanah. Pada bagian ujung
akar terdapat tudung akar yang berfungsi melindungi sel-sel meristematik pada bagian ujung
akar tersebut. Dalam proses pertumbuhan akar, bagian tudung yang rusak akan diganti kembali
oleh aktivitas pembelahan sel pada bagian meristematik (Lakitan, 1991).
Perkembangan ontogenik dari sistem pembuluh primer akar itu lebih sederhana dibanding
dengan batang, karena diferensiasi sistem vaskuler pada batang itu berkaitan dengan
perkembangan daun. Sistem pembuluh pada akar berkembang secara terpisah dari organ lateral
dan prokambium berkembang secara akropetal sebagai kelanjutan tak terputus jaringan
pembuluh pada bagian-bagian akar yang lebih matang. Diferensiasi dan pematangan xilem dan
floem juga secara akropetal dan mengikuti proses pada prokambium. Dari penelitian yang amat
cermat yang dilakukan sampai sekarang itu ternyata bahwa unsur-unsur protofloem menjadi
matang lebih ke arah maristem apikal dibandingkan dengan unsur-unsur trakea yang pertama-
tama. Pada umumnya diferensiasi jaringan akar dibelakang promaristem apikal dapat dirangkum
sebagai berikut : pembelahan periklinal dalam korteks berhenti dekat tingkatan dengan unsur
tipis menjadi matang; diluar daerah ini akar mengalami pemanjangan cepat, dan pematangan
protoxilem biasanya hanya berlangsung pada saat proses pemanjangan hampir selesai; jalur
caspari berkembang dalam sel-sel endodermis sebelum pematangan unsur-unsur protoxilem dan
pada umumnya juga sebelum timbulnya rambut-rambut akar (Bardgett, 1989).
Absisi
Absisi adalah suatu proses secara alami terjadinya pemisahan bagian atau organ tanaman,
seperti: daun, bunga, buah atau batang. Menurut Addicot (1964) maka dalam proses absisi ini
faktor alami seperti: panas, dingin, kekeringan akan berpengaruh terhadap absisi. Proses
penurunan kondisi yang menyertai pertumbuhan umur, yang mengarah kepada kematian organ
atau organisme, disebut penuaan (senensensi).
Peranan etilen dalam memacu gugurnya daun lebih banyak diketahui daripada peranannya dalam
hal perubahan warna daun yang rontok dan pengeringan daun. Pada saat daun rontok, bagian
pangkal tangkai daunnya terlepas dari batang. Daerah yang terpisah ini disebut lapisan absisi
yang merupakan areal sempit yang tersusun dari sel-sel parenkima berukuran kecildengan
dinding sel yang tipis dan lemah. Setelah daun rontok, daerah absis imembentuk parut/luka pada
batang. Sel-sel yang mati menutupi parut untuk membantu melindungi tumbuhan terhadap
patogen.
2.7 Hubungan etilen dengan respirasi
Pematangan buah-buahan biasanya juga dipercepat dengan menggunakan karbit atau kalsium
karbida. Karbit yang terkena uap air akan menghasilkan gas asetilen yang memiliki struktur
kimia mirip dengan etilen alami, zat yang membuat proses pematangan di kulit buah. Proses
fermentasi berlangsung serentak sehingga terjadi pematangan merata. Proses pembentukan
ethilen dari karbit adalah CaC2 + 2 H2O → C2H2 + Ca(OH)2. Dengan penambahan karbit pada
pematangan buah menyebabkan konsentrasi ethilen menjadi meningkat. Hal tersebut
menyebabkan kecepatan pematangan buah pun bertambah. Semakin besar konsentrasi gas
ethilen semakin cepat pula proses stimulasi respirasi pada buah. Hal ini disebabkan karena
ethilen dapat meningkatkan kegiatan-kegiatan enzim karatalase, peroksidase, dan amilase dalam
buah. Selain itu juga, ethilen dapat menghilangkan zat-zat serupa protein yang menghambat
pemasakan buah. Respirasi merupakan proses pemecahan komponen organik (zat hidrat arang,
lemak dan protein) menjadi produk yang lebih sederhana dan energi. Aktivitas ini ditujukan
untuk memenuhi kebutuhan energi sel agar tetap hidup (Muzzarelli, 1985). Kecepatan respirasi
merupakan indeks yang baik untuk menentukan umur simpan komoditi panenan. Intensitas
respirasi merupakan ukuran kecepatan metabolisme dan seringkali digunakan sebagai indikasi
umur simpan. Suatu proses respirasi yang kecepatannya tinggi biasanya dihubungkan dengan
umur simpan yang pendek. Keadaan ini juga dapat menunjukkan kecepatan penurunan mutu
komoditi simpanan dan nilai jual (harga). Respirasi merupakan suatu proses komplek yang
dipengaruhi atau diatur oleh sejumlah faktor. Mempelajari faktor-faktor yang mempengaruhi
respirasi penting artinya untuk penanganan dan penyimpanan komoditi panenan.
2.8 Definisi ABA
Asam absisat adalah molekul seskuiterpenoid (memiliki 15 atom karbon) yang merupakan salah
satuhormon tumbuhan. Selain dihasilkan secara alami oleh oleh tumbuhan, hormon ini juga
dihasilkan oleh alga hijau dan cendawan. Hormon ini ditemukan pada tahun 1963 oleh Frederick
Addicott. Addicott berhasil mengisolasi senyawa abscisin I dan II dari tumbuhan kapas.
Senyawa abscisin II kelak disebut dengan asam absisat, disingkat ABA. Pada saat yang
bersamaan, dua kelompok peneliti lain yang masing-masing dipimpin oleh Philip
Wareing dan Van Steveninck juga melakukan penelitian terhadap hormon tersebut.
Asam absisat berperan penting pemulaian (inisiasi) dormansi biji. Dalam keadaan dorman atau
"istirahat", tidak terjadi pertumbuhan dan aktivitas fisiologis berhenti sementara. Proses
dormansi biji ini penting untuk menjaga agar biji tidak berkecambah sebelum waktu yang tidak
dikehendaki.Hal ini terutama sangat dibutuhkan pada tumbuhan tahunan dan tumbuhan
dwimusim yang bijinya memerlukan cadangan makanan di musim dingin ataupun musim
panaspanjang.
Tumbuhan menghasilkan ABA untuk maturasi biji dan menjaga biji agar berkecambah di musim
yang diinginkan. ABA juga sangat penting untuk menghadapi kondisi cekaman lingkungan,
sepertikekeringan. Hormon ini merangsang penutupan stomata pada epidermis daun dengan
menurunkantekanan osmotik dalam sel dan menyebabkan turgor sel. Akibatnya, kehilangan
cairan tanaman yang disebabkan oleh transpirasi melalui stomata dapat dicegah. ABA juga
mencegah kehilangan air dari tubuh tumbuhan dengan membentuk
lapisan epikutikula atau lapisan lilin. Selain itu, ABA juga dapat menstimulasi pengambilan air
melalui akar. Selain untuk menghadapi kekeringan, ABA juga berfungsi dalam menghadapi
lingkungan dengan suhu rendah dan kadar garam atau salinitas yang tinggi.Peningkatan
konsentrasi ABA pada daun dapat diinduksi oleh konsentrasi garam yang tinggi pada akar.
Dalam menghadapi musim dingin, ABA akan menghentikan pertumbuhan primer dan
sekunder.Hormon yang dihasilkan pada tunas terminal ini akan memperlambat pertumbuhan dan
memicu perkembangan primordia daun menjadi sisik yang berfungsi melindungi tunas dorman
selama musim dingin. ABA juga akan menghambat pembelahan sel kambium pembuluh.
2.9 Penyusun hormon ABA
ABA adalah seskuiterpenoid berkarbon 15, yang disintesis sebagian di kloroplas dan plastid
melalui lintasan asam mevalonat (Salisbury dan Ross 1995). Reaksi awal sintesis ABA sama
dengan reaksi sintesis isoprenoid seperti gibberelin sterol dan karotenoid.
2.10 Peranan ABA
Oleh karena itu, tumbuhan menghasilkan ABA untuk maturasi biji dan menjaga biji agar
berkecambah di musim yang diinginkan. ABA juga sangat penting untuk menghadapi kondisi
lingkungan yang "mencekam" seperti kekeringan. Hormon ini dapat menutup stomata pada daun
dengan menurunkan tekanan osmotik dalam sel dan menyebabkan sel turgor. Akibatnya,
kehilangan cairan tanaman yang disebabkan oleh transpirasimelalui stomata dapat dicegah. ABA
juga mencegah kehilangan air dari tanaman dengan membentuk lapisan epikutikula atau lapisan
lilin. Selain itu, ABA juga dapat menstimulasi pengambilan air melalui akar. Selain untuk
menghadapi kekeringan, ABA juga berfungsi dalam menghadapi lingkungan dengan suhu
rendah dan kadar garam atau salinitas yang tinggi Peningkatan konsentrasi ABA pada daun dapat
diinduksi oleh konsentrasi garam yang tinggi pada akar. Dalam menghadapi musim dingin, ABA
akan menghentikan pertumbuhan primer dan sekunder Hormon yang dihasilkan pada tunas
terminal ini akan memperlambat pertumbuhan dan memicu perkembangan primordia
daunmenjadi sisik yang berfungsi melindungi tunas dorman selama musim dingin. ABA juga
akan menghambat pembelahan sel kambium pembuluh.
2.11 Struktur kimia ABA
2.12 Biosintesis ABA
Biosintesis ABA dapat terjadi baik secara langsung maupun tidak langsung dengan
memanfaatkan karotenoid, suatu pigmen yang dihasilkan oleh kloroplas. Ada dua jalur
metabolisme yang dapat ditempuh untuk menghasilkan ABA, yaitu jalur asam mevalonat (MVA)
dan jalur metileritritol fosfat (MEP). Secara tidak langsung, ABA dihasilkan dari oksidasi
senyawa violaxanthonin menjadi xanthonin yang akan dikonversi menjadi ABA. Sedangkan
pada beberapa jenis cendawan patogenik, ABA dihasilkan secara langsung dari molekul
isoprenoid C15, yaitu farnesil difosfat.
Pengangkutan hormon ABA dapat terjadi baik di xilem maupun floem dan arah pergerakannya
bisa naik atau turun. Transportasi ABA dari floem menuju ke daun dapat dirangsang oleh
salinitas (kegaraman tinggi). Pada tumbuhan tertentu, terdapat perbedaan transportasi ABA
dalam siklus hidupnya. Daun muda memerlukan ABA dari xilem dan floem, sedangkan daun
dewasa merupakan sumber dari ABA dan dapat ditranspor ke luar daun. Menurut Crellman
(1989) biosintesis ABA pada sebagian besar tumbuhanterjadi secara tak langsung melalui
peruraian karotenoid tertentu (40 karbon) yang ada di plastid. ABA pergerakannya dalam
tumbuhan sama dengan pergerakan gibberelin yaitu dapat diangkut secara mudah melalui xilem
floem dan juga sel-sel parenkim di luar berkas pembuluh.
2.13 Grafik Hubungan ABA dan Stomata
Menurut Kartasaputra (1998), stomata berkembang dari sel protoderma. Sel induk membagi diri
menjadi dua sel yang terdiferensiasi yaitu dua sel penjaga. Pada mulanya sel tersebut kecil dan
bentuknya tidak menentu, tetapi selanjutnya berkembang melebar dan bentuknya khas. Selama
perkembangan, lamela tengah diantara dua sel penjaga menggembung dan bentuknya seperti
lensa sejenak sebelum bagian tersebut berpisah menjadi aperture.
Stomata dan klorofil merupakan komponen biologi yang sangat menentukan sintesis awal
senyawa organik yang digunakan untuk proses–proses fisiologis sepanjang daur hidup tanaman.
Selain itu, stomata dapat digunakan sebagai salah satu ciri genetika untuk seleksi, karena
berhubungan dengan tingkat produksi dan ketahanan terhadap cekaman kekeringan (Fahn, 1991).
Stomata pada kondisi cekaman kekeringan akan menutup sebagai upaya untuk menahan laju
transpirasi. Senyawa yang banyak berperan dalam membuka dan menutupnya stomata adalah
Asam Absisat (ABA). ABA merupakan senyawa yang berperan sebagai sinyal adanya cekaman
kekeringan sehingga stomata segera menutup. Beberapa tanaman beradaptasi terhadap cekaman
kekeringan dengan cara mengurangi ukuran stomata dan jumlah stomata. Mekanisme membuka
dan menutup stomata pada tanaman yang toleran terhadap cekaman kekeringan sangat efektif,
sehingga jaringan tanaman dapat menghindari kehilangan air melalui penguapan (Champbell et
al., 2003).
Salah satu penelitian tentang hubungan antara kerapatan stomata dengan ketahanan kekeringan
pada tanaman yaitu oleh Lestari (2005), kalus tanaman padi somaklon Gajahmungkur, Towuti
dan IR 64 yang diinduksi mutasi menggunakan irradiasi sinar Gamma dengan dosis radiasi 0,5
krad, 0,7 krad dan 1 krad, mendapatkan hasil somaklon Gajahmungkur, Towuti dan IR 64 yang
dianggap tahan kekeringan, pada umumnya mempunyai kerapatan stomata lebih rendah
dibanding tanaman induknya.
Efek dari asam absisik tambah (ABA) pada perilaku stomata dari Commelina communis 1. diuji
menggunakan tiga yang berbeda sistem. ABA diterapkan pada epidermis terisolasi atau potongan
daun diinkubasi dalam terang dalam solusi mandi perfusi dengan C02 bebas udara. ABA juga
diumpankan ke daun terpisah dalam bioassay transpirasi. Sensitivitas jelas stomata ke ABA
adalah sangat tergantung pada metode yang digunakan untuk memberi makan ABA. Stomata
epidermis terisolasi yang tampaknya paling sensitif terhadap ABA, sehingga konsentrasi dari 1 p
~ menyebabkan penutupan stomata hampir selesai. Ketika potongan daun utuh yang melayang
pada solusi dari ABA konsentrasi yang sama, stomata yang hampir benar-benar terbuka. Sama
konsentrasi ABA makan melalui pelepah transpiring terlepas daun menyebabkan respon
menengah. perbedaan-perbedaan insensitivitas stomata untuk ABA tambah ditemukan untuk
menjadi sebuah fundion perbedaan konsentrasi ABA di epidermes. Perbandingan dari tiga sistem
aplikasi menyarankan bahwa, ketika daun potongan diinkubasi di ABA atau makan dengan ABA
melalui pelepah tersebut akumulasi ABA dalam epidermes dibatasi oleh kehadiran dari mesofil
tersebut. Bahkan telanjang mesofil diinkubasi dalam larutan ABA Tidak menumpuk ABA.
Akumulasi radioaktivitas oleh daun potongan melayang pada serapan [3H] ABA ABA
dikonfirmasi dalam sistem ini. Percobaan dengan tetcyclacis, penghambat pembentukan asam
phaseic, menyarankan bahwa metabolisme yang cepat dari ABA di mesofil dapat memiliki
mengendalikan pengaruh konsentrasi ABA di kedua mesofil yang dan epidermis. lnhibition dari
ABA katabolisme dengan tetcyclacis memungkinkan akumulasi ABA dan meningkatkan
sensitivitas jelas stomata untuk diterapkan ABA. Hasilnya dibahas dalam konteks peran penting
untuk metabolisme ABA dalam regulasi stomata perilaku.
DAFTAR PUSTAKA
Anonimb. 2010. http://ilmubiologi-belajarbiologi.blogspot.com/2010/01/hormon-gas-etilen.html
Anonimc. 2012. http://pawzoa.wordpress.com/tag/gas-etilen/
Anonima. 2012. http://phyovhyo.wordpress.com/2012/03/18/gas-etilen/
Dewi I. 2008. Peranan dan Fungsi Fitohormon bagi Pertumbuhan Tanaman. Universitas
Padjadjaran Bandung.
Ganggus, Arianto. 2010. http://ariantoganggus.blogspot.com/2010/01/horrmon-ethylen.html
Lakitan, B. 1993. Dasar-dasar Fisiologi Tumbuhan. Raja Grafindo Persada. Jakarta. Hal : 58 – 60
Salisbury, F.B dan Ross, C.W. (Terjemah). 1995. Fisiologi Tumbuhan. Bandung : ITB.
Subandi, J. 1983. Pertumbuhan dan perkembangan Tanaman. Fakulas Pertanian UGM.
Hormon Gas Etilen pada tumbuhan
ETILEN
1. Pengertian
Hormon adalah salah satu diantara banyak jenis sinyal kimiawi yang beredar pada semua
organisme multiseluler yang dibentuk dalam sel-sel terspesialisasi, yang berkelana dalam
cairan tubuh, dan mengkoordinasikan berbagai bagian organisme dengan cara
berinteraksi dengan sel-sel target. Sedangkan etilen merupakan satu-satunya hormon
tumbuhan berwujud gas, bertanggungjawab atas pematangan buah-buahan,
penghambatan pertumbuhan, gugur daun, dan penuaan.
Menurut Shirsat et al. 1999, etilen merupakan zat pengatur tumbuh yang dapat
merangsang perkembangan tanaman. Tanaman yang diberi perlakuan etilen dapat
mengalami gutasi, gumosis atau perlakuan lateks (Abeles, 1973). Agrios (2004) juga
menyatakan bahwa etilen mampu merangsang pembentukan fitoaleksin dan sintesis atau
aktivitas beberapa enzim yang berperan dalam meningkatkan pertahanan tanaman
terhadap infeksi. Etilen juga merupakan senyawa volatil (mudah menguap) yang
dibebaskan ketika terjadi proses pematangan. Etilen baru dapat menunjukan peranannya
setelah terikat dengan bagian reseptor dari enzim.
2. Sejarah Penemuan
Seorang ahli fisiologi
berkebangsaan Rusia, Dimitry N Neljubow (1876-1926), adalah orang pertama yang
menyatakan bahwa etilen mempengaruhi pertumbuhan tumbuhan.
Pada tahun 1901, ia mencirikan etilen didalam gas bercahaya dan menunjukan behwa
etilen menyebabkan tiga respon pada kecambah kapri, yaitu terhambatnya pemanjangan
batang, semakin menebalnya batang dan munculnya kebiasaan untuk tumbuh mendatar.
Selanjutnya, perluasan helai daun terhambat serta pembukaan normal bengkokan epipotil
terlambat.
3. Struktur Kimia
Struktur kimia etilen sangat sederhana yaitu terdiri dari 2 atom karbon (C) dan 4 atom
hidrogen (H). Dengan rumus kimia C2H4.
Etilen diformulasikan dengan senyawa-senyawa lain, membentuk formula misalnya
etepon. Etepon adalah zat pengatur pertumbuhan tanaman yang bekerja secara sistemik.
Etepon dapat terdekomposisi menjadi etilen, fosfat dan ion klorida saat dilarutkan dalam
air pada pH diatas 4-5. Menurut Haryati (2003) pemberian Etepon dapat merangsang
pembungaan tanaman nanas sehingga tanaman nanas dapat berbuah lebih cepat daripada
tanaman yang tidak diberi Etepon. Selain itu, penggunaan 2,5% (Dey et al. 2004) atau
2,02 % Etepon (Nurkholis 2005) pada tanaman karet dapat meningkatkan hasil lateks.
Sedangkan LET 200 (etilen dalam bentuk gas) dapat meningkatkan produksi karet kering
sangat
nyata (Junaidi et al. 2007).
1. Organ atau Tempat Sintesis Hormon
Hormon etilen berbeda dengan hormon tumbuhan lainnya kerena hormon etilen berwujud
gas. Etilen berdifusi kedalam tumbuhan melalui ruangan udara di antara sel-sel. Etilen
yang terlarut dapat masuk dari satu sel ke sel lain melalui simplas.
1. Sintesis Etilen
Produksi etilen oleh berbagai macam organisme sering mudah dilacak dengan
kromatografi gas, sebab molekulnya dapat diserap dari jaringan dalam keadaan hampa
udara dan juga karena kromatografi gas sangat peka. Hanya beberapa jenis bakteri yang
dilaporkan menghasilkan etilen, dan belum diketehui adanya ganggang yang mensintesis
etilen. Etilen biasanya berpengaruh kecil pada pertumbuhan organisme tersebut.
Sesungguhnya, semua bagian dari semua tumbuhan berbiji menghasilkan etilen. Pada
kecambah, apeks tajuk merupakan tapak produksi yang penting. Buku pada batang
kecambah dikotil menghasilkan jauh lebih banyak etilen dari pada ruasnya, dengan
perbandingan bobot jaringan yang sama.
1. Fungsi Hormon
Di dalam proses fisiologis, etilen mempunyai peranan penting. Wereing dan Philips
(1970) telah mengelompokan pengaruh etilen dalam fisiologi tanaman sebagai berikut :
mendukung respirasi climacteric dan pematangan buah
mendukung epinasti
menghambat perpanjangan batang (elengation growth) dan akar pada beberapa
spesies tanaman walaupun etilen ini dapat menstimulasi perpanjangan batang,
coleoptyle dan mesocotyle pada tanaman tertentu, misalnya Colletriche dan padi.
Menstimulasi perkecambahan
Menstimulasi pertumbuhan secara isodiametrical lebih besar dibandingkan
dengan pertumbuhan secara longitudinal
Mendukung terbentuknya bulu-bulu akar
Mendukung terjadinya abscission pada daun
Mendukung proses pembungaan pada nanas
Mendukung adanya flower fading dalam persarian anggrek
Menghambat transportasi auksin secara basipetal dan lateral
1. Hubungan dengan Hormon lain
Auksin dosis tinggi atau konsentrasi auksin yang tinggi merangsang atau menyebabkan
terbentuknya etilen. Tetapi kehadiran etilen menyebabkan rendahnya konsentrasi auksin
di dalam jaringan. Kelebihan etilen juga dapat menghalangi pertumbuhan, menyebabkan
gugur daun atau membunuh tanaman.
Hubungannya dengan konsentrasi auksin, hormon tumbuh ini menentukan pembentukan protein
yang diperlukan dalam aktifitas pertumbuhan, sedangkan rendahnya konsentrasi auksin, akan
mendukung protein yang akan mengkatalisasi sintesis etilen dan prekursor.
dari http://mitrapustaka.blogspot.com/2010/07/etilen.html(tanggal akses 8desember 2012)
1.1 Latar Belakang
Pertumbuhan, perkembangan, dan pergerakan tumbuhan dikendalikan beberapa golongan zat
yang secara umum dikenal sebagai hormon tumbuhan atau fitohormon. Penggunaan istilah
hormon sendiri menggunakan analogi fungsi hormon pada hewan; dan, sebagaimana pada
hewan, hormon juga dihasilkan dalam jumlah yang sangat sedikit di dalam sel. Beberapa ahli
berkeberatan dengan istilah ini karena fungsi beberapa hormon tertentu tumbuhan (hormon
endogen, dihasilkan sendiri oleh individu yang bersangkutan) dapat diganti dengan pemberian
zat-zat tertentu dari luar, misalnya dengan penyemprotan (hormon eksogen, diberikan dari luar
sistem individu). Mereka lebih suka menggunakan istilah zat pengatur tumbuh (bahasa Inggris
plant growth regulator).
Hormon tumbuhan merupakan bagian dari proses regulasi genetik dan berfungsi sebagai
prekursor. Rangsangan lingkungan memicu terbentuknya hormon tumbuhan. Bila konsentrasi
hormon telah mencapai tingkat tertentu, sejumlah gen yang semula tidak aktif akan mulai
ekspresi. Dari sudut pandang evolusi, hormon tumbuhan merupakan bagian dari proses adaptasi
dan pertahanan diri tumbuh-tumbuhan untuk mempertahankan kelangsungan hidup jenisnya.
Terdapat banyak hormon dalam tumbuhan itu sendiri, tapi khusus kali ini dalam makalah ini
hanya akan membahas mengenai Gas Etilen.
B. Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang masalah di atas, maka dapat dirumuskan masalah dalam makalah ini,
yaitu:
1. Sejarah Gas Etilen.
2. Pengertian Gas Etilen.
3. Fungsi, dampak, produksi, serta faktor yang mempengaruhinya.
C. Tujuan Penulisan
Adapun tujuan dari penulisan makalah ini adalah:
1. Untuk mengetahui sejarah dari Gas Etilen.
2. Untuk mengetahui pengertian tentang Gas Etilen.
3. Untuk mengetahui fungsi, dampak, produksi, serta faktor yang mempengaruhi Gas Etilen itu
sendiri.
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
A. Sejarah Gas Etilen
Etilen telah digunakan sejak Mesir kuno, yang akan luka buah ara untuk merangsang
pematangan (melukai merangsang produksi etilen oleh jaringan tanaman). Orang Cina kuno akan
membakar dupa di kamar tertutup untuk meningkatkan pematangan pir. Pada tahun 1864,
ditemukan bahwa gas bocor dari lampu jalan menyebabkan pengerdilan pertumbuhan, memutar
tanaman, dan penebalan abnormal dari batang. Pada tahun 1901, seorang ilmuwan Rusia
bernama Dimitry Neljubow menunjukkan bahwa komponen aktif adalah etilen Keraguan
menemukan bahwa etilen merangsang absisi pada tahun 1917. Ia tidak sampai 1934 yang Gane
melaporkan bahwa tanaman mensintesis etilen. Pada tahun 1935, Crocker mengusulkan bahwa
etilen adalah hormon tanaman yang bertanggung jawab untuk pematangan buah
serta penuaan dari vegetatif jaringan.
B. Pengertian Gas Etilen
Etilen merupakan hormon tumbuh yang diproduksi dari hasil metabolisme normal
dalam tanaman. Etilen berperan dalam pematangan buah dan kerontokan daun. Etilen disebut
juga ethane. Selain itu Etilen ( IUPAC nama: etena) adalahsenyawa organik ,
sebuah hidrokarbon dengan rumus C2H 4 atau H2C = CH2. Ini adalah gas mudah terbakar tidak
berwarna dengan samar “manis dan musky bau “ketika murni. [3] Ini adalah yang paling
sederhana alkena (hidrokarbon dengan karbon-karbon ikatan rangkap ), dan paling
sederhana hidrokarbon tak jenuh setelah asetilena (C2H 2) .
Rumus kimia etilen
C. Fungsi Gas Etilen
Fungsi utama dari gas etilen sendiri adalah berperan dalam proses pematangan buah. Tapi, selain
itu ada fungsi lain dari gas etilen yaitu :
Mengakhiri masa dormansi
Merangsang pertumbuhan akar dan batang
Pembentukan akar adventif
Merangsang absisi buah dan daun
Merangsang induksi bunga Bromiliad
Induksi sel kelamin betina pada bunga
Merangsang pemekaran bunga
Bersama auksin gas etilen dapat memacu perbungaan mangga dan nenas.
Dengan giberelin, gas etilen dapat mengatur perbandingan bunga jantan dan bunga betina pada
tumbuhan berumah satu.
D. Dampak Gas Etilen
Selain dampak yang menguntungkan, ternyata gas etilen itu sendiri memiliki dampak yang tidak
di inginkan, yaitu :
� Mempercepat senensen dan menghilangkan warna hijau pada buah seperti mentimun dan
sayuran daun
� Mempercepat pemasakan buah selama penanganan dan penyimpanan
� “Russet spoting” pada selada
� Pembentukan rasa pahit pada wortel
� Pertunasan kentang
� Gugurnya daun (kol bunga, kubis, tanaman hias)
� Pengerasan pada asparagus
� Mempersingkat masa simpan dan mengurangi kualitas bunga
� Gangguan fisiologis pada tanaman umbi lapis yang berbunga
� Pengurangan masa simpan buah dan sayuran
E. Produksi Gas Etilen
Etilen diproduksi oleh tumbuhan tingkat tinggi dari asam amino metionin yang esensial pada
seluruh jaringan tumbuhan. Produksi etilen bergantung pada tipe jaringan, spesies tumbuhan, dan
tingkatan perkembangan. Etilen dibentuk dari metionin melalui 3 proses:
ATP merupakan komponen penting dalam sintesis etilen. ATP dan air akan membuat metionin
kehilangan 3 gugusfosfat.
Asam 1-aminosiklopropana-1-karboksilat sintase(ACC-sintase) kemudian memfasilitasi
produksi ACC dan SAM (S-adenosil metionin).
Oksigen dibutuhkan untuk mengoksidasi ACC dan memproduksi etilen. Reaksi ini dikatalisasi
menggunakan enzim pembentuk etilen.
E. Faktor yang mempengaruhi aktifitas Gas Etilen
Adapun yang mempengaruhi aktifitas etilen yaitu:
� Suhu. Suhu tinggi (>350C) tidak terjadi pembentukan etilen. Suhu optimum pembentukan etilen
(tomat,apel) 320C, sedangkan untuk buah-buahan yang lain lebih rendah.
� Luka mekanis dan infeksi. Buah pecah, memar, dimakan dan jadi sarang ulat
� Sinar radioaktif
� Adanya O2 dan CO2. Bila O2 diturunkan dan CO2 dinaikkan maka proses pematangan
terhambat. Dan bila keadaan anaerob tidak terjadi pembentukan etilen
� Interaksi dengan hormon auxin. Apabila konsentrasi auxin meningkat maka etilen juga akan
meningkat
BAB III
PENUTUP
III.1 Kesimpulan
Adapun kesimpulan yang di ambil dari makalah ini, yaitu :
1. Sejarah dari Gas Etilen dimulai dari Mesir kuno, di kenal pada tahun 1901 dan berkembang
dari tahun 1935 sampai sekarang
2. Gas Etilen itu merupakan hormon yang dihasilkan oleh buah yang sudah tua atau matang, dan
merupakan senyawa organik dengan rumus kimia C2H4.
3. Fungsi utama dari Gas Etilen adalah membantu dalam proses pematangan buah, tapi dampak
negatifnya masa penyimpanan menjadi lebih pendek.
4. Produksi Gas Etilen di dapat dari asam amino metionin yang esensial pada seluruh jaringan
tumbuhandan sangat bergantung pada tipe jaringan, spesies tumbuhan, dan tingkatan
perkembangan
5. Aktifitas Gas Etilen Di pengaruhi oleh Suhu, luka, sinar radioaktif, adanya O2 dan H2O,
Hormon auksin, dan tingkat kematangan buah itu sendiri.