71751909 Transportasi Pada Tanaman

Kelompok 7 / Transportasi pada Tumbuhan 1

TRANSPORTASI PADA TANAMAN

Makalah ini diajukan untuk memenuhi tugas mata kuliah Dasar Ilmu Tanaman

Disusun oleh:

Kelompok 7

Dylis Hartanto (150510100196)

Indra Permana (150510100205)

Fitri Utami Hasan (150510100207)

Fathi Habibatur Rahman (150510100217)

Ujang Rohimat (150510100218)

FAKULTAS PERTANIAN

UNIVERSITAS PADJAJARAN

2010


BAB 1

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Di dalam kehidupan tanaman sudah ada pembagian tugas yaitu akar mengabsorpsi air

dan mineral dari dalam tanah, daun berfotosintesis, batang mentransportasikan air dan

mineral dari akar ke daun serta mentranslokasikan fotosintat dari daun ke seluruh bagian

tanaman.

Dengan cara bagaimanakah air dan mineral yang diabsorpsi akar dapat

ditransportasikan oleh xylem sampai ke ujung tajuk yang kadang kala tingginya mencapai

lebih dari 100 meter ? dengan cara bagaimana pula fotosintat ditranslokasikan oleh phloem

sampai ke seluruh bagian tanaman yang memerlukannya?

Agar transportasi pada tanaman dapat dipahami dalam kaitannya dengan pertumbuhan

dan perkembangan tanaman pada sistem produksi tanaman secara efektif dan produktif, maka

perlu dikaji pengetahuann tentang gambaran umum transportasi pada tanaman, absorpsi air

dan mineral, transportasi cairan xylem, pengendalian transpirasi serta translokasi cairan

xylem.

1.2 Tujuan

Memahami gambaran umum mekanisme transportasi pada tanaman

Memahami mekanisme absorpsi air dan mineral oleh akar tanaman

Memahami mekanisme transportasi cairan xylem dari akar sampai ke ujung tajuk

tanaman

Memahami mekanisme pengendalian transpirasi oleh daun

Memahami mekanisme translokasi cairan phloem dari daun ke seluruh bagian

tanaman

1.3 Rumusan Masalah

1. Jelaskan definisi dan fungsi dari a) membran plasma, b) tonoplas, c)

plasmodesmata d) aquaporin, dalam kaitannya dengan transportasi pada tanaman!

2. Jelaskan definisi dan fungsi dari a) simplas, b) apoplas, c) pita kaspari, d) stomata,

dalam kaitannya dengan transportasi pada tanaman!


3. Jelaskan apa yang dimaksud dengan a) transportasi tingkat sel, b) transportasi

tingkat jaringan dalam organ, c) transportasi aktif, dan d) transportasi pasif dalam

kaitannya dengan transportasi pada tanaman!

4. Gambar dan jelaskan tentang pengaruh a) pemompaan proton, b) pengambilan

kation, c) pengambilan anion, dan d) transportasi linarut yang netral, dalam


5. Gambar dan jelaskan tentang a) penambahan linarut, b) pemakian tekan fisik, c)

suatu tekanan negatif, terhadap besarnya potensial air!

6. Gambar dan jelaskan tentang transportasi lateral dari mineral dan air di dalam

akar!

7. Jelaskan peranan a) tekanan akar, b) gaya tarik transpirasi, c) gaya tarik kohesi, d)

gaya tarik adhesi, terhadap transportasi cairan xylem!

8. Jelaskan apa yang dimaksud dengan a) sumber gula, b) pengguna gula, c)

pemuatan phloem dan d) pembongkaran phloem, pada translokasi cairan phloem!


BAB 2

PEMBAHASAN

1. Jelaskan definisi dan fungsi dari bagian berikut dalam kaitannya

dengan transportasi pada tanaman!

a. membrane plasma:

yaitu membrane yang membatasi dinding sel dengan sitosol.

Bersifat selektif permeable.

Mengatur pergerakan dari linarut yang berada di dalam sitosol dengan larutan di luar sel.

Mengatur komposisi kimia sel.

b. tonoplas:

yaitu membrane yang menyeliputi vakuola sentral sel tumbuhan.

Memisahkan sitosol dari cairan sel.

Mengatur transportasi larutan di dalam sitosol dengan larutan di dalam vakuola.

c. plasmodesmata:

yaitu saluran terbuka di dalam dinding sel tumbuhan.

menghubungkan sitosol suatu sel denan sitosol sel sebelahnya.

d. aquaporin:

yaitu suatu protein transport dalam membrane plasma sel tumbuhan dan hewan yang

khusus memfasilitasi difusi air melalui membrane.

Merupakan saluran spesifik untuk aliran air secara pasif.

Dinamakan protein transport.

Tidak menyebabkan gradiem potensial air.

Mempengaruhi laju transportasi air melintasi membrane.

Mempengaruhi laju difusi.

Meningkatkan sel untuk mengatur laju pengambilan dan pengeluaran air ketika potensial

air sel tidak sama dengan potensial air di luar sel.

Merupakan saluran berpintu yang dapat membuka dan menutup dalam merespons tekanan

turgor sel.

2. Jelaskan definisi dan fungsi dari bagian berikut dalam kaitannya

dengan transportasi pada tanaman!

a. simplas:


Adalah suatu rangkaian kesatuan sitosol melalui plasmodesmata. Transportasi simplas adalah

bergeraknya air tanah dan zat terlarut melalui bagian hidup dari sel tumbuhan, misalnya

sitoplasma dan vakuola dari satu sel ke sel lain. Pada sistem ini perpindahan terjadi secara

osmosis dan transporaktif.

b. apoplas:

Adalah suatu rangkaian kesatuan dinding sel denagn ruang antar sel Transportasi apoplas

adalah menyusupnya air tanah secara difusi bebas atau transpor pasif melalui semua bagian

tak hidup dari tumbuhan. Transportasi apoplas tidak dapat masuk ke xilem karena adanya pita

kaspari pada endodermis. Apoplas dapat terjadi di semua bagian daun kecuali endodermis.

c. pita kaspari:

endodermis, merupakan lapisan pemisah antara kortek dengan stele. Dinding selnya

mengalami penebalan gabus (suberin) yang membentuk rangkaian pita yang disebut pita

kaspari.

d. stomata:

stomata adalah lubang-lubang kecil berbentuk lonjong yang dikelilingi oleh dua sel epidermis

khusus yang disebut sel penutup (Guard Cell), dimana sel penutup tersebut adalah sel-sel

epidermis yang telah mengalami kejadian perubahan bentuk dan fungsi yang dapat mengatur

besarnya lubang-lubang yang ada diantaranya Stomata mempunyai fungsi sebagai "pintu

gerbang" masuknya CO2 dan keluarnya uap air ke/dari daun. Besar kecilnya pembukaan

stomata merupakan regulasi terpenting yang dilakukan oleh tanaman, dimana tanaman

berusaha memasukkan CO2 sebanyak mungkin tetapi dengan mengeluarkan H2O sesedikit

mungkin, untuk mencapai effisiensi pertumbuhan yang tinggi.

3. Jelaskan apa yang dimaksud dengan mekanisme berikut dalam


a. transportasi tingkat sel:

adalah pengambilan dan pengeluaran air beserta linarut oleh sel, misalnya absorpsi air

mineral oleh sel akar.

merupakan transportasi melalui membrane plasma sel yang selektif permiabel.

bagian sel yang mengatur aliran molekul air ke luar dan ke dalam sel.

b. transportasi tingkat jaringan dalam organ:

yaitu transportasi zat dari sel ke sel pada tingkatan jaringan dalam suatu organ.

Disebut juga transportasi lateral atau transportasi jarak dekat.


Arahnya sepanjang sumbu radial organ tumbuhan.

Terdiri dari 3 lintasan: lintasan transmembran, lintasan simplastik, lintasan apoplastik.

c. transportasi aktif:

yaitu pergerakan zat melintasi membrane biologis yang berlawanan dengan gradient

konsentrasi ataupun gradient elektrokimia dengan bantuan input energi dan protein

transport.

Pemompaan linarut melewati membrane melawan gradient elektrokimia.

Mengeluarkan energi metabolic oleh sel.

Menghidrolisis ATP.

Menghasilkan gradient proton, konsentrasi H+ di dalam sel lebih besar dibandingkan

dengan di luar sel.

Menghasilkan potensial membrane, sel di dalam lebih negative dibandingkan dengan sel

di luar.

d. transportasi pasif:

yaitu difusi dari antar zat melintasi suatu membrane biologis.

Terjadi secara langsung tanpa mengeluarkan energi metabolic oleh sel.

Melibatkan aquaporin.

4. Gambar dan jelaskan tentang pengaruh istilah berikut dalam kaitannya

dengan transportasi ada tanaman!

a. pemompaan proton:


Keterangan gambar :

Karena pemompaan proton memindahkan aliran positif, di dalam bentuk

H+, di luar sel; maka pemompaan proton juga menghasilkan suatu potensial

membran. Potensial membran adalah suatu tegangan; yaitu suatu pemisahan dari

muatan yang berlawanan melintasi suatu membran.

Pemompaan proton, membuat sel bagian dalam suatu tumbuhan, relatif lebih

bermuatan negatif, dibandingkan dengan di luar sel tumbuhan.

Tegangan ini, disebut potensial membran, karena pemisahan muatan adalah suatu

bentuk energi yang tersimpan, yang dapat dimanfaatkan untuk melakukan kinerja

sellular.

Sel tumbuhan, menggunakan energi yang disimpan di dalam gradien proton dan

potensial membran; untuk mengendalikan transportasi linarut yang beragam.

Misalnya, potensial membran yang dihasilkan oleh pemompaan proton,

menunjang pengambilan ion kalium (K+) oleh sel akar (Gambar 2b).

Keterangan gambar :


Di dalam suatu mekanisme yang disebut kotransport; suatu protein

transport, menggabungkan lintasan ke bawah dari suatu zat terlarut (H+), ke

lintasan atas dari linarut lainnya (NO3-) dalam (Gambar 2c).

Efek ini, juga bertanggung jawab untuk pengambilan gula dalam bentuk sukrosa

oleh sel tumbuhan (Gambar 2d).

Suatu protein membran, akan mengkotransport sukrosa dengan H+ yang

bergerak ke bawah gradiennya melalui protein.

pompa proton yang menghidrolisis ATP dan menggunaakan energi yang dibebaskan dari

proses ini untuk memompa ion hydrogen (H+) keluar dari sel.Proses ini menghasilkan

gradient konsentrasi proton, mengingat konsentrasi H+ lebih tinggi di luar sel dibandingkan

dengan di dalam sel.

b. pengambilan kation:

suatu mekanisme yang yang digunakan oleh sel akar untuk menyerap Kalium dari dalam

tanah.Karena ion kalium bermuatan positif dan bagian dalam dari sel itu bermuatan negative

relative bila dibandingkan dengan bagian luar sel, potensial membrane akan membantu

mengerakkan K+ ke dalam sel.Karena K

+ berdifusi menuruni gradient elektrokimianya,

akumulasi ion melalui mekanisme seperti ini mempresentasikan transport pasif.Namun proses

transport aktif H+ lah yang membuat potensial membrane tetap terjaga dan memungkinkan sel

tetap mengakumulasi K+.

c. pengambilan anion:

energi yang tersimpan melalui pemompaan H+ ternyata dapat digunakan untuk menggerakkan

transpor zat terlarut untuk melawan gradient elektrokimianya. Misalnya, banyak mineral yang

bermuatan negative, seperti nitrat (NO3-), memasuki sel-sel akar melalui pembawa (Carrier)

yang memudahkan H+ masuk ke dalam sel.

d. transportasi linarut yang netral:

Sel-sel tumbuhan dapat juga mengakumulasi zat terlarut netral, seperti sukrosa, dengan cara

mengkotranspor H+ menuruni gradient proton yang tinggi..Suatu protein transport

merangkaikan aliran-turun (downhill passage) dari zat terlarut yang satu H+ dengan aliran-

naik zat terlarut yang lain (NO3- pada kasus ini)


5. Gambar dan jelaskan tentang istilah berikut terhadap besarnya

potensial air!

a. penambahan linarut:

menyebabkan penurunan potensial air menjadi lebih negative.Air bergerak dari potensial

tinggi ke potensial air yang rendah.

Peningkatan tekanan dapat meningkatkan potensial aoir, menekan air melintasi membrane

suatu larutan ke bagian yang mengandung air murni.

(a.) Penambahan Linarut Menurunkan Potensial Air (Menjadi Suatu Nilai Negatif).

(b.) Pemakaian Tekanan Fisik Menambah Potensial Air

Keterangan Gambar 3 :

Di dalam sebuah bejana berbentuk U, sebuah membran selektif permeabel,

menyekat air murni, dari suatu larutan 0,1 M, yang mengandung linarut tertentu,

yang tidak dapat bebas melewati membran. Air bergerak melewati membran

selektif permeabel, dari daerah yang potensial airnya lebih tinggi, ke yang

potensial airnya lebih rendah. Potensial air () dari air murni pada tekanan

atmosfir adalah 0 MPa. Apabila kita mengetahui nilai potensial tekanan (p) dan

potensial linarut (s), kita dapat menghitung potensial air : ( = p + s). Nilai


untuk dan s di tangan kiri dan tangan kanan bejana U, diberikan untuk

kondisi awal, sebelum adanya pergerakan bersih dari air.

Penambahan Linarut Menurunkan Potensial Air (Menjadi Suatu Nilai Negatif).

b. pemakaian tekanan fisik:

jika kita menggunakan piston untuk memberikan tekanann fisik yang cukup untuk melawan

potensial zat terlarut dan meningkatkan potensial air larutan itu menjadi 0, maka tidak akan

ada perpindahan netto air melewati membrane tersebut.

c. suatu tekanan negative:

Potensial zat terlarut daru sduatu larutan selalu negative, dan semakin besar konsentrasi zat

terlarut, semakin negative nilai suatu larutan.Hal tersebut terjadi karena pengaruh yang

dimiliki zat terlarut pada seluruh potensial air dari suatu larutan, yang selalu menurunkan

larutan tersebut di bawah potensial air dan air murni, yang ditetapkan sebagai 0 MPa.

6. Gambar dan jelaskan tentang transportasi lateral dari mineral dan air

di dalam akar!

mineral diserap dengan larutan tanah melalui permukaan akar, khususnya melalui rambut akar

dan mikhoriza. Air dan mineral tersebut kemudian bergerak melewati korteks akar ke silinder

pembuluh melalui kombinasi rute simplastik dan apoplastik.


1. Pengambilan larutan tanah oleh dinding sel hidrofilik dari epidermis, menyediakan

jalan masuk ke apoplas, dan air dan mineral dapat masuk ke dalam korteks sepanjang

matriks dinding sel

2. Mineral dan air yang melintas membran bulu akar memasuki simplas

3. Pada saat larutan tanah bergerak sepanjang apoplas, beberapa air dan mineral

ditransportasikan ke dalam sel epidermis dan korteks dan kemudian bergerak ke dalam

melalui simplas

4. Air dan mineral yang bergerak melalui semua cara ke endodermis melalui sepanjang

dinding sel, tidak dapat meneruskan masuk ke stele melalui route apoplastik. Di dalam

masing – masing dinding sel endodermis, terdapat pita kaspari; suatu sabuk dari zat lilin

(berwarna ungu) yang memblokir lewatnya air dan mineral yang terlarut. Hanya mineral

yang sudah berada di dalam simplas atau yang sudah memasuki lintasan dengan melintasi

membran plasma sel endodermis yang dapat melintas memutari pita kaspari dan melintas

masuk ke dalam stele.

5. Sel endodermis dan sel parenkim di dalam stele, menghentikan air dan mineral ke

dalam dinding selnya (apoplas). Sejak elemen pembuluh dari pembuluh xylem

merupakan sel yang mati, bagian dinding selnya dan bagian ruang internalnya, ke dua-

duanya merupakan bagian dari apoplas. Pembuluh xylem mentransportasi air dan mineral

ke atas ke sistem tajuk tumbuhan

7. Jelaskan peranan istilah berikut terhadap transportasi cairan xylem!

a. tekanan akar:

Merupakan tekanan ke atas dari cairan xylem.

Terjadi akibat adanya akumulasi mineral di dalam stele sehingga terjadi

penurunan potensial air.

Air yang masuk ke korteks akar mendorong cairan dalam stele masuk ke xylem

b. gaya tarik transpirasi:

Disebut sebagai tenaga penarik untuk memindahkan air di dalam daun.

Disebabkan karena udara di luar daun lebih kering dibandingkan dengan udara di

dalam daun.


Disebabkan karena konsentrasi air di udara lebih kecil dibandingkan dengan

konsentrasi air di dalam daun

c. gaya tarik kohesi:

Menyebabkan gaya tarik menarik antar molekul air dalam cairan xylem dari atas

sampai ke bawah.

Menciptakan tensi pada xylem, sehingga potensial air di dalam xylem akar

menurun yang menyebabkan air dari tanah masuk ke korteks akar dan menuju

stele.

Tensi pada xylem menyebabkan diameter trakeid mengecil dan dapat

meningkatkan adhesi

d. gaya tarik adhesi:

Menyebabkan gaya tarik menarik antara molekul air terhadap dinding sel xylem

yang hidrofilik.

Melawan arah gaya gravitasi sehingga air dapat naik.

8. Jelaskan apa yang dimaksud dengan istilah berikut pada translokasi

cairan phloem:

a. sumber gula:

Merupakan organ tumbuhan tempat gula diproduksi melalui fotosintesis atau

perombakan amilum.

Contoh : daun dewasa, yang merupakan sumber gula primer.

b. pengguna gula:

Meupakan organ mengkonsumsi bersih sumber gula primer.

Contoh : akar yang sedang tumbuh, ujung ranting, batang, dan buah.

Biasanya menerima gula dari sumber gula yang paling dekat

c. pemuatan phloem:

Gula dari sel mesofil dan dari sumber gula lainnya dimuatkan ke dalam elemen

pembuluh tapis sebelum ditraslokasikan.

Mengakibatkan konsentrasi larutan pada satu ujung sumber gula pembuluh tapis

meningkat yang menyebabkan penurunan potensial air.

Masuknya sukrosa dari sel mesofil ke elemen pembuluh tapis dapat secara :

1. Simplas

2. Kombinasi simpas dan apopias yang melibatkan sel pengiring


d. pembongkaran phloem:

Terjadi di ujung pengguna gula dalam pembuluh tapis.

Mekanismenya tergantung dari species tumbuhan dan tipe organ.

Menyebabkan gradien konsentrasi gula yaitu konsentrasi gula dalam pengguna

gula lebih rendah dibandingkan dengan konsentrasi gula dalam pembuluh tapis.

Molekul gula berdifusi dari phloem ke pengguna gula dan air mengikutnya secara

osmosis


BAB 3

PENUTUP

Di dalam kehidupan tanaman sudah ada pembagian tugas yaitu akar mengabsorpsi air

dan mineral dari dalam tanah, daun berfotosintesis, batang mentransportasikan air dan

mineral dari akar ke daun serta mentranslokasikan fotosintat dari daun ke seluruh bagian

tanaman.

Dengan cara bagaimanakah air dan mineral yang diabsorpsi akar dapat

ditransportasikan oleh xylem sampai ke ujung tajuk yang kadang kala tingginya mencapai

lebih dari 100 meter ? dengan cara bagaimana pula fotosintat ditranslokasikan oleh phloem

sampai ke seluruh bagian tanaman yang memerlukannya?

Agar transportasi pada tanaman dapat dipahami dalam kaitannya dengan pertumbuhan

dan perkembangan tanaman pada sistem produksi tanaman secara efektif dan produktif, maka

perlu dikaji pengetahuann tentang gambaran umum transportasi pada tanaman, absorpsi air

dan mineral, transportasi cairan xylem, pengendalian transpirasi serta translokasi cairan

xylem.

Documents

71751909 Transportasi Pada Tanaman