BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Pertumbuhan suatu tubuh tumbuhan sangat erat kaitannya dengan pertumbuhan atau

aktivitas bagian lainnya. Di duga hubungan itu terjadi karena adanya suatu senyawa kimia

tertentu yang bergerak dari suatu bagian ke bagian lainnya. Senyawa kimia pada tumbuhan

tersebut salah satunya adalah hormon. Hormon berasal dari kata Yunani hormaein yang berarti

menggerakkan, dari pengertian hormon tersebut dapat dijabarkan bahwa hormon tumbuhan

adalah suatu senyawa organik yang disintesis dalam satu bagian tumbuhan dan diangkut

kebagian lain dalam konsentrasi yang sangat rendah dan melibatkan respon fisiologi.

Proses perkembangan dan pertumbuhan bagian tubuh tumbuhan tidak lepas dari pengaruh

zat kimia tertentu berupa protein yang disebut hormon. 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). Para

ilmuwan sendiri lebih sering menggunakan istilah zat pengatur tumbuh atau plant growth

regulator.

Fungsi hormon pada tumbuhan yaitu sebagai koordinator pertumbuhan dan perkembangan.

Hormon yang dimaksud adalah auksin, giberelin, sitokinin, absisin, dan etilen. Tergantung pada

sistem yang dipengaruhi, hormon dapat berfungsi sendiri atau lebih sering dalam keseimbangan

antar hormon itu. Pemberian hormon dapat berakibat terhadap berbagai macam pertumbuhan

yang tidak berkaitan, diduga hormon dari luar akan mengganggu keseimbangan hormon di dalam

tubuh. Konsentrasi masing-masing hormon akan menentukan tanggapan pertumbuhan yang

terjadi. Hormon biasanya hanya efektif pada konsentrasi internal sekitar 1 µM atau kurang.

Hormon yang diproduksi oleh tumbuhan sering mempengaruhi sel lainnya, sehingga senyawa-

senyawa tersebut disebut dengan zat pengatur tumbuh untuk membedakannya dengan hormon

yang diangkut secara sistemik atau sinyal jarak jauh.

1

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. Hormon tumbuhan adalah senyawa organik yang disintesis di salah satu bagian

tumbuhan dan bahkan ke bagian lain, dan pada konsentrasi yang sangat rendah mampu

menimbulkan suatu respon fisiologis. Respon pada organ sasaran tidak perlu bersifat memacu,

karena proses seperti pertumbuhan atau diferensiasi terkadang terhambat oleh hormon. Karena

hormone harus disintesis oleh tumbuhan, makaa ion anorganik seperti K⁺ atau Ca²⁺, yang dapat

juga menimbulkan respon penting , dikatakan bukan hormone. Zat pengatur tumbuh organik

yang disintesis oleh ahli kimia organik (misalnya, 2,4,D, sejenis auksin).

Kini ditemukan kesimpulan bahwa salah satu hal yang dikerjakan hormone tumbuhan

adalah mengendalikan aktivitas gen. Agar hormone tumbuhan yang terdapat dalam jumlah

mikromolar atau submikroolar itu bersifat aktif dan khas, harus ada tiga bagian utama dalam

sistem respons. Yang pertama hormone harus ada dalam jumlah yang cukup pada setiap sel yang

tepat. Yang kedua, hormone harus dikenali dan diikat erat oleh sekelompok sel yang tanggap

terhadap hormone (sel sasaran). Yang ketiga, protein penerima harus menyebabkan metabolik

lain yang mengarah pada penguatan isyarat atau kurir hormone.

Hormon auksin pertama kali ditemukan oleh Went yang terdapat pada ujung koleoptil

kecambah gandum (Avena sativa). Pada penelitian Went lebih lanjut, ternyata diketahui hormon

auksin juga ditemukan pada ujung koleoptil kecambah tanaman yang lain. Hormon auksin

merupakan senyawa kimia Indol Asetic Acid (IAA) dihasilkan dari sekresi pada titik tumbuh

yang terletak pada ujung tunas (terdiri atas batang dan daun), ujung akar, daun muda, bunga,

buah, dan kambium. Jika hormon auksin berada di ujung tunas, maka akan diangkut oleh

jaringan berkas pembuluh (xilem dan floem) menuju ke tunas untuk tumbuh dan pemanjangan

sel-sel jaringan batangnya.

Pada bagian manakah hormon auksin diproduksi? Hormon auksin diproduksi di bagian

koleoptil ujung tunas lalu diangkut oleh jaringan pembuluh angkut menuju tunas, selanjutnya

tunas akan tumbuh menjadi tunas bagian akar, batang, dan daun. Pada tunas batang, auksin akan

berkumpul di bawah permukaan batang yang menyebabkan sel-sel jaringan di bawah permukaan

2

batang tersebut akan tumbuh lebih cepat dari sel-sel jaringan di atas permukaan batang. Mengapa

demikian? Karena sifat hormon auksin sangat peka terhadap panas/sinar. Auksin akan rusak dan

berubah menjadi suatu zat yang justru akan menghambat terjadinya pembelahan sel-sel pada

daerah pemanjangan batang, sehingga pertumbuhan sel-sel batang yang terkena sinar matahari

akan menjadi lebih lambat dibandingkan dengan sel-sel jaringan pada sisi batang yang tidak

terkena sinar matahari.

1.2 Rumusan Masalah

Berdasarkan uraian diatas, makalah ini secara khusus akan membahas permasalahan :

1. Apakah pengertian hormon ?

2. Apakah pengertian hormon auksin?

3. Apa saja macam-macam hormon auksin?

4. Bagaimana biosintesis auksin?

5. Bagaimana penerapan auksin dalam perkembangan dan pertumbuhan?

6. Bagaimana pengangkutan auksin?

7. Apa saja fungsi hormon auksin pada tumbuhan?

1.3 Tujuan Penulisan

Berdasarkan rumusan masalah tersebut, makalah ini bertujuan untuk :

1. Mengetahui pengertian hormon.

2. Mengetahui pengertian hormon auksin.

3. Mengetahui macam-macam hormon auksin.

4. Mengetahui proses biosintesis auksin.

5. Mengetahui penerapan auksin pada perkembangan dan pertumbuhan.

6. Mengetahui proses pengangkutan auksin.

7. Untuk mengetahui fungsi hormon auksin

3

BAB II

PEMBAHASAN

2.1  Pengertian Hormon

Perkembangan tumbuhan dipengaruhi atau dikontrol oleh hormon, yaitu senyawa-senyawa

kimia yang disintesis pada lokasi tertentu oleh suatu organisme, kemudian diangkut ke tempat

lain untuk selanjutnya bekerja melalui suatu cara yang spesifik pada konsentrasi yang sangat

rendah, untuk mengatur pertumbuhan, perkembangan atau metabolisme. Hormon tumbuhan atau

bisa kita kenal dengan fitohormon ini merupakan senyawa organik yang berpengaruh terhadap

laju pertumbuhan yang dibuat oleh suatu bagian tumbuhan. Hormon tumbuhan dengan

konsentrasi rendah menyebabkan suatu dampak fisiologis. Dampak fisiologi merupakan akibat

yang terjadi pada proses pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan.

Pada kenyataannya sangat sukar untuk mendefinisikan istilah hormon dengan tepat.

Penggunaan istilah zat pengatur tubuh sering lebih baik, dan menunjukkan senyawa-senyawa

baik alami maupun sintetik yang mempengaruhi pertumbuhan, perkembangan dan metabolisme.

Senyawa hormon bukan suatu metabolit antara atau hasil suatu rangkaian reaksi yang

dipengaruhinya, dan biasaya aktif dalam konsentrasi yang sangat rendah. Beberapa kelompok

hormon telah diketahui dan beberapa diantaranya bersifat sebagai perangsang pertumbuhan dan

perkembangan (promoter), sedangkan yang lainnya bersifat sebagai penghambat (inhibitor) pada

tumbuhan.

4

Penggunaan istilah "hormon" sendiri menggunakan analogi fungsi hormon pada hewan.

Namun demikian, hormon tumbuhan tidak dihasilkan dari suatu jaringan khusus berupa kelenjar

buntu (endokrin) sebagaimana hewan, tetapi dihasilkan dari jaringan non-spesifik (biasanya

meristematik) yang menghasilkan zat ini apabila mendapat rangsang. Penyebaran hormon

tumbuhan tidak harus melalui sistem pembuluh karena hormon tumbuhan dapat ditranslokasi

melalui sitoplasma atau ruang antarsel. Hormon tumbuhan dihasilkan sendiri oleh individu yang

bersangkutan ("endogen"). Pemberian hormon dari luar sistem individu dapat pula dilakukan

("eksogen"). Pemberian secara eksogen dapat juga melibatkan bahan kimia non-alami (sintetik,

tidak dibuat dari ekstraksi tumbuhan) yang menimbulkan rangsang yang serupa dengan

fitohormon alami. Oleh karena itu, untuk mengakomodasi perbedaan dari hormon hewan,

dipakai pula istilah zat pengatur tumbuh tumbuhan (bahasa Inggris: plant growth

regulator/substances) bagi hormon tumbuhan.

2.2  Pengertian Hormon Auksin

Istilah auksin ( dari bahasa Yunani auxien, “meningkatkan” ) pertama kali digunakan oleh

Frits Went,seorang mahasiswa pascasarjana di negeri Belanda pada tahun 1926 yang

menemukan bahwa suatu senyawa yang belum dapat diketahui mungkin menyebabkan

pembengkokan ini, yang disebut fototropisme. Senyawa yang ditemukan Went didapati cukup

banyak di ujung koleoptil dan menunjukkan upaya Went untuk menjelaskan hal tersebut. Hal

penting yang ingin diperlihatkan bahwa bahan tersebut berdifusi dari ujung koleoptil menuju

potongan kecil agar. Aktivitas auksin dilacak melalui pembengkokan koleoptil yang terjadi

akibat terpacunya pemanjangan pada sisi yang ditempeli potongan agar.

Secara kimia, IAA ( indoleacetic acid ) mirip dengan asam amino triptofan dan barangkali

memang disintesis dari triptofan. Ada dua mekanisme sintesis yang dikenal dan keduanya

meliputi pengusiran gugus asam amino dan gugus karboksil – akhir dari cincin samping

triptofan. Ada dua proses lain untuk menyingkirkan IAA yang bersifat merusak. Yang pertama

meliputi oksidasi dengan O2 dan hilangnya gugus karboksil sebagai CO2. hasilnya bermacam-

macam tapi biasanya yang utama adalah 3-metilenoksindol. Enzim yang mengkatalisis reaksi ini

5

adalah IAA oksidase. Terdapat beberapa isozim bagi IAA oksidase, dan semuanya atau hampir

semuanya sama dengan peroksidase yang berperan dalam lignin.

Auksin adalah zat hormon tumbuhan yang ditemukan pada ujung batang, akar, dan

pembentukan bunga yang berfungsi untuk sebagai pengatur pembesaran sel dan memicu

pemanjangan sel di daerah belakang meristem ujung. Auksin berperan penting dalam

pertumbuhan tumbuhan. Peran auksin pertama kali ditemukan oleh ilmuwan Belanda bernama

Fritz Went (1903-1990). Hormon auksin merupakan zat pengatur tumbuh yang mempengaruhi

pemanjangan koleoptil gandum, yang telah dikemukakan oleh Charles Darwin pada abad ke-19.

Percobaan definitive yang membuktikan adanya zat yang berdifusi dan merangsang pembesaran

sel, telah dikerjakan oleh Fritz Went di Holand pada tahun 1920, dan pada tahun 1930 struktur

dan identitas auksin diketahui sebagai asam indol-3-asetat (IAA).

Auksin disintesis di pucuk batang dekat meristem pucuk, jaringan muda (misal, daun muda),

dan selau bergerak ke arah bawah batang (polar), sehingga terjadi perbedaan auksin di ujung

batang dan di akar. Auksin banyak diproduksi di jaringan meristem pada bagian ujung-ujung

tumbuhan, seperti kuncup bunga, pucuk daun dan ujung batang. Selain itu di embrio biji. Auksin

tersebut disebarkan ke seluruh bagian tumbuhan, tetapi tidak semua bagian mendapat bagian

yang sama. Bagian yang jauh dari ujung akan mendapatkan auksin lebih sedikit. Aktivitasnya

meliputi perangsangan dan penghambatan pertumbuhan, tergantung pada konsentrasi auksinnya.

Jaringan yang berbeda memberikan respon yang berbeda pula terhadap kadar auksin yang

merangsang atau menghambat pertumbuhan tanaman.

Auksin dan pemanjangan sel, meristem apikal suatu tunas merupakan tempat utama sintesis

auksin. Karena auksin dari apeks tunas bergerak turun ke daerah pemanjangan sel, sehingga

hormon akan merangsang pertumbuhan sel – sel tersebut. Auksin berpengaruh hanya pada

kisaran konsentrasi tertentu, yaitu sekitar 10 -8 sampai 10-3 M. Pada konsentrasi yang lebih tinggi,

auksin bisa menghambat pemanjangan sel. Hal ini disebabkan oleh tingginya level auksin yang

menginduksi sintesis hormon lain, yaitu etilen, yang umumnya bekerja sebagai inhibitor

pertumbuhan tumbuhan akibat pemanjangan sel. Jika terkena cahaya matahari, auksin akan

mengalami kerusakan sehingga menghambat pertumbuhan tumbuhan. Hal ini menyebabkan

6

batang membelok ke arah datangnya cahaya karena pertumbuhan bagian yang tidak terkena

cahaya, lebih cepat dari pada bagian yang terkena cahaya.

2.3  Macam-macam Hormon Auksin

Auksin yang ditemukan Went kini diketahui sebagai asam indolasetat (IAA) dan beberapa

ahli fisiologi masih menyamakan IAA dengan auksin. Namun, tumbuhan mengandung tiga

senyawa lain yang srukturnya mirip dengan IAA dan menyebabkan banyak respon yang sama

dengan IAA. Ketiga senyawa tersebut dapat dianggap sebagai hormon auksin. Salah satunya

adalah asam 4- kloroindolasetat (4-kloroIAA) yang ditemukan pada biji muda berbagai jenis

kacang-kacangan. Yang lainnya asam fenilasetat (PAA) ditemui pada banyak jenis tumbuhan

dan sering lebih banyak jumlahnya dari pada IAA, walaupun kurang aktif dalam menimbulkan

respon khas IAA (Wightman dan Lighty, 1982; Leuba dan Le Torneau, 1990). Yang ketiga asam

indobutirat (IBA) yang ditemukan belakangan semula diduga hanya merupakan auksin tiruan

yang aktif namun ternyata ditemukan daun jagung dan berbagai jenis tumbuhan dikotil sehingga

barangkali zat tersebut tersebar luas pada dunia tumbuhan.

Auksin atau dikenal juga dengan IAA = Asam Indolasetat (yaitu sebagai auxin utama pada

tanaman), di biosintesis dari asam amino prekursor triptopan, dengan hasil perantara sejumlah

substansi yang secara alami mirip auxin (analog) tetapi mempunyai aktifitas lebih kecil dari IAA

seperti IAN = Indolaseto nitril,TpyA = Asam Indolpiruvat dan IAAld = Indolasetatdehid. Proses

biosintesis auxin dibantu oleh enzim IAA-oksidase (Gardner, dkk., 1991).

Auksin pertama kali diisolasi pada tahun 1928 dari biji-bijian dan tepung sari bunga yang

tidak aktif, dari hasil isolasi didapatkan rumus kimia auksin (IAA = Asam Indolasetat) atau

C10H9O2N. Setelah ditemukan rumus kimia auksin, maka terbuka jalan untuk menciptakan jenis

auksin sintetis seperti Hidrazil atau 2, 4 - D (asam -Nattalenasetat), Bonvel Da2, 4 -

Diklorofenolsiasetat), NAA (asam (asam 3, 6 - Dikloro - O - anisat/dikambo), Amiben atau

Kloramben (Asam 3 - amino 2, 5 – diklorobenzoat) dan Pikloram/Tordon (asam 4 – amino – 3,

5, 6 – trikloro – pikonat).

Dalam tubuh tumbuhan dijumpai dalam bentuk :

7

1.      Bebas (IAA)

2.      Terikat dengan molekul lain

3.      Sebagai prekursor : indol asetaldehid, indol asetonitril, indol etanol, triptamin

4.      Macam auxin endogen yang lain : IBA (indol asam butirat) PAA (phenil asam asetat)

2.4  Biosintesis Auksin

IAA secara kimiawi mirip dengan asam amino triptofan yang umumnya diterima menjadi

molekul dari mana IAA berasal. Tiga mekanisme telah diusulkan untuk menjelaskan konversi

ini: Triptofan diubah menjadi asam indolepyruvic melalui reaksi transaminasi. Asam

Indolepyruvic kemudian diubah menjadi indoleacetaldehyde oleh reaksi dekarboksilasi. Langkah

terakhir melibatkan oksidasi indoleacetaldehyde menghasilkan asam indoleacetic.

Gambar 2.1 skema Jalur terbentuknya IAA ( Auksin)

Sumber : http://scribd.com/bambangsantoso

8

Triptofan mengalami dekarboksilasi sehingga menjadi tryptamine. Tryptamine kemudian

teroksidasi dan deaminasi untuk indoleacetaldehyde. Molekul ini selanjutnya dioksidasi untuk

menghasilkan asam indoleacetic. Seperti pada awal tahun 1991, mekanisme ini telah

berkembang 3. IAA dapat diproduksi melalui mekanisme triptofan-independen. Mekanisme ini

kurang dipahami, tetapi telah terbukti menggunakan trp (-) mutan. Percobaan lain menunjukkan

bahwa, pada beberapa tanaman, mekanisme ini sebenarnya adalah mekanisme yang disukai

biosintesis IAA.

Enzim bertanggung jawab atas biosintesis IAA yang paling aktif dalam jaringan muda seperti

meristem apikal tunas dan daun tumbuh dan buah-buahan. Jaringan yang sama adalah lokasi di

mana konsentrasi tertinggi IAA ditemukan. Salah satu cara tanaman dapat mengontrol jumlah

yang hadir IAA pada jaringan pada waktu tertentu adalah dengan mengontrol biosintesis

hormon. Mekanisme lain kontrol melibatkan produksi konjugat yang dalam istilah yang

sederhana, molekul yang menyerupai hormon tetapi tidak aktif. Pembentukan konjugat mungkin

merupakan mekanisme untuk menyimpan dan mengangkut hormon aktif. Konjugasi dapat

dibentuk dari IAA melalui enzim hidrolase. Konjugasi dapat cepat diaktifkan oleh rangsangan

lingkungan menandakan respon hormonal cepat. Degradasi auksin adalah metode akhir

mengendalikan kadar auksin. Proses ini juga memiliki dua mekanisme yang diusulkan dijelaskan

di bawah ini:

IAA oksidasi oleh oksigen yang mengakibatkan hilangnya gugus karboksil dan 3-

methyleneoxindole sebagai produk pemecahan utama. IAA oksidase adalah enzim yang

mengkatalisis kegiatan ini. Konjugat dari IAA dan auksin sintetis seperti 2,4-D tidak dapat

dihancurkan oleh kegiatan ini. C-2 dari cincin heterosiklik dapat teroksidasi sehingga oxindole-

3-asam asetat. C-3 dapat teroksidasi selain C-2 sehingga dioxindole-3-asam asetat. Mekanisme

yang biosintesis dan degradasi molekul auksin terjadi adalah penting untuk aplikasi pertanian

masa depan. Informasi mengenai metabolisme auksin kemungkinan besar akan menyebabkan

manipulasi genetik dan kimia kadar hormon endogen sehingga pertumbuhan diinginkan dan

diferensiasi spesies tanaman penting. Pada akhirnya, ada kemungkinan untuk mengatur

9

pertumbuhan tanaman tanpa menggunakan herbisida berbahaya dan pupuk (Davies, 1995;

Salisbury dan Ross, 1992).

Auksin sintetis ini sudah digunakan secara luas dan komersil di bidang pertanian, dimana

batang, pucuk dan akar tumbuh-tumbuhan memperlihatkan respon terhadap auksin, yaitu

peningkatan laju pertumbuhan terjadi pada konsentrasi yang optimal dan penurunan

pertumbuhan terjadi pada konstrasi yang terlalu rendah atau terlalu tinggi. Setelah pemanjangan

ini, sel terus tumbuh dengan mensintesis kembali material dinding sel dan sitoplasma. Selain

memacu peman-jangan sel, hormon auksin yang di kombinasikan dengan giberelin dapat

memacu pertumbuhan jaringan pembuluh dan mendorong pembelahan sel pada kambium

pembuluh sehingga mendukung pertumbuhan diameter batang.

Menurut Larsen, 1944 dalam Abidin (1982) Indoleacetaldehyde diidentifikasikan sebagai

bahan auksin yang aktif dalam tanaman. Selanjutnya Larsen (1951); Bentley dan Houstley

(1952) mengemukakan bahwa zat kimia tersebut aktif dalam menstimulasi pertumbuhan

kemudian berubah menjadi IAA. Perubahan tersebut menurut Gordon (1956) adalah perubahan

dari Tripthopan menjadi IAA. Tryptamine sebagai salah satu zat organic, merupakan salah satu

zat yang terbentuk dalam biosintesis IAA. Dalam hal ini perlu dikemukakan pula bahwa

Tryptophan adalah zat organic terpenting dalam proses biosintesis IAA (Thimann,1935).

Bahan organik lain yaitu Indoleacetonitrile adalah bahan organic yang ditemukan dalam

tanaman Cruciferae dan dapat dikelompokkan ke dalam auksin (Jones et al.,1952). Menurut

Thimann dan Mahadevan (1958), zat tersebut atas bantuan enzim nitrilase dapat membentuk

aksin. Cmelin dan Virtanen (1961) menerangkan bahwa Indoleacetonitrile yang terdapat pada

tanaman, terbentuk dari Glucobrassicin atas bantuan aktivitas enzim myrosinase. Dan zat organik

lain (Indoleeethanol) yang terbentuk dari Trypthopan dalam biosintesis IAA atas bantuan bakteri

(Rayle dan Purves, 1976 dalam Abidin, 1982).

Sebagaimana kita ketahui, IAA adalah endogenous auksin yang terbentuk dari Tryptophan

yang merupakan suatu senyawa dengan inti Indole dan selalu terdapat dalam jaringan tanaman.

Didalam proses biosintesis, Trytophan berubah menjadi IAA dengan membentuk Indole pyruvic

acid dan indole-3-acetaldehyde. Tetapi IAA ini dapat pula terbentuk dari Tryptamine yang

selanjutnya menjadi Indole-3-acetaldehyde, selanjutnya menjadi Indole-3-acetic acid (IAA).

Sedangkan mengenai perubahan dari ndole-3-acetonitrile menjadi IAA dengan bantuan enzim

10

nitrilase prosesnya masih belum diketahui (Abidin, 1982). Secara sederhana bahwa gula

(glukosa, arabinosa) dan lemak membentuk kompleks IAA (Heddy, 1996).

Pemecahan IAA dapat pula terjadi di alam. Hal ini adalah sebagai akibat adanya photo

oksidasi dan enzim. Dalam photo oksidasi, pigmen pada tanaman akan menyerap cahaya,

kemudian energi ini dapat mengoksidasi IAA. Adapun pigmen yang erperan adalah Ribovlavin

dan B-Carotene (Abidin, 1982). Enzymatic oxidation yang terjadi pada IAA telah ditemukan

oleh para ahli dalam berbagi jaringan tanaman. Oksidasi IAA oleh hydrogen peroksida,

kemudian di katalisasi oleh enzim peroksida sehingga menghasilkan indolealdehyde yang

bersifat naktif. Ada hubungan yang berbanding terbalik antara aktivitas oksidase IAA dengan

kandungan IAA dalam tanaman. Apabila kandungan IAA tinggi, maka aktivitas IAA oksidase

menjadi rendah, begitu pula sebaliknya. Di daerah meristematic yang kadar auksinnya tinggi,

ternyata aktivitas IAA oksidasenya rendah. Sedangkan di daerah perakaran yang kandungan

auksinnya rendah ternyata aktivitas IAA oksidasenya tinggi(Abidin, 1982).

Koepfli (1966) menerangkan bahwa posisi dan panjang rantai keasaman, berpengaruh

terhadap aktivitas auksin. Rantai yang mempunyai carboxyl group yang dipisahkan oleh karbon

atau oksigen akan memberikan aktivitas yang optimal. Ssebagai contoh IAA dan 2,4-D. Dari

hasil studi tentang pengaruh auksin terhadap perkembangan sel menunjukkan bahwa auksin

dapat meningkatkan tekanan osmotic, meningkatkan permeabilitas sel terhdap air, meningkatkan

sintesis protein, meningkatkan plastisitas dan pengembangan dinding sel. Menurut Wareing dan

Phillps (1970) di dalam fase pertumbuhan tanaman tediri dari dua fase yaiti fase pembelahan dan

fase perrkembangan. Pada saat sel mengalami enlargement phase, sel tidak hanya mengalami

peregangan akan tetapi juga mengalami penebalan dinding sel baru. Pertumbuhan sel ini

distimulasi oleh auksin(Abidin, 1982).

Pectic acid adalah suatu asam yang mengandung 1-4 rantai galacturonic acid. Galacturonic

acid ini merupakan turunan dari galactose sebagai hasil oksidase carbon-6 suatu carbinoyl group

(-CH2OH) menjadi suatu carboxyl group (-COOH). Dalam proses selanjutnya, terjadilah

pergantian dari (-COOH) menjadi (-CH3) dengan mengalami proses esterisasi yang akhirnya

menjadi Pectin. Tetapi pectic acid pun dapat pula berubah menjadi calcium pectate dengan

penambahan Ca2+. Penambahan Ca2+ pada dinding sel dapat mengakibatkan rigiditas pada

dinding sel, yang menghambat proses cell enlargement. Untuk menghindari hambatan tersebut

11

auksin mempunyai peranan dalam menggeser Ca2+ dari pectic substance, sehingga terjadi

pelunakan pada dinding sel(Abidin, 1982).

Menurut Delvin, 1975 dalam Abidin (1982), kehadiran auksin berpengaruh tehadap sintesa

protein. Fungsi auksin di dalam proses tersebut membebaskan DNA dari Histone untuk sintesis

RNA. mRNA akan membantu pembentukan enzim-enzim, enzim-enzim ini akan meningkatkan

plastisitas dan plelebaran dinding sel. Sehingga secara umum auksin mendorong perpanjangan

sel dengan cara mempengaruhi dinding sel.

2.5  Penerapan Auksin pada Perkembangan dan Pertumbuhan

Auxin adalah salah satu hormon tumbuh yang tidak terlepas dari proses pertumbuhan dan

perkembangan (growth and development) suatu tanaman. Hasil penemuan Kogl dan

Konstermans (1934) dan Thymann (1935) mengemukakan bahwa Indole Acetic Acid (IAA)

adalah suatu auxin. Auksin istilah berasal dari kata Yunani auxein yang berarti tumbuh. Senyawa

umumnya dianggap auksin jika mereka dapat dicirikan oleh kemampuan mereka untuk

menginduksi pemanjangan sel pada batang dan sebaliknya menyerupai asam indoleacetic (auksin

pertama kali diisolasi) dalam aktivitas fisiologis. Auksin biasanya mempengaruhi proses-proses

lain selain pemanjangan sel batang sel tetapi karakteristik ini dianggap penting dari semua auksin

dan dengan demikian "membantu" define hormon (Arteca, 1996; Mauseth, 1991; Raven, 1992;

Salisbury dan Ross, 1992). Sejarah Auksin dan Penelitian Awal Auksin adalah hormon tanaman

pertama kali ditemukan. Charles Darwin merupakan salah satu ilmuwan pertama yang mencoba-

coba dalam penelitian tanaman hormon. Dalam bukunya "The Power of Mutasi Tanaman" yang

disajikan pada tahun 1880, ia pertama menggambarkan efek cahaya pada gerakan rumput kenari

(canariensis Phalaris) coleoptiles.

Koleoptil adalah daun khusus yang berasal dari simpul pertama yang selubung yang epikotil

dalam tahap pembibitan tanaman melindunginya sampai muncul dari tanah. Ketika cahaya

bersinar pada koleoptil searah, itu membungkuk ke arah cahaya. Jika ujung koleoptil ditutup

dengan aluminium foil, tidak lentur akan terjadi terhadap cahaya searah. Namun jika ujung

koleoptil itu dibiarkan terbuka tetapi bagian tepat di bawah ujung ditutupi, paparan sinar searah

menghasilkan kelengkungan menuju terang. Percobaan Darwin menyarankan bahwa ujung

koleoptil adalah jaringan yang bertanggung jawab untuk mengamati cahaya dan memproduksi

beberapa sinyal yang diangkut ke bagian bawah koleoptil dimana respon fisiologis membungkuk

12

terjadi. Dia kemudian memotong ujung koleoptil dan terkena sisa koleoptil terhadap cahaya

searah untuk melihat apakah melengkung terjadi. Lengkung tidak terjadi mengkonfirmasikan

hasil percobaan pertamanya (Darwin, 1880). Itu adalah tahun 1885 yang Salkowski menemukan

indole-3-asetat (IAA) dalam media fermentasi (Salkowski, 1885). Isolasi dari produk yang sama

dari jaringan tanaman tidak akan ditemukan dalam jaringan tanaman selama hampir 50 tahun.

IAA adalah auksin utama yang terlibat dalam banyak proses fisiologis dalam tanaman

(Arteca, 1996). Pada tahun 1907, Fitting mempelajari efek membuat sayatan di kedua sisi terang

atau gelap tanaman. Hasil-Nya ditujukan untuk memahami jika translokasi sinyal terjadi pada

sisi tertentu dari pembangkit tersebut tetapi hasilnya tidak meyakinkan karena sinyal mampu

persimpangan atau terjadi di sekitar sayatan (Fitting, 1907). Pada tahun 1913, percobaan Boysen-

Jensen dimodifikasi Fritting itu dengan memasukkan potongan mika untuk memblokir

pengangkutan sinyal dan menunjukkan bahwa pengangkutan auksin menuju pangkalan terjadi

pada sisi gelap dari tanaman yang bertentangan dengan sisi terkena sinar searah (Boysen -Jensen,

1913). Pada tahun 1918, Paal dikonfirmasi hasil Boysen-Jensen dengan memotong ujung

koleoptil dalam gelap, memperlihatkan hanya tips untuk cahaya, menggantikan ujung koleoptil

pada tanaman tapi off terpusat ke satu sisi atau yang lain.

Hasil penelitian menunjukkan bahwa pihak mana saja yang terkena koleoptil, kelengkungan

terjadi ke sisi lain (Paal, 1918). Soding adalah ilmuwan di samping memperluas penelitian

auksin dengan memperluas ide Paal itu. Dia menunjukkan bahwa jika tips yang terputus ada

penurunan dalam pertumbuhan tetapi jika mereka dipotong dan kemudian diganti pertumbuhan

terus terjadi (Soding, 1925). Pada tahun 1926, seorang mahasiswa pascasarjana dari Belanda

dengan nama Fritz Went menerbitkan sebuah laporan yang menggambarkan bagaimana ia

mengisolasi zat pertumbuhan tanaman dengan menempatkan blok agar-agar di bawah ujung

koleoptil untuk periode waktu kemudian menghapus mereka dan menempatkan mereka di batang

Avena dipenggal (Went, 1926). Setelah penempatan agar-agar, reranting kembali pertumbuhan

(lihat di bawah). Pada tahun 1928, pergi mengembangkan metode untuk mengkuantifikasi

fitohormon ini. Hasil penelitiannya menujukkan bahwa pembengkokan batang adalah sebanding

dengan jumlah zat pertumbuhan agar-agar (Went, 1928). Tes ini disebut tes kelengkungan

Avena.

13

Sebagian besar pengetahuan kita saat ini auksin diperoleh dari aplikasi. Pergi kerja yang

memiliki pengaruh besar dalam merangsang pertumbuhan tanaman penelitian substansi. Ia sering

dikreditkan dengan dubbing auksin istilah tapi sebenarnya Kogl dan Haagen-Smit yang

dimurnikan asam senyawa auxentriolic (auksin A) dari urin manusia di 1931 (Kogl dan Haagen-

Smit, 1931). Kemudian Kogl senyawa lain terisolasi dari urine yang sama dalam struktur dan

fungsi seperti auxin A, salah satu yang indole-3 asam asetat (IAA) pada awalnya ditemukan oleh

Salkowski pada tahun 1985. Pada tahun 1954 sebuah komite ahli fisiologi tanaman menyusun

karakteristik kelompok auksin. Istilah ini berasal dari makna auxein Yunani "untuk tumbuh."

Senyawa umumnya dianggap auksin jika mereka disintesis oleh tanaman dan zat yang berbagi

aktivitas mirip dengan IAA (auksin pertama yang diisolasi dari tanaman) (Arteca, 1996; Davies,

1995).

Auksin berperan dalam pertumbuhan untuk memacu proses pemanjangan sel. Hormon auksin

dihasilkan pada bagian koleoptil (titik tumbuh) pucuk tumbuhan. Jika terkena cahaya matahari,

auksin menjadi tidak aktif. Kondisi fisiologis ini mengakibatkan bagian yang tidak terkena

cahaya matahari akan tumbuh lebih cepat dari bagian yang terkena cahaya matahari. Akibatnya,

tumbuhan akan membengkok ke arah cahaya matahari. Auksin yang diedarkan ke seluruh bagian

tumbuhan mempengaruhi pemanjangan, pembelahan, dan diferensiasi sel tumbuhan. Auksin

yang dihasilkan pada tunas apikal (ujung) batang dapat menghambat tumbuhnya tunas lateral

(samping) atau tunas ketiak. Bila tunas apikal akan menumbuhkan daun-daun. Peristiwa ini

disebut dominansi apikal. Pemberian hormon auksin pada tumbuhan akan menyebabkan

terjadinya pembentukan buah tanpa biji, akar lateral (samping), dan serabut akar. Pembentukan

akar lateral dan serabut akar menyebabkan proses penyerapan air dan mineral dapat berjalan

optimum.

Auksin memberikan pengaruh efek dalam penghambatan suatu faktor dominansi terhadap

kuncup samping (ketiak), yaitu zat penghambat yang terdapat di daun muda. Jika auksin

ditambahkan pada sisa batang yang terpotong, setelah apeks tajuk dipangkas, maka

perkembangan kuncup samping dan arah pertumbuhan cabang yang tegak akan terhambat lagi

pada banyak spesies. Penggantian kuncup atau daun muda oleh auksin menunjukkan bahwa zat

penghambat yang dihasilkan oleh IAA atau auksin lain. Sekalipun uraian Tamas (1987) sangat

mendukung hipotesis bahwa auksin endogen merupakan penghambat, yang biasanya mencegah

tumbuhnya kuncup samping.

14

2.6  Proses Pengangkutan Auksin

Cara kerja hormon Auksin adalah menginisiasi pemanjangan sel dan juga memacu protein

tertentu yang ada di membran plasma sel tumbuhan untuk memompa ion H+ ke dinding sel. Ion

H+ mengaktifkan enzim ter-tentu sehingga memutuskan beberapa ikatan silang hidrogen rantai

molekul selulosa penyusun dinding sel. Sel tumbuhan kemudian memanjang akibat air yang

masuk secara osmosis. Auksin merupakan salah satu hormon tanaman yang dapat meregulasi

banyak proses fisiologi, seperti pertumbuhan, pembelahan dan diferensiasi sel serta sintesa

protein (Darnell, dkk., 1986).

Auksin diproduksi dalam jaringan meristimatik yang aktif (yaitu tunas, daun muda dan buah)

(Gardner, dkk., 1991). Kemudian auxin menyebar luas dalam seluruh tubuh tanaman,

penyebarluasannya dengan arah dari atas ke bawah hingga titik tumbuh akar, melalui jaringan

pembuluh tapis (floom) atau jaringan parenkhim (Rismunandar, 1988). Auksin atau dikenal juga

dengan IAA = Asam Indolasetat (yaitu sebagai auxin utama pada tanaman), dibiosintesis dari

asam amino prekursor triptopan, dengan hasil perantara sejumlah substansi yang secara alami

mirip auxin (analog) tetapi mempunyai aktifitas lebih kecil dari IAA seperti IAN = Indolaseto

nitril,TpyA = Asam Indolpiruvat dan IAAld = Indolasetatdehid. Proses biosintesis auxin dibantu

oleh enzim IAA-oksidase (Gardner, dkk., 1991). Cara pengangkutan auksin memiliki

keistimewaan yang berbeda dengan pengangkutan floem, di antaranya :

1. Pergerakan auksin itu lambat, hanya sekitar 1 cm jam-1 di akar dan batang.

2. Pengangkutan auksin berlangsung secara polar. Pada batang auksin ditransport secara

basipetal (away from apex), sedangkan pada akar, transport auksin secara akropetal ke arah

ujung melalui parenkim vaskuler. Perhatikan gambar di bawah ini.

15

Gambar 2.2 Pengangkutan auksin secara polar

Sumber: http://scribd.com/bambangsantoso

3.  Pergerakan auksin memerlukan energi metabolisme, seperti ditunjukkan oleh kemampuan zat

penghambat sintesis ATP atau keadaan kurang oksigen dalam menghambat pergerakan itu.

2.7  Fungsi Hormon Auksin

Auksin berperan dalam pertumbuhan untuk memacu proses pemanjangan sel. Hormon auksin

dihasilkan pada bagian koleoptil (titik tumbuh) pucuk tumbuhan. Jika terkena cahaya matahari,

auksin menjadi tidak aktif. Kondisi fisiologis ini mengakibatkan bagian yang tidak terkena

cahaya matahari akan tumbuh lebih cepat dari bagian yang terkena cahaya matahari. Akibatnya,

tumbuhan akan membengkok ke arah cahaya matahari. Auksin yang diedarkan ke seluruh bagian

tumbuhan mempengaruhi pemanjangan, pembelahan, dan diferensiasi sel tumbuhan. Auksin

yang dihasilkan pada tunas apikal (ujung) batang dapat menghambat tumbuhnya tunas lateral

(samping) atau tunas ketiak. Bila tunas apikal akan menumbuhkan daun-daun. Peristiwa ini

disebut dominansi apikal.

16

Gambar 2.3 Pengaruh cahaya terhadap auksin pada tunas

Sumber: http://scribd.com/bambangsantoso

Gambar 2.4 Pergerakan tumbuhan membelok ke arah cahaya

Sumber: http://scribd.com/bambangsantoso

Fungsi lain dari auksin adalah merangsang kambium untuk membentuk xilem dan floem,

memelihara elastisitas dinding sel, membentuk dinding sel primer (dinding sel yang pertama kali

dibentuk pada sel tumbuhan), menghambat rontoknya buah dan gugurnya daun, serta mampu

membantu proses partenokarpi. Partenokarpi adalah proses pembuahan tanpa penyerbukan.

Pemberian hormon auksin pada tumbuhan akan menyebabkan terjadinya pembentukan buah

tanpa biji, akar lateral (samping), dan serabut akar. Pembentukan akar lateral dan serabut akar

menyebabkan proses penyerapan air dan mineral dapat berjalan optimum.

17

Selain itu Fungsi dari hormon auksin ini adalah membantu dalam proses mempercepat

pertumbuhan, baik itu pertumbuhan akar maupun pertumbuhan batang, mempercepat

perkecambahan, membantu dalam proses pembelahan sel, mempercepat pemasakan buah,

mengurangi jumlah biji dalam buah. kerja hormon auksin ini sinergis dengan hormon sitokinin

dan hormon giberelin.tumbuhan yang pada salah satu sisinya disinari oleh matahari maka

pertumbuhannya akan lambat karena kerja auksin dihambat oleh matahari tetapi sisi tumbuhan

yang tidak disinari oleh cahaya matahari pertumbuhannya sangat cepat karena kerja auksin tidak

dihambat.sehingga hal ini akan menyebabkan ujung tanaman tersebut cenderung mengikuti arah

sinar matahari atau yang disebut dengan fototropisme.

BAB III

PENUTUP

3.1 Kesimpulan

Beberapa jenis hormon tumbuh antara lain AIA, NAA, 2,4 D sebagai zat pengatur tumbuh

yang secara keseluruhan termasuk hormon auksin sintetis yang tidak disintesis oleh tumbuhan itu

sendiri. Hormon-hormon sintetis ini menunjang pertumbuhan tanaman dengan didukung pula

18

oleh hormon alami yang sudah diproduksi oleh tumbuhan itu sendiri misalnya auksin pada ujung

akar dan ujung batang. Hormon AIA, NAA, 2,4 D bersama auksin mampu mengatur pembesaran

sel dan memacu pemanjangan dan pembesaran sel di daerah belakang meristem ujung dan

merangsang perkembangan akar lateral. Auksin bersama dengan ketiga hormon itu berdifusi

secara maksimal pada ujung koleoptil dan ujung akar. Jadi, pengaruh dari berbagai hormon

tumbuh seperti AIA, 2,4 D, dan NAA sama yaitu berpengaruh untuk mengatur pembesaran sel

dan memacu pemanjangan sel di daerah belakang meristem ujung dan merangsang

perkembangan akar lateral..

Auksin adalah senyawa asam asetat dengan gugus indol bersama derivatnya. Auksin alamiah

yang diekstraksi dari tumbuhan merupakan senyawa yang dinamai asam indolasetat (indoleacetic

acid, IAA). Selain IAA, tumbuhan mengandung tiga senyawa lain yang dianggap sebagai

hormon auksin, yaitu 4-kloro indolasetat (4 kloro IAA) yang ditemukan pada biji muda jenis

kacang-kacangan, asam fenil asetat (PAA) yang ditemui pada banyak jenis tumbuhan, dan asam

indolbutirat (IBA) yang ditemukan pada daun jagung dan berbagai jenis tumbuhan dikotil.

Auksin banyak diproduksi di jaringan meristem pada bagian ujung-ujung tumbuhan, seperti

kuncup bunga, pucuk daun dan ujung batang. Selain itu di embrio biji. Auksin tersebut

disebarkan ke seluruh bagian tumbuhan, tetapi tidak semua bagian mendapat bagian yang sama.

Bagian yang jauh dari ujung akan mendapatkan auksin lebih sedikit. Fungsi utama auksin yaitu

merangsang pemanjangan batang, pertumbuhan, diferensiasi, percabangan akar, perkembangan

buah, dominansi apikal, fototropisme, dan gravitropisme.

Auksin dan pemanjangan sel, Meristem apikal suatu tunas merupakan tempat utama sintesis

auksin. Karena auksin dari apeks tunas bergerak turun ke daerah pemanjangan sel, sehingga

hormon akan merangsang pertumbuhan sel – sel tersebut. Auksin berpengaruh hanya pada

kisaran konsentrasi tertentu, yaitu sekitar 10 -8 sampai 10-3 M. Pada konsentrasi yang lebih tinggi,

auksin bisa menghambat pemanjangan sel. Hal ini disebabkan oleh tingginya level auksin yang

menginduksi sintesis hormon lain, yaitu etilen, yang umumnya bekerja sebagai inhibitor

pertumbuhan tumbuhan akibat pemanjangan sel. Jika terkena cahaya matahari, auksin akan

mengalami kerusakan sehingga menghambat pertumbuhan tumbuhan. Hal ini menyebabkan

batang membelok ke arah datangnya cahaya karena pertumbuhan bagian yang tidak terkena

cahaya, lebih cepat daripada bagian yang terkena cahaya.

19

Efek lain auksin, selain merangsang pemanjangan sel untuk pertumbuahan primer, auksin

mempengaruhi pertumbuhan sekunder dengan cara menginduksi pembelahan sel pada kambium

pembuluh dan dengan mempengaruhi diferensiasi xilem sekunder. Auksin juga meningkatkan

aktifitas pembentukan akar adventif pada pangkal potongan dari suatu batang. Pada benih yang

berkembang juga mensintesis auksin, yang meningkatkan pertumbuhan buah pada banyak

tumbuhan.

3.2 Saran

Pembuatan makalah ini dibuat dengan maksud untuk memenuhi tugas mata kuliah

Fisiologi Tumbuhan. Makalah ini berisikan uraian singkat mengenai  pengertian, macam,

biosintesis, pengangkutan serta fungsi, dan lain sebagainya mengenai “Hormon Auksin”. Namun

kami menyadari bahwa penyusunan makalah ini masih jauh dari sempurna. Pepatah mengatakan

“Tak ada gading yang tak retak”, manusia tak luput dari salah dan lupa dan kesempurnaan hanya

milik Allah SWT. Oleh karena itu, kami siap untuk diberikan kritik yang tentunya kritikan yang

membangun dan positif, juga diikuti dengan saran yang positif pula.

20