Praktikum Biologi Umum : FISIOLOGI TUMBUHAN

Materi Praktikum Biologi Umum

Fisiologi adalah ilmu yang mempelajari proses, fungsi dan aktifitas suatu organisme dalam menjaga dan mengatur kehidupannya. Dengan mempelajari fisiologi kita akan dapat memperoleh gambaran serta wawasan yang luas terhadap banyak ha yang terjadi dalam suatu organisme. Ratusan macam reaksi kimia terjadi didalam setiap sel hidup dalam kadar yang relatif cepat, mengubah dan menghasilkan bahan-bahan yang penting bagi pertumbuhan dan perkembangan organisme tersebut. Didalam fisiologi ini dipelajari juga bagaimana lingkungan berperan dan mempengaruhi kehidupan suatu organisme.

Fisiologi tumbuhan adalah suatu bidang ilmu yang mengkaji fenomena-fenomena penting didalam tumbuhan Suatu sifat fisiologi yang dimiliki oleh tumbuhan ialah kemampuanya untuk menggunakan zat karbon dari udara untuk diubah menjadi bahan organik serta diasimilasikan didalam tunbuh tumbuhan. Peristiwa ini hanya berlangsung jika ada cukup cahaya matahari, dan oleh karena itu asimilasi zat karbon disebut fotosintesis. Dalam proses  fotosintesis CO₂ dan air diubah menjadi karbohidrat, dan O₂ dilepaskan ke atmosfer. Karbohidrat sederhana yang dihasilkan fotosintesis melalui proses anabolisme selanjutnya diubah menjadi protein, lemak, asam nukleat, dan molekul organik lainnya. Sumber energi pertama bagi mahluk hidup dibumi adalah matahari. Energi matahari dimanfaatkan tumbuhan hijau untuk fotosintesis, kemudian nergi itu diubah dalam bentuk gula.

Tumbuhan hijau daun adalah produsen yang mampu memenuhi kebutuhan nutrisinya sendiri. Hal ini disebabkan karena tumbuhan hijau mempunyai klorofil yang dapat mengubah energi cahaya menjadi energi kimia dalam bentuk zat  gula. Proses mengubah energi ini disebut fotosintesis. Proses fotosintesis membutuhkan air dan karbondioksida. Air beserta garam-garam mineral dan zat hara yang terlarut didalamnya diambil dari tanah, sedangkan karbondioksida diambil dari udara. Tumbuhan hijau yang hidup didalam air memperoleh karbondioksida dari udaya yang klarut dalam air. Selanjutnya zat gula sebagai hasil fotosintesis itu diedarkan keseluruh tubuh tumbuhan. Tumbuhan yang bersel satu, banyak memiliki alat pengangkutan khusus untuk mengambil bahan baku fotosisntesis dari lingkungan serta untuk mengedarkan hasil fotosintesis keselutruh bagian tubuh tumbuhan. Proses pengangkutamn dalam tubuh tumbuhan tingkat tinggi yang bersel banyak seperti tumbuhan baku dan tumbuhan berbiji, terjadi melalui pembuluh. Pembuluh pengangkutan terdiri dari xylem dan floem. Xylem yang disebut juga pembuluh kayu berfungsi mengangkut air beserta mineral dan zat hara yang terlarut didalamnya dari akar ke daun. Floem atau pembuluh tapis berfungsi untuk mengangkut zat-zat hasil fotosintesis dari dari keseluruh tubuh tumnbuhan. Tumbuhan tingkat rendah yang bersl banyak seperti lumut; hanya memiliki sel-sel yang tersusun memanjang untuk pengangkutan zat-zat hara. Pengangkutan zat-zat ini berlangsung  dari satu sel ke sel yang lain tanpa alat pengangkutan khusus (Sunarto, 2003).

Zat-zat hjara yang berupa air dan mineral diserap oleh akar dari dalam tubuh, kemudian diangkut melalui pembuluh kayu sampai ke daun. Didalam daun, air digunakan untuk proses fotosintesis. Fotosintesis terjadi pada jaringan daun yang kaya akan klorofil, yaitu jaringan tiang atau pelisade dan jaringfan bunga karang atau spons. Organel yang berperan penting pada fotosintesis adalah kloroplas yang merupakan plastida yang berwarna hijau. Warna hijau kloroplas disebabkan banyaknya klorofil. Pigmen ini mampu menyerap energi sinar matahari. Kloroplas berbentuk mendekati oval dengan ukuran diameter anatar 4mm -6mm dan panjuang 1mm – 5mm. Selanjutnya tersusun rangkap membentuk lempengan-lempengan pipih yang tersususn bertumpuk yang disebut granum (grana). Ruangan diantara grana disebut stroma yang berisi substansi koloid yang mengandung DNA, ribosom, dan enzim untuk mensintesis karbohidrat. Antara membran dan stroma terdapat jalinan struktur dan fungsi yang baikn sehingga membentuk sistem yang disebut tilakoid. Kloroplas juga dapat membuat sendiri sebnagian protein dan bagian lainya diambil dari sitosol. Klorofil yang digunakan dalam fotosintesis ada dua jenis; yaitu klorofil yang berwarna hijau biru dan klorofil yang berwarna hijau kuning. Jenis klorofil lainya adalah klorofil c yang berwarna hijau coklat dan klorofil d yang berwarna hijau merah (Ahyar Salman, 2004).

Selain peristiwa fotosintesis adapula peristiwa asimilasi dengan zat kimia. Zat kimia sebagai sumber energi dikenal dengan istilah kemotaksis. Organisme pelakunya disebut organisme kemosintetik. Organisme kemosintetik ini menggunakan CO₂ sebagai sumber karbonya, tetapi energi yang digunakan untuk melakukan proses asimilasi berasal dari energi kimia bukan dari energi cahaya matahari. Cahaya merupakan sumber energi yang dikenal sebagai energi elektro megnetik atau radiasi. Energi elektromaknetik bergerak dalam gelombang berirama yang analog dengan menciptakan  dan menjatuhkan kerikil kedalam genangan air. Klorofil merupakan senyawa kompleks yang terdiri dari beberapa jenis pigmen fotosintetik. Semua organisme fotosintetik mempunyai klorofil yang berperan serta secara langsung dalam proses reaksi terang yang mengubah energi matahari menjadi energi kimia (Syamsar, 1996).

Secara umum, karbohidrat dianggapa sebagai hasil fotosintesis. Namun patut diperhatikan istilah karbohidrat tersebut dapat berupa monosakarida. Glukosa diangkut melalui floem dari daun keseluruh bagian tubuh tumbuhan untuk keperluan tumbuhan  itu sendiri damn sissanya diubah dalam bentuk lain yaitu amilum, protein, dan lipid yang disimpan sebagai cadangan makanan. Cadangan makanan disimpan dalam akar dan batang, tetapi adajuga disimpan didalam daun. Pada daun oksigen hasil fotosintesis lepas melalui mulut daun (stomata) yang merupakan celah-celah yang sangat kecil pada permukaan daun. Membuka dan menutupnya stomata dipengaruhi oleh kadar air dari sel penjaga. Jika sel penjaga menerima banyak air, sel tersebut akan mengembang dan stomata akan terbuka, sebaliknya jika sel penjaga kekurangan air, sel tersebut akan mengkerut dan stomata menutup (Ismail, 2006).