BAB 1
TRANSLOKASI DAN PENYIMPANGAN PADA TUMBUHAN
A. SEKILAS TENTANG SISTEM PENGANGKUTAN PADA TUMBUHAN
Pengangkutan air dan garam – garam mineral pada tumbuhan tingkat tinggi, seperti pada tumbuhan biji dilakukan melalui dua mekanisme pertama, air dan mineral diserap dari dalam tanah menuju sel – sel akar. Pengangkutan air dan mineral ini dilakukan secara
1. diluar berkas pembuluh disebut pengangkutan ekstravaskuler.
2. didalam berkas pembuluh disebut pengangkutan vaskuler.
Pengangkutan intravasikuler intinya pengangkutan di dalam pembuluh dari akar ke daun . Sedangkan pengangkutan ekstravaskuler dalam perjalannya menuju silinder pusat, air akan bergerak secara bebas di antara ruang antar sel. Pengangkutan air dan mineral dari dalam tanah di luar berkas pembuluh ini dilakukan melalui dua mekanisme, yaitu apoplas dan simplas.
1. Pengangkutan Apoplas
Pengangkutan sepanjang jalur ekstraseluler yang terdiri atas bagian tak hidup dari akar tumbuhan, yaitu dinding sel dan ruang antar sel. air masuk dengan cara difusi, aliran air secara apoplas tidak tidak dapat terus mencapai xilem karena terhalang oleh lapisan endodermis yang memiliki penebalan dinding sel dari suberin dan lignin yang dikenal sebagai pita kaspari. Dengan demikian, pengangkutan air secara apoplas pada bagian korteks dan stele menjadi terpisah.
2. Pengangkutan Simplas
Pada pengangkutan ini, setelah masuk kedalam sel epidermis bulu akar, air dan mineral yang terlarut bergerak dalam sitoplasma dan vakuola, kemudian bergerak dari satu sel ke sel yang lain melalui plasmodesmata. Sistem pengangkutan ini , menyebabkan air dapat mencapai bagian silinder pusat. Adapun lintasan aliran air pada pengangkutan simplas adalah sel – sel bulu akar menuju sel – sel korteks, endodermis, perisikel, dan xilem. dari sini , air dan garam mineral siap diangkut keatas menuju batang dan daun.
B. PENGERTIAN TRANSLOKASI
Proses pengangkutan bahan makanan dalam tumbuhan dikenal dengan translokasi. Translokasi merupakan pemindahan hasil fotosintesis dari daun atau organ tempat penyimpanannya ke bagian lain tumbuhan yang memerlukannya. Jaringan pembuluh yang bertugas mengedarkan hasil fotosintesis ke seluruh bagian tumbuhan adalah floem (pembuluh tapis).
Zat terlarut yang paling banyak dalam getah floem adalah gula, terutama sukrosa. Selain itu, di dalam getah floem juga mengandung mineral, asam amino,dan hormon, berbeda dengan pengangkutan pada pembuluh xilem yang berjalan satu arah dari akar ke daun, pengangkutan pada pembuluh floem dapat berlangsung kesegala arah, yaitu dari sumber gula (tempat penyimpanan hasil fotosintesis) ke organ lain tumbuhan yang memerlukannya.
Satu pembuluh tapis dalam sebuah berkas pembuluh bisa membawa cairan floem dalam satu arah sementara cairan didalam pipa lain dalam berkas yang sama dapat mengalir dengan arah yang berlainan. Untuk masing – masing pembuluh tapis, arah transport hanya bergantung pada lokasi sumber gula dan tempat penyimpanan makanan yang dihubungkan oleh pipa tersebut.
C. MEKANISME DAN POLA TRANSLOKASI
Sejak lama para ahli fisiologi tumbuhan bermaksud mengukur langsung translokasi dalam system pengangkutan dengan cara mengikuti pergerakan bahan bertanda. Mula – mula menggunakan zat warna : fluoresein bergerak dengan mudah dalam sel floem dan masih digunakan sebagai perunut yang efektif. Virus dan herbisida juga pernah digunakan. Penggunakan fosfor, belerang, klorin, kalsium, stronsium, rubidium, kalium, hydrogen dalam kajian ini, namun hingga saat ini nuklida radioaktif yang paling penting.
Perunut radioaktif bisa dilacak perjalannya dengan pelacak radiasi yang disentuhkan pada batang atau bagian lain dari tumbuhan. Metode lainnya adalah autoradiografi. Tumbuhan diletakkan bersinggungan dengan sehelai film sinar – X selama beberapa hari hingga bulan. Kemudian,film tersebut dikembangkan dan ditemui letak radioaktivitasnya pada tanaman tersebut.
Model E. Munch di Jerman pada tahun 1926 adalah model pengangkutan floem yang dianut sampai sekarang. Konsepnya yaitu model aliran – tekanan. Menggunakan dua osmometer. Osmometer yang dilakukan di laboratorium direndam dalam larutan. Osmometer pertama berisi larutan yang lebih pekat daripada larutan sekitar, osmometer kedua berisi larutan kurang pekat dari osmometer pertama dan harus lebih pekat dari medium sekelilingnya. Osmometer pertama dialokasikan dengan daun (sebagai sumber); sedangkan osmometer kedua dialokasikan dengan organ-organ penerima (sebagai limbung, misal buah, jaringan meristem, dan akar). Perbedaan antara model osmometer dengan pengangkutan floem yang sesungguhnya terletak pada sumber dan lingbungnya. Pada daun, bahan terlarut yang telah terangkut segera ditambahkan kembali dari hasil fotosintesis (phloem loading); dan bahan terlarut yang telah sampai ke limbung akan dikeluarkan dari pembuluh floem (phloem unloading). Dimanfaatkan untuk pertumbuhan atau ditimbun di organ penampung, misalnya dalam bentuk pati atau lemak. Larutan perendam pada osmometer setara dengan bagian apoplas tanaman, yakni dinding sel dan pembuluh xylem.
Pengangkutan hasil fotosintesis (translokasi) keseluruh bagian tumbuhan melalui floem merupakan transportasi simplas karena floem merupakan sel hidup. Bagian floem yang berperan utama dalam pengangkutan hasil fotosintesis adalah komponen pembuluh tapis yang berupa sel memanjang berbentuk silindris yang bersatu dibagian ujung membentuk suatu pembuluh. Bukti hasil fotosintesis diangkut melalui adalah pengelupasan kulit pada cangkok, penyadapan getah karet getah damar dan nira.
Translokasi terjadi apabila dua benang kromosom patah setelah terkena energi radiasi, kemudian patahan benang kromosom bergabung kembali dengan cara baru. Patahan kromosom yang satu berpindah atau bertukar pada kromosom yang lain sehingga terbentuk kromosom baru yang berbeda dengan kromosom aslinya. Translokasi dapat terjadi baik di dalam satu kromosom (intrachromosome) maupun antar kromosom (interchromosome). Translokasi sering mengarah pada ketidakseimbangan gamet sehingga dapat menyebabkan kemandulan (sterility) karena terbentuknya chromatids dengan duplikasi dan penghapusan. Alhasil, pemasangan dan pemisahan gamet jadi tidak teratur sehingga kondisi ini menyebabkan terbentuknya tanaman aneuploidi.
Translokasi dilaporkan telah terjadi pada tanaman Aegilops umbellulata dan Triticum aestivum yang menghasilkan mutan tanaman tahan penyakit.
Inversi terjadi karena kromosom patah dua kali secara simultan setelah terkena energi radiasi dan segmen yang patah tersebut berotasi 180 o dan menyatu kembali. Kejadian bila centromere berada pada bagian kromosom yang terinversi disebut pericentric , sedangkan bila centromere berada di luar kromosom yang terinversi disebut paracentric . Inversi pericentric berhubungan dengan duplikasi atau penghapusan chromatid yang dapat menyebabkan aborsi gamet atau pengurangan frekuensi rekombinasi gamet. Perubahan ini akan ditandai dengan adanya aborsi tepung sari atau biji tanaman, seperti dilaporkan terjadi pada tanaman jagung dan barley. Inversi dapat terjadi secara spontan atau diinduksi dengan bahan mutagen, dan dilaporkan bahwa sterilitas biji tanaman heterosigot dijumpai lebih rendah pada kejadian inversi daripada translokasi.
Mekanisme pengangkutan hasil fotosintesis ( translokasi ) pada floem antara lain sebagai berikut :
• teori aliran sitoplasma
Translokasi dapat terjadi karena adanya aliran sitoplasma di dalam sel-sel melalui plasmodesmata. Adanya plasmodesmata memungkinkan pengangkutan hasil fotosintesis secara difusi dari satu sel ke sel lain.
• Teori aliran massa (tekanan ) oleh Erns Munch, 1930
Translokasi terjadi karena adanya perbedaan tekanan osmosis yang terjadi didalam pembuluh floem antar organ yaitu daun, batang dan akar. Peningkatan kadar gula didalam floem daun akan meningkatkan tekanan osmosis daun, sehingga larutan (hasil fotosintesis) akan mengalir dari daun menuju ke akar.
D. MATERIAL TRANSLOKASI
Fungsi floem adalah sebagai jaringan translokasi bahan organik yang terutama berisi karbohidrat. Crafts dan Lorenz (1994) mendapatkan persentase nitrogen (dalam bentuk protein) sebesar 45%. Sebenarnya gula yang menjadi linarut terbesar yang ditranslokasikan dalam cairan floem. Diantara gula ini, sukrosa yang paling banyak jumlahnya. Gula lain seperti gula rafinosa : glukosa, rafinosa, stakiosa, dan fruktosa juga ada pada gula alcohol: manitol, sorbitol, galaktitol, serta mio-inositol.
E. PENYIMPANGAN PADA TUMBUHAN
Tumbuhan dikatakan sehat atau normal, apabila tumbuhan tersebut
dapat melaksanakan fungsi-fungsi fisiologisnya sesuai dengan potensi genetik
terbaik yang dimilikinya. Fungsi-fungsi tersebut mencakup pembelahan, diferensiasi dan perkembangan sel yang normal, penyerapan air dan mineral dari tanah dan mentranslokasikannya ke seluruh bagian tumbuhan. Apabila tumbuhan diganggu oleh patogen atau oleh keadaan lingkungan
tertentu dan salah satu atau lebih dari fungsi tersebut terganggu sehingga terjadi
penyimpangan dari keadaan normal, maka tumbuhan menjadi sakit. Penyebab atau fakto utama penyakit itu berupa organisme hidup patogenik (parasit) maupun factor lingkungan fisik (fisiopath).
Adapun mekanisme penyakit tersebut dihasilkan akan
sangat bervariasi yang tergantung pada agensia penyebabnya dan kadang-kadang
juga bervariasi dengan jenis tumbuhannya. Pada mulanya tumbuhan bereaksi
terhadap agensia penyebab penyakit pada bagian terserang. Reaksi tersebut dapat berupa reaksi biokimia alami, yang tidak dapat dilihat. Akan tetapi reaksinya dengan cepat menyebar dan terjadinya perubahan-perubahan pada jaringan yang dengan sendirinya menjelma menjadi makroskopik dan membentuk gejala penyakit.
Berbagai macam penyakit yang dapat menular, yaitu bakteri, jamur, virus dan tanaman tingkat tinggi. Kekhasan penyakit yang menular adalah
terjadinya interaksi yang terus-menerus oleh faktor-faktor biotik (hidup) atau oleh faktor-faktor abiotik (fisik atau kimia). Sel dan jaringan dari tumbuhan sakit biasanya menjadi lemah atau hancur oleh agensia penyebab penyakit. Kemapuan sel dan jaringan tersebut melaksankaan fungsi-fungsi fisiologisnya yang normal menjadi menurun, atau terhenti sama sekali dan sebagai akibatnya, pertumbuhan menjadi terganggu atau tumbuhan mati. Jenis sel dan jaringan yang terinfeksi akan menentukan jenis fungsi fisiologis yang mula - mula dipengaruhinya.Dapat dicontohkan sebagai berikut:
1) infeksi yang terjadi pada akar (busuk akar) akan mengganggu penyerapan
air dan hara dari dalam tanah.
2) infeksi pada pembuluh kayu (layu vaskular atau kanker tertentu) akan
mengganggu translokasi air dan hara ke tajuk tumbuhan.
3) infeksi pada daun (becak daun, hawar (blight) daun dan mosaik) akan
mengganggu fotosintesis.
4) infeksi pada korteks (kanker pada korteks) akan mengganggu translokasi
hasil fotosintesis ke bagian bawah tumbuhan.
5) infeksi pada bunga akan mengganggu reproduksi.
6) infeksi pada buah (busuk buah) mengganggu reproduksi dan
penyimpanan makanan cadangan bagi pertumbuhan baru.
Patogen mungkin menyebabkan penyakit pada tumbuhan dengan
cara sebagai berikut :
1) Melemahkan inang dengan cara menyerap makanan secara terus-menerus
dari sel-sel inang untuk kebutuhannya.
2) Menghasilkan atau mengganggu metabolisme sel inang dengan toksin,
enzim, atau zat pengatur tumbuh yang disekresinya.
3) Menghambat transportasi makanan, hara mineral dan air melalui jaringan
pengangkut.
4) Mengkonsumsi kandungan sel inang setelah terjadi kontak.
BAB II
KESIMPULAN
Berdasarkan penjelasan diatas dapat disimpulkan bahwa translokasi merupakan pemindahan hasil fotosintesis dari daun atau organ tempat penyimpanannya ke bagian lain tumbuhan yang memerlukannya. Mekanisme pengangkutan hasil fotosintesis ( trasnlokasi ) pada floem antara lain sebagai berikut :
• Teori aliran sitoplasma
Translokasi dapat terjadi karena adanya aliran sitoplasma di dalam sel-sel melalui plasmodesmata. Adanya plasmodesmata memungkinkan pengangkutan hasil fotosintesis secara difusi dari satu sel ke sel lain.
• Teori aliran massa (tekanan ) oleh Erns Munch, 1930
Translokasi terjadi karena adanya perbedaan tekanan osmosis yang terjadi didalam pembuluh floem antar oragan yaitu daun, batang dan akar. Peningkatan kadar gula didalam floem daun akan meningkatkan tekanan osmosis daun, sehingga larutan (hasil fotosintesis) akan mengalir dari daun menuju ke akar.
Patogen dapat menyebabkan penyakit pada tumbuhan dengan
cara sebagai berikut : melemahkan inang dengan cara menyerap makanan secara terus-menerus dari sel-sel inang untuk kebutuhannya, menghambat transportasi makanan, hara mineral dan air melalui jaringan pengangkut.
DAFTAR PUSTAKA
http://rydc.wordpress.com/2010/01/13/translokasi/
http://jhonri.blogspot.com/2010_01_11_archive.html
http://contohlaporan.blogspot.com/2009/11/transportasi-pada-tumbuhan-biologi.html
http://biologigonz.blogspot.com/2010/03/transportasi-tumbuhan.html
Tidak ada komentar:
Posting Komentar