FISIOLOGI TUMUHAN By Muhibbuddin FISIOLOGI TUMBUHAN Fisiologi Physis
FISIOLOGI TUMUHAN By : Muhibbuddin
FISIOLOGI TUMBUHAN • Fisiologi (Physis = alam; Logos = ilmu) Ilmua Alam • Fisiologi Tumbuhan Ilmu yang mempelajari tentang kehidupan tumbuhan • Mengamati • Melakukan eksperimen • Lahir Hukum-hukum • Terbentuk teori-teori
TANAH SEBAGAI SUBSTRAT q TANAH Merupakan suatu sistim koloid yang terdiri atas partikel-partikel halus yang diebut “MISEL” q Ukuran Misel = 0, 001 s. d 0, 1 mikron. q Misel Tidak dapat dilihat dengan mikroskop cahaya q Sistim Koloid Dapat diamati dengan efek Tyndal q Koloid berupa “sol” bila mengeras berupa “gel” q Misel dalam sistem koloid tidak bermuatan q Misel tanah liat umumnya bermuatan negatif (-) Sering terikat Kaion : Ca 2+, K+, Na+, dan H+
STRUKTUR TANAH TERDIRI DARI : 1) Bagian Mineral 2) Bagian zat Organik 3) Bagian Air dan larutan Tanah 4) Bagian Udara dalam Tanah 5) Organisme Tanah Pengelompokan Tanah Berdasarkan Ukuran Partikel : v Pasir Kasar 2. 0 mm v. Pasir Halus 0, 2 mm v. Lumpur 0, 02 mm v. Tanah Liat 0, 002 mm
MINERAL DALAM TANAH Elemen mineral tanah berupa “Oksida” OKSIDA Al 2 O 3 Fe 2 O 3 Ca. O Mg. O K 2 O Na 2 O Mn. O 3 Ti. O 2 P 2 O 5 SO 3 Si. O 2 Beyer at al. , 2005 PERSEN 10, 0 3, 6 1, 0 0, 6 1, 7 0, 8 0, 1 0, 9 0, 1 76, 5
ZAT ORGANIK TANAH • Berasal dari penguraian sisa tumbuhan • Tanah pasir Sedikit bahan ornik • Tanah Pertanian Kira-kira 25% bahan organin • Dalam bahan orgnik terdapat kegiatan bakteri, jamur dan organisme lainnya • Di Daerah Tropis kegiatan mikroorganisme tinggi Mengubah bahan ornik menjadi zat anorganik
AIR TANAH DAN LARUTAN TANAH • Air tanah mengandung segala macam bahan yang terdapat dalam tanah • Air tanah merupakan “Larutan” Pengelompokan Air Tanah : a. Air tidak Bebas (Air Kimia) Terikat secara kimia dengan partikel anah Tidak tersedia untuk tumbuhan b. Air Higroskopi Air yang mengelilingi partikel Tanah c. Air kapiler Air yang mengisi sela-sela partikel tanah Tersedia untuk tumbuhan d. Air Grafitasi Air yang mengalir diruang partikel tanah
UDARA TANAH • Udara mengisi ruang diantara partikel tanah • Makin besar partikel tanah makin banyak udara • Tanah liat + air Tidak ada ventilasi (ruang) tempat udara. • Tanah liat Airasi buruk bagi tumbuhan • Keadaan dan sifat udara dalam tanah yang cukup ventilasinya tidak jauh berbeda dengan udara di luar tanah.
ORGANISME TANAH • Orgnaisme tanah berupa : bakteri, gang, dan jamur. • Organisme tanah (Bakteri, gang, dan jamur) dikenal sebagai “Flora Tanah” • Protozoa, nematoda, serangga beserta larvanya Fauna Tanah • Organisme tanah biasanya ditemukan di lapisan tanah bagian atas. • Tanah yang cukup bahan orgnaik dan ventilasi yan baik serta suhu sekitar 30 derjat Celcius merupakan kondisi yang baik bagi flora dan founa tanah
DIFUSI, OSMOSIS, IMBIBISI
DIFUSI Difusi : Penyebaran molekul suatu zat ke segala arah dari konsentrasi yang tinggi konsentrasi yang rendah hingga mencapai suatu konsentrasi yang sama Gas, zat cair, dan Zat Padat Molekul- molekulnya ada kecendrungan untuk menyebar ke segala arah sampai terdapat konsentrasi yang sama ü Difusi : Padat Dalam zat cair ü Difusi : Cair Dalam zat cair ü Difusi : Gas Dalam Gas ü Difusi : Gas Dalam zat cair ü Difusi : Cair Dalam Gas
PERGERAKAN DIFUSI • Difusi disebabkan adanya energi kinetis dari molekul • Sumber energi utama pergerakan molekul terdapat di daerah yg banyak molekulnya (Konsentrasi pekat) • Arah pergerakan difusi Ketempat yang kekurangan molekul (konsentrasi rendah)
TEKANAN DIFUSI A. Sudut Pandang Sumber gerakan : q Daerah konsentrasi tinggi terdapat tekanan energi yang menyebabkan melekul menyebar daerah konsentrasi rendah q Tekanan tersebut dinamakan “Tekanan Difusi” B. Sudut pandang Tujuan : v Tempat tujuan difusi adalah ke daerah defisit molekul (konsentrasi rendah)
TEKANAN DIFUSI A 1 atm A 1/2 atm Catatan : RUANG “A” dan “B” sama besar, Tekanan berbeda B 0 atm B 1/2 atm
OSMOSIS Perhatikan Gambar : v Bejana disekat dengan “Selaput Prmiable” Dapat dilalui oleh “Gula” dan “Air” v Dalam jangka tertentu Dalam bejana tersebut dijumpai larutan gula (sukrosa) dengan konsentrasi yang sama v Peristiwa apakah itu ? Difusi atau Osmosis. q Simpulan : Karena berdifusinya molekul “air” dan “Gula” dalam bejana melewati “lubang (Pori)” maka peristiwa tersebut dinamakan “OSMOSIS” q “OS” = Lubang; “Movea” = “to Move” = Pindah
OSMOSIS Perhatikan Gambar !! v Bejana disekat dengan selaput “semipermiable” Hanya bisa dilalui oleh molekul “air” saja. v Setelah dibiarkan dalam waktu tertentu apa yg terjadi? v Kapan kejadian tersebut berhenti ? Contoh selaput “semipermiable” = membran Sel
TEKANAN OSMOSIS • Kelebihan “volume” akibat Osmosis disebut dengan “nilai osmosis” dari larutan gula. • Kelebihan “volume” memiliki “berat” yang menekan ke segala arah • Tekanan kelebihan volume ke segala arah tersebut dinamakan TEKANAN OSMOSIS • Tekanan Osmosis = NILAI OSMOSIS
MENGUKUR TEKANAN OSMOSIS PV = n. RT P = Nilai Osmosis Satuan “atm” V = Volume dinyatakan dengan “liter” n = Jumlah gram molekul zat terlarut R = Ketetapan gas, yaitu 22, 4/273 T = Temperatur Mutlak (kelvin) = 1 derja Celcius = 274 derjat kalvin Contoh : 10 gr Urea (BM = 60, 1) dilarutkan dalam air hingga mencapai volume 1 ilet (1000 ml). Hitung Nilai Osmosis nya pada suhu 20 derjat celcius = 293 derjat kalvin
TEKANAN TURGOR Perhatikan Gamar !!! Lar. Gula Air Gambar-A Setelah 5 jam Ø Kantung selaput semipermiabel berisi larutan gula 40% Ø Setelah dibiarkan 5 jam maka akan terjadi seperti Gambar-B Ø Tekanan yang menyebabkan berkembangnya dinding kantung (gambar -B) dinamakan “Tekanan Turgor” Catatan : “Tekanan Turgor” lebih rendah dari “Tekanan Osmosis” Gambar-B
Difusi, Osmosis Sel Tumbuhan • Isi Sel (protopalsma) yang masih hidup Merupakan Suatu Larutan • Dinding Sel (Selulosa) Bersifat “Permiabel” • Membran Palasma, sistim membran & Tonoplas Bersifat “Semipermiabel” • Sel “Akar” (terutama sel rambut) tumbuhan memiliki “Protoplasma” dengan konsentrasi Tinggi. • Semakin jauh Posisi Sel dalam akar, semakin tinggi Konsentrasi Protoplasmanya • Air Tanah (Larutan) konsentrasinya lebih rendah dari Konsentrasi Protoplasma sel akar
ABSORPSI AIR DI AKAR TUMBUHAN B A NO=14 C NO=20 C NO=18 SETELAH 2 JAM NO=10 B NO=12 A NO=6 Air NO = Nilai Osmosis Air
OSMOSIS PLAMOLISIS Tumpukan Sel 25% Konsentrasi Air (H 2 O) Tumpukan Sel 25% Konsentrasi Larutan Glukosa 45%)
OSMOSIS PLASMOLISIS
Plasmolisis • Plasmolisis Lepasnya Membran sel dari dinding sel akibat dari devisit air • Bisa bersifat permanen Sel akan mati • Bisa sembuh bila diberikan larutan isotonis
OSMOSIS IMBIBISI • Imbibisi : Migrasi molekul Air ke benda lain yang berlubang (pori) akibat perbedaan Nilai Osmosis, dan kemudian molekul air tersebut menetap di dalam Zat Tersebut. • Imbibisi Imbibere Menyeludup • Air yang Masuk Air Imbibisi • Zat yang Kemasukan Air Imbiban
Absorpsi Air dan Transpirasi • Masuknya Air Tanah + Ion-Ion ke Akar melalui Rambut Akar Dengan cara “Osmosis” dan “Imbibisi” • Perjalanan Air pada akar : Rambut Akar Sel Korteks Endodermis Jaringan Pembuluh (Xilem) KLIK Animasi
PERJALANAN AIR PADA JARINGAN AKAR
PERJALANAN AIR DALAM TUBUH TUMBUHAN • Perjalanan air Melalui Pembuluh Xilem (Trakea) • Dibantu oleh sel hidup sekitar Xilem (sel Parenkim) dikenal dengan “Teori Vital) • Adanya pengaruh “Tekanan Akar” • Pengaruh sistem “Kapilaritas” pembuluh Trakea (xilem) • Pengaruh “Adhesi” dan “Kohesi” Benang air • Pengaruh Daya Hisap Daun Akibat adanya “Transpirasi” KLIK ANIMASINYA ? ? DISINI
Perjalanan Air di Daun
TRANSPIRASI • Sebagian besar air yang diserap tanaman akan dikeluarkan dalam bentuk uap air melalui stomata “Transpirasi” • Sebagian kecil air akan diangkut ke Jaringan lain tumbuhan : a. Bunga Buah Biji b. Keprluan Fotosintesis c. Vakuola, dll.
FAKTOR YANG BERPENGARUH PADA TRANSPIRASI • Jumlah dan distribusi stomata • Struktur Stomata • Jumlah Membuka dan menutupnya stomata • Intensitas sinar matahari • Kelembaban udara • Kecepatan angin sekitar daun • Keadaan air tanah KLIK ANIMASI Transpirasi
MENGUKUR LAJU TRANSPIRASI POTETOMETER POTOMETER
TITIK LAYU DAN KOEFISIEN LAYU • Bila keadaan tanah tidak lagi mengandung air yg cukup untuk tumbuhan Tumbuahan akan layu. • Layu ada hubungan dengan laju Transprirasi dengan ketersediaan air tanah. • Layu berkaitan dengan kehilangan turgor pada sel-sel daun
ARTI PENTING TRANSPIRASI • Transpirasi tidak dapat dielakkan dicegah • Transpirasi pada tumbuhan merupakan penguapan yang mengangkut Garam Mineral (Nutrisi) dari tanah untuk keperluan tumbuhan • Transpirasi dapat mengurangi temperatur udara • Tumbuhan yang hidup di Daerah Gurun sangat sedikit transpirasi Tanaman Sekulen = menyimpan air.
SEKIAN DAN TERIMAKASIH
- Slides: 35