fisiologi tumbuhan

Fisiologi Tumbuhan

Minggu, 06 Juni 2010

BAB I
PENDAHULUAN

A.    Latar  Belakang

Fisiologi tumbuhan (Physis =alam, logos = ilmu) mencari keterangan-keterangan mengenai peri kehidupan tumbuhan.

Fisiologi tumbuhan merupakan salah satu cabang biologi yang mempelajari tentang proses metabolisme yang terjadi di dalam tubuh-tumbuhan yang menyebabkan tumbuhan tersebut dapat hidup. Laju proses-proses
metabolisme ini dipengaruhi oleh faktor lingkungan mikro di sekitar tumbuhan tersebut.

Dengan mempelajari fisiologi tumbuhan, kita akan lebih dapat memahami bagaimana sinar matahari dimanfaatkan oleh tumbuhan untuk menghasilkan karbon hidrat dari bahan baku anorganik berupa air dan karbondioksida. Mengapa tumbuhan membutuhkan banyak air, bagaimana biji berkecambah, bagaimana tumbuhan layu jika kekeringan dan berbagai macam gejala lainnya yang ditampakkan oleh tumbuhan.

Pada dasarnya gejala di tampakkan oleh tumbuhan dapat di terang berdasarkan prinsip-prinsip kimia dan fisika, beberapa proses metabolisme tubuh dapat dijelaskan secara rinci tentang prinsip-prinsip kimia dan fisika yang terlibat di mana penjelasan ini telah dapat diterima oleh para ahli fisiologi tumbuan dengan tampa keraguaan.

B.    Rumusan Masalah 

Berdasarkan latar belakang di atas maka rumusan masalahnya :

1. Bagaimana proses transpirasi pada tumbuhan ?
2. Bagaimana pengaruh cahaya matahari terhadap arah tumbuhan tanaman?
3. Bagaimana cara membuktikan proses respirasi pada tumbuhan yang mengeluarkan yang CO2, dengan indikator air kapur dan biomtimol blue?

C.    Tujuan 

1. Untuk proses transpirasi pada tumbuhan
2. Untuk mengetahui pengaruh cahaya matahari terhadap arah tumbuhan tanaman
3. Untuk mengetahui cara membuktikan proses respirasi pada tumbuhan yang mengeluarkan yang CO2, dengan indikator air kapur dan biomtimol blue.

Sedangkan tujuan lain diadakannya praktikum fisiologi tumbuhan ini adalah untuk menambah wawasan dan pengetahuan mahasiswa dalam mengembangkan kreatifitas bekerja dan ketelitian dalam melakukan penelitian.

BAB II 
MATERI PRAKTIKUM

ACARA I
RESPIRASI

A.    Pelaksanaan 

Hari/ tanggal     : Rabu, 22 April 2009
Tempat            : LAB IPA Biologi IAIN Mataram
Tujuan             : Untuk mengetahui transpirasi pada tumbuhan

B.    Landasan Teori 

Transpirasi adalah suatu aktivitas hidup tumbuhan. Pada hakekatnnya, transpirasi adalah penguapan air, tetapi istilah penguapan tidak digunakan untuk makluk hidup. Sebenarnya penguapan terjadi diseluruh permukaan tubuh tanaman, tetapi paling sering diperhitungkan adalah penguapan melalui daun, sebab struktur daun yang lebar diperhitungkan orang-orang tumbuhan yang lainnya.

Transpirasi juga dapat diartikan sebagai proses kehilangan air dalam bentuk uap dari jaringan tumbuhan melalui stomata. Kemungkinan kehilangan air dari jaringan tanamana melalui bagian tanaman yang lain dapat saja terjadi, tetapi porsi kehilangan tersebut sangat kecil dibandingkan dengan yang hilang melalui stomata. Oleh sebab itu dalam perhitungan besarnya jumlah air yang hilang dari jaringan tanaman umumnya difokuskan pada air yang hilang melalui stomata.

Proses transpirasi berlangsung selama tumbuhan hidup. Peneliti di Utah University berhasil menghitung beberapa banyak jumlah air yang hilang melalui transpirasi pada tanaman jagung mulai dari berkecambah sampai panen. Jumlah air yang hilang melalui transpirasi pada tanaman jagung adalah setara dengan total 450 mm curah hujan, atau untuk menghasilkan 1 kg berat kering tanaman jagung dibutuhkan 225 kg air yang hilang melalui transpirasi.

Banyaknya air yang hilang ke atmosfer melalui tanaman untuk menghasilkan1 kg berat kering tumbuhan, paling tidak ada 2 alasan mengapa hal ini terjadi :

1. Bahan yang terkandung dalam tanamana sebagian besar adalah senyawa kerangka karbon dimana karbon tersebut berasal dari udara dalam bentuk karbon diksida (CO2). Tumbuhan menyerap CO2 tersebut melalui stomata. Jika tumbuhan ingin menyerap lebih banmyak CO2 maka stomata harus dibuka lebar-lebar. Konsekuensinya jika stomata membuka lebar maka akan semakin banyak tumbuhan kehilangan air, karena baik CO2 maupun uap air bergerak melalui stomata yang sama.
2. Pada siang hari tumbuhan menerima radiasi matahari, sebagian dari radiasi matahari ini akan diserap tumbuhan. Jika serapan energi matahari ini tidak dilambangi dengan usaha untuk membebaskan energi tersebutm, maka suhu tumbuhan akan meningkat. Peningkatan suhu yang berlebihan akan sangat mengganggu metabolisme tumbuhan. Transpirasi merupakan proses yang membutuhkan banyak energi dalam tahap penguapan dari molekul-molekul air. Untuk menguapkan1 gr air dibutuhkan energi lebih dari 580 kalori.

Ada 2 tipe transpirasi yaitu

1. Transpirasi kutikula, adalah evaporasi air yang terkecil secara langsung melalui kutikula epidermis, dan
2. Transpirasi stomata, yang dalam hal ini kehilangan air berlangsung melalui stomata . 

Kutikula dalam daun secara relatif tidak tembus air, dan pada jsebagian besar jenis tumbuhan transpirasi kutikula hanya sebesar 10 % atau kurang dari jumlah air yang hilang melalui daun-daun. Oleh karena itu, sebagian besar air yang hilang terjadi melalui stomata.

C.    Alat dan bahan 

• Aluminum voli
• 2 buah botol bermulut besar kapasitas 150 ml 
• 2 buah gabus/2 lembar aluminium joil yang cukup untuk menutup mulut botol
• Vaselin
• 2 buah species tanaman exolapaludosa

D.    Prosedur Percobaan

1. Mengambil satu spesies tanaman percobaan atau satu pucuk tanaman yang panjangnya kurang lebih 40 cm
2. Menyediakan botol-botol tersebut di atas, mengisi dengan air sebanyak setengah 
3. Memasukkan tanaman atau potongan tanaman ke dalam botol yang telah diisi air tadi dengan melalui lubung gabus botol/aluminium foill yang merupakan tutup botol tersebut
4. Mencegah terjadinya penguapan air selain melalui tanaman percobaan
5. Menimbang kembali botol-botol tersebut setiap 1 jam dan mencatat pengurangan beratnya
6. Setelah penimbangan terakhir, mengambil tanaman dan mengukur luas total daun, dari tanaman tersebut dari tiap botol percobaan.
7. Menghitung kadar cepat transpirasi yang dilakukan oleh tanaman tadi pada dua kondisi yang sama.

E.    Hasil Pengamatan 

Gambar

Deskripsi 

Proses transpirasi di pengaruhi oleh lebar daun, perubahan berat pada gelas A dan B terjadi karena proses transpirasi, perbedaan jumlah kurangnya berat gelas A dan B di pengaruhi oleh lebar daun. Daun pada gelas A lebih besar dari pada daun pada gelas B.
  
F.    Pembahasan 

1.    Pengertian Transpirasi

Transpirasi dapat diartikan sebagai proses kehilangan air suatu bentuk uap dalam jaringan tumbuhan melalui stomata. Kemungkinan kehilangan air dari jaringan tanaman melalui bagian tanaman yang lain dapat saja terjadi. Tetapi porsi kehilangan tersebut sangat kecil dibandingkan dengan yang hilang melalui stomata.

2.    Faktor-faktor yang mempengaruhi laju transpirasi adalah sebagai berikut :

• Transpirasi melibatkan difusi uap air dari ruang-ruang antar sel ke udara melalui stomata. Maka laju transpirasi akan bergantung pada :

1. Tahanan jalur yang dilalui terhadap molekul-molekul uap air yang berdifusi, dan 
2. Perbedaan konsentrasi antara uap air di dalam dan di luar daun yaitu ketajaman gradiasi difusi.

• Suhi mempengaruhi laju transpirasi karena suhu mempunyai efek yang berbeda terhadap tekanan uap di luar dan di dalam daun. Daun-daun cenderung menyamakan suhunya dengan suhu udara di sekitarnya, dan karena udara dalam ruang-ruang antar sel biasanya di pertahankan dalam keadaan jenuh pada suhu daun yang berlaku, kenaikan suhu udara akan menyebabkan kenaikan tekanan uap dalam daun.

Efek kenaikan suhu yang sama  terhadap uap udara luar dapat diabaikan (kecuali di dekat kolam, danau dan sebagainya). Dan karena itu gradiasi tekanan uap air di dalam dan di luar daunm yang dihubungkan oleh stomata menjadi lebih tajam, sehingga laju transpirasipun meningkat.

• Efek angin terhadap laju transpirasi juga sebagian bergantung pada ketajaman gradiasi difusi. Dalam udara jenuh terbentuk di sekitar permukaan daun yang aktif bertranspirasi. Jika udara secara keseluruhan tidak jenuh, maka akan terdapat gradiasi konsentrasi uap air dari lapisan udara jenuh tersebut keudara yang semakin jauh semakin tidak jenuh.

• Tersedianya air dalam tanah adalah faktor lingkungan lain yang mempengaruhi laju transpirasi. Bila kondisi air tanah sedemikian sehingga penyediaan air ke sel-sel mesofil terhambat, penurunan laju transpirasi akan segera tampak pada laboratorium yang kami lakukan di laboratorium

G.    Simpulan

Berdasarkan uraian pembahasan di atas maka dapat disimpulkan bahwa:

1. Transpirasi adalah penguapan air tetapi istilah ini tidak digunakan oleh makluk hidup
2. Transpirasi adalah suatu aktivitas aktivitas hidup tumbuhan
3. Transpirasi juga dapat diartikan sebagai proses kehilangan air dalam bentuk uap dari jaringan tumbuhan melalui stomata
4. Faktor-faktor yang mempengaruhi transpirasi adalah 

• Sinar matahari
• Temperatur 
• Kebasahan udara
• Angin 
• Keadaan air dalam tanah

ACARA II
FOTOTROPI

A.    Pelaksanaan 

Hari/ tanggal : Rabu, 22 April 2009
Tempat        : LAB IPA Biologi IAIN Mataram
Tujuan         : Untuk mengetahui arah tumbuh tanaman yang dipengaruhi oleh cahaya matahari

B.    Landasan Teori 

Gerak pada tumbuhan disebut dengan gerak etinom yang reaksi gerak yang disebabkan oleh adanya rangsangan dari luar. Kecuali gerakan turgor, tumbuhan beraksi terhadap perubahan di alam sekitarnya dengan pertumbuhan. Respon pertumbuhan dapat mengakibatkan satu bagian tumbuhan lebih cepat tumbuh dari pada bagian lainnya. Pertumbuhan ini mampu menghasilkan gerakan yang pasti tetapi relatif lamban. Berdasarkan hubungan antara respon gerakan dengan asal rangsangan, gerakan etinom dapat dibedakan menjadi :

1.    Tropisme

Tropisme adalah gerak bagian tumbuhan yang arah geraknya dipengaruhi oleh arah datangnya rangsangan. Dintinju dari macam sumber rangsangan, tropisme dapat dibedakan menjadi :

• Fototropisme Adalah gerak bagian tumbuhan yang dipengaruhi oleh rangsangan cahaya
• Geotropisme Adalah gerak bagian tumbuhan karena pengaruh grafitasi bumi
• Hidrotropisme Adalah gerak tumbuhan karena rangsangan air
• Kemotropisme Adalah gerak tumbuhan karena rangsangan zat kimia
• Togmotrpisme Adalah gerak bagian tumbuhan karena adanya rangsangan sentuhan satu sisi atau persinggungan

2.    Nasti 

Merupakan gerak tumbuhan yang arahnya tidak dipengaruhi oleh arah datangnya rangsangan, tetapi ditentukan oleh tumbuhan itu sendiri. Macam-macam gerak nasti:

• Fotonasti Adalah gerak nasti yang disebabkan oleh rangsangan cahaya
• Niktinasti Merupakan gerak nasti yang disebabkan oleh suasana gelap, sehingga disebut juga gerak tidur
• Tigmonasti/seismonasti Adalah gerak nasti yang disebabkan oleh rangsangan sentuhan atau gerakan
• Termonasti Merupakan gerakan yang disebabkan oleh rangsangan suhu.
• Haptonasti Merupakan gerak nasti yang terjadi pada tumbhan insektivora yang disebabkan oleh sentuhan serangga
• Nasti kompleks Adalah gerak nasti yang disebabkan oleh beberapa faktor sekaligus, seperti karbohidrat pH, temperatur, dan kadar kalsium

3.    Taksis 

Adalah gerak seluruh tubuh atau bagian dari tumbuhan yang berpindah tempat dan arah perpindahannya dipengaruhi rangsangan.

C.    Alat dan bahan 

a.    Polibek
b.    Media tanah
c.    Media air
d.    Biji Vigna Ungiculata

D.    Cara Kerja

1. Menanam Vigna Ungiculata dalam polibek yang diisi dengan media tanah
2. Meletakkan dijendela yang terkena sinar matahari 
3. Mengamati arah pertumbuhan tanaman pada bagian yang terkena cahaya dan yang tidak terkena cahaya serta mencari perbedaanya
4. Membalik bagian yang terkena cahaya ke arah yang membelakangi cahaya

E.    Hasil Pengamatan 

Gambar


F.    Pembahasan 

Tanaman vigna ungiculata  yang kami amati merupakan salah satu tanaman yang cepat tumbuh walaupun dengan perawatan sederhana. Biji tanaman vigna ungiculata  yang ditanam dalam polibek, kemudian diberi air dan ditempatkan pada jendela yang dapat tembus cahaya matahari. Dalam jangka waktu yang sangat pendek mampu hidup dan menjadi tanaman baru. Hal yang kami amati dalam tanaman vigna ungiculata  ialah tentang arah tumbuh atau arah pergerakannya. Mula-mula arah tumbuhan tanaman ini ialah menghadap kearah sinar matahari yang mengenainnya.

Dari hasil tersebut kami sementara dapat menyimpulkan bahwa cara tumbuh atau gerak tanaman tersebut tergolong dalam fototropisme yaitu gerak bagian tumbuhan yang arahnya mengikuti cahaya matahari.
Setelah didiamkan selama 2 hari, kami membalik arah tumbuhan yang bengkok tadi atau arahnya menghadap matahari, kemudian arahnya kami balik membelakangi matahari, hasilnyapun sama, selalu mengikuti arah matahari. Dari sini kami pun bertambah yakni bahwa tanaman tersebut termasuk ke dalam tanaman fototropisme, karena bagian tumbuhan tersebut arah tumbuhannya akan selalu mengikuti arah cahaya matahari yang menyinarinya.

G.    Simpulan 

1. Gerak tumbuhan secara mum dapat digolongkan menjadi 3 :

• Tropisme
• Nasti 
• Taksis

1. Tanaman vigna ungiculata  merupakan tanaman yang tergolong dalam tanaman yang arah gerak sebagian tubuhnya menghadap matahari sehingga tanaman tersebut merupakan tanaman fototropisme.

ACARA III 
RESPIRASI PADA TUMBUHAN

A.    Pelaksanaan 

Hari/ tanggal : Rabu, 22 April 2009
Tempat        : LAB IPA Biologi IAIN Mataram
Tujuan     : Untuk membuktikan bahwa pada respirasi dikeluarkan CO2 dengan indikator air kapur dan bromtimol blue

B.    Landasan Teori 

Pernapasan adalah proses pertukaran gas O2 dengan CO2 sebagai hasil metabolisme normal dan zat yang dibutuhkan atau diperlukan dalam pernapasan itu sendiri.

Pernapasan merupakan pembakaran (metabolisme atau disimilasi) dimana energi yang disimpan tadi dikembalikan lagi untuk mengembalikan proses-proses kehidupan atau respirasi adalah proses pembokaran energi yang tersimpan untuk dimanfaatkan dalam proses-proses kehidupan.

Respirasi atau oksigen glukosa adalah merupakan sumber energi yang utama untuk kebanyakan sel. Pada waktu glukosa dipecah dalam suatu rangkaian reaksi enzimatis, beberapa energi disebabkan dalam bentuk ikatan fosfat berenergi tinggi (ATP) dan sebagian lagi hilang sebagai panas.

Proses utama respirasi adalah mobilisasi senyawa organik dan oksidasi senyaw. Senyawa tersebut secara terkendali untuk membebaskan energi bagi pemeliharaan dan perkembangan tumbuhan. Reaksi respirasi (oksidasi biologis) suatu karbohidrat misalnya glukosa berlangsung dalam empat tahap adalah:

1.    Glikolisis

Merupakan serangkaian reaksi yang menguraikan satu molekul glukosa menjadi dua molekul asam piruvat, jalur reaksi ini disebut juga jalur Embden-Meyerhoff-Parnas (EMP), merupakan dasar dari respirasi anaerobik atau fermentasi.

2.    Dekarboksilasi Oksidatif Piruvat

Senyawa-senyawa yang dihasilkan tahap ke-2 diuraikan menjadi CO2 dinamakan daun asam sitrat karena senyawa C6 yang pertama kali dibentuk dalam daur ini adalah asam sitrat.
Daur ini dikenal dengan daur krebs. Nama lain dari iktu serta asam-asam dengan tiga gugus karboksil.

3.    Oksidasi terminal dalam rantai respiratoris

Hidrogen yang dihasilkan oleh substrat pada tahap ke-1 hingga ke-3 akhirnya berkombinasi dengan oksigen membentuk air.

Agar dapat berlangsung terjadi suatu angkutan hidrogen sepanjang suatu rantai sistem redoks yaitu melalui suatu sistem angkutan/transport elektron

C.    Alat dan bahan 

Alat 

-    Tutup gabus/aluminim foil
-    4 buah tabung reaksi
-    Kain kasa
-    Tali atau benang
-    Pipet ukur

Bahan 

-    Aquadest
-    Kecambah
-    Air kapur
-    Hidrilla
-    Larutan bromtimol blue

D.    Cara Kerja

1. Menyiapkan 4 buah tabung reaksi
2. Mengisi tabung 1 dan tabung 2 dengan 5 ml air kapur
3. Pada tabung ke 2, masukkan kecambah yang sudah dibungkus dengan kain kasa dengan posisi menggantung
4. Mengisi tabung 3 dan tabung 4 aquadest secukupnya
5. Menambahkan 3-5 tetes bromtimol blue pada tabung 3 dan tabung 4
6. Pada tabung 4 memasukkan beberapa daun hydrilla
7. Menutup 4 tabung reaksi rapat-rapat dengan alluminium foil
8. Mengamati perubahan yang terjadi pada ke 4 tabung

E.    Hasil Pengamatan 

Gambar

F.    Pembahasan 

Berdasarkan hasil pengamatan di atas dapat diperhatikan bahwa :

• Tabung ke II yang berisi (air kapur dan kecambah) lebih keruh dibandingkan tbung ke I, ini terjadi karena larutan air kapur bereaksi dengan kecambah yang melakukan respirasi yaitu mengeluarkan O2.

Air kapur merupakan senyawa kimia yang dapat bereaksi dengan karbondioksida. Hasil reaksinya berupa zat yang berwarna seperti susu, kemudian mengendap yang merupakan partikel-partikel kapur.

Penggunaan kecambah segar disebabkan karena kecambah melakukan pernafasan karena kecambah itu masih hidup. Buktinya terlihat pada perubahan air kapur yang semula jernih menjadi putih. Sebenarnya air kapur merupakan zat kapur yang dapat mengikat CO2.

• Perubahan warna larutan yang diberi bromtimol blume terjadi pada tabung ke 4, karena pada tabung ke -4 larutan tersebut dimasukkan tanaman hydrilla, dan terjadi perubahan warna dari hijau kekuning-kuningan ke hijau daun, ini karena pengaruh klorifl dari hydrilla itu melakukan respirasi dengan mengeluarkan O2. 

Diskusi

1. Pada tabung reaksi yang manakah air kapur menjadi keruh ?
2. Apakah fungsi air kapur tersebut dan mengapa di gunakan air kapur?
3. Pada tabung reaksi yang mana terjadi perubahan warna larutan yang diberi bromtimol blue? Mengapa?
4. Mengapa digunakan kuncul bunga yang sedang mekar atau kecambah ?
5. Bandingkan hasil pengamatan saudara terhadap ke-4 tabung tersebut. Bagaimana hasilnya?

Jawaban Diskusi

1. Pada tabung reaksi yang kedua air kapur menjadi keruh karena CO2 yang bercampur dengan air kapur dia menjadi keruh.
2. Air kapur fungsinya untuk mengetahui apakah ada respirasi atau tidak dan air kapur fungsinya sebagai indikator karena proses respirasi itu akan terjadi jika airnyar keruh
3. Perubahan warna air terjadi pada tabung reaksi yang ke-4 alasannya karena pada tabung reaksi ke-4 proses respirasi berhasil
4. Karena tidak mungkin kita menggunakan akar/batang pada tumbuhan karena proses respirasi terbesar pada tumbuhan itu berlangsung pada daun yaitu pada stomata daun.
5. Perbandingan dari ke-4 tabung

G.    Simpulan

Berdasarkan hasil pengamatan dan pembahasan di atas maka dapat disimpulkan bahwa membuktikan dengan seksama tentang prinsip-prinsip antara air kapur yang bereaksi dengan CO2 dan bromtimol blue yang bereaksi dengan CO2 dapat terbukti pada saat kami praktik.

Apabila air kapur bereaksi dengan CO2 maka airnya akan berubah menjadi keruh dan cairan bromtimol blue bereaksi dengan CO2 maka warna airnya akan menjadi hijau tua

BAB III
PENUTUP

A.    Kesimpulan

Berdasarkan beberapa acara praktikum di atas dapat disimpulkan bahwa :

1. Proses transpirasi pada tumbuhan, proses transpirasi di pengaruhi oleh lebar daun, perubahan berat pada masing-masing percobaan terjadi karena proses transpirasi, perbedaan jumlah kurangnya berat benda di pengaruhi oleh lebar daun.
2. Arah tumbuh tanaman tergolong dalam fototropisme yaitu gerak bagian tumbuhan yang arahnya mengikuti arah datangnya cahaya matahari.
3. Prinsip-prinsip antara air kapur yang bereaksi dengan CO2 dan bromtimol blue yang bereaksi dengan CO2 dapat terbukti pada saat kami praktik.

B.    Saran 

Berdasarkan pengalaman praktik yang telah kami lakukan di Laboratorium IPA Biologi maka lewat kesempatan dan laporan tertulis ini kami mencoba untuk memberikan beberapa masukkan yang sifatnya membangung agar praktikum kedepannya lebih berpotensi pada peningkatakan kwalitas hasil praktik seperti kepada:

Co.Ass, agar memberikan bekal pada eksistensi itu lebih banyak dan jelas supaya kami sebagai praktikkan tidak bingung dalam memberikan deskripsi dan pembahasan setiap acara praktik pada laporan dan kami sebagai praktikkan mengharapkan supaya fasilitas di Laboratorium diperbanyak lagi karena kami sebagai praktikkan belum terlalu puas dengan fasilitas yang kami pergunakan selama ini