FISIOLOGI TUMUHAN

By : Muhibbuddin

FISIOLOGI TUMBUHAN

• Fisiologi (Physis = alam; Logos = ilmu) Ilmua Alam

• Fisiologi Tumbuhan Ilmu yang yang mempelajari tentang kehidupan tumbuhan

• Mengamati• Melakukan eksperimen• Lahir Hukum-hukum• Terbentuk teori-teori

TANAH SEBAGAI SUBSTRAT

TANAH Merupakan suatu sistim koloid yang terdiri atas partikel-partikel halus yang diebut “MISEL”

Ukuran Misel = 0,001 s.d 0,1 mikron. Misel Tidak dapat dilihat dengan mikroskop

cahaya Sistim Koloid Dapat diamati dengan efek

Tyndal Koloid berupa “sol” bila mengeras berupa “gel” Misel dalam sistem koloid tidak bermuatan Misel tanah liat umumnya bermuatan negatif (-)

Sering terikat Kaion : Ca2+, K+, Na+, dan H+

STRUKTUR TANAH

ANAH TERDIRI DARI :1) Bagian Mineral2) Bagian zat Organik3) Bagian Air dan larutan Tanah4) Bagian Udara dalam Tanah5) Organisme Tanah

Pengelompokan Tanah Berdasarkan Ukuran Partikel : Pasir Kasar 2.0 mmPasir Halus 0,2 mmLumpur 0,02 mmTanah Liat 0,002 mm

MINERAL DALAM TANAHElemen mineral tanah berupa “Oksida”

OKSIDA PERSENAl2O3Fe2O3

CaOMgOK2O

Na2OMnO3TiO2P2O5SO3SiO2

10,03,61,00,61,71,70,80,10,90,1

76,5Beyer at al., 2005

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 tumbuhanb.Air Higroskopi Air yang mengelilingi partikel Tanahc.Air kapiler Air yang mengisi sela-sela partikel tanah Tersedia untuk tumbuhand.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, ganggang, dan jamur.

• Organisme tanah (Bakteri, ganggang, 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

Difusi : Padat Dalam zat cair Difusi : Cair Dalam zat cair Difusi : Gas Dalam Gas Difusi : Gas Dalam zat cair 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 DIFUSIA. Sudut Pandang Sumber gerakan : Daerah konsentrasi tinggi terdapat tekanan

energi yang menyebabkan melekul menyebar daerah konsentrasi rendah

Tekanan tersebut dinamakan “Tekanan Difusi”B. Sudut pandang Tujuan : Tempat tujuan difusi adalah ke daerah defisit

molekul (konsentrasi rendah)

TEKANAN DIFUSI

A B1 atm 0 atm

1/2 atm 1/2 atm

A B

Catatan : RUANG “A” dan “B” sama besar, Tekanan berbeda

OSMOSISPerhatikan Gambar :Bejana disekat dengan “Selaput Prmiable” Dapat dilalui oleh “Gula” dan “Air”Dalam jangka tertentu Dalam bejana tersebut dijumpai larutan gula (sukrosa) dengan konsentrasi yang samaPeristiwa apakah itu ? Difusi atau Osmosis.

Simpulan : Karena berdifusinya molekul “air” dan “Gula” dalam bejana melewati “lubang (Pori)” maka peristiwa tersebut dinamakan “OSMOSIS”

“OS” = Lubang; “Movea” = “to Move” = Pindah

OSMOSISPerhatikan Gambar !! Bejana disekat dengan selaput

“semipermiable” Hanya bisa dilalui oleh molekul “air” saja.

Setelah dibiarkan dalam waktu tertentu apa yg terjadi?

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 = nRTP = Nilai Osmosis Satuan “atm”V = Volume dinyatakan dengan “liter”n = Jumlah gram molekul zat terlarutR = Ketetapan gas, yaitu 22,4/273T = 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 !!!Kantung selaput semipermiabel berisi larutan gula 40%Setelah dibiarkan 5 jam maka akan terjadi seperti Gambar-BTekanan yang menyebabkan berkembangnya dinding kantung (gambar-B) dinamakan “Tekanan Turgor”

Air

Lar. Gula

Gambar-A

Setelah 5 jam

Gambar-B

Catatan : “Tekanan Turgor” lebih rendah dari “Tekanan Osmosis”

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

A

B

C

Air

NO=12

NO=18

NO=20

A

B

C

Air

NO=6

NO=10

NO=14

SETELAH 2 JAM

NO = Nilai Osmosis

OSMOSIS PLAMOLISIS

Air (H2O)

Tumpukan Sel

25% Konsentrasi

Larutan Glukosa 45%)

Tumpukan Sel

25% Konsentrasi

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 Bijib. Keprluan Fotosintesisc. 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 dan 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