Hara Hara mineralmineral

Tumb mdpt makanan organik

outotrof

heterotrof

fotosintesis

kemosintesis

Bukti bhw tumb perlu Bukti bhw tumb perlu mineral yi dr mineral yi dr analisis abuanalisis abu

Abu :Abu :

Mineral yg diserap oleh tumbMineral yg diserap oleh tumb

60 mc elemen60 mc elemen

16 mc yg benar2 diperlukan (hr 16 mc yg benar2 diperlukan (hr ada/essensial)ada/essensial)

Tumb/organ tumb 100 oC

air

Bahan kering600-800 oC

H2O+CO2 + ABU

Kriteria hara Kriteria hara essensialessensial

1.1. Penting bg pertumb & reproduksiPenting bg pertumb & reproduksi

2.2. Tdk dpt diganti oleh elemen lain ~ Tdk dpt diganti oleh elemen lain ~ contoh: N ~ protein; Mg ~ klrorofil.contoh: N ~ protein; Mg ~ klrorofil.

3.3. Kebutuhan kebutuhan elemen tsb Kebutuhan kebutuhan elemen tsb bersf langsung, bkn efek tdk bersf langsung, bkn efek tdk langsung; menghilangkan efek langsung; menghilangkan efek toksisitas (selenium ~ toksisitas (selenium ~ menghambat penyerapan fosfat)menghambat penyerapan fosfat)

Hara essensial (16 mc)

Makro elemen (pokok)

Mikro elemen (pelengkap)

C;H;O ~ molekul

N;S;P ~ ion

K;Ca;Mg ~ kation

B;Cl;Ca;Fe

Mn;Mo;Zn

Unsur haraessensial dapat bersf racun Unsur haraessensial dapat bersf racun apb diserap dlm btk yg tdk tepat ~ CHapb diserap dlm btk yg tdk tepat ~ CH44; ;

SOSO22; H; H22S; NHS; NH33

Unsur hara Unsur hara benefisial ~ Al; Si; Au; Nibenefisial ~ Al; Si; Au; Ni Proporsi kandungan hara dlm jar Proporsi kandungan hara dlm jar

tumb tinggi :tumb tinggi :

C ~ 45%; O ~ 45%; H ~ 6%; C ~ 45%; O ~ 45%; H ~ 6%;

N ~ 1,5%; K ~ 1%; unsur lainnya , N ~ 1,5%; K ~ 1%; unsur lainnya , 1%1%

Peran & gejala defesiensi Peran & gejala defesiensi harahara

Defesiensi hara bergantung Defesiensi hara bergantung pd kadar elemen & spesies pd kadar elemen & spesies tumb.tumb.

Fungsi hara dlm tumb Fungsi hara dlm tumb elektro elektro kimiakimia; ; struktural struktural & & katalitikkatalitik

Elektro kimia :Elektro kimia : Mengimbangi konsentrasi ionMengimbangi konsentrasi ion Stabilisasi makro molekulStabilisasi makro molekul Stabilisasi koloidStabilisasi koloid Netralisasi muatanNetralisasi muatanStruktural :Struktural : Dinding selDinding sel

Katalitik :Katalitik : Bagian aktif dr enzimBagian aktif dr enzim

Bbr makronutrien memp 3 peran tsb, Sedangkan mikronutrien hy

berperan katilitik

Gejala defisiensi unsur haraGejala defisiensi unsur hara

1.1. Klorosis : tdk berklorofil, shg daun Klorosis : tdk berklorofil, shg daun pucat kekuninganpucat kekuningan

2.2. Nekrosis : kering daun di bag tepiNekrosis : kering daun di bag tepi

3.3. Kerdil : pertumbuhan terganggu, Kerdil : pertumbuhan terganggu, pendekpendek

Fungsi hara scr umumFungsi hara scr umum Struktur tubuh, unsur C mrp penyusun Struktur tubuh, unsur C mrp penyusun

ddn sel.ddn sel. Molekul organik, berfs dlm metabolisme. Molekul organik, berfs dlm metabolisme.

Unsur Mg penyusun klorofilUnsur Mg penyusun klorofil Kofaktor enz dlm reaksi2 metabolisme. Kofaktor enz dlm reaksi2 metabolisme.

Unsur Mg sbg aktivator pd penguraian Unsur Mg sbg aktivator pd penguraian glukosa dlm respirasiglukosa dlm respirasi

Penyeimbang tekanan osmotik & ion. Penyeimbang tekanan osmotik & ion. Unsur K berfs mengatur keluar Unsur K berfs mengatur keluar masuknya air dr & ke dlm selmasuknya air dr & ke dlm sel

Makronutrien Makronutrien Pd kondisi alami jarang terj defisiensiPd kondisi alami jarang terj defisiensi Kadar yg tinggi cenderung mengendapkan byk zat Kadar yg tinggi cenderung mengendapkan byk zat

(mencegah toksik garan yg berlebihan(mencegah toksik garan yg berlebihan Sintesis pektin pd lamela tengahSintesis pektin pd lamela tengah Terlibat metabolisme inti sel & metokondriaTerlibat metabolisme inti sel & metokondria Defisiensi mengakibatkan sel2 multinukleatDefisiensi mengakibatkan sel2 multinukleat Bersf tdk mobil dlm tumbBersf tdk mobil dlm tumb Sbg aktivator enz fosfolipaseSbg aktivator enz fosfolipase Berperan dlm detoksifikasi as oksalat ~ kristal Ca Berperan dlm detoksifikasi as oksalat ~ kristal Ca

oksalat dlm vakuolaoksalat dlm vakuola Deffisiensi CaDeffisiensi Ca : menghambat pembtk ddn sel, : menghambat pembtk ddn sel,

mengakibatkan kerusakan & kematian tumb, mengakibatkan kerusakan & kematian tumb, klororisis sepanjang tepi daun muda, ujung daun klororisis sepanjang tepi daun muda, ujung daun membengkokmembengkok

Ca Ca

MgMg Penyusun klorofilPenyusun klorofil Stabilisasi partikel ribosomStabilisasi partikel ribosom Terlibat reaksi enzimatik dg kapasitas Terlibat reaksi enzimatik dg kapasitas

bervariasi : sgb penghubung enz th bervariasi : sgb penghubung enz th subtrat nya ~ pemindah fosfat dr subtrat nya ~ pemindah fosfat dr ATP; mengubah konstanta ATP; mengubah konstanta keseimbangan reaksi ~ berikatan dg keseimbangan reaksi ~ berikatan dg produk; mbtk komplek dg inhibitorproduk; mbtk komplek dg inhibitor

DeffisiensiDeffisiensi : klorosis diantara tulang : klorosis diantara tulang daun; deffisiensi yg parah timbbul daun; deffisiensi yg parah timbbul bintik nekrosis (kering)bintik nekrosis (kering)

KK Sebagai kalisatorSebagai kalisator Terikat pada enz Terikat pada enz piruvat piruvat kinasi dlm kinasi dlm

btk ion ~ respirasi & metabolisme btk ion ~ respirasi & metabolisme karbohidratkarbohidrat

Memacu translokasi karbohidrat dr Memacu translokasi karbohidrat dr daun ke organ laindaun ke organ lain

Deffisiensi Deffisiensi : timbul bintik klorosis pd : timbul bintik klorosis pd daun dewasa; nekrotik pd pinggiran daun dewasa; nekrotik pd pinggiran daun, tepi daun tampak kering.daun, tepi daun tampak kering.

NN Diserap dlm btk NODiserap dlm btk NO33

--; NO; NO22-- atau NH atau NH44

++

Komp penyusun as amino, as nukleat, Komp penyusun as amino, as nukleat, protein, klorofil, hormon, alkaloidprotein, klorofil, hormon, alkaloid

DeffisiensiDeffisiensi : klorosis daun dewasa scr : klorosis daun dewasa scr perlahan2 akan rontokperlahan2 akan rontok

Biasanya tdk terjadi nekrosisBiasanya tdk terjadi nekrosis Terbtk antosianin pd batang, tangkai daun.Terbtk antosianin pd batang, tangkai daun. Daun muda lbh kaku,krng berkembangDaun muda lbh kaku,krng berkembang Dormansi tunas lateral berkepanjanganDormansi tunas lateral berkepanjanganN berlebihan ~ proliferasi batang dan N berlebihan ~ proliferasi batang dan

daun;buah berkurangdaun;buah berkurang

P P P diserap dlm btk HP diserap dlm btk H22POPO44

Sebbagai bag senyawa yg membangun Sebbagai bag senyawa yg membangun tumbuhan – as nukleat, fosfolipida, energi tumbuhan – as nukleat, fosfolipida, energi metabolisme (ATP & ADP) gula fosfat.metabolisme (ATP & ADP) gula fosfat.

Kadar terbesar terdpt pd jar.meristem sbg Kadar terbesar terdpt pd jar.meristem sbg penyusun as.nukleat.penyusun as.nukleat.

Sbg cad makanan pd biji masakSbg cad makanan pd biji masak Peran utama: berkaitan dgn pengaliran energi Peran utama: berkaitan dgn pengaliran energi

dr molekul satu kelainnya pd reaksi biokimia.dr molekul satu kelainnya pd reaksi biokimia.Defisiensi P:Defisiensi P:Semua aspek metabolisme & pertumbuhan.Semua aspek metabolisme & pertumbuhan.Pertumbuhan lambat ~ kredilPertumbuhan lambat ~ kredilPeningkatan aktivitas enzim foafatase.Peningkatan aktivitas enzim foafatase.

S S

• S mrpk bag dr as.amino sintein & S mrpk bag dr as.amino sintein & metionin (komponen protein)metionin (komponen protein)

• Terdpt dlm btk gugus sulfuhidril (-Terdpt dlm btk gugus sulfuhidril (-SH) mbtk bag aktif dr agen redok & SH) mbtk bag aktif dr agen redok & pemindahan elektron.pemindahan elektron.

• Defisiensi : Klorosis secara umum; Defisiensi : Klorosis secara umum; daun menguning mulai dr daun daun menguning mulai dr daun mudamuda

• Defisiensi yg parah ~ perombakan Defisiensi yg parah ~ perombakan arginin menghsl urea & amoniak.arginin menghsl urea & amoniak.

MikronutrienMikronutrien• Mikronutrien berperan katalik dan

diperlukan dlm jmlh sedikit• Tdk ada dr batuan induk• Daya larut dlm tanah tergantung :

pH tanah; adanya pelarut lain (selain air); kadar oksigen dlm tanah.

Fe Fe • Dibutuhkan paling banyak dibandingkan Dibutuhkan paling banyak dibandingkan

mikronutrien lainmikronutrien lain• Mrpk bag proses katalissis banyak Mrpk bag proses katalissis banyak

enzim oksidasi-reduksienzim oksidasi-reduksi• Pembtkan klorofil; Protein heme Pembtkan klorofil; Protein heme

(sitokrom dan sitokrom oksidase); (sitokrom dan sitokrom oksidase); terdpt pd enzim oksidasi (katalase & terdpt pd enzim oksidasi (katalase & peroksidase),flavo-protein dan peroksidase),flavo-protein dan feridoksin.feridoksin.

• Defisiensi Defisiensi : Klorosis pada daun muda : Klorosis pada daun muda tanpa terjadi penekanan atau nekrosis.tanpa terjadi penekanan atau nekrosis.

Mn Mn

• Diserap dlm btk ion mangam (MnDiserap dlm btk ion mangam (Mn2+2+))• Sbg aktivator enzim respirasi Sbg aktivator enzim respirasi

metabolisme N & fotosintesis)metabolisme N & fotosintesis)• Mengaktifkan nitrat reduktaseMengaktifkan nitrat reduktase• Defisiensi :Defisiensi : Bintik nekrotik pd daun Bintik nekrotik pd daun

memerlukan sumber N dlm btk NHmemerlukan sumber N dlm btk NH44++

CuCuBbp katalitik khusus ~ dr polifenol Bbp katalitik khusus ~ dr polifenol oksidase dan as.askorbat oksidase dan as.askorbat oksidase.oksidase.

Pemupukan fosfat berlebih Pemupukan fosfat berlebih menghambat penyerapan Cu.menghambat penyerapan Cu.

Defisiensi :Defisiensi : Nekrosis pd ujung Nekrosis pd ujung daun, daun layu, warna gelap.daun, daun layu, warna gelap.

BB

Berada dlm btk kompleks yg teriket kuat Berada dlm btk kompleks yg teriket kuat pd struktur tanah pd struktur tanah

Tanah yg berkapur cenderung Tanah yg berkapur cenderung mengurangi penyerapan boronmengurangi penyerapan boron

Membantu translokasi & penyerapan Membantu translokasi & penyerapan gula.gula.

Defisiensi : Defisiensi : meristem mati,pembungaan meristem mati,pembungaan gagal, berkurangnya translokasi gula.gagal, berkurangnya translokasi gula.Daun menjadi tebal,warna lbh gelap & Daun menjadi tebal,warna lbh gelap & kredil.kredil.

Zn Zn

Sbg katalisator as.indol asetat (IAA) & proteinSbg katalisator as.indol asetat (IAA) & protein

Sukar diserap tumbuhan bila pH meningkatSukar diserap tumbuhan bila pH meningkat

Sebagai aktivator obligat enzim dehidrogenase Sebagai aktivator obligat enzim dehidrogenase as.laktat,as glutamat,alkohol dan piridin as.laktat,as glutamat,alkohol dan piridin nukleotidanukleotida

Defisiensi Defisiensi : tumbuhan menjadi kredil; ukuran : tumbuhan menjadi kredil; ukuran daun kecil dan menbentuk roset; timbul daun kecil dan menbentuk roset; timbul klorosis antara tulang daun.klorosis antara tulang daun.

Mo Mo Mudah diserap dr tanah pd pH Mudah diserap dr tanah pd pH

tinggitinggi Kurang pd tanah masamKurang pd tanah masam Berperan pd reduksi nitrat & fiksasi Berperan pd reduksi nitrat & fiksasi

nitrogennitrogen Deffisiensi Deffisiensi : daun menjadi burik & : daun menjadi burik &

layu pd pinggiran daun; klorosis pd layu pd pinggiran daun; klorosis pd daun yg lbh dewasadaun yg lbh dewasa

Cl Cl Dlm tumb tetap sbg ion cloridaDlm tumb tetap sbg ion clorida Deffisiensi :Deffisiensi : tanaman layu akar tanaman layu akar

memendek & pembentukan buah memendek & pembentukan buah berkurangberkurang

Penyerapan & pemindahan Penyerapan & pemindahan harahara

Zat2 terlarut bergerakZat2 terlarut bergerak

Difusi ~ melalui seluruh yg ada perintang fisikDifusi ~ melalui seluruh yg ada perintang fisik

Masuk bersama aliran pelarutMasuk bersama aliran pelarut

Perintang fisik

membran

sitoplasma

Difusi pasif & aliran aktif

Difusi & aliran dipengaruhi oleh perintang

Aliran aktif ~ proses pemindahan molekul atau ion dr satu tempat ke tempat lain, melalui proses yg memerlukan energi & dpt melawan arah difusi

Pinositosis Pinositosis Pengangkutan dg mbtk gelembung atau Pengangkutan dg mbtk gelembung atau

vesikel pd satu sisi membran & vesikel pd satu sisi membran & mengeluarkan isinya disisi lainmengeluarkan isinya disisi lain

Mrp pengosongan vakuola2 kecil melalui Mrp pengosongan vakuola2 kecil melalui membranmembran

Sf-nya tdk selektif, kr zat terlarut Sf-nya tdk selektif, kr zat terlarut bergerak sbg bg dr gelembung kecil pd bergerak sbg bg dr gelembung kecil pd larutanlarutan

Zat non elektrolit cenderung berdifusi Zat non elektrolit cenderung berdifusi melalui membran dg kadar cepat ~ melalui membran dg kadar cepat ~ sebanding dg daya larutnya dlm lemak & sebanding dg daya larutnya dlm lemak & berbading tervalik thd ukuran molekulberbading tervalik thd ukuran molekul

Dinding sel scr bebas permaeabel utk Dinding sel scr bebas permaeabel utk kebanyak zat terlarut,,permaeabelitas kebanyak zat terlarut,,permaeabelitas membran sgt kecilmembran sgt kecil

Bhn hidup sel ~ mengontrol keluar Bhn hidup sel ~ mengontrol keluar masuknya at terlarut dlm selmasuknya at terlarut dlm sel

Ddn sel terpisah oleh pori2 kecil Ddn sel terpisah oleh pori2 kecil (plasmolema).(plasmolema).

Jadi pengangkutan zat terlarut yg penting Jadi pengangkutan zat terlarut yg penting interaksi ant sf membran dg zat terlarut.interaksi ant sf membran dg zat terlarut.

Penyerapan pasifPenyerapan pasif

Penyerapan non metabolikPenyerapan non metabolik

1.1. Difusi bebasDifusi bebas

2.2. Pertukaran ionPertukaran ion

3.3. Arus bebasArus bebas

4.4. Keseimbangan donanKeseimbangan donan

Penyerapan aktifPenyerapan aktif

Penyerapan menggunakan energi Penyerapan menggunakan energi metabolismemetabolisme

Energi berasal dr ATP (fotosintesis & Energi berasal dr ATP (fotosintesis & respirasi)respirasi)

ATP ADP + Pi + 7.000 kal/molATP ADP + Pi + 7.000 kal/mol

pH 7, 25 pH 7, 25 ooCC

Gambar ?????Gambar ?????

Bbr penyerapan aktifBbr penyerapan aktif

Teori Carrier. Ion dpt menembus membran Teori Carrier. Ion dpt menembus membran plasma yg diferensial permeabel, kr plasma yg diferensial permeabel, kr dibantu oleh “carrier” yi senyawa hipotetik dibantu oleh “carrier” yi senyawa hipotetik yg mengikat ion dipermukaan luar yg mengikat ion dipermukaan luar membran & melepaskannya lagi di bg dlm membran & melepaskannya lagi di bg dlm membran sel. Utk dpt mbtk carrier-ion membran sel. Utk dpt mbtk carrier-ion kompleks diperlukan ATP. Teori ini kompleks diperlukan ATP. Teori ini menerangkan adanya antogonisme ant menerangkan adanya antogonisme ant ion, kr ion itu dianggap mem titik ikat yg ion, kr ion itu dianggap mem titik ikat yg sama pd carriersama pd carrier

Pompa ion (respirasi anion)Pompa ion (respirasi anion)

Menganggap bhw masuknya anion terj kr Menganggap bhw masuknya anion terj kr melewati pompa setara dg elektron yg melewati pompa setara dg elektron yg berasal dr proses dehidrogenase shg berasal dr proses dehidrogenase shg penukaran. Dipermukaan luar elektron penukaran. Dipermukaan luar elektron bergabung kembali dg H+ & O2 diluar bergabung kembali dg H+ & O2 diluar mbtk air. Sedangkan masuknya kation scr mbtk air. Sedangkan masuknya kation scr pasif hy unt mengimbangi anion yg masukpasif hy unt mengimbangi anion yg masuk

Faktor-faktor yg mempengaruhi Faktor-faktor yg mempengaruhi penyerapan harapenyerapan hara

1.1. TemperaturTemperatur

2.2. Konsentrasi ion hidrogen (pH)Konsentrasi ion hidrogen (pH)

3.3. CahayaCahaya

4.4. Aerasi tanahAerasi tanah

5.5. Interaksi ant ionInteraksi ant ion

6.6. pertumbuhanpertumbuhan

Lepasnya hara Lepasnya hara mineral dr mineral dr

tubuh tanamantubuh tanaman1.1. PerlindihanPerlindihan2.2. Kebocoran dr akarKebocoran dr akar3.3. SekresiSekresi4.4. translokasitranslokasi