BAB 1
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
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-faktor lingkungan mikro
di sekitar tumbuhan tersebut. Dengan mempelajari fisiologi tumbuhan, kita akan
lebih dapat memahami bagaimana sinar matahari dimanfaatkan oleh tumbuhan untuk
menghasilkan karbohidrat dari bahan baku anorganik berupaa air dan
karbondioksida.
Air merupakan zat yang saangat
penting bagi kehidupan. Banyak fungsi-fungsi dalam biologi sepenuhnya
bergantung pada air dan sifat kehidupan secara langsung merupakan hasil dari
sifat air. Fungsi air yang pa;ing penting yaitu dalam reaksi-reaksi biokimia dalam
protoplasma yang dikontrol oleh enzim. Selain memberi fasilitas bagi
berlangsungnya suatu reaksi biokimia, molekul air dapat berinteraksi secara
langsung sebagai komponen reaktif dalam proses metabolisme di dalam sel.
B. Rumusan Masalah
1. Menjelaskan
potensi air, potensi osmosis dan potensi tekanan?
2.
Menjelaskan transpor air dan mineral dari akar ke pembuluh xylem?
C. Tujuan
1.
Mengetahui tentang potensi air, potensi osmosis, dan potensi tekanan.
2.
Mengetahui tentang transpor air dan mineral dari akar ke pembuluh xylem.
BAB II
PEMBAHASAN
A. Hubungan Tumbuhan dengan Air
Air merupakan zat yang saangat
penting bagi kehidupan. Banyak fungsi-fungsi dalam biologi sepenuhnya
bergantung pada air dan sifat kehidupan secara langsung merupakan hasil dari
sifat air. Fungsi air yang paling penting yaitu dalam reaksi-reaksi biokimia
dalam protoplasma yang dikontrol oleh enzim. Selain memberi fasilitas bagi
berlangsungnya suatu reaksi biokimia, molekul air dapat berinteraksi secara
langsung sebagai komponen reaktif dalam proses metabolisme di dalam sel.
1. Potensi Air
Potensial Air merupakan energi yang dimiliki air untuk bergerak atau untuk mengadakan reaksi. Dengan
kata lain, potensial air merupakan tingkat kemampuan molekul-molekul air untuk melakukan difusi. Pada potensial air, air bergerak dari potensial tinggi ke potensial rendah (dari larutan encer ke larutan pekat, larutan encer lebih banyak
mengandung air daripada
larutan pekat). Potensi air juga
diartikan sebagai potensial kimia air dalam suatu system atau bagian sistem.
Dinyatakan dalam satuan tekanan dan dibandingkan dengan potensial kimia air
murni pada tekanan atmosfer dan pada suhu ketinggian yang sama potensial murni
ditentukan sama dengan nol.
Air memengang
peran sangat penting dalam kehidupan tumbuhan, sehingga tidak mungkin akan ada
kehidupan tanpa air. Dalam kehidupannya, tumbuhan membutuhkan air lebih kurang
500 g untuk setiap bahan organik yang dibentuknya. Air tersebut diabsobri
melalui akar dan ditransportasikan ke dalam tubuh tumbuhan untuk kemudian
diuapkan ke atmosfer. Jika terjadi sedikit saja ketidakseimbangan air dalam
tumbuhan akan mengakibatkan defisit air dan terganggunya reaksi-reaksi biokimia
pada protoplasma.
Air mempengaruhi,
baik secara langsung maupun tidak langsung, hampir semua proses dalam kehidupan
tumbuhan. untuk melangsungkan proses metabolik yang diperlukan tumbuhan, air
memiliki berbagai fungsi di dalam tanah seperti sebagai pelarut, media transfor
unsur hara, sumber hitrogen, pengatur suhu tanah, dan aerasi. Selain itu, air
bagi tumbuhan berperan mempertahankan turgiditas sel dan suhu dalam tubuh
tumbuhan sehingga metabolismenya tidak terganggu akibat fluktuasi suhu lingkungan.
Air menyusun
sebagian besar massa sel tumbuhan, dan sel mempunyai sebuah vakuola besar yang
berisi air. Sitoplasma dalam sel hanya 5-10 % volume sel, sedangkan sisanya
adalah vakuola. Sekitar 75-90% kandungan protoplasma adalah air,
organel-organel sel (seperti kroloplas dan mitokondria) mengandung 50% air,
daging buah sebagian besar komponennya adalah air (85-95% dari berat segar),
air menyusun 80-90% bagian daun yang lunak, dan pada akar 70-90%. Sayur mayur
bisa mengandung 85-95% air. Bagian tumbuhan yang mengandung sedikit air adalah
buah masak (biasanya 10-15%), dan beberapa biji yang menyimpan banyak lemak
hanya mengandung 5-7% air.
Air merupakan
pelarut terbaik bagi tiga kelompok bahan biologis yang sangat penting bagi
tumbuhan, yang pertama, yaitu bahan organik, melalui ikatan hidrogen dengan
asam amino (protein), karbohidrat, asam nukleat, dan andungan sel lainnya,
khususnya molekul yang mengandung ikatan hidroksil, amine, maupun gugus
fungsional karbosilat. kedua, ion-ion unsur hara yang mampu diserap tumbuhan
sebagian besar berupa ion yang terlarut dalam air, dan yang ketiga, yaitu gas
di atmosfer yang berat molekulnya seperti oksigen dan nitrogen.
Air terus menerus
diserap oleh tumbuhan, dan seiring dengan hal itu tumbuhan juga mengalami
kehilangan air. Selama kehidupannya, kehilangan air yang dialami tumbuhan
adalah melalui permukaan daun yang disebut transpirasi. Transpirasi merupakan
proses penting untuk melepaskan panas yang datang dari sinar matahari. Panas
yang terlepas bersamaan dengan molekul air yang menguap ke atmosfer memiliki
energi yang lebih tinggi dan melepaskan ikatan yang mempersatukan
molekul-molekul air. ketika molekul-molekul ini terlepas, maka tinggallah
sekumpulan molekul air dengan energi yang lebih kecil sehingga air tersebut
lebih dingin. Aliran air yang diabsorbsi akar merupakan cahaya yang sangat
penting untuk menarik mineral terlarut dari tanah ke permukaan akar.
2. potensi osmosis
Osmosis adalah
difusi melalui membrah semipermeabel. Masuknya larutan kedalam sel-sel
endodermis merupakan contoh prosses osmosis. Dalam tubuh organisme
multiseluler, air bergerak dari satu sel ke sel lainnya dengan seluasa. selain
air molekul yang berukuran kecil seperti O2 dan CO2 juga mudah melewati membran
sel. molekul-molekul tersebut akan berdifusi dari daerah dengan kosentrasi
tinggi ke kosentrasi rendah. Proses osomosis akan berhenti jika kosentrasi zat
di kedua sisi membran tersebut telah mencapai keseimbangan.
Osmosis juga dapat
terjadi dari sitoplasma ke organel-organel bermembran. osmosis dapat di cegah
dengan tekanan. Oleh karena itu, ahli fisiologi tanaman lebih suka mengutamakan
istilah potensial osmotik yakni tekanan yang di perlukan untuk mencegah
osmosis. Jika anda merendam wortel kedalam larutan garam 10% maka sel-selnya
akan kehilangan rigiditas (kekakuan)nya.
Hal ini disebabkan
potensi air dalam sel wortel tersebut lebih tinggi dibandingkamdengan potensial
air pada larutan garamsehingga air dalam sel
akan keluar ke larutan resebut. Jika diamati dengan mikroskop maka
vakuola sel-sel wortel tersebut tidak tampak dan sitoplasma akan mengkerut dan
membran sel akan terlepas dari dindingnya. Peristiwa lepasnya plasma sel dari
dinding sel imi disebut plasmolisis.
3.
Potensi tekanan
Potensial tekanan merupakan
tekanan yang diberikan pada air atau larutan untuk meningkatkan kemampuan
osmosis pada tumbuhan potensial dapat tumbuh dalam bentuk tekanan turgor. Nilai
potensial tekanan dapat positif nol maupun negatif. Potensial tekanan juga
merupakan tekanan fisik pada suatu larutan yang besifat relatif terhadap
tekanan atmosfer. Contohnya seperti air didalam sel xilem yang tak hidup suatu
tumbuhan sering kali berada dibawah potensial tekanan negatif (tegangan yang
kurang dari M-2 Mpa). Sebaliknya seperti udara didalam balon sel sel hidup
biasanya berada dibawah tekanan positif secara spesifik isi sel akan menekan
membran plasma ke dinding sel, dan kemudian dinding sel akan menekan protoplas
yang menghasilkan sesuatu tekanan turgor.
B. Transpor Air dan Mineral Dari Akar ke Pembuluh Xilem
Air di serap
tnaman melalui akar bersama-sama dengan unsur-unsur hara yang terlarut di
dalamnya, kemudian diangkut ke bagian atas tanaman terutama daun melalui
pembuluh xilem. pembuluh xilem pada akar, batang, dan daun, merupakan satu
sistem yang continu, berhubungan satu sama lain. Untuk dapat diserap oleh
tanaman, molekul-molekul air harus berada pada permukaan akar. dari permukaan
akar ini air (bersama bahan-bahan yang terlarut) diangkut menuju pembuluh
xilem. Lintasan pergerakan air dari permukaan akar menuju pembuluh xilem ini
disebut lintasan radial pergerakan air.
Teori tekanan akar. Pada awalnya, diperkirakan air naik ke bagian
atas tanaman karena adanya tekanan dari akar. Hal ini didasarkan atas fakta
bahwa jika batang tanaman dipotong dan kemudian dihubungkan dengan selang
manometer air raksa, maka air di dalam selang akan terdorong ke atas oleh
tekanan yang berasal dari akar. Tetapi dari hasil pengukuran yang intensif pada
berbagai jenis tanaman, maka besarnya tekanan tersebut umumnya tidak lebih dari
0,1 Mpa (mega pascal). Selain itu tekanan akar hanya teramati pada kondisi
tanah yang berkecukupan air dan kelembaban udara relatif tinggi, atau dengan
kata lain pada saat laju tranpirasi sangat rendah.
BAB III
PENUTUP
A. Kesimpulan
Potensial Air merupakan energi yang dimiliki air untuk bergerak atau untuk mengadakan reaksi. Dengan
kata lain, potensial air merupakan tingkat kemampuan molekul-molekul air untuk melakukan difusi. Pada potensial air, air bergerak dari potensial tinggi ke potensial rendah (dari larutan encer ke larutan pekat, larutan encer lebih banyak
mengandung air daripada
larutan pekat).
Jadi dapat di simpulkan bahwa tekanan akar adalah relatif rendah
dan tidak terjadi pada semua spesies tanaman dan juga hannya terjadi pada
kondisi lingkungan yang menghambat laju transpirasi. dengan demikian tekanan
akar bukan merupakan mekanisme yang andal untuk menjelaskan pergerakan vertikal
air di dalam pembuluh xilem.
B. Saran
Dalam mempelajari materi fisiologi tumbuhan banyak pokok bahasan yang kurang dipahami oleh karena itu kita harus berusaha banyak mencari tahu dari berbagai sumber dan jika memang diperlukan sebaiknya kita meminta bimbingan dari dosen yang menjadi penanggung jawab pada matakuliah tersebut.
DAFTAR PUSTAKA
Benyamin
Lakitan. 2015. Dasar-Dasar Fisiologi Tumbuhan. Jakarta: PT Raja Grafindo
Persada
Linda Advinda.
2018. Dasar-Dasar Fisiologi Tumbuhan. Yogyakarta: Deepublish
Salisbury, F.b
dan Ross C.W. 1995. Fisiologi tumbuhan jilid 1 edisi IV. Bandung: ITB
EmoticonEmoticon