Mekanisme membuka

4.4. Mekanisme membuka

Proses transpirasi dapat diterangkan

dan menutupnya

dengan mengacu sifat fisik air .

stomata

Molekul air akan melakukan tarik Stomata merupakan celah yang

menarik dengan molekul air lainnya melalui dibatasi oleh dua sel penjaga. Sel penjaga proses kohesi. Selain itu molekul air juga mempunyai penebalan dinding khusus dapat melakukan tarik menarik dengan (bagian tertentu menebal sedangkan dinding xilem melalui proses adhesi.

bagian lainnya tidak menebal) dan di Penguapan air melalui stomata akan dalam selnya terdapat kloroplas menarik kolom air yang ada di dalam

Pengamatan mikroskopis terhadap xilem, dan molekul air baru akan masuk

permukaan daun menunjukkan bahwa ca- ke dalam rambut akar.

haya mempengaruhi pembukaan stomata.

Pada saat redup atau tidak ada ca- Signal yang mengaktifkan enzim pem-

haya umumnya stomata tumbuhan me- bentukan malat dan mengaktifkan pompa nutup. Ketika intensitas cahaya mening- proton di dalam membran plasma adalah kat stomata membuka hingga mencapai cahaya merah dan cahaya biru. nilai maksimum.

Produksi asam malat dan influksion K + dan Cl - menarik air ke dalam sel melalui Mekanisme membuka dan menu-

proses osmosis. Ketika vakuola sel penja- tupnya stomatata dikontrol oleh sel pen-

ga memperoleh air, sel tersebut membeng- jaga. Dibawah iluminasi, konsentrasi so-

kak dan menyebabkan tekanan turgor naik. lut dalam vakuola sel penjaga meningkat.

Tekanan turgor ini akan mendesak dinding Bagaimana konsentrasi solut tersebut

tipis pada sel penjaga sehingga mengaki- meningkat?

batkan stomata membuka.

Pertama, pati yang terdapat pada Proses menutupnya stomata akan

kloroplas sel penjaga diubah menjadi terjadi pada saat sel penjaga kehilangan

asam malat. ion K + yang kemudian disusul dengan

hilangnya air melalui proses osmosis Kedua, pompa proton pada membran

yang menyebabkan turgor sel penjaga plasma sel penjaga diaktifkan. Pompa

menurun.

proton tersebut menggerakkan ion H + ,

beberapa diantaranya berasal dari asam Adanya klorofil pada sel penjaga men- malat, melintasi membran plasma. Asam

gakibatkan sel penjaga dapat melangsung- malat kehilangan ion H + membentuk ion

kan proses fotosintesis yang menghasilkan malat. Hal ini menaikkan gradien listrik

glukosa dan mengurangi konsentrasi CO 2 . dan gradien pH lintas membran plasma.

Glukosa larut dalam air sehingga air dari jaringan di sekitar sel penjaga akan masuk

Ion K + mengalir ke dalam sel tersebut ke dalam sell penjaga yang mengakibatkan

melalui suatu saluran sebagai respons ter- tekanan turgor sel penjaga naik sehingga

hadap perbedaan muatan, sedangkan ion stomata akan membuka.

Cl- berasosiasi dengan ion H + mengalir ke

dalam sel tersebut melalui saluran lainnya Faktor yang mempengaruhi membuka dalam merespon perbedaan konsentrasi

dan menutupnya stomata yaitu: ion H + . Akumulasi ion malat, K + , dan Cl -

1. Faktor internal antara lain cahaya menaikkan tekanan osmotik sehingga air

matahari, konsentrasi CO 2 , dan tertarik ke dalam sel penjaga.

asam absisat (ABA).

2. Faktor internal (jam biologis). merupakan adaptasi untuk mengurangi

proses penguapan tumbuhan yang hidup Cahaya matahari merangsang sel di daerah kering.

penjaga menyerap ion K + dan air, sehingga stomata membuka pada pagi hari.

Pada malam hari CO 2 masuk ke Konsentrasi CO 2 yang rendah di dalam tanaman dan disimpan dalam dalam daun juga menyebabkan stomata bentuk senyawa C 4 . Selanjutnya senyawa membuka.

C 4 akan membebaskan CO 2 pada siang

hari sehingga dapat digunakan untuk Stomata akan menutup apabila terjadi fotosintesis.

cekaman air. Adaptasi lainnya yang terdapat pada

Pada saat cekaman air, zat pengatur tumbuhan xerofit untuk mengurangi proses tumbuh ABA diproduksi di dalam daun

transpirasi yaitu memiliki daun dengan yang menyebabkan membran menjadi

stomata tersembunyi (masuk ke bagian bocor sehingga terjadi kehilangan ion K dalam) yang ditutupi oleh trikoma (rambut- dari sel penjaga dan menyebabkan sel rambut yang merupakan penjuluran penjaga mengkerut sehingga stomata

epidermis).

menutup.

Pada saat matahari terik, jumlah air Faktor internal yaitu jam biologis

yang hilang melalui proses transpirasi lebih memicu serapan ion pada pagi hari

tinggi daripada jumlah air yang diserap oleh sehingga stomata membuka, sedangkan

akar. Untuk mengurangi laju transpirasi pada malam hari terjadi pembebasan ion tersebut stomata akan menutup. yang menyebabkan stomata menutup.

Menutupnya stomata akan menu- Stomata pada sebagian besar tana-

runkan jumlah CO 2 yang masuk ke dalam man umumnya membuka pada siang hari daun sehingga akan mengurangi laju fo- dan menutup pada malam hari.

tosintesis.

Pada beberapa tumbuhan misalnya

Pada dasarnya proses membuka kelompok tumbuhan CAM stomata mem- dan menutupnya stomata bertujuan untuk buka pada malam hari sedangkan pada menjaga keseimbangan antara kehilangan siang hari stomata menutup. air melalui transpirasi dengan pembentukan gula melalui fotosintesis.

Menutupnya stomata pada siang hari

4.5. Transpor fotosintetat

sumber gula (sugar source).

melalui floem

Floem mengangkut gula dari sumber

Tanaman mempunyai dua sistem gula, seperti daun atau batang hijau ke transpor yang terpisah yaitu xilem dan bagian tanaman lainnya.

floem.

Tempat penerima gula, tempat gula

Xilem berfungsi mengangkut air, se- disimpan atau dikonsumsi disebut sebagai dangkan floem berfungsi mengangkut gula sugar sink. Akar, ujung tunas, dan buah yang dihasilkan dari proses fotosintesis.

yang sedang tumbuh merupakan sugar sink. Demikian juga bagian batang yang

Floem disusun oleh sel-sel penghantar tidak berfotosintesis, dan sel-sel hidup makanan yang disebut unsur tapis yang pada batang pohon termasuk sugar sink.

tersusun dari ujung ke ujung menyerupai

tabung. Struktur-struktur penyimpan seperti Melalui perforasi pada lempeng tapis, akar tunggang tanaman bit gula, umbi ken- larutan gula (disebut juga cairan floem) tang, umbi lapis tanaman lili merupakan

bergerak bebas dari satu sel ke sel berikut- sugar sink selama musim panas ketika nya karena adanya sitoplasma yang saling

tumbuhan menyimpan kelebihan gula. berhubungan/kontinu.

Pada saat musim semi, ketika tanam- an mulai tumbuh dan mengkonsumsi gula,

Cairan floem terutama mengandung akar bit gula, umbi kentang, umbi lapis, sukrosa (molekul disakarida); selain itu

maupun struktur penyimpan lainnya men- dapat mengandung ion-ion anorganik,

jadi sumber gula, dan transpor gula melalui asam-asam amino, dan zat pengatur tum-

floem terjadi dari bagian tersebut ke organ buh yang dipindahkan dari satu bagian

yang sedang tumbuh.

tanaman ke bagian tanaman lainnya.

Jadi setiap tabung penghantar makan-

Berbeda dengan cairan xilem yang an dalam floem mempunyai ujung sumber hanya bergerak satu arah dari akar ke gula (sugar source) dan ujung sugar sink,

daun, cairan floem bergerak ke berbagai tetapi dapat berubah menurut musim atau arah pada tanaman.

tahap perkembangan tanaman.

Tempat gula dihasilkan baik dari Apa yang menyebabkan cairan floem proses fotosintesis maupun hasil dari

mengalir dari sugar source ke sugar sink. pemecahan molekul pati disebut sebagai

Laju alirannya dapat mencapai 1 m/jam,

Mekanisme aliran massa merupakan hipotesis yang banyak diterima.

Aliran gula melalui floem bergerak dari sugar source ke sugar sink.

Pada bagian sugar source misalnya

daun: gula diangkut masuk ke dalam

tabung floem melalui transport aktif.

Muatan gula pada ujung sumber (sugar

source) tersebut menaikkan konsentrasi

larutan dalam tabung floem.

Konsentrasi larutan yang tinggi

tersebut akan menarik air masuk ke

dalam tabung secara difusi. Masuknya air

tersebut meningkatkan tekanan air pada

bagian sugar source di ujung floem.

Pada bagian sugar sink, misalnya akar

tanaman bit gula, gula dan air meninggalkan tabung floem. Saat gula meninggalkan

floem, air akan mengikutinya keluar melalui

proses osmosis. Keluarnya gula menurunkan konsen-

trasigula pada bagian ujung sugar sink.

Keluarnya air menurunkan tekanan hidro- statik dalam tabung. Adanya tekanan air

pada ujung pembuluh floem.

Kerja Ilmiah 2

1. Buatlah 2 (dua) model tanah berlereng dengan kemiringan yang sama pada sebuah mapan

2. Kemudian tanamilah satu model tersebut dengan rumput, sedangkan satunya lagi biarkan dalam keadaan tidak bervegetasi

3. Letakkan dalam tempat terbuka akan tetapi tidak terkena air hujan secara langsung

4. Seminggu kemudian (setelah rumput tumbuh), lakukan pengamatan dengan menyiramkan air dengan menggunakan sprayer tangan pada dua model tersebut Gunakan sejumlah air yang sama banyaknya, hingga terjadi aliran air.

5. Amati yang terjadi pada kedua permukaan lereng