Makalah Prosedur Membuka Dan Menutupnya Stomata
BAB I
PENDAHULUAN
Transpirasi sangat ditentukan oleh membukanya stomata. Stomata penting kalau air dari sel epilog keluar ke sel – sel sekitarnya. Perubahan – perubahan nilai potensial osmotik di dalam sel epilog disebabkan oleh perubahan kimia yang terjadi din dalam sel epilog tersebut, yang selanjutnya akan mengubah potensial airnya. Sehubungan dengan terjadinya perubahan kimia ini, beberapa teori telah ditemukan.
Stomata membuka kalau tekanan turgor sel epilog tinggi, dan menutup kalau tekanan turgor sel epilog rendah. Ketika air dari sel tetangga memasuki sel penutup, sel epilog akan mempunyai tekanan turgor yang tinggi. Sementara itu, sel tetangga yang telah kehilangan air akan mengerut, sehingga menarik sel pennutup kebelakang, maka stomata terbuka. Sebaliknya, ketika air meninggalkan sel epilog dan menuju ke dalam sel tetangga, maka tekanan turgor di dalam sel epilog akan menurun (rendah). Sementara itu, sel tetangga yang mengakumulasi lebih banyak air akan menggelembung, sehingga mendorong sel epilog ke depan, maka stomata tertutup.
Menutupnya stoma akan menurunkan jumlah CO2 yang masuk ke dalam daun sehingga akan mengurangi laju fotosintesis. Pada dasarnya proses membuka dan menutupnya stoma bertujuan untuk menjaga keseimbangan antara kehilangan air melalui transpirasi dengan pembentukan gula melalui fotosintesis.
BAB II
ISI
Mekanisme membuka dan menutupnya stomata akhir tekanan Turgor. Tekanan turgor yaitu tekanan dinding sel oleh isi sel, banyak sedikitnya isi selberhubungan dengan besar kecilnya tekanan pada dinding sel. Semakin banyak isi sel, semakin besar tekanan dinding sel. Tekanan turgor terbesar terjadi pada pukul 04.00-08.00. Stomata akan membuka kalau kedua sel penjaga meningkat. Peningkatan tekanan turgor sel penjaga disebabkan oleh masuknya air ke dalam sel penjaga tersebut. Pergerakan air dari satu sel ke sel lainnya akan selalu dari sel yang mempunyai potensi air lebih tinggi ke sel ke potensi air lebih rendah. Tinggi rendahnya potensi air sel akan tergantung pada jumlah materi yang terlarut (solute) di dalam cairan sel tersebut. Semakin banyak materi yang terlarut maka potensiosmotic sel akan semakin rendah. Dengan demikian, kalau tekanan turgor sel tersebut tetap, maka secara keseluruhan potensi air sel akan menurun. Untuk memacu semoga air masuk ke sel penjaga, maka jumlah materi yang terlarut di dalamsel tersebut harus ditingkatkan.
Ada beberapa faktor yang mensugesti membuka dan menutupnya stomata yaitu :
1. Faktor eksternal : Intensitas cahaya matahari, konsentrasi CO2 dan asam absisat (ABA). Cahaya matahari merangsang sel epilog menyerap ion K+ dan air,sehingga stomata membuka pada pagi hari. Konsentrasi CO2 yang rendah di dalam daun juga menimbulkan stomata membuka.
- Karbon dioksida, tekanan parsial CO2 yang rendah dalam daun akan menimbulkan pH sel menjadi tinggi. Pada pH yang tnggi 6-7 akan merangsang penguraian pati menjadi gula, sehingga stomata terbuka.
- Air, apabila flora mengalami kekurangan air, maka potensial air pada daun akan turun, termasuk sel penutupmya sehingga stomata akan tertutup.
- Cahaya, dengan adanya cahaya maka fotosintesis akan berjalan, sehingga CO2 dalam daun akan berkurang dan stomata terbuka.
- Suhu, naiknya suhu akan meningkatkan laju respirasi sehingga kadar CO2 dalam daun meningkat, pH akan turun dan stomata tertutup.
- Angin, angin besar lengan berkuasa terhadap membuka dan menutupnya stomata secara tidak langsung. Dalam keadaaan angin yang bertiup kencang pengeluaran air melalui transpirasi seringkali melebihi kemampuan flora untuk menggantinya. Akibatnya daun sanggup mengalami kekurangan air sehingga turgornya turun dan stomata akan tertutup.
2. Faktor internal (jam biologis) : Jam biologis memicu serapan ion pada pagi hari sehingga stomata membuka, sedangkan malam hari terjadi pembasan ion yang menimbulkan stomata menutup.
Stomata pada flora berbeda lantaran perbedaan keadaan letak sel penutup, penyebarannya, bentuk dan letak penebalan dinding sel epilog serta arah membukanya sel penutup, jumlah dan letak sel tetangga pada flora dikotildan monokotil, letak sel-sel epilog terhadap permukaan epidermis, dan antogene/asal-usulnya.
Stomata akan membuka kalau kedua sel penjaga meningkat. Peningkatan tekanan turgor sel penjaga disebabkan oleh masuknya air ke dalam sel penjaga tersebut. Pergerakan air dari satu sel ke sel lainnya akan selalu dari selyang mempunyai potensi air lebih tinggi ke sel ke potensi air lebih rendah. Tinggi rendahnya potensi air sel akan tergantung pada jumlah materi yang terlarut (solute) didalam cairan sel tersebut. Semakin banyak materi yang terlarut maka potensiosmotic sel akan semakin rendah. Dengan demikian, kalau tekanan turgor seltersebut tetap, maka secara keseluruhan potensi air sel akan menurun. Untuk memacu semoga air masuk ke sel penjaga, maka jumlah materi yang terlarut di dalamsel tersebut harus ditingkatkan.
Aktivitas stomata terjadi lantaran kekerabatan air dari sel-sel epilog dan sel-selpembantu. Bila sel-sel epilog menjadi turgid dinding sel yang tipis menggembungdan dinding sel yang tebal yang mengelilingi lobang (tidak sanggup menggembung cukup besar) menjadi sangat cekung, karenanya membuka lobang.
Oleh lantaran itu membuka dan menutupnya stomata tergantung pada perubahan-perubahan turgiditas dari sel-sel penutup, yaitu kalau sel-sel epilog turgid lobang membuka dan sel-sel mengendor pori/lobang menutup.
Pada beberapa flora contohnya kelompok flora CAM stoma membuka pada malam hari sedangkan pada siang hari stoma menutup. Pompa proton merupakan pembiasaan untuk mengurangi proses penguapan flora yang hidup di kawasan kering. Pada malam hari CO2 masuk ke dalam tumbuhan dan disimpan dalam bentuk senyawa C4. Selanjutnya senyawa C4 akan membebaskan CO2 pada siang hari sehingga sanggup dipakai untuk fotosintesis.
Adaptasi lainnya yang terdapat pada flora xerofit untuk mengurangi proses transpirasi yaitu mempunyai daun dengan stoma tersembunyi (masuk ke potongan dalam) yang ditutupi oleh trikoma (rambut-rambut yang merupakan penjuluran epidermis. Pada dikala matahari terik, jumlah air yang hilang melalui proses transpirasi lebih tinggi daripada jumlah air yang diserap oleh akar. Untuk mengurangi laju transpirasi tersebut stoma akan menutup.
1. Pengaruh Pompa Ion Kalium
1. Pengaruh Pompa Ion Kalium
Aktivitas stomata terjadi lantaran kekerabatan air dari sel-sel epilog dan sel-sel pembantu. Bila sel-sel epilog menjadi turgid dinding sel yang tipis menggembung dan dinding sel yang tebal yang mengelilingi lobang (tidak sanggup menggembung cukup besar) menjadi sangat cekung, karenanya membuka lobang. Oleh lantaran itu membuka dan menutupnya stomata tergantung pada perubahan-perubahan turgiditas dari sel-sel penutup, yaitu kalau sel-sel epilog turgid lobang membuka dan sel-sel mengendor pori/lobang menutup.
Stomata membuka lantaran sel penjaga mengambil air dan menggembung dimana sel penjaga yang menggembung akan mendorong dinding potongan dalam stomata sampai merapat. Stomata bekerja dengan caranya sendiri lantaran sifat khusus yang terletak pada anatomi submikroskopik dinding selnya. Sel penjaga sanggup bertambah panjang, terutama dinding luarnya, sampai mengembang ke arah luar. Kemudian, dinding sebelah dalam akan tertarik oleh mikrofibril tersebut yang menjadikan stomata membuka.
Pada dikala stomata membuka akan terjadi akumulasi ion kalium (K+) pada sel penjaga. Ion kalium ini berasal dari sel tetangganya. Cahaya sangat berperan merangsang masuknya ion kalium ke sel penjaga dan kalau flora ditempatkan dalam gelap, maka ion kalium akan kembali keluar sel penjaga.
Ketika ion kalium masuk ke dalam sel penjaga, sejumlah yang sama ion hydrogen keluar, dimana ion hidrogen tersebut berasal dari asam-asam organic yang disintesis ke dalam sel penjaga sebagai suatu kemungkinan faktor penyebab terbukanya stomata. Asam organic yang disintesis umumnya yaitu asam malat dimana ion-ion hydrogen terkandung didalamnya. Asam malat yaitu hasil yang paling umum didapati pada keadaan normal. Karena ion hydrogen diperoleh dari asam organic, pH di sel penjaga akan turun (akan menjadi semakin asam), kalau H+ tidak ditukar dengan K+ yang masuk.
Suatu penelitian menawarkan bahwa turgor sel penjaga berkaitan dengan metabolisme perembesan ion, terutama K+. Meningkatnya konsentrasi K+ pada sel penjaga, stomata membuka lebih lebar sebaliknya ketika menutup tidak terjadi akumulasi K+. Mekanisme membuka menutupnya stomata terutama tergantung pada akumulasi K+ pada sel stomata dan bukan semata-mata oleh adanya hidrolisa amilum menjadi gula sebagaimana dipercaya selama ini, hidrolisa amilum ini hanya faktor sekunder.
Untuk akumulasi K+ ini disediakan sebagian oleh vakuola sel lateral dan sebagian lagi oleh sel epidermis. Akumulasi K+ ini akan berbalik bila stomata menutup, yaitu K+ berakumulasi di sel epidermis. Tidak ada perbedaan electro potential yang menyolok antara setiap sel epidermis dan bagaimanapun keadaan stomata, K+ ditransport secara aktif dan ketika stomata membuka atau menutup memerlukan energi.
Adanya klorofil pada sel penjaga menjadikan sel penjaga sanggup melangsungkan proses fotosintesis yang menghasilkan glukosa dan mengurangi konsentrasi CO2. Glukosa larut dalam air sehingga air dari jaringan di sekitar sel penjaga akan masuk ke dalam sel penjaga yangmengakibatkan tekanan turgor sel penjaga naik sehingga stoma akan membuka.
Pengamatan mikroskopis terhadap permukaan daun menawarkan bahwa cahaya mensugesti pembukaan stomata. Pada dikala redup atau tidak ada cahaya umumnya stoma flora menutup. Ketika intensitas cahaya meningkat stoma membuka sampai mencapai nilai maksimum. Mekanisme membuka dan menutupnya stomata dikontrol oleh sel penjaga.
Dibawah iluminasi, konsentrasi solut dalam vakuola sel penjaga meningkat. Bagaimana konsentrasi solut tersebut meningkat? Pertama, pati yang terdapat pada kloroplas sel penjaga diubah menjadi asam malat. Kedua, pompa proton pada membran plasma sel penjaga diaktifkan. Pompa proton tersebut menggerakkan ion H+, beberapa diantaranya berasal dari asam malat, melintasi membran plasma. Asam malat kehilangan ion H+ membentuk ion malat. Hal ini menaikkan gradien listrik dan gradien pH lintas membran plasma. Ion K+ mengalir ke dalam sel tersebut melalui suatu jalan masuk sebagai respon terhadap perbedaan muatan, sedangkan ion Clberasosiasi dengan ion H+ mengalir ke dalam sel tersebut melalui jalan masuk lainnya dalam merespon perbedaan konsentrasi ion H+. Akumulasi ion malat, K+, dan Cl- menaikkan tekanan osmotik sehingga air tertarik ke dalam sel penjaga. Signal yang mengaktifkan enzim yang membentuk malat dan mengaktifkan pompa proton di dalam membran plasma meliputi cahaya merah dan cahaya biru.
Menutupnya stoma akan menurunkan jumlah CO2 yang masuk ke dalam daun sehingga akan mengurangi laju fotosintesis. Pada dasarnya proses membuka dan menutupnya stoma bertujuan untuk menjaga keseimbangan antara kehilangan air melalui transpirasi dengan pembentukan gula melalui fotosintesis.
Namun pada Tanaman CAM membuka stomatanya malam hari, pada malam hari terjadi respirasi tidak tepat dan KH diubah menjadi asam malat, dari respirasi tersebut CO2 tidak dilepaskan, tetap diikat, pH tetap tinggi (7), pati dalam sel penjaga dihidrolisis menjadi gula, Ψs nya menurun, terjadi endoosmosis, Ψp sel penjaga naik, turgor, dinding sel penjaga tertekan ke arah luar, stomata membuka.
3. Perubahan Pati Menjadi Gula
Pada sel epilog terjadi akumulasi gula dan hal ini terjadi pada siang hari. Terakumulasinya gula ini pada siang hari telah menimbulkan potensial osmotik/potensial air sel epilog menjadi rendah, sehingga air sanggup masuk ke sel epilog dari sel tetangganya, turgornya naik dan stomata terbuka. Pada malam hari gula ini hilang dari sel epilog yang menimbulkan potensial air sel epilog menjadi tinggi, sehingga air keluar dari sel penutup, turgornya turun dan stomata menutup. Timbul dan hilangnya gula ini dari sel epilog kemudian diketahui disebabkan terjadinya perubahan gula menjadi pati dan sebaliknya. Perubahan pati menjadi gula ini dipengaruhi oleh enzim fosforilase yang mereaksinya.
Enzim fosforilase ini sanggup berfungsi mensugesti reaski yang bolak – balik, yaitu mensugesti pengubahan pati menjadi gula dan gula menjadi pati. Pada dikala pati diubah menjadi glukosa, berarti terjadi perubahan dari zat tidak larut menjadi zat yang gampang larut dan berarti pula telah terjadi perubahan jumlah partikel di dalam sel penutup, sehingga sel epilog sanggup menarik air dari sel – sel sekitarnya (sel tetangga), turgornya naik dan stomata terbuka. Sebaliknya apabila glukosa diubah menjadi pati, akan terjadi pengenceran di dalam sel penutup, sehingga air dari sel epilog akan mengalir ke sel – sel sekitarnya., turgornya menurun dan stomata tertutup.
Aktivitas enzim fosforilase bergantung pada pH di dalam sel tersebut. Pati diubah menjadi glukosa oleh enzim ini pada pH 6-7. Hal ini dimungkinkan oleh adanya proses fotosintesis yang banyak pengikat CO2, sehingga pH dalm sel menjadi agak tinggi. Pada malam hari lantaran tidak ada fotosintesis, CO2 yang ada dalam seakan bereaksi dengan air menghasilkan asam karbonat yang selanjtnya akan terurai menjadi H+ dan HCO3-. Terkumpulnya proton dalam sel akan menimbulkan kondisi dalam sel menjadi lebih asam dan pHnya rendah menjadi sekitar 4-5. Pada pH 4-5 kegiatan enzim fosforilase mengubah glukosa menjadi pati kembali.
Berikut sketsa dari proses membuka dan menutupnya stomata.
BAB III
Penutup
3.1 Kesimpulan
Kesimpulan yang didapat yaitu :
- Stomata akan membuka kalau kedua sel penjaga meningkat
- Untuk mengurangi laju transpirasi tersebut stoma akan menutup
- Peristiwa membuka dan menutupnya stomata dipengaruhi oleh faktor internal dan ekternal
Daftar Pustaka
Campbell, N.A, Jane B.R, Lawrence, G.M, 2003. Biologi, Edisi Kelima-jilid 2. Penerbit Erlangga Jakarta.
Hopkins. W.G. & N.P.A. Huner. 2009. Introduction of Plant Physiology. 4th ed. London: John Wiley & Sons Inc.
Salisbury.F.B. and Ross, C. (1998) Fisiologi Tumbuhan (terjemahan) Penerbit Erlangga. Jakarta.
Sasmitamihardja, D dan Arbasyah S, 2003. Fisiologi Tumbuhan. Jurusan biologi FMIPA-ITB. Dirjen Dikti. Depdikbud : Jakarta.
Zainal Abidin (1984) Dasar Pengetahuan Ilmu Tanaman. Penerbit Angkasa. Bandung.
Sumber http://luqmanmaniabgt.blogspot.com
0 Response to "Makalah Prosedur Membuka Dan Menutupnya Stomata"
Posting Komentar