MAKALAH__FOTOMORFOGENESIS[1](1)

MAKALAH FISIOLOGI TUMBUHAN FOTOMORFOGENESIS

Disusun untuk memenuhi tugas mata kuliah Fisiologi Tumbuhan Tumbuhan yang dibimbing oleh Ir. Nugrahaningsih, M.P.

Offering H/!"# $elom%ok & "  & * #

'(hib Irma)ati '(hmad odiansyah inda Pus%itasari atna 0uryaningtya 0ari 0oli(hatul 'fifah

"#!&*+!#"!& "#!&*+!*#&"#!&*+!&"! "#!&*+!+#*"#!&*+!&-1

UNIVERSITAS NEGERI MALANG FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM JURUSAN BIOLOGI 7 November 201 KATA PENGANTAR

Puji Pu ji syuku syukurr kehadir ehadirat at Tuhan uhan Yang Maha Maha Es Esa a yang yang telah telah melim melimpah pahka kan n rahma rahmatt dan karun karuniaia-Nya Nya sehing sehingga ga peulis peulis dapat dapat menyelesaikan tugas makalah yang berjudul “Fotomorfogenesis”  dengan sebaik mungkin. Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada: 1) bu Ir. Nugrahaningsih, M.P. selaku d!sen pembimbng mata kuliah "asar lmu #ingkungan $ni%ersitas Negeri Malang yang telah membimbing penulis& ') kedua kedua !rang tua penulis penulis yang memberika memberikan n dukungan dukungan materi materi dan m!ril& () seluruh seluruh angg!ta angg!ta kel!mp!k kel!mp!k ( tiga) yang telah telah berpartisip berpartisipasi asi dalam menuntaskan makalah ini& *) selu seluru ruh h tema teman n +1 ,i!l ,i!l!g !gii kelas elas  Tahun ahun ' '1/ 1/ yang yang tela telah h membantu penulis& /) dan dan sem semua piha pihak k yang yang tida tidak k dapa dapatt peul peulis is sebu sebutk tkan an satu satu persatu. Penulis menyadari bah0a dalam penulisan ini masi belum sempur sempurna. na. leh leh kare karena na itu& itu& penuli penulis s mengha mengharap rapka kan n kritik kritik dan saran yang bersi2at membangun demi ter0ujudnya maalah yang leb lebih baik. aik. Penul enulis is juga juga berar erarap ap agar gar berm erman2aat

bagi

semua

pihak&

makal akalah ah ini ini

khususnya

di

dapat apat

kalangan

pendidikan.

Malang& (1 kt!ber '13 Penulis

BAB I PENDAHULUAN

1!1 L"#"rbe$"%"&'

Tumbuh dan berkembang meru%akan salah satu (irri makhluk hidu%. 'da%un %engertian dari %ertumbuhan adalah %roses %ertambahan 2olume, dan tinggi batang karena adanya %embelahan mitosis atau %embesaran sel. 0edangkan  %erkembangan adalah %roses menu3u kede)asaan atau ters%esialisasinya sel4sel men3adi struktur dan fungsi tertentu. Perkembangan tidak da%at dinyatakan dengan ukuran, teta%i da%at dinyatakan dengan %erubahan bentuk dan tingkat kede)asaan. Proses %ertumbuhan dan %erkembangan ditentukan oleh faktor internal 56en dan hormon7 dan fa(tor eksternal 5makanan, air, suhu, kelebaban, oksigen, (ahaya7.Pertumbuhan dan %erkembangan %ada tumbuhan dimulai dengan  %erke(ambahan bi3i. $emudian, ke(ambah berkembang men3adi tumbuhan ke(il yang sem%urna yang kemudian tumbuh membesar. 0etelah men(a%ai masa tertentu, tumbuhan akan berbunga dan menghasilkan bi3i. 0alah satu fa(tor eksternal yang sangat mem%engaruhi %ertumbuahan dan  %erkembangan tumbuhan adalah (ahaya. Dengan (ahaya tumbuhan da%at ter%a(u untuk tumbuh lebih (e%at atau tumbuh lebih lambat. 0ehingga, dalam makalah ini akan dibahas mengenai %roses fotomorfogenesis yang dialami tumbuhan karena adanya fa(tor (ahaya.

1!2 R(m()"&M")"$"*

". 8agaimana %eran sinar sebagai regulator %ada %roses %erkembangan tumbuhan 5fotomorfogenesis7 9 . '%a sa3a kelom%ok fotorese%tor %ada tumbuhan9

&. 8agaimana res%on fotorese%tor terhada% %erubahan sinar dan %engaruhnya terhada% %erkembangan tumbuhan 9

1!+ T(,("& ". Mengetahui %eran sinar sebagai regulator %ada %roses %erkembangan

tumbuhan 5fotomorfogenesis7. . Mengetahui kelom%ok fotorese%tor %ada tumbuhan. &. Mengetahui res%on fotorese%tor terhada% %erubahan  %engaruhnya terhada% %erkembangan tumbuhan.

sinar

dan

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2!1 Per"& S-&"r )eb"'"- Re'($"#or ."/" T(mb(*"& Fo#omoro'e&e)-)

Pengendalian morfogenesis oleh (ahaya disebut fotomorfogenesis. :ahaya adalah fa(tor lingkungan yang di%erlukan untuk mengendalikan %ertumbuhan dan  %erkembangan tumbuhan. 'lasan utamanya karena (ahaya menyebabkan fotosintesis. :ahaya mem%engaruhi %erkembangan dengan (ara menyebabkan fototro%isme. 'da banyak efek lain dari (ahaya yang tak berhubungan sama sekali dengan fotosintesis, sebagian besar efek ini mengendalikan )u3ud tumbuhan, artinya %erkembangan struktur atau morfogenesisnya 5a)al dari %embentukan )u3udnya atau %roses %embentukan organ yang berbeda bentuk dan fungsinya dalam melengka%i suatu indi2idu makhlukh idu%7 50alisbury dan oss."#7 Hans Mohr 5%eneliti dibidang morfogenesis7

menekankan bah)a

fotomorfogenesi smem%unyai  taha%an %enting yaitu kekhasan %ola 5sel dan  3aringan

berkembang

dan

men3adi

mam%u

bereaksi

terhada%

(ahaya7

dan%er)u3udan%ola yang berartidalam %roses tersebutberlangsung %roses yang  bergantung %ada (ahaya. Tumbuhan telah bere2olusi yang mem%unyai system fotorese%tor untuk  mendeteksi )arna, intensitas, arah dan %erioditas (ahaya 50(hafer dan Nagy. !!+7. :ahaya yang diterima oleh tumbuhan da%at mem%engaruhi metabolism tumbuhan serta %ergerakan tumbuhan. egulasi %erkembangan tumbuhan oleh (ahaya atau fotomorfogenesis adalah hal %enting bagi %erkembangan tumbuhan 5Ho%kins dam Huner . !!7. 8anyak ke3adian di ala m yang da%at kita amati yang  berkaitan %ergerakan dan regulasi suatu tumbuhan akibat adanya rangsangan (ahaya. 8agaimana tumbuhan da%at tumbuh di suatu daerah tertentu yang da%at menghasilkan %roses fotosintesis yang maksimal, hal tersebut meru%akan salah satu kasus yang berkaitan dengan %embahasan %ada bab kali ini. 0uatu sinyal lingkungan sangat %enting adalah (ahaya, kuantitas dan kualitas (aha ya yang terus menerus berubah dengan (ara mem%rediksinya, tanaman mam%u memonitor   %erubahan dan menggunakan informasi ini untuk mengarahkan %ertumbuhan

mereka, bentuk dan re%roduksi 5Ho%kins dan Huner. !!7. ;ntuk da%at menerima (ahaya maka di%erlukan rese%tor 5fotorese%tor7 bagi tumbuhan tersebut sehingga da%at mem%engaruhi fotomorfogenesis. 2!2 Fo#ore)e.#or ."/" T(mb(*"&

Menurut Ho%kins dan Huner 5!!7 untuk da%at menerima (ahaya maka di%erlukan rese%tor 5fotorese%tor7 bagi tumbuhan tersebut sehingga da%at mem%engaruhi fotomorfogenesis. 'da em%at kelas dari fotorese%tor %ada tanaman. Fitokrom menyera% (ahaya merah 57 dan (ahaya merah 3auh 5F7 dengan %an3ang gelombang 5antara ++! dan -&# nm7 dan memiliki %eran dalam ham%ir setia% taha% %erkembangan dari %erke(ambahan bi3i. :ry%to(hrome dan  %hototro%in mendeteksi dua (ahaya, biru 5*!!4*#! nm7 dan ; 0alisbury dan oss. "#

Fitokrom dan %enerima (ahaya lainnya mengatur berbagai %roses morfogenik yang bermula dari %erke(ambahan bi3i dan %erkembangan ke(ambah, serta men(a%ai %un(aknya %ada %embentukan bunga dan bi3i

 baru. Pengaruh (ahaya %ada %erke(ambahan menurut 0alisbury dan oss 5"#7 > ". Produksi klorofil ter%a(u oleh (ahaya . Pembukaan daun lembaga stomata ter%a(u oleh (ahaya, ta%i tidak terlalu nyata %ada tumbuhan monokotil 53agung7 dibandingkan dengan %ada tumbuhan dikotil 5ka(ang4ka(angan7 &. Perman3angan batang terhambat oleh (ahaya %ada kedua s%esies tersebut. 5batang 3agung men3adi lebih %endek sehingga tak tam%ak, karena terselubungi oleh seludang daun yang meruak hingga ham%ir ke dasar  tumbuhan muda tersebut7. *. Perkembangan akar ter%a(u oleh (ahaya %ada kedua s%esies tersebut. Fitokrom mengatur banyak tumbuhan untuk meres%on (ahaya 5ee(e et al . !""7. Fenomena res%on tumbuhan terhada% (ahaya da%at kita amati  %ada %ertumbuhan bi3i dan %erbungaan. Pertumbuhan bi3i sebagai  %embuktian adanya fitokrom dilakukan oleh %eneliti asal ;.0. De%artment of 'gri(ulture yang membuktikan bah)a (ahaya merah da%at mem%er(e%at germinasi bi3i sedangkan (ahaya merah43auh da%at menghambat germinasi  bi3i dengan gela% sebagai (ontrol. Dan menurut 0alisbury dan oss 5"#7 )arna (ahaya yang %aling akhir diberikanlah yang menentukan bi3i akan  berke(ambah atau tida. :ahaya merah mema(u dan (ahaya merah43auh membatalkan %ema(uan tersebut.

0umber> ee(e et al . !"" Fenomena

yang

berkaitan

dengan

fitokrom

adalah

%roses

 %erke(ambahan. Perke(ambahan bi3i dan %ertumbuhan bibit etiolasi didasarkan %ada fisiologis sederhana,hasil %engamatan menggunakan sinar  merah dan merah 3auh mem%erlihatkan res%on photoreversible 5Ho%kins dan Huner. !!7. Dan menurut ee(e et al   5!""7. $romofor dari fitokrom memiliki sifat fotore2ersible yang bertu3uan untuk men3aga kesetimbangan  %ada tumbuhan. Fotore2ersibel ini da%at membalikkan antara isomer  fitokrom tergantung %ada =at )arna yang tersedia. Fitokrom mulai beker3a  %ada saat bibit dalam keadaan gela% mulai bertumbuh. Pada keadaan gela%  bibit de)asa lebih (e%at tumbuh dikarenakan banyaknya kandungan fitokrom di dalamnya. Pfr adalah bentuk fitokrom yang memi(u banyak  tangga%an %erkembangan terhada% (ahaya. Pemisalannya Pr dalam bi3i selada terkena (ahaya merah kemudian dikon2ersi untuk Pfr, merangsang res%on seluler yang mengarah ke %erke(ambahan. $etika bi3i (ahaya merah terkena (ahaya merah43auh, Pfr diubah kembali ke Pr yang da%at menghambat %erke(ambahan 5ee(e et al . !""7. Tanaman mensintesis fitokrom sebagai Pr dan 3ika tanaman seluruhnya disim%an dalam gela%  %igmen ham%ir teta% dalam keadaan Pr. 0inar matahari banyak mengandung (ahaya merah dan (ahaya merah43auh ,ta%i kon2ersi %igmen Pfr lebih (e%at dibandingkan kon2ersi ke Pr, oleh karena itu rasio Pfr untuk Pr meningkat lebih (e%at di ba)ah sinar matahari. $etika benih yang terkena (ahaya sinar  matahari yang memadai, %roduksi dan akumulasi Pfr akan memi(u  %erke(ambahan mereka.

Fitokrom dalam bentuk Pfr ber%eran memi(u

terbentuknya en=im4en=im hidrolase se%erti amilase, li%ase dan %rotease yang berfungsi merombak molekul4molekul yang terda%at di dalam (adangan makanan men3adi molekul4molekul sederhana se%erti glukosa, asam amino, asam lemak dan gliserol yang da%at digunakan untuk memi(u  %roses %erke(ambahan dan %ertumbuhan ke(ambah 5:o%eland dan M( Donald, !!"7.

Proses %engubahan Pr yang menyera% merah men3adi merah43auh Pfr   begitu%ula %erubahannya dari Pfr men3adi Pr bergantung %ada tem%erature lingkungan. Pada tumbuhan letak fitokrom ham%ir ada di seluruh bagain tumbuhan sehingga memungkinkan %ada bagian tersebut 3uga ter3adi  %enyera%an (ahaya. Fitokrom disa3iakan se(ara luas diseluruh akar dan tunas dari kedua tumbuhan monokotil dan tumbuhan dikotil, di hi%okotil dan kotiledon, daun de)asa, %erbungaan dan buah4buahan 50(hafer dan Nagy. !!+7.

50umber> ee(e et al . !""7 0e(ara kimia, fitokrom meru%akan homodimer dari dua %oli%e%tida yang identik, masing4masing dengan bobot molekul kira4kira "! kDa 5 "-L&!. $ronenberg 5eds.7, Photomor%hogenesis in Plants. Martinus Ni3hoff, 8oston. Mao, ., hang, J.:., 0ang, J., i, ?.H. B Jang, H.?. !!#. ' ole for  'rabido%sis :ry%to(hromes and :OP" in The egulation of 0tomatal O%ening. Proc %atl "cad 'ci ('". "-!L"-#. udiger, K. "1+. )he Chromophore. Pages "-4&* in .C. $endri(k and 6.H.M. 0alisbury dan oss. "#. Fisiologi)umbuhan. 8andung> IT8 0(hafer, C. B 8o)ler, :. !!. Phyto(hrome4Mediated Photo%er(e%tion and 0ignal Transdu(tion in Higher Plants. $*#+ Reports &5""7>"!*4"!*1. 0(hafer,C dan Nagy,F. !!+.  Photomorphogenesis in Plants and #acteria rd  $dition - Function and 'ignal )randuction *echanism . Dordre(ht > 0%ringer. 0mith, H. !!!. Phyto(hromes and ight 0ignal Per(e%tion by Plants4an Cmerging 0ynthesis. %ature *!->#1#4#".