Jumat, 03 Agustus 2012

faktor yang mempengaruhi pertumbuhan tanaman


Faktor Lingkungan Yang Mempengaruhi Pertumbuhan Tanaman

BAB I
(PENDAHULUAN)
            Dalam usaha budidaya harus diketahui faktor-faktor yang mempengaruhi pertumbuhan tanaman secara ekologi, baik faktor biotik dan abiotik di lingkungan tumbuh tanaman tersebut. Faktor biotik adalah faktor hidup yang meliputi semua makhluk hidup di bumi, baik tumbuhan maupun hewan. Faktor abiotik, yaitu terdiri dari benda-benda mati seperti air, tanah, udara, cahaya, matahari dan sebagainya. Dalam ekosistem, tumbuhan berperan sebagai produsen, hewan berperan sebagai konsumen, dan mikroorganisme berperan sebagai dekomposer. Tanaman dalam kondisi alamiah maupun dibudidayakan dengan pertanian seringkali mengalami stres akibat kondisi lingkungan (environmental stresses). Stres biasanya didefinisikan sebagai faktor luar yang tidak menguntungkan yang berpengaruh terhadap tanaman.
            Pertumbuhan tanaman dapat dipengaruhi dalam berbagai cara oleh lingkungan. Kondisi lingkungan yang sesuai selama pertumbuhan akan merangsang tanaman untuk berbunga dan menghasilkan benih. Kebanyakan speises tidak akan memasuki masa reproduktif jika pertumbuhan vegetatifnya belum selesai dan belum mencapai tahapan yang matang untuk berbunga. Pertumbuhan suatu tanaman yang diproduksi akan selalu dipengaruhi oleh faktor dalam maupun faktor luar dari tanaman itu sendiri. Faktor dalam dari taman itu adalah genetika dari tanaman tersebut yang terekspresikan melalui pertumbuhan sehingga diperoleh hasil, sedangkan faktor luarnya adalah faktor biotic maupun abiotik yang meliputi unsur – unsur yang menjadi pengaruh pada kualitas dan kuantitas produksi alam, antara lain iklim, curah hujan, kelembaban, intensitas cahaya, kesuburan tanah, serta ada tidaknya hama dan penyakit. Oleh sebab itu, mengetahui faktor yang berpengaruh terhadap pertumbuhan tanaman tentunya menjadi sangat bermanfaat. Untuk dapat memanfaatkan unsur – unsur tersebut secara optimal maka perlu adanya perlakuan khusus pada tanaman tersebut, antara lain pengolahan tanah, pemilihan bibit atau varietas unggul, pengaturan kebutuhan benih pada petak, pengaturan jarak tanam, pengaturan pemupukan, pengaturan air irigasi, pengendalian hama dan penyakit, hingga akhirnya diperoleh hasil panen atau produksi pertanian.



BAB II
(ISI)
Faktor lingkungan yang mempengaruhi pertumbuhan tanaman dibedakan menjadi dua, yaitu faktor biotic dan abiotik :
1.      Faktor Abiotik
            Faktor abiotic yang berpengaruh terhadap pertumbuhan tanaman yaitu iklim (unsur – unsur iklim seperti cahaya, angin, kelembaban, dan suhu), tanah, air, nutrisi dan ruang.
a.       Iklim
Faktor iklim sangat menentukan pertumbuhan dan produksi tanaman. Apabila tanaman ditanam di luar daerah iklimnya, maka produktivitasnya sering kali tidak sesuai dengan yang diharapkan. Dalam usaha pertanian, umumnya disesuaikan dengan kondisi iklim setempat. Junghuhn mengklasifikasi daerah iklim di Pulau Jawa secara vertikal sesuai dengan kehidupan tumbuh-tumbuhan. Pembagian daerah iklim tersebut adalah:
-          Daerah panas/tropis
Tinggi tempat : 0 – 600 m dari permukaan laut.
Suhu                : 26,3o C – 22o C.
Tanaman          : padi, jagung, kopi, tembakau, tebu, karet, kelapa, coklat.
-          Daerah sedang
Tinggi tempat : 600 m – 1500 m dari permukaan laut.
Suhu                : 22 o C – 17,1 o C.
Tanaman          : padi, tembakau, teh, kopi, coklat, kina, sayur-sayuran.
-          Daerah sejuk
Tinggi tempat : 1500 – 2500 m dari permukaan laut.
Suhu                : 17,1 o C – 11,1 o C.
Tanaman          : kopi, teh, kina, sayur-sayuran.
-          Daerah dingin
Tinggi tempat : lebih dari 2500 m dari permukaan laut.
Suhu                : 11,1 o C – 6,2 o C.
Tanaman          : Tidak ada tanaman budidaya.
Unsur – unsur iklim yang berpengaruh terhadap pertumbuhan tanaman yaitu suhu, cahaya, angin, dan kelembaban udara.
Ø  Cahaya
Cahaya merupakan faktor utama sebagai energi dalam fotosintesis, untuk menghasilkan energi. Kekurangan cahaya akan mengganggu proses fotosintesis dan pertumbuhan, meskipun kebutuhan cahaya tergantung pada jenis tumbuhan. Kekurangan cahaya pada saat pertumbuhan berlangsung akan menimbulkan gejala etiolasi, dimana dimana batang kecambah akan tumbuh lebih cepat namun lemah dan  daunnya berukuran lebih kecil, tipis, pucat.
Pengaruh cahaya bukan hanya tergantung kepada fotosintesis (kuat penyinaran) saja, namun ada faktor lain yang terdapat pada cahaya, yaitu berkaitan dengan panjang gelombangnya. Penelitian yang dilakukan oleh Hendrick & Berthwick pada tahun 1984, menunjukan cahaya yang berpengaruh terhadap pertumbuhan adalah pada spectrum merah dengan panjang gelombang 660nm.
Percobaan dengan menggunakan spectrum infra merah dengan panjang gelombang 730nm memberikan pengaruh yang berlawanan. Substansi yang merspon spectrum cahaya adalah fitakram suatu protein warna pada tumbuhan yang mengandung susunan atom khusus yang mengabsorpsi cahaya.



Ø  Suhu
Suhu berpengaruh terhadap fisiologi tumbuhan antara lain  bukaan stomata, laju transpirasi, laju penyerapan air dan nutrisi, fotosintesis, dan respirasi. Suhu yang terlalu tinggi atau terlalu rendah akan menghambat proses pertumbuhan. Fotosintesis pada tumbuhan biasanya terjadi di daun, batang, atau bagian lain tanaman. Suhu optimum (15°C hingga 30°C) merupakan suhu yang paling baik untuk pertumbuhan. Suhu minimum (± 10°C) merupakan suhu terendah di mana tumbuhan masih dapat tumbuh. Suhu maksimum (30°C hingga 38°C) merupakan suhu tertinggi dimana tumbuhan masih dapat tumbuh.  Peningkatan suhu sampai titik optimum akan diikuti oleh peningkatan proses di atas
Setelah melewati titik optimum, proses tersebut mulai dihambat: baik secara fisik maupun kimia, menurunnya aktifitas enzim (enzim terdegradasi)
Peningkatan suhu disekitar iklim mikro tanaman akan menyebabkan cepat hilangnya kandungan lengas tanah
Peranan suhu kaitannya dengan kehilangan lengas tanah melewati mekanisme transpirasi dan evaporasi
Peningkatan suhu terutama suhu tanah dan iklim mikro di sekitar tajuk tanaman akan mempercepat kehilangan lengas tanah terutama pada musim kemarau. Pada musim kemarau, peningkatan suhu iklim mikro tanaman berpengaruh negatif terhadap pertumbuhan dan perkembangan tanaman terutama pada daerah yang lengas tanahnya terbatas.
Meningkatnya konsentrasi CO2 diatmosfer sebenarnya berdampak positif terhadap proses fisiologis tanaman, tetapi pengaruh positif CO2 dihilangkan oleh peningkatan suhu atmosfer yang cenderung berdampak negatif terhadap proses fisiologis tersebut
Pengaruh positif peningkatan CO2 atmosfer : merangsang proses fotosintesis, meningkatkan pertumbuhan tanaman dan produktivitas pertanian tanpa diikuti oleh peningkatan kebutuhan air (transpirasi).
Pengaruh negatif peningkatan CO2: meningkatnya suhu iklim global, berdampak pada peningkatan respirasi, menurunkan produktifitas tanaman. Peningkatan suhu menghilangkan pengaruh positif dari peningkatan CO2.
Ø  Angin
Angin merupakan unsur penting bagi tanaman, karena angin dapat mengatur penguapan atau temperature, membantu penyerbukan (lebih – lebih penyerbukan silang), membawa uap air sehingga udara panas menjadi sejuk, dan membawa gas – gas yang sangat dibutuhkan oleh tanaman. Hal – hal tersebut ditinjau dari keuntungannya, tetapi dari segi kerugiannya adalah tanaman bisa terbkar karena angin, penyerbukan karena angin bijinya tidak bisa menjadi murni sehingga tanaman perlu diisolasi, dapat menyebarluaskan gulma, membawa serangga tertentu kemana mana, dan angin yang kencang dapat merebahkan tanaman. Salah satu jalan untuk mengatasi pengaruh buruk angin, ialah dengan jalan menanam pohon penahan angin yang dapat menjamin perlindungan sejauh 15 – 20 kali tinggi pohon perlindung. Misalnya tinggi pohon 10 meter, tanaman sejauh 150 – 200 meter dapat dilindungi sehingga memperlambat kecepatan angin. Angin dengan kecepatan 4 – 5 sampai 6 -7 m / sec sudah tidak mampu untuk merobohkan tanaman. Angin mempengaruhi transpirasi dengan bergeraknya uap air disekitar tanaman, sehingga memberikan kesempatan terjadinya penguapan lebih lanjut. Situasi ini merupakan tekanan yang kuat bagi keseimbangan air, meskipun jumlah air dalam tanah cukup banyak. Pertumbuhan vertical akan terbatas sesuai dengan kemampuan mengisap dan mentransformasikan air ke atas untuk mengimbangi transpirasi yang cepat, hasilnya mungkin akan membentuk tanaman yang kerdil.
Ø  Kelembaban
Kelembapan ada kaitannya dengan laju transpirasi melalui daun karena transpirasi akan terkait dengan laju pengangkutan air dan unsur hara terlarut. Bila kondisi lembap dapat dipertahankan maka banyak air yang diserap tumbuhan dan lebih sedikit yang diuapkan. Kondisi ini mendukung aktivitas pemanjangan sel sehingga sel-sel lebih cepat mencapai ukuran maksimum dan tumbuh bertambah besar. Pada kondisi ini, faktor kehilangan air sangat kecil karena transpirasi yang kurang. Adapun untuk mengatasi kelebihan air, tumbuhan beradaptasi dengan memiliki permukaan helaian daun yang lebar. Untuk pemecahan senyawa bermolekul besar (saat respirasi) agar menghasilkan energi yang diperlukan pada proses pertumbuhan dan perkembangannya.
b.      Tanah
Terdapat 3 fungsi tanah yang primer terhadap tanaman, yaitu :
-          Memberikan unsure-unsur mineral, melayaninya baik sebagai medium pertukaran maupun sebagai tempet persediaan.
-          Meberikan air dan melayaninya sebagai reservoir
-          Melayani tanaman sebagai tempat berpegang dan bertumpu untuk tegak
Tanah merupakan sumber utama zat hara untuk tanaman dan tempat sejumlah perubahan penting dalam sikls pangan.susunan anorganik dalam tanah yang dibentuk dari pelapukan padas dan pengkristalan mineral-mineral. Dapat digolongkan pada liat,debu, pasir dan kerikil.komponen tambahan yang sangat penting adalah bahan organic yang disebut humus. Kaitan hubungan tekstur dan struktur tanah terhadap pertumbuhan tanaman sangat erat. Ada hubungan timbal balik antara komponen satu dengan komponen yang lainnya. Pertumbuhan tanaman dapat dipengaruhi oleh tekstur dan struktur tanah. Dalam keadaan tanah yang memiliki tekstur yang dominan pasir, maka daya ikat tanah terhadap air serta bahan organik lainnya kecil. Tanah dengan tekstur dominan pasir ini cenderung mudah melepas unsur-unsur hara yang dibutuhkan tanaman. Dalam keadaan tanah seperti ini, pertumbuhan akar tanaman akan berkembang dengan baik. Akar mudah untuk melakukan penetrasi ke dalam tanah. Drainase dan aerasi pada tekstur tanah dominan berpasir ini cukup baik, namun tekstur tanah ini cenderung mudah melepas unsur-unsur hara yang dibutuhkan tanaman. Tanaman akan sulit mendapatkan unsur hara, dan pertumbuhan tanaman akan terganggu. Dalam keadaan tanah yang dominan liat, akar pada tanaman akan sulit untuk melakukan penetrasi karena keadaan lingkungan tanah yang lengket pada saat basah dan mengeras pada saat kering. Drainase dan aerasi buruk, sehingga pertukaran udara maupun masuknya unsur hara pada akar tanaman akan terganggu. Pada keadaan basah, tanaman sulit mengikat gas-gas yang berguna bagi proses fisiologi karena pori-pori tanah yang kecil tergenang oleh air (kecuali tanaman padi yang mampu beradaptasi di lingkungan yang tergenang air). Air pada tanah dominan liat ini tidak mudah hilang. Tanaman dapat mengalami kematian, karena kurangnya unsur-unsur yang dibutuhkan tanaman untuk melakukan proses-proses fisiologis yang semestinya. Untuk pertumbuhan tanaman yang baik, tanah  dengan aerasi, drainase, serta kemampuan menyimpan air maupun unsur hara yang baik harus memiliki komponen pasir, debu, dan liat yang seimbang. Sehingga tanaman mampu tumbuh dalam keadaan yang optimal. Selain tekstur tanah, faktor lain yang memiliki kaitan yang erat dengan pertumbuhan tanaman adalah struktur tanah. Pada struktur tanah, terdapat berbagai macam komponen yang dapat mempengaruhi tumbuhnya suatu tanaman. Tanah mengandung berbagai macam unsur-unsur makro maupun mikro yang berguna bagi tanaman. Dengan struktur tanah yang mantap (terdapat bahan organik yang cukup, mikroorganisme yang menguntungkan satu sama lain, dan pori-pori tanah cukup baik), maka aerasi (pertukaran O2, CO2, maupun gas-gas lainnya di dalam tanah) akan mampu mencukupi kebutuhan tanaman terhadap unsur-unsur tersebut. Sehingga, tanaman mampu melakukan proses metabolisme dengan baik. Pertumbuhan tanaman juga dipengaruhi oleh agregat tanah (daya ikat antara partikel-partikel dalam tanah).
c.       Air
Di dalam tanah keberadaan air sangat diperlukan oleh tanaman yang harus tersedia untuk mencukupi kebutuhan untuk evapotranspirasi dan sebagai pelarut, bersama-sama dengan hara terlarut membentuk larutan tanah yang akan diserap oleh akar tanaman.
Dalam Buckman and Brady (1982) disebutkan bahwa keberadaan air berdasarkan klasifikasi biologi air di dalam tanah ada tiga bentuk yaitu : air kelebihan, air tersedia dan air tidak tersedia. Pada umumnya kelebihan air yang terikat pada kapasitas lapangan tidak menguntungkan tanaman tingkat tinggi. Bila terlalu banyak air, keadaannya merugikan pertumbuhan dan menjadi lebih buruk ketika mencapai titik jenuh. Pengaruh buruk yang lain dari kelebihan air adalah terlindinya unsur hara bersama gerakan air tersebut ke bawah. Pada tanah yang bertekstur halus, hal ini mungkin hanya perpindahan unsur hara ke lapisan yang lebih bawah dan tidak terlalu dalam sehingga masih dapat diserap oleh akar tanaman.
Air merupakan pembatas pertumbuhan tanaman karena jika jumlahnya terlalu banyak menimbulkan genangan dan menyebabkan cekaman aerasi sedangkan jika jumlahnya sedikit sering menimbulkan cekaman kekeringan.
d.      Ruang
Hasil analisis statistika pengujian pengaturan jarak tanam, populasi dan pengolahan tanah memperlihatkan bahwa perlakuan pengolahan tanah berpengaruh sangat nyata terhadap parameter pertumbuhan dan produksi tanaman. Perlakuan populasi berpengaruh nyata sampai sangat nyata. Perlakuan pemupukan dan interaksi antara ketiganya berpengaruh tidak nyata. Salah satu bentuk interaksi antara satu populasi dengan populasi lain atau antara satu individu dengan individu lain adalah bersifat persaingan (kompetisi). Persaingan terjadi bila kedua individu mempunyai kebutuhan sarana pertumbuhan yang sama sedangkan lingkungan tidak menyediakan kebutuhan tersebut dalam jumlah yang cukup. Persaingan ini akan berakibat negatif atau menghambat pertumbuhan individu-individu yang terlibat. Persaingan dapat terjadi diantara sesama jenis atau antar spesies yang sama (intraspesific competition), dan dapat pula terjadi diantara jenis-jenis yang berbeda (interspesific competition). Persaingan sesama jenis pada umumnya terjadi lebih awal dan menimbulkan pengaruh yang lebih buruk dibandingkan persaingan yang terjadi antar jenis yang berbeda. Sarana pertumbuhan yang sering menjadi pembatas dan menyebabkan terjadinya persaingan diantaranya air, cahaya, nutrisi dan ruang. Ruang merupakan factor yang penting dalam persaingan antar spesies karena ruang sebagai tempat hidup dan sumber nutrisi bagi tumbuhan. Ruang yang besar dapat menyebabkan tingginya tingkat persaingan. Faktor utama yang memengaruhi persaingan antar jenis tanaman yang sama diantaranya adalah kerapatan.

Pengaruh kerapatan tanaman terhadap diameter dan tinggi tanaman yaitu semakin besar kerapatan tanaman maka semakin kecil diameter dan tinggi tanaman dan semakin kecil kerapatan tanaman maka semakin besar diameter dan tinggi tanaman yang ada. Hal ini disebabkan karena kerapatan yang besar berarti jumlah tanaman sejenis banyak tumbuh di ruang sempit, saling berkompetisi untuk mendapatkan air, dan nutrisi yang jumlahnya terbatas. Oleh karena itu diameter batang dan tinggi tanaman tidak dapat tumbuh . Begitupun sebaliknya, jika kerapatan kecil maka air dan nutrisi yang tersedia akan semakin besar dan kesempatan tanaman untuk menyerap air dan nutrisi semakin besar, sehingga diameter batang dan tinggi tanaman bisa tumbuh secara maksimal. Pengaruh kerapatan tanaman terhadap pertumbuhan akar dan tajuk yaitu semakin besar kerapatan tanaman, pertumbuhan akar dan tajuk tanaman  akan semakin kecil karena factor nutrisi dan air akan diperebutkan oleh banyak tanaman yang sejenis.
e.       Nutrisi
Nutrisi terdiri atas unsur-unsur atau senyawa-senyawa kimia sebagai sumber energi dan sumber materi untuk sintesis berbagai komponen sel yang diperlukan selama pertumbuhan. Nutrisi umumnya diambil dari dalam tanah dalam bentuk ion dan kation, sebagian lagi diambil dari udara. Unsur-unsur yang dibutuhkan dalam jumlah yang banyak disebut unsur makro (C, H, O, N, P, K, S, Ca, Fe, Mg). Adapun unsur-unsur yang dibutuhkan dalam jumlah sedikit disebut unsur mikro (B, Mn, Mo, Zn, Cu, Cl). Jika salah satu kebutuhan unsur-unsur tersebut tidak terpenuhi, akan mengakibatkan kekurangan unsur yang disebut defisiensi.  Defisiensi mengakibatkan pertumbuhan menjadi terhambat.
2.      Faktor Biotik
Faktor biotic yang mempengaruhi pertumbuhan tanaman yaitu makhluk hidup, seperti serangga di mana serangga ada yang bersifat merugikan seperti hama, bakteri, penyakit, gulma, annelida seperti cacing tanah.
a.       Serangga
Serangga adalah organisme yang mendominasi rantai dan jejaring makanan dihampir semua jenis ekosistem. Serangga merupakan salah satu komponen yang terdapat di dalam ekosistem yang mempunyai peran yang tidak dapat dianggap kecil, sebab kehadirannya mempumyai arti banyak bagi komponen lainnya, terutama bagi tumbuhan dan organisme lainnya. Kelimpahan serangga dimuka bumi mencapai 80 persen dari total kelimpahan organisme lain. Sampai saat ini, lebih dari 1 juta spesies serangga baik serangga darat maupun serangga yang hidup di air telah berhasil diidentifikasi, dan para ahli yakin bahwa masih banyak spesies serangga yang belum diidentifikasi. Melihat hal-hal tersebut, kita dapat menduga bahwa serangga mempunyai peran ekologis dan ekonomis yang amat penting. Secara ekologis, serangga berperan sebagai komponen rantai makanan sebagai herbivora, karnivora, pengurai dan penyerbuk. Sementara itu, serangga dapat menjadi hama, musuh alami, atau vektor penyakit tanaman, binatang, dan manusia. Sebagian besar serangga adalah pemakan tumbuhan, dan menjadi serangga yang merugikan atau biasa disebut hama. Banyak jenis ulat (larva kupu-kupu dan ngengat) menjadi hama penting pada tanaman, misalnya belalang Locusta migratoria adalah pemangsa rakus hampir segala jenis tumbuhan yang mereka temui disepanjang jalan yang mereka lalui, Sexava sp. dan Aspidiotus destructor yang menyerang tanaman perkebunan kelapa, dan banyak jenis yang lain. Secara ekologis, serangga herbivora dapat berperan sebagai pengontrol kelimpahan tumbuhan. Pada beberapa kasus, serangga herbivora dimanfaatkan untuk mengendalikan pertumbuhan tumbuhan pengganggu (gulma). Lalat gall Procecidochares connexa misalnya, digunakan untuk mengendalikan gulma siam (Ewusie, 1990). Serangga juga berperan sebagai pemakan daging (karnivora), ada yang bersifat menguntungkan yang sering kita kenal dengan musuh alami yaitu serangga yang berperan sebagai predator dan parasitoid. Misalnya semut rangrang adalah pemangsa banyak jenis ulat dan larva dari berbagai penggerek. Chilocorus yang merupakan kumbang kubah (Coleoptera : Coccinellidae) yang memangsa Aspidiotus destructor pada tanaman  perkebunan kelapa. Musuh alami tersebut akan mengontrol kelimpahan serangga inang atau mangsanya, sehingga selalu berkisar pada ambang yang normal. Banyaknya pemangsaan dan parasitisme yang dilakukan serangga terhadap hama dalam lingkungannya cenderung untuk membatasi berlimpahnya spesies tertentu, sehingga mempersulit banyak spesies untuk menambah kerapatannya (Ewusie, 1990). Serangga pengurai mempunyai peran penting di alam. Misalnya, rayap dapat menghancurkan dan menguraikan kayu dan bahan-bahan dari tumbuhan dengan bantuan protozoa dan bakteri pemecah selulosa di dalam usus belakangnya, sehingga membantu mengubah sampah tumbuhan menjadi bahan-bahan yang dapat digunakan kembali, baik oleh si rayap sendiri maupun oleh tanah sebagai bahan penyubur. Beberapa contoh bakteri simbion pemecah selulosa pada rayap adalah bakteri fakultatif Serratia marcescens, Enterobacter aerogens, Enterobacter cloacae, dan Citrobacter farmeri yang menghuni usus belakang rayap spesies Coptotermes formosanus (famili Rhinotermitidae) dan berperan memecah selulosa, hemiselulosa dan menambat nitrogen. Sementara itu, protozoa simbion yang hidup pada usus rayap C. formosanus, misalnya Pseudotrichonympha grassi, Holomastigotoides hartmanni, dan Spirotricho. Sementara itu, bakteri Bacillus cereus ditemukan pada usus kecoa Blaberus giganteus pemakan kayu. Aktivitas rayap membuat sarang di dalam tanah juga membantu menggemburkan tanah, sehingga pertukaran udara di dalam tanah menjadi lebih baik. Proses penyerbukan pada tumbuhan oleh serangga disebut entomofili. Hubungan antara serangga penyerbuk dengan tumbuhan yang diserbukinya kadang-kadang sangat erat (bersifat obligat). Bersifat obligat maksudnya imago serangga berperan sebagai penyerbuk namun stadia larva serangga berperan sebagai herbivora pada tanaman yang diserbukinya. Selain itu ada juga serangga penyerbuk yang bersifat fakultatif, yaitu serangga yang tidak mempunyai hubungan yang khas, maksudnya serangga imago hanya sebagai penyerbuk, sedangkan stadia lain dari serangga tersebut tidak sebagai herbivora pada tanaman yang diserbukinya. Contoh dari serangga penyerbuk yang bersifat fakultatif adalah lebah atau tawon. Perhatikan pada saat lebah madu mengunjungi bunga. Lebah madu sangat berperan aktif dalam proses penyerbukan bunga sambil mencari cairan madu (nektar), mereka juga mengumpulkan serbuk sari disekujur tubuhnya. Serbuk sari inilah yang secara tidak sengaja akan menempel pada putik bunga lain yang dikunjunginya, sehingga terjadilah penyerbukan, sehingga jika disuatu areal tanaman budidaya ditemukan serangga ini maka memungkinkan sekali untuk membantu penyerbukan tanaman budidaya.
b.      Bakteri
Bakteri berperan dalam siklus nitrogen, seperti bakteri nitrifikasi. Bakteri nitrifikasi adalah kelompok bakteri yang mampu menyusun senyawa nitrat dari senyawa amonia yang pada umumnya berlangsung secara aerob di dalam tanah. Kelompok bakteri ini bersifat kemolitotrof. Nitrifikasi terdiri atas dua tahap yaitu nitritasi (oksidasi amonia (NH4) menjadi nitrit (NO2-)) dan nitratasi (oksidasi senyawa nitrit menjadi nitrat (NO3)).  Dalam bidang pertanian, nitrifikasi sangat menguntungkan karena menghasilkan senyawa yang diperlukan oleh tanaman yaitu nitrat. Setelah reaksi nitrifikasi selesai, akan terjadi proses dinitrifikasi yang dilakukan oleh bakteri denitrifikasi. Denitrifikasi sendiri merupakan reduksi anaerobik senyawa nitrat menjadi nitrogen bebas (N2) yang lebih mudah diserap dan dimetabolisme oleh berbagai makhluk hidup. Contoh bakteri yang mampu melakukan metabolisme ini adalah Pseudomonas stutzeri, Pseudomonas aeruginosa, and Paracoccus denitrificans. Di samping itu, reaksi ini juga menghasilkan nitrogen dalam bentuk lain, seperti dinitrogen oksida (N2O).  Senyawa tersebut tidak hanya dapat berperan penting bagi hidup berbagai organisme, tetapi juga dapat berperan dalam fenomena hujan asam dan rusaknya ozon. Senyawa N2O akan dioksidasi menjadi senyawa NO dan selanjutnya bereaksi dengan ozon (O3) membentuk NO2- yang akan kembali ke bumi dalam bentuk hujan asam (HNO2). Di bidang pertanian dikenal adanya suatu kelompok bakteri yang mampu bersimbiosis dengan akar tanaman atau hidup bebas di tanah untuk membantu penyuburan tanah.  Kelompok bakteri ini dikenal dengan istilah bakteri pengikat nitrogen atau singkatnya bakteri nitrogen. Bakteri nitrogen adalah kelompok bakteri yang mampu mengikat nitrogen (terutaman N2) bebas di udara dan mereduksinya menjadi senyawa amonia (NH4) dan ion nitrat (NO3-) oleh bantuan enzim nitrogenase. Kelompok bakteri ini biasanya bersimbiosis dengan tanaman kacang-kacangan dan polong untuk membentuk suatu simbiosis mutualisme berupa nodul atau bintil akar untuk mengikat nitrogen bebas di udara yang pada umumnya tidak dapat digunakan secara langsung oleh kebanyakan organisme.  Secara umum, kelompok bakteri ini dikenal dengan istilah rhizobia, termasuk di dalamnya genus bakteri Rhizobium, Bradyrhizobium, Mesorhizobium, Photorhizobium, dan Sinorhizobium. Contoh bakteri nitrogen yang hidup bersimbiosis dengan tanaman polong-polongan yaitu Rhizobium leguminosarum, yang hidup di akar membentuk nodul atau bintil-bintil akar.
c.       Penyakit
Gangguan terhadap tanaman telah terjadi sejak berabad-abad lamanya. Dalam sejarah telah tercatat berbagai kejadian yang telah mempengaruhi perekonomian negara seperti antara lain.
•     Penyakit daun kentang (Phytophtora infestans) di Irlandia pada pertengahan abad ke 19.
•     Penyakit karat daun kopi (Hemileia vastatrix) di Srilangka, Indonesia dan negara-negara sekitarnya pada akhir abad ke 19
•     Penyakit cacar daun teh (Exobasidium vexans) di India, Srilangka, Indonesia dan negara-negara disekitarnya pada pertengahan abad ke 20
•     Penyakit denegerasi pada jeruk yang lebih terkenal dengan CPVD pada tahun 1950-an.
Selain itu masih banyak lagi penyakit yang menjadi bahaya potensial diwaktu yang akan datang biak yang sekarang sudah berada di negara lain dan belum rnasuk ke Indonesia atau sudah berada di negara kita, tapi rnasih tergolong penyakit yang belum mempunyai arti ekonomi penting. Gangguan tersebut akan masih terasa jika digunakan kultivar tanaman tertentu secara luas dengan teknologi maju. Banyak diantara kultivar tanaman yang dapat berproduksi tinggi tidak tahan terhadap penyakit-penyakit penting. Atau walaupun dapat diketemukan kultivar yang tahan hanya terbatas terhadap satu atau beberapa macam penyakit saja sedangkan sering terjadi, satu macam tanaman dapat terganggu pertumbuhannya oleh berbagai macam penyakit. Gangguan penyakit tidak. saja terbatas di pertanaman, tetapi terdapat pula diternpat penyimpanan, ditempat pemasaran dan sebagainya. Jadi akan sangat berbahaya sekali usaha peningkatan produksi pertanian, tidak memperhatikan terhadap kemungkinan adanya gangguan oleh penyakit tumbuhan.
Menurut taksiran kasar di Amerika Serikat kehilangan hasil bahan makanan oleh gangguan penyakit berkisar sekitar 6 - 20 persen. Sebagai contoh dapat dikemukakan taksiran kerugian pada tahun 1965 oleh penyakit di Amerika Serikat setiap tahunnya untuk berbagai komoditi pangan sebagai berikut:
-          Kentang          24%
-          Gandum          28%
-          Buah-buahan   30%
-          Jagung 15%
-          Kacang-kacangan        22%
-          Bunga-bungaan           15%
-          Tebu    14%
-          Padi     6%
Khusus mengenai penyakit padi yang banyak merugikan di Amerika Serikat ialah cendawan Piricularia oryzae kemudian menyusul busuk akar yang disebabkan oleh berbagai patogen, Helminthosporium oryzae, Coshiobolus miyabeanus, Cercospora oryzae, Leptospaeria salvini, Rhizoctonia oryzae, dan sebagainya.
Untuk negara-negara Asia termasuk Indonesia besarnya kerugian produksi padi oleh gangguan hama, penyakit dan tanaman pengganggu keseluruhannya berjumlah sekitar 57 persen sedangkan kerugian oleh penyakit sendiri sebesar 10 persen. Diantara negara Asia hanya Jepang yang telah dapat menekan kerugian oleh gangguan tersebut hingga 13 persen termasuk kerugian oleh penyakit sendiri sebesar 4 persen.
Jika keadaan lingkungan memungkinkan untuk perkembangan penyakit, maka kerugian akan lebih besar lagi sehingga dapat menggagalkan panen. Banyaknya kerugian karena penyakit ini disebabkan antara lain, karena kemungkinan penggunaan benih yang kurang baik, pemeliharaan tanaman yang tidak memadai, cara penyimpanan dan pengangkutan ying kurang sempurna, serta kurangnya usaha penanggulangan penyakit. Akibat dari kerugian penyakit tumbuhan tersebut tidak saja mempengaruhi bidang ekonomi, tapi jika menyangkut kepentingan masyarakat luas akan mengakibatkan ketenteraman hidupnya terganggu. Dengan demikian perlu selalu diperhatikan terhadap kemungkinan terjadinya gangguan dibidang produksi pertanian termasuk gangguan yang disebabkan oleh penyakit tumbuhan.
d.      Gulma
Gulma adalah tumbuhan yang kehadirannya tidak diinginkan pada lahan pertanian karena menurunkan hasil yang bisa dicapai oleh tanaman produksi. Batasan gulma bersifat teknis dan plastis. Teknis, karena berkait dengan proses produksi suatu tanaman pertanian. Keberadaan gulma menurunkan hasil karena mengganggu pertumbuhan tanaman produksi melalui kompetisi. Plastis, karena batasan ini tidak mengikat suatu spesies tumbuhan. Pada tingkat tertentu, tanaman berguna dapat menjadi gulma. Sebaliknya, tumbuhan yang biasanya dianggap gulma dapat pula dianggap tidak mengganggu. Contoh, kedelai yang tumbuh di sela-sela pertanaman monokultur jagung dapat dianggap sebagai gulma, namun pada sistem tumpang sari keduanya merupakan tanaman utama. Meskipun demikian, beberapa jenis tumbuhan dikenal sebagai gulma utama, seperti teki dan alang-alang. Gulma secara langsung maupun tidak langsung merugikan tanaman budidaya. Pengenalan suatu jenis gulma dapat dilakukan dengan melihat keadaan morfologinya, habitatnya, dan bentuk pertumbuhanya. Berdasarkan keadaan morfologinya, dikenal gilma rerumputan (grasses), teki-tekian (sedges), dan berdaun lebar (board leaf). Golongan gulma rurumputan kebanyakan berasal dari famili gramineae (poaceae). Ukuran gulma golongan rerumputan bervariasi, ada yang tegak, menjalar, hidup semusim, atau tahunan. Batangnya disebut culms, terbagi menjadi ruas dengan buku-buku yang terdapat antara ruas. Batang tumbuh bergantian pada dua buku pada setiap antara ruas daun terdiri dari dua bagian yaitu pelepah daun dan helaian daun., contoh gulama rerumputan Panicium repens, Eleusine indica, Axonopus compressus dan masih banyak lagi. Golongan teki-tekian kebanykan berasal dari famili Cyperaceae. Golongan ini dari penampakanya hampir mirip dengan golongan rerumputan, bedanya terletak pada bentuk batangnya. Batang dari golongan teki-tekian berbentuk segitiga. Selain itu golongan teki-tekian tidak memiliki umbi atau akar ramping di dalam tanah. Contoh golongan teki-tekian: Cyprus rotundus, Cyprus compresus. Golongan gulma berdaun lebar antara lain: Mikania spp, Ageratum conyzoides, Euparotum odorotum. Berdaarkan habita tunbuhanya, dikenal gulma darat, dan gulma air. Gulma darat merupakan gulma yang hidu didarat, dapat merupakan gulma yang hidup setahun, dua tahun, atau tahunan (tidak terbatas). Penyebaranya dapat melalui biji atau dengan cara vegetatif. Contoh gulma darat diantaranya Agerathum conyzoides, Digitaria spp, Imperata cylindrical, Amaranthus spinosus. Gulma air merupakan gulama yang hidupnya berada di air. Jenis gulma air dibedakan menjadi tiga, yaitu gulma air yang hidupnya terapung dipermukaan air (Eichhorina crassipes, Silvinia) spp, gulma air yang tenggelam di dalam air (Ceratophylium demersum), dan gulma air yang timbul ke permukaan tumbuh dari dasar (Nymphae sp, Sagitaria spp).
e.       Cacing Tanah
Cacing tanah mampu menghasilkan pupuk organik yang terbukti dapat memperbaiki kondisi tanah sehingga lahan menjadi subur dan menjadikan tanaman lebih produktif. Cacing tanah (Lumbricus rubellus) sering disebut “perut bumi” karena semua mikroorganisme menguntungkan ada di perut cacing tanah. Karenanya, cacing tanah berperan penting dalam mempercepat proses pelapukan bahan organik sisa. Dengan kemampuannya memakan bahan organik seberat badannya sendiri setiap 24 jam, cacing tanah mampu mengubah semua bentuk bahan organik menjadi tanah subur. Kemampuan inilah yang dimanfaatkan petani untuk memperbaiki kesuburan lahan pertaniannya. Cacing juga dapat membuat tanah menjadi lebih gembur sehingga aerase serta draenase dalam tanah menjadi lebih baik.

BAB III
(KESIMPULAN)
1.      Faktor yang mempengaruhi pertumbuhan tanaman dibedakan menjadi dua, yaitu faktor biotic dan abiotik.
2.      Faktor biotic yaitu makhluk hidup seperti
-          serangga, di mana serangga ada yang bersifat merugikan seperti hama
-          bakteri
-          penyakit
-          gulma
-          annelida seperti cacing tanah.
3.      Faktor abiotik yaitu :
-           iklim (unsur – unsur iklim seperti cahaya, angin, kelembaban, dan suhu)
-          tanah
-          air
-          nutrisi
-          ruang.
4.      Untuk dapat memanfaatkan unsur – unsur yang berpengaruh terhadap pertumbuhan tanaman secara optimal maka perlu adanya perlakuan khusus pada tanaman tersebut, antara lain pengolahan tanah, pemilihan bibit atau varietas unggul, pengaturan kebutuhan benih pada petak, pengaturan jarak tanam, pengaturan pemupukan, pengaturan air irigasi, pengendalian hama dan penyakit, hingga akhirnya diperoleh hasil panen atau produksi pertanian. Tentunya kegiatan tersebut dapat dilakukan dengan benar jika kita mengetahui faktor yang berpengaruh terhadap pertumbuhan tanaman.

Rabu, 01 Agustus 2012

jaringan hewan



Jaringan hewanSeperti halnya tumbuhan tingkat tinggi, tubuh hewan multiselular juga tersusun atas banyak sel. Sel-sel tersebut pada tempat tertentu akan bersatu membentuk jaringan untuk melakukan suatu fungsi. Jaringan yang berkelompok bekerja sama melaksanakan fungsi tertentu membentuk suatu organ. Beberapa organ bekerja sama membentuk sistem organ dan melaksanakan fungsi tertentu.
Jaringan utama penyusun organ tubuh hewan tingkat tinggi dan manusia ada empat macam, yaitu jaringan epitelium, jaringan pengikat dan penumpu (tulang), jaringan otot, serta jaringan saraf.

1. Jaringan Epitelium

Seperti jaringan epidermis pada tumbuhan, jaringan epitel berfungsi sebagai pelapis organ dan rongga tubuh bagian luar. Jaringan ini dapat ditemukan pada permukaan tubuh yang membatasi organ tubuh dengan lingkungan luarnya. Jaringan epitel yang melapisi permukaan  tubuh atau lapisan luar tubuh dinamakan epitelium. Sedangkan jaringan epitel yang membatasi rongga tubuh dinamakan mesotelium, misalnya perikardium, pleura, dan peritonium. Kemudian, jaringan  yang membatasi organ tubuh dinamakan endotelium. Di dalam struktur tubuh, jaringan epitel berfungsi sebagai pelindung jaringan  di bawahnya dari kerusakan, pengangkut zat-zat antarjaringan, dan  tempat keluarnya enzim.
Berdasarkan strukturnya, jaringan epitel dibedakan menjadi 3 macam,  yaitu epitel pipih, epitel batang (silinder), dan epitel kubus. Kita bisa  membedakan ketiga jaringan epitel tersebut berdasarkan ciri-cirinya.  Epitel pipih memiliki ciri yakni selnya berbentuk pipih dengan  nukleus bulat di tengah. Epitel batang (silinder) tersusun oleh sel berbentuk seperti batang dengan nukleus bulat di dasar sel. Sedangkan epitel kubus memiliki sel berbentuk kubus dengan nukleus bulat besar di tengah.
Menurut lapisan penyusunnya, jaringan epitel terbagi atas beberapa jaringan, yakni epitel pipih selapis, epitel pipih berlapis banyak, epitel silindris selapis, epitel silindris berlapis banyak, epitel kubus selapis, epitel kubus berlapis banyak, dan epitel transisi. Kalian dapat memahaminya dengan memerhatikan ulasan berikut.
Epitel Pipih Selapis
jaringan epitel selapisz
Jaringan epitel pipih selapis (sederhana) banyak ditemukan pada organ-organ seperti pembuluh darah, pembuluh limfa, paru-paru, alveoli, dan selaput perut. Sitoplasma jaringan ini sangat jernih, inti selnya berbentuk bulat di tengah, dan sel-selnya tersusun sangat rapat. 
Jaringan epitel pipih selapis berperan dalam proses fi ltrasi, sekresi, dan 
difusi osmosis.
Epitel Pipih Berlapis
jarinan epitel pipih
Seperti epitel pipih selapis, sel jaringan epitel pipih berlapis (kompleks) tersusun sangat rapat. Rongga mulut, esofagus, laring, vagina, saluran anus, dan rongga hidung banyak tersusun oleh jaringan ini. Fungsinya adalah sebagai pelindung dan penghasil mukus.
Epitel Batang Selapis
jarinan epitel batang selapis
Sel berbentuk batang, sitoplasma jernih, dengan inti sel bulat berada di dekat dasar merupakan ciri jaringan ini. Epitel batang selapis banyak ditemukan pada usus, dinding lambung, kantong empedu, saluran rahim, saluran pencernaan, dan saluran pernafasan bagian atas. Jaringan epitel batang selapis berfungsi dalam proses sekresi, penyerapan (absorpsi), penghasil mukus, dan pelicin/pelumas permukaan saluran.
Epitel Batang Berlapis Banyak
Epitel Batang Berlapis Banyak
Seperti namanya, jaringan ini tersusun banyak lapisan sel yang berbentuk batang. Jaringan epitel batang berlapis banyak terdapat pada beberapa organ tubuh seperti bagian mata yang berwarna putih, faring, laring, dan uretra. Fungsi epitel batang berlapis banyak yaitu sebagai tempat sekresi yakni penghasil mukus,dan ekskresi, misalnya kelenjar ludah dan kelenjar susu.

Epitel Kubus Selapis
image
Jaringan epitel berbentuk kubus selapis ditemui pada beberapa bagian, meliputi permukaan ovarium, nefron, ginjal, dan lensa mata.  Fungsi epitel kubus selapis adalah tempat sekresi.(http://zhuldyn.wordpress.com)
Epitel Kubus Berlapis Banyak
Epitel Kubus Berlapis Banyak
Epitel kubus berlapis banyak terdapat pada beberapa bagian tubuh, yakni folikel ovarium, testis, kelenjar keringat, dan kelenjar ludah. Fungsi jaringan ini adalah sebagai pelindung dan penghasil mukus. Selain itu, jaringan ini juga berfungsi sebagai pelindung dari gesekan.

Epitel Transisi
Jaringan Epitel Transisi
Sel penyusun epitel transisi bentuknya dapat berubah dan berlapislapis. Epitel ini dapat ditemukan pada organ saluran pernafasan, ureter, dan kandung kemih. Saat kandung kemih berisi urine, sel epitel akan berbentuk kuboid seperti dadu atau silindris.

2. Jaringan Ikat

Saat kalian menyambung tali yang putus menjadi dua bagian, kemudian kalian mengikatnya, maka tali tersebut akan menjadi kuat kembali. Sama seperti tali, organ dan jaringan tubuh kita dihubungkan oleh jaringan ikat sehingga menjadi kuat. Karena itu, jaringan ikat disebut juga jaringan penyambung atau jaringan penyokong. 
Jaringan ikat berfungsi melekatkan konstruksi antarjaringan, membungkus organ, menghasilkan energi, menghasilkan sistem imun, dan mengisi rongga-rongga di antara organ.
Berbeda dengan jaringan epitel yang sel-selnya tersusun rapat, kumpulan sel jaringan ikat amat jarang dan tersebar dalam matriks ekstraseluler. Selain itu, sel-sel jaringan ikat memiliki bentuk yang tidak teratur. Sebagian besar matriksnya terdapat serat-serat dan bahan dasar yang berupa cairan.
Jaringan ikat memiliki bahan dasar yang tidak berwarna, tidak berbentuk (amorf), dan homogen. Bahan dasar ini berasal dari asammukopolisakarida yaitu asam hialuronat. Akibatnya, matriks menjadi lentur dan semakin banyak air. Di dalamnya terdapat pula asam mukopolisakarida sulfan yang menjadikan struktur jaringan ikat 
bersifat kaku.  Serat jaringan ikat yang terbuat dari protein dan sebagai penyusun matriks memiliki berbagai jenis serat, meliputi serat kolagen, serat elastis, dan serat retikuler.
Serat kolagen berwarna putih atau disebut serat putih. Seratnya tersusun atas protein kolagen, sehingga memiliki sifat kuat, daya regang 
tinggi, dan elastisitas yang rendah. Serat ini banyak terdapat pada kulit, 
tulang, dan tendon.
serat kolagen dan serat elastis
Sementara itu, serat elastis berwarna kuning atau disebut serabut 
kuning. Serat elastis terbuat dari protein elastin dan mukopolisakarida, 
sehingga memiliki elastisitas tinggi. Serat ini banyak terdapat pada 
bantalan lemak, ligamen, dan pembuluh darah.
Serat retikuler sangat tipis dan bercabang, tersusun atas kolagen dan terhubung pula dengan serat kolagen. Karena itu, serat retikuler 
mempunyai sifat yang sama dengan serat kolagen. Bahan dasarnya 
mengandung glikoprotein. Serat ini berfungsi sebagai penghubung 
jaringan pengikat dengan jaringan sebelahnya. Serat retikuler dapat ditemukan pada hati, limpa, dan kelenjar-kelenjar limfaSerat retikuler
Berdasarkan jenisnya, jaringan ikat dikelompokan dalam tiga tipe, yakni jaringan ikat sebenarnya, jaringan tulang rangka, jaringan darah dan jaringan limfa. Nah, ulasan berikut akan menambah pengetahuan kalian.
Jaringan Pengikat Sebenarnya 
Jaringan ikat sebenarnya dibedakan menjadi jaringan peng ikat 
berserat (fi brosa), jaringan ikat elastis, jaringan ikat lemak dan jaringan 
ikat longgar.
Jaringan Ikat Berserat 
Matriks jaringan ikat berserat mengandung serat putih berkolagen, namun kolagennya tidak elastis. Kita dapat temui jenis jaringan ini pada tendon yang melekatkan otot ke tulang dan ligamen yang menghubungkan tulang dengan tulang lain pada persendian. Jaringan ini berfungsi menghubungkan tulang dengan tulang dan otot dengan tulang.
Jaringan Ikat Elastis 
Matriks jaringan ikat elastis mengandung serabut elastis kuning. 
Bisa kita temukan pada ligamen dan dinding arteri. Jaringan pengikatini berfungsi sebagai pelindung elastisitas jaringan.
Jaringan Ikat lemak 
Jaringan ikat lemak disebut pula jaringan adiposa. Di dalamnya banyak tersimpan sel lemak berbentuk bulat. Jaringan adiposa berfungsi melapisi dan menginsulasi tubuh, kemudian juga menyimpan molekul bahan bakar. Letaknya berada pada epidermis kulit, sumsum tulang, sekitar sendi dan ginjal. Selain itu, jaringan ini berfungsi sebagai penyimpan lemak, dan berperan sebagai bantalan.
Jaringan pengikat longgar 
Diberi nama jaringan ikat longgar karena seratnya amat longgar. Jenis seratnya berkolagen, elastis, dan juga berserat retikuler. Letaknya berada pada bagian bawah kulit, di dekat 
pembuluh darah dan saraf, dan sekitar organ. Jaringan ini berperan dalam mengikat jaringan epitel dan jaringan di bawahnya. Selain itu, jaringan ikat longgar berfungsi menjaga organ tetap berada di tempatnya
Jaringan Tulang/Rangka 
Jaringan tulang rangka meliputi jaringan tulang rawan dan tulang sejati. Matriks jaringannya tersusun atas kondrin jernih seperti kanji, yang terbuat dari fosfat dan mukopolisakarida. Kondrin dihasilkan oleh sel-sel kondroblast yang terdapat pada laluna. Sel tulang rawan ini dinamakan kondrosit dengan fungsi mensintesis matriks.  Jaringan tulang rawan pada anak-anak berasal dari jaringan mesenkim. Sedangkan pada orang dewasa dibentuk oleh selaput rawan atau fibrosa yang dinamakan perikondrium. Berikut penjelasannya satu persatu.
Jaringan Tulang Rawan 
Jaringan tulang rawan disebut pula kartilago yang terbagi menjadi 3 jenis, yakni kartilago hialin, kartilago elastis, dan kartilago fibroblas.
Tulang rawan hialin memiliki berwarna putih kebiruan dan transparan. Di dalam matriksnya terdapat serat elastis.
Di dalam tulang rawan elastis terdapat serat elastis berwarna 
kuning. Selain itu, di dalamnya juga terdapat perikondrium. Serat elastis ini berfungsi memberi kelenturan dan menyokong jaringan tulang rawan. Tulang rawan ini terdapat pada embrio, laring, telinga luar, dan epiglotis.
Pada tulang rawan fibroblas terdapat matriks yang tersusun 
atas kolagen dengan warna gelap dan keruh. Secara struktural, jaringan ini merupakan jaringan tulang rawan yang terkuat. Biasanya terdapat pada hubungan antar tulang belakang dan tendon. Fungsinya adalah sebagai pelindung dan penyokong jaringan.
Jaringan Tulang Sejati 
Jaringan tulang sejati disebut pula dengan jaringan tulang dewasa. Jaringan tulang sejati tersusun atas sel-sel tulang yang dinamakan osteosit. Osteosit di bentuk oleh osteoblas. Osteoblas berasal dari fibroblas.
Oleh karena itu, osteoblas berperan penting dalam proses pembentukan tulang.Osteosit tersusun dalam lapisan kon sentris yang disebut lamela. Lamela yang mengelilingi kapiler disebut saluran Havers.
Di dalam saluran Havers ditemukan kapiler, vena, dan arteri. Di 
antara lamela terdapat ruang tempat osteosit yang disebut lakuna. Sementara, antar saluran Havers dihubungkan oleh sebuah saluran yang dinamakan saluran Volkman.
Jaringan Darah 
Darah merupakan jaringan pengikat. Pada mamalia terdapat 6 liter darah atau 6–10% dari berat tubuh. Darah beredar dalam pembuluh darah arteri, vena, dan kapiler. 
Jaringan darah terdiri atas substansi cair dan substansi padat. Substansi cair disebut plasma darah, sedangkan substansi padat berupa sel-sel 
darah.
Ada tiga tipe sel darah, yaitu eritrosit (sel darah merah), leukosit (sel darah putih), dan trombosit (keping-keping darah). Leukosit ada dua macam, yaitu granulosit (leukosit bergranula) dan agranulosit (leukosit tak bergranula). Granulosit meliputi neutrofil, eosinofil, dan basofil. Agranulosit meliputi limfosit dan monosit. Sel-sel darah terdapat dalam plasma darah.
komponen darah
Beberapa Fungsi Darah berikut. 
(1) Mengangkut sari makanan, O2 , dan hormon ke sel-sel tubuh. 
(2) Mengangkut zat sisa dan CO2 dari sel-sel tubuh. 
(3) Mengatur suhu badan. 
(4) Leukosit dapat berfungsi untuk melawan penyakit. 
(5) Menutup luka dengan pembekuan darah.
Jaringan Limfa (Jaringan Getah Bening)
image
Limfa merupakan suatu cairan yang dikumpulkan dari berbagai jaringan dan kembali ke aliran darah. Komponen selular berupa limfosit dan granulosit (neutrofil, eosinofil, dan basofil). Cairan limfa mengalir dalam saluran yang disebut pembuluh limfa yang berada sejajar dengan pembuluh vena darah. Fungsi limfa adalah mengangkut cairan 

jaringan, protein, lemak, dan zat-zat lain dari jaringan ke sistem peredaran

3. Jaringan Saraf

Jaringan saraf tersusun oleh sel-sel saraf yang disebut neuron. Sel saraf berperan dalam menerima dan meneruskan rangsangan dari bagian satu tubuh ke bagian tubuh yang lain. Sel saraf ini berbentuk unik, dengan sitoplasma yang menjulur dan memanjang. Sel saraf memiliki bagian utama yaitu badan sel (perikarion) dan penjuluran sitoplasma (prosesus) yang meliputi dendrit dan neurit (akson).
Dendrit merupakan serabut pendek yang berperan dalam menerima 
dan memasukkan rangsangan ke badan sel. Adapun neurit (akson) adalah serabut panjang, yang berfungsi menghantarkan impuls/rangsangan dari badan sel ke neuron lain. Akson ini biasanya dibungkus oleh sel Schwann. Antara akson suatu neuron dengan dendrit neuron lainnya ditautkan oleh suatu bagian yang disebut sinapsis
Berdasarkan fungsinya, neuron dapat dibedakan menjadi neuron sensorik, neuron motorik, dan neuron asosiasi. Neuron sensorik berfungsi menerima dan meneruskan rangsang dari indera ke saraf pusat. Kemudian, neuron motorik berfungsi membawa atau menyampaikan impuls dari saraf pusat ke efektor. Sementara, neuron asosiasi menyam paikan impuls darineuron sensorik ke neuron motorik.
proses ssaraf

4. Jaringan Otot

Jaringan otot tersusun oleh sel-sel panjang yang disebut serabut otot. Serabut otot ini mampu menggerakkan tulang dan memiliki kemampuan untuk berkontraksi, karena terdapat protein kontraktil yang disebut miofi bril. Miofi bril ini disusun oleh aktin dan miosin.
Otot adalah jaringan terbanyak pada sebagian besar hewan, dan kontraksi otot juga banyak dilakukan pada kerja seluler oleh hewan yang aktif. Lebih-lebih lagi saat kita melakukan kerja berat.
Pada tubuh vertebrata, jaringan otot dibedakan menjadi tiga, meliputi jaringan otot rangka, jaringan otot polos, dan jaringan otot jantung
Tabel 3.1 Perbedaan Otot Lurik, Otot Polos, dan Otot Jantung
pada Jaringan Otot Vertebrata
imagePerbedaan Otot Lurik, Otot Polos,Otot Jantung
Perbedaan Otot Lurik, Otot jantung, otot polos

Selasa, 31 Juli 2012

SEL MAKHLUK HIDUP


Sel adalah unit struktural dan fungsional terkecil dari makhluk hidup. Dari kupu-kupu hingga kanguru, dari pohon kelapa hingga cemara semua tersusun atas sel. Makhluk hidup ada yang tersusun dari satu sel saja, disebut organisme uniseluler, dan ada makhluk hidup yang tersusun lebih dari satu sel, disebut organisme multiseluler.Sel meskipun memiliki ukuran sangat kecil, sel tergolong luar biasa. Kenapa? Sel bagai sebuah pabrik yang senantiasa bekerja agar kehidupan terus berlangsung. Ada bagian sel yang berfungsi menghasilkan energi, ada yang bertanggung jawab terhadap perbanyakan sel, dan ada bagian yang menyeleksi lalu lintas zat masuk dan keluar sel.
Dengan mempelajari komponen sel, kita akan dapat memahami fungsi sel bagi kehidupan.
Sel pertama kali ditemukan oleh Robert Hooke (yang hidup pada 1635-1703). Hooke (pada tahun 1665) mengamati sel gabus dengan menggunakan mikroskop sederhana. Ternyata sel gabus tersebut tampak seperti ruangan-ruangan kecil. Maka, dipilihlah kata dari bahasa Latin yaitu cellula yang berarti kamar kecil untuk menamai objek yang ditemukannya itu.
SEJARAH PENEMUAN SEL
Sel adalah unit terkecil dalam organisme hidup, baik dalam dunia tumbuh-tumbuhan maupun hewan. Sel terdiri atas protoplasma, yaitu, isi sel yang terbungkus oleh suatu membran atau selaput sel.
Evolusi sains seringkali berada sejajar dengan penemuan peralatan yang memperluas indera manusia untuk bisa memasuki batas-batas baru. Penemuan dan kajian awal tentang sel memperoleh kemajuan sejalandengan penemuan dan penyempurnaan mikroskop pada abad ke tujuh belas. Sehingga mikroskop sejak awal tidak dapat dipisahkan dengan sejarah penemuan sel, yang dijelaskan sebagai berikut:
• Galileo Galilei (Awal Abad 17) dengan alat dua lensa menggambarkan struktur tipis dari mata serangga. Gallei sebenarnya bukan seorang biologiwan pertama yang mencatat hasil pengamatan biologi melalui mikroskop.
• Robert Hook (1635-1703) melihat gambaran satu sayatan tipis gabus suatu kompertemen atau ruang-ruang disebut dengan nama Latin cellulae (ruangan kecil), asal mula nama sel.
• Anton van Leeuwenhoek (24 Oktober 1632 – 26 Agustus 1723), menggunakan lensa-lensa untk melihat beragam spermatozoa, bakteri dan protista.
• Robert Brown (1733-1858) pada tahun 1`820 merancang lensa yang dapat lebih fokus untuk mengamati sel. Titik buram yang selalu ada pada sel telur, sel polen, sel dari jaringan anggrek yang sedang tumbuh. Titik buram disebut sebagai nukleus.
• Matias Jacob Schleiden pada tahun 1838 berpendapat bahwa ada hubungan yang erat antara nukleus dan perkembangan sel.
• Teodor Schwan (1810-18830): Sel adalah bagian dari organisme
TEORI SEL
Sel ialah satu unit kehidupan. Semua benda hidup baik hewan atau tumbuhan disusun oleh sel. Sel-sel ini berkumpul dan bergabung dengan adanya bahan antara sel diantaranya untuk membentuk jaringan seperti otot, tulang rawan dan saraf.
Dalam keadaan tertentu beberapa jaringan bergabung dan membina organ seperti kelenjar, pembuluh darah, kulit dal lain-lain.
Di alam ini kita dapat membagi sel ke dalam dua kelompok, yaitu sel prokariotik dan sel eukariotik. Istilah prokariotik, dibangun dari kata pro dan karyon. Pro, artinya sebelum dan kryon, artinya inti. Jadi sel prokariotiiik artiya ”sebelum inti”.
Ini mengandung pengertian bahwa sel prokariotik bukannya tanpa inti, melainkan memiliki materi genetik yang tersebar di dalam sitplasmanya. Eukariot dibangun dari kata Eu da Karyon.
Eu, berarti sungguh dan karyon berarti inti. Jadi sel eukariotik adalah sel-sel yang telah memiliki inti sel, atau sel yang memiliki materi inti yang terorganisasi dalam suatu selaput, sehingga inti selnya tampak jelas (Sumardi dan Marianti, 2007).
Telah diketahui bahwa semua organisme hidup di bumi sekarang berasal dari sel tunggal yang lahir 3.500 berjuta-juta tahun yang lalu. Sel purba ini digambarkan dengan suatu selaput di sebelah luar, salah satu peristiwa yang rumit yang memimpin penetapan hidup di atas bumi.
Molekul organik sederhana tersebut mungkin telah diproduksi dalam kondisi-kondisi yang memungkinkannya hidup dan lestari di bumi dalam status awal hidpunya (kira-kira selama milyaran tahun pertamanya).
• Sel Prokariot
Yang termasuk di dalam golongan sel-sel prokariotik adalah bakteri dan ganggang hijau-biru atau Cyanobacteria.
Pada bakteri bagian dalam membran plasma terdapat sitoplasma, ribosom dan nukleoid. Sitoplasma dapat mengandung vakuola, vesikel (vakuola kecil) dan menyimpa cadangan gula komplek atau bahan-bahan organik. Ribosom terdapat bebas di dalam sitoplasma dan tempat terjadinya sintesis protein.
• Sel Eukariot
Sel-sel eukariotik memiliki struktur yang lebh maju dari pada sel-sel prokariotik. Sel pada umumnya terlihat sebagai massa yang jenih dengan bentuk yang tidak teratur, dibatasi oleh sutu selaput dan ditengah-tengahnya tedapat bangunan yang lebih pucat yang bentuknya bulat, disebut nnukleus atau inti sel.
Jadi secara umum sel itu dibina oleh selaput atau membran sel, plasma sel, dan inti sel. Di bawah dapat dilihat struktur sel eukariotik (sel hewan dan sel tumbuhan).
Selaput Plasma (Plasmalemma)
Yaitu selaput atau membran sel yang terletak paling luar yang tersusun dari senyawa kimia Lipoprotein (gabungan dari senyawa lemak atau Lipid dan senyawa Protein).
Lipoprotein ini tersusun atas 3 lapisan yang jika ditinjau dari luar ke dalam urutannya adalah:
Protein – Lipid – Protein Þ Trilaminer Layer
Lemak bersifat Hidrofebik (tidak larut dalam air) sedangkan protein bersifat Hidrofilik (larut dalam air); oleh karena itu selaput plasma bersifat Selektif Permeabel atau Semi Permeabel (teori dari Overton).
Selektif permeabel berarti hanya dapat memasukkan /di lewati molekul tertentu saja.
Fungsi dari selaput plasma ini adalah menyelenggarakan Transportasi zat dari sel yang satu ke sel yang lain.
Khusus pada sel tumbahan, selain mempunyai selaput plasma masih ada satu struktur lagi yang letaknya di luar selaput plasma yang disebut Dinding Sel (Cell Wall).
Dinding sel tersusun dari dua lapis senyawa Selulosa, di antara kedua lapisan selulosa tadi terdapat rongga yang dinamakan Lamel Tengah (Middle Lamel) yang dapat terisi oleh zat-zat penguat seperti Lignin, Chitine, Pektin, Suberine dan lain-lain
Selain itu pada dinding sel tumbuhan kadang-kadang terdapat celah yang disebut Noktah. Pada Noktah/Pit sering terdapat penjuluran Sitoplasma yang disebut Plasmodesma yang fungsinya hampir sama dengan fungsi saraf pada hewan.
Sitoplasma dan Organel Sel
Bagian yang cair dalam sel dinamakan Sitoplasma khusus untuk cairan yang berada dalam inti sel dinamakan Nukleoplasma), sedang bagian yang padat dan memiliki fungsi tertentu digunakan Organel Sel.
Penyusun utama dari sitoplasma adalah air (90%), berfungsi sebagai pelarut zat-zat kimia serta sebagai media terjadinya reaksi kirnia sel.
Organel sel adalah benda-benda solid yang terdapat di dalam sitoplasma dan bersifat hidup(menjalankan fungsi-fungsi kehidupan).
A. Dinding Sel
Sel tumbuhan dipisahkan oleh dinding sel yang transparan.Dinding sel adalah struktur di luar membran plasma yang membatasi ruang bagi sel untuk membesar. Dinding sel merupakan ciri khas yang dimiliki tumbuhan, bakteri, fungi (jamur), dan alga, meskipun struktur penyusun dan kelengkapannya berbeda.
Dinding sel menyebabkan sel tidak dapat bergerak dan berkembang bebas, layaknya sel hewan. Namun demikian, hal ini berakibat positif karena dinding-dinding sel dapat memberikan dukungan, perlindungan dan penyaring (filter) bagi struktur dan fungsi sel sendiri. Dinding sel mencegah kelebihan air yang masuk ke dalam sel.
Dinding sel terbuat dari berbagai macam komponen, tergantung golongan organisme. Pada tumbuhan, dinding-dinding sel sebagian besar terbentuk oleh polimer karbohidrat (pektin, selulosa, hemiselulosa, dan lignin sebagai penyusun penting).
Pada bakteri, peptidoglikan (suatu glikoprotein) menyusun dinding sel. Fungi memiliki dinding sel yang terbentuk dari kitin. Sementara itu, dinding sel alga terbentuk dari glikoprotein, pektin, dan sakarida sederhana (gula).
B. Vakuola
Vakuola merupakan ruang dalam sel yang berisi cairan (cell sap dalam bahasa Inggris). Cairan ini adalah air dan berbagai zat yang terlarut di dalamnya. Vakuola ditemukan pada semua sel tumbuhan namun tidak dijumpai pada sel hewan dan bakteri, kecuali pada hewan uniseluler tingkat rendah.
Pada sel daun dewasa, vakuola mendominasi sebagian besar ruang sel sehingga seringkali sel terlihat sebagai ruang kosong karena sitosol terdesak ke bagian tepi dari sel.
Bagi tumbuhan, vakuola berperan sangat penting dalam kehidupan karena mekanisme pertahanan hidupnya bergantung pada kemampuan vakuola menjaga konsentrasi zat-zat terlarut di dalamnya. Proses pelayuan, misalnya, terjadi karena vakuola kehilangan tekanan turgor pada dinding sel.
Dalam vakuola terkumpul pula sebagian besar bahan-bahan berbahaya bagi proses metabolisme dalam sel karena tumbuhan tidak mempunyai sistem ekskresi yang efektif seperti pada hewan. Tanpa vakuola, proses kehidupan pada sel akan berhenti karena terjadi kekacauan reaksi biokimi
C. Plastida
Plastida adalah organel pada sel tumbuhan (dalam arti luas, Viridoplantae). Organel ini paling dikenal dalam bentuknya yang paling umum, kloroplas, sebagai tempat berlangsungnya fotosintesis. Pada kenyataannya, plastida dikenal dalam berbagai bentuk:
• proplastida, bentuk belum “dewasa”
• leukoplas, bentuk dewasa tanpa mengandung pigmen, ditemukan terutama di akar
• kloroplas, bentuk aktif yang mengandung pigmen klorofil, ditemukan pada daun, bunga, dan bagian-bagian berwarna hijau lainnya
• kromoplas, bentuk aktif yang mengandung pigmen karotena, ditemukan terutama pada bunga dan bagian lain berwarna jingga
• amiloplas, bentuk semi-aktif yang mengandung butir-butir tepung, ditemukan pada bagian tumbuhan yang menyimpan cadangan energi dalam bentuk tepung, seperti akar, rimpang, dan batang (umbi) serta biji.
• elaioplas, bentuk semi-aktif yang mengandung tetes-tetes minyak/lemak pada beberapa jaringan penyimpan minyak, seperti endospermium (pada biji)
• etioplas, bentuk semi-aktif yang merupakan bentuk adaptasi kloroplas terhadap lingkungan kurang cahaya; etioplas dapat segera aktif dengan membentuk klorofil hanya dalam beberapa jam, begitu mendapat cukup pencahayaan.
Plastida adalah organel vital pada tumbuhan. Fungsinya adalah sebagai tempat fotosintesis, sintesis asam-asam lemak, serta beberapa fungsi sehari-hari sel.
Secara evolusi plastida dianggap sebagai prokariota yang bersimbiosis ke dalam sel eukariota dan kemudian kehilangan sifat otonomi penuhnya. Teori endosimbiosis ini mirip dengan yang terjadi terhadap mitokondria namun introduksi plastida dianggap terjadi lebih kemudian.
D. Kloroplas
Kloroplas atau Chloroplast adalah plastid yang mengandung klorofil. Di dalam kloroplas berlangsung fase terang dan fase gelap dari fotosintesis tumbuhan. Kloroplas terdapat pada hampir seluruh tumbuhan, tetapi tidak umum dalam semua sel. Bila ada, maka tiap sel dapat memiliki satu sampai banyak plastid. Pada tumbuhan tingkat tinggi umumnya berbentuk cakram (kira-kira 2 x 5 mm, kadang-kadang lebih besar), tersusun dalam lapisan tunggal dalam sitoplasma tetapi bentuk dan posisinya berubah-ubah sesuai dengan intensitas cahaya.
Pada ganggang, bentuknya dapat seperti mangkuk, spiral, bintang menyerupai jaring, seringkali disertai pirenoid.
Kloroplas matang pada beberapa ganggang , biofita dan likopoda dapat memperbanyak diri dengan pembelahan. Kesinambungan kloroplas terjadi melalui pertumbuhan dan pembelahan proplastid di daerah meristem.
Secara khas kloroplas dewasa mencakup dua membran luar yang menyalkuti stroma homogen, di sinilah berlangsung reaksi-reaksi fase gelap. Dalam stroma tertanam sejumlah grana, masing-masing terdiri atas setumpuk tilakoid yang berupa gelembung bermembran, pipih dan diskoid (seperti cakram). Membran tilakoid menyimpan pigmen-pigmen fotosintesis dan sistem transpor elektron yang terlibat dalam fase fotosintesis yang bergantung pada cahaya. Grana biasanya terkait dengan lamela intergrana yang bebas pigmen.
Prokariota yang berfotosintesis tidak mempunyai kloroplas, tilakoid yang banyak itu terletak bebas dalam sitoplasma dan memiliki susunan yang beragam dengan bentuk yang beragam pula. Kloroplas mengandung DNA lingkar dan mesin sistesis protein, termasuk ribosom dari tipe prokariotik.
Struktur Kloroplas Kloroplas terdiri atas dua bagian besar, yaitu bagian amplop dan bagian dalam.Bagian amplop kloroplas terdiri dari membran luar yang bersifat sangat permeabel, membran dalam yang bersifat permeabel serta merupakan tempat protein transpor melekat, dan ruang antar membran yang terletak di antara membran luar dan membran dalam.
Bagian dalam kloroplas mengandung DNA , RNAs, ribosom, stroma (tempat terjadinya reaksi gelap), dan granum. Granum terdiri atas membran tilakoid (tempat terjadinya reaksi terang) dan ruang tilakoid (ruang di antara membran tilakoid). Pada tanaman C3, kloroplas terletak pada sel mesofil. Contoh tanaman C3 adalah padi (Oryza sativa), gandum (Triticum aestivum), kacang kedelai (Glycine max), dan kentang (Solanum tuberosum). Pada tanaman C4, kloroplas terletak pada sel mesofil dan bundle sheath cell. Contoh tanaman C4 adalah jagung (Zea mays) dan tebu (Saccharum officinarum).
Genom Kloroplas Kloroplas pada tanaman tingkat tinggi merupakan evolusi dari bakteri fotosintetik menjadi organel sel tanaman. Genom kloroplas terdiri dari 121 024 pasang nukleotida serta mempunyai inverted repeats (2 kopi) yang mengandung gen-gen rRNA (16S dan 23S rRNAs) untuk pembentukan ribosom.
Genom kloroplas mempunyai subunit yang besar yaitu penyandi ribulosa biphosphate carboxylase. Protein yang terlibat di dalam kloroplas sebanyak 60 protein. 2/3nya diekspresikan oleh gen yang terdapat di inti sel sementara 1/3nya diekspresikan dari genom kloroplas.
E. Nukleus
Nukleus ini umumnya paling mencolok pada sel eukariotik. Rata-rata diameternya 5 µm. Nukleus memiliki membran yang menyelubunginya yang disebut membran atau selubung inti. Membran ini memisahkan isi nukleus dengan sitoplasma.
Membran atau selubung inti merupakan membran ganda. Kedua selubung ini masing-masing merupakan bilayer lipid dengan protein yang terkait. Membran ini dilubangi oleh beberapa pori yang berdiameter sekitar 100 nm. Pada bibir setiap pori membran dalam dan membran luar selubung nukleus menyatu. Pori-pori ini memungkinkan hubungan antara nukleoplasma (cairan inti) dengan sitoplasma (cairan sel).
Selain pori, sisi dalam selubung ini dilapisi lamina nukleus dengan susunan mirip jaring yang terdiri dari filamen protein yang mempertahankan bentuk nukleus.Di dalam nukleus terdapat:
(1). Nukleolus (anak inti), berfungsi mensintesis berbagai macam molekul RNA (asam ribonukleat) yang digunakan dalam perakitan ribosom. Molekul RNA yang disintesis dilewatkan melalui pori nukleus ke sitoplasma, kemudian semuanya bergabung membentuk ribosom. Nukleolus berentuk seperti bola, dan memalui mikroskop elektron nukleolus ini tampak sebagai suatu massa yang terdiri dari butiran dan serabut berwarna pekat yang menempel pada bagian kromatin.
(2). Nukleoplasma (cairan inti) merupakan zat yang tersusun dari protein.
(3). Butiran kromatin, yang terdapat di dalam nukleoplasma. Tampak jelas pada saat sel tidak membelah. Pada saat sel membelah butiran kromatin menebal menjadi struktur seperti benang yang disebut kromosom. Kromosom mengandung DNA (asam dioksiribonukleat) yang berfungsi menyampaikan informasi genetik melalui sintesis protein.Secara umum, Nukleus bertugas mengontrol kegiatan yang terjadi di sitoplasma. DNA yang terdapat di dalam kromosom merupakan cetak biru bagi pembentukan berbagai protein (terutama enzim). Enzim diperlukan dalam menjalankan berbagai fungsi di sitoplasma.
F. Retikulum Endoplasma
Retikulum Endoplasma (RE, atau endoplasmic reticula) adalah organel yang dapat ditemukan pada semua sel eukariotik.Retikulum Endoplasma merupakan bagian sel yang terdiri atas sistem membran. Di sekitar Retikulum Endoplasma adalah bagian sitoplasma yang disebut sitosol atau cytosol. Retikulum Endoplasma sendiri terdiri atas ruangan-ruangan kosong yang ditutupi dengan membran dengan ketebalan 4 nm (nanometer, 10-9 meter). Membran ini berhubungan langsung dengan selimut nukleus atau nuclear envelope.Pada bagian-bagian Retikulum Endoplasma tertentu, terdapat ribuan ribosom atau ribosome. Ribosom merupakan tempat dimana proses pembentukan protein terjadi di dalam sel. Bagian ini disebut dengan Retikulum Endoplasma Kasar atau Rough Endoplasmic Reticulum. Kegunaan daripada Retikulum Endoplasma Kasar adalah untuk mengisolir dan membawa protein tersebut ke bagian-bagian sel lainnya. Kebanyakan protein tersebut tidak diperlukan sel dalam jumlah banyak dan biasanya akan dikeluarkan dari sel. Contoh protein tersebut adalah enzim dan hormon.
Sedangkan bagian-bagian Retikulum Endoplasma yang tidak diselimuti oleh ribosom disebut Retikulum Endoplasma Halus atau Smooth Endoplasmic Reticulum. Kegunaannya adalah untuk membentuk lemak dan steroid. Sel-sel yang sebagian besar terdiri dari Retikulum Endoplasma Halus terdapat di beberapa organ seperti hati.Retikulum endoplasma memiliki struktur yang menyerupai kantung berlapis-lapis. Kantung ini disebut cisternae. Fungsi retikulum endoplasma bervariasi, tergantung pada jenisnya. Retikulum Endoplasma (RE) merupakan labirin membran yang demikian banyak sehingga retikulum endoplasma melipiti separuh lebih dari total membran dalam sel-sel eukariotik. (kata endoplasmik berarti “di dalam sitoplasma” dan retikulum diturunkan dari bahasa latin yang berarti “jaringan”).
Pengertian lain menyebutkan bahwa RE sebagai perluasan membran yang saling berhubungan yang membentuk saluran pipih atau lubang seperti tabung di dalam sitoplsma.Lubang/saluran tersebut berfungsi membantu gerakan substansi-substansi dari satu bagian sel ke bagian sel lainnya.Ada tiga jenis retikulum endoplasma:RE kasar Di permukaan RE kasar, terdapat bintik-bintik yang merupakan ribosom. Ribosom ini berperan dalam sintesis protein. Maka, fungsi utama RE kasar adalah sebagai tempat sintesis protein. RE halus Berbeda dari RE kasar, RE halus tidak memiliki bintik-bintik ribosom di permukaannya. RE halus berfungsi dalam beberapa proses metabolisme yaitu sintesis lipid, metabolisme karbohidrat dan konsentrasi kalsium, detoksifikasi obat-obatan, dan tempat melekatnya reseptor pada protein membran sel. RE sarkoplasmik RE sarkoplasmik adalah jenis khusus dari RE halus. RE sarkoplasmik ini ditemukan pada otot licin dan otot lurik. Yang membedakan RE sarkoplasmik dari RE halus adalah kandungan proteinnya. RE halus mensintesis molekul, sementara RE sarkoplasmik menyimpan dan memompa ion kalsium. RE sarkoplasmik berperan dalam pemicuan kontraksi otot.RE halus berfungsi dalam berbagai macam proses metabolisme, trmasuk sintesis lipid, metabolisme karbohidrat, dan menawarkan obat dan racun”RE berfungsi sebagai alat transportasi zat-zat di dalam sel itu sendiri”.
Jaring-jaring endoplasma adalah jaringan keping kecil-kecil yang tersebar bebas di antara selaput selaput di seluruh sitoplasma dan membentuk saluran pengangkut bahan. Jaring-jaring ini biasanya berhubungan dengan ribosom (titik-titik merah) yang terdiri dari protein dan asam nukleat, atau RNA. Partikel-partikel tadi mensintesis protein serta menerima perintah melalui RNA tersebut (Time Life, 1984).jadi fungsi RE adalah mendukung sintesis protein dan menyalurkan bahan genetic antara inti sel dengan sitoplasma.
Fungsi Retikulum Endoplasma
Menjadi tempat penyimpan Calcium, bila sel berkontraksi maka calcium akan dikeluarkan dari RE dan menuju ke sitosol
• Memodifikasi protein yang disintesis oleh ribosom untuk disalurkan ke kompleks golgi dan akhirnya dikeluarkan dari sel.(RE kasar)
• Mensintesis lemak dan kolesterol, ini terjadi di hati(RE kasar dan RE halus)
• Menetralkan racun (detoksifikasi) misalnya RE yang ada di dalam sel-sel hati.
• Transportasi molekul-molekul dan bagian sel yang satu ke bagian sel yang lain (RE kasar dan RE halus)
G. Ribosom
Ribosom ialah organel kecil dan padat dalam selyang berfungsi sebagai tempat sintesis protein. Ribosom berdiameter sekitar 20 nm serta terdiri atas 65% RNA ribosom (rRNA) dan 35% protein ribosom (disebut Ribonukleoprotein atau RNP). Organel ini menerjemahkan mRNA untuk membentuk rantai polipeptida (yaitu protein) menggunakan asam amino yang dibawa oleh tRNA pada proses translasi. Di dalam sel, ribosom tersuspensi di dalam sitosol atau terikat pada retikulum endoplasma kasar, atau pada membran inti sel.
H. Sentriol
Sentriol merupakan organel tak bermembran yang hanya ditemukan pada sel hewan. Organel ini berukuran kecil , jumlahnya sepasang dan letaknya dekat membrane inti dalam posisi tegak lurus antar keduanya. Organel ini akan memisah satu sama lain untuk membentuk gelendong pembelahan pada saat terjadi pembelahan sel. Sentorom merupakan wilayah yang terdiri dari dua sentriol (sepasang sentriol) yang terjadi ketika pembelahan sel, dimana nantinya tiap sentriol ini akan bergerak ke bagian kutub-kutub sel yang sedang membelah. Pada siklus sel di tahapan interfase, terdapat fase S yang terdiri dari tahap duplikasi kromoseom, kondensasi kromoson, dan duplikasi sentrosom.
Terdapat sejumlah fase tersendiri dalam duplikasi sentrosom, dimulai dengan G1 dimana sepasang sentriol akan terpisah sejauh beberapa mikrometer. Kemudian dilanjutkan dengan S, yaitu sentirol anak akan mulai terbentuk sehingga nanti akan menjadi dua pasang sentriol. Fase G2 merupakan tahapan ketika sentriol anak yang baru terbentuk tadi telah memanjang. Terakhir ialah fase M dimana sentriol bergerak ke kutub-kutub pembelahan dan berlekatan dengan mikrotubula yang tersusun atas benang-benang spindel.
I. Badan Golgi
Badan Golgi (disebut juga aparatus Golgi, kompleks Golgi atau diktiosom) adalah organel yang dikaitkan dengan fungsi ekskresi sel, dan struktur ini dapat dilihat dengan menggunakan mikroskop cahaya biasa. Organel ini terdapat hampir di semua sel eukariotik dan banyak dijumpai pada organ tubuh yang melaksanakan fungsi ekskresi, misalnya ginjal. Setiap sel hewan memiliki 10 hingga 20 badan Golgi, sedangkan sel tumbuhan memiliki hingga ratusan badan Golgi. Badan Golgi pada tumbuhan biasanya disebut diktiosom.
Badan Golgi ditemukan oleh seorang ahli histologi dan patologi berkebangsaan Italia yang bernama Camillo Golgi.
beberapa fungsi badan golgi antara lain :
1. Membentuk kantung (vesikula) untuk sekresi. Terjadi terutama pada sel-sel kelenjar kantung kecil tersebut, berisi enzim dan bahan-bahan lain.
2. Membentuk membran plasma. Kantung atau membran golgi sama seperti membran plasma. Kantung yang dilepaskan dapat menjadi bagian dari membran plasma.
3. Membentuk dinding sel tumbuhan
4. Fungsi lain ialah dapat membentuk akrosom pada spermatozoa yang berisi enzim untuk memecah dinding sel telur dan pembentukan lisosom.
5. Tempat untuk memodifikasi protein
6. Untuk menyortir dan memaket molekul-molekul untuk sekresi sel
7. Untuk membentuk lisosom
J. Lisosom
Lisosom adalah organel sel berupa kantong terikat membran yang berisi enzim hidrolitik yang berguna untuk mengontrol pencernaan intraseluler pada berbagai keadaan. Lisosom ditemukan pada tahun 1950 oleh Christian de Duve dan ditemukan pada semua sel eukariotik. Di dalamnya, organel ini memiliki 40 jenis enzim hidrolitik asam seperti protease, nuklease, glikosidase, lipase, fosfolipase, fosfatase, ataupun sulfatase.
Semua enzim tersebut aktif pada pH 5. Fungsi utama lisosom adalah endositosis, fagositosis, dan autofagi.
EndositosisEndositosis ialah pemasukan makromolekul dari luar sel ke dalam sel melalui mekanisme endositosis, yang kemudian materi-materi ini akan dibawa ke vesikel kecil dan tidak beraturan, yang disebut endosom awal.
Beberapa materi tersebut dipilah dan ada yang digunakan kembali (dibuang ke sitoplasma), yang tidak dibawa ke endosom lanjut. Di endosom lanjut, materi tersebut bertemu pertama kali dengan enzim hidrolitik. Di dalam endosom awal, pH sekitar 6. Terjadi penurunan pH (5) pada endosom lanjut sehingga terjadi pematangan dan membentuk lisosom.
AutofagiProses autofagi digunakan untuk pembuangan dan degradasi bagian sel sendiri, seperti organel yang tidak berfungsi lagi. Mula-mula, bagian dari retikulum endoplasma kasar menyelubungi organel dan membentuk autofagosom. Setelah itu, autofagosom berfusi dengan enzim hidrolitik dari trans Golgi dan berkembang menjadi lisosom (atau endosom lanjut). Proses ini berguna pada sel hati, transformasi berudu menjadi katak, dan embrio manusia.
Fagositosis
Fagositosis merupakan proses pemasukan partikel berukuran besar dan mikroorganisme seperti bakteri dan virus ke dalam sel. Pertama, membran akan membungkus partikel atau mikroorganisme dan membentuk fagosom. Kemudian, fagosom akan berfusi dengan enzim hidrolitik dari trans Golgi dan berkembang menjadi lisosom (endosom lanjut).
K. Mitokondria
Mitokondria (mitochondrion’, plural: mitochondria’) atau kondriosom (chondriosome) adalah organel tempat berlangsungnya fungsi respirasi sel makhluk hidup. Respirasi merupakan proses perombakan atau katabolisme untuk menghasilkan energi atau tenaga bagi berlangsungnya proses hidup. Dengan demikian, mitokondria adalah “pembangkit tenaga” bagi sel.
Mitokondria merupakan salah satu bagian sel yang paling penting karena di sinilah energi dalam bentuk ATP [Adenosine Tri-Phosphate] dihasilkan.
Mitokondria mempunyai dua lapisan membran, yaitu lapisan membran luar dan lapisan membran dalam. Lapisan membran dalam ada dalam bentuk lipatan-lipatan yang sering disebut dengan cristae. Di dalam Mitokondria terdapat ‘ruangan’ yang disebut matriks, dimana beberapa mineral dapat ditemukan. Sel yang mempunyai banyak Mitokondria dapat dijumpai di jantung, hati, dan otot.
Keberadaan mitokondria didukung oleh hipotesis endosimbiosis yang mengatakan bahwa pada tahap awal evolusi sel eukariot bersimbiosis dengan prokariot (bakteri) [Margullis, 1981]. Kemudian keduanya mengembangkan hubungan simbiosis dan membentuk organel sel yang pertama. Adanya DNA pada mitokondria menunjukkan bahwa dahulu mitokondria merupakan entitas yang terpisah dari sel inangnya.
Hipotesis ini ditunjang oleh beberapa kemiripan antara mitokondria dan bakteri. Ukuran mitokondria menyerupai ukuran bakteri, dan keduanya bereproduksi dengan cara membelah diri menjadi dua. Hal yang utama adalah keduanya memiliki DNA berbentuk lingkar. Oleh karena itu, mitokondria memiliki sistem genetik sendiri yang berbeda dengan sistem genetik inti. Selain itu, ribosom dan rRNA mitokondria lebih mirip dengan yang dimiliki bakteri dibandingkan dengan yang dikode oleh inti sel eukariot [Cooper, 2000].
Secara garis besar, tahap respirasi pada tumbuhan dan hewan melewati jalur yang sama, yang dikenal sebagai daur atau siklus Krebs.
L. Badan Mikro (Peroksisom & Glioksisom)
Peroksisom adalah kantong yang memiliki membran tunggal. Peroksisom berisi berbagai enzim dan yang paling khas ialah enzim katalase. Katalase berfungsi mengkatalisis perombakan hydrogen peroksida (H2O2). Hidrogen peroksida merupakan produk metabolism sel yang berpotensi membahayakan sel. Peroksisom juga berperan dalam perubahan lemak menjadi karbohidrat. Peroksisom terdapat pada sel tumbuhan dan sel hewan. Pada hewan, peroksisom banyak terdapat di hati dan ginjal, sedang pada tumbuhan peroksisom terdapat dalam berbagai tipe sel.
Glioksisom hanya terdapat pada sel tumbuhan, misalnya pada lapisan aleuron biji padi-padian. Aleuron merupakan bentuk dari protein atau kristal yang terdapat dalam vakuola. Glioksisom sering ditemukan di jaringan penyimpan lemak dari biji yang berkecambah. Glioksisom mengandung enzim pengubah lemak menjadi gula. Proses perubahan tersebut menghasilkan energi yang diperlukan bagi perkecambahan.
Perbedaan Sel Hewan dan Sel Tumbuhan
Sel Hewan
1. tidak memiliki dinding sel
2. tidak memiliki plastida
3. memiliki lisosom
4. memiliki sentrosom
5. timbunan zat berupa lemak dan glikogen
6. bentuk tidak tetap
7. pada hewan tertentu memiliki vakuola, ukuran kecil, sedikit
Sel Tumbuhan
1. memiliki dinding sel dan membran sel
2. umumnya memiliki plastida
3. tidak memiliki lisosom
4. tidak memiliki sentrosom
5. timbunan zat berupa pati
6. bentuk tetap
7. memiliki vakuola ukuran besar, banyak
Transpor lewat membran
Transpor lewat membran dibedakan atas:
1. Transpor pasif, tanpa bantuan energi dari sel (difusi dan osmosis)
2. Transpor aktif, dengan menggunakan energi dari sel (endositosis, eksositosis dan pompa natrium kalium).
Mekanisme Transpor Melalui M0embran
Setiap sel yang hidup harus selalu memasukkan materi yang diperlukan dan membuang sisa-sisa metabolismenya. Untuk mempertahankan konsentrasi ion-ion di dalam sitoplasma, sel juga selalu memasukkan dan mengeluarkan ion-ion tertentu. pengaturan keluar masuknya materi dari dan menuju ke dalam sel sangat dipengaruhi oleh permeabilitas membran.
Bagian dalam lapisan lipid bilayer bersifat hidrofobik, sehingga tidak dapat ditembus oleh molekul-molekul polar dan substansi yang larut dalam air. Transpor materi-materi yang rarut dilam air dan bermuatan diperankan oleh protein integral membran. Transpor molekul – molekul kecil .
1. Transpor Molekul – Molekul Kecil
Pengangkutan molekul-molekul kecil melalui membran dilakukan secara pasif (transpor pasif) maupun secara aktif (transpor aktif). Kedua macam transpor ini dilakukan secara terpadu untuk mempertahankan kondisi intraseluler agar tetap konstan.
a) Transpor pasif
Dapat berlangsung karena adanya perbedaan konsentrasi larutan di antara kedua sisi membran. Pada transpor pasif tidak rnemerlukan energi rnetabolik. Transpor pasif dibedakan menjadi tiga, yaitu difusi sederhana (simple diffusion), difusi dipermudah atau difasilitasi (facilitated diffusion), dan osmosis.
l) Mekanisme difusi
Difusi merupakan proses perpindahan atau pergerakan molekul zat atau gas dari konsentrasi tinggi ke konsentrasi rendah. Difusi melalui membran dapat berlangsung melalui tiga mekanisme, yaitu difusi sederhana (simple difusion),d ifusi melalui saluran yang terbentuk oleh protein transmembran (simple difusion by chanel formed), dan difusi difasilitasi (fasiliated difusion).
Difusi sederhana melalui membrane berlangsung karena molekul -molekul yang berpindah atau bergerak melalui membran bersifat larut dalam lemak (lipid) sehingga dapat menembus lipid bilayer pada membran secara langsung. Membran sel permeabel terhadap molekul larut lemak seperti hormon steroid, vitamin A, D, E, dan K serta bahan-bahan organik yang larut dalam lemak, Selain itu, memmbran sel juga sangat permeabel terhadap molekul anorganik seperti O,CO2, HO, dan H2O. Beberapa molekul kecil khusus yang terlarut dalam serta ion-ion tertentu, dapat menembus membran melalui saluran atau chanel. Saluran ini terbentuk dari protein transmembran, semacam pori dengan diameter tertentu yang memungkinkan molekul dengan diameter lebih kecil dari diameter pori tersebut dapat melaluinya. Sementara itu, molekul – molekul berukuran besar seperti asam amino, glukosa, dan beberapa garam – garam mineral , tidak dapat menembus membrane secara langsung, tetapi memerlukan protein pembawa atau transporter untuk dapat menembus membrane.
Proses masuknya molekul besar yang melibatkan transforter dinamakan difusi difasilitasi.
2) Mekanisme Difusi dan Difasilitasi
Difusi difasiltasi (facilitated diffusion) adalah pelaluan zat melalui membran plasrna yang melibatkan protein pembawa atau protein transforter. Protein transporter tergolong protein transmembran yang memliki tempat perlekatan terhadap ion atau molekul vang akan ditransfer ke dalam sel. Setiap molekul atau ion memiliki protein transforter yang khusus, misalnya untuk pelaluan suatu molekul glukosa diperlukan protein transforter yang khusus untuk mentransfer glukosa ke dalam sel.
Protein transporter untuk grukosa banyak ditemukan pada sel-sel rangka, otot jantung, sel-sel lemak dan sel-sel hati, karena sel – sel tersebut selalu membutuhkan glukosa untuk diubah menjadi energy.
3) Mekanisme osmosis
Osmosis adalah proses perpindahan atau pergerakan molekul zat pelarut, dari larutan yang konsentrasi zat pelarutnya tinggi menuju larutan yang konsentrasi zat pelarutya rendah melalui selaput atau membran selektif permeabel atau semi permeabel. Jika di dalam suatu bejana yang dipisahkan oleh selaput semipermiabel, jika dalam suatu bejana yang dipisahkan oleh selaput semipermiabel ditempatkan dua Iarutan glukosa yang terdiri atas air sebagai pelarut dan glukosa sebagai zat terlarut dengan konsentrasi yang berbeda dan dipisahkan oleh selaput selektif permeabel, maka air dari larutan yang berkonsentrasi rendah akan bergerak atau berpindah menuju larutan glukosa yang konsentrainya tinggi melalui selaput permeabel. jadi, pergerakan air berlangsung dari larutan yang konsentrasi airnya tinggi menuju kelarutan yang konsentrasi airnya rendah melalui selaput selektif permiabel. Larutan vang konsentrasi zat terlarutnya lebih tinggi dibandingkan dengan larutan di dalam sel dikatakan .
Sebagai larutan hipertonis. sedangkan larutan yang konsentrasinya sama dengan larutan di dalam sel disebut larutan isotonis. Jika larutan yang terdapat di luar sel, konsentrasi zat terlarutnya lebih rendah daripada di dalam sel dikatakan sebagai larutan hipotonis.
Apakah yang terjadi jika sel tumbuhan atau hewan, misalnya sel darah merah ditempatkan dalam suatu tabung yang berisi larutan dengan sifat larutan yang berbeda-beda? Pada larutan isotonis, sel tumbuhan dan sel darah merah akan tetap normal bentuknya. Pada larutan hipotonis, sel tumbuhan akan mengembang dari ukuran normalnya dan mengalami peningkatan tekanan turgor sehingga sel menjadi keras. Berbeda dengan sel tumbuhan, jika sel hewan/sel darah merah dimasukkan dalam larutan hipotonis, sel darah merah akan mengembang dan kemudian pecah /lisis, hal irri karena sei hewan tidak memiliki dinding sel. Pada larutan hipertonis, sel tumbuhan akan kehilangan tekanan turgor dan mengalami plasmolisis (lepasnya membran sel dari dinding sel), sedangkan sel hew’an/sel darah merah dalam larutan hipertonis menyebabkan sel hewan/sel darah merah
mengalami krenasi sehingga sel menjadi keriput karena kehilangan air.
b. Transpor aktif
Pada transpor aktif diperlukan adanya protein pembawa atau pengemban dan memerlukan energi metabolik yang tersimpan dalam bentuk ATP. selama transpor aktif, molekul diangkut melalui gradien konsentrasi. Transpor aktif dibedakan menjadi dua, yaitu transpor aktif primer dan sekunder.
Transpor aktif primer secara langsung berkaitan dengan hidrolisis ATP yang akan menghasilkan energi untuk transpor ini. contoh transpor aktif primer adalah pompa ion Na- dan ion K+. Konsentrasi ion K+ di dalam sel lebih besar dari pada di luar sel, sebaliknya konsentrasi ion Na+ diluar sel lebih besar daripada di dalam sel.
Untuk mempertahankan kondisi tersebut, ion-ion Na- dan K+ harus selalu dipompa melawan gradien konsentrasi dengan energi dari hasil hidrolisis ATP. Tiga ion Na+ dipompa keluar dan dua ion K+ dipompa ke dalam sel. Untuk hidrolis ATP diperlukan ATP-ase yang merupakan suatu protein transmembran yang berperan sebagai enzim.
Tranpor aktif sekunder merupakan transpor pengangkutan gabungan yaitu pengangkutan ion-ion bersama dengan pengangkutan molekul lain.