SOAL & JAWABAN “Struktur & Fungsi Tumbuhan”

Mengapa dalam proses pengangkutan hasil fotosintesis sangat dipengaruhi oleh proses membuka dan menutupnya stomata?

Jawaban:

    Dalam proses pengangkutan hasil fotosintesis sangat dipengaruhi oleh proses membuka dan menutupnya stomata. Hal ini dikarenakan pada tumbuhan terdapat proses transpirasi yang berkaitan erat dengan mekanisme pengangkutan air. Pada proses transpirasi, air keluar dari tubuh tumbuhan dan salah satunya melalui stomata. Transpirasi sendiri merupakan proses keluarnya uap air melalui tubuh tumbuhan. Air tidak seluruhnya dikeluarkan dari tubuh tumbuhan sebab akan dimanfaatkan untuk proses fotosintesis.

    Air akan diserap ke dalam akar secara osmosis melalui rambut akar, sebagian besar bergerak menurut gradien potensial air melalui xilem. Air dalam pembuluh xilem mengalami tekanan besar karena molekul air polar menyatu dalam kolom berlanjut akibat dari penguapan yang berlangsung di bagian atas. Sebagian besar ion bergerak melalui simplas dari epidermis akar ke xilem, dan kemudian ke atas melalui arus transportasi.

Pada membuka menutupnya stomata, saat stomata membuka maka aliran pengangkutan air semakin cepat, begitu juga sebaliknya. 

Pada sel penjaga terdapat kloroplas sehingga pada saat terdapat cahaya matahari, akan terjadi proses fotosintesis yang nantinya akan menghasilkan karbohidrat (sukrosa). Bila proses fotosintesis berjalan terus-menerus, akan terjadi penumpukan sukrosa hasil fotosintesis di sel penjaga sehingga menyebabkan potensial air di sel tetangga lebih besar daripada dari potensial air di sel pendamping dan terjadi perpindahan air dari sel tetangga ke sel penjaga. Tekanan turgor naik, sel penjaga menebal mengakibatkan stomata membuka.

Air yang masuk pada tumbuhan memegang peranan penting dalam proses pengangkutan hasil fotosintesis. Air yang berada pada jaringan xylem akan memiliki potensial air yang tinggi bila dibandingkan pada jaringan floem yang mengangkut hasil fotosintesis. Oleh karena itu, air dari jaringan xylem akan masuk ke jaringan floem dengan cara osmosis sehingga hasil fotosintesis dapat dipindahkan dari daerah sumber menuju daerah penyimpanan dan diedarkan pada daerah-daerah yang membutuhkan. Setelah hasil dari fotosintesis dipindahkan dan diedarkan, air dalam floem akan kembali lagi pada jaringan xylem. Sehingga secara keseluruhan proses pengangkutan hasil fotosintesis sangat dipengaruhi oleh proses membuka dan menutupnya stomata. 

Mengapa proses fotosintesis memegang peranan penting dalam proses sintesis dinding sel?

Jawaban:

Proses fotosintesis memegang peranan penting dalam proses sintesis dinding sel. Hal ini dikarenakan pada proses fotosintesis akan menghasilkan karbohidrat berupa gula. Karbohidrat yang dihasilkan pada proses fotosintesis akan dirangkai dan digunakan sebagai bahan pembentuk komponen dinding sel. Pada tumbuhan, dinding-dinding sel sebagian besar terbentuk oleh polimer karbohidrat seperti pektin, selulosa, hemiselulosa, dan lignin sebagai komponen penyusun yang penting. Selulosa pada dinding sel akan bergabung dengan polisakarida lain yaitu hemiselulosa dan pektin, yang berfungsi dalam pengerasan dinding sel. Sehingga hasil dari proses fotosintesis (karbohidrat) memegang peranan penting dalam proses sintesis dinding sel. 

Mengapa unsur P digolongkan sebagai unsur yang penting dalam penyimpanan energi?

Jawaban:

Ususr P (Fosfor) merupakan unsur hara yang diperlukan dalam jumlah besar (hara makro). Jumlah fosfor dalam tanaman lebih kecil dibandingkan Nitrogen dan Kalium. Tetapi fosfor dianggap sebagai kunci kehidupan (Key of life). Unsur ini merupakan komponen tiap sel hidup dan cenderung terkonsentrasi dalam biji dan titik tumbuh tanaman. Oleh sebab itu unsur P  digolongkan sebagai unsur yang penting pada tanaman.

Unsur P dalam phospat adalah (Fosfor) sangat berguna bagi tumbuhan karena berfungsi untuk merangsang pertumbuhan akar terutama pada awal-awal pertumbuhan, mempercepat pembungaan, pemasakan biji dan buah. Selain itu, unsur P merupakan komponen untuk pembentukan gula fosfat, asam nukleat, nukleotida, koenzim, fosfolipid dan asam fitat selain itu fosfor juga merupakan penyusun ATP. Oleh sebab itu unsur P digolongkan sebagai unsur yang penting dalam penyimpanan energi.

Dalam proses metabolisme Nitrogen, proses fotosintesis dan respirasi pada tumbuhan memegang peranan penting. Bagaimana Anda dapat menjelaskan hal tersebut?

Jawaban:

Nitrogen adalah unsur yang diperlukan untuk membentuk senyawa penting di dalam sel, termasuk protein, DNA dan RNA, serta untuk membentuk molekul klorofil yang digunakan dalam proses fotosintesis. Senyawa N juga berperan dalam reaksi terang berbentuk NADPH₂.  Oleh sebab itu Nitrogen merupakan salah satu unsur penting pada tumbuhan selain unsur P. Nitrogen tersedia di alam dalam jumlah yang banyak namun tidak dapat ditangkap dan dimanfaatkan secara langsung oleh tumbuhan. Meskipun nitrogen di udara mampu masuk keluar tubuh tumbuhan, tetapi tidak ada enzim yang mampu menangkapnya.  Kebanyakan Nitrogen yang masuk tubuh tumbuhan telah mengalami reduksi oleh mikroba prokaryotic atau dalam bentuk NO₃^- dan NH₄⁺ dalam air hujan. Penambatan nitrogen dapat dilakukan secara simbiotik atau non simbiotik antara tumbuhan tingkat tinggi dan mikroba. Tumbuhan tinggi dapat menggunakan Nitrogen yang telah tereduksi tersebut. Bagi tumbuhan lain yang tidak bersimbiosis dengan nitrogen , nitrogen diserap dalam bentuk NO₃^- atau NH₄⁺ .Umumnya dalam bentuk NO₃^- karena NH₄⁺ akan dioksidasi menjadi NO₃^-  oleh bakteri nitrifikasi.

Tumbuhan  memperoleh  intake  atau material masukan yang  sebagian besar berupa kation maupun anion  (N-anorganik) seperti NO₃^-, NH₄⁺, dan urea. Pada keadaan tertentu, tumbuhan dapat memperoleh pasokan N dari  senyawa N-organik sederhana berupa asam- asam amino tertentu. Tumbuhan tidak dapat memanfaatkan atau memfiksasi gas N₂ udara secara langsung, kecuali kelompok tumbuhan yang bersimbion dengan baktaeri pengikat zat lemas. Selanjutnya N-anorganik yang diserap  akan dikonversi  atau dimetabolisir di dalam sel menjadi berbagai bentuk persenyawaan N-organik, sesuai kebutuhannya.

Metabolisme nitrogen mengalami siklus antara fase N anorganik dan organic yang melibatkan hewan, tumbuhan, jamur dll. Tumbuhan memperoleh nitrogen sebagian besar berupa kation dan anion, pada keadaan tertentu  tumbuhan memperoleh pasokan N dari senyawa N organic sederhana berupa asam amino.

Respirasi dan fotosintesis mempunyai hubungan kerja yang sangat erat. Tanpa fotosintesis respirasi tidak akan terjadi karena ketiadaan senyawa –senyawa kompleks yang hanya dapat dihasilkan dari reaksi fotosintesis. Sedangkan tanpa respirasi, senyawa- senyawa kompleks yang di hasilkan reaksi fotosintesis tidak akan terisi menjadi energi, sehingga tumbuhan tidak dapat melakukan aktivitas metabolismenya. Energi inilah yang nantinya akan diperlukan dalam proses metabolisme Nitrogen. Sehingga dalam proses metabolisme Nitrogen, proses fotosintesis dan respirasi pada tumbuhan memegang peranan penting.

Proses metabolisme sekunder tidak akan mungkin dapat berlangsung tanpa kehadiran proses metabolisme primer. Jelaskan keterkaitan ini!

Jawaban:

Proses metabolisme sekunder tidak akan mungkin dapat berlangsung tanpa kehadiran metabolisme primer. Hal ini dikarenakan metabolisme primer merupakan metabolisme yang pertama kali akan terjadi dan akan menghasilkan karbohidrat, protein dan lipid. Hasil dari metabolisme primer merupakan bahan dasar untuk melakukan metabolisme sekunder.  Sehingga proses metabolisme sekunder tidak akan mungkin dapat berlangsung tanpa kehadiran metabolisme primer. 

Senyawa pada metabolisme primer merupakan senyawa yang dihasilkan oleh makhluk hidup dan bersifat esensial bagi proses metabolisme selnya yang disintesis terus menerus, sedangkan senyawa pada metabolisme sekunder merupakan senyawa yang berasal dari produk metabolit primer maupun senyawa antara yang tidak esensial bagi pertumbuhan organisme yang disintesis dalam jumlah sedikit namun berperan penting.

Cukup Sekian Informasi kali ini semoga bermanfaat.