MAKALAH EKOFISIOLOGI TUMBUHANPENGARUH CEKAMAN LINGKUNGAN TERHADAP PERTUKARAN GAS O2 DAN CO2

Disusun oleh :
Adhy Widya S 140410100014
Niko Junianto 140410100016
Rizka Purnamawati 140410100063
Julianty Nur C 140410100071
Saugi 140410100105

JURUSAN BIOLOGI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS PADJADJARAN
JATINANGOR
2013
BAB I
PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang
Proses kehidupan tanaman pada dasarnya merupakan hasil interaksi antara faktor eksternal dan internal, faktor-faktor tersebut dapat dikatakan berpengaruh pada hampir seluruh tahapan proses kehidupan tanaman yang berawal dari perkecambahan, perkembangan, reproduksi sampai pada proses kematian tanaman).
Tanaman secara umum akan dapat tumbuh dan berkembang dengan baik pada kondisi lingkungan yang menguntungkan sesuai dengan kebutuhan tanaman berdasarkan karakter sifat internal (genetik) dari tanaman tersebut sehingga dapat dikatakan bahwa keberhasilan suatu tanaman dalam melangsungkan aktifitas hidupnya sangat ditentukan oleh kelangsungan interaksi (saling mempengaruhi)  dari faktor eksternal (lingkungan) dan faktor internal (genetik). Tetapi perlu diketahui bahwa disisi lain kondisi lingkungan di berbagai permukaan bumi sangat bervariasi dan belum tentu sama antara lokasi yang satu dengan lokasi lainnya. Jangankan pada suatu lokasi berbeda terkadang pada satu lokasi yang samapun kondisi lingkungan bisa menjadi bervariasi dari waktu ke waktu, hal ini bisa saja terjadi karena adanya perubahan-perubahan secara ekologis.
Pertumbuhan dan perkembangan merupakan proses yang terjadi pada semua makhluk hidup termasuk tumbuhan, dalam hal ini keduanya berperan dalam upaya mempertahankan kehidupan darii suatu individu  tumbuhan. Faktor-faktor yang mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan terdiri atas dua kator utama yaitu faktor dalam atau genetik dan faktor luar yaitu air dan unsur hara, kelembapan, temperatur, cahaya dan pemberian zat pengatur tumbuh.
Faktor luar atau faktor lingkungan memberikan dampak besar pada pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan. Lingkungan mencakup seluruh sumber daya alam yang berhubungan dengan suatu individu. Lingkungan sangat berpengaruh terhadap proses fisiologis tumbuhan. Proses fisiologis berkaitan erat dengan lingkungan yang menyangga sistem kehidupan dari tumbuhan. Setiap tumbuhan yang hidup di lingkungan berbeda akan memberikan respon fisiologis sesuai dengan keadaan sekitarnya.
Media tanam merupakan komponen utama ketika akan bercocok tanam. Media tanam yang akan digunakan harus disesuaikan dengan jenis tanaman yang ingin ditanam. Menentukan media tanam yang tepat dan standar untuk jenis tanaman yang berbeda habitat asalnya merupakan hal yang sulit. Hal ini dikarenakan setiap daerah memiliki kelembapan dan kecepatan angin yang berbeda. Secara umum, media tanam harus dapat menjaga kelembapan daerah sekitar akar, menyediakan cukup udara, dan dapat menahan ketersediaan unsur hara.
Cekaman (stress) merupakan faktor lingkungan biotik dan abiotik yang dapat mengurangi laju proses fisiologi. Tanaman mengimbangi efek merusak dari cekaman melalui berbagai mekanisme yang beroperasi lebih dari skala waktu yang berbeda, tergantung pada sifat dari cekaman. Jika tanaman akan mampu bertahan dalam lingkungan yang tercekam, maka tanaman tersebut memiliki tingkat resistensi terhadap cekaman. Contoh cekaman adalah kekurangan nitrogen, kelebihan logam berat, kelebihan garam dan naungan oleh tanaman lain. Kompensasi yang dilakukan tanaman untuk efek karena adanya cekaman, terjadi berbeda pada tiap tanaman untuk skala waktunya, karena mekanismenya berbeda-beda tergantung hal itu pada cekaman alami. Jika tanaman mampu menghadapi stress lingkungan pasti tanaman tersebut mempunyai ketahanan cekaman (stress resistance). Namun ketahanan terhadap cekaman sangat berbeda pada tiap-tiap spesies.

1.2 Identifikasi Masalah
Apa saja cekaman yang dapat mengganggu pertukaran gas pada tumbuhan.
Bagaimana pengaruh cekaman pada pertukaran gas tumbuhan.

1.3 Tujuan
Tujuan pembuatan makalah ini adalah untuk memberikan informasi mengenai pengaruh berbagai macam cekaman terhadap pertukaran gas khususnya O2 dan CO2 pada tumbuhan.
BAB II
PEMBAHASAN

2.1 Aktivitas Pertukaran Gas O2 dan CO2
Proses respirasi diawali dengan proses pertukaran gas oksigen dan karbon dioksida melalui alat pernapasan. Alat pernapasan tumbuhan letaknya tersebar. Tumbuhan dapat melakukan pertukaran gas melalui stomata, lentisel, dan rambut akar. Pada tumbuhan tertentu, pernapasan melalui alat khusus, misalnya akar napas pada tumbuhan bakau maupun beringin. Berikut ini akan dijelaskan alat-alat pernapasan tumbuhan.
Stomata
Stomata atau mulut daun terdiri atas celah atau lubang yang dikelilingi oleh dua sel penjaga dan terletak di daun. Stomata berfungsi sebagai tempat pertukaran gas pada tumbuhan, sedangkan sel penjaga berfungsi untuk mengatur, membuka dan menutupnya stomata. Stomata tumbuhan pada umumnya membuka pada saat matahari terbit dan menutup saat hari gelap. Membuka dan menutupnya stomata dipengaruhi oleh kandungan air dan ion kalium di dalam sel penjaga. Ketika sel penjaga memiliki banyak ion kalium, air dari sel tetangga akan masuk ke dalam sel penjaga secara osmosis. Akibatnya, dinding sel penjaga yang berhadapan dengan celah stomata akan tertarik ke belakang, sehingga stomata menjadi terbuka. Sebaliknya, ketika ion kalium keluar dari sel penjaga, air dari sel penjaga akan berpindah secara osmosis ke sel tetangga. Akibatnya, sel tetangga mengembang dan mendorong sel penjaga ke arah celah sehingga stomata menutup.

Gambar 1. Struktur Anatomi Daun
Lentisel
Pada tumbuhan dikotil, selain kambium intervasikuler yang membentuk xilem dan floem sekunder, ada juga kambium gabus yang menghasilkan parenkima gabus dan lapisan gabus. Lapisan gabus akan menggantikan epidermis. Lapisan gabus terdiri atas sel-sel mati dan membantu melindungi batang. Kambium gabus, parenkima gabus, dan lapisan gabus akan mengelupas dan lepas sebagai bagian kulit. Akibatnya, timbul lubang-lubang di batang yang disebut lentisel. Lentisel memungkinkan sel-sel tetap hidup di dalam batang melalui pertukaran gas dengan udara luar.

Rambut Akar
Selain untuk menghisap air dan garam-garam mineral, rambut akar berfungsi sebagai alat pernapasan. Sel-sel rambut akar akan mengambil oksigen pada pori tanah.

Alat Pernapasan Khusus
Kemampuan tumbuhan beradaptasi terhadap lingkungan menghasilkan alat pernapasan khusus. Tumbuhan bakau yang hidup di lingkungan air laut mempunyai akar yang tumbuh ke atas permukaan tanah untuk memperoleh oksigen dan mengeluarkan karbon dioksida. Akar tersebut disebut akar napas.Pohon beringin dan anggrek mempunyai akar gantung untuk bernapas. Akar tersebut tumbuh dari batang dan menggantung kearah tanah. Pada saat masih menggantung, akar ini menyerap uap air dan gas dari udara. Akan tetapi setelah masuk ke tanah, akar tersebut berfungsi menyerap air dan garam mineral. Tumbuhan yang hidup di air seperti enceng gondok dan kangkung, batangnya mempunyai rongga-rongga udara yang besar berfungsi untuk menyalurkan oksigen. 
Pertukaran gas antara tumbuhan dan lingkungannya merupakan bagian yang penting dalam respirasi. Pertukaran gas secara keseluruhan berlangsung secara difusi. Difusi merupakan perpindahan zat dari larutan pekat ke larutan encer. Oksigen akan masuk ke dalam sel tumbuhan secara difusi melalui ruang antar sel, dinding sel, membran sel, dan akhirnya masuk ke dalam sel. Begitu juga dengan karbondioksida, yang akan berdifusi ke luar sel dan masuk ke ruang antar sel. Transpor oksigen dan karbon dioksida antara ruang antar sel dengan lingkungan luar juga berlangsung selama difusi (Candra, 2013).

2.2 Pengaruh Cekaman Air Terhadap Pertukaran Gas
Tanaman yang mengalami waterlogging secara langsung berpengaruh terhadap proses pertukaran gas yaitu proses respirasi yang berlangsung pada tanaman. Secara umum respirasi bertujuan untuk menghasilkan energi dalam bentuk ATP (Adenosin Triphospat). Secara normal respirasi berlangsung dalam 4 tahap, yaitu :
1.       Glikolisis yang menghasilkan 2 ATP
2.       Reaksi antar
3.       Siklus Krebs yang menghasilkan 2 ATP
4.       Transpor elektron yang menghasilkan 34 ATP
Menurut Kozlowski, genangan berpengaruh terhadap perutumbuhan vegetatif tanaman karena tanaman memerlukan adanya pertukaran gas yang cepat dengan lingkungannya dan adanya ketersediaan air yang memenuhi kebutuhan pertumbuhan dan evapotranspirasi. Bila berlebih atau mengalami kekurangan menyebabkan terjadinya cekaman dan akibatnya produktivitas tanaman menurun atau bahkan terjadi kematian. Dalam keadaan tergenang, ruang pori tanah semuanya terisi oleh air sehingga pertukaran gas antar akar, tanah, dan atmosfir terhambat yang mengakibatkan tanaman mengalami cekaman. Menurut Marzolf et al (1999), genangan selama 24 jam mampu menurunkan kadar O2 sampai 80 % bahkan dapat mengakibatkan tanah anaerob, ini akan mempengaruhi langsung aktifitas fotosintesis dan respirasi tanaman.
Menurut Christiansen dan Lewis, (1982), bahwa toleransi tanaman terhadap genangan berhubungan dengan karakter morphologi, fisiologi, dan anatomi. Akar adventif terbentuk karena adanya akumulasi auksin di perakaran (Visser et al, 1999). Genangan mempengaruhi sifat fisika, kimia, dan biologi tanah. Mengakibatkan peningkatan kadar CO2 menjadi lebih dari 50 %, karena genangan memutus suplai CO2 ke tanah (Ponnamperunna, 1981). Maka akan menurunkan potensial redoks dan menghambat proses dekomposisi bahan organik oleh mikroorganisme aerob sehingga hanya terjadi dekomposisi anaerob (fermentasi) yang menghasilkan energi lebih rendah daripada dekomposisi aerob.
Respon fisiologis yang terjadi yaitu berlangsungnya respirasi anaerob atau biasa disebut fermentasi. Respon morphologis yang terjadi berupa terbentuknya akar adventif untuk menangkap oksigen dari udara.
Respon fisiologis bersifat reversibel atau dapat kembali seperti semula, sedangkan respon morphologis bersifat irreversibel atau tidak dapat kembali lagi (permanen). Secara normal respirasi membutuhkan oksigen, disebut dengan respirasi aerob.
Karena respirasi anaerob menghasilkan energi yang sedikit yaitu hanya 21 Kal dan 2 ATP, sehingga pada percobaan yang telah dilakukan menghasilkan pertumbuhan tanaman jagung dan kacang (C3 dan C4) terhambat, yang dapat dilihat dari kelayuan tanaman dan warna daun yang pucat dan kuning. Hal ini berbeda dengan tanaman yang tumbuh normal yang dapat melakukan resiprasi aerob yang menghasilkan 675 Kal dan 38 ATP.

2.3 Pengaruh Cekaman Salinitas Terhadap Pertukaran Gas
Salinitas adalah kadar garam terlarut dalam air. Satuan salinitas adalah per mil (‰), yaitu jumlah berat total (gr) material padat seperti NaCl yang terkandung dalam 1000 gram air laut. Suatu tanah disebut tanah alkali atau tanah salin jika kapasitas tukar kation (KTK) atau muatan negative koloid-koloidnya dijenuhi oleh > 15% Na, yang mencerminkan unsur ini merupakan komponen dominan dari garam-garam larut yang ada. Pada tanah-tanah ini,  mineral sumber utamanya adalah halit (NaCl) (Setiawan,2012).
Stres garam terjadi dengan terdapatnya salinitas atau konsentrasi garam-garam terlarut yang berlebihan dalam tanaman. Stres garam ini umumnya terjadi dalam tanaman pada tanah salin. Stres garam meningkat dengan meningkatnya konsentrasi garam hingga tingkat konsentrasi tertentu yang dapat mengakibatkan kematian tanaman. Garam-garam yang menimbulkan stres tanaman antara lain ialah NaCl, NaSO4, CaCl2, MgSO4, MgCl2 yang terlarut dalam air (Sipayung, 2006). Stres akibat kelebihan Na+ dapat mempengaruhi beberapa proses fisiologi dari mulai perkecambahan sampai pertumbuhan tanaman (Fallah, 2006).
Toleransi terhadap salinitas adalah beragam dengan spektrum yang luas diantara spesies tanaman mulai dari yang peka hingga yang cukup toleran. Dibandingkan tanaman padi, tanaman jagung dan kacang tanah ternyata lebih toleran terhadap salinitas, sedangkan kedelai sangat peka (Makarim,2006). Follet et al, (1981 dalam Sipayung, 2006) mengajukan lima tingkat pengaruh salinitas tanah terhadap tanaman, mulai dari tingkat non-salin hingga tingkat salinitas yang sangat tinggi, seperti diberikan pada Tabel 1.

Tabel 1. Pengaruh Tingkat Salinitas terhadap Tanaman
Tingkat SalinitasKonduktivitas (mmhos)Pengaruh Terhadap TanamanNon Salin0 – 2Dapat diabaikanRendah2 – 4Tanaman yang peka tergangguSedang4 – 8Kebanyakan tanaman tergangguTinggi8 – 16Tanaman yang toleran belum tergangguSangat Tinggi> 16Hanya beberapa jenis tanaman toleran yang dapat tumbuh
Kelebihan NaCl atau garam lain dapat mengancam tumbuhan karena:
Menurunkan Potensial Air
Pertama, dengan cara menurunkan potensial air larutan tanah, garam dapat menyebabkan kekurangan air pada tumbuhan meskipun tanah tersebut mengandung banyak sekali air. Hal ini karena potensial air lingkungan yang lebih negatif dibandingkan dengan potensial air jaringan akar, sehingga akar akan kehilangan air, bukan menyerapnya. Air dalam larutan yang berkonsentrasi garam rendah (sel akar tanaman) bergerak menuju larutan berkadar garam tinggi (tanah). Akibatnya, tanaman kehilangan air, sulit menyerap hara dan tanaman layu kekeringan meskipun tanah cukup air. Kondisi seperti ini mempersulit perkecambahan benih. Tanaman yang terpengaruh salinitas akan mengalami cekaman kekeringan, yaitu ujung daunnya mengering, pertumbuhan tanaman terhambat. Pada kondisi ini sebagian stomata daun menutup sehingga terjadi hambatan masuknya CO2 dan menurunkan aktivitas fotosintesis (Salisbury dan Ross, 1992).
Kemampuan tanaman sebagai penyerap karbondioksida akan berbeda-beda. Banyak faktor yang mempengaruhi daya serap karbondioksida. Diantaranya ditentukan oleh mutu klorofil. Pada fotosintesis, proses pengikatan CO2 memerlukan klorofi.Akibat tidak bisanya tanaman menyerap air, akan menghambat sintesis klorofil pada daun akibat laju fotosintesis yang menurun dan terjadinya peningkatan temperatur dan transpirasi yang menyebabkan disentegrasi klorofil (Hendriyani dan Setiari, 2009).
Tanaman yang layu dan daunnya kering ini akan mengakibatkan daya serap CO2 sebagai bahan baku fotosintesis berkurang sehingga proses pengeluaran O2 sebagai hasil fotosintesis berkurang juga.Selain itu,proses penyerapan O2 dan pengeluaran CO2 pada saat respirasi juga berkurang (Alamendah, 2010).

Racun Bagi Tumbuhan
Pada tanah bergaram, natrium dan ion-ion tertentu lainnya dapat menjadi racun bagi tumbuhan jika konsentrasinya relative tinggi. Membran sel akar yang selektif permeabel akan menghambat pengambilan sebagian besar ion yang berbahaya, akan tetapi hal ini akan memperburuk permasalahan pengambilan air dari tanah yang kaya akan zat terlarut (Campbell, 2003).
Garam-garam terlarut mengandung ion-ion Na, Cl, dan borat yang bersifat racun bagi tumbuhan. Ion-ion tersebut juga menyebabkan naiknya pH tanah, sehingga secara tidak langsung hara Fe, P, Zn, dan Mn menjadi tidak tersedia bagi tanaman. Butiran tanah menjadi mudah terlepas akibat garam tersebut,sehingga tanah mudah tererosi (Makarim,2006).
Sering garam-garam ini dapat merusak tanaman internal,seperti daun yang telihat gosong keCOklatan.Hal ini juga mengganggu dalam aktivitas penyerapan dan pengeluaran gas O2 dan CO2  (Rogers, 2011 )
Dalam penelitian Eisa, 2012 terlihat bahwa kebanyakan stomata pada bagian adaksial dan abaksial yang diberi perlakuan NaCl tinggi menutup.Hal ini tentu mempengaruhi penyerapan dan pelepasan gas O2 dan CO2  ke udara karena melewati stomata.
Tertekannya Proses Pertumbuhan Tanaman
Salinitas menekan proses pertumbuhan tanaman dengan efek yang menghambat:
pembesaran dan pembelahan sel
produksi protein
penambahan biomassa tanaman.
Tanaman yang mengalami stres garam umumnya tidak menunjukkan respon dalam bentuk kerusakan langsung tetapi pertumbuhan yang tertekan dan perubahan secara perlahan. Gejala pertumbuhan tanaman pada tanah dengan tingkat salinitas yang cukup tinggi adalah pertumbuhan yang tidak normal seperti daun mengering di bagian ujung dan gejala khlorosis. Sifat fisik tanah juga terpengaruh antara lain bentuk struktur, daya pegang air dan permeabilitas tanah.

Efek Tekanan Osmotik
Untuk menahan kendala osmotik, tanaman harus lebih ketat menghadapi kehilangan air melalui respon sensitif penutupan stomata. Hal ini, pada gilirannya, mensyaratkan bahwa pertukaran gas tetap rendah menjadikan CO2 terbatas untuk reaksi carboxylation (pembatasan stomata) (Huchzermeyer and Koyro, 2005; Flexas et al,.2007).

Menurunnya Rasio CO2 Antara Internal Dan Eksternal Tumbuhan
Pada penelitian Eisa,2012 didapatkan bahwa salinitas jelas mengurangi rasio CO2 antara internal dan eksternal tumbuhan konsentrasi ( C i / C an ) dari 0,6 ± 0,05 pada kondisi kontrol turun menjadi 0,18 ± 0,13 pada perlakuan 500 mM NaCl.

Menurunnya Efisiensi Fotosintesis
Pada penelitian Eisa,2012 efisiensi fotosintesis terhitung ( Φ c ) turun secara tajam seiring dengan naiknya salinitas air, yang terendah (0,0233 µmol CO2 µmol-1Quantum) pada perlakuan salinitas tertinggi.
Pertumbuhan sel tanaman pada tanah salin memperlihatkan struktur yang tidak normal. Penyimpangan yang terjadi meliputi kehilangan integritas membran, kerusakan lamella, kekacauan organel sel, dan akumulasi Kalsium Oksalat dalam sitoplasma, vakuola, dinding sel dan ruang antar sel. Kerusakan struktur ini akan mengganggu transportasi air dan mineral hara dalam jaringan tanaman (Maas dan Nieman, dalam Sipayung, 2006). Banyak tumbuhan dapat berespon terhadap salinitas tanah yang memadai dengan cara menghasilkan zat terlarut kompatibel, yaitu senyawa organic yang menjaga potensial air larutan tanah, tanpa menerima garam dalam jumlah yang dapat menjadi racun. Namun demikian, sebagian besar tanaman tidak dapat bertahan hidup menghadapi cekaman garam dalam jangka waktu yang lama kecuali pada tanaman halofit, yaitu tumbuhan yang toleran terhadap garam dengan adaptasi khusus seperti kelenjar garam, yang memompa garam keluar dari tubuh melewati epidermis daun (Campbell, 2003).
Ketika terjadi cekaman lingkungan seperti kekeringan, logam berat atau salinitas, tanaman bereaksi dalam beragam cara untuk menghadapi perubahan yang berpotensi merusak. Salah satu hasil dari tekanan tersebut adalah adanya akumulasi reactive oxygen species (ROS) dalam tanaman, dimana hal tersebut dapat menghancurkan tanaman dan berakibat pada berkurangnya produktivitas tanaman. ROS berdampak pada fungsi seluler, seperti kerusakan pada asam nukleat atau oksidasi protein tanaman yang penting.

2.4 Pengaruh Cekaman Suhu Terhadap Pertukaran Gas
Peningkatan suhu akan mengakibatkan kenaikan temperatur, apabila suhu semakin panas  maka stomata pada tumbuhan C-3 tidak akan terbuka secara terus menerus.  Hal ini dilakukan untuk menghindari penguapan atau transpirasi yang berlebihan sehingga air dalam tubuh tumbuhan dapat dihemat. Penguapan yang berlebihan akan menyebabkan tumbuhan kekurangan air sehingga dapat menyebabkan tumbuhan layu atau mati kekeringan. Suhu atau temperatur juga dapat  mempengaruhi enzim untuk proses fotosintesis. Jika suhu naik 10o C, kerja enzim meningkat 2x lipat. (tapi hanya pada suhu tertentu, jika suhu terlalu tinggi, justru bisa merusak). Enzim yang mengatur proses fotosintesis pada tumbuhan bekerja optimum pada suhu 30°C. Enzim-enzim ini mengkatalis reaksi fotosintesis agar berlangsung secara efisien dan efektif. Jika tumbuhan C-3 menutup stomatanya karena temperatur sangat tinggi maka akan berakibat pada proses fotosintesis akan terhenti. Hal ini disebabkan karena pada keadaan panas yang berlebihan stomata daun justru akan menutup untuk menghindari terjadinya transpirasi yang berlebihan, sehingga CO2  tidak dapat masuk dan fotosintesis akan berhenti sama sekali karena fotosintesis membutuhkan CO2 (Anonim, 2012).
Kondisi lingkungan yang panas, kering, dan terik juga dapat menyebabkan terjadinya fotorespirasi yang menyebabkan stomata tertutup. Kondisi ini menyebabkan CO2 tidak bisa masuk dan O2 tidak bisa keluar sehingga terjadi fotorespirasi. Fotorespirasi adalah proses pembongkaran karbohidrat untuk menghasilkan energi dan hasil samping, yang terjadi pada siang hari. Jika kondisi ini tetap berlanjut maka proses fotosintesis tidak dapat berlangsung karena tempat berlangsungnya fotosintesis yaitu pada stomata, sehingga dapat menyebabkan tanaman akan mati. Cara tumbuhan C3 untuk beradaptasi dengan kondisi lingkungan yang panas, kering, dan terik salah satunya adalah permukaan daun biasanya dilapisi oleh kutikula dari lilin yang bersifat anti air untuk mencegah terjadinya penyerapan sinar matahari ataupun penguapan air yang berlebihan. Padi, gandum, dan kedelai merupakan contoh-contoh tumbuhan C3 yang penting dalam pertanian (Anonim, 2012).
Sedangkan pada Tumbuhan C4  dinamakan demikian karena tumbuhan itu mendahului siklus Calvin yang menghasilkan asam berkarbon -4 sebagai hasil pertama fiksasi CO2 dan yang memfiksasi CO2 menjadi APG di sebut spesies C3, sebagian spesies C4 adalah monokotil (tebu, jagung, dll). Reaksi dimana CO2 dikonfersi menjadi asam malat atau asam aspartat adalah melalui penggabugannya dengan fosfoeolpiruvat (PEP) untuk membentuk oksaloasetat dan Pi. Enzim PEP-karboksilase ditemukan pada setiap sel tumbuhan yang hidup dan enzim ini yang berperan dalam memacu fiksasi CO2 pada tumbuhan C4. enzim PEP-karboksilase terkandung dalam jumlah yang banyak pada daun tumbuhan C4, pada daun tumbuhan C-3 dan pada akar, buah-buah dan sel – sel tanpa klorofil lainnya ditemukan suatu isozim dari PEP-karboksilase. Reaksi untuk mengkonversi oksaloasetat menjadi malat dirangsang oleh enzim malat dehidrogenase dengan kebutuhan elektronnya disediakan oleh NHDPH. Oksaleasetat harus masuk kedalam kloroplas untuk direduksi menjadi malat. Pembentukkan aspartat dari malat terjadi didalam sitosol dan membutuhkan asam amino lain sebagai sumber gugus aminonya. Proses ini disebut transaminasi (Anonim, 2012).

2.5 Pengaruh Herbivora Terhadap Pertukaran Gas
Herbivora, hewan yang memakan tumbuhan adalah suatu cekaman yang dihadapi tumbuhan dalam setiap ekosistem. Tumbuhan menghadapi herbivora yang begitu banyak, baik dengan pertahanan fisik, seperti duri maupun pertahanan kimia seperti produksi senyawa yang tidak enak atau bersifat toksik (Campbell, 2003). Pengaruhnya terhadap pertukaran gas adalah para herbivor yang memakan daun-daun pada suatu tumbuhan sehingga jumlah daun semakin menurun dan mengganggu proses respirasi dan fotosintesis yang melibatkan pertukaran gas CO2 dan O2.

BAB IIIKESIMPULAN DAN SARAN

3.1 Kesimpulan
Cekaman lingkungan seperti cekaman kekeringan, suhu, salinitas dan hama berpengaruh terhadap proses respirasi dan fotosintesis yang melibatkan pertukaran gas CO2 dan O2.

3.2 Saran
Penelitian mendetail mengenai pengaruh berbagai cekaman lingkungan terhadap proses pertukaran gas belum banyak dilakukan. Oleh karena itu, untuk para peneliti khususnya yang bergerak di bidang fisiologi tumbuhan agar mampu melakukan penelitian yang lebih mendalam mengenai pertukaran gas pada tumbuhan ini.

DAFTAR PUSTAKA

Anonim, 2012. Pengaruh Suhu Terhadap Fotosintesis. http://superfects. blogspot.com/2012/01/pengaruh-suhu-terhadap fotosintesis. html#sthash.F SOxVmfr.dpuf. Diakses 09 Oktober 2013.
Alamendah, 2010. Tanaman Penyerap Karbondioksida. http://alamendah. wordpress.Com/ 2010/09/01/tanaman-penyerap-karbondioksida. Diakses Rabu, 09 Oktober 2013.
Campbell, at al. 2003. Biologi Jilid 2. Jakarta: Erlangga.
Candra, A. 2013. Jaringan Epidermis Tumbuhan. http://anandacandra.blogspot. com/2013/05/vbehaviorurldefaultvmlo_16.html. Diakses 8 Oktober 2013.
Christiansen, M. N., and C. F. Lewis. 1982. Breading Plants for Less Favorable  Environment. New York: John Willey and Sons.
Dwidjoseputro, D. 1992. Pengantar Fisiologi Tumbuhan. Jakarta: Gramedia Pustaka Utama.
Fallah, Affan Fajar. 2006. Perspektif Pertanian dalam Lingkungan yang Terkontrol.  http://io.ppi jepang.org. Rabu, 09 Oktober 2013.
Hendriyani, I. S dan N. Setiari. 2009. Kandungan Klorofil dan Pertumbuhan Kacang Panjang (Vigna sinensis) pada Tingkat Penyediaan Air yang Berbeda. J. Sains & Mat. 17(3): 145-150.
Huchzermeyer B, Koyro HW (2005) Salt And Drought Stress Effects On Photosynthesis. In: Pessarakli M (ed) Handbook of Plant And Crop Stress, 2nd edn. Marcel Dekker Inc., NewYork, USA, pp 751–778
Kozlowski, T. T. 1984. Flooding and Plant Growth. Academic Press, Inc, Orlando, FL.
Makarim, Abdul Karim. 2006. Cekaman Abiotik Utama dalam Peningkatan Produktivitas Tanaman. dalam Seminar Nasional Pemanfaatan Bioteknologi untuk Mengatasi Cekaman Abiotik pada Tanaman.Balai Penelitian Tanaman Padi, Sukamandi.
Rogers, M. 2011. Salinity and the Growth of Forage Species AG0284.  Department of Environment and Primary Industries, Victoria, Australia.
Salisbury, F.B. and C.W. Ross. 1992. Plant Physiology. 4rd Ed. Wadsworth Publishing Company. California.
Sipayung,Rosita.2006. Cekaman Garam.   http://library.usu.ac.id/download/ fp/bdp-rosita2.pdf. Diakses pada tanggal Rabu, 09 Oktober 2013.
Susilo, H. 1991. Fisiologi Tanaman Budidaya. Jakarta: Universitas Indonesia Press Salemba.
Setiawan, Agus. 2012.Dampak Cekaman Salinitas terhadap Produksi dan Produktivitas Tanaman. http://agusetia28.blogspot.COm/2012/03/ assignment-of-agroekologi-3.html diakses Rabu, 09 Oktober 2013.Difusi
Pengertian Difusi
Difusi adalah
- Peristiwa mengalirnya atau berpindahnya secara spontan suatu zat dalam pelarut dari bagian berkonsentrasi tinggi ke bagian yang berkonsentrasi rendah.
- Gerakan partikel dari tempat potensial kimia yang lebih tinggi ke tempat potensial kimia lebih rendah karena energi kinetiknya sendiri sampai tejadi keseimbangan yang dinamis. Keseimbangan dinamis ini adalah partikel tetap bergerak namun jumlah yang masuk seimbang dengan jumlah yang keluar, sehingga difusi berhenti (Asmara,2013).

Contoh yang sederhana adalah pemberian gula pada cairan teh tawar. Lambat laun cairan menjadi manis. Contoh lain adalah uap air dari cerek yang berdifusi dalam udara, Difusi CO2, O2 dan H2O(Anonim. 2009). Ilustrasi Proses Difusi (Asmara,2013)

(Fachmielagie,2012)
Difusi  tidak Memerlukan energi (eksergonik)
Faktor yg mempengaruhi difusi (Asmara,2013) :
1. Suhu, makin tinggi difusi makin cepat
2. BM makin besar difusi makin lambat
3. Kelarutan dalam medium, makin besar difusi makin cepat 4. Beda potensial kimia, makin besar beda difusi makin cepat

2.Imbibisi
Asal Kata Imbibisi
Imbibisi berasal arti kata latin Imbibire yang artinya minum. Imbibisi adalah peristiwa masuknya air pada suatu benda. Air yang masuk pada benda tersebut disebut air Imbibisi. Benda atau zat yang dapat dimasuki air disebut imbiban (Siregar,2008).
Dalam tumbuhan, imbibisi diartikan kemampuan dinding sel dan plasma sel untuk menyerap air dari luar sel.
Adanya imbibisi mengaktifkan enzim- enzim untuk memulai perkecambahan. Struktur pertama yang keluar dari biji adalah radikula, yang akan membentuk akar primer.
Contoh peristiwa Imbibisi yaitu biji kacang tanah akan menggelembung jika direndam air hangat kemudian dijemur akan kempis kebali karena air meninggalkan pori-pori kulit kacang.
Pengertian Imbibisi
Imbibisi adalah peristiwa penyerapan air oleh permukaan zat-zat yang hidrofilik, seperti protein, pati, selulosa, agar-agar, gelatin, liat dan lainnya yang menyebabkan zat tersebut dapat mengembang setelah menyerap air. Kemampuan untuk menyerap air misalnya pada biji biasa disebut dengan potensial imbibisi dan prosesnya disebut dengan imbibisi.
Banyak sedikitnya air dapat di imbibisi oleh suatu zat yang sangat tergantung pada nilai potensial air di sekitarnya. Suatu percobaan dengan biji yang di rendam dalam larutan menunjukkan jumlah air yang dapat di imbibisi oleh biji tersebut (Siregar. 1996: 58).
Proses Imbibisi
Proses imbibisi bergantung pada membran sel yang selektif mengatur keluar masuknya zat karena pada membran inilah yang menjadi filter atau menyeleksi zat yang dapat masuk atau keluar dari suatu s

3.Osmosis
Osmosis adalah suatu topik yang penting dalam biologi karena fenomena ini dapat menjelaskan mengapa air dapat ditransportasikan ke dalam dan ke luar sel. Di dalam sel  dapat terjadi perpindahan zat baik itu terjadi secara difusi, osmosis dan ada pula yang terjadi karena imbibisi.
            Osmosis merupakan suatu fenomena alami, tapi dapat dihambat secara buatan dengan meningkatkan tekanan pada bagian dengan konsentrasi pekat menjadi melebihi bagian dengan konsentrasi yang lebih encer. Gaya per unit luas yang dibutuhkan untuk mencegah mengalirnya pelarut melalui membran permeabel selektif dan masuk ke larutan dengan konsentrasi yang lebih pekat sebanding dengan tekanan turgor. Tekanan osmotik merupakan sifat koligatif, yang berarti bahwa sifat ini bergantung pada konsentrasi zat terlarut, dan bukan pada sifat zat terlarut itu sendiri (Ismail. 2006: 30).
Osmosis adalah suatu aspek yang penting dalam biologi karena fenomena ini dapat menjelaskan mengapa air dapat ditransportasikan ke dalam dan ke luar sel.Osmosis terbalik adalah sebuah istilah teknologi yang berasal dari osmosis. Osmosis adalah sebuah fenomena alam dalm sel hidup di mana molekul solvent (biasanya air) akan mengalir dari daerah solute rendah ke daerah solute tinggi melalui sebuah membran semipermeable. Membran semipermeable ini menunjuk ke membran sel atau membran apa pun yang memiliki struktur yang mirip atau bagian dari membran sel. Gerakan dari solvent berlanjut sampai sebuah konsentrasi yang seimbang tercapai di kedua sisi membran tersebut (Siregar. 1996: 58).

Ilustrasi Proses Osmosis (Streeter, 2013)
Osmosis adalah perpindahan suatu zat dari yang berkonsentrasi rendah ke yang berkonsentrasi tinggi.

DAFTAR PUSTAKA
Anonim. 2009.Imbibisi. http://id.wikipedia.org. diakses 10/09/2013 6:15
Asmara,Nursaptia Purwa.2013. Difusi dan Osmosis. http://www.slideshare.net/NSPmunawi/difusi-dan-osmosis diakses 10/09/2013 6:15
Drajat, Sasmitamihardja. 1996. Fisiologi Tumbuhan. Universitas Negeri Makassar.
            Makassar
Fachmielagie, Call.2012. Difusi : Fisiologi Tumbuhan http://www.slideshare.net/CallFachmielagie/difusi-fisiologi-tumbuhan diakses10/09/2013 6:31
Lakitan, Benyamin. 1993. Dasar-Dasar Fisiologi Tumbuhan. Rajagrafindo Persada.
JAKARTA.
Siregar, Arbaya. 2003. Fisiologi Tumbuhan. Direktoral Jendral Pendidikan Tingkat
DEPDIKBUD. Bandung
Siregar,Amelia Zuliyanti, dkk. 2008.Biologi Pertanian Jilid 2. Departemen Pendidikan Nasional.Jakarta. 
Streeter,Lizzi. Harrington,Sophie.2013.Osmosis Passive Transport- Osmosi. http://keepinapbiologyreal.wikispaces.com/Osmo10/09/2013 6:14sis. P.2 AP Biology diakses 10/09/2013 5:41 . 1.faktor-faktor lingkungan tumbuhan (Hidrosfir,Atmosfir, litosfir *dan satu lagi ga tau ..) poke Mamlu Farabi mbak tut..kamu nyatet ga say,
2.Radiasi pada tanaman
3.pengaruh temperatur,suhu,cahaya pada tanaman
4. metabolisme karbon didalam sel
5. melacak karbon
7.cekaman lingkungan (kekeringan,salinitas dan temperatur)
9.pengaruh polutan berupa gas pada tanaman
10.pengaruh polutan berupa logam berat pada tanaman
11.tumbuhan dan bioindikator
12.faktor genetik dan variasi resistensi terhadap perubahan lingkungan
13. pekembangan dan keabnormalan pertumbuhan tumbuhan
Litosfer dan Atmosfer
A. Litosfer
Bumi tersusun dari tiga lapisan, yaitu kulit bumi, mantel bumi, dan inti bumi. Manusia hidup di permukaan bumi menempati lapisan terluar (kulit bumi) yang sering juga disebut kerak bumi ataulitosfer.

1. Pengertian Litosfer
Istilah litosfer berasal dari bahasa Yunani yaitu lithos yang artinya batuan dan sphera yang artinya lapisan. Jadi litosfer adalah lapisan bumi paling luar dan terdiri atas batuan. Dalam pengertian lebih luas, litosfer dapat berarti seluruh lapisan bumi dari lapisan kerak bumi (crust) sampai ke bagian inti bumi yang cair (molten core), tetapi tidak termasuk hidrosfer dan atmosfer.
Yang dimaksud batuan bukan hanya benda yang keras yang berupa batu dalam kehidupan sehari-hari, namun juga dalam bentuk tanah liat, abu gunung api, pasir, dan kerikil.
Litosfer atau kerak bumi merupakan lapisan terluar dari bumi yang berupa benda padat dengan ketebalan rata-rata 70 km dan berat jenisnya 2,8 gram/cm3. Kerak bumi terdiri atas kerak daratan dan kerak lautan dan tersusun dari bermacam-macam batuan dengan ketebalan yang berbeda-beda. Kerak daratan adalah kerak bumi pada bagian daratan (permukaan bumi di daratan), sedangkan kerak lautan adalah kerak bumi yang menempati dasar laut (permukaan bumi di dasar laut). Kerak daratan lebih tebal jika dibanding dengan kerak lautan.
2. Bentuk Kerak Daratan
Kerak daratan terdiri dari bermacam-macam bentuk, misalnya dataran, pegunungan, lembah, dan cekungan. Berbagai macam bentuk permukaan bumi tersebut dinamakan bentang alam.
Dataran merupakan bagian bentang alam dengan bentuk permukaan hampir rata yang sangat luas. Dataran terdiri dari dataran rendah dan dataran tinggi. Dataran rendah mempunyai ketinggian kurang dari 200 m dari permukaan air laut.
Beberapa bagian dari permukaan bumi kita terdiri dari gunung-gunung yang membentuk suatu pegunungan. Gunung merupakan permukaan bumi yang mengerucut. Lembah adalah dataran di sepanjang sungai. Sedangkan cekungan merupakan dataran rendah yang dikelilingi oleh dataran tinggi.
3. Bentuk Kerak Lautan
Berbeda dengan permukaan air laut yang terlihat hampir rata, permukaan bumi di dasar lautan terdiri dari bermaca-mmacam bentuk. Perhatikan gambar berikut!

4. Batuan Pembentuk Permukaan Bumi
Litosfer merupakan lapisan terluar dari bumi yang sebagian besar terdiri dari batuan. Proses pembentukan batuan di permukaan bumi diawali dari magma pijar yang berasal dari dalam bumi yang mengalami proses pendinginan dan akhirnya menjadi batuan beku. Karena proses alam, batuan beku tersebut mengalami proses penghancuran yang kemudian membentuk batuan sedimen. Dalam perkembangan berikutnya batuan sedimen dapat berubah menjadi batuan metamorf karena proses metamorfosis batuan.
Dari uraian di atas, secara garis besar batuan di permukaan bumi dapat dibedakan menjadi tiga berdasarkan proses pembentukannya, yaitu batuan beku, batuan sedimen, dan batuan malihan.
a. Batuan Beku
Batuan beku merupakan batuan keras yang terbentuk dari magma yang keluar dari perut bumi dan membeku karena mengalami proses pendinginan. Karena itu, batuan beku juga disebut sebagai bekuan.
Batuan beku dapat dibedakan berdasarkan tempat magma yang keluar membeku menjadi tiga jenis.
1) Batuan beku dalam, yaitu merupakan hasil pembekuan magma di bagian dalam perut bumi, bahkan di dalam dapur magma. Karena proses pendinginan yang terjadi berlangsung sangat lambat, maka dihasilkan hablur mineral yang sempurna (teratur). Contoh batuan beku dalam antara lain sienit, granit, diorit, dan gabro.
2) Batuan beku luar, yaitu terbentuk karena adanya proses pembekuan magma pada permukaan bumi. Biasanya proses pembentukan batuan ini terjadi secara cepat akibat penurunan suhu yang mendadak. Contoh batuan beku dalam antara lain obsidian, liparit, trachit, desit, andesit, dan basalt.
3) Batuan beku korok, yaitu terbentuk karena proses penyusupan magma pada celah-celah litosfer bagian atas dan kemudian membeku. Oleh karenanya, posisi batuan beku korok biasanya dekat dengan permukaan bumi. Batuan beku jenis ini juga mengkristal. Beberapa contoh batuan beku korok antara lain porfir granit, porfir diorit, dan ordinit.
Di alam, kita dapat membedakan empat macam batuan beku berdasarkan teksturnya, yaitu sebagai berikut.1) Batuan granitoid, yaitu semua batuan yang butir-butir mineralnya cukup besar untuk dapat dikenal dengan mata biasa (megaskopis).2) Batuan felsitoid, (aphanit) yaitu batuan yang tersusun terutama atau seluruhnya atas butir-butir mineral kecil yang hanya dapat dikenal jika dilihat dengan bantuan lensa kuat (mikroskopis).3) Batuan gelas, yaitu batuan yang tersusun seluruhnya atau sebagian besar atas bahan gelas yang berkilap kaca.4) Batuan pecahan (fragment), yaitu batuan yang tersusun terutama atas bahan yang dikeluarkan vulkan.
b. Batuan Sedimen
Batuan sedimen terbentuk dari batuan beku atau zat padat yang mengalami erosi di tempat tertentu kemudian mengendap dan menjadi keras. Batuan sedimen biasanya berlapis-lapis secara mendatar. Di antara batuan ini, seringkali ditemukan fosil-fosil.
Batuan sedimen dapat dibagi berdasarkan proses pembentukannya, yaitu sedimen klastis, kimiawi, dan organik.
1) Batuan sedimen klastis terbentuk karena pelapukan atau erosi pada pecahan batuan atau mineral, sehingga batuan menjadi hancur atau pecah dan kemudian mengendap di tempat tertentu dan menjadi keras. Susunan kimia dan warna batuan ini biasanya sama dengan batuan asalnya. Contoh batuan sedimen klastis antara lain batu konglomerat, batu breksi, dan batu pasir.
2) Batuan sedimen kimiawi terbentuk karena pengendapan melalui proses kimia pada mineral-mineral tertentu. Misalnya, pada batu kapur yang larut oleh air kemudian mengendap dan membentuk stalaktit dan stalagmit di gua kapur. Contoh batuan sedimen kimiawi lainnya adalah garam.
3) Batuan sedimen organik atau batuan sedimen biogenik terbentuk karena adanya sisa-sisa makhluk hidup yang mengalami pengendapan di tempat tertentu. Contohnya, batu karang yang terbentuk dari terumbu karang yang mati dan fosfat yang terbentuk dari kotoran kelelawar.
c. Batuan Malihan (Metamorfosis)
Batuan malihan terbentuk dari batuan beku atau batuan sedimen yang telah berubah wujud. Karena itu, batuan malihan disebut juga batuan metamorfosis.
Batuan malihan dapat dibagi berdasarkan proses pembentukannya, yaitu sebagai berikut.
1) Batuan malihan kontak, yaitu terbentuk karena adanya pemanasan atau peningkatan suhu dan perubahan kimia karena intrusi magma. Contohnya, batu marmer yang berasal dari batu kapur.
2) Batuan malihan dinamo, yaitu terbentuk karena adanya tekanan yang besar disertai pemanasan dan tumbukan. Tekanan dapat berasal dari lapisan-lapisan yang berada di atas batu dalam jangka waktu lama. Contohnya batu sabak yang berasal dari tanah liat. Contoh lainnya batubara yang berasal dari sisa-sisa jasad hewan dan tumbuhan di daerah rawa-rawa (tanah gambut).
3) Batuan malihan thermal-pneumatolik, yaitu terbentuk karena adanya zat-zat tertentu yang memasuki batuan yang sedang mengalami metamorfosis. Contohnya, batu zamrud, permata, dan topaz.
5. Proses Alam
Permukaan bumi terbentuk karena adanya proses alamiah yang berlangsung terus-menerus. Peristiwa alamiah tersebut digerakkan oleh suatu tenaga alamiah yang berasal dari dalam maupun luar bumi. Tenaga-tenaga yang berasal dari dalam bumi dan bersifat membentuk permukaan bumi dikenal sebagai tenaga endogen. Adapun tenaga-tenaga yang berasal dari luar bumi dan bersifat mengubah atau merusak permukaan bumi disebut tenaga eksogen.
a. Tenaga Endogen
Gempa bumi dan gunung meletus tersebut terjadi karena proses alam akibat tenaga dari dalam bumi atau tenaga endogen.
Tenaga endogen secara umum ada dua macam, yaitutektonisme dan vulkanisme. Tektonisme merupakan gejala alam yang berupa peristiwa pergerakan lapisan kerak bumi yang menyebabkan perubahan pada permukaan bumi. Peristiwa alami karena tektonisme dapat berupa pelipatan, pergeseran, ataupun pengangkatan membentuk struktur permukaan bumi. Beberapa contoh bentuk alam yang disebabkan oleh gejala tektonisme antara lain adanya lembah, gunung, jurang, dan bukit.
Adapun gejala alam yang berupa peristiwa keluarnya magma dari perut bumi ke permukaan dinamakan vulkanisme.
Vulkanisme terjadi akibat tekanan gas di dapur magma yang temperaturnya tinggi, sehingga magma mendesak keluar. Aktivitas gunung berapi merupakan contoh peristiwa vulkanisme.
Peristiwa alam tektonisme dan vulkanisme terjadi karena pada dasarnya bentuk bumi ini tidak bulat sempurna. Bumi tersusun atas lempengan-lempengan besar atau lempeng tektonik yang selalu bergerak. Setiap pergerakan suatu lempeng akan menyebabkan terjadinya gesekan dengan lempengan lainnya. Pergesekan tersebut akan terjadi di batas lempeng.
b. Tenaga Eksogen
Tenaga pengubah bentuk permukaan bumi yang berasal dari luar permukaan bumi dinamakan tenaga eksogen. Tenaga eksogen biasanya membentuk permukaan bumi dengan perusakan, misalnya melalui pelapukan, erosi, dan abrasi.
1) Pelapukan
Pelapukan merupakan proses alami hancurnya batuan tertentu menjadi berbagai jenis tanah. Proses pelapukan tergantung kepada beberapa sebab, misalnya susunan dan bahan pembentuk batuan, temperatur dan cuaca di sekitar batuan, serta kelebatan tumbuhan yang ada di sekitar batuan. Berdasarkan penyebabnya, proses pelapukan dapat dibedakan menjadi tiga jenis, yaitu pelapukan kimia, fisika, dan biologi.
Pelapukan kimia adalah pelapukan yang terjadi karena reaksi kimia yang mengakibatkan hancurnya batuan. Pelapukan jenis ini dapat terjadi dengan cepat di daerah yang sangat panas atau sangat dingin. Peristiwa pelapukan kimia dapat terjadi karena batuan bereaksi dengan bahan kimia tertentu, misalnya batuan gamping yang melapuk karena terkena air.
Pelapukan fisika adalah proses hancurnya batuan karena proses fisika pada batuan tersebut. Pelapukan jenis ini biasanya tidak akan mengubah sifat dasar dan komposisi batuan yang mengalaminya. Pelapukan fisika biasanya terjadi karena temperatur di sekitar batuan selalu berubah- ubah secara cepat. Peristiwa pelapukan fisika dapat terjadi karena batuan mengalami perubahan mekanik. Misalnya sebuah batu pada siang hari memuai karena panas matahari dan pada malam hari mengerut karena udara dingin.
Pelapukan biologi adalah proses hancurnya batuan karena aktivitas makhluk hidup. Pelapukan biologi biasanya disertai oleh pelapukan kimia. Misalnya batu yang hancur karena ditumbuhi lumut, dan tanaman lain, atau batu yang berlubang karena dilubangi semut.
2) Erosi
Air yang mengalir di sungai dapat mengakibatkan runtuhnya dinding-dinding sungai. Proses runtuhnya dinding sungai didahului dengan pengikisan oleh aliran air.Proses pengikisan ini disebut sebagai erosi. Erosi tidak hanya terjadi akibat tenaga air, tetapi juga angin, gelombang laut, dan es.
Erosi didefinisikan sebagai proses terjadinya pengikisan pada bagian-bagian tertentu di muka bumi. Materi dari bagian yang mengalami pengikisan tersebut dapat mengalami perpindahan dari tempat asalnya. Proses perpindahan materi tersebut dinamakan transportasi.
Berdasarkan penyebabnya, erosi dapat dibedakan menjadi lima jenis sebagai berikut.a) Ablasi, yaitu erosi yang terjadi karena aliran air yang mengikis batuan atau permukaan bumi. Saat terjadi hujan di gunung, batuan dan tanah yang ada di permukaan gunung terkikis oleh air hujan yang mengalir dari puncak ke kaki gunung.b) Deflasi terjadi karena adanya hembusan angin yang mengikis permukaan bumi. Contohnya, angin laut yang berhembus dari laut ke daratan dapat mengikis batuan dan pasir yang ada di daerah pantai.c) Korosi terjadi karena hembusan angin yang membawa butiran pasir. Angin yang meniupkan butiran pasir menerpa bagian batuan tertentu sehingga batuan tersebut melapuk dan terkikis.d) Abrasi terjadi di pantai karena gelombang air laut mengikis tepian pantai. Contohnya, pasir pantai dan karang yang tergerus oleh gelombang laut yang surut.e) Eksarasi merupakan erosi yang terjadi karena gerakan es yang mencair atau gletser. Air dari es yang mencair di puncak gunung salju mengikis permukaan gunung di sepanjang jalur yang dilalui.3) Sedimentasi
Sedimentasi merupakan proses pengendapan material hasil erosi pada tempat tertentu. Materi yang mengendap dapat disebabkan oleh berbagai hal, misalnya terbawa angin, aliran air, atau gletser. Semua yang mengendap kemudian akan menyatu dan membentuk batuan baru yang disebut batuan sedimen.
Berdasarkan penyebabnya, sedimentasi dapat dibedakan menjadi tiga jenis, yaitu sebagai berikut.a) Sedimentasi akuatisatau sedimentasi karena air sungai, yaitu proses pengendapan materi-materi yang terbawa oleh aliran air di tempat-tempat yang dilaluinya. Hasil pembentukan dari proses sedimentasi fluvial adalah delta dan bantaran sungai. Delta berupa daratan di dekat pantai yang terbentuk karena pengendapan lumpur, tanah, pasir dan batuan yang terbawa oleh air sungai. Adapun bantaran sungai merupakan daratan semacam delta yang terbentuk di tepi sungai.b) Sedimentasi aeolis atau sedimentasi karena angin, yaitu proses pengendapan materi-materi yang terbawa oleh hembusan angin di tempat-tempat yang dilalui oleh tiupan angin tersebut. Hasil pembentukan dari proses sedimentasi aeolis antara lain adalah gumuk pasir (sand dunes).c) Sedimentasi marine atau sedimentasi karena air laut, yaitu proses pengendapan material yang terbawa oleh gelombang air laut. Hasil pembentukan dari proses sedimentasi marine antara lain tumpukan karang di pantai, bar (endapan pasir yang panjang seperti pematang) di pantai, tombolo (bar yang terbentuk dekat pantai dan terhubung dengan daratan), serta karang atol (karang yang bentuknya terputus-putus).
Kenampakan-kenampakan alam yang terbentuk akibat adanya proses sedimentasi oleh tenaga air antara lain delta, nehrung, tombolo, dataran banjir.
Delta adalah endapan tanah yang terdapat di muara sungai. Bentuk-bentuk delta antara lain delta kipas, delta runcing, dan delta kaki burung atau lobben.
Nehrung adalah endapan pasir tepi pantai yang melintang seperti lidah banyak dijumpai di sekitar teluk atau estuaria.
Tombolo adalah endapan pasir yangmenghubungkan daratan dengan pulau yang berada di dekat pantai.
Dataran banjir adalah dataran yang berada di kanan kiri sungai dan terbentuk akibat luapan saat terjadi banjir.
c. Pengaruh Tenaga Endogen dan Eksogen
Proses alami pembentukan permukaan bumi karena faktor tenaga endogen dan tenaga eksogen dapat menghasilkan dampak-dampak tertentu, baik yang bersifat positif maupun negatif.
Dampak positif tenaga endogen antara lain sebagai berikut.1) Pembentukan patahan dan lipatan menyebabkan adanya keanekaragaman bentuk permukaan bumi seperti adanya danau, pegunungan, sungai dan dataran. Hasil bentukan ini dapat kita nikmati sebagai suatu keindahan alam dan juga memberi manfaat besar bagi manusia. Contoh manfaat tersebut misalnya, pegunungan yang memengaruhi cuaca di sekitarnya, atau aliran sungai yang airnya dapat dimanfaatkan oleh manusia.2) Proses vulkanisme dapat menyuburkan tanah, misalnya letusan gunung berapi yang menghamburkan debu vulkanik.3) Pembentukan batuan memberikan manfaat yang besar bagi kehidupan manusia, misalnya granit dan fosfat yang menjadi bahan-bahan dasar industri.4) Pembentukan logam-logam di perut bumi yang bermanfaat, semacam besi, baja, timah.
Dampak positif tenaga eksogen, antara lain sebagai berikut.1) Di daerah pesisir, tenaga eksogen menghasilkan delta-delta di muara sungai yang subur sangat bermanfaat bagi manusia.2) Hasil erosi dan sedimentasi di pesisir sangat baik untuk pertanian dan perikanan.
Sedangkan dampak negatif akibat tenaga endogen dan eksogen antara lain sebagai berikut.1) Gunung yang meletus akan mengeluarkan lava, awan panas, dan material vulkanis yang dapat merusak lingkungan yang terkena seperti hutan, lahan pertanian, dan permukiman penduduk.2) Gempa tektonik mengakibatkan rusaknya bangunan, retaknya tanah memutus jalan, listrik dan sarana-sarana lainnya, serta korban jiwa yang banyak.3) Gas beracun yang keluar dari letusan gunung berapi dapatmengancam penduduk di sekitarnya.4) Keadaan relief Indonesia yang kasar dan banyak memiliki gunung mengakibatkan banyak kejadian erosi dan tanah longsor.5) Sedimentasi di muara sungai menyebabkan pendangkalan. Akibatnya lalu lintas air terhambat dan mengakibatkan banjir.6) Abrasi yang terus-menerus terjadi mengakibatkan garis pantai makin maju ke arah daratan, sehingga banyak rumah di pantai yang hancur dan terendam laut.7) Longsor tanah atau lahan di daerah berlereng yang mengakibatkan kerusakan lahan dan bangunan.8) Angin kencang dan angin puting beliung mengakibatkan kerusakan tanaman dan bangunan.
B. Atmosfer
Selain lapisan-lapisan yang membentuk permukaan bumi, planet bumi juga diselubungi oleh lapisan-lapisan gas. Lapisan-lapisan gas tersebut merupakan gabungan dari berbagai gas berlapis-lapis dan tidak berwarna dan sering disebut dengan atmosfer.
1. Pengertian Atmosfer
Atmosfer bertindak sebagai pelindung bagi kehidupan di bumi dari energi matahari yang sangat kuat pada siang hari, dan mencegah hilangnya panas ke ruang angkasa pada malam hari. Istilah atmosfer berasal dari bahasa Yunani atmos yang berarti uap dari sphaira berarti lapisan. Secara umum, pengertian atmosfer adalah lapisan gas yang menyelimuti bumi. Lapisan gas ini tetap berada di tempatnya karena pengaruh gaya gravitasi bumi.
Secara fisik atmosfer dapat dirasakan dan dapat diperkirakan keberadaannya. Ketika kamu berdiri di pantai atau di lapangan terbuka, akan terasa sekali terpaan angin yang merupakan bagian dari atmosfer. Atmosfer mempunyai beberapa sifat, antara lain sebagai berikut.a. Tidak berwarna, tidak berbau, tidak dapat dirasakan kecuali dalam bentuk angin.b. Dinamis dan elastis sehingga dapat mengembang dan mengerut.c. Transparan terhadap beberapa bentuk radiasi.d. Mempunyai berat sehingga dapat menimbulkan tekanan.
Lapisan atmosfer yang menyelimuti bumi mempunyai ketebalan yang sulit untuk ditetapkan secara pasti. Bukan karena tebalnya lapisan atmosfer tersebut sehingga sulit diukur, tetapi disebabkan oleh batas antara lapisan atmosfer bumi dengan angkasan luar (outer space) yang tidak jelas. Sebagian besar ahli ilmu iklim menyepakati bahwa ketebalan lapisan atmosfer adalah lebih dari 650 km.
2. Susunan Atmosfer
Gas-gas yang membentuk atmosfer sering kita sebut udara, terdiri atas unsur-unsur gas dan senyawa kimia. Gas yang membentuk udara di atmosfer dapat dibagi menjadi dua kelompok, yaitu gas yang jumlahnya permanen (gas konstan) dan gas yang jumlahnya berubah (gas variabel).a. Gas di atmosfer yang jumlahnya tetap atau permanen yaitu nitrogen, oksigen, hidrogen, helium, dan beberapa jenis gas yang keberadaannya di atmosfer sedikit seperti argon, neon, krypton, dan xenon. Gas-gas ini mempunyai proporsi relatif konstan permukaan bumi sampai ketinggian kira-kira 25 km. Campuran dari gas-gas tersebut dinamakan udara kering. Di alam ini, tidak pernah ada udara kering murni. Hal ini disebabkan adanya uap air di udara yang jumlahnya berubah-ubah dan adanya pengotoran udara, misalnya oleh debu. Udara semacam ini disebut udara alam (natural air).
Di antara gas-gas tersebut, oksigen memegang peranan penting bagi kehidupan. Salah satunya mengubah makanan menjadi energi hidup. Oksigen dapat bersenyawa dengan unsur-unsur kimia lain, juga diperlukan untuk pembakaran.
Nitrogen terdapat di udara dalam jumlah paling banyak yaitu meliputi 78 bagian. Nitrogen tidak langsung bersenyawa dengan elemen-elemen lain, tetapi pada hakikatnya nitrogen penting bagi kehidupan karena merupakan bagian dari senyawa organis.
Helium dan hidrogen sangat jarang di udara kecuali pada elevasi (ketinggian) yang tinggi. Gas-gas ini merupakan gas yang paling ringan dan sering dipakai untuk mengisi balon meteorologi.
Neon, argon, xenon, dan krypton disebut gas mulia (inert gases), karena tidak mudah bersenyawa dengan elemen lain. Manfaat gas antara lain neon digunakan untuk reklame atau lampu penerang dan argon dipakai dalam bola lampu listrik.
b. Gas yang jumlahnya berubah terdiri atas uap air, karbon dioksida, dan ozon. Ketiga gas ini penting dalam proses pertukaran panas oleh penyinaran antara atmosfer, matahari, bumi dan antara bagian-bagian di atmosfer sendiri.
Meskipun nitrogen dan oksigen keduanya meliputi jumlah 99% volume udara, tetapi kedua gas ini sangat pasif terhadap proses-proses meteorologi. Gas-gas yang penting di dalam proses meteorologi antara lain sebagai berikut.1) Uap air (H2O), gas ini dapat berubah wujud dari fase gas menjadi fase cair dan padat.2) Karbon dioksida (CO2), gas ini dapat menjadi inti-inti kondensasi yang mempercepat proses pembentukannya.3) Ozon (O3), gas ini terdapat terutama pada ketinggian 2030 km. Ozon penting karena menyerap sinar ultra violet yang mempunyai energi besar dan berbahaya bagi manusia.
3. Lapisan Atmosfer
Menurut perubahan suhu dan ketinggiannya, atmosfer dapat dikelompokkan menjadi empat lapisan, yakni troposfer, stratosfer, mesosfer, dan termosfer (ionosfer).

 
a. Troposfer
Troposfer merupakan lapisan terbawah, terletak pada ketinggian antara 0  16 km. Beberapa ciri lapisan ini adalah sebagai berikut.1) Lapisan ini mempunyai pengaruh yang sangat besar terhadap kehidupan di bumi. Pada lapisan ini terjadi peristiwa-peristiwa cuaca seperti angin, hujan, awan, dan halilintar. Lapisan troposfer merupakan satu-satunya lapisan atmosfer yang mengandung uap air.
2) Temperatur troposfer relatif tidak konstan, makin tinggi dari permukaan bumi, suhunya makin rendah.
3) Ketebalan dan ketinggian lapisan ini berbeda-beda di setiap bagian bumi. Di daerah kutub ketinggiannya ±8 km dengan suhu ±-46° C, di daerah sedang ketebalannya ±11 km dengan suhu ± -50° C, dan di daerah khatulistiwa ketinggiannya ±16 km dengan suhu ± -30° C. Terjadinya perbedaan ketebalan atmosfer antara di bagian kutub dan khatulistiwa diakibatkan karena adanya pengaruh rotasi bumi. Efek yang ditimbulkan gerakan rotasi di bagian khatulistiwa lebih besar bila dibandingkan di bagian kutub. Hal itulah yang mengakibatkan ketebalan atmosfer di bagian khatulistiwa lebih besar.
4) Troposfer terdiri atas beberapa lapisan, yaitu lapisan planetair dengan ketinggian 0  1 km, lapisan konveksi dengan ketinggian 1  8 km, dan lapisan tropopause dengan ketinggian 8  12 km.
5) Tropopaus merupakan lapisan antara yang membatasi lapisan troposfer dengan lapisan di atasnya (stratosfer). Temperaturnya relatif konstan.
6) Gerakan udara secara vertikal (konveksi) terhenti pada lapisan tropopause ini.
b. Stratosfer
Merupakan lapisan udara yang terletak pada ketinggian antara 16  50 km. Ciri-ciri lapisan ini adalah sebagai berikut.1) Lapisan stratosfer terbagi atas tiga lapisan sebagai berikut.a) Lapisan isotherm, terletak antara 16  20 km dengan temperatur yang tetap, yaitu -50° C.b) Lapisan panas, terletak antara 21  35 km dengantemperatur antara -50° C sampai + 50° C.c) Lapisan campuran teratas, terletak antara 36  50 kmdengan temperatur antara -70° C sampai +80° C.
2) Pada stratosfer terdapat lapisan ozon (O3) pada ketinggian 35 km sehingga disebut juga ozonosfer. Pada stratosfer, perbedaan ketinggian menyebabkan perbedaan suhu.
3) Ozon merupakan lapisan yang memegang peranan penting bagi kehidupan karena menjadi pelindung pada permukaan bumi dari pancaran sinar ultraviolet matahari yang berlebihan sehingga tidak merusak kehidupan di bumi.
4) Pada lapisan ini terdapat lapisan stratopause yang merupakan lapisan peralihan antara stratosfer dan mesosfer. Suhu di stratopause umumnya konstan.
c. Mesosfer
Terdapat lapisan mesosfer yang berada pada ketinggian antara 5080 km. Lapisan ini mempunyai peranan penting karena dapat melindungi bumi dari kejatuhan meteor. Pada lapisan ini meteor hancur dan terbakar karena gesekan dengan udara sehingga hanya kepingan-kepingan kecil yang sampai di permukaan bumi. Diperkirakan kecepatan meteor sewaktu memasuki atmosfer bumi mencapai 25.000 km per jam. Karena kecepatan itulah meteor terbakar dan hancur sehingga menimbulkan cahaya terang yang bergerak cepat pada malam hari.
d. Termosfer atau Ionosfer
Merupakan lapisan udara yang terletak pada ketinggian lebih dari 80 km. Ciri-ciri lapisan ini adalah sebagai berikut.
1) Pada lapisan ini sebagian molekul dan atom-atom atmosfer mengalami proses ionisasi, maka sering disebut lapisan ionosfer.
2) Pada lapisan ini terdapat lapisan inversi, yaitu lapisan atmosfer yang menunjukkan makin naik, suhunya makin tinggi. Karena itulah lapisan ini memiliki temperatur yang cukup tinggi hingga mencapai ratusan derajat Celcius, sehingga disebut lapisan termosfer.
3) Pada lapisan terdapat partikel-partikel ion yang berfungsi sebagai pemantul gelombang radio. Lapisan ionosfer terbagi menjadi tiga lapisan sebagai berikut.a) Lapisan E atau lapisan Kennely Heavyside (100  200 km).b) Lapisan F atau lapisan Appleton (200  400 km).c) Lapisan atom (400  800 km).
Pada lapisan E dan F, gelombang radio mengalami pemantulan, yakni gelombang panjang dan pendek.
4. Manfaat Atmosfer
Seandainya bumi yang kita tempati ini tidak diselimuti oleh atmosfer, tentu tidak akan ada kehidupan. Atmosfer merupakan salah satu komponen utama pendukung kehidupan di bumi selain air. Berikut beberapa manfaat atmosfer bagi kehidupan di muka bumi.
a. Memantulkan kembali sinar ultraviolet yang dipancarkan matahari. Radiasi ultraviolet sangat berbahaya bagi makhluk hidup di bumi.b. Melindungi bumi dari benturan benda-benda langit atau meteor yang hancur lebih dahulu di lapisan mesosfer.c. Sebagai pemantul gelombang radio yang digunakan dalam proses telekomunikasi.d. Menjaga kestabilan suhu udara, sehingga tidak terlalu panas di siang hari dan terlalu dingin di malam hari.e. Membantu makhluk hidup dalam pemenuhan kebutuhanoksigen untuk bernapas.f. Menjaga temperatur bumi. Tanpa atmosfer, temperatur bumi pada siang dan malam dapat berbeda drastis. Temperatur siang akan tinggi sekali dan temperatur malam akan rendah sekali. Atmosfer menjaga agar temperatur antara siang dan malam hari tidak terlalu jauh berbeda.g. Sebagai sumber gas dan uap pembuat hujan.
5. Cuaca dan Iklim
Cuaca adalah keadaan udara pada suatu saat di daerah yang relatif sempit. Misalnya keadaan hujan, cuaca cerah, banyak terdapat awan, tekanan angin tinggi, udara panas atau sejuk di suatu kota. Adapun iklim adalah keadaan rata-rata cuaca pada suatu wilayah yang relatif luas dan waktu yang relatif lama (puluhan tahun). Ilmu yang mempelajari cuaca disebut meteorologi dan ilmu yang mempelajari iklim adalah klimatologi.
Cuaca dan iklim di bumi ini senantiasa berubah-ubah. Walau begitu, sifat dan polanya pada kawasan tertentu memiliki kecenderungan yang sama. Cuaca dan iklim dapat terbentuk karena unsur-unsur sinar matahari, suhu/temperatur, kelembapan udara, tekanan udara, curah hujan, angin, dan awan.
a. Sinar Matahari
Bumi beredar mengelilingi matahari pada lintasan elips yang disebut garis edar (orbit). Matahari yang berpijar memancarkan sinarnya ke segala arah, dan bumi yang mengelilinginya pun menerima sinar matahari tersebut. Karena bumi berbentuk bulat dan selalu berputar pada porosnya, tidak mungkin semua permukaan bumi menerima penyinaran matahari pada saat yang bersamaan. Waktu penerimaan sinar matahari di suatu kawasan tertentu sangat dipengaruhi oleh letak lintang kawasan tersebut. Makin tinggi letak lintang suatu kawasan, maka penyinaran akan makin kurang, sehingga waktu siang hari di kawasan tersebut makin pendek.
Di samping itu, penyinaran matahari pada bumi juga dipengaruhi oleh pergerakan unsur-unsur di atmosfer. Misalnya, awan yang ada pada lapisan troposfer dapat menghalangi sinar matahari di suatu kawasan, sehingga kawasan yang diselubungi awan tersebut tidak mendapat penyinaran matahari.
b. Suhu (Temperatur)
Adanya perbedaan tingkat pemanasan matahari di permukaan bumi menyebabkan suatu kawasan akan memiliki perbedaan suhu dengan kawasan lainnya. Sebagian panas yang sampai ke permukaan bumi diserap dan sebagian lagi dipantulkan. Pantulan sinar matahari tersebut akan sangat memengaruhi suhu di kawasan tersebut.
Kawasan permukaan bumi yang berada pada posisi garis lintang 0  23° (sekitar garis khatulistiwa) akan mengalami pemanasan yang lebih banyak dibanding kawasan yang dekat kutub. Perhatikan Gambar 10.14!

Daerah atau dataran yang tinggi akan memiliki suhu yang lebih sejuk dibanding daerah atau dataran yang rendah. Hal ini terjadi karena pemanasan berlangsung melalui gelombang pantulan pemanasan dari permukaan. Dataran tinggi semacam pegunungan biasanya tidak membentang seperti dataran rendah, sehingga pemantulan pun tidak dapat berlangsung maksimal. Selain itu, kerapatan udara di dataran tinggi lebih renggang daripada di dataran rendah, sehingga udara di dataran tinggi kurang mampu menyerap panas.
Pemanasan di darat akan lebih cepat dibandingkan perairan karena keadaan daratan yang padat dan sulit ditembus sinar matahari. Pemanasan pada kawasan perairan berlangsung lambat karena air selalu bergerak dan dapat tertembus sinar matahari.
Dari penjelasan di atas, penerimaan panas Matahari ke permukaan bumi dipengaruhi oleh faktor-faktor sebagai berikut.a. Sudut datang sinar matahari di posisi tegak lurus atau miring.b. Lamanya penyinaran matahari, semakin lama siangnya semakin panas yang diterima bumi.c. Keadaan muka bumi yang meliputi daratan yang bervegetasi, gurun pasir, dan lautan.d. Banyak sedikitnya awan atau uap air di udara.
c. Kelembaban Udara
Pemanasan yang terjadi pada permukaan bumi menyebabkan air-air yang ada pada permukaan bumi, baik di daratan maupun lautan, menguap dan termuat dalam udara.Kandungan uap yang ada dalam udara ini dinamakan kelembaban udara. Kelembaban udara dapat berubahubah, tergantung pada pemanasan yang terjadi. Makin tinggi suhu di suatu kawasan, maka makin tinggi pula tingkat kelembaban udara di kawasan tersebut, karena udara yang mengalami pemanasan, merenggang, dan terisi oleh uap air.
Kandungan uap air yang termuat dalam jumlah udara tertentu pada temperatur tertentu dibandingkan dengan kandungan uap yang dapat termuat dalam udara tersebut disebut kelembaban relatif atau kelembaban nisbi. Besarnya kelembaban relatif dinyatakan dalam persen. Untuk menentukan kelembaban relatif, digunakan persamaan sebagai berikut.Kelembaban Relatif =(e/E) x 100%
Keterangan:e = jumlah uap air yang dikandung udara (lembab absolut)E = jumlah uap air maksimum yang dapat dikandung dalam udara tersebut
d. Tekanan Udara
Tekanan udara adalah suatu gaya yang timbul oleh adanya berat dari lapisan udara. Udara merupakan kumpulan gas yang masing-masing memiliki massa dan menempati ruang. Karena massa yang dimilikinya, udara pun memiliki tekanan. Suhu di suatu kawasan sangat berpengaruh terhadap tekanan udara di kawasan tersebut. Bila suhu makin tinggi, maka tekanan udara akan makin rendah. Ini disebabkan udara yang hangat bersifat renggang. Sebaliknya, bila suhu makin rendah, maka tekanan udara akan makin tinggi karena udara yang dingin lebih padat daripada udara yang panas. Berdasarkan hal tersebut, suhu sangat menentukan perbedaan tekanan udara di setiap kawasan di muka bumi ini.
e. Angin
Seperti telah kita ketahui, tekanan udara di setiap kawasan di bumi ini tidak sama. Karena adanya perbedaan tekanan udara di dua kawasan yang berbeda, maka udara yang berada di salah satu kawasan tersebut akan bergerak di kawasan lain. Udara akan bergerak dari daerah dengan tekanan udara tinggi ke daerah dengan tekanan yang lebih rendah untuk mengisi ruang. Maka udara bergerak dari daerah yang dingin ke daerah yang lebih panas. Udara yang bergerak ini disebut angin.f. Curah Hujan
Hujan ialah suatu proses jatuhnya air (H2O) dari udara ke permukaan bumi. Air yang jatuh dapat berbentuk cair maupun padat (es dan salju). Hujan terjadi karena menguapnya air sebagai akibat dari pemanasan sinar matahari. Uap-uap air tersebut kemudian naik ke atmosfer dan mengalami kondensasi sehingga membentuk awan. Lama-kelamaan awan akan makin berat, karena kandungan airnya makin banyak. Bila uap air di awan telah mencapai jumlah tertentu, maka titik-titik air pada awan tersebut akan jatuh sebagai hujan.
g. Awan
Awan adalah kumpulan besar dari titik-titik air atau kristalkristal es yang halus di atmosfer. Pada waktu musim kemarau sedikit sekali kita jumpai awan di udara karena penguapan yang terjadi sedikit, tetapi di musim hujan kita dapat menjumpai banyak sekali awan dengan berbagai bentuk dan variasinya, hal ini karena kandungan uap air di udara cukup banyak.
Berdasarkan bentuknya, awan dibedakan sebagai berikut.1) Awan cumulus, yaitu awan putih yang bergerombol yang sering kita lihat di siang dan sore hari.2) Awan stratus, yaitu awan yang berbentuk seperti selimut yang berlapis-lapis dan relatif luas.3) Awan cirrus, yaitu awan yang letaknya tinggi sekali dan tipis seperti tabir.4) Awan nimbus, yaitu awan gelap dengan bentuk yang tidak menentu, awan ini menandakan akan terjadinya hujan.
Kadang-kadang dijumpai bentuk-bentuk awan yangbervariasi atau gabungan. Contohnya awan cumulonimbus, yaitu awan yang bergumpal-gumpal gelap yang biasanya disertai dengan petir dan hujan yang lebat. Jenis awan ini sangat berbahaya bagi penerbangan.
C. Gangguan Kesehatan dan Pencemaran Lingkungan
Apa yang terjadi jika litosfer dan atmosfer mengalami gangguan atau kerusakan? Jika lingkungan mengalami gangguan atau kerusakan, tentu akan berdampak pada makhluk hidup yang ada di dalamnya. Misalnya jika udara yang kamu hidup kotor, tentu lama-kelamaan dapat mengakibatkan gangguan pernapasan. Jika air yang sehari-hari kamu konsumsi telah tercemar, tentu kamu dapat mengalami iritasi kulit, gangguan pencernaan, dan berbagai gangguan kesehatan lainnya.
Mengapa litosfer dan atmosfer dapat mengalami gangguandan kerusakan? Kepadatan penduduk merupakan salah satu penyebab terjadinya pencemaran lingkungan. Lingkungan menerima polutan dari berbagai sumber. Misalnya, sampah rumah tangga dan sampah pada tempat pariwisata; limbah buangan beracun yang berasal dari pabrik-pabrik dan pembangkit listrik; adanya zat-zat kimia yang dipakai untuk persawahan, seperti pestisida untuk membunuh hama dan bahan penyubur yang membantu pertumbuhan tanaman.
Salah satu akibat pencemaran udara adalah menipisnya lapisan ozon, hujan asam, cuaca yang tidak terduga, dan naiknya permukaan air laut karena mencairnya pulau-pulau es di kutub. Apabila lapisan ozon makin menipis, maka sinar ultraviolet akan menembus ke permukaan bumi dengan kuat. Radiasi ultraviolet sangat merugikan manusia, hewan, dan tanaman. Sinar ultraviolet dapat menimbulkan penyakit katarak pada mata, berkembangnya penyakit kanker kulit, menurunkan kemampuan manusia untuk melawan infeksi, mengganggu proses fotosintesis pada tanaman baru sehingga menurunkan produksi panen berbagai tanaman pertanian dan perkebunan.
Untuk mengurangi bahaya menipisnya lapisan ozon dapat dilakukan dengan cara, antara lain, pembatasan jumlah kendaraan untuk memperkecil pencemaran asap, penghapusan secara bertahap produksi CFC dan halon serta mengembangkan CFC yang ramah lingkungan, seperti hidrokarbon dan hidroklorofluorokarbon (HCFC).
Hujan asam pertama kali terjadi di Skandinavia pada tahun 1960-an. Para ilmuwan memperhatikan bahwa ikan-ikan menyelam lebih dalam di danau dan sungai-sungai dikarenakan air di permukaan bersifat asam. Air asam ini berasal dari air hujan. Air hujan yang bersifat asam ini disebabkan oleh adanya oksida sulfur dan oksida nitrogen yang dihasilkan oleh pembakaran batu bara atau minyak. Gas-gas ini dibawa ke dalam atmosfer dan disebarkan pada daerah yang luas oleh angin. Gas-gas itu akan larut di dalam air hujan dan berubah menjadi asam sulfat dan asam nitrat. Hujan asam dapat merusak tanaman, berbagai peralatan, dan bangunan. Jika air yang asam ini kamu gunakan untuk mandi atau mencuci, dapat menyebabkan iritasi kulit. Dan bila diminum, dapat menyebabkan gangguan pencernaan dan gangguan kesehatan yang lain. Oleh karena itu, berhati-hatilah dalam mengonsumsi air.
Pencemaran di litosfer juga dapat menyebabkan gangguan kesehatan dan lingkungan. Contohnya adalah pencemaran minyak di perairan laut. Saat ini terdapat lebih dari 3.000 tanker (kapal pengangkut minyak) yang berada di atas lautan untuk mengangkut minyak dengan tujuan keseluruh dunia. Pencemaran minyak dapat berasal dari pembersihan tangki dan kecelakaan yang terjadi di lautan. Ketika minyak tumpah, lapisan minyak akan menutupi permukaan lautan yang luas. Minyak dapat membunuh kehidupan di laut. Jika minyak di buang ke pantai, maka akan merusak pantai. Minyak diuraikan oleh bakteri secara alami dengan lambat. Pencemaran minyak dapat dihilangkan lebih cepat oleh manusia, tetapi biayanya mahal. Contoh pemecahan masalah akibat pencemaran minyak, antara lain, dengan mendaur ulang minyak dan mengurangi kecelakaan tanker.
Sampah juga dapat menjadi sumber gangguan litosfer dan atmosfer. Sampah tersebar di berbagai tempat, seperti sungai, selokan, lautan, dan daerah pariwisata. Sampah anorganik seperti plastik, kaleng, dan botol kaca sukar diuraikan secara alami sehingga tahan selama bertahun-tahun. Jika sampah seperti ini dibuang di lautan dapat mengganggu kehidupan ikan, burung laut, dan mamalia laut.
Industri juga menghasilkan limbah. Sejumlah besar limbah pabrik dibuang melalui sungai menuju lautan. Limbah industri ini dapat meracuni lingkungan. Limbah ini banyak mengandung logam berat dan bahan kimia beracun lainnya. Kadar logam berat di sungai dan lautan yang tinggi dapat membahayakan makhluk hidup yang hidup di dalamnya dan yang memanfaatkan air dari tempat tercemar tersebut. Contohnya, tembaga. Pencemaran yang disebabkan tembaga dapat logam tersebut. Logam tembaga akan tersimpan dan tertimbun hingga ke tingkat yang membahayakan di dalam tubuh hewan lain dan manusia yang telah memakan ikan-ikan tersebut. Selain mengandung bahan kimia berbahaya, limbah juga sering mengandung bakteri, virus, dan telur parasit yang berbahayabagi kesehatan manusia.
Sejumlah bahan kimia tiruan yang buatan juga dapat menyebabkan gangguan atmosfer dan litosfer. Contohnya adalah pestisida DDT. Residu DDT sukar terurai di lingkungan. Insektisida DDT (dichlorodi-pheniltrichloretan) dapat menyebabkan cangkang telur burung menjadi tipis sehingga telur mudah pecah PENGARUH CAHAYA DAN SUHU TERHADAP TUMBUHAN
By Presented : Group 3
·         Pengertian Cahaya
Cahaya merupakan faktor lingkungan yang sangat penting sebagai sumber energi utama bagi ekosistem.
·         Aspek penting dari faktor cahaya
1.      Kualitas cahaya atau komposisi panjang gelombang.
Secara fisika, radiasi matahari merupakan gelombang-gelombang elektromagnetik dengan berbagai panjang gelombang. Tidak semua gelombang- gelombang tadi dapat menembus lapisan atas atmosfer untuk mencapai permukaan bumi. Umumnya tumbuhan teradaptasi untuk mengelola cahaya dengan panjang gelombang antara 0,39  7,6 mikron. Klorofil yang berwarna hijau mengasorpsi cahaya merah dan biru, dengan demikian panjang gelombang itulah yang merupakan bagian dari spectrum cahaya yang sangat bermanfaat bagi fotosintesis.
2.      Intensitas cahaya atau kandungan energi dari cahaya.
Intensitas cahaya atau kandungan energi merupakan aspek cahaya terpenting sebagai faktor lingkungan, karena berperan sebagai tenaga pengendali utama dari ekosistem. Intensitas cahaya ini sangat bervariasi baik dalam ruang/ spasial maupun dalam waktu atau temporal.
·         Peranan Cahaya Terhadap Tumbuhan
Fotoperiodisme
adalah respon dari suatu organisme terhadap lamanya penyinaran sinar matahari.
Berdasarkan respon tanaman terhadap fotoperiode membagi tanaman atas tiga golongan yaitu: Tanaman berhari panjang, Tanaman berhari pendek, Tanaman berhari netral.
Fotoenergetic adalah pertumbuhan yang dipengaruhi oleh banyaknya energy yang diserap dari sinar matahari oleh bagian tanaman. Misalnya pada proses fotosintesis.
Fotodestruktif merupakan tingginya intensitas cahaya yang mengakibatkan fotosintesis semakin tidak bertambah lagi dikarenakan tanaman mengalami batas titik jenuh cahaya sehingga bukan menjadi sumber energy tetapi sebagai perusak.
Fotomorgenesis merupakan pengendalian morfogenesis oleh cahaya.
Fototropisme merupakan pergerakan pertumbuhan tanaman yang dipengaruhi oleh rangsangan cahaya
·         Adaptasi tanaman terhadap cahaya berbeda-beda antara jenis satu dengan jenis lainnya. Ada tanaman yang tahan (mampu tumbuh) dalam kondisi cahaya yang terbatas atau sering disebut tanaman toleran dan ada tanaman yang tidak mampu tumbuh dalam kondisi cahaya terbatas atau tanaman intoleran.
·         Karakteristik Tumbuhan Berdasarkan Cahaya
Heliophyta tumbuhan yang teradaptasi untuk hidup pada tempat tempat dengan intensitas cahaya yang tinggi
Sciophyta tumbuhan yang hidup baik dalam situasi jumlah cahaya yang rendah, dengan titik kompensasi yang rendah pula disebut tumbuhan yang senang teduh (siofita), metabolisme dan respirasinya lambat
·           Pengertian Suhu
Suhu merupakan salah satu faktor lingkungan yang sangat berpengaruh terhadap kehidupan makhluk hidup, termasuk tumbuhan. Suhu dapat memberikan pengaruh baik secara langsung maupun tidak langsung
·           Variasi Suhu
Komposisi dan warna tanah, makin terang warna tanah makin banyak panas yang dipantulkan, makin gelap warna tanah makin banyak panas yang diserap.
Kegemburan dan kadar air tanah, tanah yang gembur lebih cepat memberikan respon pada pancaran panas daripada tanah yang padat, terutama erat kaitannya dengan penembusan dan kadar air tanah, makin basah tanah makin lambat suhu berubah.
Kerimbunan Tumbuhan, pada situasi dimana udara mampu bergerak dengan bebas maka tidak ada perbedaan suhu antara tempat terbuka dengan tempat tertutup vegetasi.
Iklim mikro perkotaan, perkembangan suatu kota menunjukkan adanya pengaruh terhadap iklim mikro.
Kemiringan lereng dan garis lintang, kemiringan lereng sebesar 50 dapat mereduksi suhu sebanding dengan 450 km perjalanan arah ke kutub.
·           Kepentingan Suhu pada Tumbuhan
Suhu dan Pertumbuhan Kehidupan di muka bumi ini berada dalam suatu bahan kisaran suhu antara 00 C sampai dengan 500 C, dalam kisaran suhu ini individu tumbuhan mempunyai suhu minimum, maksimum dan optimum yang diperlukan untuk aktifitas metabolismenya.
Suhu dan Produktivitas Laju respirasi dan fotosintesis pada suatu tumbuhan berhubungan erat dengan produktivitas bersih yang dihasilkannya
Thermoperiodisme merupakan respons terhadap fluktuasi ritmik dari temperatur. Hal ini terjadi dipengaruhi oleh musim atau basis diurnal
Vernalisasi Biasanya terjadi antara suhu -5 hingga 16 o C dengan pengaruh maksimum antara 0 hingga 8 o C .
·           Zonazi Tumbuhan Berdasarkan Suhu
Zona panas ketinggian 0 - 700 meter diatas permukaan laut (DPL). Zona ini memiliki suhu (temperatur) udara berkisar antara 26,30C - 220C. Pada ketinggian ini cocok ditanami jagung, padi, tebu, kelapa, dan coklat.
Zona sedang ketinggian 700 - 1500 meter DPL, suhu udara pada zona ini berkisar antara 22oC - 17,10C. Cocok untuk ditanami karet, kina, sayuran, coklat, kopi dan teh.
Zona sejuk Ketinggian 1500 - 2500 meter DPL, suhu udara pada zona ini berkisar antara 17,1oC - 11,10C. Suhu tersebut cocok untuk tanaman pinus, cemara, dan sayuran.
Zona dingin ketinggian diatas 2500 meter DPL, suhu udara mulai dari 11,10C - 6,20C dengan tanaman yang tumbuh hanya berjenis lumut saja sedangkan tanaman perkebunan tidak cocok pada daerah ini
·           Strategi Adaptasi Terhadap Suhu Ekstrim
Pada suhu panas tumbuhan xerofit mengembangkan adaptasi dengan adanya kutikula yang tebal, meningkatnya penyerapan air dengan akar serabut yang panjang, menurunkan kadar transpirasi, dan memiliki jaringan penyimpan cadangan air.
Pada suhu dingin tumbuhan mengembangkan beberapa strategi. Tumbuhan gugur daun akan menggugurkan seluruh daunnya
Diskusi tanya jawab:                         
1.     Pengaruh komposisi dan warna tanah terhadap tumbuhan, warna tanah yang gelap lebih baik untuk     pertumbuhan karena banyak mengandung unsur hara dan lebih gembur sehingga lebih mudah untuk ditanami tumbuhan serta akar tumbuhan yang tertanam pada tanah gelap mudah menyerap air.
2.   Pada kondisi suhu yang berbeda tumbuhan mampu tumbuh tetapi tidak maksimal, misalnya pada tanaman apel yang biasanya pada daerah dingin kemudian ditanam pada daerah yang suhunya lebih panas maka pertumbuhannya terganggu. Tanaman apel mungkin tidak dapat berbunga dan menghasilkan buah yang tidak normal atau kualitasnya tidak sebagus apel yang ditanam pada daerah dingin, hal ini dapat terjadi karena konsidi yang tidak cocok atau kurang menguntungkan
sebelum menetas. DDT ini juga menyebabkan kanker.
PENGARUH SUHU KELEMBAPAN PADA TANAMAN
Filed under: Laporan Akhir Praktikum  Tinggalkan Komentar
Mei 10, 2013
PEPER
PENGARUH SUHU KELEMBAPAN PADA TANAMAN
PENYUSUN:
NAMA :          RAHMAN WAHYUDI
 NIM   :           201010200311026
JURUSAN AGRONOMI
FAKULTAS PERTANIAN-PETERNAKAN
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
2010
KATA PENGANTAR
Dengan memanjatkan puji syukur ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa, atas segala limpahan rahmat dan karunia-Nya kepada penulis sehingga dapat menyelesaikan peper ini
Penulis menyadari bahwa didalam pembuatan peper ini berkat tuntunan Tuhan Yang Maha Esa.
Penulis menyadari bahwa dalam proses penulisan peper ini masih dari jauh dari kesempurnaan baik materi maupun cara penulisannya. Namun demikian, penulis telah berupaya dengan segala kemampuan dan pengetahuan yang dimiliki sehingga dapat selesai dengan baik dan oleh karenanya, penulis dengan rendah hati dan dengan tangan terbuka menerima masukan, saran dan usul guna penyempurnaan makalah ini. Dan semoga sengan selesainya makalah ini dapat bermanfaat bagi seluruh pembaca dan teman-teman. Amin
Malang, 11 Januari 2011
PENGARUH CUACA, IKLIM dan TANAMAN
TINJAUAN PUSTAKA
1. Pengaruh iklim dalam produksi tanaman.
Hasil suatu jenis tanaman bergantug pada interaksi antara faktor genetis dan faktor lingkungan seperti jenis tanah, topografi, pengelolaan, pola iklim dan teknologi. Dari faktor lingkungan, maka faktor tanah merupakan modal utama. Keadaan tanah sangat dipengaruhi oleh unsur-unsur iklim, yaitu hujan, suhu dan kelembaban. Pengaruh itu kadang menguntungkan tapi tidak jarang pula merugikan.
Lang membedakan tanah menjadi 2 tipe yaitu :
Climate Soil tipe, adalah tanah yang pembentukannya dipengaruhi oleh hujan dan temperatur. Lang membuat istilah yang disebut dengan faktor hujan dengan rumus : R = r / t
dimana
R: faktor hujan
r: curah hujan tahunan
t : temperatur
Untuk faktor hujan Lang mengambil batasan R=40, untuk daerah kering dimana nilai R kurang dari 40 tanaman akan tumbuh kurang baik karena pembentukan zat organik kurang. Apabila R lebih dari 40 kemungkinan produksi zat organik akan lebih besar. Saat R=120 berarti tanah tersebut bertipe optimal bagi pertumbuhan. Namun apabila R lebih dari 120 maka akan terjadi humus yang berlebihan, akibatnya akan terbentuk gambut.
Aclimate Soil type, adalaah tanah yang pembentukannya bukan disebabkan oleh faktor iklim, melainkan keadaan batuan.
Faktor iklim yang paling berpengaruh terhadap tanah adalah hujan. Air hujan akan mengikis bagian top soil tanah yang merupakan bagian tanah yang subur. Apabila bagian top soil dibiarkan terkikis terus menerus, maka lapisan ini akan hilang dan yang tampak adalah lapisan bagian bawahnya, yang dikenal denga sub soil. Sub soil ini merupakan lapisan di bawahnya yang kurang subur, masih mentah, di mana mikroorganismenya sudah hilang sehingga diperlukan perbaikan-perbaikan yang memakan waktu cukup lama untuk menjadi produktif kembali (antara 2-5 tahun).
Pada tanah yang memiliki land slope 5%-10% gejala-gejala erosi pada top soil bisa terjadi. Sehingga perlu dilakukan tindakan-tindakan praktis untuk mempertahankan produktivitasnya. Misalnya dengan melakukan penanaman menurut kontur dan cross slope seeding of legumes. Pada tanah yang yang memiliki land slope yang lebih curam yaitu antara 15%-25% yang menurut penelitian lapisan top soilnya hampir seluruhnya terhanyutkan makam perlu dibuatkan sengkedan dan drinage yang baik agar saat hujan deras pengikisan lapisan top soilnya dapat dikurangi.
Selanjutnya tanah yang memiliki land slope antar 25%-35%, yang berdasarkan penelitian bagian top soil-nya telah tererosi hebat, kandungan kelembabannya sangat dipengaruhi angin kencang, akan tetapi dalam batas-batas tertentu masih dapat ditanami misalnya :tanaman yang tumbuhnya rapat, rumput-rumputan atau jenis makanan ternak.
Dengan membiarkan jenis rerumputan tumbuh didaerah ini, kemungkinan lapisan permukaan akan sedikit demi sedikit terbentuk kembali. Tanah yang memiliki land slope melebihi 40% sebaiknya dipelihara sebagai tanah-tanah hutan, ditanami dengan tanaman keras sedang ground cover crops-nya seperti rerumputan dan semak belukar, dengan cara ini erosi dapat dihambat.
Berbeda dengan faktor tanah yang telah banyak dipelajari dan difahami, cuaca dan iklim merupakan salah satu peubah dalam produksi pangan yang paling sukar dikendalikan. Oleh karena itu 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/tropisTinggi tempat : 0  600 m dari permukaan laut.Suhu : 26,3o C  22o C.Tanaman : padi, jagung, kopi, tembakau, tebu, karet, kelapa, coklat.
Daerah sedangTinggi tempat : 600 m  1500 m dari permukaan laut.Suhu : 22o C  17,1o C.Tanaman : padi, tembakau, teh, kopi, coklat, kina, sayur-sayuran.
Daerah sejukTinggi tempat : 1500  2500 m dari permukaan laut.Suhu : 17,1o C  11,1o C.Tanaman : kopi, teh, kina, sayur-sayuran.
Daerah dinginTinggi tempat : lebih dari 2500 m dari permukaan laut.Suhu : 11,1o C  6,2o C.Tanaman : Tidak ada tanaman budidaya.
Di Indonesia, perhatian dan kerjasama antara para ahli klimatologi dengan ahli pertanian semakin meningkat terutama dalam rangka menunjang produksi tanaman pangan. Daya hasil beberapa tanama pangan di Indonesia masih rendah jika dibandingkan dengan negara-negara maju seperti Jepang dan Amerika Serikat. Perbedaan ini disebabkan oleh pemakaian teknologi tinggi dan pengelolan yang baik. Penigkatan produksi tanaman pangan selain dengan panca usaha tani juga dilakukan dengan pemanfaatan iklim.
Daya hasil (ton/ha) berbagai tanaman di beberapa negara (1978)
Jenis tanamanIndonesiaFilipinaThailandMalaysiaJepangUSAPadi sawah2,291,842,052,526,255,05Jagung1,100,962,163,232,756,35Ubi kayu9,219,5918,3410,01--Kacang tanah1,350,731,364,301,792,96Kedelai0,970,820,711,561,501,79Ubi jalar7,814,0010,179,7020,0014,13Tebu83,3341,4333,5338,0556,0680,51Kopi0,491,06----Teh0,380,54-0,47--Tembakau0,470,660,470,782,713,38Sumber: FAO, 1978
Namun sekarang penyimpangan-penyimpangan terhadap iklim sering terjadi. Pengalaman menunjukkan bahwa secara temporer berbagai bentuk penyimpangan iklim telah sering mengancam sistem produksi pertanian.  Ancaman tersebut tidak saja menyebabkan gangguan produksi, tetapi juga menggagalkan panen dalam luasan ratusan ribu hektar. Peristiwa kekeringan tahun 1994 dan 1997 merupakan yang terburuk selama abad 20. Luas areal pertanian di Indonesia yang mengalami kekeringan mencapai 161.144 sampai 147.126 ha yang mengakibatkan  penurunan produksi beras nasional secara signifikan dan pemerintah kembali harus mengimpor beras sekitar 5 juta ton.  Kerawanan sosial sebagai dampak lanjutan dari kekeringan ini akan semakin memberatkan manakala periode ulang El Nino meningkat menjadi 2-3 tahun satu kali.
Di dalam 18 dari 28 tahun panenan (1955-1982), banjir atau kemarau panjang merupakan penyebab utama dari kegagalan panen di Indonesia (Baradas, 1984). Langkah-langkah yang lazim diambil untuk mengatasi masalah ini adalah dengan merangsang hujan, meramal hujan atau memperbaiki jenis-jenis tanaman. Tetapi pada musim kemarau pembentukan awan sangat sedikit dan massa udara kering, sehingga sulit untuk dilakukan hujan buatan. Sedangkan ramalan hujan hanya memberikan informasi mengenai waktu terjadinya hujan, padahal tumbuhan memerlukan air dengan jumlah dan saat yang tepat. Jenis padi yang tahan banjir dan kemaraupun hanya tidak dapat memberikan hasil yang besar dan itupun kalau banjir tidak menghanyutkan atau kemaru tidak membuatnya kering.
SUHU
Suhu udara dan tanah mempengaruhi proses pertumbuhan tanaman. Setiap jenis tanaman mempunyai batas suhu minimum, optimum dan maksimum yang berbeda-beda untuk setiap tingkat pertumbuhannya. Gandum dalam musim dingin tahan berada dalam kondisi suhu nisbi rendah dan dan dapat bertahan dalam suhu beku selama periode musim dingin. Tanaman tropis misalnya coklat memerlukan suhu tinggi sepanjang tahun. Batas atas suhu yang mematikan aktivitas sel-sel tanaman berkisar antara 1200 sampai 1400 F tetapi nilai ini beragam sesuai dengan jenis tanaman dan tingkat pertumbuhannya. Suhu tinggi tidak mengkhawatirkan dibandingkan suhu rendah dalam menahan pertumbuahan tanaman asal persediaan air memadai dan tanaman dapat menyesuaikan terhadap daerah iklim. Dalam kondisi suhubyang sangat tinggi, pertumbuhan terhambat bahkan terhenti tanpa menghiraukan persediaan air, dan kemungkinan keguguran daun atau buah sebelum waktunya. Bencana terhadap tanaman pangan biasanya berasal dari keadaan kering yang sangat panas dan angin yang mempercepat penguapan dan mengakibatkan dehidrasi jaringan tanaman.
Suhu udara merupakan faktor lingkungan yang penting karena berpengaruh pada pertumbuhan tanaman dan berperan hampir pada semua proses pertumbuhan. Suhu udara merupakan faktor pentinga dalam menentukan tempat dan waktu penanaman yang cocok, bahkan suhu udara dapat juga sebagai faktor penentu dari pusat-pusat produksi tanaman, misalnya kentang di daerah bersuhu rendah sebaliknya padi di daereah bersuhu tinggi.
Ditinjau dari klimatologi pertanian, suhu udara di Indonesia dapat berperan sebagai kendali pada usaha pengembangan tanaman padi di daerah-daerah yang mempunyai dataran tinggi. Sebagian besar padi unggul dapat berproduksi dengan baik sampai pada ketinggian 700 dpl, demikian juga tanaman kedelai, kacang tanah, dan kacang hijau.
Suhu udara rata-rata yang tinggi baik untuk tanaman seperti kacang tanah dan kapas. Sedangkan gandum, kentang dan tomat dapat ditanam di dataran tinggi dengan suhu yang lebih rendah. Jenis tanaman yang tahan kekeringan diantaranya ubi kayu, wijen, kacang tanah, kacang hijau dan semangka.
Air
Air adalah faktor yang lebih penting dalam produksi tanaman pangan dibandingakan dengan faktor lingkungan lainnya. Tanaman pangan memperoleh persediaan air dari akar, itu sebabnya pemeliharaan kelembaban tanah merupakan faktor yang penting dalam pertanian. Jumlah air yang berlebih dalam tanah akan mengubah berbagai proses kimia dan biologis yang membatasi jumlah oksigen dan meningkatkan pembentukan senyawa yang berbahaya bagi akar tanaman. Curah hujan yang lebat dapat menggangu pembungaan dan penyerbukan.
Curah hujan memegang peranan pertumbuhan dan produksi tanaman pangan. Hal ini disebabkan air sebagai pengangkut unsur hara dari tanah ke akar dan dilanjutkan ke bagian-bagian lainnya. Fotosintesis akan menurun jika 30% kandungan air dalam daun hilang, kemudian proses fotosintesis akan berhenti jika kehilangan air mencapai 60% (Griffiths, 1976)
Pola umum curah hujan di Kepulauan Indonesia dapat dikatakan sebagai berikut:
Pantai barat setiap pulau memperoleh jumlah hujan selalu lebih banyak dari pantai timur.
Pulau Jawa, Bali, NTB, dan NTT merupakan barisan pulau-pulau yang panjang dan berderet dari barat ke timur. Pulau-pulau ini hanya diselingi oleh selat-selat yang sempit, sehingga untuk kepulauan ini secara keseluruhan tampak seakan akan satu pulau, sehingga berlaku juga dalil, bahwa di sebelah timur curah hujan lebih kecil, kalau dibandingkan dengan sebelah barat. Sebelah barat dari jejeran pulau ini adalah pantai Barat Jawa Barat.
Selain bertambah jumlahnya dari timur ke barat, hujan juga bertambah jumlahnya dari dataran rendah ke pegunungan, dengan jumlah terbesar pada ketinggian 600  900 m.
Di daerah pedalaman semua pulau, musim hujan jatuh pada musim Pancaroba, demikian juga halnya di daerah-daerah rawa yang besar-besar.
Bulan maksimum hujan sesuai dengan letak D.K.A.T.
Saat mulai turunnya hujan juga bergeser dari Barat ke Timur. Pantai Barat Pulau Sumatera sampai Bengkulu, mendapat hujan terbanyak bulan November. Lampung, Bangka, yang letaknya sedikit ke timur, pada bulan Desember. Sedangkan Jawa (utara), Bali, NTB, NTT pada bulan Januari-Februari, yang letaknya lebih ke timur lagi.
Sulawesi Selatan bagian timur, Sulawesi Tenggara, Maluku Tengah mempunyaimusim hujan yang berbeda, yaitu Mei-Juni. Justru pada waktu bagian lain Kepulauan Indonesia ada pada musim kering. Batas wilayah hujan Indonesia Timur kira-kira terdapat pada 120o bujur timur.
Dalam kondisi alamih, kelebihan air kurang bermasalah jika dibandingkan dengan kekeringan. Menurut Thornthwaite (1974), kekeringan didefinisikan sebagai sebuah keadaan yang membutuhkan air untuk transpirasi dan penguapan langsunga melalui jumlah air yang tersedia di tanah. Kekeringan dapat dibedakana menjadi tiga kelas yaitu :
Kekeringan permanen yang disebabkan oleh iklim kering.
Kekeringan musiman yang terjadi pada iklim dengan periode cuaca kering tahunan berbeda.
Kekeringan akibat keadaan curah hujan yang berubah-ubah.
Sumber pokok dari kekeringan adalah curah hujan, meskipun faktor peningkatan kebutuhan air cenderung meningkat. Kelembaban nisbi rendah, angin kencang dan suhu yang tinggi merupaka faktor pendukung kekeringan karena faktor ini mempercepat evapotranspirasi. Tanah yang kehilangan air secara cepat oleh penguapan atau pembuangan air juga meningkatkan kekeringan. Irigasi adalah cara yang paling cocok untuk mengatasi kekeringan. Jika ada irigasi maka suhu menjadi faktor iklim yang penting dalam mengendalikan produksi tanaman pangan.
3        Radiasi matahari
Radiasi matahari yang ditangkap klorofil pada tanaman yang menpunyai hijau daun merupakan energi dalam proses fotosintesis. Hasil fotosintesis ini menjadi bahan utama dalam pertumbuhan dan produksi tanaman pangan. Selain meningkatkan laju fotosintesis, peningkatan cahaya matahari biasanya mempercepat proses pembungaan dan pembuahan. Sebaliknya, penurunan intensitas radiasi matahari akan memperpanjang masa pertumbuhan tanaman. Jika air cukup maka pertumbuhan dan produksi padi hampir seluruhnya ditentukan oleh suhu dan radiasi matahari.
Tanaman yang dipanen buah atau bijinya akan tumbuh dengan baik pada intensitas radiasi matahari yang tinggi. Pada tanaman kedelai penurunan intensitsa radiasi matahari akan menurunkan hasil polong dan biji kering. Intensitas radiasi yang rendah sejak penanaman dapat menurunkan hasil yang sangat besar jika dibandingakan jika hanya pada fase pengisian polong.
Radiasi matahari merupakan faktor penting dalam metabolisme tanaman yang berklorofil, karena itu produksi tanaman pangan dipengaruhi oleh tersedianya cahaya matahari. Tapi umumnya fluktuasi hasil dari tahun ke tahun tidak mempunyai korelasi dengan ketersediaan radiasi matahari, karena produksi pangan ditentukan juga oleh faktor lain.
Angin
Angin secara tidak langsung mempunyai efek penting pada produksi tanaman pangan. Energi angin merupakan perantara dalam penyebaran tepung sari pada penyerbukan alamiah, tetapi angin juda dapat menyebarkan benih rumput liar dan melakukan penyerbuka silang yang tidak diinginkan. Angin yang terlalu kencang juga akan menggangu penyerbukan oleh serangga.
Angin dapat membantu dalam menyediakan karbon dioksida yang membantu pertumbuhan tanaman, selain itu juga mempengaruhi suhu dan kelembaban tanah. Namun pada saat musim kemarau di beberapa daerah di Indonesia bertiup angan fohn yang dapat merusak karena bersifat kering dan panas. Pada siang hari didaerah sekitar pantai, angin laut dapat menyebabkan masalah karena angin ini membawa butiran garam yang dapat merusak daun.
2. Tanaman dan syarat pertumbuhannya
2.1 Kentang
Kentang (Solanum tuberosum L) merupakan sumber utama karbohidrat, sehingga menjadi komoditi penting. Untuk itulah dibutuhkan penanganan yang lebih baik dalam penanaman dan pemeliharaannya. Syarat pertumbuhan,kentang ditanam pada iklim yang Curah hujan rata-rata 1500 mm/tahun, lama penyinaran 9-10 jam/hari, suhu optimal 18-21 °C, kelembaban 80-90% dan ketinggian antara 1.000-3.000 m dpl, Kemudian mempunyai Struktur tanah yang remah, gembur, banyak mengandung bahan organik, berdrainase baik dan memiliki lapisan olah yang dalam dan pH antara 5,8-7,0. Kentang (Solanum tuberosum L) merupakan sumber utama karbohidrat, sehingga menjadi komoditi penting. Curah hujan rata-rata 1500 mm/tahun, lama penyinaran 9-10 jam/hari, suhu optimal 18-21 °C, kelembaban 80-90% dan ketinggian antara 1.000-3.000 m dpl. Struktur remah, gembur, banyak mengandung bahan organik, berdrainase baik dan memiliki lapisan olah yang dalam dan pH antara 5,8-7,0.
2.2 Kopi
Setiap jenis kopi memerlukan tinggi tempat dari permukaan laut dan temperatur yang berbeda-beda. Jenis Arabika dapat hidup pada 1000-1700 m diatas permukaan laut dengan suhu 16 -200C.Jenis Robusta dapat hidup pada 500-1000 m diatas permukaan laut tetapi yang baik 800 m diatas permukaan laut dengan suhu 200C. Pertanaman kopi arabika yang dekat permukaan laut banyak diserang penyakit karat daun, sedang ketinggian lebih dari 2000 m sering diganggu embun upas. Jenis Liberica dapat hidup baik didaratan rendah. Curah hujan yang dibutuhkan tanaman kopi minimal dalam 1 tahun 1000-2000 mm, optimal 2000-3000 mm sedang di Indonesia curah hujan terletak 2000  3000 mm.Kopi robusta menghendaki musim kemarau 3-4 bulan, tetapi pada waktu itu harus sering ada hujan yang cukup. Musim kering dikehendaki maksimal 1,5 bulan sebelum masa berbunga lebat, sedangkan masa kering sesudah berbunga lebat sedapat mungkin tidak melebihi dua minggu.Pohon kopi tidak tahan terhadap angin yang kencang, lebih-lebih dimusim kemarau, karena angin ini akan mempertinggi penguapan air dipermukaan tanah dan juga dapat mematahkan pohon pelindung,untuk mengurangi hal-hal tersebut ditepi-tepi kebun ditanam pohon penahan angin Tanah yang dikehendaki adalah yang mempunyai solum yang cukup dalam gembur dengan bahan organik yang cukup, karenanya sangat cocok ditanam pada tanah bekas hutan. Keasaman (pH) tanah 5,5  6,5 dengan air tanah cukup dalam.
2.3 Alpukat
Bagi varietas-varietas alpukat Indonesia suhu optimum adalah sekitar 25  300C (siang hari) dan 15  200C (malam hari).Periode dengan suhu malam hari yang dingin dan berkepanjangan, seperti yang biasanya terjadi antara bulan Juli dan Agustus, akan merangsang produksi bunga. Pohon-pohon alpukat yang sudah mapan dapat mentoleransi suhu sampai setinggi 400C, tetapi tidak dapat mentoleransi kombinasi suhu > 400C yang berkepanjangan dan kelembaban rendah, yang mengakibatkan stress dan berkurangnya produktivitas. Pohon alpukat hanya memerlukan syarat-syarat yang moderat mengenai kebasahan: curah hujan 1.000  1500 mm/tahun sudah mencukupi. Malah diketahui bahwa di Indonesia bagian Timur di mana curah hujan hanya sekitar 500 mm/tahun, pohon alpukat masih dapat tumbuh. Perlu diperhatikan bahwa kebutuhan akan air sangat kritis pada waktu pohon berkembang dan pada waktu pembentukan buah. Juga kebutuhan akan air sangat kritis tiga bulan sesudah pohon berkembang, yaitu saat buah tumbuh maksimum dan berlanjut sampai buah benar-benar tua. Pohon alpukat dapat tumbuh di bermacam tanah, tetapi paling baik hidup di tanah bertekstur medium dengan pH 5,5  6,5. Pohon alpukat tidak toleran terhadap penggenangan yang berkepanjangan, karenanya sangat penting untuk menanam pohon alpukat di daerah-daerah dengan struktur tanah yang mudah terdrainase.
2.4 Coklat
Tanaman coklat merupakan tanaman tropis yang dipengaruhi oleh kelembaban dan temperatur. Coklat dapat hidup pada daerah yang ada pada 200 LU dan 200 LS. Hidup dan berkembang di dataran rendah sampai ketinggian 500 m dpl. Temperatur rata-rata tahunan yang dikehendakinya 250 C dengan suhu rata-rata harian terendah tidak kurang dari 150 C. Tanaman coklat sangat tidak tahan tehadap penyimpangan temperatur yang mencolok, jika suhu harian di bawah 150 C mata-mata tunas akan berkembang menjadi tunas-tunas, dan apabila hal ini terus terjadi maka persediaan makanan dalam batang akan berkurang dan mempengaruhi pertumbuhan. Curah hujan yang dikehendaki antara 1700 mm sampai 3000 mm per tahun. Namun dalam kondisi tanah berlempung dengan distribusi merata dapat juga hidup dengan baik pada daerah dengan curah hujan 1500 mm per tahun. Kebutuhan cahaya untuk asimilasi yang maksimal 75% dari cahaya matahari. Kelembaban tanah antara 6,1 sampai 7 dengan pH antara 6,1 sampai 8,1.
2.5 Cengkeh
Tanaman cengkeh adalah tanaman daerah tropis. Temperatur harian yana baik untuk tanaman ini antara 650 F sampai 850 F. Cengkeh dapat tumbuh pada dataran rendah sampai dataran tinggi dengan ketinggian 900 m dpl. Curah hujan yang dikehendaki merata sepanjang tahun, dari 12 bulan dalam setahun 9 bulan dikehendaki bulan-bulan basah dan 3 bulan kering. Pada bulan kering ini dikehendaki curah hujannya 60-80 mm. Curah hujan per tahun yang dikehendaki antara 2000-6000mm. Tumbuh baik pada tanah gembur dengan pH 4,5.
DAFTAR PUSTAKA
Kartasapoetra, Ance Gunarsih, Ir., 1993. Klimatologi Pengaruh Iklim terhadap Tanah
dan Tanaman. Jakarta : Bumi Aksara.
Tjasyono, Bayon. 2004. Klimatologi. Bandung : ITB.
ANABOLISME DAN KATABOLISME
sumber materi biologi tentang sel, sel tumbuhan, sel hewan, fungsi sel, struktur sel, perbedaan sel tumbuhan dan sel hewan
HOME
KATEGORI
DAFTAR ISI
ABOUT
CONTACT
PRIVACY POLICY
23/12/2013 - Kelas Amphibia, Reptilia, Aves dan Mamalia22/12/2013 - CNIDARIA21/12/2013 - Super kelas pisces (ikan)20/12/2013 - Sistem organ dalam tubuh Vertebrata19/12/2013 - Klasifikasi chordata
Pinteresttwitterfacebookgooglelinkedin
ANABOLISME DAN KATABOLISME
ANABOLISME

Apa itu Anabolisme?

            Anabolisme adalah lintasan metabolisme yang menyusun beberapa senyawa organik sederhana menjadi senyawa kimia atau molekul kompleks. Proses ini membutuhkan energi dari luar. Energi yang digunakan dalam reaksi ini dapat berupa energi cahaya ataupun energi kimia. Energi tersebut, selanjutnya digunakan untuk mengikat senyawa-senyawa sederhana tersebut menjadi senyawa yang lebih kompleks. Jadi, dalam proses ini energi yang diperlukan tersebut tidak hilang, tetapi tersimpan dalam bentuk ikatan-ikatan kimia pada senyawa kompleks yang terbentuk.
            Anabolisme meliputi tiga tahapan dasar. Pertama, produksi prekursor seperti asam amino, monosakarida, dan nukleotida. Kedua, adalah aktivasi senyawa-senyawa tersebut menjadi bentuk reaktif menggunakan energi dari ATP. Ketiga, penggabungan prekursor tersebut menjadi molekul kompleks, seperti protein, polisakarida, lemak dan asam nukleat.

Anabolisme yang menggunakan energi cahaya dikenal dengan fotosintesis, sedangkan anabolisme yang menggunakan energi kimia dikenal dengan kemosintesis.

            Hasil-hasil anabolisme berguna dalam fungsi yang esensial. Hasil-hasil tersebut misalnya glikogen dan protein sebagai bahan bakar dalam tubuh, asam nukleat untuk pengkopian informasi genetik. Protein, lipid, dan karbohidrat menyusun struktur tubuh makhluk hidup, baik intraselular maupun ekstraselular. Bila sintesis bahan-bahan ini lebih cepat dari perombakannya, maka organisme akan tumbuh.
Anabolisme

FOTOSINTESIS
fotosintesis
           
Fotosintesis adalah

Fotosintesis adalah suatu proses biokimia pembentukan zat makanan atau energi yaitu glukosa yang dilakukan tumbuhan, alga, dan beberapa jenis bakteri dengan menggunakan zat hara, karbondioksida, dan air serta dibutuhkan bantuan energi cahaya matahari. Hampir semua makhluk hidup bergantung dari energi yang dihasilkan dalam fotosintesis. Akibatnya fotosintesis menjadi sangat penting bagi kehidupan di bumi. Fotosintesis juga berjasa menghasilkan sebagian besar oksigen yang terdapat di atmosfer bumi. Organisme yang menghasilkan energi melalui fotosintesis (photos berarti cahaya) disebut sebagai fototrof. Fotosintesis merupakan salah satu cara asimilasi karbon karena dalam fotosintesis karbon bebas dari CO2 diikat (difiksasi) menjadi gula sebagai molekul penyimpan energi. Cara lain yang ditempuh organisme untuk mengasimilasi karbon adalah melalui kemosintesis, yang dilakukan oleh sejumlah bakteri belerang.

            Daun tempat berlangsungnya fotosintesis. Proses fotosintesis tidak dapat berlangsung pada setiap sel, tetapi hanya pada sel yang mengandung pigmen fotosintetik. Sel yang tidak mempunyai pigmen fotosintetik ini tidak mampu melakukan proses fotosintesis. Pada percobaan Jan Ingenhousz, dapat diketahui bahwa intensitas cahaya mempengaruhi laju fotosintesis pada tumbuhan. Hal ini dapat terjadi karena perbedaan energi yang dihasilkan oleh setiap spektrum cahaya. Di samping adanya perbedaan energi tersebut, faktor lain yang menjadi pembeda adalah kemampuan daun dalam menyerap berbagai spektrum cahaya yang berbeda tersebut. Perbedaan kemampuan daun dalam menyerap berbagai spektrum cahaya tersebut disebabkan adanya perbedaan jenis pigmen yang terkandung pada jaringan daun.

Di dalam daun terdapat mesofil yang terdiri atas jaringan bunga karang dan jaringan pagar. Pada kedua jaringan ini, terdapat kloroplas yang mengandung pigmen hijau klorofil. Pigmen ini merupakan salah satu dari pigmen fotosintesis yang berperan penting dalam menyerap energi matahari. Kloroplas terdapat pada semua bagian tumbuhan yang berwarna hijau, termasuk batang dan buah yang belum matang. Di dalam kloroplas terdapat pigmen klorofil yang berperan dalam proses fotosintesis. Kloroplas mempunyai bentuk seperti cakram dengan ruang yang disebut stroma. Stroma ini dibungkus oleh dua lapisan membran. Membran stroma ini disebut tilakoid, yang didalamnya terdapat ruang-ruang antar membran yang disebut lokuli.         

Di dalam stroma juga terdapat lamela-lamela yang bertumpuk-tumpuk membentuk grana (kumpulan granum). Granum sendiri terdiri atas membran tilakoid yang merupakan tempat terjadinya reaksi terang dan ruang tilakoid yang merupakan ruang di antara membran tilakoid. Bila sebuah granum disayat maka akan dijumpai beberapa komponen seperti protein, klorofil a, klorofil b, karetonoid, dan lipid. Secara keseluruhan, stroma berisi protein, enzim, DNA, RNA, gula fosfat, ribosom, vitamin-vitamin, dan juga ion-ion logam seperti mangan (Mn), besi (Fe), maupun perak (Cu). Pigmen fotosintetik terdapat pada membran tilakoid. Sedangkan, pengubahan energi cahaya menjadi energi kimia berlangsung dalam tilakoid dengan produk akhir berupa glukosa yang dibentuk di dalam stroma. Klorofil sendiri sebenarnya hanya merupakan sebagian dari perangkat dalam fotosintesis yang dikenal sebagai fotosistem.
kloroplas
Struktur kloroplas:

1.        membran luar
2.        ruang antar membrane
3.        membran dalam (1+2+3: bagian amplop)
4.        Stroma
5.        lumen tilakoid (inside of thylakoid)
6.        membran tilakoid
7.        granum (kumpulan tilakoid)
8.        tilakoid (lamella)
9.        Pati
10.    Ribosom
11.    DNA plastid
12.    Plastoglobula

Fotosintesis Tumbuhan

Tumbuhan bersifat autotrof. Autotrof artinya dapat mensintesis makanan langsung dari senyawa anorganik. Tumbuhan menggunakan karbon dioksida dan air untuk menghasilkan gula dan oksigen yang diperlukan sebagai makanannya. Energi untuk menjalankan proses ini berasal dari fotosintesis. Perhatikan persamaan reaksi yang menghasilkan glukosa berikut ini:

6H2O + 6CO2 + cahaya → C6H12O6 (glukosa) + 6O2

Glukosa dapat digunakan untuk membentuk senyawa organik lain seperti selulosa dan dapat pula digunakan sebagai bahan bakar. Proses ini berlangsung melalui respirasi seluler yang terjadi baik pada hewan maupun tumbuhan. Secara umum reaksi yang terjadi pada respirasi seluler berkebalikan dengan persamaan di atas. Pada respirasi, gula (glukosa) dan senyawa lain akan bereaksi dengan oksigen untuk menghasilkan karbon dioksida, air, dan energi kimia. Tumbuhan menangkap cahaya menggunakan pigmen yang disebut klorofil. Pigmen inilah yang memberi warna hijau pada tumbuhan. Klorofil terdapat dalam organel yang disebut kloroplas. klorofil menyerap cahaya yang akan digunakan dalam fotosintesis.           

Meskipun seluruh bagian tubuh tumbuhan yang berwarna hijau mengandung kloroplas, namun sebagian besar energi dihasilkan di daun. Di dalam daun terdapat lapisan sel yang disebut mesofil yang mengandung setengah juta kloroplas setiap milimeter perseginya. Cahaya akan melewati lapisan epidermis tanpa warna dan yang transparan, menuju mesofil, tempat terjadinya sebagian besar proses fotosintesis. Permukaan daun biasanya dilapisi oleh kutikula dari lilin yang bersifat anti air untuk mencegah terjadinya penyerapan sinar matahari ataupun penguapan air yang berlebihan.
reaksi terang dan gelap

Proses Fotosintesis

siklus calvin

Proses fotosintesis sangat kompleks karena melibatkan semua cabang ilmu pengetahuan alam utama, seperti fisika, kimia, maupun biologi sendiri.  Pada tumbuhan, organ utama tempa berlangsungnya fotosintesis adalah daun. Namun secara umum, semua sel yang memiliki kloroplas berpotensi untuk melangsungkan reaksi ini. Di organel inilah tempat berlangsungnya fotosintesis, tepatnya pada bagian stroma. Hasil fotosintesis (disebut fotosintat) biasanya dikirim ke jaringan-jaringan terdekat terlebih dahulu.

Pada dasarnya, rangkaian reaksi fotosintesis dapat dibagi menjadi dua bagian utama: reaksi terang (karena memerlukan cahaya) dan reaksi gelap (tidak memerlukan cahaya tetapi memerlukan karbon dioksida).

Reaksi Terang

Reaksi terang terjadi pada grana (tunggal: granum), sedangkan reaksi gelap terjadi di dalam stroma. Dalam reaksi terang, terjadi konversi energi cahaya menjadi energi kimia dan menghasilkan oksigen (O2). Reaksi terang adalah proses untuk menghasilkan ATP dan reduksi NADPH2. Reaksi ini memerlukan molekul air dan cahaya matahari. Proses diawali dengan penangkapan foton oleh pigmen sebagai antena.

Reaksi terang melibatkan dua fotosistem yang saling bekerja sama, yaitu fotosistem I dan II. Fotosistem I (PS I) berisi pusat reaksi P700, yang berarti bahwa fotosistem ini optimal menyerap cahaya pada panjang gelombang 700 nm, sedangkan fotosistem II (PS II) berisi pusat reaksi P680 dan optimal menyerap cahaya pada panjang gelombang 680 nm.

Mekanisme reaksi terang diawali dengan tahap dimana fotosistem II menyerap cahaya matahari sehingga elektron klorofil pada PS II tereksitasi dan menyebabkan muatan menjadi tidak stabil. Untuk menstabilkan kembali, PS II akan mengambil elektron dari molekul H2O yang ada disekitarnya. Molekul air akan dipecahkan oleh ion mangan (Mn) yang bertindak sebagai enzim. Hal ini akan mengakibatkan pelepasan H+ di lumen tilakoid. Dengan menggunakan elektron dari air, selanjutnya PS II akan mereduksi plastokuinon (PQ) membentuk PQH2. Plastokuinon merupakan molekul kuinon yang terdapat pada membran lipid bilayer tilakoid. Plastokuinon ini akan mengirimkan elektron dari PS II ke suatu pompa H+ yang disebut sitokrom b6-f kompleks. Reaksi keseluruhan yang terjadi di PS II adalah: 2H2O + 4 foton + 2PQ + 4H- → 4H+ + O2 + 2PQH2

Sitokrom b6-f kompleks berfungsi untuk membawa elektron dari PS II ke PS I dengan mengoksidasi PQH2 dan mereduksi protein kecil yang sangat mudah bergerak dan mengandung tembaga, yang dinamakan plastosianin (PC). Kejadian ini juga menyebabkan terjadinya pompa H+ dari stroma ke membran tilakoid. Reaksi yang terjadi pada sitokrom b6-f kompleks adalah: 2PQH2 + 4PC(Cu2+) → 2PQ + 4PC(Cu+) + 4 H+ (lumen).

Reaksi Terang dari fotosintesis dalam membran Tilakoid

Elektron dari sitokrom b6-f kompleks akan diterima oleh fotosistem I. Fotosistem ini menyerap energi cahaya terpisah dari PS II, tapi mengandung kompleks inti terpisahkan, yang menerima elektron yang berasal dari H2O melalui kompleks inti PS II lebih dahulu. Sebagai sistem yang bergantung pada cahaya, PS I berfungsi mengoksidasi plastosianin tereduksi dan memindahkan elektron ke protein Fe-S larut yang disebut feredoksin. Reaksi keseluruhan pada PS I adalah: Cahaya + 4PC(Cu+) + 4Fd(Fe3+) → 4PC(Cu2+) + 4Fd(Fe2+) Selanjutnya elektron dari feredoksin digunakan dalam tahap akhir pengangkutan elektron untuk mereduksi NADP+ dan membentuk NADPH. Reaksi ini dikatalisis dalam stroma oleh enzim feredoksin-NADP+ reduktase. Reaksinya adalah: 4Fd (Fe2+) + 2NADP+ + 2H+ → 4Fd (Fe3+) + 2NADPH Ion H+ yang telah dipompa ke dalam membran tilakoid akan masuk ke dalam ATP sintase. ATP sintase akan menggandengkan pembentukan ATP dengan pengangkutan elektron dan H+ melintasi membran tilakoid. Masuknya H+ pada ATP sintase akan membuat ATP sintase bekerja mengubah ADP dan fosfat anorganik (Pi) menjadi ATP. Reaksi keseluruhan yang terjadi pada reaksi terang adalah sebagai berikut: Sinar + ADP + Pi + NADP+ + 2H2O → ATP + NADPH + 3H+ + O2. Sedangkan dalam reaksi gelap terjadi seri reaksi siklik yang membentuk gula dari bahan dasar CO2 dan energi (ATP dan NADPH). Energi yang digunakan dalam reaksi gelap ini diperoleh dari reaksi terang.

Pada proses reaksi gelap tidak dibutuhkan cahaya matahari. Reaksi gelap bertujuan untuk mengubah senyawa yang mengandung atom karbon menjadi molekul gula. Dari semua radiasi matahari yang dipancarkan, hanya panjang gelombang tertentu yang dimanfaatkan tumbuhan untuk proses fotosintesis, yaitu panjang gelombang yang berada pada kisaran cahaya tampak (380-700 nm). Cahaya tampak terbagi atas cahaya merah (610 - 700 nm), hijau kuning (510 - 600 nm), biru (410 - 500 nm) dan violet (< 400 nm).[20] Masing-masing jenis cahaya berbeda pengaruhnya terhadap fotosintesis. Hal ini terkait pada sifat pigmen penangkap cahaya yang bekerja dalam fotosintesis. Pigmen yang terdapat pada membran grana menyerap cahaya yang memiliki panjang gelombang tertentu. Pigmen yang berbeda menyerap cahaya pada panjang gelombang yang berbeda. Kloroplas mengandung beberapa pigmen. Sebagai contoh, klorofil a terutama menyerap cahaya biru-violet dan merah. Klorofil b menyerap cahaya biru dan oranye dan memantulkan cahaya kuning-hijau. Klorofil a berperan langsung dalam reaksi terang, sedangkan klorofil b tidak secara langsung berperan dalam reaksi terang. Proses absorpsi energi cahaya menyebabkan lepasnya elektron berenergi tinggi dari klorofil a yang selanjutnya akan disalurkan dan ditangkap oleh akseptor elektron. Proses ini merupakan awal dari rangkaian panjang reaksi fotosintesis.

Reaksi Gelap (Siklus Calvin) dan fiksasi karbon

            Reaksi gelap terjadi pada stroma kloroplas yang dapat (bukan harus) berlangsung dalam gelap, karena enzim-enzim untuk fiksasi CO2  pada stroma kloroplas tidak memerlukan cahaya tetapi membutuhkan ATP dan NADPH yang menghasilkan dari reaksi terang. Reaksi gelap pada tumbuhan dapat terjadi melalui dua jalur, yaitu siklus Calvin-Benson dan siklus Hatch-Slack. Pada siklus Calvin-Benson tumbuhan mengubah senyawa ribulosa 1,5 bisfosfat menjadi senyawa dengan jumlah atom karbon tiga yaitu senyawa 3-phosphogliserat. Oleh karena itulah tumbuhan yang menjalankan reaksi gelap melalui jalur ini dinamakan tumbuhan C-3. Penambatan CO2 sebagai sumber karbon pada tumbuhan ini dibantu oleh enzim rubisco. Tumbuhan yang reaksi gelapnya mengikuti jalur Hatch-Slack disebut tumbuhan C-4 karena senyawa yang terbentuk setelah penambatan CO2 adalah oksaloasetat yang memiliki empat atom karbon. Enzim yang berperan adalah phosphoenolpyruvate carboxilase.

Mekanisme siklus Calvin-Benson dimulai dengan fiksasi CO2 oleh ribulosa difosfat karboksilase (RuBP) membentuk 3-fosfogliserat. RuBP merupakan enzim alosetrik yang distimulasi oleh tiga jenis perubahan yang dihasilkan dari pencahayaan kloroplas. Pertama, reaksi dari enzim ini distimulasi oleh peningkatan pH. Jika kloroplas diberi cahaya, ion H+ ditranspor dari stroma ke dalam tilakoid menghasilkan peningkatan pH stroma yang menstimulasi enzim karboksilase, terletak di permukaan luar membran tilakoid. Kedua, reaksi ini distimulasi oleh Mg2+, yang memasuki stroma daun sebagai ion H+, jika kloroplas diberi cahaya. Ketiga, reaksi ini distimulasi oleh NADPH, yang dihasilkan oleh fotosistem I selama pemberian cahaya.

            Fiksasi CO2 ini merupakan reaksi gelap yang distimulasi oleh pencahayaan kloroplas. Fikasasi CO2 melewati proses karboksilasi, reduksi, dan regenerasi. Karboksilasi melibatkan penambahan CO2 dan H2O ke RuBP membentuk dua molekul 3-fosfogliserat (3-PGA). Kemudian pada fase reduksi, gugus karboksil dalam 3-PGA direduksi menjadi 1 gugus aldehida dalam 3-fosforgliseradehida (3-Pgaldehida). Reduksi ini tidak terjadi secara langsung, tapi gugus karboksil dari 3-PGA pertama-tama diubah menjadi ester jenis anhidrida asam pada asam 1,3-bifosfogliserat (1,3-bisPGA) dengan penambahan gugus fosfat terakhir dari ATP. ATP ini timbul dari fotofosforilasi dan ADP yang dilepas ketika 1,3-bisPGA terbentuk, yang diubah kembali dengan cepat menjadi ATP oleh reaksi fotofosforilasi tambahan. Bahan pereduksi yang sebenarnya adalah NADPH, yang menyumbang 2 elektron. Secara bersamaan, Pi dilepas dan digunakan kembali untuk mengubah ADP menjadi ATP.

            Pada fase regenerasi, yang diregenerasi adalah RuBP yang diperlukan untuk bereaksi dengan CO2 tambahan yang berdifusi secara konstan ke dalam dan melalui stomata. Pada akhir reaksi Calvin, ATP ketiga yang diperlukan bagi tiap molekul CO2 yang ditambat, digunakan untuk mengubah ribulosa-5-fosfat menjadi RuBP, kemudian daur dimulai lagi.

Tiga putaran daur akan menambatkan 3 molekul CO2 dan produk akhirnya adalah 1,3-Pgaldehida. Sebagian digunakan kloroplas untuk membentuk pati, sebagian lainnya dibawa keluar. Sistem ini membuat jumlah total fosfat menjadi konstan di kloroplas, tetapi menyebabkan munculnya triosafosfat di sitosol. Triosa fosfat digunakan sitosol untuk membentuk sukrosa.

Klik link dibawah untuk melanjutkan:
Anabolisme dan Katabolisme part2

Temukan artikel ANABOLISME DAN KATABOLISME ini dengan kata kunci: katabolisme, anabolisme, anabolisme dan katabolisme, reaksi fotosintesis, proses katabolisme, pengertian anabolisme, katabolisme dan anabolisme, perbedaan anaboilisme dan katabolisme
Bio duarebu
Berbagi

3 comments:
Poskan Komentar
‹ ›
Beranda
Lihat versi web
3,750
Subscribers
4,633
Followers

About Me

Foto Saya
tanri alim
Lihat profil lengkapku
Diberdayakan oleh Blogger
Copyright © 2013 Biologi sel dan Molekuler. Template by SoraTemplates

Karbon dioksida
Karbon dioksida
Gambar
Gambar
Nama IUPAC
Karbon dioksida
Nama lain
Gas asam karbonat; karbonat anhidrida; es kering (bentuk padat); zat asam arang
Identifikasi
Nomor CAS [124-38-9]
PubChem 280
Nomor EINECS 204-696-9
Nomor RTECS FF6400000
SMILES C(=O)=O
InChI 1/CO2/c2-1-3
Sifat
Rumus molekul CO2
Massa molar 44,0095(14) g/mol
Penampilan gas tidak berwarna
Densitas 1.600 g/L (padat)
1,98 g/L (gas)
Titik lebur
−57 °C (216 K)
(di bawah tekanan)

Titik didih
−78 °C (195 K)
(menyublim)

Kelarutan dalam air 1,45 g/L
Keasaman (pKa) 6,35 dan 10,33
Viskositas 0,07 cP pada −78 °C
Momen dipol nol
Struktur
Bentuk molekul linear
Senyawa terkait
oksida terkait karbon monoksida; karbon suboksida; dikarbon monoksida; karbon trioksida
Kecuali dinyatakan sebaliknya, data di atas berlaku
pada temperatur dan tekanan standar (25°C, 100 kPa)
Sangkalan dan referensi

Karbon dioksida (rumus kimia: CO2) atau zat asam arang adalah sejenis senyawa kimia yang terdiri dari dua atom oksigen yang terikat secara kovalen dengan sebuah atom karbon. Ia berbentuk gas pada keadaan temperatur dan tekanan standar dan hadir di atmosfer bumi. Rata-rata konsentrasi karbon dioksida di atmosfer bumi kira-kira 387 ppm berdasarkan volume [1] walaupun jumlah ini bisa bervariasi tergantung pada lokasi dan waktu. Karbon dioksida adalah gas rumah kaca yang penting karena ia menyerap gelombang inframerah dengan kuat.

Karbon dioksida dihasilkan oleh semua hewan, tumbuh-tumbuhan, fungi, dan mikroorganisme pada proses respirasi dan digunakan oleh tumbuhan pada proses fotosintesis. Oleh karena itu, karbon dioksida merupakan komponen penting dalam siklus karbon. Karbon dioksida juga dihasilkan dari hasil samping pembakaran bahan bakar fosil. Karbon dioksida anorganik dikeluarkan dari gunung berapi dan proses geotermal lainnya seperti pada mata air panas.

Karbon dioksida tidak mempunyai bentuk cair pada tekanan di bawah 5,1 atm namun langsung menjadi padat pada temperatur di bawah -78 °C. Dalam bentuk padat, karbon dioksida umumnya disebut sebagai es kering.

CO2 adalah oksida asam. Larutan CO2 mengubah warna litmus dari biru menjadi merah muda.

Sifat-sifat kimia dan fisika
Sejarah pemahaman manusia
Isolasi
Di atomosfer bumi
Di samudera
Peranan biologis
Lihat pula
Referensi
Lihat pulaBaca dalam bahasa lain
Terakhir diubah pada 6 April 2013, 21.11
Wikipedia ™ Tampilan kecil (''mobile'')Tampilan besar (''desktop'')
Konten tersedia di bawah CC BY-SA 3.0 kecuali apabila disebutkan lisensi yang lain.
Terms of usePrivasi
Close

Artikel terkait :