BAB
I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Cekaman
(stress) merupakan factor 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.
B. Rumusan Masalah
1. Bagaimana respon tumbuhan terhadap
cekaman lingkungan?
2. Bagaimana pertahanan tumbuhan melawan
pathogen?
C. Tujuan Penulisan
1. Mengetahui respon tumbuhan terhadap
cekaman lingkungan
2. Mengetahui pertahanan tumbuhan melawan
pathogen.
BAB II
PEMBAHASAN
A. Respon Tumbuhan Terhadap Cekaman
Lingkungan
1.
Respon Tumbuhan Terhadap Kekurangan Air
Suatu tumbuhan bisa mengalami cekaman
karena kehilangan air akibat transpirasi terjadi lebih cepat di bandingkan laju
pengambilan air dari tanah untuk memulihkan kondisi tersebut. Tumbuhan merespon
kekurangan air dengan mengurangi laju transpirasi untuk penghematan air.
Terjadinya kekurangan air pada daun akan menyebakan sel-sel penjaga kehilangan
turgornya, suatu mekanisme kontrol tunggal yang memperlambat transpirasi dengan
cara menutup stomata. Kekurangn air juga merangsang peningkatan sintesis dan
pembebasan asam absisat dari sel-sel mesofil daun. Dengan respon tersebut
menyebabkan melambatnya peningkatan luas permukaan daun. Jika tidak dengan
menggugurkan daunnya maka dengan menggulung menjadi suatu bentuk yang dapat
mengurangi transpirasi. Akar merespon kekurangan air dengan memperbanyak diri
dengan cara yang memaksimumkan pemaparan terhadap air tanah.
2. Respon Tumbuhan Terhadap Kekurangan Oksigen
Tumbuhan
yang disiram terlalu banyak air bisa mengalami kekuragan oksigen karena tanah
kehabisan ruangan udara yang menyediakan oksigen untuk respirasi seluler akar. Kekurangan oksigen merangsang
produksi hormon etilen, yang menyebabkan beberapa sel dalam konteks akar
mengalami penuaan dan mati. Perusakan dinding sel secara enzimatik
membentuk saluran udara yang berfungsi sebagai snorkel, yang menyediakan
oksigen untuk akar yang terendam.
3. Respon Tumbuhan Terhadap Cekaman Garam
Kelebihan
natrium klorida atau garam-garam lain dalam tanah dapat mengancam tumbuhan
karena dua alasan, yaitu Pertama, dengan cara menurunkan potensial air larutan
tanah, garam dapat menyebabkan kekurangan air pada tumbuhanmeskipun tanah
tersebut banyak sekali mengandung air. Kedua, pada tanah bergaram, natrium dan ion-ion tertentu
lainnya dapat menjadi racun bagi tumbuhan jika konsentrasinya relatif tinggi.
Sebagian besar tumbuhan tidak dapat
bertahan hidup menghadapi cekaman garam dalam jangka waktu yang lama.
Pengecualian pada halofit, yaitu tumbuhan yang toleran terhadap garam, dengan
adaptasi khusus seperti kelenjar garam, yang memompa garam keluar dari tubuh
melewati epidermis daun.
4.
Respon Tumbuhan Terhadap Cekaman Panas
Panas
berlebihan dapat mengganggu dan akhirnya membunuh suatu tumbuhan dengan cara
mendenaturasi enzim-enzimnya dan merusak metabolismenya dalam berbagai cara.
Cuaca panas dan kering juga cenderung menyebabkan kekurangan air pada banyak
tumbuhan. Tumbuhan merespon
cekaman panas dengan menutupnya stomata yang akan
menghemat air, namun mengorbankan pendinginan melalui penguapan tersebut, atau
tumbuhan merespon dengan mensitesis protein kejut-panas dalam jumlah yang cukup
banyak. Protein kejut panas itu identik dengan
protein chaperone (pengantar), yang berfungsi pada sel-sel yang tidak tercekam
sebagai penopang sementara yang membantu protein lain melipat, membentuk
konformasi fungsionalnya. Protein kejut-panas kemungkinan mengapit enzim serta
protein lain dan membantu mencegah denaturasi.
5.
Respon
Tumbuhan Terhadap Cekaman Dingin
Satu permasalahan yang dihadapi
tumbuhan ketika temperature lingkungan turun adalah perubahan ketidakstabilan
membrane selnya. Tumbuhan merespon
terhadap cekaman dingin dengan cara mengubah komposisi lipid membrannya.
Contohnya adalah meningkatnya proporsi asam lemak tak jenuh, yang memilki
sturktur yang mampu menjaga membran tetap cair pada suhu lebih rendah dengan
cara menghmbat pembekuan kristal.
6.
Respon
Tumbuhan Terhadap Herbivora
Herbivora
adalah hewan yang memakan tumbuhan dan juga merupakan cekaman yang dihadapi
tumbuhan dalam suatu ekosistem. Tumbuhan
merespon terhadap cekaman herbivora dengan pertahanan fisik seperti duri,
maupun pertahanan kimia seperti produksi senyawa yang tidak enak atau bersifat
tostik. Contohnya beberapa tumbuhan
menghasilkan suatu asam amino yang tidak umum disebut kanavanin. Kanavanin ini
mirip dengan arginin(asam amino untuk menyusun protein) sehingga saat serangga
memakan tumbuhan yang mengandung kanavinin akan mati. Ada juga tumbuhan yang
merekrut hewan pemangsa sebagai pertahanannya contoh tawon parasitoid
menyuntikan telurnya kedalam mangsanya yang memakan tumbuhan. Sel telur tawon
tersebut akan menetas didalam tubuh ulat dan memakan senyawa organik ulat
tersebut dari dalam keluar.
B.
Pertahanan
Tumbuhan Melawan Pathogen
1.
Resistensi terhadap penyakit bergantung pada
pengenalan antaran gen tumbuhan dan pathogen
Patogen
menjadi virulen apabila tumbuhan memiliki sedikit pertahan yang spesifik
akibatnya inang dan patogen mati bersamaan. Agar resistensi spesifik terhadap
apatogen maka harus adanya keseesuaian antara alel tumbuhan dengan alel
patogen.
2.
Respon hipersensitif (HR) membatasi suatu infeksi
Jika
patogen itu bersifat avirulen yang didasarkan pada kesesuaian R-Avr, respon
pertahanan terlokalisir akan lebih hebat dan disebut respon hipersensitif.
Adanya peningkatan produksi fitoaleksin dan protein PR, serta respon penutupan
lebih efektif dalam membatasi infeksi tersebut. Setelah sel-sel pada tempat
infeksi mengeluarkan senyawa kimia pertahanannya dan menutup daerah infeksi, sel-sel
tersebut merusak dirinya sendiri. Kita dapat melihat hasil suatu HR sebagai
luka pada daun atau organ lainnya. Organ yang terlihat luka itu akan bertahan
hidup dan respon pertahanannya akan membantu melindungi bagian tumbuhan yang
lain.
3.
Resistensi-perolehan sistemik (SAR) membantu
mencegah infeksi diseluruh tubuh tumbuhan
Respon
hipersentif bersifat teralokasir dan spesifik, respon pencegahan didaasarkan
pada pengenalan gen dengan gen (R dan Avr) antara inang dan patogen. Namun
respon pertahanan ini memprodeksi sinyal kimia yang memberikan tanda bahaya
keseluruh tumbuhan sehingga merangsang produksi fitoaleksin dan protein PR yang
disebut SAR yang bersifat non spesifik. Dan salah satu hormon yang bertanggung
jawab atas pengaktifan SAR adalah asam salisilat.
BAB
III
SIMPULAN
Dapat
disimpulkan bahwa tumbuhan mampu menghadapi ketidaktetapan lingkungan atau
keadaan lingkungan yang mencekam serta mampu mempertahankan diri dari melawan
patogen dengan berbagai cara. Cara tersebut dengan suatu kombinasi respons
perkembangan fisiologis, respons itu sendiri bisa dengan mengurangi laju
transpirasi, menutup stomata, menggugurkan daun, mensintesis protein kejut
panas, mengubah komposisi lipid membran, memproduksi senyawa yang bersifat
toksik. Dan tumbuhan akan melawan patogen dengan rintangan fisik kulit
tumbuhan, yaitu epidermis tubuh tumbuhan primer dan periderm tubuh tumbuhan
sekunder, serta dengan membunuh patogen dan mencegah penyebarannya dari tempat
infeksi. Tapi tumbuhan juga tidak dapat bertahan lama menghadapi cekaman
lingkungan dan patogen tersebut, sehingga menyebabkan kematian pada tumbuhan
tersebut.
LAMPIRAN
TANYA-JAWAB
1. Penanya :
Siti Nurjanah (112070186)
Pertanyaan : Apa yang dimaksud
dengan protein kejut-panas dan apa akibatnya bila
ada protein tersebut terhadap tumbuhan?
Jawaban :
protein kejut panas adalah protein yang berfungsi untuk mengganti protein yang
rusak apabila terkena panas, dan juga pada sel-sel yang tidak tercekam sebagai
penopang sementara yang membantu protein lain melipat membentuk konformasi
fungsionalnya, dengan adanya protein kejut-panas ini maka tumbuhan dapat
menghadapi cekaman panas dan bertahan hidup.
2.Penanya : Ibu
Dian Permana Putri
Pertanyaan : Apa yang dimaksud
dengan patogen?
Jawaban :
Patogen adalah jenis mikroorganisme yang bisa berupa bakteri, jamur atau pun
virus yang memiliki potensi merusak jaringan atau bahkan membunuh tumbuhan.
3.Penanya :
Nurul Habibah (112070120)
Pertanyaan : Apa perbedaan
tumbuhan yang dihinggapi patogen dengan yang tidak dihinggapi patogen?
Jawaban :
tumbuhan yang dihinggapi patogen bisa saja daun menguning seperti tembakau dan
tebu, dan buah dari tumbuhan yang dihinggapi patogen pun rasanya akan berbeda
dari tumbuhan yang tidak dihinggapi patogen.
DAFTAR PUSTAKA
Campbell,
Reece. (2012). Biologi Jilid 2 (Edisi 8). Jakarta: Erlangga.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar