I. Pendahuluan

Fisiologi Tumbuhan I (Kelas A1)

Oleh: SUGIYONO, S.Si., Ph.D 09/18/09

Gieks

1

Sistem Penilaian Penilaian Acuan Patokan (PAP) • A : ≥ 80,00 • B : 66,00 – 79,99 • C : 56,00 – 65.99 • D : 46,00 – 55,99 • E : < 46,00 09/18/09

Gieks

2

Komponen Penilaian • Ujian Sisipan

: 20 %

• Tugas Terstruktur

: 10 %

• Praktikum

: 30 %

• Ujian Utama

: 40 %

[email protected] ..\..\All about English.ppt

09/18/09

Gieks

3

Tugas terstruktur

Untuk kelas ini: “Buatlah minireview sebuah artikel dalam jurnal berbahasa inggris terbitan 5 tahun terakhir tentang topik fotosintesis”

09/18/09

Gieks

4

Materi Kuliah • Konsep-konsep Fisiologi Tumbuhan • Asam nukleat dan sintesis protein • Enzim • Fotosintesis • Respirasi • Metabolisme Nitrogen See 09/18/09

Gieks

5

What is a plant?: 3. 4. 5. 6. 7. 8.

is multicellular; is non-motile has eukaryotic cells has cell walls composed of cellulose is a photosynthetic autotrophic; and exhibits alternation of generations has a distinctive diploid sporophyte) and haploid (gametophyte) phase.

See Supplement I.doc 09/18/09

Gieks

6

Ciri khas tumbuhan: • Merupakan produsen primer di Bumi (Earth’s prymary producers). Plants are the ultimate solar collectors and and the energy is stored as a chemical energy in the forms of bonds. • Tidak berpindah tempat (non-motile), sebagai gantinya tumbuhan memiliki kemampuan untuk tumbuh kearah sumberdaya sepanjang hidupnya 09/18/09

Gieks

7

• Tumbuhan darat secara struktural diperkuat untuk menunjang massa-nya melawan gravitasi ketika mereka tumbuh menuju cahaya • Tumbuhan darat secara terus menerus kehilangan air (evaporasi), namun telah memiliki mekanisme menghindari kekeringan tersebut. 09/18/09

Gieks

8

1. Tumbuhan darat memiliki mekanisme pemindahan air dari tanah ke tempat terjadinya fotosintesis dan pemindahan fotosintat ke jaringan non fotosintetik.

09/18/09

Gieks

9

A. Definitions (numerous) - Plant physiology is the study of: 4. the functions and processes occurring in plants 5. the vital processes occurring in plants 6. how plants work

09/18/09

Gieks

10

B. In essence, plant physiology is a study of the plant way of life, which include various aspects of the plant lifestyle and survival including: metabolism, water relations, mineral nutrition, development, movement, irritability (response to the environment), organization, growth, and transport processes.

09/18/09

Gieks

11

C. Plant physiology is a lab science. D. Plant physiology is an experimental science. E. Plant physiology relies heavily on chemistry and physics.

09/18/09

Gieks

12

10 Postulat Fisiologi Tumbuhan:

1. Seluruh fungsi tumbuhan dapat dipahami dengan dasar prinsip-prinsip Fisika (matematika) dan Kimia.

09/18/09

Gieks

13

• Fisiologi tumbuhan: merupakan aplikasi dari ilmu fisika dan kimia moderen untuk memahami tumbuhan • Fisiologi tumbuhan: sangat tergantung pada kemajuan fisika (alat maupun interpretasi hasil pengukuran)

09/18/09

Gieks

14

• “Law of uniformity of Nature” “Same circumstances or causes will produce the same effects or responses”

09/18/09

Gieks

15

• Hukum sebab akibat harus diterima sebagai sebuah “hipotesis kerja” (that is/accepted on faith) • No way to prove that the principle always applies everywhere; No reason to doubt when it does

09/18/09

Gieks

16

2. Ahli botani dan fisiologi mempelajari 4 dari lima kingdom organisme. • Monera, Protista, Fungi and Plantae • Eucarya, Bacteria/Eubacteria, Archaea /Archaebacteria

09/18/09

Gieks

17

3. Sel adalah unit dasar kehidupan, dan seluruh organisme hidup terdiri dari sel; • Tidak ada kehidupan pada unit yang lebih kecil dari sel; • Sel hanya berasal dari pembelahan sel yang ada sebelumnya.

09/18/09

Gieks

18

• Dikenal dengan Teori Sel. • Sel (Cella) = ruang; Robert Hooke (1665/Eng) • 1838/1839 :T. Schwan & M. Schleiden: Sel adalah unit biologi terkecil yang dapat dianggap totipotent • Teori Totipotensi : Sel-sel bersifat autonom dan pada prinsipnya mampu beregenerasi membentuk tumbuhan utuh. 09/18/09

Gieks

19

5. Sel dicirikan oleh adanya makromolekul khusus (seperti selulosa dan pati) yang tersusun atas molekul yang sederhana

09/18/09

Gieks

20

6. Sel juga dicirikan oleh adanya makromolekul seperti Protein dan Asam Nukleat yang tersusun oleh molekul yang lebih sederhana (20 AA / 5 Nukleotida)

09/18/09

Gieks

21

mRNA

protein translasi

Sifat

ekspresi

transkripsi

09/18/09

Gieks

22

7. Pada organisme multiseluler: • Sel terorganisasi menjadi jaringan atau organ (epidermis, korteks, pembuluh, gabus) • Sel sering memiliki fungsi dan struktur yang berbeda

09/18/09

Gieks

23

8. Organisme hidup merupakan struktur yang mampu meregenerasikan diri sendiri melalui proses perkembangan/ development (division, enlargement, differentiation). • Plant grow and develop throughout their lives through meristem

09/18/09

Gieks

24

9. Organisme tumbuh atau berkembang dalam lingkungannya dan berinteraksi dengan lingkungan maupun organisme lain dengan berbagai cara.

09/18/09

Gieks

25

10. Dalam organisme hidup, terdapat kaitan yang sangat erat antara struktur dan fungsi. • No life functions without structures of genes, enzymes etc. • Fungsi dari pertumbuhan atau perkembangan adalah menciptakan sebuah struktur.

09/18/09

Gieks

26

Fisiologi Tumbuhan sangat tergantung pada anatomi tumbuhan, biologi sel, dan kimia struktur dan fungsi.

09/18/09

Gieks

27

Overview Struktur Tumbuhan

09/18/09

Gieks

28

Tubuh Tumbuhan • Vegetatif: akar, batang dan daun; • Reproduktif: bunga dan biji; Terdiri atas, sel dan jaringan.

09/18/09

Gieks

29

Pertumbuhan tumbuhan: • Terjadi di daerah meristem (apikal, apikal tunas samping, perisikel) • Melalui Mitosis dan Sitokinensis

09/18/09

Gieks

30

Pertumbuhan tumbuhan: • Pertumbuhan primer: oleh aktivitas meristem apikal, yang juga akan membentuk organ baru • Pertumbuhan sekunder: oleh aktivitas meristem lateral (kambium vaskuler dan kambium gabus) berakibat pada pembesaran organ/batang 09/18/09

Gieks

31

• Perkembangan tumbuhan = pertumbuhan + diferensiasi • Pertumbuhan = pembelahan + pembesaran sel

09/18/09

Gieks

32

Tiga macam jaringan: • Jaringan kulit/dermal: kutikula, epidermis, trikoma & stomata; • Jaringan dasar: parenkim, kolenkim, sklerenkim • Jaringan vaskuler/pengangkut: xylem & phloem

09/18/09

Gieks

33

• Jaringan parenkim: berdinding tipis, aktive melakukan metabolisme • Jaringan kolenkim: dinding sel tebal, sempit dan memanjang, sebagai penyokong struktural • Jaringan sklerenkim: terdiri atas sklereida dan fiber, dan berfungsi sebagai penyangga mekanik 09/18/09

Gieks

34

microtubules (part of cytoskeleton)

mitochondrion

chloroplast

Golgi complex

central vacuole

smooth endoplasmic reticulum vesicle cell wall

rough endoplasmic reticulum

plasma membrane

nucleolus nucleus nuclear pore chromatin nuclear envelope 09/18/09

ribosomes

Gieks

intermediate filaments free ribosome

35

Sel tumbuhan • memiliki dinding yang tetap • terbungkus oleh membran • sitoplasma • sebuah nukleus • organel sub-seluler • terdapat vacuola, substansi ergastik dan flagella/silia 09/18/09

Gieks

36

Protoplasma • Adalah bagian sel selain (-) dinding sel • Terdiri atas: sitoplasma (protoplasma - nukleus), nukleus, vacuola, substansi ergastik, flagella/cilia

09/18/09

Gieks

37

Sitoplasma • Adalah protoplasma tanpa (-) nukleus • Terdiri atas: membran plasma (plasmalemma), dan sistem endomembran: RE, golgi, membran inti, membran vacuola, mikrobodi, spherosom dan badan protein

09/18/09

Gieks

38

• sitoskeleton: microtubules, microfilaments, material berprotein yang lain • ribosom, • mitokondria, • plastida: proplastida, leucoplas, amiloplas, elaioplas; kloroplas; kromoplas • sitosol 09/18/09

Gieks

39

Ciri sel tumbuhan: • Dibatasi oleh dinding sel yang kaku dan direkatkan oleh lamela tengah; • Tidak ada migrasi sel; • Perkembangan tumbuhan hanya bergantung pada pola pembelahan dan pembesaran sel

09/18/09

Gieks

40

Dinding sel tumbuhan: • Dinding sel primer: tipis, terdapat pada sel muda yang tengah berkembang; • Dinding sel sekunder: lebih tebal (karena penebalan oleh lignin), lebih kuat, dan terbentuk setelah pembesaran sel berakhir; 09/18/09

Gieks

41

Lamela Tengah Dinding Primer

Dinding Sekunder

09/18/09

Gieks

42

Nukleus

09/18/09

Gieks

43

09/18/09

Gieks

44

The Endoplasmic Reticulum Site of protein and lipid synthesis

09/18/09 Copyright © 2004 Pearson Education, Inc., publishing as Benjamin Cummings

Gieks

45

Figure 3.8

Mitokondria

09/18/09

Gieks

46

KLOROPLAS

lumen

09/18/09

Gieks

47

Next: DNA and Protein Synthesis-fistumb.ppt

09/18/09

Gieks

48