jurnal cahaya
TRANSCRIPT
-
8/17/2019 JURNAL cahaya
1/50
Tim Dosen :
• Dr.H.Saefudin, M.Si
• Drs.Amprasto,M.Si
-
8/17/2019 JURNAL cahaya
2/50
Tujuan Perkuliahan
• Memiliki pemahaman tentang konsep
dan prinsip ekofisiologi,
• Menerapkan prinsip-prinsip
ekofisiologi baik pada tumbuhan
maupun hewan.
-
8/17/2019 JURNAL cahaya
3/50
Deskripsi Isi
• Interaksi dan adaptasi tumbuhan dengan
faktor lingkungannya (cahaya, temperatur,
air, tanah dan biotik).
• Termoregulasi dan osmoregulasi pada
hewan, nutrisi dan energi pada hewan,
serta reproduksi dan lingkungan hewan.
-
8/17/2019 JURNAL cahaya
4/50
Evaluasi
• UTS
• UAS
• TUGAS• KEHADIRAN
-
8/17/2019 JURNAL cahaya
5/50
TUMBUHAN DAN
LINGKUNGANNYA
• LINGKUNGAN MIKRO
• LINGKUNGAN MAKRO• PERAN DAN POSISI TUMBUHAN
DALAM EKOSISTEM
-
8/17/2019 JURNAL cahaya
6/50
CAHAYA
• EFEK CAHAYA TERHADAP TUMBUHAN
TERGANTUNG :
• KUANTITAS CAHAYA
• KUALITAS CAHAYA
• LAMA PENYINARAN
-
8/17/2019 JURNAL cahaya
7/50
-
8/17/2019 JURNAL cahaya
8/50
-
8/17/2019 JURNAL cahaya
9/50
Sun-shade phenomena
• Tumbuhan yang tolaran terhadapcahaya rendah (shade tolerance)pada umumnya laju resp i ras i gelap rendah , t i t ik satu ras i rendah , dem ik ian juga t it ik
kompensasinya.
-
8/17/2019 JURNAL cahaya
10/50
-
8/17/2019 JURNAL cahaya
11/50
• Daun-daun lebih banyak mengandung
klorofil per berat, sebaliknya dengan
kandungan per luas, karena umumnya
daunnnya lebih tipis.
• Kandungan klorofil yang lebih banyak di
dalam kloroplas dikombinasi dengan
perubahan tebal daun memungkinkanpemanfaatan cahaya lebih efisien.
-
8/17/2019 JURNAL cahaya
12/50
• Daun-daun yang beradaptasi
pada cahaya rendah memilikiRubisco, ATP-synthase, dan
konstituen rantai transfer electron
seperti sitokrom yang lebihrendah daripada daun-daun pada
tumbuhan yang beradaptasi padacahaya tinggi.
-
8/17/2019 JURNAL cahaya
13/50
• Sebaliknya sintesis dan dan
cadangan Rubisco serta pembawa
electron yang banyak memungkinkantransport electron dan fiksasi karbon
lebih cepat pada intensitas cahaya
tinggi.
-
8/17/2019 JURNAL cahaya
14/50
• Pada cahaya rendah, efisiensikuantum cahaya pada daun
tumbuhan yang ditanam pada cahaya
rendah lebih tinggi daripada daun-daun tumbuhan dengan diberi cahaya
tinggi.
-
8/17/2019 JURNAL cahaya
15/50
• Jadi, laju respirasi gelap lebih rendah, dan
titik kompensasi lebih rendah untuk
fotosintesis, dan efisiensi kuantum pada
banyak tumbuhan yang toleran terhadapcahaya rendah menjaga kecukupan
karbon meskipun dengan intensitas
cahaya rendah.
-
8/17/2019 JURNAL cahaya
16/50
• Struktur ultra kloroplas pada banyak
tumbuhan berkayu sangat responsive
terhadap cahaya. Jumlah tilakoid per
granum lebih banyak pada kondisi cahayalebih rendah. Grana lebih luas dan tidak
memiliki butir amilum sebagaimana
tumbuhan heliofit.•
-
8/17/2019 JURNAL cahaya
17/50
Sistem Pigmen
• Pigmen utama yang menanggapi kualitas
cahaya adalah fitokrom, suatu protein
yang responsive terhadap cahaya.
Kosentrasi pigmen tertinggi pada jaringanyang tumbuh teretiolasi (kondisi gelap).
Pendedahan terhadap cahaya
menghambat sintesis fitokrom .
-
8/17/2019 JURNAL cahaya
18/50
• Pigmen ini ada sitoplasma dan juga di
dalam atau berasosiasi denganplasmalema dan membrane kloroplas.
Pigmen ini bisa mengalami konformasi
bolak-balik jika diberi cahaya merah (660
nm) dan far-red (730 nm). Dengan cahaya
merah mengubah bentuk yang menyerap
merah (Pr) ke bentuk yang menyerap far-
red (Pfr) dan far red menyebabkan reaksisebaliknya.
-
8/17/2019 JURNAL cahaya
19/50
• Perubahan ini mempengaruhi
metabolisme pada tumbuhan. Perubahan
yang terjadi antara lain terhadap
permiabilitas membrane sel, penyerapanunsure hara, pengaturan tekanan osmotic,
sintesis enzim dan hormone, yang
kesemuanya jelas berpengaruh terhadappertumbuhan.
-
8/17/2019 JURNAL cahaya
20/50
• Tahapan pertumbuhan yangdiperkirakan dipengaruhi fitokrom
adalah perkecambahan biji,
pembentangan, sintesis klorofil, dan
sintesis antosianin.
-
8/17/2019 JURNAL cahaya
21/50
• Pigmen yang berperan dalam lamanya
penyinaran diduga juga fitokrom. Lamanya
penyinaran antara lain berperan dalam
pembentukan bunga. Sehingga dikenallong day plant, short day plant dan neutral
day plant .
-
8/17/2019 JURNAL cahaya
22/50
Fotomorfogenesis
• Cahaya berperan penting terhadap
perkembangan tumbuhan. Padatumbuhan dikotil, pertumbuhan
kecambah pada kondisi gelap atau
cahaya rendah menunjukkan etiolasi,pemanjangan ruas, dan pertumbuhan
daun yang mengalami tekanan.
-
8/17/2019 JURNAL cahaya
23/50
• Peristiwa lain yang diinduksi konversi
fitokrom menjadi bentuk Pfr adalah pemicutahap awal pembentukan klorofil. Daun
tumbuhan yang toleran terhadap cahaya
rendah lebih tipis, kepadatan stoma lebih jarang, daun lebih luas, kandungan klorofil
per berat lebih banyak, daripada
tumbuhan yang tidak toleran. Selain itu
kloroplas tersusun pada bidang radial
dinding sel-sel mesofil.
-
8/17/2019 JURNAL cahaya
24/50
-
8/17/2019 JURNAL cahaya
25/50
-
8/17/2019 JURNAL cahaya
26/50
-
8/17/2019 JURNAL cahaya
27/50
-
8/17/2019 JURNAL cahaya
28/50
Efek fo toperiod ik
• Waktu dan durasi pertumbuhan tajuk pada
tumbuhan berkayu dipengaruhi beberapa
factor lingkungan, termasuk didalamnya
panjang hari(siang) dan temperature.
-
8/17/2019 JURNAL cahaya
29/50
• Panjang hari menentukan pola
pertumbuhan tajuk dan waktu dormansi
tunas pada banyak jenis tumbuhan.
Fotoperiodik juga mempengaruhi absisidaun.
-
8/17/2019 JURNAL cahaya
30/50
• Pertumbuhan cambium secara tidak
langsung juga diatur fotoperiodik karena
ketergantungan pada fotosintat dan
hormone-hormon dari meristem apical.
-
8/17/2019 JURNAL cahaya
31/50
Efek UV
• Perhatian terhadap pengaruh UV terhadap
organisme semakin meningkat pada waktu
terakhir. Ketertarikan tersebut sebagian
disebabkan isu penipisan lapisan ozonsebagai filter UV. Sekira 7 % radiasi UV
yang mencapai permukaan bumi.
-
8/17/2019 JURNAL cahaya
32/50
• UV dikategori ke dalam UV C (200-280
nm), UV B (280-320 nm) dan UV A (320-
390). UV C diperkirakan sudah diabsorbsi
di lapisan atmosfer (ozon), sebagian UV Bdiabsorbsi dan sebagian sampai ke bumi.
DNA pada daun tumbuhan tinggi lebih
peka daripada bakteri dan alga.
-
8/17/2019 JURNAL cahaya
33/50
• Sejumlah senyawa termasuk purine dan
pirimidin menyerap UV. Fotoreaksi yang
paling signifikan adalah pembentukan
dimmer-dimer thyimine (penyusun DNA),sehingga kode genetic “tidak terbaca”
-
8/17/2019 JURNAL cahaya
34/50
• Lipida yang menyusun membrane sel
dapat bereaksi dengan UV dan senyawa
lain membentuk peroksida dan radikal
bebas yang mempengaruhi strukturmembrane sehingga mengganggu
transpor protein.
-
8/17/2019 JURNAL cahaya
35/50
• Laju fotosintesis berkurang karena
pengaruh UV-B. Fotosistem II lebih peka
daripada fotosistem I, struktur ultra
kloroplas rusak, terutama membranetilakoid. Ratio root-shoot meningkat,
menekan perbungaan dan mempercepat
absisi dan menghilangkan dominansiapical.
-
8/17/2019 JURNAL cahaya
36/50
• UV diperkirakan juga diserap hormone
sehingga mempengaruhi pertumbuhan
dan perkembangan secara keseluruhan.
Tumbuhan memiliki cara tersendiri untukmelindungi dari efek negative UV.
Epidermis mencegah penetrasi UV
dengan mengakumulasi senyawa fenolik,khususnya flavonol dan
antosianin.(Kozlowski, ).
-
8/17/2019 JURNAL cahaya
37/50
Adaptas i terhadap rad iasi lokal
Tumbuhan memiliki beberapa cara
adaptasi. Istilah adaptasi dalam arti luas
sebagai reaksi singkat, aklimasi dan
evolusi genotif. Adap tas i modu lat i f terjadi secara cepat dan dapat kembali
lagi. Contoh fotomodulasi adalah gerakan
fotonasti, gerakan sel penutup stomatadan perubahan orientasi permukaan daun.
Reposisi kloroplas sebagai respon
terhadap intensitas cahaya.
-
8/17/2019 JURNAL cahaya
38/50
Adaptasi modifikatif
• Tanggapan mod if ikat if tumbuhan
terhadap rerata radiasi terjadi selama
morfogenesis berupa diferensiasi fenotifik
jaringan dan organ bersifat yangirreversible.
-
8/17/2019 JURNAL cahaya
39/50
-
8/17/2019 JURNAL cahaya
40/50
Adaptasi evolutif
• Adaptasi evo lut i f sebagai respon
terhadap perbedaan kondisi cahaya dapat
membentuk ecotype baru, bersifat
genotifik.(Larher, ).
f t i i
-
8/17/2019 JURNAL cahaya
41/50
fotorespirasi
-
8/17/2019 JURNAL cahaya
42/50
-
8/17/2019 JURNAL cahaya
43/50
Jalur glikolat?
-
8/17/2019 JURNAL cahaya
44/50
T f l kt
-
8/17/2019 JURNAL cahaya
45/50
Transfer elektron
-
8/17/2019 JURNAL cahaya
46/50
-
8/17/2019 JURNAL cahaya
47/50
-
8/17/2019 JURNAL cahaya
48/50
-
8/17/2019 JURNAL cahaya
49/50
-
8/17/2019 JURNAL cahaya
50/50