faizalk07's blog


METABOLISME
Friday June 18th 2010, 8:12 pm
Filed under: Academic

Metabolisme. Sebuah kata yang tentunya tidak asing lagi saat kita mendengarnya. Paling tidak sejak SMP kita mengenal istilah ini. Metabolisme, katanya, juga disebut sebagai reaksi yang sangat penting.

Sebenarnya, apa itu metabolisme? Metabolisme adalah modifikasi senyawa kimia secara biokimia di dalam organisme dan sel, secara gampangnya yaitu keseluruhan reaksi kimia yang berlangsung di dalam tubuh organisme. Reaksi-reaksi tersebut adalah dasar dari kehidupan, yang membuat sel dapat tumbuh dan bereproduksi, mempertahankan strukturnya, dan merespon lingkungannya. Metabolisme biasanya terdiri atas tahapan-tahapan yang melibatkan enzim, yang dikenal pula sebagai jalur metabolisme. Secara keseluruhan, metabolisme bertanggung jawab terhadap pengaturan materi dan sumber energi dari sel. Tugas metabolisme inilah yang menjadikan metabolisme suatu reaksi yang sangat penting bagi kelangsungan hidup makhluk hidup.

Karena metabolisme merupakan keseluruhan reaksi yang terjadi di dalam tubuh organisme, tentunya metabolisme tidak hanya terdiri dari satu macam reaksi saja. Secara umum, metabolisme terbagi atas 2 reaksi:
1. Anabolisme (reaksi penyusunan)
2. Katabolisme (reaksi pemecahan)
Walaupun metabolisme hanya terdiri dari dua macam reaksi, baik anabolisme maupun katabolisme bukan merupakan suatu reaksi yang sederhana, melainkan terdiri dari tahapan-tahapan reaksi yang kompleks.

Metabolisme juga merupakan suatu totalitas proses kimia yang berlangsung di dalam sel. Proses tersebut hanya dapat berlangsung jika terdapat materi atau zat yang bereaksi dan didukung energi proses metabolisme tersebut. Di samping dua komponen tersebut, masih ada lagi molekul yang mutlak diperlukan agar metabolisme berlangsung, yaitu ATP dan enzim. ATP (Adenosin Trifosfat) adalah molekul nukleotida berenergi tinggi yang tersusun atas gula pentosa, basa nitrogen adenin, dan mengikat tiga gugus fosfat (trifosfat). Kandungan energi tinggi ini terdapat pada ikatan antara gugus fosfat 1 dan 2 serta gugus fosfat 2 dan 3. Kedua ikatan fosfat ini bersifat labil. Jika gugus 3 dilepas, akan dihasilkan senyawa dengan dua gugus fosfat, yaitu Adenosin Difosfat (ADP) dan dibebaskan banyak energi. Jika gugus 2 juga dilepas, akan dihasilkan senyawa dengan satu gugus fosfat, yaitu Adenosin Monofosfat (AMP) dan juga dibebaskan banyak energi.

Metabolisme sebuah organisme menentukan zat mana yang bergizi dan mana yang beracun bagi organisme tersebut. Contohnya, beberapa organisme prokariot menggunakan hidrogen sulfida sebagai bahan gizi, di sisi lain gas ini merupakan racun bagi hewan. Kecepatan metabolisme, tingkat metabolik, juga mempengaruhi seberapa banyak makanan yang dibutuhkan organisme.

Ciri-ciri yang mencolok dari metabolisme adalah kesamaan dari jalur metabolik dasar antara spesies organisme yang kadang sangat berbeda. Contohnya, serangkaian senyawa antara pada siklus asam sitrat secara umum ditemukan diantara semua makhluk hidup, dari bakteri uniseluler Escherichia coli sampai organisme multiseluler yang sangat besar seperti gajah. Struktur metabolik seperti ini kemungkinan sebagian besar adalah hasil dari efisiensi tinggi dari jalur-jalur reaksi diatas, dan hasil dari penampakan permulaannya dalam sejarah evolusi



KULTUR JARINGAN
Friday June 18th 2010, 8:10 pm
Filed under: Academic

Kultur Jaringan adalah teknik memperbanyak tanaman dengan memperbanyak jaringan mikro tanaman yang ditumbuhkan secara invitro menjadi tanaman yang sempurna dalam jumlah yang tidak terbatas. Yang menjadi dasar kultur jaringan ini adalah teori totipotensi sel yang berbunyi “setiap sel organ tanaman akan mampu tumbuh menjadi tanaman yang sempurna jika ditempatkan di lingkungan yang sesuai. Tujuan dari teknik ini adalah untuk memperbanyak tanaman dengan waktu yang lebih singkat.

Begitu banyak tanaman yang dapat dibudidayakan dengan kultur jaringan ini seperti Acasia sp, Eucalyptus sp, jati, jelutung, gaharu, sengon, sonokeling, berbagai jenis pisang, berbagai jenis anggrek, dsb.

Penanaman Jati dengan Metode Kultur Jaringan

Jati (Tectona grandis) merupakan famili dari Verbenacea. Merupakan penghasil kayu yang berkualitas, terkenal dengan keawetan dan kekuatannya, dan keindahan teksturnya membuatnya menjadi bahan furniture. Peluang pasar jati amat tinggi, akibatnya permintaan akan bahan kayu jati pun amat tinggi. Akan tetapi sayangnya permintaan tersebut belum dapat diimbangi dengan permintaan bahan kayu jati. Penghasilan baru bahan jati Indonesia adalah 2,5 juta m3/tahun. Harga jati sendiri cukup tinggi. Harganya di dalam negeri sekitar 8-9 juta /m3 sedangkan di luar negeri sekitar 15 juta/m3. akan tetapi walaupun tanaman jati merupakan tanaman yang potensial masih tetap ada kendala dalam hal produksi jati, diantaranya adalah:

™ Jati memerlukan investasi jangka panjang.

™ Masyarakat dan perusahaan swasta kurang meminati bidang produksi jati.

™ Sulit didapatnya bibit yang berkualitas dalam skala banyak dan seragam.

Seperti yang kita singgung sedikit tentang teori totipotensi yang menyebutkan bahwa secara teoritis tiap sel organ tanaman akan bisa tumbuh menjadi tanaman yang sempurna jika ditempatkan dalam lingkungan yang sesuai. Maka digunakanlah metode kultur jaringan ini untuk membudidayakan pohon jati.

Media untuk kultur jaringan ini mengandung:

™ Unsur hara makro dan mikro

™ Vitamin

™ Gula

™ Agar (untuk memadatkan larutan)

™ Zat pengatur tumbuh:

  • o Auksin (pertumbuhan tinggi dan akar)
  • o Sitokinin (penggandaan tunas)

Proses pembuatan media kultur itu sendiri adalah sebagai berikut:

Bahan kimia ditimbang, dilarutkan dalam air destilasi (air bebas mineral), lalu PH larutan diukur, campurkan agar kemudian dimasaka hingga mendididh, lalu tuangkan media kedalam botol ukur, setelah itu berikan label media dan disterilkan dengan autoclare.

Proses selanjutnya adalah sterilisasi eksplan jati, yang caranya adalah sebagai berikut:

™ Siapkan pucuk tunas muda jati.

™ Lalu rendam didalam larutan fungisida dan bakterisida.

™ Lalu rendam dalam larutan disinfektan (Clorox/baydin)

™ Dicuci dengan air steril hingga bersih dari desifektan.

™ Lalu tanam didalam media inisiasi tunas invitro.

Tunas-tunas yang ditanam dalam media invitro, disimpan di ruang steril. Botol steril disimpan pada rak kultur yang diberi cahaya lampu TL dengan intensitas cahaya 1000-4000 lux. Lampu TL diatur 16 jam menyala dan 8 jam padam agar sesuai seperti keadaan siang dan malam di bumi. Ruangan tempat penyimpanan dijaga suhunya di temperatur 250-280 C dengan menggunakan AC. Dan secara berkala ruang kultur disteril dengan menggunakan formalin. Inisiasi In vitro pertama adalah saat tunas berusia 3 minggu dan pemanjangan tunas 3-4 minggu.

Setelah itu akan ada proses aklimatisasi yaitu pembiasaan tanaman eksplan dari media botol ke media tanah. Proses aklimatisasi dilanjutkan dengan pembesaran bibit di polybag.

Kelebihan bibit hasil kutur jaringan antara lain :

™ Kontinuitas ketersediaan bibit dalam jumlah besar akan terjaga sepanjang waktu.

™ Bibit yang sama memiliki sifat yang sama dengan induknya.

™ Bibit yang dihasilkan bebas dari penyakit dan virus.

™ Lebih cepat tumbuh.

Cara Melakukan Pemindahan Tanaman Eksplan, Mempersihkan Kalusnya, dan Proses Aklimitasi

1. memindahkan tanaman eksplan & membersihkan kalusnya.

™ Alat dan bahan:

  • o Pinset steril.
  • o Pisau khusus steril.
  • o Kapas steril.
  • o Alat laminar.
  • o Tanaman eksplan.
  • o Dua buah botol dengan media agar didalamnya.
  • o Spiritus
  • o Korek api.
  • o Wadah pinset dan pisau.
  • o Alkohol.

™ Cara kerja:

  • o Sterilkan tangan dengan menyemprotkan alkohol ke tangan.
  • o Keluarkan tanaman eksplan yang akan dibersihkan kalusnya dengan menggunakan pinset.
  • o Letakkan di sebuah wadah dengan kapas diatasnya.
  • o Jepit bagian batang eksplan dengan pinset kemudian potong bagian kalusnya menggunkan pinset denganhati-hati. Potong kalus dari keempat sisinya. Jangan sampai kalus tersebut terpotong semua.
  • o Setelah selesai proses pemotongannya, bersihkan kalus tersebut dari media dengan menggunkan kapas steril.
  • o Pindahkan tanaman eksplan yang telah bersih dengan menggunakan pinset ke dalam media agar pada botol yang baru.
  • o Tutup botol tersebut, jaga agar tetap steril.
  • o Setelah selesai, celupkan pisau dan pinset kedalam alcohol kemudian bakar dengan api dan lekas letakkan kembali pada wadahnya.

Proses pensterilan selalu dilakukan secara rutin tiap sebulan sekali selama 24 jam. Botol-botl berisi tanaman eksplan disimpan di rak-rak dengan suhu 240-260 C selama 24 jam (setiap botol harus diberi label). Vitamin yang diberikan untuk eksplan yaitu C, B2, & B3 kemudian diaduk dengan gula dan agar-agar. Waktu tumbuh tanaman eksplan yaitu: induksi (3 minggu), multipikasi (3 minggu), aklimitasi (3 minggu). Biasanya tanaman diberi “bapitrof” (obat yang diberikan setelah proses aklimitasi yang berfungsi untuk merangsang pertumbuhan akar).

2. Proses Aklimitasi.

Proses aklimitasi mmerlukan kadar kelembaban 80%. Di perkebunan & Greenhouse biasanya digunakan suatu alat yang disebut sonic level fungsinya antara lain:

  1. mengusir serangga dengan getarannya.
  2. merangsang pertumbuhan tanaman.

Untuk mengukur PH tanaman menggunakan PH meter, ukuran PH tanaman biasanya ± 5,7-5,8 PH. Apabila PH tinggi diberi KOH, NaOh, apabila PH rendah diberi HCL.

Tanaman-tanaman yang terdapat di Greeen House di antaranya:

™ pohon kelengkeng.

™ Zodia

™ Pohon meranti.

™ Pohon jelutung.

™ Pohon jati.

™ Pohon buah merah.

™ Pohon mahoni.

™ Pohon gaharu.

™ Lalu pisang ABACA (Musa textilis Nec) yang seratnya diambil untuk:

  • o Tissue
  • o Kertas uang.
  • o Dokumen.
  • o Cheque
  • o Plester.
  • o Kertas mimeograph.
  • o Kantung teh.


FOTOSINTESIS
Friday June 18th 2010, 8:09 pm
Filed under: Academic

Fotosintesis

Organisasi dan fungsi suatu sel hidup bergantung pada persediaan energi yang tak henti-hentinya. Sumber energi ini tersimpan dalam molekul-molekul organik seperti karbohidrat. Untuk tujuan praktis, satu-satunya sumber molekul bahan bakar yang menjadi tempat bergantung seluruh kehidupan adalah fotosintesis. Fotosintesis merupakan salah satu reaksi yang tergolong ke dalam reaksi anabolisme. Fotosintesis adalah proses pembentukan bahan makanan (glukosa) yang berbahan baku karbon dioksida dan air.

Fotosintesis hanya dapat dilakukan oleh tumbuhan dan ganggang hijau yang bersifat autotrof. Artinya, keduanya mampu menangkap energi matahari untuk menyintesis molekul-molekul organik kaya energi dari prekursor anorganik H2O dan CO2. Sementara itu, hewan dan manusia tergolong heterotrof, yaitu memerlukan suplai senyawa-senyawa organik dari lingkungan (tumbuhan) karena hewan dan manusia tidak dapat menyintesis karbohidrat. Karena itu, hewan dan manusia sangat bergantung pada organisme autotrof.

Fotosintesis terjadi di dalam kloroplas. Kloroplas merupakan organel plastida yang mengandung pigmen hijau daun (klorofil). Sel yang mengandung kloroplas terdapat pada mesofil daun tanaman, yaitu sel-sel jaringan tiang (palisade) dan sel-sel jaringan bunga karang (spons). Di dalam kloroplas terdapat klorofil pada protein integral membran tilakoid. Klorofil dapat dibedakan menjadi klorofil a dan klorofil b. Klorofil a merupakan pigmen hijau rumput (grass green pigment) yang mampu menyerap cahaya merah dan biru-keunguan. Klorofil a ini sangat berperan dalam reaksi gelap fotosintesis yang akan dijelaskan pada bagian berikutnya. Klorofil b merupakan pigmen hijau kebiruan yang mampu menyerap cahaya biru dan merah kejinggaan. Klorofil b banyak terdapat pada tumbuhan, ganggang hijau, dan beberapa bakteri autotrof.

Selain klorofil, di dalam kloroplas juga terdapat pigmen karotenoid, antosianin, dan fikobilin. Karotenoid mampu menyerap cahaya biru kehijauan dan biru keunguan, dan memantulkan cahaya merah, kuning, dan jingga. Antosianin dan fikobilin merupakan pigmen merah dan biru. Antosianin banyak ditemukan pada bunga, sedangkan fikobilin banyak ditemukan pada kelompok ganggang merah dan Cyanobacteria.

Reaksi fotosintesis secara ringkas berlangsung sebagai berikut.

Seorang fisiologis berkebangsaan Inggris, F. F. Blackman, mengadakan percobaan dengan melakukan penyinaran secara terus-menerus pada tumbuhan Elodea. Ternyata, ada saat dimana laju fotosintesis tidak meningkat sejalan dengan meningkatnya penyinaran. Akhirnya, Blackman menarik kesimpulan bahwa paling tidak ada dua proses berlainan yang terlibat:
1. Suatu reaksi yang memerlukan cahaya
2. Reaksi yang tidak memerlukan cahaya
Yang terakhir dinamai reaksi gelap, walau dapat berlangsung terus saat keadaan terang. Blackman berteori bahwa pada intensitas cahaya sedang, reaksi terang membatasi atau melajukan seluruh proses. Dengan kata lain, pada intensitas ini reaksi gelap mampu menangani semua substansi intermediat yang dihasilkan reaksi cahaya. Akan tetapi, dengan meningkatnya intensitas cahaya pada akhirnya akan tercapai suatu titik dimana reaksi gelap berlangsung pada kapasitas maksimum.

Teori ini diperkuat dengan mengulangi percobaan pada temperatur yang agak lebih tinggi. Seperti diketahui, kebanyakan reaksi kimia berjalan lebih cepat pada suhu lebih tinggi (sampai suhu tertentu). Pada suhu 35°C, laju fotosintesis tidak menurun sampai ada intensitas cahaya yang lebih tinggi. Hal ini menunjukkan bahwa reaksi gelap kini berjalan lebih cepat. Faktor bahwa pada intensitas cahaya yang rendah laju fotosintesis itu tidak lebih besar pada 35°C dibandingkan pada 20°C juga menunjang gagasan bahwa yang menjadi pembatas pada proses ini adalah reaksi terang. Reaksi terang ini tidak tergantung pada suhu, tetapi hanya tergantung pada intensitas penyinaran. Laju fotosintesis yang meningkat dengan naiknya suhu tidak terjadi jika suplai CO2 terbatas. Jadi, konsentrasi CO2 harus ditambahkan sebagai faktor ketiga yang mengatur laju fotosintesis itu berlangsung.

Jadi, secara umum fotosintesis terbagi menjadi dua tahap reaksi:
1. Reaksi Terang, yang membutuhkan cahaya
2. Reaksi Gelap, yang tidak membutuhkan cahaya