HORMON DAN ZAT PENGATUR TUMBUH Hormones and plant growth regulator
Istilah hormon pertama kali digunakan pada hewan sebagai : “senyawa yang diproduksi di suatu kelenjar, diedarkan ke bagian tubuh lain melalui darah dan memiliki efek tertentu dibagian tubuh lain (sel target) yang jauh dari kelenjar”. Pada tumbuhan, hormon tidak diproduksi di kelenjar tertentu. • Hormon adalah senyawa senyawa organik yang dihasilkan di suatu bagian tumbuhan dan pada konsentrasi rendah berperan mengontrol aktivitas tumbuhan • Hormon diproduksi di bagian tertentu dan dipindahkan ke bagian lain dari tumbuhan • Hormon disimpan disimpan di sel tertentu dan dilepaskan pada waktu ada rangsang.
Ion Ca atau K bukan hormon Sukrosa bukan hormon Mengapa?
Hormon bekerja pada konsentrasi rendah, micromolar Jadi hormon harus : 1. Berada pada konsentrasi tertentu yang memadai 2. Hormon harus dikenali oleh sel target. Di sel target terdapat reseptor protein untuk hormon 3. Reseptor protein harus menyebabkan perubahan metabolisme pada sel target tersebut
Zat Pengatur Tumbuh : ZPT / PGR 1. Hormon, baik natural maupun sintetik 2. Senyawa kimia non nutrient yang tidak ditemukan secara alami pada tumbuhan tetapi berpengaruh terhadap pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan
• 5 macam hormon – – – – –
Auxins Cytokinins Gibberellins Ethylene (ethene) Abscisic acid
– Poliamin : putresin, spermidin, spermin, kadaverin,
• ZPT yang lain : – – – –
Brassinosteroids Salicylic acid Jasmonic acid Systemin
General overview : Plant hormones :
! Auxins (Pemanjangan sel) ! Gibberellins (Pemanjangan dan pembelahan sel) ! Cytokinins (Pembelahan sel dan menghambat penuaan) ! Abscisic acid (Pengguguran daun dan buah, induksi dormansi pada tunas dan biji) ! Ethylene (merangsang penuaan, epinasti dan pematangan buah)
Peran Hormon Tumbuhan Jelaskan peran hormon berikut Buah segar didistribusikan ke seluruh dunia. Hormon digunakan untuk menghambat pematangan buah sehingga buah hanya akan masak sewaktu sampai di supermarket www.beauchamp.leics.sch.uk/ast/resource/tctc/Student%20Resources/Powerpoints/tropism.ppt
Peran hormon pada perbanyakan tumbuhan melalui stek batang
Ketika batang stek dipotong, pangkal batang direndam terlebih dahulu ke dalam senyawa perangsang pertumbuhan akar sebelum di tanam. Pada umumnya senyawa tersebut mengandung hormon tumbuhan
www.beauchamp.leics.sch.uk/ast/resource/tctc/Student%20Resources/Powerpoints/tropism.ppt
Peran Hormon dalam pembentukan buah tanpa biji Auksin disemprotkan ke bunga sehingga buah berkembang tanpa adanya polinasi sehingga terbentuk buah tanpa biji. Proses ini disebut PARTHENOCRPY
www.beauchamp.leics.sch.uk/ast/resource/tctc/Student%20Resources/Powerpoints/tropism.ppt
Plant Hormone: Auxin ALL
Mustard and Corn
Pea
AWAL PENELITIAN TENTANG AUKSIN
BIOSINTESIS AUKSIN
IAN: Indole -3-acetonitrile Pathway TAM: Tryptamine Pathway IAM: Indole-3-acidamide Pathway IPA: Indole-3-pyruvate pathway
Transport polar auksin
Berdasarkan model kemiosmosis
Auxin Stored in Covalently Bound Forms: e.g. in Corn seed endosperm
Mekanisme kerja auksin melalui Signal-transduction
Auxin berikatan dengan reseptor membran sel sehingga mengaktifkan fosfolipase C (PLC) yang akan menghidrolisis fosfatidil inositol menjadi inositol trifosfat (IP3)dan diasil gliserol (DAG). IP3 bergerak ke vakuola untk merangsang pompa ion Ca ke sitoplasma. Ion tersebt akan berikatan dengan calmodulin membentuk Ca-calmodulin. Yang memiliki peran dalam reaksi 3, 4 dan 5.
Auksin merangsang pemanjangan sel Teori pertumbuhan asam
Kontrol Absisi pada daun oleh auksin
Dominansi apikal !Cabang lateral di dekat apeks pucuk terhambat, semakin jauh hambatan semakin berkurang !Dominansi apikal dapat dihilangkan dengan memotong apeks pucuk
Auksin sebagai herbisida dan sisi gelap auksin
•2,4-D – 2,4 dichlorophenoxy acetic acid •Menyebabkan gulma tumbuh dengan sangat cepat untuk kemudian mati. • 2,4,5-T (dioksin) yang dicampur dengan 2,4-D telah digunakan dalam perang Vietnam sebagai agen orange untuk menggugurkan daun yang melindungi tentara Vietnam. •Sejak tahun 1979 2,4,5-T dilarang untuk digunakan karena menyebabkan leukemia, keguguran, kerusakan hati dan berbagai penyakit lain.
Cytokinins Disintesis di akar dan ditransport ke pucuk
Sejarah Penemuan Sitokinin •
Gottlieb Haberlandt in 1913 melaporkan senyawa yang merangsang pembelahan sel
•
In the 1940s, Johannes van Overbeek, embryo tanaman tumbuh lebih cepat pada media dengan penamabahan air kelapa
•
In the 1950s, Folke Skoog and Carlos Miller : ketika sel tembakau ditanam pada media ditambah auksin, sel hanya memajang dan tidak membelah. Ketika ditambahkan DNA sel sperma ikan herring, sel membelah. Selanjutnya penambahan basa purin (adenin) menyebabkan sel membelah senyawa adenin yang diperoleh dari DNA tersebut disebut kinetin
•
In 1964, Berhasil diisolasi sitokinin dari jagung disebut zeatin. Zeatin and zeatin riboside juga ditemukan di air kelapa. Semua sitokinin memiliki struktur kimia yang mirip dengan zeatin
Interaksi auksin dan sitokinin dalam morfogenesis Auxin Cytokinin
Sitokinin menekan pertumbuhan akar dengan menurunkan ukuran sel dan menurunkan pembelahan sel akar
Sitokinin Menghambat proses penuaan (senescence)
+ CK
- CK
Daun gandum 26
Cytokinin signal transduction 1. Signaling molecule (Cytokinins)
signal perception
2. Receptor (3 related histidine kinases) 3. Activation of receptor target(s) & second messengers
Transduction
4. Transcription factors (ARR) 5. Gene(s) regulated by transcription factors: thousands of genes, including cell cycle related genes
Signal responses 27
Cytokinin Signal Transduction
28
