Your SlideShare is downloading. ×
Makalah botani chemistry of life
Upcoming SlideShare
Loading in...5
×

Thanks for flagging this SlideShare!

Oops! An error has occurred.

×

Saving this for later?

Get the SlideShare app to save on your phone or tablet. Read anywhere, anytime - even offline.

Text the download link to your phone

Standard text messaging rates apply

Makalah botani chemistry of life

67
views

Published on

Published in: Education

0 Comments
0 Likes
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

  • Be the first to like this

No Downloads
Views
Total Views
67
On Slideshare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
0
Actions
Shares
0
Downloads
0
Comments
0
Likes
0
Embeds 0
No embeds

Report content
Flagged as inappropriate Flag as inappropriate
Flag as inappropriate

Select your reason for flagging this presentation as inappropriate.

Cancel
No notes for slide

Transcript

  • 1. MAKALAH BOTANI “ CHEMISTRY OF LIFE ” DISUSUN OLEH : KELOMPOK II 1. LEA AGITA TARIGAN : 125040201111293 2. LALU ARIF RASIDI : 125040201111294 3. SAMSON SETIADI PARDEDE : 125040201111295 4. AFPIA DWI : 125040201111296 5. ACHSIN CAHYANING GUSTI : 125040201111297 6. MUHAMMAD HARIS : 125040201111298 7. NOVITA FITRI YANTI : 125040201111299 8. WINDIANI VELANA K J : 125040201111300PROGRAM STUDI AGROEKOTEKNOLOGI FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS BRAWIJAYA MALANG 2012
  • 2. KATA PENGANTAR. Puji syukur kami panjatkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa, karenadengan pertolonganNya kami dapat menyelesaikan makalah ini. Dalam makalahini kami juga mengucapkan terimakasih kepada ibu dosen yang telahmembimbing kami dalam proses pengerjaan makalah ini.. Dalam makalah ini kami membahas tentang ―CHEMISTRY OF LIFE‖.seperti kita ketahui bahwa dalam kehidupan sehari hari , kita tidak pernah lepasdari zat zat kimia yang tanpa kita ketahui itu ada dalam proses berlangsungnyakehidupan kita.. Untuk itu semoga makalah yang kami buat ini dapat menjadi acuan agarkita menjadi lebih aktif dan kreatif lagi dalam belajar. Malang, Novembeber 2012 Penulis
  • 3. DAFTAR ISIBAB I PENDAHULUAN 1.1. LATAR BELAKANG 1.2. TUJUANBAB II PEMBAHASAN2.1. DASAR KIMIA DALAM KEHIDUPAN 2.1.1. TATANAMA 2.1.2. ATOM 2.1.3. ION 2.1.4. SENYAWA 2.1.5. MOLEKUL 2.1.6. ZAT KIMIA 2.1.7. IKATAN KIMIA 2.1.8. WUJUD ZAT 2.1.9. REAKSI KIMIA 2.1.10. KIMIA KUANTUM2.2. STRUKTUR PENYUSUN ORGANISME TUMBUHAN DAN REAKSI-. REAKSI DIDALAMNYA 2.2.1. ATOM 2.2.2. SEL TUMBUHAN2.3. PROSES KIMIA YANG TERJADI PADA TUMBUHAN 2.3.1. ENZIM PADA TUMBUHAN 2.3.2. PROSES RESPIRASI TUMBUHAN 2.3.3. PROSES FOTOSINTESIS 2.4. UNSUR-UNSUR HARA DAN REAKSINYA PADA TUMBUHAN. SERTA MANFAAT BAGI KEHIDUPANBAB IV PENUTUP 3.1. KESIMPULAN 3.2. SARANDAFTAR PUSTAKA
  • 4. BAB I PENDAHULUAN1.1 Latar Belakang Makhluk hidup, baik tumbuhan, hewan maupun manusia terdiri atas unit-unit kecil yang disebut sel. Selama makhluk itu masih hidup banyak sekali prosesperubahan yang terjadi di dalam sel. Aktivitas yang terjadi dalam sel inilah yangmenunjang fungsi organ-organ dalam makhluk itu dan dengan demikian jugamerupakan penunjang terlaksananya fungsi makhluk hidup itu sendiri. Fenomena kehidupan yang ditandai oleh adanya pertumbuhan danreproduksi serta hal-hal yang berkaitan merupakan ruang lingkup Biologi danilmu-ilmu yang relevan misalnya ilmu kedokteran atau kesehatan.Di sisi lain Ilmu kimia adalah suatu ilmu tentang benda-benda serta prosesperubahannya yang ditinjau berdasarkan susunan dan sifat atom-atom ataumolekul yang membentuknya. Jadi Ilmu kimia menitik beratkan pembahasannyapada hubungan antara struktur kimia benda-benda dengan fungsi dan reaksi-reaksinya dengan benda lain. Interseksi sudut pandang ilmu kimia dengan biologi merupakan disiplinilmu yang meninjau organisme hidup serta proses yang terjadi di dalamnya secarakimia. Disiplin ilmu tersebut yaitu Biokimia. Jadi ruang lingkup biokimia antaralain meliputi studi tentang susunan kimia sel, sifat-sifat senyawa serta reaksikimia yang terjadi dalam sel, senyawa-senyawa yang menunjang aktivitasorganisme hidup serta energi yang diperlukan atau dihasilkan. Dengan kata lainBiokimia menyangkut dua aspek yaitu struktur senyawa dan reaksi antar senyawadalam organisme hidup. Reaksi kimia yang terjadi dalam sel disebut metabolismemerupakan bagian penting dan pusat perhatian dalam biokimia. Maka dari itu disusunlah makalah ini dengan judul “KIMIA DALAMKEHIDUPAN (CHEMISTRY OF LIFE)”
  • 5. 1.2 Tujuan1.2.1 Untuk mengetahui bagaimana proses kimia dalam kehidupan khusunya tumbuhan1.2.2 Untuk mengetahui komponen apa saja yang menyusun organisme1.2.3 Untuk mengetahui serta macam-macam unsur hara yang dibutuhkan oleh tumbuhan untuk melakukan reaksi-reaksi didalamnya
  • 6. BAB II PEMBAHASAN2.1 Dasar Kimia dalam Kehidupan2.1.1 Tatanama Tatanama kimia merujuk pada sistem penamaan senyawa kimia.Telahdibuat sistem penamaan spesies kimia yang terdefinisi dengan baik.Senyawaorganik diberi nama menurut sistem tatanama organik. Senyawa anorganikdinamai menurut sistem tatanama anorganik.2.1.2 Atom Atom adalah suatu kumpulan materi yang terdiri atas inti yang bermuatanpositif, yang biasanya mengandung proton dan neutron, dan beberapa elektron disekitarnya yang mengimbangi muatan positif inti.Atom juga merupakan satuanterkecil yang dapat diuraikan dari suatu unsur dan masih mempertahankansifatnya, terbentuk dari inti yang rapat dan bermuatan positif dikelilingi oleh suatusistem elektron.2.1.3 Ion Ion atau spesies bermuatan, atau suatu atom atau molekul yang kehilanganatau mendapatkan satu atau lebih elektron.Kation bermuatan positif (misalnyakation natrium Na+) dan anion bermuatan negatif (misalnya klorida Cl−) dapatmembentuk garam netral (misalnya natrium klorida, NaCl). Contoh ion poliatomyang tidak terpecah sewaktu reaksi asam-basa adalah hidroksida (OH−) dan fosfat(PO43−).2.1.4 Senyawa Senyawa merupakan suatu zat yang dibentuk oleh dua atau lebih unsurdengan perbandingan tetap yang menentukan susunannya.sebagai contoh, airmerupakan senyawa yang mengandung hidrogen dan oksigen dengan
  • 7. perbandingan dua terhadap satu. Senyawa dibentuk dan diuraikan oleh reaksikimia.2.1.5 Molekul Molekul adalah bagian terkecil dan tidak terpecah dari suatu senyawakimia murni yang masih mempertahankan sifat kimia dan fisik yang unik. Suatumolekul terdiri dari dua atau lebih atom yang terikat satu sama lain.2.1.6 Zat kimia Suatu zat kimia dapat berupa suatu unsur, senyawa, atau campuransenyawa-senyawa, unsur-unsur, atau senyawa dan unsur.Sebagian besar materiyang kita temukan dalam kehidupan sehari-hari merupakan suatu bentukcampuran, misalnya air, aloy, biomassa, dll.Bahan Pembangun Kimia  Unsur adalah suatu macam materi dasar, dan satuan terkecil suatu unsur adalah atom. Unsur tersusun dari hanya satu jenis atom.  Unsur-unsur paling lazim dalam semua bentuk kehidupan adalah karbon (C), Hidrogen (H), Oksigen (O), dan Nitrogen (N)2.1.7 Ikatan kimia Gambar 3.Orbital atom dan orbital molekul elektron
  • 8. Ikatan kimia merupakan gaya yang menahan berkumpulnya atom-atomdalam molekul atau kristal. Pada banyak senyawa sederhana, teori ikatan valensidan konsep bilangan oksidasi dapat digunakan untuk menduga struktur molekulardan susunannya.Serupa dengan ini, teori-teori dari fisika klasik dapat digunakanuntuk menduga banyak dari struktur ionik.Pada senyawa yang lebihkompleks/rumit, seperti kompleks logam, teori ikatan valensi tidak dapatdigunakan karena membutuhken pemahaman yang lebih dalam dengan basismekanika kuantum. Ikatan Kimia  Ikatan ion menyangkut tarikan ion-ion bermuatan berlawanan. Contoh : Na+ Cl-  Dalam ikatan-ikatan kovalen,atom-atom berbagi pasang-pasang electron. Gambar 4. Ikatan kovalenIkatan kovalen merupakan hasil dari kecenderungan atom untuk melengkapielektron pada orbitnya.Dua atau lebih atom dapat mengisi kekurangan dalamorbitnya dengan saling berbagi elektron. Sebuah contoh yang bagus adalahmolekul air (H2O), yang unsur pembentuknya (dua atom hidrogen dan satu atomoksigen) membentuk ikatan kovalen. Dalam senyawa ini, oksigen melengkapijumlah elektron pada orbit kedua menjadi delapan dengan berbagi dua elektron
  • 9. (masing-masing satu elektron) dari orbit dua buah atom hidrogen; dengan carayang sama, setiap atom hidrogen "meminjam" satu elektron dari atom oksigenuntuk melengkapi kulitnya sendiri. (Harun,2011) Gambar 5. Struktur metana: empat atom hidrogen membagi setiap satu elektron dengan sebuah atom karbon.  Ikatan Hidrogen adalah gaya tarik lemah antara daerah-daerah polar dari atom – atom hydrogen dan atom oksigen atau nitrogen.2.1.8 Wujud zatFase adalah kumpulan keadaan sebuah sistem fisik makroskopis yang relatifserbasama baik itu komposisi kimianya maupun sifat-sifat fisikanya (misalnyamasa jenis, struktur kristal, indeks refraksi, dan lain sebagainya). Contoh keadaanfase yang kita kenal adalah padatan, cair, dan gas. Keadaan fase yang lain yangmisalnya plasma, kondensasi Bose-Einstein, dan kondensasi Fermion. Keadaanfase dari material magnetik adalah paramagnetik, feromagnetik dan diamagnetik.
  • 10. 2.1.9 Reaksi kimia Gambar 6. Reaksi kimiaReaksi kimia antara hidrogen klorida dan amonia membentuk senyawa baruamonium kloridaReaksi kimia adalah transformasi/perubahan dalam strukturmolekul.Reaksi inibisa menghasilkan penggabungan molekul membentuk molekul yang lebih besar,pembelahan molekul menjadi dua atau lebih molekul yang lebih kecil, ataupenataulanganatom-atom dalam molekul.Reaksi kimia selalu melibatkanterbentuk atau terputusnya ikatan kimia. (Jimmy,2011)Reaksi Kimia  Katabolisme, penguraian molekul-molekul,melepaskan energi.  Anabolisme, sintesis molekul-molekul yang lebih besar,memerlukan energi.X–Y X + Y + energi (exergonik)X + Y + energi X – Y (endergonik)2.1.10 Kimia kuantumKimia kuantum secara matematis menjelaskan kelakuan dasar materi pada tingkatmolekul.Secara prinsip, dimungkinkan untuk menjelaskan semua sistem kimiadengan menggunakan teori ini. Dalam praktiknya, hanya sistem kimia palingsederhana yang dapat secara realistis diinvestigasi dengan mekanika kuantum
  • 11. murni dan harus dilakukan hampiran untuk sebagian besar tujuan praktis(misalnya, Hartree-Fock, pasca-Hartree-Fock, atau teori fungsi kerapatan, lihatkimia komputasi untuk detilnya). Karenanya, pemahaman mendalam mekanikakuantum tidak diperlukan bagi sebagian besar bidang kimia karena implikasipenting dari teori (terutama hampiran orbital) dapat dipahami dan diterapkandengan lebih sederhana.Dalam mekanika kuantum (beberapa penerapan dalam kimia komputasi dan kimiakuantum), Hamiltonan, atau keadaan fisik, dari partikel dapat dinyatakan sebagaipenjumlahan dua operator, satu berhubungan dengan energi kinetik dan satunyadengan energi potensial.Hamiltonan dalam persamaan gelombang Schrödingeryang digunakan dalam kimia kuantum tidak memiliki terminologi bagi putaranelektron.Penyelesaian persamaan Schrödinger untuk atom hidrogen memberikan bentukpersamaan gelombang untuk orbital atom, dan energi relatif dari orbital 1s, 2s, 2p,dan 3p.Hampiran orbital dapat digunakan untuk memahami atom lainnya sepertihelium, litium, dan karbon.2.2 Struktur Penyusun Organisme Tumbuhan dan Reaksi-Reaksi diDalamnya2.2.1 ATOM Atom adalah suatu satuan dasar materi, yang terdiri atas inti atom sertaawan elektron bermuatan negatif yang mengelilinginya. Inti atom terdiriatas proton yang bermuatan positif, dan neutron yang bermuatan netral (kecualipada inti atom Hidrogen-1, yang tidak memiliki neutron). Elektron-elektron padasebuah atom terikat pada inti atom oleh gaya elektromagnetik. Sekumpulan atomdemikian pula dapat berikatan satu sama lainnya, dan membentuksebuah molekul. Atom yang mengandung jumlah proton dan elektron yang samabersifat netral, sedangkan yang mengandung jumlah proton dan elektron yangberbeda bersifat positif atau negatif dan disebut sebagai ion. Atom dikelompokkanberdasarkan jumlah proton dan neutron yang terdapat pada inti atom tersebut.
  • 12. Jumlah proton pada atom menentukan unsur kimia atom tersebut, danjumlah neutron menentukan isotop unsur tersebut. Dalam pengamatan sehari-hari, secara relatif atom dianggap sebuah objekyang sangat kecil yang memiliki massa yang secara proporsional kecil pula. Atomhanya dapat dipantau dengan menggunakan peralatan khusus seperti mikroskopgaya atom. Lebih dari 99,9% massa atom berpusat pada inti atom, dengan protondan neutron yang bermassa hampir sama. Setiap unsur paling tidak memiliki satuisotop dengan inti yang tidak stabil, yang dapat mengalami peluruhan radioaktif.Hal ini dapat mengakibatkan transmutasi, yang mengubah jumlah proton danneutron pada inti. Elektron yang terikat pada atom mengandung sejumlah arasenergi, ataupun orbital, yang stabil dan dapat mengalami transisi di antara arastersebut dengan menyerap ataupun memancarkan foton yang sesuai denganperbedaan energi antara aras. Elektron pada atom menentukan sifat-sifat kimiawisebuah unsur, dan memengaruhi sifat-sifat magnetis atom tersebut.Komponen- komponen Atom Partikel-partikel penyusun atom ini adalah electron, proton, dan neutron.Namun hydrogen-1 tidak mempunyai neutron. Demikian pula halnya pada ionhydrogen positif H+. Dari kesemua partikel subatom ini, elektron adalah yangpaling ringan, dengan massa elektron sebesar 9,11 × 10−31 kg dan mempunyaimuatan negatif. Ukuran elektron sangatlah kecil sedemikiannya tiada teknikpengukuran yang dapat digunakan untuk mengukur ukurannya. Proton memilikimuatan positif dan massa 1.836 kali lebih berat daripada elektron(1,6726 × 10−27 kg). Neutron tidak bermuatan listrik dan bermassa bebas 1.839kali massa electron atau (1,6929 × 10−27 kg). Dalam model standar fisika, baik proton dan neutron terdiri dari partikelelementer yang disebut kuark. Kuark termasuk kedalam golonganpartikel fermion dan merupakan salah satu dari dua bahan penyusun materi dasar(yang lainnya adalah lepton). Terdapat enam jenis kuark dan tiap-tiap kuarktersebut memiliki muatan listri fraksional sebesar +2/3 ataupun −1/3. Protonterdiri dari dua kuark naik dan satu kuark turun, manakala neutron terdiri dari satu
  • 13. kuark naik dan dua kuark turun. Perbedaan komposisi kuark ini memengaruhiperbedaan massa dan muatan antara dua partikel tersebut. Kuark terikat bersamaoleh gaya nuklir kuat yang diperantarai oleh gluon. Gluon adalah anggotadari boson tolok yang merupakan perantara gaya-gaya fisika. Gambar 7. Model Atom Gambar 8. Struktur Atom dan Atomic
  • 14. Inti atom Gambar 9. Grafik Energy pengikatan yang diperlukan oleh nucleon untuk lolos dari inti padaberbagai isotope. Inti atom terdiri atas proton dan neutron yang terikat bersama pada pusatatom. Secara kolektif, proton dan neutron tersebut disebutsebagai nukleon (partikel penyusun inti). Diameter inti atom berkisar antara 10-15 hingga 10-14m. Jari-jari inti diperkirakan sama dengan fm,dengan A adalah jumlah nukleon. Hal ini sangatlah kecil dibandingkan denganjari-jari atom. Nukleon-nukleon tersebut terikat bersama oleh gaya tarik-menarikpotensial yang disebut gaya kuat residual. Pada jarak lebih kecil daripada 2,5 fm,gaya ini lebih kuat daripada gaya elektrostatik yang menyebabkan proton salingtolak menolak. Atom dari unsur kimia yang sama memiliki jumlah proton yang sama,disebut nomor atom. Suatu unsur dapat memiliki jumlah neutron yang bervariasi.Variasi ini disebut sebagai isotop. Jumlah proton dan neutron suatu atom akanmenentukan nuklida atom tersebut, sedangkan jumlah neutron relatif terhadapjumlah proton akan menentukan stabilitas inti atom, dengan isotop unsur tertentuakan menjalankan peluruhan radioaktif. Neutron dan proton adalah dua jenis fermion yang berbeda. Asaspengecualian Pauli melarang adanya keberadaan fermion yang identik (seperti
  • 15. misalnya proton berganda) menduduki suatu keadaan fisik kuantum yang samapada waktu yang sama. Oleh karena itu, setiap proton dalam inti atom harusnyamenduduki keadaan kuantum yang berbeda dengan aras energinya masing-masing. Asas Pauli ini juga berlaku untuk neutron. Pelarangan ini tidak berlakubagi proton dan neutron yang menduduki keadaan kuantum yang sama. Untuk atom dengan nomor atom yang rendah, inti atom yang memilikijumlah proton lebih banyak daripada neutron berpotensi jatuh ke keadaan energiyang lebih rendah melalui peluruhan radioaktif yang menyebabkan jumlah protondan neutron seimbang. Oleh karena itu, atom dengan jumlah proton dan neutronyang berimbang lebih stabil dan cenderung tidak meluruh. Namun, denganmeningkatnya nomor atom, gaya tolak-menolak antar proton membuat inti atommemerlukan proporsi neutron yang lebih tinggi lagi untuk menjaga stabilitasnya.Pada inti yang paling berat, rasio neutron per proton yang diperlukan untukmenjaga stabilitasnya akan meningkat menjadi 1,5.proses fusi nuklir yang menghasilkan inti deuterium (terdiri dari satu proton dansatu neutron). Satu positron (e+) dipancarkan bersamaan dengan neutrino electron. Jumlah proton dan neutron pada inti atom dapat diubah, walaupun hal inimemerlukan energi yang sangat tinggi oleh karena gaya atraksinya yangkuat. Fusi nuklir terjadi ketika banyak partikel atom bergabung membentuk intiyang lebih berat. Sebagai contoh, pada inti Matahari, proton memerlukan energisekitar 3–10 keV untuk mengatasi gaya tolak-menolak antar sesamanya danbergabung menjadi satu inti. Fusi nuklir merupakan kebalikan dari proses fusi.Pada fusi nuklir, inti dipecah menjadi dua inti yang lebih kecil. Hal ini biasanyaterjadi melalui peluruhan radioaktif. Inti atom juga dapat diubah melaluipenembakan partikel subatom berenergi tinggi. Apabila hal ini mengubah jumlahproton dalam inti, atom tersebut akan berubah unsurnya. Jika massa inti setelah terjadinya reaksi fusi lebih kecil daripada jumlahmassa partikel awal penyusunnya, maka perbedaan ini disebabkan oleh pelepasanpancaran energi (misalnya sinar gamma), sebagaimana yang ditemukan padarumus kesetaraan massa-energi Einstein, E = mc2, dengan m adalah massa yang
  • 16. hilang dan c adalah kecepatan cahaya. Defisit ini merupakan bagian dari energipengikatan inti yang baru. Fusi dua inti yang menghasilkan inti yang lebih besar dengan nomor atomlebih rendah daripada besi dan nikel (jumlah total nukleon sama dengan 60)biasanya bersifat eksotermik, yang berarti bahwa proses ini melepaskanenergi. Adalah proses pelepasan energi inilah yang membuat fusi nuklirpada bintang dapat dipertahankan. Untuk inti yang lebih berat, energi pengikatanper nukleon dalam inti mulai menurun. Ini berarti bahwa proses fusi akanbersifat endotermik.Awan electron Elektron dalam suatu atom ditarik oleh proton dalam inti atommelalui gaya elektromagnetik. Gaya ini mengikat elektron dalam sumur potensielektrostatik di sekitar inti. Hal ini berarti bahwa energi luar diperlukan agarelektron dapat lolos dari atom. Semakin dekat suatu elektron dalam inti, semakinbesar gaya atraksinya, sehingga elektron yang berada dekat dengan pusat sumurpotensi memerlukan energi yang lebih besar untuk lolos. Elektron, sama seperti partikel lainnya, memiliki sifat seperti partikelmaupun seperti gelombang (dualisme gelombang-partikel). Awan elektron adalahsuatu daerah dalam sumur potensi di mana tiap-tiap elektron menghasilkan sejenisgelombang diam (yaitu gelombang yang tidak bergerak relatif terhadap inti) tigadimensi. Perilaku ini ditentukan oleh orbital atom, yakni suatu fungsi matematikayang menghitung probabilitas suatu elektron akan muncul pada suatu lokasitertentu ketika posisinya diukur. Hanya akan ada satu himpunan orbital tertentuyang berada disekitar inti, karena pola-pola gelombang lainnya akan dengan cepatmeluruh menjadi bentuk yang lebih stabil. Gambar 11. Orbital Fungsi gelombang dari lima orbital atom pertama. Tiga orbital 2pmemperlihatkan satu bidang simpul.
  • 17. Tiap-tiap orbital atom berkoresponden terhadap aras energi elektrontertentu. Elektron dapat berubah keadaannya ke aras energi yang lebih tinggidengan menyerap sebuah foton. Selain dapat naik menuju aras energi yang lebihtinggi, suatu elektron dapat pula turun ke keadaan energi yang lebih rendahdengan memancarkan energi yang berlebih sebagai foton. Energi yang diperlukan untuk melepaskan ataupun menambah satuelektron (energi pengikatan elektron) adalah lebih kecil daripada energipengikatan nukleon. Sebagai contohnya, hanya diperlukan 13,6 eV untukmelepaskan elektron dari atom hidrogen. Bandingkan dengan energi sebesar2,3 MeV yang diperlukan untuk memecah intideuterium. Atom bermuatan listriknetral oleh karena jumlah proton dan elektronnya yang sama. Atom yangkekurangan ataupun kelebihan elektron disebut sebagai ion. Elektron yang terletakpaling luar dari inti dapat ditransfer ataupun dibagi ke atom terdekat lainnya.Dengan cara inilah, atom dapat saling berikatan membentuk molekul.Valensi dan perilaku ikatan Kelopak atau kulit elektron terluar suatu atom dalam keadaan yang takterkombinasi disebut sebagai kelopak valensi dan elektron dalam kelopak tersebutdisebut elektron valensi. Jumlah elektron valensi menentukanperilaku ikatan atom tersebut dengan atom lainnya. Atom cenderung bereaksidengan satu sama lainnya melalui pengisian (ataupun pengosongan) elektronvalensi terluar atom. Ikatan kimia dapat dilihat sebagai transfer elektron dari satuatom ke atom lainnya, seperti yang terpantau pada natrium klorida dan garam-garam ionik lainnya. Namun, banyak pula unsur yang menunjukkan perilakuvalensi berganda, atau kecenderungan membagi elektron dengan jumlah yangberbeda pada senyawa yang berbeda. Sehingga, ikatan kimia antara unsur-unsurini cenderung berupa pembagian elektron daripada transfer elektron. Contohnyameliputi unsur karbon dalam senyawa organik. Unsur-unsur kimia sering ditampilkan dalam tabel periodik yangmenampilkan sifat-sifat kimia suatu unsur yang berpola. Unsur-unsur denganjumlah elektron valensi yang sama dikelompokkan secara vertikel (disebut
  • 18. golongan). Unsur-unsur pada bagian terkanan tabel memiliki kelopak terluarnyaterisi penuh, menyebabkan unsur-unsur tersebut cenderung bersifat inert (gasmulia). Gambar 12. Valences of Various Elements2.2.2 SEL TUMBUHAN Sel tumbuhan yaitu unit terkecil yang mempunyai kemampuan melakukanaktivitas yang berhubungan dengan proses hidup tumbuh-tumbuhan. Bentuk danukuran, antara lain : 1. Kubus, prisma, bundar seperti benang 2. 15-100 mu pada sel parenkhim daun 3. Beberapa cm pada sel serat pembuluh xylem 4. Beberapa cm pada sel serat pembuluh xylem Dalam biologi, sel adalah kumpulan materi paling sederhana yang dapathidup dan merupakan unit penyusun semua makhluk hidup. Sel mampumelakukan semua aktivitas kehidupan dan sebagian besar reaksi kimia untukmempertahankan kehidupan berlangsung di dalam sel.
  • 19. Fitur-fitur berbeda tersebut meliputi: Vakuola yang besar (dikelilingi membran, disebut tonoplas, yang menjaga turgor sel dan mengontrol pergerakan molekul di antara sitosol dan getah. Dinding sel yang tersusun atas selulosa dan protein, dalam banyak kasus lignin, dan disimpan oleh protoplasma di luar membran sel. Ini berbeda dengan dinding sel fungi, yang dibuat dari kitin, dan prokariotik, yang dibuat dari peptidoglikan. Plasmodesmata, merupakan pori-pori penghubung pada dinding sel memungkinkan setiap sel tumbuhan berkomunikasi dengan sel berdekatan lainnya. Ini berbeda dari jaringan hifa yang digunakan oleh fungi. Plastida, terutama kloroplas yang mengandung klorofil, pigmen yang memberikan warna hijau bagi tumbuhan dan memungkinkan terjadinya fotosintesis. Kelompok tumbuhan tidak berflagella (termasuk konifer dan tumbuhan berbuga) juga tidak memiliki sentriol yang terdapat di sel hewan.Molekul kehidupan sel Dasar kimia kehidupan sel: masing-masing penyusun sel tersusun atas molekul atau materi. Materi tersusun atas elemen atau atom. Elemen atau atom adalah unti dasar kimia yang tidak dapat dipecah dengan proses kimia. Atom tersusun atas subpartikel atom yang disebut neutron, proton, dan elektron. Neutron dan proton terdapat pada inti atom dan elektron terdapat pada kulit atom. Jumlah proton menunjukkan nomor atom. Contoh atom helium (simbol He) yang memiliki 2 proton, maka nomor atom He=2. Atom yang sama memiliki sifat, init dan kulit, yang sama. Atom yang berbeda memiliki sifat dan jumlah subatom yang berbeda. Atom yang sama dapat memiliki jumlah neutron yang berbeda, dan mereka disebut isotop. Contoh isotop adalah atom Carbon-12 bisa ditulis
  • 20. 12 C memiliki 6 neutron. Di alam 99% atom Carbon adalah dalam bentuk isotop 12C, dan yang 1% adalah 13C dengan 7 neutron. Isotop ini telah dimanfaatkan dalam memecahkan banyak masalah biologi dan lain-lain masalah dalam ilmu pengetahuan. Atom-atom sesama atau atom yang berbeda dapat saling berikatan. Ikatan antar atom membentuk molekul.Ikatan antar atom itu disebut ikatan kimiaIkatan kimia antara ion disebut ikatan ion, yaitu elektron dari suatu atom dapat diperoleh dari atau hilang ke atom lainnya. Banyak jenis ikatan kimia, ada ikatan hidrogen, ikatan antar atom hidrogen, ada ikatan kovalen, dan lain-lain ikatan kimiaIkatan hidrogen pada suatu molekul menentukan sifat polaritas molekul. Artinya apabila ada ikatan hidrogen pada suatu molekul berarti molekul itu bersifat polar. Tubuh kita tidak dapat membuat air tetapi dalam tubuh dapat berlangsung sejumlah reaksi kimia yang menghasilkan materi.Ikatan antar atom dan bahkan antar molekul menentukan stabilitas antar komponen yang saling berikatan itu dan kemudian menentukan stabilitas struktur dan menentukan fungsi molekul apabila itu adalah molekul yang menyusun kehidupan.Molekul Kehidupan Molekul-molekul yang menyusun kehidupan dan karenanya disebut molekul biologi, yaitu molekul yang dapat dijumpai terdapat dalam suatu sel. Molekul-molekul tersebut adalah karbohidrat, protein, lemak, dan asam nukleat. Sel dapat membuat molekul-molekul. Hampir semua molekul yang dibuat sel (komponen dasar molekul biologi) terdiri atas sejumlah atom carbon yang saling berikatan dan berikatan dengan atom lain. Oleh karena itu, komponen yang mengandung atom carbon diketahui sebagai komponen organik. Jumlah atom carbon dalam suatu molekul biologi digunakan dasar pengelompokan molekul. Dengan kata lain keragaman molekul kehidupan didasarkan pada kenadungan atom carbon yang dimilikinya. Komponen organik memiliki
  • 21. kerangka atom carbon dan terikat pada kerangka tersebut adalah atom- atom yang membentuk suatu gugus fungsional, misalnya gugus alkohol, gugus amino, gugus aldehid, gugus keton, dll. Sel membuat molekul besar (makro molekul) dari molekul-molekul kecil dengan reaksi kimia.Molekul besar selain dibangun dengan reaksi kimia juga dihancurkan atau dipecah dengan reaksi kimia. Ada reaksi yang disebut sintesa dehidrasi yaitu sintesa molekul dengan cara menghilangkan molekul airnnya. Ada reaksi yang disebut hidrolisis, yaitu proses pemecahan molekul dengan air. Reaksi kimia terjadi pada sistem dalam organisme, baik intraseluler (dalam sel) atau ekstraseluler (di luar sel).1. Karbohidrat Karbohidrat adalah glukosa, fruktosa yang tergolong pada karbohidrat sederhana karena terdiri atas monosakarida. Molekul karbohidrat terbuat dari atom carbon dan air (CH2O). Ada yang disebut disakarida yaitu yang terdiri atas dua molekul monosakarida yang dibuat dalam tubuh, contohnya maltosa (terdiri atas glukosa dan glukosa), sukrosa yang terdiri atas glukosa dan fruktosa. Karbohidrat yang terdiri atas lebih dari dua monosakarida disebut polisakarida, yaitu rantai panjang gula contohnya adalah tepung, glikogen, selulosa dll. Hewan dapat menghidrolisa pati (tepung) menjadi glukosa dengan enzim, tetapi hewan tidak dapat mencernakan (menghidrolisa) selulosa.2. Lemak Umumnya lemak berupa molekul penyimpan energi. Lemak dibuat dari atom carbon dan hidrogen dengan sedikit oksigen. Lemak bersifat hidrofobik, yaitu tidak dapat bercampur dengan ari. Lemak tersusun atas polimer dari asam lemak dan gliserol/trigliserida. Ada lemak yang tidak jenuh yaitu asam lemak dan lemak yang memiliki ikatan rangkap.
  • 22. Lemah jenuh adalah lemak dengan jumlah hidrogen maksimum yang berperanan pada penyakit kardiovasculer dengan menyebabkan athreosclerosis atau plaque tertimbun pada permukaan dalam pembuluh darah. Ada lemak lain yang disebut fosfolipid (lipid dengan atom fosfat), malam, steroid (a.l kolesterol), anabolik steroid, dll.3. Protein Protein adalah molekul yang amat esensial untuk struktur dan aktivitas kehidupan (rambut, otot, antibodi, hormon, enzim). Protein tersusun atas 20 asam amino. Struktur umum protein berupa atom carbon alfa yang berikatan dengan atom hidrogen, gugus amino, gugus karboksil dan gugus lain yang bervariasi yang menyusun bagian asam amino. Asam amino terikat satu sama lain dengan ikatan peptida. Ikatan peptida dapat dipecah dengan hidrolisis. Struktur protein ada empat level yaitu struktur primer, sekunder, tersier, dan kuartener.3. Asam nukleat Asam nukleat terdiri atas polimer nukleotida. Nukleotida adalah molekul yang terdiri atas gugus fosfat, gula beratom carbon (C) lima, dan basa nitrogen. Ada dua tipe asam nukleat yaitu deoxyribonucleic acid (DNA) atau asam deoksiribonukleat (ADN) dan ribonucleic acid (RNA) atau asam ribonukleat (ARN). Material genetik yang diturunkan organisme dari orang tuanya terdiri atas DNA. Dalam DNA terdapat gen, yaitu suatu rangkaian khusus molekul DNA yang memprogram urutan asam amino tertentu penyusun struktur primer protein. Dalam menentukan struktur primer protein, gen menentukan struktur tiga dimensinya, dan oleh karena itu menentukan fungsi protein.
  • 23. Jadi melalui aksi protein yang dihasilkan, DNA mengatur kehidupan sel dan organisme. Dalam melaksanakan fungsinya, DNA tidak bekerja secara langsung. Kerjanya melalui atau diperantarai oleh RNA. Informasi dalam DNA dipindahkan ke RNA (transkripsi) yang kemudian diterjemahkannya menjadi protein (translasi). Sama halnya dengan polisakarida dan polipeptida asam nukleat juga dibentuk dari monomernya melalui proses sintesa dehidrasi. Biasanya RNA memiliki untai tunggal, dan DNA memiliki untai ganda (Anonymous c, 2011)a. Bagian-Bagian SelBagian-Bagian Sel yaitu :1. Dinding sel yang terdiri dari dinding sel primer, sekunder dan lamela tengah.2. Protoplast yang terdiri dari nucleus dan sitoplastma. Dimana pada sitoplastma terdapat ribosom, mitokondria, vakuola dan plastida. Dan pada vakuola nanti ada senyawa organik dan an-organik.b. Dinding Sel Dinding sel yaitu sel muda dindingnya tipis atau primer, kemudian terjadipenebalan atau sekunder. Pada bagian tertentu tidak terjadi penebalan atauterbentuk lubang antar sel atau pit (noktah). Senyawa penyusun dinding sel antara lain : - Pectin - Cellulosa - Lignin - Suberin atau gabus - Chitine atau kresik
  • 24. Sifat Kimia Dinding Sel TumbuhanDinding sel tersusun oleh zat organik dan anorganik. Zat-zat organik yangdijumpai pada dinding sel adalah :*) pektin *) hemiselulosa *) pentosan *) protopektin *) lignin*) kutin *) selulose *) suberin *) sapropoleninAdanya zat-zat tersebut dapat diketahui dengan pembubuhan reagensia tertentuyang disebut reaksi mikrokimia.Zat-zat anorganik yang terdapat pada dinding sel antara lain : kersik (SiO2) danzat kapur.Sel terdiri dari :_ Komponen Protoplasmik : sitoplasma, nucleus, plastida, mitokondria_ Komponen Non Protoplasmik/benda-benda ergastik : vakuola, karbohidrat,protein, lemak, tanin, Ca-oxalat, dinding sel.Dinding sel pada sel yang masih muda adalah tipis, makin dewasa sel tersebutdinding selnya relatif bertambah tebal, sehingga terbentuknya dinding sel sangaterat hubungannya dengan perkembangan sel tersebut. Penebalan dinding masing-masing sel berbeda-beda karena disesuaikan dengan fungsinya, sehingga terdapatperbedaan bentuk sel.Reaksi mikrokimia pada dinding sel :1) SelulosaSelulosa merupakan polisakarida dengan rumus (C6H10O5)n. tidak larut dalamair, air mendidih, asam dan alkali encer, serta KOH pekat. Dengan H2SO4 pekat
  • 25. dihidrolisa menjadi glukosa. Oleh enzim selulase diubah menjadi glukosa danfruktosa.Selulosa (C6H10O5)n adalah polimer berantai panjang polisakarida karbohidrat,dari beta-glukosa. Selulosa merupakan komponen struktural utama dari tumbuhandan tidak dapat dicerna oleh manusia.2) HemiselulosaMenyerupai selulosa. Dengan asam encer dihidrolisa menjadi mannose +galaktosa. Dapat dijumpai misal pada lendir tumbuhan.Hemiselulosa yaitu polisakarida yang mengisi ruang antara serat-serat selulosadalam dinding sel tumbuhan. Secara biokimiawi, hemiselulosa adalah semuapolisakarida yang dapat diekstraksi dalah larutan basa (alkalis). Namanya berasaldari anggapan, yang ternyata diketahui tidak benar, bahwa hemiselulosamerupakan senyawa prekursor (pembentuk) selulosa.Monomer penyusun hemiselulosa biasanya adalah rantai D-glukosa, ditambahdengan berbagai bentuk monosakarida yang terikat pada rantai, baik sebagaicabang atau mata rantai, seperti D-mannosa, D-galaktosa, D-fukosa, dan pentosa-pentosa seperti D-xilosa dan L-arabinosa.Komponen utama hemiselulosa pada Dicotyledoneae didominasi oleh xiloglukan,sementara pada Monocotyledoneae komposisi hemiselulosa lebih bervariasi. Padagandum, ia didominasi oleh arabinoksilan, sedangkan pada jelai dan haverdidominasi oleh beta-glukan.3) LigninZat kayu yang terdapat pada dinding sel yang telah mengkayu.Lignin atau zat kayu adalah salah satu zat komponen penyusun tumbuhan.Komposisi bahan penyusun ini berbeda-beda bergantung jenisnya. Ligninterutama terakumulasi pada batang tumbuhan berbentuk pohon dan semak. Padabatang, lignin berfungsi sebagai bahan pengikat komponen penyusun lainnya,sehingga suatu pohon bisa berdiri tegak (seperti semen pada sebuah batang beton).
  • 26. Berbeda dengan selulosa yang terbentuk dari gugus karbohidrat, struktur kimialignin sangat kompleks dan tidak berpola sama. Gugus aromatik ditemukan padalignin, yang saling dihubungkan dengan rantai alifatik, yang terdiri dari 2-3karbon. Proses pirolisis lignin menghasilkan senyawa kimia aromatis berupafenol, terutama kresol.4) SuberinSuberin adalah lapisan pelindung bagian tumbuhan di bawah tanah. Suberin jugamelindungi sel gabus yang terbentuk pada kulit pohon oleh kegiatanpenghancuran dari pertumbuhan sekunder, dan ini terbentuk dari banyak selsebagai jaringan luka setelah pelukaan (misalnya setelah gugur daun dan padaluka umbi kentang yang akan ditanam). Suberin juga terdapat pada dinding selakar yang tak terluka sebagai pita Caspari di endodermis dan eksodermis serta diseludang berkas pembuluh pada rerumputan. Tumbuhan membentuk suberin bilaperubahan secara fisiologis atau perubahan perkembangan, atau faktor cekaman,menyebabkan tumbuhan perlu menghambat difusi. Tapi pada tingkat molekul,kejadian yang menyebabkan terbentuknya suberin belum diketahui.5) PektinDapat ditemukan pada dinding sel dari buah yang mengandung banyak gula. Bilabuah dimasak tampak beberapa zat gelatine.Pektin merupakan segolongan polimer heterosakarida yang diperoleh dari dindingsel tumbuhan darat. Pertama kali diisolasi oleh Henri Braconnot tahun 1825.Wujud pektin yang diekstrak adalah bubuk putih hingga coklat terang. Pektinbanyak dimanfaatkan pada industri pangan sebagai bahan perekat dan stabilizer(agar tidak terbentuk endapan).Pektin pada sel tumbuhan merupakan penyusun lamela tengah, lapisan penyusunawal dinding sel. Sel-sel tertentu, seperti buah, cenderung mengumpulkan lebihbanyak pektin. Pektinlah yang biasanya bertanggung jawab atas sifat "lekat".Penggunaan pektin yang paling umum adalah sebagai bahan perekat/pengental(gelling agent) pada selai dan jelly. Pemanfaatannya sekarang meluas sebagai
  • 27. bahan pengisi, komponen permen, serta sebagai stabilizer untuk jus buah danminuman dari susu, juga sebagai sumber serat dalam makanan.6) KhitinDapat ditemukan pada dinding sel Fungi (jamur).Kitin adalah polisakarida struktural yang digunakan untuk menyusun eksoskletondari artropoda (serangga, laba-laba, krustase, dan hewan-hewan lain sejenis). [1]Kitin tergolong homopolisakarida linear yang tersusun atas residu N-asetilglukosamin pada rantai beta dan memiliki monomer berupa molekul glukosadengan cabang yang mengandung nitrogen. Kitin murni mirip dengan kulit,namun akan mengeras ketika dilapisi dengan garam kalsium karbonat. Kitinmembentuk serat mirip selulosa yang tidak dapat dicerna oleh vertebrata.Kitin adalah polimer yang paling melimpah di laut. Sedangkan pada kelimpahandi muka bumi, kitin menempati posisi kedua setelah selulosa. Hal ini karena kitindapat ditemukan di berbagai organisme eukariotik termasuk serangga, molusca,krustase, fungi, alga, dan protista.7) Mannan & GalaktanMannan merupakan tanaman polisakarida yang merupakan polimer dari gulamannose . Hal ini umumnya ditemukan dalam ragi, bakteri dan tanaman. Hal inimenunjukkan α (1-4) linkage. Ini adalah bentuk polisakarida penyimpanan.Ciri-ciri : a.Tipis (terbentuk saat sel tumbuh) b. Membungkus membran – lekat dengan dinding primer • 1-3 mm • 9 – 25% sellulose dengan susunan searah (seperti kristal dan daya renggang kawat baja dan pada kabel) • 25 – 50% hemisellulose • 10 – 35% pektat
  • 28. • 10% proteinc. Berpori – diameter 3.5 – 5.2 mm (air = 0.3 mm; gula 1 mm). Jadi apoplas (kain berpori di dalamnya ada balon diisi air)2. Dinding Sekunder Protoplas – mengekskresikan setelah berhenti membesar Lebih tebal dari dinidng primer Sellulose 41 – 45% Hemisellulose 30% Lignin 22 – 28% - tidak mudah dimampatkan dan dibentuk lebih tegar seperti batang baja (tidak layu ke - air) Pola sel yang berhenti berkembang – lignin diendapkan pada lamella tengah, dinidng primer, dinidng sekunder Misal : sel xylem/sel kayu/sel gabus, penebalan cincin, jaring-jaring3. Lamela Tengah Lamela tengah adalah senyawa pektat – gel atau buah mentah (gel, selai) Plasmodeta :• Benang-benang sitoplasma yang melewati• Noktah – lapangan noktah primer• Simplas > apoplas, tetapi partikel diameter lebih kecil 10 mm• Adanya Pe+ hasil metabolisme pada dinding sel, terbentuk ceruk atau noktah sederhana dan noktah terlindunge. ProtoplastPlasma sel yaitu cairan sel, sebagai tempat distribusi beberapa organel1. Inti sel/nucleus (membran, rangka, nucleolus, caira inti)
  • 29. 2. Plastida : leucoplast, chloroplast/chlorophyl, chromoplast 3. Mitokondria 4. Ribosom 5. Sentrosome dan lain sebagainya f. Vakuola - Membran vakuola atau tonoplast g. Senyawa organik Air sel (larutan garam, larutan alkaloid misalnya nikotin, kinin Lemak, cadangan di biji Butir pati, tepung, butir protein, pada biji-bijian Minyak atsiri, rasa pedas (Aini, 2011)2.3 Proses Kimia yang Terjadi Pada Tumbuhan2.3.1 Enzim pada Tumbuhan Enzim ialah suatu zat yang dapat mempercepat laju reaksi dan ikut beraksididalamnya sedang pada saat akhir proses enzim akan melepaskan diri seolah –olah tidak ikut bereaksi dalam proses tersebut.Enzim merupakan reaksi atauproses kimia yang berlangsung dengan baik dalam tubuh makhluk hidup karenaadanya katalis yang mampu mempercepat reaksi. Koenzim mudah dipisahkandengan proses dialisis. Enzim berperan secara lebih spesifik dalam hal menentukan reaksi manayang akan dipacu dibandingkan dengan katalisator anorganik sehingga ribuanreaksi dapat berlangsung dengan tidak menghasilkan produk sampingan yangberacun. Enzim terdiri dari apoenzim dan gugus prostetik. Apoenzim adalah bagian
  • 30. enzim yang tersusun atas protein. Gugus prostetik adalah bagian enzim yang tidaktersusun atas protein. Gugus prostetik dapat dikelompokkan menjadi dua yaitukoenzim (tersusun dari bahan organik) dan kofaktor (tersusun dari bahananorganik).a. Metabolisme Tumbuhan Tumbuhan juga mengahasilkan senyawa metabolit sekunder yangberfungsi untuk melindungi tumbuhan dari serangan serangga, bakteri, jamur danjenis patogen lainnya serta tumbuhan itu mampu menghasilkan vitamin untukkepentingan tumbuhan itu sendiri serta hormon – hormon yang merupakan saranabagi tumbuhan untuk berkomunikasi antara organnya atau jaringannya dalammengendalikan dan mengkoordinasi pertumbuhan dan perkembangannya. Dalam tumbuhan pun terdapat proses metabolisme tumbuhan yang terdiridari anabolisme ( pembentkan senyawa yang lebih besar dari molekul – molekulyang lebih kecil, molekul ini terdiri dari pati, selulose, protein, lemak dan asamlemak. Prioses ini membutuhkan energi).Sedang katabolisme merupakan senyawadengan molekul yang besar membentuk senyawa – senyawa dengan molekul yanglebih kecil dan menghasilkan energi.Sel dalam tubuh tumbuhan mampu mengaturlintasan – lintasan metabolik yang dikendalikannnya agar terjadi dan dapatmengatur kecepatan reaksi tersebut dengan cara memproduksi suatu katalisatordalam jumlah yang sesuai dan tepat pada saat dibutuhkan. Katalisator inilah yangdisebut denagn enzim yang mampu mempercepat laju reaksi yang berkisar antara108 sampai 1020.b. Sifat – Sifat EnzimSifat-sifat enzim adalah sebagai berikut :1. Biokatalisator Enzim mempercepat laju reaksi, tetapi tidak ikut bereaksi.2. Termolabil Enzim mudah rusak bila dipanaskan sampai dengan suhu tertentu.3. Merupakan senyawa protein4. Bekerja secara spesifik.Satu jenis enzim bekerja secara khusus hanya pada satu jenis substrat. Misalnya enzim katalase menguraikan Hidrogen peroksida
  • 31. (H2O2) menjadi air (H2O) dan oksigen (O2), sedangkan enzim lipase menguraikan lemak + air menjadi gliserol + asam lemak.c. Susunan EnzimSecara kimia, enzim yany lengkap (holoenzim) tersusun atas 2 bagian yaitu:1. Bagian protein disebut Apoenzim yang bersifat labil ( mudah berubah) yangdipengaruhi oleh suhu dan keasaman.2. Bagian yang bukan protein yang disebut dengan gugus prostetik ( gugusanaktif) yang berasal dari kofaktor. d. Komposisi Kimia dan Struktur 3-Dimensi Enzim Setiap enzim terbentuk dari molekul protein sebagai komponen utamapenyusunnya dan bebrapa enzim hanya terbentuk dari molekul protein dengantanpa adanya penambahan komponen lain. Protein lainnya seperti Sitokrom yangmembawa elektron pada fotosintesis dan respirasi tidak pula dapat digolongkansebagai enzim. Selain itu, protein yang terdapat dalam biji juga lebih berperansebagai bahan cadangan untuk digunakan dalam proses perkecambahan biji. Protein hanya terbentuk dari satu ikatan poloipeptida yang menggumpalmembentuk suatu struktur yang bulat atau sperikal, contohnya ribonuklease.Setiap rantai polipeptida atau molekul protein secara sponstan akan membentukkonfigurasi dengan energi bebas terendah. Dalam sitisol sel, asam amino lebih bersifat hidrofobik yang akanmengumpul pada bagian dalam, sedang pada permukaan molekul protein atauenzim asan amino bersifat hidrofilik e. Kompertementasi Enzim Enzim – enzim yang berperan untuk fotosintesis terdapat padakloroplas. Enzim yang berperan penting dalam respirasi aerobik terdapat padamitokondria, sedang enzim respirasi lainnya terdapat dalam sitosol.
  • 32. Kompertemenisasi enzim akan meningkat edisiensi banyak proses yangberalngsung di dalam sel, karena :1. Reaktan tersedia pada tempat dimana enzim tersedia.2. Senyawa akan dikonversi dikirim ke arah enzim yang berperan untukmenghasilakn produk sesuai yang dikehendaki dan tidak disimpangkan padalintasan yang lain. Akan tetapi kompartemenisasi ini tidak bersifat absolut. f. Fungsi Spesifik, Nomenklatur dan Penggolongan Enzim. a. Fungsi Enzim Yaitu sebagai katalis untuk proses biokimia yang terjadi dalam sel maupundi luar sel makhluk hidup. Enzim ini berfungsi sebagai katalis yang sangan efisiendan mempunyai derajat yang tinggi. b. Tata nama dan Kekhasan EnzimSetiap enzim disesuaikan dengan nama substratnya dengan menambahkan ―ase‖dibelakangnya. Kekhasan enzim asam amino sebagai substrat dapat mengalami reaksiberbagai enzim. c.Penggolongan Enzim Enzim dapat digolongkan ke dalam 6 golongan yaitu :1. Oksidoreduktase terdapat dua enzimyaitu dehidrogenase dan oksidasi2. Transferase yaitu enzim yang bekerja sebagai katalis pada reaksi pemindahan suatu gugus dari suatu senyawa lain3. Hidrolase yaitu sebagai katalis reaksi hidrolisis4. Liase berperan dalam proses pemisahan5. Isomerase bekerja pada reaksi intramolekuler6. Ligase bekerja pada penggabungan dua molekul. g. Ciri- Ciri Enzim
  • 33. Ciri – ciri dari enzim ialah sebagai berikut :1.Merupakan sebuah protein,jadi sifatnya sama dengan protein yaitu dapatmenggumpal dalam suhu tinggi dan terpengaruh oleh temperatur.2. Bekerja secara khusus,artinya hanya untuk bekerja dalam satu reaksi saja tidakdapat digunakan dalam beberapa reaksi.3. Dapat digunakan berulang kali,enzim dapat digunakan berulang kali karenaenzim tidak berubah pada saat terjadi reaksi.4. Rusak oleh panas,enzim tidak tahan pada suhu tinggi, kebanyakan enzim hanyabertahan pada suhu 500C, rusaknya enzim oleh panas disebut dengan denaturasi.5. Dapat bekerja bolak – balik,artinya satu enzim dapat menguraikan satu senyawamenjadi senyawa yang lain.h. Isozim Isozim atau Iso-enzim adalah dalam suatu campuran terdapat lebih darisatu enzim yang dapat berperan dalam suatu substrat untuk memberikan suatuhasil yang sama. Keuntungan bagi tumbuhan yang mengandung isoenzim adalahkarena isozim – isozim tersebut akan memiliki tanggapan yang berbeda terhadapfaltor – faktor lingkungan. Setiap isozim dihadapkan pada lingkungan kimia yangberbeda dab masing – masing berperan pada posisi yang berbeda dalam lintasanmetabolic. i. Cara Kerja Enzim Molekul selalu bergerak dan bertumbukan satu sama lain. Jika suaumolekul substrat menumbuk molekul enzim yangtepat maka akan menempel padaenzim. Tempat menempelnya molekul substrat pada enzim disebut dengan sisiaktif. Ada dua teori yang menjelaskan mengenai cara kerja enzim yaitu:
  • 34. 1 Teori kunci dan gembok Teori ini diusulkan oleh Emil Fischer pada 1894. Menurut teori ini, enzimbekerja sangat spesifik. Enzim dan substrat memiliki bentuk geometri komplemenyang sama persis sehingga bisa saling melekat. 2 Teori ketepatan induksi Teori ini diusulkan oleh Daniel Koshland pada 1958. Menurut teori ini,enzim tidak merupakan struktur yang spesifik melainkan struktur yang fleksibel.Bentuk sisi aktif enzim hanya menyerupai substrat. Ketika substrat melekat padasisi aktif enzim, sisi aktif enzim berubah bentuk untuk menyerupai substrat.j. Faktor yang Mempengaruhi Kerja EnzimAda banyak faktor yang mempengaruhi kerja enzim, yaitu:1. SuhuSemakin tinggi suhu, kerja enzim juga akan meningkat. Tetapi ada batasmaksimalnya. Untuk hewan misalnya, batas tertinggi suhu adalah 40ºC. Bila suhudi atas 40ºC, enzim tersebut akan menjadi rusak. Sedangkan untuk tumbuhanbatas tertinggi suhunya adalah 25ºC.2. pHPengaruh pH terhadap suatu enzim bervariasi tergantung jenisnya. Ada enzimyang bekerja secara optimal pada kondisi asam. Ada juga yang bekerja secaraoptimal pada kondisi basa.3. Konsentrasi substratSemakin tinggi konsentrasi substrat, semakin meningkat juga kerja enzim tetapiakan mencapai titik maksimal pada konsentrasi tertentu.4. Konsentrasi enzimSemakin tinggi konsentrasi enzim, semakin meningkat juga kerja enzim.5. Adanya aktivatorAktivator merupakan zat yang memicu kerja enzim.6. Adanya inhibitor
  • 35. Inhibitor merupakan zat yang menghambat kerja enzim. Inhibitor ini terdiri dari :Hambatan Reversibel Yang disebabkan oleh terjadinya proses destruksi atau modifikasi sebuahgugus fungsi atau lebih yang terdapat pada molekul enzim. Hambatan reversibledapat berupa hambatan bersaing dan hambatan tidak bersaing. Hambatan bersaingdisebabkan karena adanya molekul yang mirip dengan substrat, yang dapat pulamembentuk kompleks yaitu kompleks enzim inhibitor (EI), sedang hambatantidak bersaing ini tidak dipengaruhi oleh besarnya konsentrasi substrat daninhibitor yang melakukannya disebut inhibitor tidak bersaing. Hambatan tidak Reversibel Hambatan tidak reversible ini terjadi karena inhibitor bereaksi tidakreversible dengan bagian tertentu pada enzim, sehingga mengakibatkanberubahnya bentuk enzim. Hambatan Alosterik Hambatan ruang karena enzim tersebut tidak berbentuk hiperbola sepertienzim -enzim yang lain tetapi akan terjadi grafik yang berbentuk sigmoida.2.3.2 Proses Respirasi Tumbuhan a. Pengertian Respirasi Respirasi adalah suatu proses pengambilan O2 untuk memecah senyawa- senyawa organik menjadi CO2, H2O dan energi. Namun demikian respirasi pada hakikatnya adalah reaksi redoks, dimana substrat dioksidasi menjadi CO2 sedangkan O2 yang diserap sebagai oksidator mengalami reduksi menjadi H2O. Yang disebut substrat respirasi adalah setiap senyawa organik yang dioksidasikan dalam respirasi, atau senyawa-senyawa yang terdapat dalam sel tumbuhan yang secara relatif banyak jumlahnya dan biasanya direspirasikan
  • 36. menjadi CO2 dan air. Sedangkan metabolit respirasi adalah intermediat- intermediat yang terbentuk dalam reaksi-reaksi respirasi. Respirasi yaitu suatu proses pembebasan energi yang tersimpan dalam zat sumber energi melalui proses kimia dengan menggunakan oksigen. Dari respirasi akan dihasilkan energi kimia ATP untak kegiatan kehidupan, seperti sintesis (anabolisme), gerak, pertumbuhan. Ditinjau dari kebutuhannya akan oksigen, rspirasi dapat dibedakan menjadi respirasi aerob yaitu respirasi yang menggunakan oksigen bebas untuk mendapatkan energi dan respirasi anaerob atau biasa disebut dengan proses fermentasi yaitu respirasi yang tidak menggunakan oksigen namun bahan bukunya adalah seperti karbohidrat, asam lemak, asam amino sehingga hasil respirasi berupa karbondioksida, air dan energi dalam bentuk ATP. Karbohidrat merupakan substrat respirasi utama yang terdapat dalam sel tumbuhan tinggi. Terdapat beberapa substrat respirasi yang penting lainnya diantaranya adalah beberapa jenis gula seperti glukosa, fruktosa, dan sukrosa; pati; asam organik; dan protein (digunakan pada keadaan & spesies tertentu). Secara umum, respirasi karbohidrat dapat dituliskan sebagai berikut: C6H12O6 + O2 6CO2 + H2O + energi Reaksi di atas merupakan persamaan rangkuman dari reaksi-reaksi yang terjadi dalam proses respirasi.Contoh:Respirasi pada Glukosa, reaksi sederhananya:C6H,206 + 6 02 ———————————> 6 H2O + 6 CO2 + Energi(glukosa)b. Reaksi pada Respirasi Reaksi pembongkaran glukosa sampai menjadi H20 + CO2 + Energi, melalui tiga tahap : 1. Glikolisis. 2. Daur Krebs. 3. Transpor elektron respirasi.
  • 37. Glikolisis:Peristiwa perubahan : Glukosa Þ Glulosa - 6 - fosfat Þ Fruktosa 1,6 difosfat Þ 3 fosfogliseral dehid (PGAL) / Triosa fosfat Þ Asam piravat. Jadi hasil dari glikolisis : Molekul asam piruvat. Molekul NADH yang berfungsi sebagai sumber elektron berenergi tinggi. Molekul ATP untuk setiap molekul glukosa. Daur Krebs (daur trikarbekdlat): Daur Krebs (daur trikarboksilat) atau daur asam sitrat merupakan pembongkaran asam piravat secara aerob menjadi CO2 dan H2O serta energi kimia. Rantai Transportasi Elektron Respiratori: Dari daur Krebs akan keluar elektron dan ion H+ yang dibawa sebagai NADH2 (NADH + H+ + 1 elektron) dan FADH2, sehingga di dalam mitokondria (dengan adanya siklus Krebs yang dilanjutkan dengan oksidasi melalui sistem pengangkutan elektron) akan terbentuk air, sebagai hasil sampingan respirasi selain CO2. Produk sampingan respirasi tersebut pada akhirnya dibuang ke luar tubuh melalui stomata pada tumbuhan dan melalui paru-paru pada peristiwa pernafasan hewan tingkat tinggi.c. Proses Akseptor ATPKetiga proses respirasi yang penting tersebut dapat diringkas sebagai berikut:1. Glikolisis: Glukosa ——> 2 asam piruvat 2 NADH 2 ATP a. Siklus Krebs:
  • 38. 2 asetil piruvat ——> 2 asetil KoA + 2 C02 2 NADH 2 ATP 2 asetil KoA ——> 4 CO2 6 NADH 2 PADH2 b. Rantai trsnspor elektron respirator: 10 NADH + 502 ——> 10 NAD+ + 10 H20 30 ATP 2 FADH2 + O2 ——> 2 PAD + 2 H20 4 ATP Total 38 ATPd. Manfaat Respirasi Respirasi banyak memberikan manfaat bagi tumbuhan. Manfaat tersebut terlihat dalam proses respirasi dimana terjadi proses pemecahan senyawa organik, dari proses pemecahan tersebut maka dihasilkanlah senyawa- senyawa antara yang penting sebagai ‖Building Block‖. Building Block merupakan senyawa-senyawa yang penting sebagai pembentuk tubuh. Senyawa-senyawa tersebut meliputi asam amino untuk protein; nukleotida untuk asam nukleat; dan prazat karbon untuk pigmen profirin (seperti klorofil dan sitokrom), lemak, sterol, karotenoid, pigmen flavonoid seperti antosianin, dan senyawa aromatik tertentu lainnya, seperti lignin. Telah diketahui bahwa hasil akhir dari respirasi adalah CO2 dan H2O, hal ini terjadi bila substrat secara sempurna dioksidasi, namun bila berbagai senyawa di atas terbentuk, substrat awal respirasi tidak keseluruhannya diubah menjadi CO2 dan H2O. Hanya beberapa substrat respirasi yang dioksidasi seluruhnya menjadi CO2 dan H2O, sedangkan sisanya digunakan dalam proses anabolik, terutama di dalam sel yang sedang tumbuh. Sedangkan energi yang ditangkap dari proses oksidasi sempurna beberapa senyawa dalam proses respirasi dapat digunakan untuk mensintesis molekul lain yang dibutuhkan untuk pertumbuhan.e. Laju RespirasiLaju respirasi dapat dipengaruhi oleh beberapa faktor antara lain: a. Ketersediaan substrat. Tersedianya substrat pada tanaman merupakan hal yang penting dalam melakukan respirasi. Tumbuhan dengan kandungan substrat yang rendah akan melakukan respirasi dengan laju yang rendah
  • 39. pula. Demikian sebliknya bila substrat yang tersedia cukup banyak maka laju respirasi akan meningkat. b. Ketersediaan Oksigen. Ketersediaan oksigen akan mempengaruhi laju respirasi, namun besarnya pengaruh tersebut berbeda bagi masing-masing spesies dan bahkan berbeda antara organ pada tumbuhan yang sama. Fluktuasi normal kandungan oksigen di udara tidak banyak mempengaruhi laju respirasi, karena jumlah oksigen yang dibutuhkan tumbuhan untuk berrespirasi jauh lebih rendah dari oksigen yang tersedia di udara. c. Suhu. Pengaruh faktor suhu bagi laju respirasi tumbuhan sangat terkait dengan faktor Q10, dimana umumnya laju reaksi respirasi akan meningkat untuk setiap kenaikan suhu sebesar 10oC, namun hal ini tergantung pada masing-masing spesies. d. Tipe dan umur tumbuhan. Masing-masing spesies tumbuhan memiliki perbedaan metabolsme, dengan demikian kebutuhan tumbuhan untuk berespirasi akan berbeda pada masing-masing spesies. Tumbuhan muda menunjukkan laju respirasi yang lebih tinggi dibanding tumbuhan yang tua. Demikian pula pada organ tumbuhan yang sedang dalam masa pertumbuhan.f. Proses Respirasi Proses respirasi diawali dengan adanya penangkapan O2 dari lingkungan.Proses transport gas-gas dalam tumbuhan secara keseluruhan berlangsung secaradifusi. Oksigen yang digunakan dalam respirasi masuk ke dalam setiap seltumbuhan dengan jalan difusi melalui ruang antar sel, dinding sel, sitoplasma danmembran sel. Demikian juga halnya dengan CO2 yang dihasilkan respirasi akanberdifusi ke luar sel dan masuk ke dalam ruang antar sel. Hal ini karena membranplasma dan protoplasma sel tumbuhan sangat permeabel bagi kedua gas tersebut. Setelah mengambil O2 dari udara, O2 kemudian digunakan dalam prosesrespirasi dengan beberapa tahapan, diantaranya yaitu glikolisis, dekarboksilasioksidatif, siklus asam sitrat, dan transpor elektron. Tahapan yang pertama adalahglikolisis, yaitu tahapan pengubahan glukosa menjadi dua molekul asam piruvat
  • 40. (beratom C3), peristiwa ini berlangsung di sitosol. As. Piruvat yang dihasilkanselanjutnya akan diproses dalam tahap dekarboksilasi oksidatif. Selain ituglikolisis juga menghasilkan 2 molekul ATP sebagai energi, dan 2 molekulNADH yang akan digunakan dalam tahap transport elektron. Dalam keadaan anaerob, As. Piruvat hasil glikoisis akan diubah menjadikarbondioksida dan etil alkohol. Proses pengubahan ini dikatalisis oleh enzimdalam sitoplasma. Dalam respirasi anaerob jumlah ATP yang dihasilkan hanyadua molekul untuk setiap satu molekul glukosa, hasil ini berbeda jauh denganATP yang dihasilkan dari hasil keseluruhan respirasi aerob yaitu 36 ATP. Tahapan kedua dari respirasi adalah dekarboksilasi oksidatif, yaitupengubahan asam piruvat (beratom C3) menjadi Asetil KoA (beratom C2) denganmelepaskan CO2, peristiwa ini berlangsung di sitosol. Asetil KoA yang dihasilkanakan diproses dalam siklus asam sitrat. Hasil lainnya yaitu NADH yang akandigunakan dalam transpor elektron. Tahapan selanjutnya adalah siklus asam sitrat (daur krebs) yang terjadi didalam matriks dan membran dalam mitokondria, yaitu tahapan pengolahan asetilKoA dengan senyawa asam sitrat sebagai senyawa yang pertama kali terbentuk.Beberapa senyawa dihasilkan dalam tahapan ini, diantaranya adalah satu molekulATP sebagai energi, satu molekul FADH dan tiga molekul NADH yang akandigunakan dalam transfer elektron, serta dua molekul CO2. Tahapan terakhir adalah transfer elektron, yaitu serangkaian reaksi yangmelibatkan sistem karier elektron (pembawa elektron). Proses ini terjadi di dalammembran dalam mitokondria. Dalam reaksi ini elektron ditransfer dalamserangkaian reaksi redoks dan dibantu oleh enzim sitokrom, quinon, piridoksin,dan flavoprotein. Reaksi transfer elektron ini nantinya akan menghasilkan H2O.
  • 41. 2.3.3 Proses Fotosintesis a. Proses Fotosintesis DaunProses pembuatan makanan pada tumbuhan hijau dapat terjadi dengan bantuan:Sinar matahari, air, garam mineral yang diserap, serta karbondioksida dari udaradiubah menjadi zat makanan yang diperlukan. Energi matahari membantu tumbuhan hijau dalam proses pembuatanmakanannya. Binatang herbivora memakan tumbuhan, lalu dia dimangsa olehbinatang carnivora (pemakan daging). Bangkai binatang yang membusukmembentuk zat pengurai yang sangat diperlukan untuk proses pertumbuhan akartumbuhan. Tumbuhan membutuhkan sinar matahari, air, dan udara untuk membuatmakanannya sendiri. Setiap hari, zat hijau daun pada daun tanaman menyerapcahaya matahari. Tumbuhan memanfaatkan cahaya matahari menjadi karbondioksida dari udara, dan air dari tanah menjadi makanan yang mengandung gula.Tumbuhan lalu mengeluarkan oksigen sebagai hasil yang tidak terpakai, walaupunsebagian digunakan untuk bernapas. Proses ini disebut fotosintesis. Makanandapat disimpan di dalam tumbuhan dan digunakan bila diperlukan. Binatang danmanusia mengambil keuntungan dari kemampuan tumbuhan dalam membuatmakanannya sendiri. Mereka makan banyak jenis tanaman dan makanan jenis inimenyimpan makanan juga. Contoh tanaman penghasil zat makanan yaitu: -Kentang, yang menyimpan tepung. -Pohon jeruk menghasilkan buah jeruk. -dsb. Namun ada juga jenis tumbuhan yang tidak dapat membuat makanannyasendiri dan tergantung pada tumbuhan lain. Contohnya: Tanaman saprofit sepertijamur, makanannya berupa sayuran yang membusuk atau bangkai binatang. Parasit seperti liana, pertumbuhan awalnya dimulai dari akar di dalamtanah. Batangnya yang lunak kemudian bercabang dua dan melilit tanaman inang(induknya) untuk menyerap air dan sari makanan. Setelah semua kebutuhannyatercukupi, akar aslinya akan mengering dan mati.
  • 42. Parasit seperti Rafflesia memperoleh makanannya dari akar tumbuhan lain.Rafflesia adalah tumbuhan yang tidak mempunyai daun atau batang. Merupakanbunga terbesar dan bisa mencapai diameter lebih dari 1 m. Sebagian besartumbuhan berdaun hijau. Ini disebabkan tumbuhan berisi pigmen hijau atau zatwarna yang disebut zat hijau daun (chlorofil). Hanya di bawah permukaan atasdari daun yang merupakan lapisan-lapisan dari sel-sel khusus, dikenal sebagai selpagar. Di dalam masing-masing sel terdapat kotak yang sangat kecil berbentukpiringan hitam, disebut chloroplast. Chloroplast ini penuh zat hijau daun. Gerakan partikel dari tempat dengan potensial kimia lebih tinggi ke tempatdengan potensial kimia lebih rendah karena energi kinetiknya sendiri sampaiterjadi keseimbangan dinamis. Osmosis : gerakan air dari potensial air lebih tinggike potensial air lebih rendah melewati membran selektif permeabel sampaidicapai keseimbangan dinamis.2.4 Unsur-Unsur Kimia Hara dan Reaksinya pada Tumbuhan sertaManfaatnya Bagi Kehidupana. Unsur-Unsur Kimia HaraUnsur hara adalah unsur kimia yang dibutuhkan tanaman untuk prosespertumbuhannya baik itu vegetatif maupun generatif. Jadi unsur hara adalahmakanan bagi tanaman. Pada dasarnya unsur hara tanaman digolongkan menjadidua golongan yaitu : 1. Unsur Hara Makro (unsur hara yang dibutuhkan tanaman dalam jumlah besar) =>Unsur hara makro primer yang meliputi unsur: C (Carbon), H (Hidrogen), O (Oksigen), N (Nitrogen), P (Phospat) dan K (Kalium). =>Unsur hara makro sekunder yang meliputi unsur: Ca (Calsium), Mg (Magnesium) dan S (Sulfur)
  • 43. 2. Unsur Hara Mikro (unsur hara yang dibutuhkan tanaman dalam jumlah kecil) Unsur hara mikro meliputi unsur: Zn (Seng), Fe (Besi), Mn (Mangan), Cu (Tembaga), B (Boron), Mo (Molibdenum dan Cl (Khlor)b. Reaksi Unsur Kimia Hara Pada Tanaman 1. NITROGEN ( N ) Gejala Tumbuhan Yang Membutuhkan Pupuk Ini: Pertumbuhan tanamanlambat. Mula-mula daun menguning dan mengering, lalu rontok. Daum yangmenguning diawali dari daun bagian bawah, lalu disusul daun bagian atas. 2. FOSFOR ( P ) Gejala Tumbuhan Yang Membutuhkan Pupuk Ini: Daun bawah berubahwarna menjadi tua atau tampak mengkilap merah keunguan. Kemudian menjadikuning keabuan dan rontok. Tepi daun, cabang, dan batang berwarna merahkeunguan. Batang kerdil dan tidak menghasilkan bunga dan buah. Jika sudahterlanjur berbuah ukurannya kecil, jelek, dan lekas matang. 3. POTASIUM ( K ) Gejala Tumbuhan Yang Membutuhkan Pupuk Ini : Daun mengkerut ataukeriting, timbul bercak-bercak merah kecoklatan lalu kering dan mati.Perkembangan kar lambat. Buah tumbuh tidak sempurna, kecil, jelek, dan tidaktahan lama. 4. KALSIUM ( Ca ) Gejala Tumbuhan Yang Membutuhkan Pupuk Ini: Tepi daun mudamengalami krorosil, lalu menjalar ke tulang daun. Kuncup tanaman muda tidakberkembang dan mati. Terdapat bintik hitam pada serat daun. Akar pendek. Buahpecah dan bermutu rendah.
  • 44. 5. MAGNESIUM ( Mg ) Gejala Tumbuhan Yang Membutuhkan Pupuk Ini: Daun tua mengalamikrorosis, menguning dan bercak kecoklatan, hingga akhirnya rontok. Padatanaman yang menghasilkan biji akan menghasilkan biji yang lemah. 6. BELERANG ( S ) Gejala Tumbuhan Yang Membutuhkan Pupuk Ini : Daun muda berwarnahijau muda, mengilap, tapi agak pucat keputihan, lalu berubah jadi kuning danhijau. Tanaman tumbuh terlambat, kerdil, berbatang pendek dan kurus. 7. BORON ( Bo ) Gejala Tumbuhan Yang Membutuhkan Pupuk Ini: Tunas pucuk mati danberwarna hitam, lalu muncul tunas amping tapi tidak lama kemudian akan mati.Daun mengalami klorosis dimulai dari bagian bawah daun lalu mengering. Daunyang baru muncul kerdil dan akhirnya mati. Daun tuanya berbentuk kecil, tebaldan rapuh. Pertumbuhan batang lambat dengan ruas-ruas cabang yang pendek. 8. TEMBAGA ( Cu ) Gejala Tumbuhan Yang Membutuhkan Pupuk Ini: Daun muda berwarnakuning layu dan tidak berkembang. pertumbuhan dan kesuuran tanamanterhambat secara keseluruhan. 9. KLOR ( CI ) Gejala Tumbuhan Yang Membutuhkan Pupuk Ini: Tanaman gampanglayu, daun pucat ,keriput, dan sebagian mengering. Produktivitas tanaman rendahdan pemasakan buah lambat.
  • 45. 10. BESI ( Fe ) Gejala Tumbuhan Yang Membutuhkan Pupuk Ini: Daun muda berawrnaputih pucat lalu kekuningan, dan akhirnya rontok. Tanaman perlahan-lahan matidimuali dari puncak. 11. MANGAN ( Mn ) Gejala Tumbuhan Yang Membutuhkan Pupuk Ini: Pertumbuhan tanamankerdil, daun berwarna kekuningan atau merah dan sering rontok. Pembentukanbiji tidak sempurna. 12. MOLIBDENUM ( Mo ) Gejala Tumbuhan Yang Membutuhkan Pupuk Ini: Daun berubah warna,keriput dan melengkung seperti mangkuk. Muncul bintik-bintik kuning disetiaplembaran daun, dan akhirnya mati. Pertumbuhan tanaman terhenti. 13. SENG ( Zn ) Gejala Tumbuhan Yang Membutuhkan Pupuk Ini: Daun berwarna kuningpucat atau kemerahan, muncul bercak-bercak putih di permukaan daun hinggaakhirnya mengering, berlubang dan mati. Perkembangan akar tidak sempurna,sehingga pendek dan tidak subur. c. Manfaat Unsur Kimia Hara Bagi Kehidupan Tanaman Tiap-tiap unsur hara mempunyai fungsi/khasiat tersendiri danmempengaruhi proses-proses tertentu dalam perkembangan dan pertumbuhantanaman. Berikut ini uraian singkat fungsi/khasiat unsur hara bagi tanaman, yakni: 1. Karbon (C) Penting sebagai pembangun bahan organik karena sebagian besar bahan kering tanaman terdiri dari bahan organik, diambil tanaman berupa C02.
  • 46. 2. OksigenTerdapat dalam bahan organik sebagai atom dan termasuk pembangunanbahan organik, diambil dari tanaman berupa C02, sumbernya tidak terbatasdan diperlukan untuk bernafas.3. HidrogenMerupakan elemen pokok pembangunan bahan organik, sumbernya dariair dan jumlahnya tidak terbatas.4. Nitrogen (N)Diambil dan diserap oleh tanaman dalam bentuk : NO3- NH4+Fungsi Nitrogen bagi tanaman adalah:a. Diperlukan untuk pembentukan atau pertumbuhan bagian vegetatiftanaman, seperti daun, batang dan akar.b. Berperan penting dalam hal pembentukan hijau daun yang bergunasekali dalam proses fotosintesis.c. Membentuk protein, lemak dan berbagai persenyawaan organik.d. Meningkatkan mutu tanaman penghasil daun-daunan.e. Meningkatkan perkembangbiakan mikro-organisme di dalam tanah.5. FosforDiambil/diserap oleh tanaman dalam bentuk : H2PO4- HPO4–Fungsi dari Fosfor (P) dalam tanaman dapat dinyatakan sebagai berikut :a. Merangsang pertumbuhan akar, khususnya akar benih/tanaman muda.b. Mempercepat serta memperkuat pertumbuhan tanaman muda menjaditanaman dewasa dan menaikkan prosentase bunga menjadi buah/biji.c. Membantu asimilasi dan pernafasan sekaligus mempercepatpembungaan dan pemasakan buah, biji atau gabah.d. Sebagai bahan mentah untuk pembentukan sejumlah protein tertentu.6. Kalium (K)Diambil/diserap tanaman dalam bentuk : K+
  • 47. Fungsi Kalium bagi tanaman adalah :a. Membantu pembentukan protein dan karbohidrat.b. Berperan memperkuat tubuh tanaman, mengeraskan jerami dan bagiankayu tanaman, agar daun, bunga dan buah tidak mudah gugur.c. Meningkatkan daya tahan tanaman terhadap kekeringan dan penyakit.d. Meningkatkan mutu dari biji/buah.7. Kalsium (Ca)Diambil/diserap oleh tanaman dalam bentuk: Ca++Fungsi kalsium bagi tanaman adalah:a. Merangsang pembentukan bulu-bulu akarb. Berperan dalam pembuatan protein atau bagian yang aktif dari tanamanc. Memperkeras batang tanaman dan sekaligus merangsang pembentukanbiji8. Menetralisir asam-asam organik yang dihasilkan pada saatmetabolismee. Kalsium yang terdapat dalam batang dan daun dapat menetralisirkansenyawa atau suasana keasaman tanah9. Magnesium (Mg)Diambil/diserap oleh tanaman dalam bentuk: Mg++Fungsi magnesium bagi tanaman ialah:a. Magnesium merupakan bagian tanaman dari klorofilb. Merupakan salah satu bagian enzim yang disebut Organicpyrophosphatse dan Carboxy peptisidac. Berperan dalam pembentukan buah10. Belerang (Sulfur = S)Diambil/diserap oleh tanaman dalam bentuk: SO4-Fungsi belerang bagi tanaman ialah:a. Berperan dalam pembentukan bintil-bintil akar
  • 48. b. Merupakan unsur yang penting dalam beberapa jenis protein dalambentuk cystein, methionin serta thiaminec. Membantu pertumbuhan anakan produktifd. Merupakan bagian penting pada tanaman-tanaman penghasil minyak,sayuran seperti cabai, kubis dan lain-laine. Membantu pembentukan butir hijau daun11. Besi (Fe)Diambil atau diserap oleh tanaman dalam bentuk: Fe++Fungsi unsur hara besi (Fe) bagi tanaman ialah:a. Zat besi penting bagi pembentukan hijau daun (klorofil)b. Berperan penting dalam pembentukan karbohidrat, lemak dan proteinc. Zat besi terdapat dalam enzim Catalase, Peroksidase, Prinodichidroginase dan Cytohrom oxidase12. Mangan (Mn)Diambil/diserap oleh tanaman dalam bentuk: Mn++Fungsi unsur hara Mangan (Mn) bagi tanaman ialah:a. Diperlukan oleh tanaman untuk pembentukan protein dan vitaminterutama vit. Cb. Berperan penting dalam mempertahankan kondisi hijau daun pada daunyang tuac. Berperan sebagai enzim feroksidase dan sebagai aktifator macam-macam enzimd. Berperan sebagai komponen penting untuk lancarnya proses asimilasi13. Tembaga (Cu)Diambil/diserap oleh tanaman dalam bentuk: Cu++Fungsi unsur hara Tembaga (Cu) bagi tanaman ialah:a. Diperlukan dalam pembentukan enzim seperti: Ascorbic acid oxydase,Lacosa, Butirid Coenzim A. dehidrosenamb. Berperan penting dalam pembentukan hijau daun (khlorofil)
  • 49. 14. Seng (Zincum = Zn)Diambil/diserap oleh tanaman dalam bentuk: Zn++Fungsi unsur hara Seng (Zn) bagi tanaman ialah:a. Dalam jumlah yang sangat sedikit dapat berperan dalam mendorongperkembangan pertumbuhanb. Diperkirakan persenyawaan Zn berfungsi dalam pembentukan hormontumbuh (auxin) dan penting bagi keseimbangan fisiologisc. Berperan dalam pertumbuhan vegetatif dan pertumbuhan biji/buah15. Molibdenum (Mo)Diambil/diserap oleh tanaman dalam bentuk: Mo O4-Fungsi unsur hara Molibdenum (Mo) bagi tanaman ialah:a. Berperan dalam mengikat (fiksasi) N oleh mikroba pada leguminosab. Sebagai katalisator dalam mereduksi Nc. Berguna bagi tanaman jeruk dan sayuranMolibdenum dalam tanah terdapat dalam bentuk Mo S216. Boron (Bo)Diambil/diserap oleh tanaman dalam bentuk: Bo O3-Fungsi unsur hara Boron (Bo) bagi tanaman ialah:a. Bertugas sebagai transportasi karbohidrat dalam tubuh tanamanb. Meningkatkan mutu tanaman sayuran dan buah-buahanc. Berperan dalam pembentukan/pembiakan sel terutama dalam titiktumbuh pucuk, juga dalam pembentukan tepung sari, bunga dan akard. Boron berhubungan erat dengan metabolisme Kalium (K) dan Kalsium(Ca)e. Unsur hara Bo dapat memperbanyak cabang-cabang nodule untukmemberikan banyak bakteri dan mencegah bakteri parasit17. Khlor (Cl)Diambil/diserap oleh tanaman dalam bentuk: Cl -Fungsi unsur hara Khlor (Cl) bagi tanaman ialah:
  • 50. a. Memperbaiki dan meninggikan hasil kering dari tanaman seperti:tembakau, kapas, kentang dan tanaman sayuranb. Banyak ditemukan dalam air sel semua bagian tanamanc. Banyak terdapat pada tanaman yang mengandung serat seperti kapas
  • 51. BAB III PENUTUP3.1 Kesimpulan3.1.1 Preses kimia khususnya tumbuhan meliputi proses kerja enzim, respirasi danfotosintesis3.1.2 Komponen yang menyusun organisme dimulai daro atom, molekul, sel,jaringan, organ, sistem organ, organisme.3.1.3 Macam-macam unsur hara yang dibutuhkan tumbuhan antara lain, N, P, K,Ca, Mg, Bo, Mn, Zn, Fe, Cu, Cl, S, dan Mo.3.2 Saran Untuk para pembaca agar lebih memahami materi mengenai kimia dalamkehidupan. Dan untuk yang akan datang materi mengenai tumbuhan lebih dikembangkan lagi agar lebih lengkap dan terperinci.
  • 52. Daftar PustakaAini, Nurul. 2011. Sel, Jaringan, dan System Jaringan. Universitas Brawijaya.Malang.Anonymous a, 2012.Sel Biologi. http://id.wikipedia.org/wiki/Sel_%28biologi%29. Diakses pada tanggal 10 november 2012.Anonymous b, 2012 Sel Tumbuhan. http://id.wikipedia.org/wiki/Sel_tumbuhan. Diakses pada tanggal 10 november 2012.Anonymous c, 2012. Bahan Ajar. http://biodas.wordpress.com/rancangan- pembelajara/bahan-ajar/sejarah/. Diakses pada tanggal 10 november 2012.Anonymous d, 2012. Jaringan. http://id.wikipedia.org/wiki/Jaringan. Diakses pada tanggal 10 november 2012.Anonymous e, 2012. Jaringan Tumbuhan. http://forum.kompas.com/sains/47097- jaringan-tumbuhan.html. Diakses pada tanggal 10 november 2012.Yahya,Harun.2011. http://www.harunyahya.com/indo/buku/semesta010.htm Di akses 10 November 2012Ibrahim, Muslimin, M.Pd, Prof. Dr. H. 2011. Mikro Dasar Kimia http://www.scribd.com/doc/34634233/Mikro-2-Dasar-Kimia Di akses 10 November 2012Saeffulloh, Mochamad. 2011. Sel Tumbuhan. http://biosaefful.blogspot.com/2011/04/sifat-kimia-dinding-sel- tumbuhan.html. Diakses pada tanggal 10 november 2012.Wales,Jimmy.2012. Kimia. http://id.wikipedia.org/wiki/Kimia Di askes tanggal 10 November 2012