Pemanfaatan sumber daya pertanian enzim sebagai racun toxicity

1. B. ULTILIZATION OF RESOURCES
Pemanfaatan Sumber Daya
1. Enzim

3. Semua Perilaku metabolik pada akhirnya melibatkan enzim, yang biasanya
beroperasi secara optimal dalam lingkungan ionik yang didefinisikan
dengan baik (well-defined). Ion mungkin terlibat dalam fungsi enzim
sebagai komponen struktural molekul enzim (Fe di sitokrom). Khelat oleh
ko-faktor esensial (Mo di reduktase nitrat), atau hanya sebagai aktivator (K
di kinase piruvat). Ketidakseimbangan ion, oleh karena itu, secara khusus
mampu mengganggu aksi enzim, tetapi hasilnya dapat diidentifikasi pada
tiga tingkatan: reaksi enzimatik sendiri proses metabolisme, atau ukuran
pertumbuhan.

4. Efek langsung dari ion pada enzim tergantung pada kedua ion dan
spesies tanaman. Beberapa, misalnya Cl¯, cenderung memiliki efek
penghambatan agak umum pada konsentrasi tinggi (Porath dan Poljakoff.
Mayber, 1964), mungkin hasil dari perubahan terkonformasi. Dalam ion
sebaliknya seperti Cu2+, Zn2+ dan Ni2+ mungkin memiliki reaksi spesifik
dengan enzim tertentu pada konsentrasi agak rendah, sering dengan com-
plexing dengan kelompok kimia seperti sulphydryl. Sehingga ion kadmium
menyebabkan hampir total penghambatan nitrat reduktase yang diekstrak dari
daun Silene vulgaris di 0.01 mm tapi tidak berpengaruh pada iso-sitrat
dehydrogenase pada konsentrasi setinggi 1.0 mm (Gambar 6.3;. Mathys,
1975).

5. Gambar 6.2 Pengaruh asam hidroksibenzoat pada serapan pottasium (kalium)
oleh potongan akar barici. Panah diatas menunjukkan aplikasi dan
penghapusan asam (Glass, 1974). Kontrol (tanpa inhibitor) 0-0; dan 2.5 x 10-4
m asam p-idrosibenzoat. Panah menunjukkan waktu ketika asam p-
hidrosibenzoat yang ditambahkan ke sampel akar. Pada waktu yang
ditunjukkan oleh panah kedua akar yang dibilas sebentar dan kembali ke solusi
inhibitor bebas (inhibitor-free). Setiap point (dengan standar error) adalah
sepuluh (sebelum penambahan inhibitor) atau lima (setelah penambahan
inhibitor) setiap ulangan.

6. 2. Sel Divisi dan Pemanjangan
Salah satu gejala karakteristik dari keracunan logam adalah pengerdilan
akar, seringkali disertai dengan kematangan dan kematian jaringan
meristem. Hal ini terutama terlihat jika akar dari sebuah tanaman sensitif
terhadap alluminum terekspos ke konsentrasi Al yang lebih rendah.
Menggunakan sebuah skandium isotop radioaktif (46Sc) sebagai analog,
Oleh Clarkson dan Sanderson (1969) menunjukkan bahwa dinding sel
primer di ujung akar yang resisten lemah terhadap gerakan perpindahan Al
3+, rupanya hal ini karena kapasitas tukar yang rendah, sehingga ion Al
cepat menembus ke sel meristematik dan menghambat sintesis DNA. Akar
tanaman sainfoin (Onobrychis viciifolia) terkena 20 p.p.m. Al 3+ mampu
untuk menggabungkan hanya sepertiga sebanyak 32 P ke dalam nukleotida
seperti akar kontrol (Rorison, 1965).

7. Pada segmen akar tua efek utama dari Al 3+ dan banyak kation di-valent dan
tri-valent lainnya muncul ke sel ekstensi, langkah-langkah awal yang
melibatkan penciptaan tertib dan kerusakan hubungan silang dalam fraksi
pectic dari dinding sel. Salah satu fungsi utama dari ion Ca 2+ adalah
mengatur proses ini. Banyak kation yang polivalen dapat mengganggu ini,
termasuk Al (oleh Rorison, 1958) dan Pb (oleh Lane et al., 1978). Dalam kasus
terakhir, memimpin ditemukan terikat secara khusus untuk fraksi asam
pectinic. Hal ini tidak karena itu, bahwa tingkat Ca 2+ sangat penting dalam
eksperimen pada toksisitas ion logam (ion toxicity).

8. Gambar. 6.3. Pengaruh kandungan kadmium pada empat enzim dari daun
Suent evlgaris. NR, Nitrat Reduktase; ICDH, Isositrat Dehidrogenase,
MDH, Malat Dehidrogenase G-6-PDH, dehidrogenase glukosa-6-fosfat
(Mathys, 1975).

9. Terimakasih