MAKALAH BOTANI Chemistry of life

MAKALAH BOTANI

Chemistry of life

                                                           

Chemistry of Life = Kimia Dalam Kehidupan

Yaitu terdiri dari :

1.                   Unsur Makro

2.                   Asam Amino

3.                   Asam Nukleat

4.                   Enzim

5.                   Hormon

Dalam makalah ini akan dibahas, chemistry of plant. Yang mana sangat berperan pada tumbuh kembangnya tanaman budidaya.

Unsur Makro

Unsur makro yang dibutuhkan tumbuhan yang paling uama adalah Nitrogen, Phosphor, dan Kalium, sedangkan Unsur makro sekundernya adalah Magnesium, Sulfur, Calsium.

Asam amino

 Adalah sembarang senyawa organik yang memiliki gugus fungsional karboksil (-COOH) dan amina (biasanya -NH₂). Dalam biokimia seringkali pengertiannya dipersempit: keduanya terikat pada satu atom karbon (C) yang sama (disebut atom C "alfa" atau α). Gugus karboksil memberikan sifat asam dan gugus amina memberikan sifat basa. Dalam bentuk larutan, asam amino bersifat amfoterik yaitu cenderung menjadi asam pada larutan basa dan menjadi basa pada larutan asam. Perilaku ini terjadi karena asam amino mampu menjadi zwitter-ion. Asam amino termasuk golongan senyawa yang paling banyak dipelajari karena salah satu fungsinya sangat penting dalam organisme, yaitu sebagai penyusun protein.

Sejumlah asam amino bergabung menjadi satu rantai asam amino, itu namanya polipeptida. Polipeptida yang menjadi bahan dasar membangun segala sesuatu dalam tubuh makhluk hidup disebut protein

Asam Nukleat

Asam nukleat merupakan salah satu makromolekul yang memegang peranan sangat penting dalam kehidupan organisme karena di dalamnya tersimpan informasi genetik. Asam nukleat sering dinamakan juga polinukleotida karena tersusun dari sejumlah molekul nukleotida sebagai monomernya. Tiap nukleotida mempunyai struktur yang terdiri atas gugus fosfat, gula pentosa, dan basa nitrogen atau basa nukleotida (basa N).

Ada dua macam asam nukleat, yaitu asam deoksiribonukleat atau deoxyribonucleic acid (DNA) dan asam ribonukleat atau ribonucleic acid (RNA). Dilihat dari strukturnya, perbedaan di antara kedua macam asam nukleat ini terutama terletak pada komponen gula pentosanya. Pada RNA gula pentosanya adalah ribosa, sedangkan pada DNA gula pentosanya mengalami kehilangan satu atom O pada posisi C nomor 2’ sehingga dinamakan gula 2’-deoksiribosa.

Komponen-komponen asam nukleat :

a).  gugus fosfat

b). gula pentosa 

c). basa N

Di antara ketiga komponen monomer asam nukleat tersebut di atas, hanya basa N-lah yang memungkinkan terjadinya variasi. Pada kenyataannya memang urutan (sekuens) basa N pada suatu molekul asam nukleat merupakan penentu bagi spesifisitasnya. Dengan perkataan lain, identifikasi asam nukleat dilakukan berdasarkan atas urutan basa N-nya sehingga secara skema kita bisa menggambarkan suatu molekul asam nukleat hanya dengan menuliskan urutan basanya saja.

Enzim

Dibagi menjadi 2, yaitu katabolisme dan anabolisme :

Katabolisme

adalah reaksi pemecahan / pembongkaran senyawa kimia kompleks yang mengandung energi tinggi menjadi senyawa sederhana yang mengandung energi lebih rendah. Tujuan utama katabolisme adalah untuk membebaskan energi yang terkandung di dalam senyawa sumber. Bila pembongkaran suatu zat dalam lingkungan cukup oksigen (aerob) disebut proses respirad, bila dalam lingkungan tanpa oksigen (anaerob) disebut fermentasi.

Contoh Respirasi : C6H12O6 + O2 ——————> 6CO2 + 6H2O + 688KKal.
(glukosa)

Contoh Fermentasi :C6H1206 ——————> 2C2H5OH + 2CO2 + Energi.
(glukosa) (etanol)


Anabolisme

adalah suatu peristiwa perubahan senyawa sederhana menjadi senyawa kompleks, nama lain dari anabolisme adalah peristiwa sintesis atau penyusunan. Anabolisme memerlukan energi, misalnya : energi cahaya untuk fotosintesis, energi kimia untuk kemosintesis.

               1.Fotosintesis
Arti fotosintesis adalah proses penyusunan atau pembentukan dengan menggunakan energi cahaya atau foton. Sumber energi cahaya alami adalah matahari yang memiliki spektrum cahaya infra merah (tidak kelihatan), merah, jingga, kuning, hijau, biru, nila, ungu dan ultra ungu (tidak kelihatan).

2.Kemosintesis
Tidak semua tumbuhan dapat melakukan asimilasi C menggunakan cahaya sebagai sumber energi. Beberapa macam bakteri yang tidak mempunyai klorofil dapat mengadakan asimilasi C dengan menggunakan energi yang berasal dan reaksi-reaksi kimia, misalnya bakteri sulfur, bakteri nitrat, bakteri nitrit, bakteri besi dan lain-lain. Bakteri-bakteri tersebut memperoleh energi dari hasil oksidasi senyawa-senyawa tertentu.

Hormon

Hormon tumbuhan atau fitohormon adalah sekumpulan bahan kimia/senyawa yang mampu mengendalikan pertumbuhan, perkembangan, dan pergerakan tumbuhan. Penggunaan istilah "hormon" sendiri menggunakan analogi fungsi hormon pada hewan dan, sebagaimana pada hewan, fitohormon juga bekerja dalam kadar yang sangat rendah di dalam sel/jaringan tumbuhan. Beberapa ahli berkeberatan dengan istilah ini karena fungsi beberapa hormon tertentu tumbuhan (hormon endogen, dihasilkan sendiri oleh individu yang bersangkutan) dapat diganti dengan pemberian zat-zat tertentu dari luar, misalnya dengan penyemprotan (disebut sebagai hormon eksogen, diberikan dari luar sistem individu). Karena itu, dipakai pula istilah zat pengatur tumbuh (bahasa Inggris: plant growth regulator/substances).

Hormon tumbuhan (phytohormones) secara fisiologi adalah penyampai pesan antar sel yang dibutuhkan untuk mengontrol seluruh daur hidup tumbuhan, diantaranya perkecambahan, perakaran, pertumbuhan, pembungaan dan pembuahan. Sebagai tambahan, hormon tumbuhan dihasilkan sebagai respon terhadap berbagai faktor lingkungan kelebihan nutrisi, kondisi kekeringan, cahaya, suhu dan stress baik secara kimia maupun fisik. Oleh karena itu ketersediaan hormon sangat dipengaruhi oleh musim dan lingkungan.

Pada umumnya dikenal lima kelompok hormon tumbuhan: auxins, cytokinins, gibberellins, abscisic acid and ethylene. Namun demikian menurut perkembangan riset terbaru ditemukan molekul aktif yang termasuk zat pengatur tumbuh dari golongan polyamines seperti putrescine or spermidine.

Auxins

Auxin adalah zat aktif dalam system perakaran. Senyawa ini membantu proses pembiakkan vegetatif. Pada satu sel auxins dapat mempengaruhi pemanjangan cell, pembelahan sel dan pembentukan akar. beberapa type auxins aktif dalam konsentrasi yang sangat rendah antara 0.01 to 10 mg/L.

Cytokinins

Cytokinins merangsang pembelahan sel, pertumbuhan tunas, dan mengaktifkan gen serta aktifitas metabolis secara umum.pada saat yang sama cytokinins menghambat pembentukan akar. oleh karenanya cytokinin sangat berguna pada proses kultur jaringan dimana dibutuhkan pertumbuhan yang cepat tanpa pembentukan perakaran. secara umum konsntrasi cytokinin yang digunakan antara 0.1 to 10 mg/L

Gibberellins

Gibberellin adalah turunan dari asam gibberelat. Merupakan hormon tumbuhan alami yang merangsang pembungaan, pemanjangan batang dan membuka benih yang masih dorman. Ada sekitar 100 jenis gibberellin, namun Gibberellic acid (GA3)-lah yang paling umum digunakan.

Abscisic acid

Asam Abscisat (ABA) adalah penghambat pertumbuhan merupakan lawan dari gibberellins: hormon ini memaksa dormansi, mencegah biji dari perkecambahan dan menyebabkan rontoknya daun, bunga dan buah. Secara alami tingginya konsentrasi asam abscisat ini dipicu oleh adanya stress oleh lingkungan misalnya kekeringan.

Ethylene

Ethylene merupakan senyawa unik dan hanya dijumpai dalam bentuk gas. senyawa ini memaksa pematangan buah, menyebabkan daun tanggal dan  merangsang penuaan. Tanaman sering meningkatkan produksi ethylene sebagai respon terhadap stress dan sebelum mati. Konsentrasi Ethylene fluktuasi terhadap musim untuk mengatur kapan waktu menumbuhkan daun dan kapan mematangkan buah.

  Polyamines

Polyamines mempunyai peranan besar dalam proses genetis yang paling mendasar seperti sintesis DNA dan ekspresi genetika. Spermine dan spermidine berikatan dengan rantai phosphate dari asam nukleat. Interaksi ini kebanyakkan didasarkan pada interaksi ion elektrostatik antara muatan positif kelompok ammonium dari polyamine dan muatan negatif dari phosphat.

Pemanfaatannya berupa membantu peningkatan hasil pertanian dengan ditemukannya berbagai macam zat sintetis yang memiliki pengaruh yang sama dengan fitohormon alami. Aplikasi zat pengatur tumbuh dalam pertanian modern mencakup pengamanan hasil (seperti penggunaan cycocel untuk meningkatkan ketahanan tanaman terhadap lingkungan yang kurang mendukung), memperbesar ukuran dan meningkatkan kualitas produk (misalnya dalam teknologi semangka tanpa biji), atau menyeragamkan waktu berbunga (misalnya dalam aplikasi etilena untuk penyeragaman pembungaan tanaman buah musiman), untuk menyebut beberapa contohnya.