TUGAS TERSTURKTUR MANAJEMEN AGROEKOSISTEM ASPEK TANAH “KLOROFIL, PROTEIN, NITROGEN pada TANAMAN” OLEH : NAMA : TRI ARISKA NIM : 115040200111109 KELAS :O PROGRAM STUDI AGROEKOTEKNOLOGI FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS BRAWIJAYA MALANG 2013 1. Protein di dalam tanaman Protein adalah senyawa organik kompleks berbobot molekul tinggi yang merupakan polimer dari monomer-monomer asam amino yang dihubungkan satu sama lain dengan ikatan peptida. Tumbuhan menyerap unsur-unsur hara dalam tanah melalui akar dan disalurkan keseluruh bagian tanaman sampai ke daun sehingga tumbuhan membentuk protein dan melakukan perombakan (proses katabolisme). Protein dalam tanaman dikenal sebagai protein nabati yang dibentuk dari bahan- bahan yang terdapat didalam tanah dan air melalui proses biokimiawi yang rumit. Protein nabati yang baik adalah protein yang terdapat pada jenis kacang- kacangan. Terbentuknya protein bermula dari proses anabolisme dan kemudian dirombak pada tumbuhan tersebut melalui proses katabolisme. Pada tumbuhan protein dapat dilihat dari kandungan Nitrogen pada tumbuhan - Jenis – jenis protein: Protein yang dihasilkan oleh tumbuhan berbeda – beda dapat dicontohkan pada beberapa tanaman sebagai berikut: Protein prolamin banyak terdapat pada tanaman biji-bijian/sereal seperti beras polong- polongan dan jagung, tidak memiliki lysine. Pada tanaman polong/kacang-kacangan yang mayoritas mengandung protein yaitu protein globulin, kekurangan cysteine, dan methionine. Protein ini memiliki asam amino yang esensial. Selain itu, tanaman memiliki unsur kimia yang dapat melindungi mereka dari herbivora pemakan daun seperti jenis serangga tertentu dan monyet.hal ini menunjukan bahwa tanaman memiliki kandungan protein sebagai pelindung dirinya dari serangan organism pengganggu. - Protein pada tanaman terletak pada bagian tubuh tanaman terdapat hampir dalam seluruh bagian tubuh tumbuhan. - Protein ditemukan pada daun muda dan pada bagian tubuh lainnya seperti polong, dan buah. - Tumbuhan menyerap unsur-unsur hara dalam tanah melalui akar dan disalurkan keseluruh bagian tanaman sampai ke daun sehingga tumbuhan membentuk protein dan melakukan perombakan (proses katabolisme) - Beberapa penelitian menunjukkan keberadaan protein yang memiliki letak berbedabeda pada tumbuhan. Pada famili serealia seperti gandum, padi ,polong–polongan dan jagung protein berada pada bagian bijinya. Pada tanaman tembakau, protein banyak ditemukan dibagian daunnya. Sedangkan pada kantong semar, protein banyak ditemukan pada bagian antara batang dengan bunga, selain itu pada buah petai terdapat kandungan protein yang tinggi. Terbentuknya protein bermula dari proses anabolisme dan kemudian dirombak pada tumbuhan tersebut melalui proses katabolisme. - Pada tumbuhan protein dapat dilihat dari kandungan Nitrogen pada tumbuhan.Kandungan Nitrogen merupakan unsur yang dominan mempengaruhi pertumbuhan tanaman tersebut. Sehingga tanaman sangat memerlukan Nitrogen untuk pembentukan protein padatanaman dan apabila kekurangan Nitrogen dapat diartikan sebagai kekurangan protein. - Ciri-ciri tumbuhan yang kekurangan protein Kekurangan protein pada tanaman sama dengan kekurangan Nitrogen karena pada tanaman terdapat 16% Nitrogen penyusun protein gejala kekurangannya; a. Tanaman tumbuh kerdil, b. Daun menguning karena kekurangan klorofil. Lebih lanjut mengering dan rontok. c. Tulang-tulang di bawah permukaan daun muda tampak pucat. d. Pertumbuhan tanaman lambat , kerdil dan lemah. e. Produksi bunga dan biji rendah. f. Jaringan tanaman mengering dan mati, g. Tanaman akan mati atau kering apabila tidak diatasi 2. Nitrogen didalam tanaman Nitrogen adalah komponen utama dalam semua asam amino, yang nantinya dimasukkan ke dalam protein, protein adalah zat yang sangat di butuhkan dalam pertumbuhan. Nitrogen juga hadir di basis pembentuk asam nukleat, seperti DNA dan RNA yang nantinya membawa hereditas. Pada tumbuhan, banyak dari nitrogen digunakan dalam molekul klorofil, yang penting untuk fotosintesis dan pertumbuhan lebih lanjut. - Nitrogen yang merupakan unsure pembentuk pada protein. Unsur Nitrogen yang terdapat pada protein adalah 16% dari protein tersebut. Yang banyak tersimpan pada pucuk dan daun muda. Dan masih banyak lagi unsur-unsur yang merupakan pembentuk dari protein yang tersedia pada tumbuhan. Beberapa penelitian menunjukkan keberadaan protein yang memiliki letak berbeda-beda pada tumbuhan. - Kandungan Nitrogen merupakan unsur yang dominan mempengaruhi pertumbuhan tanaman tersebut.Sehingga tanaman sangat memerlukan Nitrogen untuk pembentukan protein pada tanaman dan apabila kekurangan Nitrogen dapat diartikan sebagai kekurangan protein. - Tanaman menyerap unsur Nitrogen dalam bentuk Ammonium (NH4+) dan Nitrat (NO3-). - Keberadaan NH4+ ini sangat relatif bagi tanaman karena mudah mengalami perubahan bentuk menjadi Nitrat Nitrogen (NO3-) akibat proses nitrifikasi - Nitrifikasi adalah perubahan Ammonium / Amoniak menjadi Nitrat oleh organisme tanah berupa bakteri nitrifikans - Selanjutnya jika tumbuhan atau hewan yang mengandung protein itu mati, mikroorganisme pengurai akan merombak protein itu menjadi menjadi gas amoniak (NH3) dan garam ammonium yang larut dalam air(NH4+)(Demineralisasi)Proses ini disebut dengan amonifikasi kemudian diteruskan ke proses Nitrifikasi oleh bakteri Nitrifikasi - Bakteri Nitrosomonas mengubah amoniak dan senyawa ammonium menjadi nitrat oleh Nitrobacter. Apabila oksigen dalam tanah terbatas, nitrat dengan cepat ditransformasikan menjadi gas nitrogen atau oksida nitrogen oleh proses yang disebut denitrifikasi. - Nitrogen dalam bentuk senyawa terdapat pada Nitrat, Protein, Asam amino, Lipoprotein dll yang semua itu penting dalam metabolism untuk apa nitrogen yaitu untuk pembentukan membran sel, pembentukan enzim, pertumbuhan, regenerasi sel, antibody. Dalam unsur-unsur tersebut mengandung unsure Nitrogen yang merupakan unsur pembentuk pada protein, yang banyak tersimpan pada pucuk dan daun muda, dan masih banyak lagi unsur-unsur yang merupakan pembentuk dari protein yang tersedia pada tumbuhan. - Fungsi Nitrogen bagi tanaman adalah: a. Diperlukan untuk pembentukan atau pertumbuhan bagian vegetatif tanaman, seperti daun, batang dan akar. b. Berperan penting dalam hal pembentukan hijau daun yang berguna sekali 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. - Nitrogen yang berada di dalam tanah a. Lewat hujan yang membawa material N dari udara *(NOx , HNO3 karena petir) b. Lewat sentuhan petir dari udara ( meskipun banyak orang yang mati kesamber petir tetapi daerahnya subur) dari demineralisasi / penguraian oleh dekomposer bahan mati yang mengandung protein (CHON) dari Proses pengendapan akibat suatu tempat terkena erosi / pencucian pemberian pupuk buatan atau alami proses Fiksasi oleh organisme mikro yang handal punya kemampuan mengikat gas Inert N22 udara yang tidak dipunyai oleh organisme tumbuhan tingkat tinggi c. Nitrifikasi oleh bakteri nitrifikans yang luar biasa ( kalau Denitrifikasi justru mengembalikaan Nitrogen ke udara ) 3. Klorofil pada tanaman: Klorofil adalah kelompok pigmen fotosintesis yang terdapat dalam tumbuhan, menyerap cahaya merah, biru dan ungu, serta merefleksikan cahaya hijau yang menyebabkan tumbuhan memperoleh ciri warnanya. Terdapat dalam kloroplas dan memanfaatkan cahaya yang diserap sebagai energi untuk reaksi-reaksi cahaya dalam proses fotosintesis. Klorofil pada daun terbagi menjadi dua jenis, yaitu klorofil a dan klorofil b. Akibat adanya klorofil, tumbuhan dapat menyusun makanannya sendiri dengan bantuan cahaya matahari. Jadi klorofil merupakan pigmen warna yang paling efektif dalam mengarbsorbsi sinar matahari. Selanjutnya sinar matahari tersebut digunakan dalam reaksi fotosintesis sebagai energi aktivasi reaksi. Dalam tanaman klorofil dapat disintesis suksinil – CoA dan glisin, klorofil sendiri adalah terikat pada protein dan dapat mentransfer enargi yang diserap dalam arah yang diinginkan, terutama dalam bentuk bebas dan dibawah kondisi cahaya, bertindak sebagai fotosintizer oleh karena itu tanaman membutuhkan mekanisme yang efisien mengatur jumlah precursor klorof. Klorofil juga sangat,mempengaruhi pertumbuhan dan produksi suatu tanaman, klorofil berperan dalam proses fotosintesis yang dapat merubah energi matahari menjadi energi kimia dalam bentuk karbohidrat. Unsur hara penyusun klorofil adalah nitrogen, kandungan klorofil paling banyak ditemukan pada organ daun pada tumbuhan dan dengan adanya air, karbondioksida, cahaya matahari, dan unsur hara tanaman mengalami fotosintesis untuk menghasilkan karbohidrat sederhana yang selanjutnya mengalami metabolisme didalam tubuh tumbuhan dibentuk menjadi senyawa karbohidrat yang lebih kompleks. - Fungsi klorofil yakni: a. Menyerap energi matahari untuk memecah molekul air dalam proses reaksi terang menjadi oksigen dan hidrogen. b. Sebagai mediator pemindahan elektron dalam proses transmisi elektron pada reaksi kimia di daun. c. Menuntun energi agar terdapat ATP yang mengumpul di kloroplas. d. Menjaga agar kloroplas tidak mengalami degenerasi. - Kandungan klorofil dalam tiap daun berbeda: Kadar klorifil yang semakin tinggi, berdasrkan pertambahan atau umur daun. Warna hjau daun sangat berkaitan erat dengan kandungan klorofil. Pada umumnya, semakin tua daun maka hijau warna daun akan semakin tinggi kandungan klorofilnya. Selain itu Struktur dan metabolisme daun tua telah lebih sempuran bila dibandingkan dengan daun muda dalam fotosintesis yang tinggi serta berpengaruh pada sintesis protein. Hal ini merupakan indikator pertama yang menunjukkan, bawasanya makin tua umur suatu daun maka akan semakin tinggi kadar klorofil yang dikandungnya. - Daun yang tidak berwarna hijau kandungan klorofilnya tidak cenderung sedikit, Hanya saja perbedaan pigmen yang terkandung pada daun berwarna selain hijau mempengaruhi warna daun saja. Tidak mempengaruhi jumlah klorofil. DAFTAR PUSTAKA Anonymousa. Klorofil. http://tr.wikipedia.org/wiki/Klorofi. Diakses tanggal 21 Maret 2013. Budiana, N. S. 2007. Memupuk Tanaman Hias.Niaga Swadaya. Cimanggis Hidayat, R. 2012. Penentuan kandungan klorofil pada tanaman Jati dan Mahoni.http://forester-untad.blogspot.com/2012/11/penentuan-kandungan-khlorofilpada.html. Diakses tanggal 21 Maret 2013 Sopandi, O. 2009. Protein dalam tumbuhan. http://opansopandi.wordpress.com/2009/06/26/protein-dalam-tumbuhan/.Diakses tanggal 21 Maret 2013 .