Hormon tumbuhan

Hormon tumbuhan
Pertumbuhan, perkembangan, dan pergerakan tumbuhan dikendalikan beberapa golongan
zat yang secara umum dikenal sebagai hormon tumbuhan atau fitohormon.
Penggunaan istilah "hormon" sendiri menggunakan analogi fungsi hormon pada hewan;
dan, sebagaimana pada hewan, hormon juga dihasilkan dalam jumlah yang sangat sedikit
di dalam sel. 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 (hormon eksogen, diberikan dari luar sistem individu). Mereka lebih suka
menggunakan istilah zat pengatur tumbuh (bahasa Inggris plant growth regulator).
Hormon tumbuhan merupakan bagian dari proses regulasi genetik dan berfungsi sebagai
prekursor. Rangsangan lingkungan memicu terbentuknya hormon tumbuhan. Bila
konsentrasi hormon telah mencapai tingkat tertentu, sejumlah gen yang semula tidak aktif
akan mulai ekspresi. Dari sudut pandang evolusi, hormon tumbuhan merupakan bagian
dari proses adaptasi dan pertahanan diri tumbuh-tumbuhan untuk mempertahankan
kelangsungan hidup jenisnya.
Pemahaman terhadap fitohormon pada masa kini telah 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.
Sejauh ini dikenal sejumlah golongan zat yang dianggap sebagai fitohormon, yaitu









Auksin
Sitokinin
Giberelin atau asam giberelat (GA)
Etilena
Asam absisat (ABA)
Asam jasmonat
Steroid (brasinosteroid)
Salisilat
Poliamina.
Hormon
Hormon (dari bahasa Yunani, όρμή: horman - "yang menggerakkan") adalah pembawa
pesan kimiawi antarsel atau antarkelompok sel. Semua organisme multiselular, termasuk
tumbuhan (lihat artikel hormon tumbuhan), memproduksi hormon. Hormon berfungsi
untuk memberikan sinyal ke sel target yang selanjutnya akan melakukan suatu tindakan
atau aktivitas tertentu.
Tindakan yang dilakukan karena pesan hormon sangat bervariasi, termasuk di antaranya
adalah perangsangan atau penghambatan pertumbuhan serta apoptosis (kematian sel
terprogram), pengaktifan atau penonaktifan sistem kekebalan, pengaturan metabolisme
dan persiapan aktivitas baru (misalnya terbang, kawin, dan perawatan anak), atau fase
kehidupan (misalnya pubertas dan menopause). Pada banyak kasus, satu hormon dapat
mengatur produksi dan pelepasan hormon lainnya. Hormon juga mengatur siklus
reproduksi pada hampir semua organisme multiselular.
Pada hewan, hormon yang paling dikenal adalah hormon yang diproduksi oleh kelenjar
endokrin vertebrata. Walaupun demikian, hormon dihasilkan oleh hampir semua sistem
organ dan jenis jaringan pada tubuh hewan. Molekul hormon dilepaskan langsung ke
aliran darah, walaupun ada juga jenis hormon - yang disebut ektohormon (ectohormone) yang tidak langsung dialirkan ke aliran darah, melainkan melalui sirkulasi atau difusi ke
sel target.
Pada prinsipnya pengaturan produksi hormon dilakukan oleh hipotalamus (bagian dari
otak). Hipotalamus mengontrol sekresi banyak kelenjar yang lain, terutama melalui
kelenjar pituitari, yang juga mengontrol kelenjar-kelenjar lain. Hipotalamus akan
memerintahkan kelenjar pituitari untu mensekresikan hormonnya dengan mengirim
faktor regulasi ke lobus anteriornya dan mengirim impuls saraf ke posteriornya dan
mengirim impuls saraf ke lobus posteriornya.
Pada tumbuhan, hormon dihasilkan terutama pada bagian tumbuhan yang sel-selnya
masih aktif membelah diri (pucuk batang/cabang atau ujung akar) atau dalam tahap
perkembangan pesat (buah yang sedang dalam proses pemasakan). Transfer hormon dari
satu bagian ke bagian lain dilakukan melalui sistem pembuluh (xilem dan floem) atau
transfer antarsel. Tumbuhan tidak memiliki kelenjar tertentu yang menghasilkan hormon.
Faktor Regulasi
Faktor regulasi adalah senyawa kimia yang mengontrol produksi sejumlah hormon yang
memiliki fungsi penting bagi tubuh. Senyawa tersebut dikirim ke lobus anterior kelenjar
pituitari oleh hipotalamus. Terdapat 2 faktor regulasi, yaitu faktor pelepas (releasing
factor) yang menyebabkan kelenjar pituitari mensekresikan hormon tertentu dan faktor
penghambat (inhibiting factor) yang dapat menghentikan sekresi hormon tersebut.
Sebagai contoh adalah FSHRF (faktor pelepas FSH) dan LHRF (faktor pelepas LH) yang
menyebabkan dilepaskannya hormon FSH dan LH.
Hormon Antagonistik
Hormon antagonistik merupakan hormon yang menyebabkan efek yang berlawanan,
contohnya glukagon dan insulin. Saat kadar gula darah sangat turun, pankreas akan
memproduksi glukagon untuk meningkatkannya lagi. Kadar glukosa yang tinggi
menyebabkan pankreas memproduksi insulin untuk menurunkan kadar glukosa tersebut.
Diperoleh dari "http://id.wikipedia.org/wiki/Hormon"
Kategori: Biokimia | Fisiologi | Biologi sel
Hormon tumbuhan dan pengatur tumbuh
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.
Polyamine adalah kunci dari migrasi sel, perkembangbiakan dan diferensiasi pada
tanaman dan hewan. Level metabolis dari polyamine dan prekursor asam amino adalah
sangat penting untuk dijaga, oleh karena itu biosynthesis dan degradasinya harus diatur
secara ketat.
Polyamine mewakili kelompok hormon pertumbuhan tanaman, namun merekan juga
memberikan efek pada kulit, pertumbuhan rambut, kesuburan, depot lemak, integritas
pankreatis dan pertumbuhan regenerasi dalam mamalia. Sebagai tambahan, spermine
merupakan senyawa penting yang banyak digunakan untuk mengendapkan DNA dalam
biologi molekuler. Spermidine menstimulasi aktivitas dari T4 polynucleotida kinase and
T7 RNA polymerase dan ini kemudian digunakan sebagai protokol dalam pemanfaatan
enzim
(diterjemahkan bebas oleh Arief dari www.biosynth.com)
FISIOLOGI TUMBUHAN
Auksin
Mempengaruhi pertambahan panjang batang, pertumbuhan, diferensiasi dan percabangan
akar; perkembangan buah; dominansi apikal; fototropisme dan geotropisme.
Tempat dihasilkannya: Meristem apikal tu-nas ujung, daun muda, embrio dalam biji.
Sitokinin
Mempengaruhi pertumbuhan dan diferensiasi akar; mendorong pembelahan sel dan
pertumbuhan secara umum, mendorong perkecambahan; dan menunda penuaan.
Tempat dihasilkannya: Pada akar, embrio dan buah, berpindah dari akar ke organ lain.
Giberelin
Mendorong perkembangan biji, perkembangan kuncup, pemanjangan batang dan
pertumbuhan daun; mendorong pembungaan dan perkembangan buah; mempengaruhi
pertumbuhan dan diferensiasi akar.
Tempat dihasilkannya: Meristem apikal tu-nas ujung dan akar; daun muda; embrio.
Asam absisat (ABA)
Menghambat pertumbuhan; merangsang penutupan stomata pada waktu kekurangan air,
memper-tahankan dormansi.
Tempat dihasilkannya: Daun; batang, akar, buah berwarna hijau.
Etilen
Mendorong pematangan; memberikan pengaruh yang berlawanan dengan beberapa
pengaruh auksin; mendorong atau menghambat pertumbuhan dan perkembangan akar,
daun, batang dan bunga.
Tempat dihasilkannya: Buah yang matang, buku pada batang, daun yang sudah menua.
Brassinolide, Steroid Perangsa ng
Tumbuhan
Ditulis oleh Tatang Sopian pada 23-04-2005
Mendengar kata steroid, pikiran kita langsung tertuju
kepada anabolic steroid, obat perangsang meningkatnya metabolisme hormonal tubuh
manusia sehingga menjadi lebih kuat. Steroid ini di dalam dunia olahraga sering
menimbulkan kontroversi, mengingat prestasi seseorang dapat meningkat dengan
mengkonsumsinya, sementara di pihak lain, konsumsi steroid dapat menimbulkan efek
samping bagi kesehatan manusia.
Lalu apa hubungan brassinolide dengan steroid ?
Brassinolide atau secara ilmiah disebut sebagai brassinosteroid merupakan salah satu dari
sekian banyak jenis hormon yang ditemukan di dalam tumbuhan. Sebetulnya hormon
yang ditemukan di tumbuhan ini, memiliki struktur kimia yang mirip dengan steroid yang
sudah terlebih dahulu ditemukan pada kingdom animalia (hewan). Baik yang terdapat di
tumbuhan maupun di hewan, merupakan hormon yang larut dalam lemak, dan
mempunyai struktur basa tetrasiklo. Struktur basa memiliki empat cincin yang saling
terpaut dan terdiri dari tiga cincin sikloheksan dan satu cincin siklopentan.
Brassinolide tersintesis dari asetil CoA melalui jalur asam mevalonik di dalam
metabolisme sel tumbuhan. Perbedaan pre-kursor di jalur asam mevalonik, dalam
biosintesis steroid pada tumbuhan dan hewan menghasilkan produk steroid yang berbeda,
pada tumbuhan menghasilkan brassinolide dan pada hewan menghasilkan kolesterol, dan
yang lain lagi pada cendawan menghasilkan ergosterol (Bishop & Yokota, 2001)
Apa yang menarik dari brassinolide ?
Brassinolide adalah hormon terbaru yang ditemukan pada tumbuhan. Brassinolide baru
berhasil diisolasi dan dikenali pada tahun 1979 oleh Grove dan rekan-rekannya. Coba
kita bandingkan dengan beberapa hormon tumbuhan yang telah dikenal sejak lama.
Auksin adalah hormon tumbuhan yang paling pertama berhasil diisolasi yaitu pada tahun
1885 oleh Salkowski dan rekan-rekannya. Selanjutnya etilen berhasil diisolasi pada tahun
1901 oleh Dimitry Neljubow, giberellin pada tahun 1938 oleh Yabuta dan Sumuki,
sitokinin pada tahun 1955 oleh Miller dan rekan-rekannya, dan berikutnya adalah asam
absisik yang berhasil diisolasi pada tahun 1963 oleh Frederick Addicott (www.planthormones.info). Karena masih merupakan penemuan terbaru, di berbagai text book
Indonesia yang membahas tentang hormon tumbuhan, masih sangat jarang ditemukan
pembahasan tentang brassinolide / brassinosteroid, terkecuali pada jurnal-jurnal ilmiah
internasional dan informasi online melalui internet.
Penemuan brassinolide ini sebetulnya tidak disengaja, ketika pada tahun 1970 Mitchel
dan rekan-rekannya menemukan perangsang pertumbuhan pada ekstrak minyak yang
dihasilkan di serbuk sari, yang pada awalnya diperkirakan sebagai giberellin, karena
mirip dengan sifat promotif giberellin pada tumbuhan. Keberhasilan Grove dan rekanrekannya pada tahun 1979, mengisolasi senyawa yang terkandung di dalam minyak inilah
yang selanjutnya mengantar kepada studi lebih lanjut mengenai brassinolide (termasuk
jalur biosintesis, respon dan signaling-nya). Sampai akhirnya juga diketahui adanya
kemiripan struktur dengan steroid pada hewan dan cendawan.
Lalu apa fungsi brassinolide itu sendiri ?
Seperti disampaikan sebelumnya, bahwa brassinolide memiliki respon yang mirip dengan
giberellin. Pada suatu kasus misalnya seorang mahasiswa pertanian melakukan penelitian
tentang respon giberellin pada sebuah tanaman kerdil abnormal, mereka akan bingung
ketika tidak terdapat respon tanaman terhadap aplikasi giberelin, selanjutnya mereka
menjadi tambah kebingungan ketika berhasil mengisolasi gen yang terkait dengan fungsi
giberelin ternyata tidak terdapat perbedaan sekuens dibandingkan dengan tanaman
normalnya. Bisa jadi sifat kerdil abnormal tersebut disebabkan karena rendahnya
kandungan brassinolide dalam sel atau penyimpangan gen terkait dengan fungsi
brassinolide.
Secara rinci beberapa fungsi brassinolide adalah sebagai berikut :










meningkatkan laju perpanjangan sel tumbuhan
menghambat penuaan daun (senescence)
mengakibatkan lengkuk pada daun rumput-rumputan
menghambat proses gugurnya daun
menghambat pertumbuhan akar tumbuhan
meningkatkan resistensi pucuk tumbuhan kepada stress lingkungan
menstimulasi perpanjangan sel di pucuk tumbuhan
merangsang pertumbuhan pucuk tumbuhan
merangsang diferensiasi xylem tumbuhan
menghambat pertumbuhan pucuk pada saat kahat udara dan endogenus
karbohidrat.
Manfaat-manfaat semacam itu cukup baik untuk dipelajari lebih lanjut pada tingkat
ristek, akan tetapi untuk aplikasi secara massal di lapangan rasanya belum
memungkinkan, karena harga brassinolide dan kelompok brassinosteroid lainnya masih
cukup mahal.