Presentasi sedang didownload. Silahkan tunggu

Presentasi sedang didownload. Silahkan tunggu

BIOKIMIA ADAPTASI TUMBUHAN. NURUL ISTIQOMAH (12/337966/PBI/1051) YUANITA RACHMAWATI (12/340371/PBI/1091)

Presentasi serupa


Presentasi berjudul: "BIOKIMIA ADAPTASI TUMBUHAN. NURUL ISTIQOMAH (12/337966/PBI/1051) YUANITA RACHMAWATI (12/340371/PBI/1091)"— Transcript presentasi:

1 BIOKIMIA ADAPTASI TUMBUHAN

2 NURUL ISTIQOMAH (12/337966/PBI/1051) YUANITA RACHMAWATI (12/340371/PBI/1091)

3

4 CALCIUM SEBAGAI 2 ND MESSENGER Second messenger yang pertama kali disampaikan Sutherland  suatu rangsang atau impuls adalah messenger pertama, sedangkan messenger kedua adalah cyclic AMP termasuk ion kalsium dan cyclic nucleotide lain.

5 MEKANISME SINYAL KALSIUM Calcium-Permeabel Ion Channel Ca 2+ / H + Antiporter Ca 2+ -ATPases

6 MEKANISME SINYAL KALSIUM 1.Calcium-Permeabel Ion Channel Kanal ion merupakan protein membran yang terdapat pada lapisan lipid membran sel, tersusun dari beberapa sub-unit protein membentuk suatu pori-pori Fungsinya: Transport ion, Pengaturan potensial listrik melintasi membran sel, Signaling sel (Kanal Ca++)

7 MEKANISME SINYAL KALSIUM 1.Calcium-Permeabel Ion Channel

8 MEKANISME SINYAL KALSIUM 1.Calcium-Permeabel Ion Channel

9 MEKANISME SINYAL KALSIUM 1.Calcium-Permeabel Ion Channel

10 MEKANISME SINYAL KALSIUM 2. Ca 2+ / H + Antiporter

11 MEKANISME SINYAL KALSIUM 3. Ca 2+ -ATPases

12

13

14 SINYAL CALCIUM PADA TUMBUHAN RESISTEN STRES ABIOTIK Resistensi Kekeringan Resistensi Cold (Dingin) Resistensi Salinitas

15 DROUGHT RESISTANCE PLANT Sinyal transduksi terinduksi ABA → Aktivasi elemen sinyal kalsium → Perubahan konsentrasi Ca 2+ sitosolik ([Ca 2+] cyt) → Sinyal Transduksi Ca 2+ → Perubahan celah stomata → Perubahan Aliran Transpirasi→ Perubahan Laju Transpirasi → Perubahan Efisiensi Transpirasi → Perubahan WUE tanaman.

16

17

18 Channel Ca 2+ memainkan peranan penting dalam pertumbuhan rambut akar dan aklimatisasi suhu rendah pd tanaman chilling-resistance. Hal tersebut berkaitan dengan fungsi Ca2 + -ATPase dibawah suhu 2 0 C yang merupakan faktor kunci dlm perkembangan ketahanan dingin pada gandum salju (winter wheat).

19 Pada wheat (gandum) adanya kemampuan ketahanan pd kondisi cekaman dingin karena peranan dari agent cold-resistant yg berupa CR-4, dalam menjaga stabilitas membran plasma Ca 2+ ATPase. Pada alfalfa, aksi dari Ca 2+ influx berperan sbg sinyal transduksi thd aktivasi gen pada suhu rendah. - Penambahan Chelator Ca 2+ yang mencegah aklimasi dingin dan ekspresi dari gen cold- regulated. - Penambahan Ca 2+ ionophore menginduksi ekspresi gen cold acclimation-specific pada suhu 25 0 C. Pada tanaman mutan Arabidopsis menunjukkan bahwa reduksi tonoplas pd aktivitas antiport Ca 2+ /H + (CAX1), karena munculnya CAX1 dalam perkembangan thdp respon aklimasi dingin.

20 ALFALFA IN COLD STRESS

21 Cekaman garam diinduksi oleh pengaruh signal Ca 2+ yang dpt digambarkan pd homeostasis Na dan toleranci thdp garam. Aktivasi CaM diperlukan dalam promosi kalsium thdp adanya akumulasi prolin pd kalus fig yg dapat mengurangi inhibisi pertumbuhan kalus fig pd kondisi stress garam. Pada akar Barley aktivasi pd tonoplas H + -ATPase dan regulasi Na + dan K + meningkatkan stress NaCl yg mungkin berhubungan pd sistem Ca 2+ - CaM, yg juga dapat meregulasi konsentrasi Ca 2+ pd sitosol. Pada Arabidopsis kerja signal Ca 2+ berhubungan dgn aktivasi SOS (Salt Overly Sensitive) yg merupkan jalur transduksi sinyal yg meregulasi homeostasis Na + dan K + sellular

22 Garam menginduksi [Ca 2+ ]cyt transit pd tanaman yang dikontrol oleh ECA dan ACA Ca 2+ -ATPase dan transporter CAX1 dan 2. Kedua tipe transpoter tersebut diperlukan tanaman dalam merespon stress garam serta meregulasi sellular dan intersellular kerja signal Ca 2+, serta meningkatkan resistensi atau toleransi.

23

24 ARABIDOPSIS IN SALT STRESS

25 Kalsium memainkan peranan vital pada proses kehidupan dengan aksinya sebagai 2 nd messenger untuk meregulasi pertumbuhan dan perkembangan tanaman seperti tanggapan terhadap respon dan adaptasi pada stress lingkungan. Signal kalsium yang mengkode elemen dan resistensi stress abiotik pada tanaman, merupakan kerja aksi elemen yang berkerja secara bersama-sama dalam mengontrol sellular dan interselluler konsentrasi Ca2+ yang dapat meningkatkan resitensi dan toleransi tanaman terhadap stress kekeringan, dingin dan garam. Elemen penting untuk meningkatkan toleransi dan resistensi tanaman terhadap variasi stress adalah peran Ca2+ pada proses respon tanaman terhadap stress dan memainkan peranan penting dalam menjaga keseimbangan ion pada kondisi stress sellular dan subsellular. Kalsium memainkan peranan vital pada proses kehidupan dengan aksinya sebagai 2 nd messenger untuk meregulasi pertumbuhan dan perkembangan tanaman seperti tanggapan terhadap respon dan adaptasi pada stress lingkungan. Signal kalsium yang mengkode elemen dan resistensi stress abiotik pada tanaman, merupakan kerja aksi elemen yang berkerja secara bersama-sama dalam mengontrol sellular dan interselluler konsentrasi Ca2+ yang dapat meningkatkan resitensi dan toleransi tanaman terhadap stress kekeringan, dingin dan garam. Elemen penting untuk meningkatkan toleransi dan resistensi tanaman terhadap variasi stress adalah peran Ca2+ pada proses respon tanaman terhadap stress dan memainkan peranan penting dalam menjaga keseimbangan ion pada kondisi stress sellular dan subsellular.

26 1.Priyambodo (1039) Apa WUE itu? Dan bagaimana WUE, jalur kalsium berhubungan dengan tumbuhan tercekam? Jawaban: WUE adalah efisiensi penggunaan air oleh tanaman. Terdiri dari 2 jenis, yaitu Photosynthetic (intrinsic/instantaneous) WUE dan Integrated WUE. WUE berkaitan dengan produktivitas lahan pertanian dan mengacu pada perbandingan antara kadar air yang diberikan pada tanaman dengan laju evaporasi tanah dan transpirasi tumbuhan pada biomasa yang dihasilkan. 1.Priyambodo (1039) Apa WUE itu? Dan bagaimana WUE, jalur kalsium berhubungan dengan tumbuhan tercekam? Jawaban: WUE adalah efisiensi penggunaan air oleh tanaman. Terdiri dari 2 jenis, yaitu Photosynthetic (intrinsic/instantaneous) WUE dan Integrated WUE. WUE berkaitan dengan produktivitas lahan pertanian dan mengacu pada perbandingan antara kadar air yang diberikan pada tanaman dengan laju evaporasi tanah dan transpirasi tumbuhan pada biomasa yang dihasilkan.

27 1.Cont’d Apa WUE itu? Dan bagaimana WUE, jalur kalsium berhubungan dengan tumbuhan tercekam? Jawaban: Cekaman  Peningkatan ABA → mengaktivasi sinyal kalsium → Perubahan konsentrasi Ca 2+ sitosolik [Ca 2+] cy] → Sinyal Transduksi Ca 2+ → Perubahan celah stomata → Perubahan Aliran Transpirasi→ Perubahan Laju Transpirasi → Perubahan Efisiensi Transpirasi → Perubahan WUE tanaman. Tergantung pada masing-masing tumbuhan. Apabila sel dan jaringan tumbuhan memiliki kapabilitas penyimpanan defisit air seperti pada tumbuhan xerofit (ex.kaktus) maka kondisi kering tidak akan terlalu mempengaruhi WUE. Efisiensi penggunaan air pada tanaman bervariasi, bisa meningkat atau menurun pada jenis tanaman berbeda. Hal ini disebabkan metabolisme tanaman, kompartemen sel dan jaringan yang dimiliki oleh tanaman, juga berbeda. 1.Cont’d Apa WUE itu? Dan bagaimana WUE, jalur kalsium berhubungan dengan tumbuhan tercekam? Jawaban: Cekaman  Peningkatan ABA → mengaktivasi sinyal kalsium → Perubahan konsentrasi Ca 2+ sitosolik [Ca 2+] cy] → Sinyal Transduksi Ca 2+ → Perubahan celah stomata → Perubahan Aliran Transpirasi→ Perubahan Laju Transpirasi → Perubahan Efisiensi Transpirasi → Perubahan WUE tanaman. Tergantung pada masing-masing tumbuhan. Apabila sel dan jaringan tumbuhan memiliki kapabilitas penyimpanan defisit air seperti pada tumbuhan xerofit (ex.kaktus) maka kondisi kering tidak akan terlalu mempengaruhi WUE. Efisiensi penggunaan air pada tanaman bervariasi, bisa meningkat atau menurun pada jenis tanaman berbeda. Hal ini disebabkan metabolisme tanaman, kompartemen sel dan jaringan yang dimiliki oleh tanaman, juga berbeda.

28 2.Noor Nailis Sa’adah (1078) Kadar Ca 2+ di dalam sel dipertahankan selalu normal. Bagaimana mekanisme jalur kalsium apabila kondisi kalsium di luar tumbuhan berlebihan. Jawaban: Memang benar, Tumbuhan akan mempertahankan kadar kalsium di dalam selnya normal (tetap seimbang). Namun di dalam sel itu sendiri pada kondisi tercekam, kalsium dalam organel akan ditranspor melalui 3 macam mekanisme transpor (yang dijelaskan sebelumnya) ke sitosolik untuk meningkatkan kadar kalsium sitosol (Ca 2+ cyt). Caldmodulin yang merupakan pasangan kalsium berada pada sitosol yang apabila berpasangan maka akan membentuk kompleks Ca- CAM. Kompleks ini akan mentrigger transcription factor untuk menginisiasi sintesis protein yang dibutuhkan selama kondisi tercekam. 2.Noor Nailis Sa’adah (1078) Kadar Ca 2+ di dalam sel dipertahankan selalu normal. Bagaimana mekanisme jalur kalsium apabila kondisi kalsium di luar tumbuhan berlebihan. Jawaban: Memang benar, Tumbuhan akan mempertahankan kadar kalsium di dalam selnya normal (tetap seimbang). Namun di dalam sel itu sendiri pada kondisi tercekam, kalsium dalam organel akan ditranspor melalui 3 macam mekanisme transpor (yang dijelaskan sebelumnya) ke sitosolik untuk meningkatkan kadar kalsium sitosol (Ca 2+ cyt). Caldmodulin yang merupakan pasangan kalsium berada pada sitosol yang apabila berpasangan maka akan membentuk kompleks Ca- CAM. Kompleks ini akan mentrigger transcription factor untuk menginisiasi sintesis protein yang dibutuhkan selama kondisi tercekam.

29 2.Cont’d Kadar Ca2+ di dalam sel dipertahankan normal. Bagaimana mekanisme jalur kalsium apabila kondisi kalsium di luar tumbuhan berlebihan. Jawaban: Kadar kalsium yang tinggi pada tanaman akan mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan tanaman. Dijelaskan pada Sutara, 1996 bahwa pada Eichornia crassipes dan Pistia stratiotes kadar kalsium yang berlebih akan menyebabkan dinding sel menebal, ruang antar sel menyempit, ukuran sel mengecil, tanaman lebih pendek dari normalnya. Jika dalam mekanisme metabolisme primer terganggu seperti hal diatas, maka mekanisme jalur kalsium dalam sel juga akan mengalami gangguan. 2.Cont’d Kadar Ca2+ di dalam sel dipertahankan normal. Bagaimana mekanisme jalur kalsium apabila kondisi kalsium di luar tumbuhan berlebihan. Jawaban: Kadar kalsium yang tinggi pada tanaman akan mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan tanaman. Dijelaskan pada Sutara, 1996 bahwa pada Eichornia crassipes dan Pistia stratiotes kadar kalsium yang berlebih akan menyebabkan dinding sel menebal, ruang antar sel menyempit, ukuran sel mengecil, tanaman lebih pendek dari normalnya. Jika dalam mekanisme metabolisme primer terganggu seperti hal diatas, maka mekanisme jalur kalsium dalam sel juga akan mengalami gangguan.

30


Download ppt "BIOKIMIA ADAPTASI TUMBUHAN. NURUL ISTIQOMAH (12/337966/PBI/1051) YUANITA RACHMAWATI (12/340371/PBI/1091)"

Presentasi serupa


Iklan oleh Google