Merupakan respon terhadap rangsang dari luar Berdasar timbulnya gerak : Akibat pertumbuhan Plastis Ir-reversibel Gerak tumbuh Akibat perubahan turgor Elastis reversibel Gerak turgor

Berdasar orientasi gerak Merupakan gerak tumbuh Arah gerak ditentukan oleh arah rangsang Positif atau negatif Gerak tropi Merupakan gerak tumbuh atau turgor Arah gerak tidak ditentukan arah rangsang Gerak nasti Merupakan gerak pindah tempat Arah ditentukan oleh arah datangnya rangsang Gerak taksis

GERAK TROPISME GEOTROPISME FOTOTROPISME THIGMOTROPISME HIDROTROPISME NASTI EPINASTI DAN HIPONASTI TERMONASTI NIKTINASTI SEISMONASTI GERAK PERANGKAP TAKSIS

TROPISME Respon tumbuhan yang mengakibatkan organ tumbuhan tumbuh menuju atau menjauhi arah datangnya rangsangan fisik yang berasal dari lingkungan pada umumnya memiliki satu fungsi yaitu membantu tumbuhan beradaptasi dengan lingkungannya.

Fototropisme Rangsang berupa cahaya Umumnya positif merupakan adaptasi tumbuhan untukmengarahkan tajuknya ke arah sinar matahari yang sangat penting untuk berlangsungnya proses fotosintesis

Simpulan 1) ujung tajuk mengandung semacam protein pigmen yang mampu mendeteksi cahaya matahari, 2) respon pertumbuhan yang menyebabkan bibit tumbuh membengkok ke arah datangnya cahaya matahari terdapat pada bagian bawah ujung tajuk. 3) signal fototropisme berupa senyawa kimia yang mobil (ditransportasikan).

pertumbuhan melengkung tajuk ke arah datang sinar matahari disebabkan karena tingginya konsentrasi senyawa kimia perangsang pertumbuhan pada bagian tajuk yang tidak terkena cahaya matahari. Senyawa kimia tersebut disebut auksin yang berasal dari bahasa Yunani, auxein yang berarti “ dapat meningkatkan”.

Asumsi auksin dalam fototropisme 1.Auksin mengalami destruksi oleh cahaya 2.Auksin meningkat pada bagian yang gelap 3.Auksin diangkut secara lateral dari bagian yang terang ke bagian yang gelap

GEOTROPISME / GRAVITROPISME Geotropisme positif Geotropisme negatif diageotropismeplatiotropisme Organ reseptor rangsang : 1. tudung akar (menghasilkan ABA) 2. pucuk batang Gravitasi diterima oleh sel reseptor : 1.terjadi perbedaan tekanan pada sel akibat distribusi partikel berat dan ringan yang tidak merata partikel yang berat disebut statolit (inti sel, diktiosom, amiloplas, mitokhondria) 2. terjadi tekanan akibat fluktuasi kandungan air sel

Mekanisme geotropi positif dan negatif Pada batang dalam posisi horisontal terjadi perbedaan distribusi auksin : di sisi bawah lebih banyak, kecepatan pembentangan sel sisi bawah lebih tinggi, sisi bawah lebih panjang, membengkok ke atas Pada akar dengan posisi horisontal: akumulasi ABA di sisi bawah lebih banyak, pembentangan sel sisi bawah terhambat / lebih rendah, sisi bawah lebih pendek, membengkok ke bawah

Gravitropism

Auxin and Gravitropism Auxin is responsible for gravitropism – inhibits cell elongation in roots – stimulates cell elongation in shoots In stems Slide 13 of 15

Auxins function best at very low concentrations.

Tigmotropisme Kebanyakan tumbuhan memanjat memiliki sulur yang dapat membelit dan melekat (grasping) apabila menyentuh objek yang keras Rangsang berupa sentuhan, khususnya terhadap benda berpermukaan kasar Merupakan gerak tumbuh sekaligus gerak turgor

Sentuhan merangsang sel-sel tumbuh dengan kecepatan berbeda. Pertumbuhan sel-sel pada daerah kontak lebih lambat daripada sel-sel pada bagian lainnya, sehingga memungkinkan sulur dapat tumbuh melilit. memungkinkan tumbuhan memanjat menggunakan objek lain sebagai penyangga pada waktu tumbuh ke arah matahari.

GERAK NASTI Gerak membuka-menutupnya stoma akibat perubahan tekanan turgor

Touch reponse in the venus flytrap (Dionaea muscipula)

Seismonasti 0,1 detik setelah rangsangan memberi respon kecepatan penyebaran rangsang 40 – 50 cm/detik Reseptor : pulvinus 1. pulvinus pada petiololus bagian atas mengkerut 2. pulvinus pada petiolus : bagian bawah mengkerut

Mekanisme gerak seismonasti

Pulvini Mimosa pudica vascular tissue surounded By a cortex which consists largely of thin-walled Parenchyma cells

Nastic movements Pulvini are located in three areas —at the base of each leaflet, at the base of each cluster of leaflets, and at the base of each leaf; Only changes in the pulvini at the base of leaflets are shown

Turgor Movements seen in plants -Scientific Definition: “Turgor movements are brought about by osmotically driven changes in the volume of special cells, or of cells in special regions.” -Movement of lever arm -Control mechanisms -Potassium and Chlorine ion uptake -Potassium and Chlorine ion efflux -Enabling plants to move based on stimulus

Niktinasti Auksin ke bagian bawah petiolus, diikuti ion K+ Potensial air turun, air masuk di bagian bawah petiolus, sel membentang menjadi lebih panjang, sehingga daun akan bangun Pada sore hari auksin berkurang sehingga terjadi mekanisme sebaliknya

Irama biologi / osilasi Peristiwa yang secara teratur berirama terjadi pada tumbuhan pada siklus waktu tertentu Ditentukan oleh faktor endogen, karena dalam lingkungan artifisial yang fluktuasi suhu & cahaya dihilangkan, irama tersebut tetap berlangsung Irama / ritme sirkadian : irama osilasi tidak tepat 24 jam

Fotoperiodisme panjang hari (photoperiod) yaitu perbandingan relatif antara panjang waktu siang dengan malam. TumbLDP Penyinaran ≥ panjang hari kritis SDP Penyinaran ≤ panjang hari kritis NDP Tidak dipengaruhi panjang hari

Yang menentukan adalah panjang hari kritis yang mempengaruhi pembungaan dan respon fotoperiod lainnya bukanlah panjang waktu terangnya tetapi yang berpengaruh adalah panjang periode gelapnya (malamnya). Jadi : short-day plants = long-night plants, long-day plants = short-night plants. Misalnya panjang hari kritis : 10 jam 1)

SDP hanya berbunga bila panjang hari sama atau kurang dari 10 jam atau panjang malam sama atau lebih dari 14 jam

LDP hanya dapat berbunga bila panjang hari sama atau lebih dari 10 jam, atau panjang malam sama atau kurang dari 14 jam

Periode malam harus terus menerus Gangguan cahaya pada periode malam menghilangkan pengaruh periode tersebut LDPSDP B B TB B B

1) SDP pada umumnya berbunga pada akhir musim panas, musim gugur atau musim salju ketika periode terangnya (siang harinya) pendek. Contoh : krisan dan poinsettia. 2) LDP biasanya berbunga pada akhir musim semi atau awal musim panas ketika periode terangnya panjang. Contoh : selada (lettuce), iris, dan kebanyakan tumbuhan Poaceae 3) Tumbuhan netral : berbunga tanpa terpengaruh panjang hari Petani bunga memanfaatkan pengetahuan ini untuk menghasilkan bunga di luar musimnya. Tanaman krisan yang merupakan SDP biasanya berbunga pada musim gugur tetapi pembentukan bunganya dapat ditunda sampai musim semi dengan cara membagi periode gelap yang panjang menjadi dua periode gelap yang pendek dengan memberikan kilatan cahaya sejenak.

Induksi perkembangan bunga Frekuensi induksi fotoperiodisme bergantung pada spesies, 1x atau lebih Jika lebih dari 1x, harus berturut-turut

Tahap respon perbungaan 1. Menerima stimulus fotoperiodisme oleh reseptor (DAUN) 2. Pembentukan GA + antesin > FLORIGEN yang akan mengubah arah metabolisme ke pembungaan 3. Transportasi metabolit pembungaan ke titik tumbuh bunga 4. Respon pada titik tumbuh bunga membentuk kuncup

FITOKROM Fitokrom adalah sejenis glikoprotein dengan BM yang memiliki komponen yang dapat menyerap cahaya atau fotoreseptor. Ada 2 bentuk : 1. PR : menyerap cahaya merah 2. PFR : menyerap cahaya merah jauh

Phytochromes Germination and flowering occurs in response to red and far-red light –effects of both lights are reversible –P r and P fr are isomers (alternate forms) –red light (660 nm) activates P r to become P fr –far-red light (730 nm) activates P fr to become P r Slide 6 of 15

Flowering P fr – inhibits flowering in short day plants – promotes flowering in long day plants Sunlight consists of quite a bit of red light, not much far red light During the day, which form of phytochrome is in? P fr Slide 7 of 15

Flowering At sunset, most of the phytochrome is in the P fr form During the night, P fr gets converted back into P r or breaks down Whether a plant flowers or not depends on the amount of P fr left (which relates to the amount of night) Slide 8 of 15

Phytochromes exist in two photoreversible states –With conversion of P r to P fr triggering many developmental responses Figure Synthesis Far-red light Red light Slow conversion in darkness (some plants) Responses: seed germination, control of flowering, etc. Enzymatic destruction P fr PrPr

BENTUK KONVERSI FITOKROM PFR berikatan dengan senyawa yang tidak aktif, dan mengakibatkan aktivitas biologi

VERNALISASI Induksi pendinginan untuk pembungaan Umumnya pada tumbuhan LDP yang hidup di daerah 4 musim Kebutuhan vernalisasi dapat diganti dengan SD, tetapi untuk berbunga tetap perlukan LD Organ penerima rangsang : pucuk batang, akar, embrio, biji Senyawa yang berperan : vernalin, yang dapat digantikan oleh GA Merupakan proses aerob

Mekanisme vernalisasi LDP vernalin GA antesin pembungaan Vernalisasi LD Pada SDP tidak ada antesin, jadi pengaruh vernalisasi ?

Figure To test whether there is a flowering hormone, researchers conducted an experiment in which a plant that had been induced to flower by photoperiod was grafted to a plant that had not been induced. EXPERIMENT RESULTS CONCLUSION Both plants flowered, indicating the transmission of a flower-inducing substance. In some cases, the transmission worked even if one was a short-day plant and the other was a long-day plant. Plant subjected to photoperiod that induces flowering Plant subjected to photoperiod that does not induce flowering Graft Time (several weeks)

Flowering Hormone? There also appears to be a flowering hormone called florigen – not fully understood yet Slide 9 of 15

DORMANSI Kondisi metabolisme / pertumbuhan yang untuk sementara waktu berhenti, akibat kondisi lingkungan atau faktor endogen Merupakan mekanisme untuk mempertahankan diri dari kekeringan, suhu beku, dll Gejala : perontokan daun, matinya organ di atas tanah

Faktor-faktor dormansi 1.Faktor lingkungan (SD, pendinginan, kekeringan, kekurangan oksigen) 2.Faktor endogen : ABA (= dormin / absisin) jika berinteraksi dengan GA atau sitokinin, efek ABA pada umumnya akan hilang 3.Interaksi lingkungan & endogen peningkatan inhibitor yang dibentuk pada SD mengungguli pengaruh ZPT yang dibentuk pada LD

Menghilangkan dormansi 1.Pendinginan (stratifikasi pada biji) ABA akan turun pada proses pendinginan, kemudian sitokinin dan GA naik 2. Perlakuan mekanis (skarifikasi) 3. Pemanasan 4. Pemberian GA

Senesensi Pada tahap sel : Vakuola bertindak sebagai lisosom : enzim hidrolitik dilepas ke sitoplasma Penyusutan struktur kloroplas dan mitokhondria Pengurangan DNA, RNA, protein, bahan organik dan an-organik Peningkatnya respirasi

Pada tahap morfologi : absisi daun Terbentuk daerah absisi pada pangkal tangkai daun Pektinase dan selulase melarutkan lamela tengah dinding sel melintang pada daerah absisi Terbentuk tilosa yang menyumbat pembuluh angkut Helaian daun terhenti metabolismenya