MAKALAH FISIOLOGI
TUMBUHAN
“NUTRISI MINERAL DAN
FUNGSI MINERAL”
Dosen
Pengampu:
Eko
Budi Minarno, M.Pd
Suyono,
M.Si
Nur
Azizah, M.Sc
Shinta, M.Si
Disusun
Oleh:
Dian Eka Pratiwi (13620046)
Anis Nur Laily (13620047)
JURUSAN BIOLOGI
FAKULTAS SAINS DAN
TEKNOLOGI
UNIVERSITAS ISLAM
NEGERI MAULANA MALIK IBRAHIM
MALANG
2015
KATA PENGANTAR
Puji syukur kami haturkan kepada Allah SWT,
karena atas ridho-Nya lah makalah yang berjudul “Nutrisi Mineral dan fungsi
Mineral” ini dapat diselesaikan. Shalawat dan salam semoga tetap tercurahkan
kepada Rasulullah Muhammad SAW. Serta para pihak yang telah membantu penyusunan
makalah ini. Adapun tujuan dalam penyusunan makalah ini agar dapat menjadi
rujukan untuk mempelajari tentang Nutrisi Mineral dan fungsi Mineral.
Dalam penulisan makalah ini penulis mencoba semaksimal mungkin dalam
penyusunannya. Namun tidak ada gading yang tak retak, begitupun dengan makalah
ini. Oleh sebab itu penulis sangat mengharapkan kritik dan saran dari pembaca
guna memperbaiki makalah sederhana ini. Semoga makalah ini dapat menambah ilmu
pengetahuan, wawasan mengenai materi Nutrisi Mineral dan fungsi Mineral.
Malang, September 2015
DAFTAR ISI
Halaman Judul……………………………………………………………………..i
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Suatu ciri khas dari
mahluk hidup adalah kemampuan atau kapabilitas sel-sel untuk mengambil zat-zat
makanan dari komponen sel itu sendiri sebagai sumber energi. Suplai dan
absorpsi dari senyawa-senyawa kimia yang diperlukan untuk proses pertumbuhan
dan metabolisme disebut nutrisi. Dan senyawa kimia yang diperlukan oleh
organisme disebut nutrien (unsur hara). Mekanisme bagaimana unsur hara
dikonversi menjadi material selular atau digunakan sebagai sumber energi
dikenal dengan proses metabolisme.
Sebagaimana
manusia, untuk kelangsungan hidupnya, tanaman juga memerlukan nutrisi. Nutrisi
yang dibutuhkan tanaman/tumbuhan dapat dilacak antara lain dengan komposisi
kimia penyusun suatu tanaman/tumbuhan tersebut, karena selain sebagian besar
masa organic suatu tumbuhan berasal dari CO2 udara , juga
tergantung pada kekurangan nutrien tanah dalam bentuk air dan mineral. Nutrien
tersebut dinamakan elemen esensial.
Elemen esensial adalah
elemen yang harus ada agar siklus hidup yang normal dari organisme bisa
terjadi dan fungsinya tidak bisa diganti oleh senyawa kimia lainnya. Tambahan
pula unsur-unsur itu harus mencakup nutrisi sebagai bahan pokok untuk proses
metabolisme yang diperlukan dalam aktivitas enzim. Oleh karena itu pada makalah
ini kami mencoba membahas tentang nutrisi yang diperlukan tumbuhan dan
fungsinya.
1.2 Tujuan
Tujuan
dari penulisan makalah ini adalah sebagai berikut:
1.
Untuk mengetahui definisi dari nutrisi
2.
Untuk mengetahui fungsi dan penggolongan nutrisi
pada tumbuhan
3.
Untuk mengetahui akibat dari kekurangan unsr atau
nutrient esensial pada tumbuhan
BAB II
PEMBAHASAN
2.1 Definisi Nutrisi
Nutrisi adalah zat-zat gizi atau zat lain yang berhubungan dengan
kesehatan dan penyakit, termasuk keseluruhan proses pemasukan dan pengolahan
zat makanan oleh tubuh tumbuhan yang bertujuan menghasilkan energi yang
nantinya akan digunakan untuk aktivitas tubuh serta mengeluarkan zat sisanya
(hasil metabolisme). Nutrisi dapat dikatakan sebagai ilmu tentang makanan,
zat-zat gizi dan zat lain yang terkandung, aksi, reaksi, dan keseimbangan yang
berhubungan dengan kesehatan dan penyakit.
Tumbuhan
memerlukan kombinasi yang tepat dari berbagai nutrisi untuk tumbuh, berkembang,
dan bereproduksi. Ketika tumbuhan mengalami malnutrisi, tumbuhan menunjukkan
gejala-gejala tidak sehat. Nutrisi yang terlalu sedikit atau yang terlalu
banyak dapat menimbulkan masalah.
2.2 Fungsi dan Penggolongan Nutrisi
1. Nutrien Mineral
Nutrien mineral yaitu unsur kimia esensial yang
diabsorpsi dari dalam tanah dalam bentuk ion anorganik. Nutrien mineral dari
tanah hanya memberikan sumbangan yang kecil untuk keseluruhan massa dari
tumbuhan tersebut,80-85% dari tumbuhan herbacious (yang mengandung sedikit
lignin) terdiri dari air yang diakumulasi di dalam vakuola sentral selnya.
Air yang diabsorbsi:
·
10%
digunakan tumbuhan, dengan fungsi
ü Untuk pelarut
ü Perpanjangan sel
ü Menjaga suhu tanaman
ü Membantu proses metabolisme
ü Menyangga turgiditas sel.
·
90%
hilang melalui transpirasi
ü 90% melalui stomata
ü 10% melalui kutikula,dan lain
sebagainya.
Kadar air tumbuhan dapat diukur dengan
mengurangkan berat materi tumbuhan sebelum dan sesudah dikeringkan, sampai
mencapai berat konstan. Komposisi Kimia Berat Kering Tumbuhan:
95% berupa bahan
organik, dalam bentuk:
1.
Karbohidrat
(termasuk Sellulosa dari dinding sel)
2.
Senyawa
sulfur, nitrogen dan fosfat
5%
berupa bahan anorganik (50 unsur kimia)
2. Nutrien Esensial
Nutrien essensial adalah unsur yang dibutuhkan
tanaman dengan kriteria apabila tanpa zat hara tersebut tanaman tidak dapat
memenuhi siklus hidupnya dan zat hara tersebut tidak dapat digantikan oleh zat
hara lainnya. Selain itu, unsur yang bersangkutan terlibat langsung dalam
proses metabolism dimana zat hara tersebut harus berlaku untuk semua tumbuhan.
a.
Makro Nutrien
Makronutrien adalah elemen-elemen yang dibutuhkan
tumbuhan dalam jumlah banyak. Makro nutrien dibagi menjadi 2, yaitu:
i.
Makro
Nutrien Mayor: merupakan bahan baku utama pembentuk senyawa organic, yang
meliputi C, O, H, N, S dan P
·
Karbon (C), Oksigen (O), dan Hidrogen (H)
Karbon diperoleh dalam bentuk senyawa CO2 dari atmosfir dan bisa
juga dari senyawa HC3 dalam larutan tanah. Senyawa ini
diasimilasikan oleh karboksilase membentuk gugusan karboksilase baru. Proses
asimilisasi C secara simultan juga diikuti oleh proses asimilasi O, jadi tidak
hanya C sendiri tetapi juga CO2 atau HCO3.
Hidrogen diambil dari
air pada larutan tanah atau di bawah kondisi atmosfir yang humid. Dalam proses
fotosintetis H2O direduksi menjadi H (fotolisis). Proses tansfer ini
melalui beberapa proses dan menggunakan senyawa organik yang menghasilkan
reduksi nikotinamida adenin dinukleotida (NAD +) yang kemudian
direduksi menjadi senyawa NADPH. Fungsi utamadariketiga unsur diatas adalah
sebagai bahan
dasar untuk fotosintesis.
·
Nitrogen (N)
Sebagai
unsur kimia dan komponen utama yang penting dalam tanaman, protoplasma sel
mempunyai kandungan nitrogen yang tinggi, dan juga merupakan unsur pokok
protein, asam amino, almida dan alkolida. Klorophil juga mempunyai unsur
nitrogen, jika dalam keadaan dibawah optimal ada kecendrungan nitrogen akan
ditransfer ke jaringan yang lebih muda, yang secara fisiologis merupakan daerah
aktif titik tumbuh.
·
Sulfur (S)
Sulfur
sangat penting dalam pembentukan minyak pada tanaman, seperti halnya sulfur dan
nitrogen, adalah pembentuk asam amino. Penyususn
senyawa-senyawa penting dan juga bekerja sebagai ion biasa. Sebagai ester
R-SO3H, asam amino (cystein, methionin, dan cystin) merupakan 50% senyawa S
tanaman dan bersama-sama dengan protein lain menyusun enzim, senyawa sekunder
(Minyak etheris, vitamin b1, penicilin, senyawa organis CaSO4).
·
Fosfor (P)
Fosfor
adalah komponen asam nukleat, yang berfungsi untuk mengatur proses
perkembangan, defisiensi unsur ini akan menghambat pertumbuhan, dan juga
mempengaruhi pertumbuhan akar. Fosfor juga merupakan komponen berbagai system
fisiologis yang berhubungan dengan nutrisi dan respirasi dan juga mempengaruhi
pemasakan buah, dan elemen ini dibutuhkan dalam jumlah yang cukup untuk
efisiensi penggunaan nitrogen.
Fosfor
mempunyai peranan penting dalam pemecahan karbohidrat dan makanan lainnya yang
dihasilkan akibat proses fotosintesis dalam tanaman. Kekurangan fosfor akan
menghambat fotosistesis dan membatasi kemampuan tanaman untuk memproduksi
karbohidrat, peranan fosfor dalam proses pertumbuhan tanaman sebagai berikut :
a.
Stimulasi pertumbuhan awal akar dan perkembangannya
b.
Mempercepat tanaman untuk menghasilkan
c.
Produksi buah dan biji.
ii.
Makro
Nutrient Minor: meliputi K, Ca, dan Mg
·
Kalium (K)
Unsur Kalium berperan sebagai pengatur proses
fisiologi tanaman seperti fotosintetis, akumulasi, translokasi, transportasi
karbohidrat, membuka menutupnya stomata, atau mengatur distribusi air dalam
jaringan dan sel. Kekurangan unsur ini menyebabkan daun seperti terbakardan
akhirnya gugur
·
Kalsium (Ca)
Fungsi
utama dari kalsium adalah sebagai komponen dinding sel. Dinding sel ini
mempunyai daerah meristimatik dan ini sangat penting untuk pertumbuhan akar
yang baik, dalam fisiologi sel kalsium cenderung mengatur atau menghambat
aktivitas kalium, dan kalsium dapat juga mempengaruhi penyerapan nitrogen. Fungsi
Kalsium dalam tanaman adalah sebagai berikut:
a.
Meningkatkan
pembentukan awal akar dan pertumbuhan
b.
Meningkatkan
kekuatan tanaman secara umum
c.
Mempengaruhi
jumlah pegambilan bahan makanan pada tanaman
d.
Menetralisasi
produksi racun dalam tanaman.
e.
Meningkatkan
produksi biji dan benih
f.
Meningkatkan
kandungan kalsium makanan.
·
Magnesium (Mg)
Magnesium adalah aktivator yang berperan dalam transportasi
energi beberapa enzim di dalam tanaman. Unsur ini sangat dominan keberadaannya
di daun , terutama untuk ketersediaan klorofil. Jadi kecukupan magnesium
sangat diperlukan untuk memperlancar proses fotosintesis. Unsur itu juga
merupakan komponen inti pembentukan klorofil dan enzim di berbagai proses
sintesis protein.
b.
Mikro Nutrien
Mikro nutrien adalah elemen yang
penting, dan dibutuhkan dalam jumlah sedikit dan kecil untuk menjalankan
fungsinya yang penting dalam tubuh tanaman. Beberapa fungsi mikro nutrien dalam
system enzyme tanaman sebagai elemen pembentuk anion (Boro dan Molibdenum) juga
pembentuk unsure kation (tembaga). Beberapa diantaranya dalam proses oksidasi-reduksi
dalam metabolisme tanaman beberapa diantaranya dibutuhkan dalam memproduksi
klrorophil, Unsur mikro diantaranya adalah Fe, Cl, Cu, Mn, Zn, Mo, B, dan Ni.
·
Besi (Fe)
Klorosis
kerena defisiensi zat besi pada tanaman menunjukan fungsi elemen ini dalam
pembentukan klorophil, walaupun bukan elemen pembentuk yang sebenarnya, zat besi
juga berfungsi sebagai katalis dalam sistem enzym pernapasan dan oksidasi, dan
terlibat dalam reduksi nitrate menjadi amonia. Secara umum pergerakan dan
kelarutan dalam tanaman adalah terbatas, terutama jika jumlah Mangaan dan
Fosfor tinggi, jumlah kalium rendah dan cahaya yang sangat terang.
·
Klor (Cl)
Mengatur pertumbuhan akar dan batang, serta mengatur fotolisis. Sebagai ion
biasa berpengaruh terhadap aktivitas enzim.
·
Tembaga (Cu)
Tembaga
penting sebagai koenzym yang dibutuhkan untuk mengaktifkan beberapa enzym
tanaman, juga terlibat dalam pembentukan klorophil. Penyerapan tembaga
berlawanan dengan penyerapan zat besi. Jumlah tembaga yang terlalu kecil
menyebabkan zat besi terakumulasi dalam tanaman, dan jumlah tembaga yang
terlalu banyak menyebabkan gejala klorosis yang terjadi hampir disetiap
pertumbuhan baru, karena tembaga relatif tidak mobil.
·
Mangan (Mn)
Fungsi
umumnya adalah sebagai katalis untuk berbagai system enzyme. Mangaan bersifat
antagonistic dengan besi, jumlah berlebihan dari salah satu unsur akan
menyebabkan munculnya gejala defisiensi dari unsur lainnya, tetapi interaksi
elemen ini dengan mikronutrien lainnya mungkin menguntungkan.
·
Seng (Zn)
Hampir
mirip dengan Mn dan Mg , sengat berperan dalam aktivator enzim , pembentukan
klorofil dan membantu proses fotosintesis. Kekurangan biasanya terjadi pada
media yang sudah lama digunakan.
·
Molybdenum (Mo)
Molibdenum
penting dalam simbiosis fiksasi nitrogen dalam reduksi nitrogen nitrat menjadi
bentuk amino, oleh sebab itu defisiensi molibdenum dapat menyebabkan defisiensi
nitrogen dalam tanaman.
·
Boron (B)
Boron memiliki kaitan erat dengan proses pembentukan
, pembelahan dan diferensiasi , dan pembagian tugas sel. Hal ini terkait dengan
perannya dalam sintetis RNA , bahan dasar pembentukan sel. Boron diangkut dari
akar ke tajuk tanaman melalui pembuluh xylem. Di dalam tanah boron tersedia
dalam jumlah terbatas dan mudah tercuci. Kekurangan boron paling sering
dijumpai pada adenium. Cirinya mirip daun variegeta.
·
Nikel (Ni)
Diperlukan
untuk enzim urease untuk menguraikan urea dalam membebaskan nitrogen ke dalam
bentuk yang dapat digunakan untuk tanaman. Nikel diperlukan untuk penyerapan
zat besi. Benih perlu nikel untuk berkecambah. Tanaman tumbuh tanpa tambahan
nikel akan berangsur-angsur mencapai tingkat kekurangan saat mereka dewasa dan
mulai pertumbuhan reproduksi.
3.
Nutrien Benefisial
Nutrien benefisial merupakan
unsur yang berguna bagi pertumbuhan tanaman tetapi tidak memenuhi kaidah unsur
hara essensial karena jika unsur ini tidak ada, pertumbuhan tanaman tidak akan
terganggu. Berikut ini adalah contoh nutrien benefisial beserta fungsi atau
perannya:
Unsur
|
Peran
|
Silicon (Si)
|
Tersedia dlm bentuk silicic acid (H4SiO4)
sedikit terlarut, pergerakan dalam tanaman melalui aliran transpirasi di
xylem, berperan penting untuk pertumbuhan, mineral nutrisi, resistensi
terhadap penyakit jamur.
|
Sodium (Na)
|
Pengganti K untuk beberapa tanaman,
seperti bayam dan sugar beet, dalam jumlah kecil meningkatkan tomat, sebuah
unsur dapat berguna dalam konsentrasi yang rendah dan merugikan pada
konsentrasi tinggi.
|
Cobalt (Co)
|
Mempercepat penyerbukan, meningkatkan
kandungan protein Legums, memaksimalkan pembentukan kloroplas dan pigmen,
essensial untuk fiksasi N2 simbiotik oleh Legums.
|
Vanadium (V)
|
Fiksasi N2 bersama Mo, V
dan Mo, berkontribusi pada tahap awal perkecambahan biji.
|
Lithium (Li)
|
Beberapa tanaman memerlukan Li dalam
konsentrasi tinggi, transportasi gula dari daun ke akar pada sugar beet,
meningkatkan kandungan klorofil pada kentang dan lada.
|
Iodine (I)
|
Menstimulasi pertumbuhan tanaman,
sintesis selulose dan proses lignifikasi pada jaringan batang, bersama unsur
Cl toleran terhadap keasaman.
|
Titanium (Ti)
|
Fotosintesis dan fiksasi N2,
meningkatkan kandungan klorofil pada daun tomat.
|
2.3 Defisiensi Nutrien Esensial
Nutrien essensial adalah unsur yang
dibutuhkan tanaman, apabila tanpa zat hara tersebut tanaman tidak dapat
memenuhi siklus hidupnya. Berikut ini adalah contoh tumbuhan yang kekurangan
unsur hara esensial baik makro nutrien maupun mikro nutrien:
Makro
Nutrien
Unsur
|
Peran
|
Akibat kekurang
|
Contoh
|
Nitrogen (N)
|
Komponen
protein, asam nukleat, koenzim, dan klorofil.
|
Pertumbuhan terhambat, daun muda berwarna hijau pucat, dan daun-daun yang
tua berwarna kuning serta gugur (penyakit ini disebut klorosis)
|
|
Fosfor (F)
|
Membentuk senyawa penting, aktivator senyawa-senyawa organis dengan cara
ikatan posfat dan kerja umum ion, komponen asam nukleat, fosfolipid, dan ATP.
|
Daun tua
mula-mula berwarna hijau tua karena relatif banyak klorofil, lalu menjadi
kemerah-merahan, tanaman kerdil, daun getas (mudah patah) dan lekas mati.
Pada seluruh daun tua tajuk berwarna hijau gelap, sering terbentuk warna
merah atau ungu.
|
|
Kalium (K)
|
Mengaktifkan enzim, mengatur keseimbangan kelarutan air, dan mempengaruhi
osmosis.
|
Kekurangan
K terlihat dari daun paling bawah yang kering atau ada bercak hangusBunga
mudah rontok dan gugur. Tepi daun ‘hangus’, daun menggulung ke bawah, dan
rentan terhadap serangan penyakit.
|
|
Magnesium (Mg)
|
Penyusun senyawa-senyawa penting misalnya klorofil, phytin, pektin,
Mg-oksalat.
|
Daun tua
mengalami klorosis diantara tulang-tulang daunnya berupa garis-garis pada
monoktil dan bercak-bercak dikotil. daun kadang memerah, ujung dan tepi daun menggulung.
|
|
Sulfur (S)
|
Penyususn
senyawa-senyawa penting dan juga bekerja sebagai ion biasa. Sebagai ester
R-SO3H, asam amino (cystein, methionin, dan cystin)
|
Daun muda mengalami klorosis, tulang daun lebih pucat dari bagian daging
daun, daun kecil, batang kelihatan menglayu. Tunas pucuk tetap hidup tapi daun
muda menjadi layu atau mengalami klorosis
|
|
Mikro
Nutrien
Unsur
|
Peran
|
Akibat kekurang
|
Contoh
|
Boron
(B)
|
Mengatur perkecambahan, pembungaan, pembuahan, pembelahan sel, dan
metabolisme nitrogen.
|
Tunas pucuk terminal mati, yang diikuti oleh distorsi pada ujung atau
pangkal daun muda. Daun muda pada titik tumbuh menjadi berwarna pucat terang
pada bagian pangkalnya, kemudian daun terpilin.
|
|
Tembaga (Cu)
|
Sebagai bagian dari enzim, mungkin sebagai gugus redoks (misalnya
laktase, fenol oksidase, askorbat oksidase)
|
Klorosis dan terjadinya bercak putih di daun yang paling muda. Daun muda
menjadi layu tapi tidak mengalami klorosis.
|
|
Seng (Zn)
|
Mengatur pembentukan auksin, kloroplas, dan amilum, serta komponen enzim.
|
Sebagian daun tua mengalami klorosis, terdapat bercak tersebar meluas,
bercak tidak hanya pada jaringan antara tulang daun, tapi juga antara tulang
daun primer dan sekunder.
|
|
Besi (Fe)
|
Mengatur sintesis
protein dan transpor elektron. bahan pembentuk klorofil dan protein.
|
Pada daun muda tunas pucuk masih hidup, tetapi daun muda menjadi layu dan
mengalami klorosis, tidak terdapat bercak.
|
|
Mangan (Mn)
|
Sintesis klorofil dan pengaktifan koenzim. Bahan pembentuk klorofil dan
aktif dalam fotosintesis, metabolisme protein.
|
Tunas pucuk tetap hidup tetapi daun muda menjadi layu atau mengalami
klorosis. Bercak tersebar merata pada daun muda, tetapi tulang daun terkecil
tetap hijau.
|
|
BAB III
PENUTUP
3.1 Kesimpulan
Kesimpulan
yang didapat dari penulisan makalah ini adalah sebagai berikut:
1. Nutrisi adalah zat-zat gizi
atau zat lain yang berhubungan dengan kesehatan dan penyakit, termasuk
keseluruhan proses pemasukan dan pengolahan zat makanan oleh tubuh
tumbuhan yang bertujuan menghasilkan energi yang nantinya akan digunakan
untuk aktivitas tubuh serta mengeluarkan zat sisanya (hasil metabolisme).
2. Nutrisi tumbuhan
berdasarkan jumlah kebutuhannya digolongkan menjadi:
a. nutrien mineral:
Nutrien mineral yaitu unsur kimia esensial yang
diabsorpsi dari dalam tanah dalam bentuk ion anorganik.
b. nutrien
esensial: Unsur yang dibutuhkan tanaman dengan
kriteria apabila tanpa zat hara tersebut tanaman tidak dapat memenuhi siklus
hidupnya dan zat hara tersebut tidak dapat digantikan oleh zat hara lainnya.
Nutrient esensial dibagi menjadi:
·
makro nutrien: elemen-elemen yang dibutuhkan
tumbuhan dalam jumlah banyak, meliputi unsur C, O, H, N, S, P, K, Ca, dan Mg.
·
mikro nutrient: elemen-elemen yang dibutuhkan
tumbuhan dalam jumlah sedikit, meliputi unsur Fe,
Cl, Cu, Mn, Zn, Mo, B, dan Ni.
c. nutrien
benefisial: merupakan unsur yang berguna bagi pertumbuhan tanaman tetapi tidak
memenuhi kaidah unsur hara essensial karena jika unsur ini tidak ada,
pertumbuhan tanaman tidak akan terganggu.
3.2 Saran
semoga
dengan penulisan makalah tentang “Nutrisi Mineral Dan Fungsi Mineral” dapat
bermanfaat dan dapat menambah wawasan bagi yang membacanya.
dapusnya mana woy
BalasHapus