Cari Blog Ini

Selasa, 17 Januari 2012

Si Belang Harimau Sumatera

Harimau Sumatera (Panthera tigris sumatrae) merupakan predator penting yang dapat menjaga keseimbangan mata rantai makanan (food chains) dalam hutan pulau Sumatera, berkurangnya jumlah Harimau Sumatera berdampak populasi Babi Hutan tak terkendali dan dapat menjadi hama bagi masyarakat disekitar hutan. Deskripsi Harimau Sumatera: Harimau Sumatera mempunyai warna paling gelap diantara semua subspesies harimau lainnya, pola hitamnya berukuran lebar dan jaraknya rapat kadang kala dempet. Belang harimau sumatra lebih tipis daripada subspesies harimau lain. Subspesies ini juga punya lebih banyak janggut serta surai dibandingkan subspesies lain, terutama harimau jantan. Terdapat selaput di sela-sela jarinya yang menjadikan mereka mampu berenang. Harimau sumatera umumnya beraktifitas dimalam hari. Harimau Sumatera bukan jenis satwa yang biasa tinggal berkelompok melainkan jenis satwa soliter, yaitu satwa yang sebagian besar waktunya hidup menyendiri, kecuali selama musim kawin atau memelihara anak. Panjang Harimau Sumatera jantan dapat mencapai 2,2 – 2,8 meter, sedangkan betina 2,15 – 2,3 meter. Tinggi diukur dari kaki ke tengkuk rata-rata adalah 75 cm, tetapi ada juga yang mencapai antara 80 – 95 cm, dan berat 130 – 255 kg. Hewan ini mempunyai bulu sepanjang 8 – 11 mm, surai pada Harimau Sumatera jantan berukuran 11 – 13 cm. Bulu di dagu, pipi, dan belakang kepala lebih pendek. Panjang ekor sekitar 65 – 95 cm (Direktorat Pelestarian Alam, 1986 ; Hafild dan Aniger, 1984 ; Kahar, 1997 ; Macdonald, 1986 ; Mountfort, 1973 ; Saleh dan Kambey, 2003 ; Sutedja dan Taufik, 1993 ; Suwelo dan Somantri, 1978 ; Treep, 1973). Klasifikasi ilmiah Harimau Sumatera (Panthera tigris sumatrae): Kerajaan: Animalia; Filum: Chordata; Kelas: Mammalia; Ordo: Carnivora; Famili:Felidae; Genus: Panthera; Spesies: Panthera tigris; Upaspesies: Panthera tigris sumatrae. Nama trinomial: Panthera tigris sumatrae (Pocock, 1929). Makanan: Harimau Sumatera termasuk jenis Carnivora yang biasanya memangsa : Rusa Sambar (Cervus unicolor), Kijang (Muntiacus muntjak), Kancil (Tragulus sp.), dan Babi hutan (Sus sp.). Kerbau liar (Bubalus bubalis), Tapir (Tapirus indicus), Kera (Macaca ), Landak (Hystrix brachyura), Trenggiling (Manis javanica), jenis-jenis Reptilia seperti kura-kura, ular, dan biawak, serta berbagai jenis burung, ikan, dan kodok dan jenis-jenis satwa liar lainnya. Hewan peliharaan atau ternak yang juga terkadang menjadi mangsa Harimau, diantaranya adalah Kerbau, kambing, domba, sapi, Anjing dan ayam. Reproduksi: Harimau sumatra dapat berbiak kapan saja. Masa kehamilan adalah sekitar 103 hari. Biasanya harimau betina melahirkan 2 atau 3 ekor anak harimau sekaligus, dan paling banyak 6 ekor. Mata anak harimau baru terbuka pada hari kesepuluh, meskipun anak harimau di kebun binatang ada yang tercatat lahir dengan mata terbuka. Anak harimau hanya minum air susu induknya selama 8 minggu pertama. Sehabis itu mereka dapat mencoba makanan padat, namun mereka masih menyusu selama 5 atau 6 bulan. Anak harimau pertama kali meninggalkan sarang pada umur 2 minggu, dan belajar berburu pada umur 6 bulan. Mereka dapat berburu sendirian pada umur 18 bulan, dan pada umur 2 tahun anak harimau dapat berdiri sendiri. Tipe lokasi yang biasanya menjadi pilihan habitat Harimau Sumatera di Indonesia bervariasi, dengan ketinggian antara 0 – 3000 meter dari permukaan laut, seperti : Hutan hujan tropis, hutan primer dan sekunder pada dataran rendah sampai dataran tinggi pegunungan, hutan savana, hutan terbuka, hutan pantai, dan hutan bekas tebangan Pantai berlumpur, mangrove, pantai berawa payau, dan pantai air tawar Padang rumput terutama padang alang-alang Daerah datar sepanjang aliran sungai, khususnya pada sungai yang mengalir melalui tanah yang ditutupi oleh hutan hujan tropis Juga sering terlihat di daerah perkebunan dan tanah pertanian Selain itu juga banyak harimau ditemui di areal hutan gambut. Terdapat 9 subspesies harimau yang tiga diantaranya telah dinyatakan punah. Kesembilan subspisies harimau tersebut adalah: Harimau Indochina (Panthera tigris corbetti) terdapat di Malaysia, Kamboja, China, Laos, Myanmar, Thailand, dan Vietnam. Harimau Bengal (Panthera tigris tigris) Bangladesh, Bhutan, China, India, dan Nepal. Harimau Cina Selatan (Panthera tigris amoyensis) China. Harimau Siberia (Panthera tigris altaica) dikenal juga sebagai Amur, Ussuri, Harimau Timur Laut China, atau harimau Manchuria. Terdapat di China, Korea Utara, dan Asia Tengah di Rusia. Harimau Sumatra (Panthera tigris sumatrae) terdapat hanya di pulau Sumatera, Indonesia. Harimau Malaya (Panthera tigris jacksoni) terdapat di semenanjung Malaysia. Harimau Caspian (Panthera tigris virgata) telah punah sekitar tahun 1950an. Harimau Caspian ini terdapat di Afganistan, Iran, Mongolia, Turki, dan Rusia. Harimau Jawa (Panthera tigris sondaica) telah punah sekitar tahun 1972. Harimau Jawa terdapat di pulau Jawa, Indonesia. Harimau Bali (Panthera tigris balica) yang telah punah sekitar tahun 1937. Harimau Bali terdapat di pulau Bali, Indonesia. PERINGATAN Harimau Sumatera termasuk satwa liar yang dilindungi undang-undang, sebagaimana tertuang dalam Lampiran PP No. 7 Tahun 1999, dan ada kententuan dalam Undang-Undang No. 5 Tahun 1990 bahwa: Barangsiapa dengan Sengaja menangkap, melukai, membunuh, menyimpan, memiliki, memelihara, mengangkut, dan memperniagakan satwa yang dilindungi dalam keadaan hidup; (Pasal 21 ayat (2) huruf a), diancam dengan pidana penjara paling lama 5 (lima) tahun dan denda paling banyak Rp. 100.000.000,00 (seratus juta rupiah). (Pasal 40 ayat (2)); Barang Siapa Dengan Sengaja menyimpan, memiliki, memelihara, mengangkut, dan memperniagakan satwa yang dilindungi dalam keadaan mati (Pasal 21 ayat (2) huruf b), diancam dengan pidana penjara paling lama 5 (lima) tahun dan denda paling banyak Rp. 100.000.000,00 (seratus juta rupiah). (Pasal 40 ayat (2)); Dengan Sengaja memperniagakan, menyimpan atau memiliki kulit, tubuh, atau bagian-bagian lain satwa yang dilindungi atau barang-barang yang dibuat dari bagian-bagian tersebut atau mengeluarkannya dari suatu tempat di Indonesia ke tempat lain di dalam atau di luar Indonesia; (Pasal 21 ayat (2) huruf d), diancam dengan pidana penjara paling lama 5 (lima) tahun dan denda paling banyak Rp. 100.000.000,00 (seratus juta rupiah). (Pasal 40 ayat (2));

Sabtu, 07 Januari 2012

Genetika Mikroba

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Ilmu genetika mendefinisikan dan menganalisis keturunan (heredity) atau konstansi dan perubahan pengaturan dari berbagai fungsi fisiologis yang membentuk karakter organisme. Unit keturunan disebut gen,adalah suatu segmen DNA yang nukleotidanya membawa informasi karakter biokimia atau fisiologis tertentu. Pendekatan tradisional pada genetika telah mengidentifikasikan gen sebagai dasar kontribusi karakter fenotip atau karakter dari keseluruhan stuktural dan fisiologis dari suatu sel atau organisme, karakter fenotip seperti warna mata pada manusia atau resistensi terhadap antibiotik pada bakteri, pada umumnya di amati pada tingkat organisme. Dasar kimia untuk variasi dalam fenotip, atau perubahan urutan DNA dalam suatu gen atau dalam organisasi gen.(Jawets, 2001). Makalah ini disusun untuk memahami bagaimakah suatu mikroba mampu untuk melakukan pengemasan terhadap bahan genetik yang terkandung dalam tubuh. Selain itu juga dilakukan pengidentifikasian terhadap mekanisme pemindahan materi genetik dan mutasi yang berlangsung pada suatu bahan genetik pada mikroba. 1.2 Tujuan Adapun tujuan dalam penyusunan makalah ini, antara lain: a. Mengetahui cara mikroba dalam melakukan pemindahan materi genetik pada bakteri. b. Mengetahui penyebab mutasi dan mekanisme mutasi pada bakteri. 1.3 Rumusan Masalah a. Bagaimanakah cara mikroba dalam melakukan pemindahan materi genetik pada bakteri ? b. Apakah penyebab mutasi dan mekanisme mutasi pada bakteri ? BAB II PEMBAHASAN 2.1. Pengertian Genetika Mikrobia Penelaahan tentang genetika pertama kali dilakukan oleh seorang ahli botani bangsa Austria, Gregor Mendel pada tanaman kacang polongnya. Pada tahun 1860-an ia menyilangkan galur-galur kacang polong dan mempelajari akibat-akibatnya. Hasilnya antara lain terjadi perubahan-perubahan pada warna,bentuk, ukuran, dan siat-sifat lain dari kacang polong tersebut.penelitian inilah ia mengembangkan hukum-hukum dasar kebakaan. Hukum kebakaan berlaku umum bagi semua bentuk kehidupan. Hukum-hukum mendel berlaku manusia dan juga organisme percobaan dahulu amat populer dalam genetika, yakni lalat buah Drosophila. Namun sekarang, percobaan-percobaan ilmu kebakaan dengan menggunakan bakteri Escherichia coli. Bakteri ini di pilih karena paling mudah di pelajari pada taraf molekuler sehingga merupakan organisme pilihan bagi banyak ahli genetika. Hal ini membantu perkembangan bidang genetika mikroba. Jasad renik yang di pelajari dalam bidang genetika mikroba meliputi bakteri, khamir, kapang, dan virus (Waluyo, 2005). Genetika mikrobia tradisional terutama berdasarkan pada pengamatan atau observasi perkembangan secara luas. Variasi fenotif telah diamati berdasar kemampuan gen untuk tumbuh dibawah kondisi terseleksi, misalnya bakteri yang mengandung satu genyang resisten terhadap ampisilin dapat dibedakan dari bakteri kekurangan gen selama pertumbuhannya dalam lingkungan yang mengandung anti biotik sebagai suatu bahan penyeleksi. Catatan, bahwa seleksi gen memerlukan expresinya dibawah kondisi yang tepat, dapat diamati pada tingkat fenotif. Genetika mikrobia telah mengungkapkan bahwa gen terdiri dari DNA, suatu pengamatan yang melekat dasar bagi biologi molekuler. Penemuan selanjutnya dari bakteri telah mengungkapkan adanya restriction enzymes (enzim restriksi) yang memotong DNA pada tempat spesifik, menghasilkan fragmen potongan DNA. Plasmida diidentifikasikan sebagai elemen genetika kecil yang mampu melakukan replikasi diri pada bakteri dan ragi. Pengenalan dari sebuah fragmen potongan DNA kedalam suatu plasmid memungkinkan fragmen di perbanyak (teramplifikasi). Amplifikasi regio DNA spesifik dapat di capai oleh enzim bakteri menggunakan polymerase chain reaction (PCR) atau metode amplifikasi nukleotida berdasar enzim yang lain (misalnya amplifikasi berdasar transkripsi). DNA yang di masukkan kedalam plasmid dapat di kontrol oleh promoter ekspresi pada bakteri yang mengamati protein, di ekspresi pada tingkat tinggi. Genetika bakteri mendasari perkembangan rekayasa genetika, suatu teknologi yang bertanggung jawab terhadap perkembangan di bidang kedokteran.(Jewetz, 2001). Ada dua fenomena biologi pada konsep hereditas yaitu: 1. Hereditas yang bersifat stabil di mana generasi berikut yang terbentuk dari pembelahan satu sel mempunyai sifat yang identik dengan induknya. 2. Variasi genetik yang mengakibatkan adanya perbedaan sifat generasi berikut dari sel induknya akibat peristiwa genetik tertentu, misalnya mutasi. Pada bakteri, unit herediternya disebut genom bakteri. Genom bakteri lazimnya disebut sebagai gen saja. Gen bakteri biasanya terdapat dalam molekul DNA (asam deoksirinukleat) tunggal, meskipun dikenal pula adanya materi genetik di luar kromosom (ekstra kromosomal), yang di sebut plasmid, yang tersebar luas dalam populasi bakteri. Meskipun bakteri bersifat haploid, transimisi gen dari satu generasi ke generasi berikutnya berlangsung secara linier, sehingga pada setiap siklus pembelahan sel, sel anaknya menerima satu set gen yang identik dengan sel induknya. Kromosom bakteri yang terdiri dari DNA mempunyai berat lebih kurang 2-3% dari berat kering satu sel. Dengan mikroskop elektron, DNA tampak sebagai benang-benang fibriler yang menempati sebagian besar dari volume sel. Molekul DNA bila diekstraksi dari sel bakteri biasanya mempunyai bentuk yang sirkuler, dengan panjang kira-kira 1 mm. DNA ini mempunyai berat molekul yang tinggi karena terdiri dari heteropolimer dari deoksiribonukleotida purin yaitu Adenin dan Guanin dan deoksiribonukleotida pirimidin yaitu Sitosin dan Timin. Watson dan Crick, dengan sinar X menemukan bahwa struktur DNA terdiri dari dua rantai poliribonukleotida yang dihubungkan satu sama lain oleh ikatan hidrogen antara purin di satu rantai dengan pirimidin di rantai lain, dalam keadaan antiparalel, dan disebut sebagai struktur double helix. Ikatan hidrogen ini hanya dapat menghubungkan Adenin (6 aminopurin) dengan Timin (2,4 dioksi 5 metil pirimidin) dan antara Guanin (2 amino 6 oksipurin) dengan Sitosin (2 oksi 4 amino pirimidin). Singkatnya pasangan basa pada suatu sekuens DNA adalah A-T dan S-G. Karena adanya sistem berpasangan demikian, maka setiap rantai DNA dapat dijadikan cetakan/template untuk membangun rantai DNA yang komplementer. Waktu terjadinya proses replikasi DNA dalam pembelahan sel, molekul DNA dari sel anaknya terdiri dari satu rantai DNA yang komplememter tapi dibuat baru, dengan kata lain, pemindahan materi genetik dari satu generasi ke generasi berikutnya adalah dengan cara semikonservatif. Fungsi primer DNA pada hakikatnya adalah sebagai sumber perbekalan informasi genetik yang dimiliki oleh sel induk. Proses replikasi di kerjakan dengan amat lengkap sehingga sel anaknya mendapatkan pula informasi genetik yang lengkap, sehingga terjadi kesetabilan genetik dalam suatu populasi mikroorganisme. Satu benang kromosom biasanya terdiri dari lima juta pasangan basa dan terbagi atas segmen atau sekuens asam amino tertentu yang akan membentuk stuktur protein. Protein ini kemudian menjadi enzim-enzim, komponen membran sel dan struktur sel yang lain yang secara keseluruhan menentukan karakter dari sel itu. Mekanisme yang menunjukan bahwa sekuen nukleotida di dalam gen menentukan sekuens asam amino pada pembentukan protein adalah sebagai berikut: 1. Suatu enzim amino sel bakteri yang disebut enzim RNA polimerase membentuk satu rantai oliribonukleotida (= messesnger RNA = mRNA) dari rantai DNA yang ada. Proses ini diseut transkripsi. Jadi pada transkripsi DNA, terbentuk satu rantai RNA yang komplementer dengan salah satu rantai double helix dari DNA. 2. Secara enzimatik asam amino akan teraktifasi dan ditransfer kepada transfer RNA (= tRNA yang mempunyai daptor basa yang komplementer dengan basa mRNA di satu ujungnya dan mempunyai asam amino spesifik di ujung lainnya tiga buah basa pada mRNA di sebut triplet basa yang lazim disebut sebagai kodon untuk suatu asam amino. 3. mRNA dan tRNA bersama-sama menuju kepermukaan ribosom kuman, dan disinilah rantai polipeptida terbentuk sampai seluruhkodon selesai dibaca menjadi menjadi suatu sekwen asam amino yang membentuk protein tertentu. Proses ini disebut translasi. 2.2. Mutasi dan Mutagen Mutasi adalah suatu perubahan yang terjadi pada bahan genetika sehingga ekspresinya (fenotip) berubah. Mutasi dapat terjadi pada pasangan basa, satu ruas ADN, atau bahkan pada kromosom. Perubahan ADN dapat menyebabkan perubahan kodon-kodon ARNd dan akhirnya menyebabkan perubahan jenis asam nukleat yang disintesisnya. 2.2.1. Macam-macam Mutasi 1. Berdasarkan jenis sel yang mengalami mutasi, dibedakan menjadi - Mutasi Somatis, adalah mutasi yang terjadi pada sel-sel somatis. Mutasi ini hanya diwariskan/diturunkan pada sel-sel somatis. Misalnya mutasi pada sel-sel kulit yang menyebabkan kanker kulit. - Mutasi Germinal, adalah mutasi yang terjadi pada sel-sel gamet (sperma atau ovum). Mutasi ini diwariskan pada generasi berikutnya. Misalnya berbagai macam cacat dan penyakit menurun yang terpaut kromosom X atau kromosom Y. 2. Berdasarkan jumlah/banyak sedikitnya materi genetik yang mengalami mutasi, dibedakan menjadi: a. Mutasi kromosom (aberasi) mutasi yang menyebabkan terjadinya perubahan pada jumlah dan struktur kromosom. Macam-macam mutasi kromosom: - Aneuploidi adalah penambahan atau pengurangan satu atau beberapa kromosom pada genom (ploidi) sehingga kandungan kromosom di dalam nukleus bukan merupakan kelipatan haploidnya. - Euploidi adalah perubahan kromosom pada tingkat ploidi atau genom. b. Mutasi Gen adalah mutasi yang terjadi akibat perubahan pada satu pasang basa ADN suatu gen. 3. Berdasarkan faktor penyebabnya, dibedakan menjadi: a. Mutasi alam, jika penyebabnya adalah mutagen-mutagen alam b. Mutasi buatan (mutasi induksi), jika penyebabnya adalah mutagen buatan 2.2.2. Macam-macam Mutagen Mutagen dibagi dalam 3 golongan: 1. Mutagen kimia, dapat masuk ke dalam replikasi ADN sehingga mengubah struktur basa ADN 2. Mutagen fisik, berupa bahan fisik misalnya sinar ultraviolet, sinar X, sinar gamma. 3. Mutagen biologi, berupa virus dan bakteri. Hal ini dapat menyebabkan kerusakan pada kromosom Mutagen alami, misalnya: 1. Sinar kosmis 2. Batuan radioaktif alam (uranium, thorium, radium) masuk bersama makanan dan minuman menyebabkan ionisasi internal. 3. Sinar ultraviolet matahari, karena daya tembusnya hanya beberapa mm ke dalam kulit, sehingga menyebabkan mutasi pada sel-sel kulit. 4. Temperatur yang terlalu tinggi 5. Kekeliruan metabolisme, terjadi pada saat replikasi gen 6. Virus, asam nukleatnya merusak DNA sel inang. Mutagen buatan, misalnya: 1. Sinar-sinar radioaktif buatan (sinar x, β, γ) 2. Penggunaan senjata nuklir 3. Zat-zat alkilase (gas mustard, etil metil sulfat, etil metan sulfat) 4. Zat-zat yang sifatnya sama dengan basa nitrogen dapat menggantikan basa normal pada saat replikasi. 2.3. Mekanisme Mutasi Mutagenesis merupakan suatu teknik biologi molekuler di mana suatu mutasi diciptakan pada suatu bagian molekul DNA tertentu, yang dikenal sebagai plasmid. Peristiwa kimia yang paling umum yang dapat menyebabkan mutasi spontan adalah depurinasi dan deaminasi basa-basa tertentu. Pada peristiwa depurinasi, adenin dan guanin tersingkir dari DNA karena terputusnya ikatan kimia antara purin dan deoksiribose. Pada peristiwa depurinasi, jika tersingkirnya purin itu tidak segera diperbaiki maka pada saat replikasi tidak terbentuk pasangan basa komplementer yang lazim. Yang terjadi adalah secara random basa apapun dapat diadakan. Pada replikasi berikutnya, keadaan tersebut dapat menyebkan mutasi jika basa baru yang diadakan secara acak tersebut tidak sama dengan basa mula-mula. Sementara pada proses deaminasi, peristiwa yang terjadi adalah tersingkirnya gugus amino dari basa. Contoh dari deaminasi adalah deaminasi sitosin menjadi urasil. Oleh karena urasil merupakan basa nitrogen yang tidak lazim bagi DNA maka sebagian besar urasil tersebut harus segera disingkirkan dan diadakan proses perbaikan untuk mengembalikan sitosin. Apabila urasil tidak segera diperbaiki maka hal itu akan menyebabkan pengadaan adenin pada unting DNA baru hasil replikasi berikutnya, dan sebagai hasilnya adalah terjadinya mutasi berupa perubahan pasangan bsa S-G menjadi T-A. Mekanisme dasar: Mensintesis DNA yang di dalamnya terdapat bagian yang ingin dimutasi. Hasil sintesis ini harus dihibridisasi dengan DNA lain dari gen yang diinginkan. Fragmen tersebut diperluas lagi oleh DNA polimerase. Molekul yang diperoleh akan diadaptasikan ke dalam sel inang dan dikloning. Pemilihan mutan. Gambar.1 Mutagenesis 2.4. Tipe Mutan Bakteri Karena semua sifat sel-sel hidup pada akhirnya dikendalikan oleh gen maka ciri sel yang manapun dapat berubah karena mutasi. Berbagai ragam mutan bakteri telah diisolasi dan dipelajari secara intensif. Beberapa dari tipe-tipe utama mutan adalah sebagai berikut: 1. Mutan yang memperlihatkan toleransi yang meningkat terhadap unsur-unsur penghambat, terutama antibiotik (mutan yang resisten terhadap antibiotik atau obat-obatan) 2. Mutan yang menunjukkan kemampuan fermentasi yang berubah atau meningkatnya atau berkurangnya kapasitas untuk menghasilkan beberapa produk akhir 3. Mutan yang mempunyai defisiensi akan nutrisi, yaitu membutuhkan medium yang lebih kompleks untuk tumbuhnya ketimbang biakan aslinya. 4. Mutan yang memperlihatkan perubahan dalam bentuk koloni atau kemampuan untuk menghasilkan pigmen 5. Mutan yang menunjukkan perubahan pada struktur permukaan dan komposisi selnya (mutan antigenik) 6. Mutan yang resisten terhadap aksi bakteriofage 7. Mutan yang memperlihatkan beberapa perubahan pada ciri-ciri morfologis, misalnya hilangnya kemampuan untuk menghasilkan spora, kapsul atau flagella. Ada banyak implikasi praktis yang berkaitan dengan terjadinya mutan mikrobia. Hal ini digambarkan oleh contoh-contoh berikut: 1. Diketahui ada beberapa mikroorganisme yang menggambarkan resistensi terhadap antibiotik-antibiotik tertentu akibat mutasi. Kenyataan ini sangat penting dalam pengobatan penyakit, karena antibiotik yang pada mulanya efektif untuk mengendalikan suatu infeksi bacterial menjadi kurang atau tidak lagi efektif ketika muncul mutan-mutan yang resisten terhadap antibiotik yang bersangkutan 2. Dapat diisolasi mutan biokimiawi yang mampu menghasilkan suatu produk akhir dalam jumlah besar. Hal ini penting dalam industri. Sebagai contoh, jumlah penisilin yang dihasilkan dalam produksi komersial meningkat secara dramatis melalui seleksi galur-galur mutan Penicillium 3. Pemeliharaan biakan murni spesies-spesies jasad renik yang tipikal mensyaratkan tercegahnya mutasi, kalau tidak maka biakan tersebut tidak akan tipikal lagi 4. Mutan mikroba telah digunakan secara meluas di dalam penyelidikan berbagai proses biokimiawi, terutama reaksi-reaksi bio-sintetik. Sebagai contoh, mutan-mutan yang terhalang atau rusak pada langkah-langkah enzimatik yang berbeda-beda telah digunakan untuk menyingkap seluk beluk rangkaian metabolik Banyak mutan, mungkin sebagian besar dapat balik ke kondisi liar melalui mutasi balik, yaitu kembalinya sel-sel mutan ke fenotipe asalnya. Akan tetapi, hal ini tidak mesti disebabkan oleh pembalikan mutasi aslinya secara tepat. Kadang-kadang, pengaruh mutasi asli dapat ditekan sebagian atau seluruhnya oleh mutasi kedua pada situs yang berbeda pada kromosom(Pelczar, 2008). 2.5. Pemindahan Materi Genetik Pada Bakteri Konjugasi Konjugasi merupakan mekanisme perpindahan informasi genetik (DNA) dari sel donor ke sel resipien yang terjadi akibat adanya kontak sel dengan sel. Konjugasi bakteri pertama kali ditemukan oleh Lederberg dan Tatum pada tahun 1946. Mereka menggabungkan dua galur mutan Escherichia coli yang berbeda yang tidak mampu mensintesis satu atau lebih faktor tumbuh esensiil dan memberinya kesempatan untuk kawin. Jika suatu sel E.coli mengandung faktor F yang berupa badan terpisah dari kromosom utama, maka ia dinyatakan berkelamin jantan. Namun, jika tak mengandung F pada sel tersebut, maka dinyatakan berkelamin betina. Transfer materi genetik dari sel E.coli jantan ke sel E.coli betina didahului terbentuknya pasangan konjugasi antara kedua sel. Pasangan konjugasi ini terbentuk melalui perlekatan suatu pilus kelamin jantan pada permukaan suatu sel kelamin betina. Menurut Watson (1987), pilus yang berlekatan di atas, merangsang suatu rangkaian kejadian yang mendorong terjadinya replikasi DNA faktor F yang membawa transfer DNA faktor F (hasil replikasi) kepada sel F-. Hanya DNA faktor F (hasil replikasi) yang ditransfer. Transfer materi genetik faktor F mengakibatkan seluruh sel kelamin betina (F-) di sekitarnya segera berubah menjadi sel kelamin jantan (F+). Gambar 2 perlekatan suatu pilus kelamin jantan pada permukaan suatu sel kelamin betina Gambar 3 mekanisme konjugasi pada bakteri 2.5.1. Sel-Sel E.coli Berkelamin jantan (Hfr) Faktor F dalam sel.coli dapat berintegrasi dengan kromosom utama sel melalui peristiwa pindah silang. Sel-sel E.coli berkelamin jantan yang faktor F nya terintegrasi ke dalam kromosom utama akan berubah menjadi sel Hfr (high frequency recombination). Sama seprti F+, sel Hfr ini dapat membentuk pilus konjugasi dan mentransfer materi genetik ke sel F-. Watson dkk (1987) menyatakan, jika suatu sel Hfr berdekatan dengan sel F-, terjadi replikasi DNA yang terinduksi oleh konjugasi, dan karena ujung pengarah faktor F berlekatan dengan kromosom utama, jadi transfer materi genetik kromosom utama terjadi pula.Transfer materi genetik utuh jarang terjadi karena konjugasi sel jantan dan sel betina sangat rapuh dan mudah terpisah, sebelum proses transfer utuh selesai. Sehingga biasanya sel betina (F-) tidak berubah menjadi sel berkelamin jantan. (Corebima, 1997). 2. Tranformasi Transformasi pertama kali ditemukan oleh Frederick Griffith pada tahun 1928. Dia mempelajari transformasi satu tipe Streptococcus pneumoniae menjadi tipe yang berbeda. S. pneumoniae dibagi menjadi 100 tipe lain yang berbeda atas dasar perbedaan kimia pada kapsulnya. Jadi, tipe 1 menghasilkan kapsul yang berbeda dengan tipe 2, dan seterusnya. Transformasi ialah proses pemindahan DNA bebas sel yang mengandung sejumlah informasi genetik (DNA) dari satu sel ke sel lainnya. DNA tersebut diperoleh dari sel donor melalui lisis sel alamiah atau dengan cara ekstraksi kimiawi. Begitu fragmen DNA dari sel donor tertangkap oleh sel resipien, maka terjadilah rekombinasi. Manfaat yang didapat dari transformasi gen pada bakteri adalah : a. Sarana penting dalam rekayasa genetika. b. Memetakan kromosom bakteri. c. Bermanfaat dalam penelitian-penelitian genetik bakteri di laboratorium. 3. Transduksi Beberapa jenis virus berkembang biak di dalam sel bakteri. Virus-virus yang inangnya adalah bakteri seringkali disebut bakteriofage atau fage. Pada waktu fage menginfeksi bakteri, fage memasukkan DNA-nya ke dalam bakteri tersebut. DNA fage ini kemudian bereplikasi di dalam sel bakteri atau berintegrasi dengan kromosom bakteri. Inilah yang dikenal dengan transduksi. Jadi, transduksi adalah proses perpindahan gen dari suatu bakteri ke bakteri lain oleh bakteriofage lalu oleh bakteriofage tersebut plasmid ditransfer ke populasi bakteri. Transduksi ditemukan oleh Norton Zinder dan Joshua Lederberg pada tahun 1952. Pada waktu DNA fage dikemas di dalam pembungkusnya untuk membentuk bakteri-bakteri fage baru, DNA fage tersebut dapat membawa sebagian dari DNA bakteri yang telah menjadi inangnya. Selanjutnya, bila fage menginfeksi bakteri lainnya, maka fage akan memasukkan DNA-nya yang mengandung sebagian dari DNA bakteri inang sebelumnya. Dengan demikian, fage tidak hanya memasukkan DNA-nya sendiri ke dalam sel bakteri yang diinfeksinya, tetapi juga memasukkan DNA dari bakteri lain yang ikut terbawa pada DNA fage. Jadi, secara alami fage memindahkan DNA dari satu sel bakteri ke bakteri lainnya. Ada dua tipe transduksi, yaitu: 1. Transduksi terbatas Pada proses ini tidak semua gen dapat ditransfer. Transduksi terbatas terjadi saat profage telah terintegrasi pada kromosom bakteri. Gen-gen bakteri yang mengalami transduksi terbatas adalah yang berdekatan dengan profage yang terintegrasi. 2. Transduksi umum Gambar 4 Proses Transduksi pada Sel Bakteri Transduksi umum terjadi bila suatu fage memindahkan gen dari kromosom bakteri atau plasmid. Pada saat fage memulai siklus litik, enzim-enzim virus menghidrolisis kromosom bakteri menjadi potongan-potongan kecil DNA. Setiap bagian dari kromosom bakteri tersebut dapat digabungkan dengan kepala fage selama perakitan fage. Fage yang telah berisi DNA sel bakteri dapat menginfeksi sel lain dan mentransfer gen bakteri di dalam sel resipien DNA bakteri dan bergabung dengan rekombinasi homolog menggantikan gen dalam sel resipien. Transduksi ini terjadi pada bakteri gram positif dan gram negatif. BAB III PENUTUP 3.1 Kesimpulan · 1. Konjugasi merupakan mekanisme perpindahan informasi genetik (DNA) dari sel donor ke sel resipien yang terjadi akibat adanya kontak sel dengan sel · 2. Transformasi ialah proses pemindahan DNA bebas sel yang mengandung sejumlah informasi genetik (DNA) dari satu sel ke sel lainnya. DNA tersebut diperoleh dari sel donor melalui lisis sel alamiah atau dengan cara ekstraksi kimiawi. · 3. Transduksi adalah proses perpindahan gen dari suatu bakteri ke bakteri lain oleh bakteriofage lalu oleh bakteriofage tersebut plasmid ditransfer ke populasi bakteri · 4. Berdasarkan faktor penyebabnya, dibedakan menjadi: a. Mutasi alam, jika penyebabnya adalah mutagen-mutagen alam b. Mutasi buatan (mutasi induksi), jika penyebabnya adalah mutagen buatan Mekanisme dasar: a. Mensintesis DNA yang di dalamnya terdapat bagian yang ingin dimutasi. b. Hasil sintesis ini harus dihibridisasi dengan DNA lain dari gen yang diinginkan. c. Fragmen tersebut diperluas lagi oleh DNA polimerase. d. Molekul yang diperoleh akan diadaptasikan ke dalam sel inang dan dikloning. e. Pemilihan mutan.

Kamis, 05 Januari 2012

STRUKTUR, FUNGSI DAN SIRKULASI PLASENTA

Plasenta merupakan organ yang luar biasa. Plasenta berasal dari lapisan trofoblas pada ovum yang dibuahi, lalu terhubung dengan sirkulasi ibu untuk melakukan fungsi-fungsi yang belum dapat dilakukan oleh janin itu sendiri selama kehidupan intrauterin. Keberhasilan janin untu hidup tergantung atas keutuhan dan efisiensi plasenta.
Plasenta adalah alat yang sangat penting bagi janin karena merupakan alat pertukaran zat antara ibu dan anak atau sebaliknya. Jiwa anak tergantung pada plasenta. Baik tidaknya anak tergantung pada baik burunya faal plasenta.

STRUKTUR PLASENTA

PEMBENTUKAN PLASENTA
· Pada minggu-minggu pertama perkembangan, jonjot-jonjot meliputi seluruh permukaan korion.
· Dengan berlanjutnya kehamilan, jonjot pada kutub embrional terus tumbuh dan meluas membentuk korion frondosum (korion berjonjot lebat seperti semak-semak)
· Jonjot pada kutub abembrional mengalami degenerasi dan menjelang bulan ketiga sisi korion ini menjadi halus dan disebut korion leave.
· Perbedaan pada kutub embrional dan abembrional korion juga dicerminkan pada susunan desidua. Desidua di atas korion frondosum, desidua basalis, sedangkan desidua diatas yang meliputi kutub abembrional disebut desidua kapsularis. Dengan bertambahnya besar gelembung korion, lapisan ini menjadi regang dan berdegenerasi.
· Selanjutnya, korion leave bersentuhan dengan dinding rahim pada sisi rahim yang lain dan keduanya bersatu.
· Rongga rahim kemudian tertutup.
· Oleh karena itu, satu-satunya bagian korion yang ikut serta dalam proses pertukaran adalah korion frondosum yang bersama dengan desidua basalis membentuk plasenta.

SUSUNAN PLASENTA
Menjelang permulaan bulan keempat, plasenta mempunyai dua komponen :
a) Bagian janin dibentuk oleh korion frondosum dan vili
b) Bagian ibu dibentuk oleh desidua basalis.

BAGIAN JANIN / PERMUKAAN FETAL (FETAL PORTION)
· Pada sisi janin plasenta dibatasi oleh lempeng korion
· Pada daerah penyatuan, sel-sel trofoblas dan desidua saling bercampur baur. Daerah ini ditandai dengan adanya sel raksasa desidua dan sinsitium serta kaya akan zat mukopolisakarida amorf.
· Sebagian besra sel sitotrofoblas berdegenerasi.
· Antara lempeng korion dan lempeng desidua terdapat ruang antar jonjot yang berisi darah ibu.
· Ruang-ruang ini berasal dari lakuna dalam sinsitotrofoblas dan dibatasi oleh sinsitium yang berasal dari janin.
· Cabang-cabang jonjot tumbuh ke dalam danau-danau darah antar jonjot.

BAGIAN IBU / PERMUKAN MATERNAL (MATERNAL PORTION)
· Selama bulan keempat dan kelima, desidua membentuk sejumlah sekat yaitu sekat desidua yang menonjol ke dalam ruang antar jonjot tetapi tidak mencapai lempeng korion. Sekat-sekat ini mempunyai inti jaringan ibu, tetapi permukaannya diliputi oleh selapis sel sinsitium sehingga selamanya selapis sel sinsitium memisahkan darah ibu di dalam danau antar jonjot dari jaringan janin pada jonjot.
· Sebagai akibat pembentukan sekat ini, plasenta terbagi dalam sejumlah ruangan atau kotiledon. Oleh karena sekat desidua tidak mencapai lempeng korion, hubungan antara ruang antar jonjot dalam berbagai kotiledon tetap terpelihara.

Sebagai akibat berlanjutnya pertumbuhan janin dan pembesaran rahim, plasenta juga membesar. Peningkatan luas permukaan secara kasar sebanding dengan pembesaran rahim dan selama kehamilan, plasenta menutupi kira-kira 25 – 30 % permukaan dalam rahim. Peningkatan tebal plasenta diakibatkan oleh terbentuknya kaki-kaki dari jonjot-jonjot yang sudah ada dan tidak disebabkan oleh penembusan lebih lanjut ke dalam jaringan ibu.
Ciri-ciri permukaan fetal :
· Tediri dari vili.
· Mengahadap ke janin
· Warnanya keputih-putihan dan licin karena tertutup oleh amnion. Di bawah amnion nampak pembuluh-pembuluh darah.

Ciri-ciri permukaan maternal :
· Terdiri dari desidua compacta dan sebagian desidua spongiosa yang kelak ikut lepas dengan plasenta.
· Mengahadap ke dinding rahim
· Warnanya merah dan terbagi oleh celah-celah. Plasenta terdiri dari 16-20 kotiledon.
· Permukaannya kasar beralur-alur.

LETAK PLASENTA
Letak plasenta pada umumnya pada korpus uteri bagian depan atau belakang agak ke arah fundus uteri. Hal ini adalah fisiologis karena permukan bagian atas korpus uteri lebih luas, sehingga lebih banyak tempat untuk berimplantasi.

BENTUK DAN UKURAN PLASENTA
Plasenta berbentuk bundar atau oval. Ukuran diameter 15-20 cm, tebal 2-3 cm dan beratnya 500-600 gram.
Biasanya plasenta akan terbentuk lengkap pada usia kehamilan kira-kira 16 minggu, dimana ruang amnion telah mengisi seluruh rongga rahim. Meskipun ruang manion membesar sehingga amnion tertekan ke arah korion, namun amnion hanya menempel saja tidak sampai melekat pada korion.

TIPE-TIPE PLASENTA
· Menurut bentuknya :
1. plasenta normal
2. plasenta membranasea
3. plasenta suksenturiata
4. plasenta spuria
5. plasenta bilobus
6. plasenta trilobus
· Menurut perlekatan pada dinding rahim :
1. plasenta adhesiva
2. plasenta akreta
3. plasenta inkreta
4. plasenta perkreta

FUNGSI PLASENTA

· Nutrisasi
Plasenta sebagai alat nutritif. Penyaluran bahan nutrisi dari ibu ke janin dengan jalan :
- Difusi air dan bahan yang larut dalam air, garam kalium dan natrium. Makin besar berat jenis bahan makanan maka makin lambat terjadi difusi.
- Sistem enzimatik. Prinsip bahan tersebut dipecah dan selanjutnya disintesis ke bentuk aslinya dalam bentuk vili korialis. Bahan yang mengalami proses enzimatik :
a) Protein dipecah menjadi asam amino
a) Lemak dipecah menjadi asam lemak
a) Hidrat arang dipecah menjadi glukosa
a) Glikogen dipecah menjadi fruktosa
a) Vitamin dipecah menjadi bentuk yang lebih kecil
a) Obat-obatan
- Pinositosis. Caranya seperti aktivitas amoben. Bahan tersebut adalah imunoglobulin G dan albumin.

· Ekskresi
Ginjal, hati dan usus janin belum berfungsi dengan baik sebagai alat pembuanga. Sisa metabolisme akan dibuang melalui plasenta yang dapat menghubungkan janin dengan dunia luar secara tidak langsung.
Zat utama yang diekskresi adalah karbon dioksida ( CO2 ). Bilirubin juga diekskresi karena sel darah merah diganti relatif sering. Terdapat sedikit pemecahan jaringan yang terpisah serta jumlah urea dan asam urat yang diekskresi sangat sedikit.


· Respirasi
Dalam sirkulasi janin terdapat fetal hemoglobin (F) yang memiliki afinitas tinggi terhadap oksigen dan sebliknya mudah melepaskan karbon dioksida melalui sistem difusi dalam plasenta. Dengan adanya perbedaan afinitas tersebut, plasenta dapat menjalankan fungsinya sebagai alat pernapasan. Makin tua kehamilan, semakin tinggi konsentrasi adult hemoglobin (A) sebagai persiapan bernapas melalui paru-paru pada saat kelahiran.

· Produksi
Hormon yang dikeluarkan oleh plasenta adalah :
a. Korionik gonadotropin
- Merangsang korpus luteum menjadi korpus luteum gravidarum sehingga tetap mengeluarkan estrogen dan progesteron. Korpus luteum berfungsi samapai plasenta sempurna.
- Bersifat khas kehamilan sehingga dapat dipakai sebagai hormon tes kehamilan.
- Puncaknya tercapai pada hari ke- 60
- Setelah persalinan, dalam urin tidak dijumpai lagi.

b. Korionik somato-mammotropin
- Hormon untuk metabolisme protein
- Bersifat laktogenik dan luteotropik
- Menimbulkan pertumbuhan janin
- Mengatur metabolisme karbohidrat dan lemak

c. Estrogen Plasenta
- Dalam bentuk estradiol, estriol dan estron.
- Pertumbuhan dan perkembangan otot rahim
- Retensi air dan garam
- Perkembangan tubulus payudara sebagai pengganti ASI
- Melaksanakan sintesis protein

d. Progesteron
- Permulaan hamil dibuat oleh korpus luteum dan plasenta.
- Penenang otot rahim selama hamil
- Bersama estrogen megaktifkan tubulus dan alveolus payudara.
- Menghalangi proses pematangan folikel de Graff sehingga tidak terjadi ovulasi serta menghalangi pengeluaran LH.

· Imunisasi
Janin mempunyai kekebalan pasif sampai umur 4 bulan dan selanjutnya kekebalan tersebut berkurang. Antibodi yang dibentuk ibu mellaui plasenta menyebabkan bayi kebal terhadap infeksi. Antibodi disalurkan melalui ASI sehingga kolostrum harus diberikan.

· Barrier
Sel trofoblas cukup kuat untuk bertindak sebagai barrier terhadap beberapa bakteria atau virus. Demikian juga obat yang dapat membahayakan pertumbuhan dan perkembangan janin dalah rahim dihalangi masuk melalui plasenta.

SIRKULASI PLASENTA

Darah janin, mengandung sedikit oksigen. Dipompa oleh jantung janin menuju ke plasenta melalui arteri umbilikus dan diangkut sepanjang cabang ke pembuluh darah kapiler vili korionik. Setelah membuang karbondioksida dan menyerap oksigen, darah kembali ke janin melalui vena umbilikus.
Darah maternal diangkut ke dasar plasenta dalam desidua oleh arteri spiralis dan mengalir ke dalam ruang darah di sekitar vili. Sirkulasi retroplasentaer terjadi karena aliran darah arteri spiralis dengan tekanan 70 mmHg sampai 80 mmHg sedangkan tekanan darah pada vena di dasar desidua basalis 20mmHg sampai 30mmHg. Diyakini bahwa arah aliran mirip mata air ; darah mengalir ke atas dan membasahi vilus saat disirkulasikan di sekelilingnya dan mengalir kembali ke dalam cabang-cabang vena uterin. Darah arteri maternal kaya akan oksigen dan nutrien.

Darah janin dan maternal memiliki hubungan yang dekat, tetapi tidak memiliki hubungan langsung. Perpindahan zat antara darah janin dan maternal adalah melalui difusi, trasnpor aktif dan pinositosis.
Menjelang akhir kehamilan, plasenta memungkinkan antibodi maternal memasuki sirkulasi janin. Antibodi memberikan imunitas pasif sementara pada janin. Obat-obatan, alkohol, polutan lingkungan, virus dan agens penyebab penyakit lainnya masuk dengan bebas dari suirkulasi maternal ke sirkulasi janin.sebagian zat ini disebut teratogen atau agens yang dapat menyebabkan defek lahir.

TUMBUHAN SEBAGAI INDIKATOR

A. Pengertian
Tumbuhan, sifat-sifatnya merupakan pencerminan yang ada di dalam tumbuhan itu (hereditas), tetapi selain itu pertumbuhannya juga dipengaruhi lingkungan. Jadi fenotipe yang terjadi merupakan paduan dari hereditas dan lingkungan itu. Tumbuhan dapat hidup dengan baik di lingkungan yang menguntungkan. Suatu tumbuhan atau komunitas tumbuhan dapat berperan sebagai pengukur kondisi lingkungan tempat tumbuhnya, disebut indikator biologi atau bioindikator atau fitoindikator. Etau dengan istilah lain tumbuhan yang dapat digunakan sebagai indikator kekhasan habitat tertentu disebut tumbuhan indikator.
Banyaknya tumbuhan yang dapat dijadikan sebagai indikator suatu lingkungan. Dalam suatu komunitas tumbuhan beberapa diantaranya dominan dengan jumlah yang melimpah. Tumbuhan semacam ini merupakan indikator yang penting karena mereka sudah sangat erat hubungan dengan habitatnya. Dengan demikian dapatlah dinyatakan bahwa komunitas atau setidak-tidaknya kebanyakan tumbuhan merupakan indikator yang lebih baik daripada tumbuhan yang tumbuh secara individual.
Pengetahuan tentang indikator tumbuhan dapat membantu mencirikan sifat tanah setempat, dengan demikian dapat untuk menentukan tanaman apa atau apa yang dapat diusahakan di bagian tanah itu atau seluruh tanah di situ. Indikator tumbuhan juga digunakan untuk memperkirakan kemungkinan lahan sebagai sumber daya untuk hutan, padang rumput atau tanaman pertanian. Bahkan beberapa jenis logam dapat dideteksi dengan pertumbuhan tumbuhan tertentu di suatu areal.
Di dunia ini sebenarnya tersedia banyak sekali indikator asam basa. Baik masih berupa tanaman, ataupun telah dalam bentuk olahan manusia. Indikator asam basa yang masih berupa tanaman misalnya telah disebutkan dalam sub-bab sebelumnya yakni hydrangea. Namun tumbuhan lain pun dapat menjadi indikator keasaman suatu tanah. Jika suatu daerah tanahnya terlalu asam atau terlalu basa maka tumbuhan yang tumbuh di tanah tersebut menjadi kerdil, bahkan tidak ada tanaman yang bisa hidup di tanah tersebut.
Tanaman-tanaman yang kami gunakan sebagai indikator, terkadang, bahkan seringkali diabaikan kita. Padahal tanaman-tanaman tersebut selain sebagai tanaman hias, makanan ternak, atau sebagai sayuran, memiliki manfaat lain yang belum diketahui banyak orang.
Seperti bunga terompet biru yang biasa terdapat di tepi jalan, pekarangan, lapangan, tepi sawah, bahkan di tepi got/saluran air yang sering diabaikan, diinjak-injak, atau dijadikan pakan ternak ternyata bermanfaat bunganya untuk dijadikan indikator asam basa. Baik berupa cairan maupun dalam bentuk kertas lakmus.
Namun tidak semua bunga dapat dijadikan indikator. Hanya bunga-bunga tertentu yang dapat dijadikan indikator. Selain itu ekstrak bunga yang bisa dijadikan indikator pun tidak semuanya bisa dijadikan bahan kertas lakmus. Hanya yang memiliki keawetan warna yang cukup saja yang bisa dijadikan kertas lakmus. Indikator lakmus yang biasa dijumpai di laboratorium pun sebenarnya terbuat dari kertas yang direndam dalam ekstrak lumut kerak atau lichenes. Namun untuk menguji suatu zat yang asam dan basa dibutuhkan 2 jenis kertas lakmus; lakmus biru dan lakmus merah. Sedangkan kertas lakmus sederhana buatan kami memiliki keunggulan yang tidak dimiliki kertas lakmus biasa, karena lakmus dari ekstrak bunga terompet ungu kami bersifat universal atau dapat bereaksi baik dengan asam maupun basa.
B. Azas-azas tumbuhan indikator
Tumbuhan indikator mempunyai kekhususan, dengan demikian diperlukan adanya pedoman umum yang kemungkinan dipunyai dalam penerapan di lapang. Pedoman umum atau azas itu antara lain :
1) Tumbuhan sebagai indikator kemungkinan bersifat steno atau eury.
2) Tumbuhan terdiri atas banyak spesies merupakan indikator yang lebih baik daripada kalau terdiri atas sedikit spesies.
3) Sebelum mempercayai sebagai suatu indikator harus dibuktikan dulu di tempat-tempat lain.
4) Banyaknya hubungan antara spesies, populasi dan komunitas sering memberikan petunjuk sebagai indikator yang lebih dapat dipercaya daripada spesies tunggal.


C. Tipe-tipe indikator tumbuhan
Tipe yang berbeda dalam indikator tumbuhan mempunyai peranan yang berbeda dalam aspek tertentu.
1. Indikator tumbuhan untuk pertanian
Kebanyakan indikator tumbuhan menentukan apakah tanah cocok untuk pertanian atau tidak. Petumbuhan tanaman pertanian dapat berbeda di beberapa kondisi lingkungan yang berbeda dan jika tumbuh dengan baik di suatu tanah berarti tanah itu cocok untuk tanaman itu. Sebagai suatu contoh, rumput-rumput pendek menandakan bahwa tanah di situ keadaan airnya kurang. Adanya rumput yang tinggi dan rendah menandakan tanah tempat tumbuh rumput itu subur, dengan demikian juga cocok untuk pertanian.
2. Indikator tumbuhan untuk overgrazing
Kebanyakan tumbuhan yang menderita perlakuan karena adanya manusia/hewan yang kurang makan ini mengalami modifikasi sehingga vegetasinya berbentuk padang rumput. Sedangkan padang rumput sendiri kalau mengalami overgrazing akan mengalami kerusakan dan produksinya sebagai makanan ternak akan turun. Tumbuhan yang tahan tidak rusak tetapi seperti istirahat. Beberapa tumbuhan menunjukkan sifat yang karakteristik bahwa di situ terjadi overgrazing. Biasanya hal itu dicirikan dengan adanya beberapa gulma semusim atau gulma tahunan berumur pendek, antara lain seperti Polygonum, Chenopodium, Lepidium dan Verbena. Beberapa tumbuhan tidak menunjukkan atau sedikit menunjukkan adanya peristiwa itu, yaitu seperti : Opuntia, Grindelia, Vernonia.
3. Indikator tumbuhan untuk hutan
Beberapa tumbuhan menunjukkan tipe hutan yang karakteristik dan dapat tumbuh pada suatu areal yang tidak terganggu. Pada umumnya di sini tumbuhan yang ada menunjukkan bahwa sifat pertumbuhannya sesuai dengan kondisi hutan sehingga bila di situ dijadikan hutan kemungkinannya akan berhasil.


4. Indikator tumbuhan untuk humus
Beberapa tumbuhan dapat hidup pada humus yang tebal. Monotropa, Neottia dan jamur menunjukkan adanya humus di dalam tanah.
5. Indikator tumbuhan untuk kelembaban
Tumbuhan yang lebih suka hidup di daerah kering akan menunjukkan kandungan air tanah yang rendah di dalam tanah, antara lain seperti : Saccharum munja, Acacia, Calotropis, Agare, Opuntia dan Argemone. Sedangkan Citrullus dan Eucalypus tumbuh di tanah yang dalam. Tumbuhan hidrofit menunjukkan kandungan air tanah yang jenuh atau di paya. Vegetasi Mangrove dan Polygonus menunjukkan tanah mengandung air yang beragam.
6. Indikator tumbuhan untuk tipe tanah
Beberapa tumbuhan seperti : Casuarina equisetifolia, Ipomoea, Citrullus, Cilliganum polygonoides, Lycium barbarum dan Panicum tumbuh di tanah pasir bergeluh. Imperata cylindrica tumbuh di tanah berlempung. Kapas suka tumbuh di tanah hitam.
7. Indikator tumbuhan untuk reaksi tanah
Rumex acetosa Rhododendron, Polytrichum dan Spagnum menunjukkan tanah kapur. Beberapa lumut menunjukkan tanah berkapur dan halofit menunjukkan tanah bergaram.
8. Indikator tumbuhan untuk mineral
Beberapa tumbuhan suka tumbuh di tanah-tanah dengan kandungan mineral yang khas, tumbuhan semacam ini disebut Metallocolus atau Metallophytes.
9. Indikator tumbuhan untuk logam berat
Tanah yang mempunyai cadas berkandungan logam berat, khususnya Zn, Pb, Ni, Co, Cr, Cu, Mr, Mg, Cd, Se dan lain-lain. Diantaranya Mn, mg, Cd dan Se bersifat toksik untuk kebanyakan tumbuhan. Kontaminasi logam berat juga terjadi di daerah industri, baik yang berbentuk debu ataupun garam dalam perairan di daerah industri tersebut.
Kebanyakan tumbuhan sensitive terhadap logam berat. Membukanya stomata dipengaruhi, fotosintesis S turun, respirasi terganggu dan akhirnya pertumbuhan terhambat. Sebagian besar logam berat ini merupakan deposit di dinding sel-sel perakaran dan daun.
10. Indikator tumbuhan untuk habitat saline
Beberapa tumbuhan tumbuh dan tahan dalam habitat dengan kandungan garam tinggi, yang kemudian disebut halofit. Tumbuhan itu biasa hidup di pantai yang mesofit atau hidrofit tak dapat hidup subur, karena dua yang disebut terakhir biarpun tahan genangan tetapi tidak tahan kadar garam yang tinggi di air ataupun tanah di situ. Kegaraman tanah antara lain oleh NaCl, CaSO4, NaCO3, KCl.
11. Indikator tumbuhan untuk pencemaran
Penggunaan vegetasi sebagai indikator biologi untuk pencemaran lingkungan sudah sejak lama, kira-kira sejak seratus tahun yang lalu di daerah pertambangan. Pengetahuan tentang ketahanan terhadap polutan terutama untuk vegetasi yang tumbuh di daerah industri atau di daerah padat penduduk.
Pada umumnya tumbuhan lebih sensitive terhadap polutan daripada manusia. Tumbuhan yang sensitiv dapat merupakan indikator, sedangkan tumbuhan yang tahan dapat merupakan akumulator polutan di dalam tubuhnya, tanpa mengalami kerusakan. Jamur, fungi dan Lichenea sensitive terhadap SO2 dan halide.
D. Pengenalan Indikator
Indikator adalah suatu senyawa kompleks yang dapat bereaksi dengan asam dan basa. Dengan indikator, kita dapat mengetahui suatu zat bersifat asam atau basa. Indikator juga dapat digunakan untuk mengetahui tingkat kekuatan suatu asam atau basa. Indikator yang sering tersedia di laboratorium adalah kertas lakmus karena praktis dan harganya murah.

Beberapa jenis tanaman dapat dijadikan sebagai indikator. Seperti yang kami gunakan pada karya ilmiah remaja ini. Ada pula tanaman bunga yang menjadi indikator keasam basaan tanah tempat ia ditanam. Yaitu bunga hydrangea atau lebih dikenal dengan nama bunga panca warna. Bunga hydrangea ini akan berwarna biru jika ditanam di tanah yang terlalu asam.
Namun bukan bunga hydrangea yang kami gunakan sebagai indikator alami. Melainkan bunga dan tanaman yang sudah kita kenal akrab, yaitu:
1) Bunga Terompet Biru
Bunga terompet biru yang berwarna ungu kebiruan ini termasuk dalam famili Solanaceae (terong-terongan). Bunga ini berbentuk seperti terompet, berwarna ungu kebiruan, buahnya yang kering jika dikenai air selama beberapa detik akan pecah/meledak seperti petasan namun tidaklah berbahaya karena ukurannya kecil (1cm-2,5 cm).
2) Bunga Sepatu (Hibiscus rosa sinensis)
Bunga sepatu memang sudah dikenal dapat digunakan sebagai indikator asam basa. Bunga sepatu atau nama ilmiahnya Hibiscus rosa-sinensis termasuk dalam famili Malvaceae atau kapas-kapasan bermanfaat sebagai tanaman hias, bahan campuran kosmetik (sabun), dan sebagai indikator. Bunga sepatu ini memiliki banyak varietas warna dan bentuk. Namun biasanya yang digunakan untuk indikator adalah yang berwana merah.
3) Bunga Suring
Tanaman yang daunnya di beberapa daerah seperti Puworejo, Kebumen, Pati, dsb ini dijadikan sayuran lezat, ternyata bunganya pun bermanfaat sebagi indikator asam basa. Tanaman ini masih berkerabat jauh dengan bunga matahari dan bunga krisan yang termasuk famili Compositae. Bunga suring pun memiliki beberapa varietas dan jenis yang bermacam-macam, ada yang bunganya berwarna kuning, oranye, dan pink keunguan. Namun yang kami gunakan untuk indikator adalah yang berwarna oranye.
4) Bunga Terompet Ungu
Bunga ini sekilas mirip dengan bunga terompet biru. Namun jika lebih diperhatikan, warnanya lebih ungu daripada bunga terompet biru. Apalagi jika kita melihat bentuk tanamannya, baik batang maupun daunnya sangat berbeda. Jika bunga terompet biru daunnya membulat ujungnya, maka daun bunga terompet ungu ini berbentuk oval dengan ujung daun meruncing, bunga terompet biru batangnya tidak terlalu tinggi sedangkan bunga terompet ungu batangnya tinggi. Tetapi bunga ini masih termasuk famili Solanaceae.


5) Bunga Canna sanseviera
Bunga yang sering kita jumpai di tepi-tepi jalan sebagai penghias tepi jalan ini dapat pula dijadikan indikator asam basa. Bunga yang berwarna merah ini termasuk dalam famili Cannae atau tasbih-tasbihan.
6) Bunga Pukul Empat (Mirabilis jalapa L)
Bunga yang termasuk dalam famili Nyctaginaceae ini termasuk tanaman multifungsi. Manfaatnya yaitu sebagai obat tradisional, terutama batang, akar, daun, dan bijinya. Akan tetapi kami menemukan manfaat lain dari tanaman ini, yaitu bunganya dapat dijadikan indikator asam basa.
7) Bunga Pacar Cina
Bunga ini biasa kita temui di pinggir-pinggir kebun, tepi jalan, atau di depan rumah kita. Tanaman ini bunganya berbentuk seperti bunga anggrek, warnanya bermacam-macam; ada yang oranye, merah, ungu, pink, putih, dll. Daunnya biasa dijadikan cat kuku dengan cara ditumbuk lalu dibubuhkan pada kuku. Buahnya berbentuk oval dan berisi biji-biji kecil yang coklat bila sudah tua. Tanaman ini termasuk dalam famili Balsaminaceae. Bagian tumbuhan yang digunakan sebagai indikator adalah daunnya karena bunganya tidak dapat digunakan.

FAKTOR YANG MEMPENGARUHI PERTUMBUHAN TANAMAN

A. Faktor Luar
Banyak faktor alasan atau penyebab yang mempengaruhi perkembangan dan pertumbuhan tumbuh-tumbuhan, tanaman, pohon, dll. Apabila faktor tersebut kebutuhannya tidak terpenuhi maka tanaman tersebut bisa mengalami dormansi/dorman yaitu berhenti melakukan aktifitas hidup. Faktor pengaruh tersebut yakni :
1. Nutrisi / Makanan
Makanan adalah sumber energi dan sumber materi untuk mensintesis berbagai komponen sel. Tidak hanya karbondioksida dan air saja yang dibutuhkan tumbuhan untuk bisa tumbuh dengan baik tetapi juga beberapa unsur unsur minerel. Adapun menurut jumlah yang di butuhkan oleh tubuh, unsur mineral ini dibedakan menjadi 2:
- Makroelemen yaitu golongan unsur-unsur mineral yang dibutuhkan dalam jumlah banyak. Makroelemen ini meliputi oksigen, carbon, hidrogen, sulfur, nitrogen, fosfor, kallium, kalsium dan magnesium.
- Mikroelemen yaitu golongan unsur-unsur mineral yang dibutuhkan dalm jumlah sedikit. Mikroelemen ini meliputi besi, klorin, tembaga, seng, molibddenum, boron dan nikel. Mikro elemen ini betfungsi sebagai kofaktor yaitu reaksi enzimatik dalam tumbuhan.

Jika kekurangan nutrisi maka tumbuhan tersebuat akan mengalami difisiensi. Difisiensi ini menyebabkan pertumbuhan tanaman terganggu.

2. Air
Tanpa air, tumbuhan tidaklah dapat tumbuh. Air termasuk senyawa yang dibutuhkan tumbuhan. Air berfungsi anatara lain sebagai fotosintesis, mengaktifkan reaksi enzim ezimatik, menjaga kelembapan dan membengtu perkecambahan pada biji.

3. Faktor Hormon
Hormon pada tumbuhan juga memegang peranan penting dalam proses perkembangan dan pertumbuhan seperti hormon auksin untuk membantu perpanjangan sel, hormon giberelin untuk pemanjangan dan pembelahan sel, hormon sitokinin untuk menggiatkan pembelahan sel dan hormon etilen untuk mempercepat buah menjadi matang. Mengenai hormon tanaman akan dijelaskan pada artikel lain yang dapat dicari melalui fitur pencarian di sebalan kiri situs organisasi.org ini.
4. Faktor Lingkungan
Pertumbuhan dan perkembangan makhluk hidup terutama tumbuhan sangat dipengaruhi oleh faktor lingkungan. Faktor lingkungan merupakan faktor eksternal. Faktor lingkungan berperan mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan terutama adalah:
a. Faktor Suhu
Tinggi rendah suhu menjadi salah satu faktor yang menentukan tumbuh kembang, reproduksi dan juga kelangsungan hidup dari tanaman. Suhu yang baik bagi tumbuhan adalah antara 22 derajat celcius sampai dengan 37 derajad selsius. Temperatur yang lebih atau kurang dari batas normal tersebut dapat mengakibatkan pertumbuhan yang lambat atau berhenti
b. Faktor Kelembaban / Kelembapan Udara
Kadar air dalam udara dapat mempengaruhi pertumbuhan serta perkembangan tumbuhan. Tempat yang lembab menguntungkan bagi tumbuhan di mana tumbuhan dapat mendapatkan air lebih mudah serta berkurangnya penguapan yang akan berdampak pada pembentukan sel yang lebih cepat.

c. Faktor Cahaya Matahari
Sinar matahari sangat dibutuhkan oleh tanaman untuk dapat melakukan fotosintesis (khususnya tumbuhan hijau). Jika suatu tanaman kekurangan cahaya matahari, maka tanaman itu bisa tampak pucat dan warna tanaman itu kekuning-kuningan (etiolasi). Pada kecambah, justru sinar mentari dapat menghambat proses pertumbuhan.

B. Faktor Internal
Faktor internal adalah segala pengaruh/faktor yang berasal dari tanaman itu sendiri yaitu meliputi gen dan hormon.
2. Gen
Gen merupakan dasar faktor internal yang paling tidak bisa ditawar karene setiap mahluk hidup tentu saja memiliki gen yang berbeda satu sama lain. Gen merupakan unit pewarisan sifat bagi organisme hidup. Bentuk fisiknya adalah urutan DNA menyandi protein, polipeptida atau seuntaian DNA yang memiliki fungsi bagi organisme yang memilikinya. Batasan modern gen adalah suatu lokasi tertentu pada genom yang berhubungan dengan pewarisan sifat dan dapat dihubungkan dengan fungsi sebagai regulator (pengendali), sasaran transkripsi, atau peran-peran fungsional lainnya. Tentu saja dalam DNA ini telah disandi sebagaimana rupa yang menentukan bentuk dan pewarisan sifa dari induknya. Jadi begini Sahabat Blogger kalau yang mengontrol seluruh pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan ini.

3. Hormon
Hormon adalah pembawa pesan kimiawi antarsel atau antarkelompok sel. Semua organisme multiselular, termasuk tumbuhan memproduksi hormon. Dalam pertumbuhan ini peran hormon ini sangatlah penting. berikut adalah daftar hormon yang mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan tanaman. berikut adalah beberapa hormon yang berperan dalam pertumbuhan dan perkembangan tanaman.
a. Auksin
Fungsi untuk mendorong perpanjangan batang, pertumbuhan akar, differensiasi sel dan percabangan, pertumbuahan buah, dominasi epikal, fototropisme, geotropisme. Dihasilkan pada embrio dalam biji, meristem batang dan daun daun muda.
Ada beberapa janis auksin, antara lain adalah auksin A dan auksin B. Sebenarnya auksin A itu serupa dengan auksin B hanya berbeda pada kandungan airnya. Auksin A memeliki kandungan air yang lebih banyak yaitu sekitar 1 mol air leih banyak dari pada auksin B. Selain itu, ada zat yang disebut dengan heteroauksin yang kemudian di ketahui sebagai asam indol asetat (IAA). Semakin jauh dari ujung tumbuhan konsentrasi auksin ini akan semakin menyusut.

b. Giberilin
Fungsi untuk mendorong pertumbuhan tinggi tanaman, mempengaruhi perpanjangan sel dan pembelahan sel.s erta pertumbuhan pada akar daun dan bunga serta buah. Di produksi oleh meristem batang, meristem akar, daun muda dan embrio.
Giberilin di temukan oleh Eiichi Kurosawa pada tahun 1926. Giberilin merupakan suatu zat yang diperoleh dari suatu jenis jamur yang hidup sebagai parasit pada padi di Jepang, yaitu jamur Gibberella fujikkuroi. Tanaman padi yang terserang oleh jamur tersebut mengalami pertumbuhan yang abnormal.
c. Asam Traumalin
Fungsi untuk mampu memperbaiki kerusakan atau regenerasi sel pada luka yang terjadi pada tubuh tumbuhan baik pada daun, batang ataupun akar.
Pertama kali dipelajari oleh Haberland. Pada percobaan yang dia lakukan, jaringan tanaman dilukai kemudian di cuci bersih, ternyata bekas bidang luka tidak membentuk jaringan baru. Pada jaringan luka tersebut yang dibiarkan akan terbentuk jaringa baru di dekat luka tersebut.
d. Kalin
Fungsi untuk hormon yang mempengaruhi pembentukan organ pada tumbuhan. Hormon kalin dibedakan menjadi 4 macam:
1) Rizokalin yaitu hormon yang merangsang pembentukan akar, identik dengan vitamin B.
2) Kaulokalin yaitu hormon yang merangsang pertumbuhan batang.
3) Filokalin yaitu hormon yang merangsang pembentukan daun.
4) Antokalin yaitu hormon yang merangsang pertumbuhan pada bunga.

e. Asam Absisat
Fungsi untuk menghambat pertumbuhan, menutup stomata selama kekurangan air, menunda pertumbuhan. Disintesis pada daun, buah, batang dan biji.
Asam Abscisat (ABA) adalah penghambat (inhibitor) pertumbuhan merupakanlawan dari giberelin dan auksin. Hormon ini memaksa dormansi, mencegah biji dariperkecambahan dan menyebabkan rontoknya daun, bunga dan buah. Secara alamitingginya konsentrasi asam abscisat ini dipicu oleh adanya stress oleh lingkunganmisalnya kekeringan. Hormon ini dibentuk pada daun-daun dewasa.
f. Gas Etilen
Fungsi untuk mendorong pemasakan buah dan menyebabkan penebalan pada batang. Diproduksi oleh jaringan buah masak, diruas batang dan jaringan tua.
Buah-buahan terutama yang sudah tua melepaskan gas yang disebut etilen. Etilendisintesis oleh tumbuhan dan menyebabkan proses pemasakan yang lebih cepat. Selainetilen yang dihasilkan oleh tumbuhan, terdapat etilen sintetik, yaitu etepon (asam 2-kloroetifosfonat). Etilen sintetik ini sering di gunakan para pedagang untuk mempercepat pemasakan buah. Oleh karena itu buah yang tua sering diletakkan ditempat tertutup (diperam) agar cepat masak.
Etilen merupakan senyawa unik dan hanya dijumpai dalam bentuk gas. senyawaini memaksa pematangan buah, menyebabkan daun tanggal dan merangsang penuaan.Tanaman sering meningkatkan produksi etilen sebagai respon terhadap stress dansebelum mati. Konsentrasi etilen fluktuasi terhadap musim untuk mengatur kapanwaktu menumbuhkan daun dan kapan mematangkan buah.Selain memacu pematangan, etilen juga memacu perkecambahan biji, menebalkanbatang, mendorong gugurnya daun, dan menghambat pemanjangan batang kecambah.Selain itu, etilen menunda pembungaan, menurunkan dominansi apikal dan inisiasiakar, dan menghambat pemanjangan batang kecambah.