Transpirasi Pada Tumbuhan

Transpirasi Pada Tumbuhan

A. Pengertian Transpirasi

Transpirasi adalah proses hilangnya air dalam bentuk uap air dari jaringan hidup tanaman yang terletak di atas permukaan tanah melewati stomata, lubang kutikula, dan lentisel. Transpirasi merupakan pengeluaran berupa uap H2O dan CO2, terjadi siang hari saat panas, melaui stomata (mulut daun) dan lentisel (celah batang). Transpirasi berlangsung melalui bagian tumbuhan yang berhubungan dengan udara luar, yaitu melalui pori-pori daun seperti stomata, lubang kutikula, dan lentisel oleh proses fisiologi tanaman.

Transpirasi adalah terlepasnya air dalam bentuk uap air melalui stomata dan kutikula ke udara bebas (evaporasi). Jadi semakin cepat laju transpirasi berarti semakin cepat pengangkutan air dan zat hara terlarut, demikian pula sebaliknya. Alat untuk mengukur besarnya laju transpirasi melalui daun disebut fotometer atau transpirometer.

Transpirasi dalam tanaman atau terlepasnya air melalui kutikula hanya 5-10% dari jumlah air yang ditranspirasikan. Air sebagian besar menguap melalui stomata, sekitar 80% air ditranspirasikan berjalan melewati stomata, sehingga jumlah dan bentuk stomata sangat mempengaruhi laju transpirasi. Selain itu transpirasi juga terjadi melalui luka dan jaringan epidermis pada daun, batang, cabang, ranting, bunga, buah dan akar.

Tidak semua tumbuhan mengalami proses transpirasi. Sedangkan pada tumbuhan yang mengalami proses ini, transpirasi terkadang terjadi secara berlebihan sehingga mengakibatkan tumbuhan kehilangan banyak air dan lama kelamaan layu sebelum akhirnya mati.

B. Macam-Macam Transpirasi

Ada tiga tipe transpirasi yaitu :

a. Transpirasi Kutikula

Adalah evaporasi(penguapan) air yang tejadi secara langsung melalui kutikula epidermis. Kutikula daun secara relatif tidak tembus air, dan pada sebagian besar jenis tumbuhan transpirasi kutikula hanya sebesar 10 persen atau kurang dari jumlah air yang hilang melalui daun-daun. Oleh karena itu, sebagian besar air yang hilang terjadi melalui stomata.

b. Transpirasi Stomata

Adalah Sel-sel mesofil daun tidak tersusun rapat, tetapi diantara sel-sel tersebut terdapat ruang-ruang udara yang dikelilingi oleh dinding-dinding sel mesofil yang jenuh air. Air menguap dari dinding-dinding basah ini ke ruang-ruang antar sel, dan uap air kemudian berdifusi melalui stomata dari ruang-ruang antar sel ke atmosfer di luar. Sehingga dalam kondisi normal evaporasi membuat ruang-ruang itu selalu jenuh uap air. Asalkan stomata terbuka, difusi uap air ke atmosfer pasti terjadi kecuali bila atmosfer itu sendiri sama-sama lembab.

c. Transpirasi Lentikuler

Lentisel adalah daerah pada kulit kayu yang berisi sel-sel yang tersusun lepas yang dikenal sebagai alat komplementer, uap air yang hilang melalui jaringan ini sebesar 0.1 % dari total transpirasi

C. Mekanisme Transpirasi

Pada transpirasi, hal yang penting adalah difusi uap air dari udara yang lembab di dalam daun ke udara kering di luar daun. Kehilangan air dari daun umumnya melibatkan kekuatan untuk menarik air ke dalam daun dari berkas pembuluh yaitu pergerakan air dari sistem pembuluh dari akar ke pucuk, dan bahkan dari tanah ke akar. Ada banyak langkah dimana perpindahan air dan banyak faktor yang mempengaruhi pergerakannya.

Air diserap ke dalam akar secara osmosis melalui rambut akar, sebagian besar bergerak menurut gradien potensial air melalui xilem. Air dalam pembuluh xilem mengalami tekanan besar karena molekul air polar menyatu dalam kolom berlanjut akibat dari penguapan yang berlangsung di bagian atas. Sebagian besar ion bergerak melalui simplas dari epidermis akar ke xilem, dan kemudian ke atas melalui arus transportasi.

D. Faktor Yang Mempengaruhi Transpirasi Tumbuhan

Kegiatan transpirasi terpengaruh oleh banyak faktor baik faktor-faktor dalam maupun faktor-faktor luar,

1. Yang terhitung sebagai faktor-faktor dalam adalah:

• Besar kecilnya daun

• Tebal tipisnya daun

• Berlapiskan lilin atau tidaknya permukaan daun

• Banyak sedikitnya bulu di permukaan daun

• Banyak sedikitnya stomata

• Bentuk dan lokasi stomata

Video : Struktur Daun

Struktur daun:

Hal-hal ini semua mempengaruhi kegiatan transpirasi

a. Bentuk serta distribusi stomata

Lubang stomata yang tidak bundar melainkan oval itu ada sangkut paut dengan intensitas pengeluaran air. Juga yang letaknya satu sama lain di perantaian oleh suatu juga jarak yang tertentu itu pun mempengaruhi intensitas penguapan. Jika lubang-lubang itu terlalu berdekatan maka penguapan dari lubang yang satu malah menghambat penguapan dari lubang yang berdekatan.

b. membuka dan menutupnya stomata

mekanisme mebuka dan menutupnya stomata berdasarkan suatu perubahan turgor itu adalah akibat dari perubahan nilai osmosis dari isi sel-sel penutup.

c. banyaknya stomata

pada tanaman darat umumnya stomata itu kedapatan pada permukaan daun bagian bawah. Pada beberapa tanaman permukaan atas dari daun pun mempunyai stomata juga. Temperatur berpengaruh pada membuka dan menutupnya stomata. Pada banyak tanaman stoma tidak berserdia membuka jika temperatur ada disekitar 0 derajat celcius

Bagian-bagian Stomata:

Video pendukung: Bagian Stomata video

2. Faktor-faktor luar yang mempengaruhi transpirasi

• Sinar matahari

Sinar menyebabkan membukanya stoma dan gelap menyebabkan menutupnya stoma jadi banyak sinar mempercepat transpirasi

• Temperatur

Pengaruh temperatur terhadap transpirasi daun dapat pula ditinjau dari sudut lain yaitu didalam hubungannya dengan tekanan uap air didalam daun dan tekanan uap air diluar daun, kenaikan temperatur menambah tekanan uap didalam daun.

• Kelembaban udara

• Angin

• Keadaan air didalam tanah

Walaupun beberapa jenis tumbuhan dapat hidup tanpa melakukan transpirasi, tetapi jika transpirasi berlangsung pada tumbuhan agaknya dapat memberikan beberapa keuntungan bagi tumbuhan tersebut misalnya dalam:

• Mempercepat laju pengangkutan unsur hara melalui pembuluh xylem

• Menjaga turgiditas sel tumbuhan agar tetap pada kondisi optimal

• Sebagian salah satu cara untuk menjaga stabilitas suhu.

F. Cara Pengukuran Transpirasi

Pengukuran laju transpirasi tidaklah terlalu mudah dilakukan. Kesulitan utamanya adalah karena semua cara pengukuran traspirasi mengharuskan penempatan suatu tumbuhan dalam berbagai kondisi yang mempengaruhi laju transpirasi. Ada empat cara laboratorium untuk menaksir laju transpirasi :

1. Kertas korbal klorida

Pada dasarnya cara ini adalah pengukuran uap air yang hilang ke udara yang diganti dengan pengukuran uap air yang hilang ke dalam kertas kobal klorida kering. Kertas ini berwarna biru cerah dan tetapi menjadi biru pucat dan kemudian berubah menjadi merah jambu bila menyerap air. Sehelai kecil kertas biru cerah ditempelkan pada permukaan daun dan ditutup dengan gelas preparat. Demikian juga bagian bawah daun. Waktu yang diperlukan untuk mengubah warna biru kertas menjadi merah jambu dijadikan ukuran laju kehilangan air dari bagian daun yang ditutup kertas.

2. Potometer

Alat ini mengukur pengambilan air oleh sebuah potongan pucuk, dengan asumsi bahwa bila air tersedia dengan bebas untuk tumbuhan, jumlah air yang diambil sama dengan jumlah air yang dikeluarkan oleh transpirasi.

3. Pengumpulan uap air yang ditranspirasi

Cara ini mengharuskan tumbuhan atau bagian tumbuhan dikurung dalam sebuah bejana tembus cahaya sehingga uap air yang ditranspirasikan dapat dipisahkan.

4. Penimbangan langsung

Pengukuran transpirasi yang paling memuaskan diperoleh dari tumbuhan yang tumbuh dalam pot yang telah diatur sedemikan rupa sehingga evaporasi dari pot dan permukaan tanah dapat dicegah. Kehilangan air dari tumbuhan ini dapat ditaksir untuk jangka waktu tertentu dengan penimbangan langsung

Cara lain pengukuran Transpirasi

1. Metode lisimeter atau metode grafimeter

Dua abad yang lalu, Stephen Hales mempersiapkan tanaman dalam pot dan tanamannya yang ditutup rapat agar air tidak hilang, kecuali dari tajuknya yang bertranspirasi kemudian, tanaman dalam pot itu ditimbang pada selang waktu tertentu, dan arena jumlah air yang digunakan untuk pertumbuhan tanaman ( misalnya, yang diubah menjadi karbohidrat ) kurang dari 1 % dari jumlah air yang di transpirasikan, maka sebenarnya semua perubahan bobot dapat dianggap berasal dari transpirasi. Ini dinamakan metode lisimeter.

Hanks dan peneliti lannya sudah banyak sekali mengembangkan metode sederhana ini. Lisimeter miliknya di kebun Greenville merupakan beberapa bejana yang besar ( beberapa meter kubik besarnya ) diisi penuh dengan tanah dan dikuburkan, sehingga permukan atasnya sama tinggi dengan permukaan lapangan. Bejana terebut diletakkan di dekat bantalan karet besar yang diletakkan didasarnya dan diisi air dan zat anti beku yang dihubungkan dengan pipa yang tegak keatas permukaan tanah. Tinggi cairan dalam pipa menunjukkan ukuran bobot lisimeter, maka permukaannya berubah-ubah sejalan dengan perubahan kandungan air dalam tanah dilisimeter dan dalam tanaman yang sedang tumbuh, walaupun bobotnya kecil saja di bandingkan dengan bobot tanah. Jumlah air tanah di tentukan oleh air irigasi dan jumlah hujan dikurangi evapotranspirasi, yaitu gabungan antara penguapan dari tanah dan transpirasi dari tumbuhan. Penguapan dari tanah dapat diduga dengan berbagai macam cara. Lisimeter merupakan metode lapangan paling handal untuk mempelajari evapotransipirasi, tapi memang mahal dan tidak mudah di pindah-pindahkan. Meskipun tidak diseluruh dunia, lisimeter banyak digunakan. Teknik yang lebih umum, menggunakan persamaan perimbangan air untuk menghitung evapotranspirasi dari selisih anars masukkan dan pengeluaran

Et = irigasi + hujan + pengurasan – drainase – aliran permukaan.

Dengan Et = evapo transpirasi, dan pengurasan adalah kehilangan dari cadangan tanah. Pengukuran cadangan air tangah pada awal dan akhir suatu periode menghasilkan nilai pengurasaan.

2. Metode pertukaran gas atau metode kurvet

Dalam metode ini, transpirasi dihitung dengan cara mengukur uap air di atmosfer yang tertutup yang mengelilingi daun. Sehelai daun di kurung dengan sebuah kuvet bening misalnya, dan kelembabapan suhu, dan volume gas yang masuk dan keluar kuvet di ukur.

H. Istilah Evapotranspirasi

Peristiwa berubahnya air menjadi uap dan bergerak dari permukaan tanah dan permukaan air ke udara disebut evaporasi (penguapan). Peristiwa penguapan dari tanaman disebut transpirasi. Kedua-duanya bersama-sama disebut Evapotranspirasi.

I. Kegunaan dan kerugian transpirasi terhadap tumbuhan

1. Kegunaan Transpirasi pada tumbuhan antara lain :

• Pengangkutan air ke daun dan difusi air antar sel

• Penyerapan dan pengangkutan air, hara

• Pengangkutan asimilat

• Membuang kelebihan air

• Pengaturan bukaan stomata

• Mempertahankan suhu daun

• Pengangkutan mineral

• Pertukaran energi

2. Pengaruh Transpirasi yang merugikan

Jika tanah cukup mengandung air, laju transpirasi yang tinggi, dalam jangka waktu yang pendek, tidak akan menimbulkan kerusakan yang berarti pada tumbuhan. Tetapi jika kehilangan air berlangsung terus melalui absorpsi, pengaruh traspirasi yang merugikan akan kelihtan dengan layunya daun, sebagai akibat hilangnya turgor. Tingkat kelayuan dan kehilangan air yang diperlukan untuk menimbulkan gejala kelayuan pada tumbuhan sangat beragam. Daun tipis yang umumnya terdiri dari sel parenkima yang berdinding tipis akan layu dengan cepat.

Kelayuan tumbuhan di atas tanah digolongkan sebagai layu sementara atau layu permanen. Layu sementara terjadi jika tanah masih mengandung air yang tersedia bagi tumbuhan. Kelayuan tersebut terjadi akibat kelebihan transpirasi dari absorpsi yang bersifat sementara. Tumbuhan biasanya menjadi segar kembali setelah laju transpirasi menurun. Daun yang layu pada siang hari akan segar kembali pada malam hari atau pagi berikutnya. Daun dapat juga meningkat turgornya pada siang hari jika transpirasi menurun akibat adanya awan, penurun suhu atau hujan kecil walaupun air tersebut tidak sampai menembus ke akar.

Sebaliknya, layu tetap diakibatkan oleh terjadinya kekurangan air yang berat dalam tanah. Akar tidak dapat mengabsorpsi air, maka tumbuhan akan mati kecuali jika persediaan air dalam tanah dapat ditingkatkan kembali.

Layu sementara yang terjadi berulang-ulang akan menimbulkan pengaruh yang merugikan pada metabolisme tumbuhan dan tumbuhan yang sering mengalami kelayuan akan tertekan pertumbuhannya. Penyebab utamanya adalah kekurangan air akan menghambat laju pertumbuhan jaringan muda, khususnya proses pembelahan dan pembesaran sel. Penghambatan laju pertumbuhan ini menyebabkan menurunnya penggunaan makanan oleh jaringan yang sedang tumbuh, dan pada umumnya kekurangan air selalu diikuti oleh penimbunan karbohidrat. Tingkat karbohidrat yang tinggi yang berlanjut dapat menimbulkan perubahan struktural dan perubahan fisologis permanen yang berkaitan dengan pertumbuhan yang tertekan.

Proses Respirasi Pada Tumbuhan

Proses Respirasi Pada Tumbuhan

Dalam kehidupan sehari-hari, respirasi sering disamakan dengan proses pernapasan. Hal ini tidak sepenuhnya benar sebab proses respirasi mencakup hal yang lebih kompleks ketimbang pernapasan. Namun demikian, apa yang terjadi dalam proses pernapasan tercakup dalam respirasi. Semua makhluk hidup melakukan respirasi, termasuk tumbuhan. Hanya saja respirasi pada tumbuhan tersebut tidak bisa diamati seperti manusia atau hewan. Mereka melakukan respirasi pada bagian daunnya yang dikenal dengan nama stomata atau mulut daun. Melaui stomata, tumbuhan menyerap oksigen atau O2. Tumbuhan bisa melakukan dua jenis respirasi sekaligus yakni aerob dan anaerob. Pada respirasi aerob, terjadi proses pembakaran atau oksidasi glukosa secara sempurna dan akan menghasilkan energi dalam jumlah yang besar yakni 36 ATP. Sementara itu pada saat kurang oksigen, tumbuhan akan melakukan respirasi anaerob yang hanya akan menghasilkan energi dalam jumlah yang sedikit yakni 2 ATP saja. 

Respirasi pada tumbuhan pada dasarnya memerlukan oksigen, meski dalam keadaan tertentu, keberadaan okisigen tak lagi dibutuhkan (terutama pada tumbuhan yang tak berklorofil). Tujuan respirasi tumbuhan sama halnya dengan tujuan makhluk hidup lainnya. Respirasi dilakukan untuk mendapatkan energi. Tumbuhan yang bernapas dengan sistem anaerob, akan mendapatkan energi. Caranya dengan mengurai sejumlah bahan tertentu di tempat mereka hidup. Sedangkan pada pernapasan aerob, akan dihasilkan karbon dioksida juga uap air yang kemudian akan dikeluarkan melalui tubuh tumbuhan dengan sistem difusi. Semua gas yang keluar dan masuk tersebut melewati stomata yang terletak pada permukaan daun tumbuhan juga inti sel yang ada pada batang tumbuhan. Pada kondisi tertentu, akar tanaman juga merupakan tempat keluar masuknya gas. Terutama bagi tanaman yang tumbuh di rawa. 

Respirasi pada tumbuhan tingkat tinggi dan tumbuhan tingkat rendah memiliki perbedaan yang mendasar. Apa saja? berikut uraiannya.

Respirasi pada tumbuhan tingkat tinggi. Prosesnya berlangsung sevara aerob dimana pada pernapasan tersebut terdapat pembebasan energi dari sari-sari makanan pada bagian dalam sel tubuh tumbuhan yang dilakukan dengan cara oksidasi secara biologis. Oksidasi sendiri merupakan proses reaksi di antara sari makanan dengan oksgen yang pada akhirnya akan menghasilkan CO2 atau karbondioksida, energi dan juga H20. Reaksi tersebut merupakan jenis rekasi enzimatis yang memiliki peran sebagai katalisator. Energi yang dihasilkan oleh tumbuhan tersebut akan digunakan dalam proses pertumbuhan, pengangkutan mineral, pembentukan protein, proses fotosintesis dan masih banyak lagi lainnya. 

Pernapasan pada tumbuhan tingkat rendah bisa terjadi dengan dua cara yakni aerob dan juga anaerob. Respirasi anaerob yang biasanya disebut juga dengan fermentasi yakni suatu proses pengubahan suatu senyawa utama menjadi senyawa lanjutan dengan menggunakan bantuan enzim. Proses ini bisa kita jumpai pada pembentukan alhokol yang awalnya merupakan glukosa. Respirasi pada tumbuhan tak sempurna ini juga bisa dijumpai pada pembentukan tempe.

Plasmolisis

Plasmolisis

Plasmolisis adalah peristiwa mengkerutnya sitoplasma dan lepasnyamembran plasma dari dinding sel tumbuhan jika sel dimasukkan ke dalamlarutan hipertonik (larutan garam lebih dari 1%).Plasmolisis merupakan proses yang secara nyata menunjukkan bahwa pada sel, sebagai unit terkecil kehidupan, terjadi sirkulasi keluar-masuk suatuzat. Adanya sirkulasi ini menjelaskan bahwa sel dinamis denganlingkungannya. Jika memerlukan materi dari luar maka sel harus mengambilmateri itu dengan segala cara, misalnya dengan mengatur tekanan agar terjadi perbedaan tekanan sehingga materi dari luar bisa masuk.Plasmolisis merupakan dampak dari peristiwa osmosis. Jika seltumbuhan diletakkan pada larutan hipertonik, sel tumbuhan akan kehilanganair dan tekanan turgor, yang menyebabkan sel tumbuhan lemah. Tumbuhandengan kondisi sel seperti ini disebut layu. Kehilangan air lebih banyak lagimenyebabkan terjadinya plasmolisis : tekanan terus berkurang sampai di suatutitik di mana sitoplasma mengerut dan menjauhi dinding sel. Sehingga dapatterjadi cytorrhysis– runtuhnya dinding sel.Tidak ada mekanisme di dalam sel tumbuhan untuk mencegahkehilangan air secara berlebihan, juga mendapatkan air secara berlebihan,tetapi plasmolisis dapat dibalikkan jika sel diletakkan di larutan hipotonik.

Plasmolisis biasanya terjadi pada kondisi yang ekstrim, dan jarangterjadi di alam. Biasanya terjadi secara sengaja di laboratorium denganmeletakkan sel pada larutan bersalinitas tinggi ataupun larutan gula untuk menyebabkan ekosmosis.

Jika sel tumbuhan diletakkan di larutan garam terkonsentrasi (hipertonik), sel tumbuhan akan kehilangan air dan juga tekanan turgor, menyebabkan sel tumbuhan lemah. Tumbuhan dengan sel dalam kondisi seperti ini layu. Kehilangan air lebih banyak akan menyebabkan terjadinya plasmolisis: tekanan terus berkurang sampai di suatu titik di mana protoplasma sel terkelupas dari dinding sel, menyebabkan adanya jarak antara dinding sel dan membran. Akhirnya cytorrhysis - runtuhnya seluruh dinding sel - dapat terjadi. Ada beberapa mekanisme di dalam sel tumbuhan untuk mencegah kehilangan air secara berlebihan, juga mendapatkan air secara berlebihan, tetapi plasmolisis dapat dibalikkan jika sel diletakkan di larutan hipotonik. Proses sama pada sel hewan disebut Krenasi. Cairan di dalam sel hewan keluar karena peristiwa difusi.

Plasmolisis hanya terjadi pada kondisi ekstrem, dan jarang terjadi di alam. Biasanya terjadi secara sengaja di laboratorium dengan meletakkan sel pada larutan bersalinitas tinggi atau larutan gula untuk menyebabkan ekosmosis, seringkali menggunakan tanaman elodea atau sel epidermal bawang yang memiliki pigmen warna sehingga proses dapat diamati dengan jelas.

Sebelum Plasmolisis

Sesudah Plasmolisis

Proses Fotosintesis

Proses Fotosintesis

Fotosintesis merupakan kata yang berasal dari bahasa Yunani, yakni foto dan synthesis. Foto sendiri diartikan sebagai cahaya sedangkan synthesis merupakan kata yang bermakna menggabungkan atau penggabungan. Kata fotosintesis sering digunakan dala lingkup kajian ilmu biologi. Apa sebenarnya fotosintesis tersebut? Secara sederhana, ia bisa diartikan sebagai proses pembuatan makanan yang dilakukan oleh tumbuhan berwarna hijau dengan melibatkan cahaya matahari di dalamnya. Selain matahari, proses fotosintesis ini juga melibatkan beberapa enzim. Proses fotosintesis ini biasa dilakukan oleh tumbuh-tumbuhan, beberapa jenis alga dan juga bakteri dalam rangka menghasilkan energi yang akan digunakan dalam berbagai aktifitas. Energi tersebut biasa juga disebut dengan nutrisi.

Daun pada tumbuhan memiliki fungsi utama yakni sebagai tempat terjadinya proses fotosintesis. Sebenarnya, fotosintesis tak hanya penting bagi tumbuhan tetapi juga bagi semua makhluk hidup yang menghuni bumi. Mengapa? Sebab oksigen yang ada di bumi ini sebagian besar diproduksi oleh tumbuhan. Hal inilah yang menjadikan pepohonan sering dijuluki paru-paru planet bumi. Organisme yang melakukan proses fotosintesis dikenal dengan nama fototrof. Fotosintesis sebenarnya merupakan salah satu cara asimilasi karbon sebab pada proses fotosintesis , karbon bebas kemudian diikat sehingga menjadi gula.

Proses fotosintesis pada terdapat pada tumbuhan hijau yang bersifat autotrof yakni bisa menyusun makanannya sendiri. Melalui daun, tumbuhan menyerap molekul karbondioksida juga air dalam rangka menghasilkan gula dan juga oksigen. Kedua senyawa tersebut kemudian akan digunakan sebagai penyokong pertumbuhannnya. Adapun persamaan rekaksi yang terjadi dalam proses fotosintesis adalah sebagai berikut:

6H2O + 6CO2 + cahaya → C6H12O6 (glukosa) + 6O2

Tumbuhan yang melakukan proses fotosintesis memerlukan bantuan cahaya matahari. Mereka mampu menyerap cahaya tersebut sebab mereka memiliki zat hijau daun atau klorofil. Klorofil ini sendiri ada di dalam bagian organel bernama kloroplast. Pada bagian daun tumbuhan, terdapat dua lapisan sel yang dinamai denegan mesofil. pada bagian ini terdapat kurang lebih setengah juta kloroplast yang tersebar di setiap millimeter persegi. Cahaya matahari selanjutnya akan melewati lapisan epidermis yang tanpa warna kemudian melaju menuju mesofil. Pada bagian inilah sebagian besar kegiatan fotosintesis berlangsung.

Proses fotosintesis ini sendiri cukup kompleks dan masih dalam penelitian beberapa ahli. Masih ada banyak hal yang belum berhasil diungkapkan. Mengapa proses ini kompleks? Sebab ia melibatkan hampir semua cabang ilmu sains, misalnya bilologi, kimia dan juga fisika. Organ utama tempat berlangsungnya fotosintesis adalah daun tepatnya pada bagian stomata atau mulut daun. Proses fotosintesis ini terdiri atas dua rangkaian reaksi yakni reaksi terang dan juga reaksi gelap. Dinamakan rekasi terang sebab prosesnya membutuhkan cahaya. Sementara itu reakasi gelap adalah proses fotosintesis yang tidak lagi melibatkan cahaya tetapi hanya karbondioksida.

Dalam proses fosintesis, reaksi terang merupakan proses yang pada akhirnya menghasilkan ATP juga NADPH2. Dalam rekasi ini diperlukan molekul air. Proses rekais terang dimulai dengan menangkap foton yang dilakukan oleh pigmen klorofil yang berperan sebagai antenna. Di dalam daun, cahaya akan diserap melalui molekul klorofil dan kemudian dikumpulkan pada pusat-pusat reaksi. Fotosintesis dimulai pada saat cahaya mulai mengionisasi molekul klorofil dan kemudian terjadi pelepasan electron.

Sementara itu, apa yang dimaksud dengan reaksi gelap adalah proses dimana ATP dan juga NADPH yang dihasilkan dalam proses sebelumnya kemudian menghasilkan sejumlah proses atau reaksi biokimia.Pada tumbuhan sendiri, reaksi biokimia ini akan terjadi siklus calvin dimana karbondioksida akan diikat dengan tujuan membentuk ribose dan lebih lanjut akan menjadi glukosa. Reaksi ini tidak bergantung pada ada atau tidaknya cahaya matahari.

Laju proses fotosintesis pada tumbuhan bisa berlangsung dengan laju maksimal jika unsur-unsur pendukungnya terpenuhi yakni antara lain: cahaya, konsentrasi karbondiosida, suhu, kadar air, jumlah fotosintet atau hasil fotosintesis dan kemudian tahap pertumbuhan tanaman itu sendiri.

Proses Imbibisi

Proses Imbibisi

                Proses imbibisi dipengaruhi oleh susunan kimiawi kulit dan cadangan makanan benih, umur benih, tekanan osmosis air, permeabilitas kulit beih dan suhu. Laju imbibisi pada awal proses imbibisi berlangsung relative cepat hingga sampai pada titik tertentu laju ini akan menurun (Kuswanto, 1996).

               Pada hakikatnya osmosis adalah suatu proses difusi. Para ahli kimia mengatakan bahwa osmosis adalah difusi dari setiap pelarut melalui suatu selaput yang permeable secara differensial.membran sel yang meloloskan molekul tertentu, tetapi menghalangi molekul ion disebut permeable secara diferensial. Pelarut universal adalah air (Kimball, 1983).

               Air merupakan suatu molekul yang sederhana, terdiri dari 1 atom oksigen dan 2 atom hydrogen, sehingga berat molekulnya hanya 18g/mol. Terlepas dari kesederhanaannya kompisisi atom penyusunnya dan ukuran molekulnya, air merupakan dan mempunyai beberapa karakteristik yang unik. Karakteristik tersebut disebabkan karena rangkaian kedua atom H pada atom O tidak membentuk garis lurus. Rangkaian ini membentuk sudut 105o. besarnya sudut ini selalu sama jika air dalam bentuk padat (es),tetapi agar bervariasi jika air dalam bentuk cair. Walaupun rata-rata besarnya sudut tetap 105o (Lakitan, 1998).

               Imbibisi merupakan penyusupan atau penyerapan air dengan ruangan antar dinding selnya akan mengembang, masuknya air pada biji saat berkecambah dan biji serealia yang direndam pada beberapa jam (Pandey dan Sunha, 1995). Imbibisi merupakan penyusupan atau peresapan air dengan ruangan antar dinding sel, sehingga dinding selnya akan mengembang, masuknya air pada biji saat berkecambah dan biji serealia yang direndam pada beberapa jam

(Pandey dan Sunha, 1995).

               Proses perkecambahan benih merupakan suatu rangkaian kompleks dari perubahan morfologi, fisiologi, dan biokimia. Tahap pertama suatu perkecambahan benih dimulai dengan proses penyerapan air benih, melunaknya kulit benih dan hidrosi dari protoplasma. Tahap kedua dimulai dengan kegiatan-kegiatan sel dan enzim-enzim serta naiknya tingkat respirasi benih tahap ketiga merupakan tahap dimana terjadi penguraian bahan-bahan seperti karbohidrat, lemak dan protein menjadi bentuk-bentuk yang melarut dan ditranslokasikan ke titik tumbuh. Tahap keempat adalah asimilasi dari bahan-bahan yang telah diuraikan tadi di daerah meristematik untuk menghasilkan energy bagi kegiatan oembentukan komponen dan pertumbuhan sel-sel baru. Tahap kelima adalah pertumbuhan kecambah melalui proses pembelahan, pembesaran, dan pembagian sel-sel (Sutopo, 1998).

               Air yang cukup selam proses imbibisi dan perkecambhan dan air tersebut dapat mencapai embryo dan endosperm/daun lembaga. Hal ini terjadi karena air tersebut dapat mencapai melalui kulit benih serta air tersedia disekitar benih (around) dan berhubungan dengan benih (Vicinity) (Lakitan, 1998). Penyerapan air oleh benih yang terjadi pada tahap pertama biasanya berlangsung sampai jaringan mempunyai kandungan air 2% sampai 90% dan akan mengikat lagi pada saat munculnya radicle sampai jaringan penyimpanan dan kecambah yang sedang tumbuh mempunyai kandungan air 90% (Wilkins, 1994).

               Sebagai pelarut zat-zat pada makanan dalam tubuh ialah air. Oleh karena itu osmosis yang terjadi ialah proses perpindahan air melalui membrane sel. Perpindahan air berlangsung dari larutan yang encer kedalam larutan yang lebih pekat dan terjadi tekanan dari zat cair yang disebut tekanan osmosis. Sel dalam tubuh dikelilingi oleh cairan tertentu yang mempunyai tekanan osmosis yang sama dengan plasma sel. Dalam hal ini kedua cairan itu disebut isotonik (Poedjiadi dan Supriyanti, 2009).

               Benih dengan kadar iar dibawah sepuluh persen akan dapat bertahan lebih lama apabila CO2 pada udara disekelilingi benih tersebut kenyataannya lebih tinggi daripada O2 pada udara itu. Benih dengan kadar air diatas 14% akan lebih pendek umurnya karena uap air disekeliling benih itu akan menurunkan O2 nya dan menaikkan CO2  pada udara itu (Milthorpe dan Moorby, 1988).

               Walaupun air dapat bertindak sebagai pereaksi (reaktan) atau sebagai produk suatu reaksi kimia, tetapi yang lebih penting adalah air menciptakan lingkungan yang memungkinkan untuk berlangsungnya berbagai reaksi biokimia dalam sel tumbuhan (Lakitan, 2008).

               Untuk mengukur atau memperkirakan kadar air benih pada tiap kelembapan relatif, lazimnya dimanfaatkan gambaran grafis dari hubungan antara kadar air benih dan lembab relatif lingkungannya pada suatu waktu, pada suhu yang konstan (Hygroscopic Equilibrium Curve) yang disebut isothermal absorpsi. Kurva-kurvanya ditetapkan dengan cara mengukur absorpsi atau desorbsi pada kelembapan relatif yang berurutan (Kartasapoetra, 2004).

               Perlu diingat bahwa struktur dinding sel dan membrane sel berbeda. Membran memungkinkan molekul air melintas lebih cepat paripada unsur terlarut. Dinding sel primer biasanya sangat permeable terhadap keduanya.memang membrane sel tumbuhan memungkinkan berlangsungnya osmosis., tetapi dinding sel yang tegar itulah yang menimbulkan tekanan sel (Salisbury dan Ross, 1995).