FITO HORMON AUKSIN

Hormon-hormon Tumbuhan

• Kontrol pertumbuhan, perkembangan dan arah tumbuh

Konsep dan definisi Hormon tumbuhan:

• senyawa yang disintesis secara alami oleh tumbuhan
• transport
• respon
• efektif pada konsentrasi rendah

• Perlu spesifik reseptor yang dapat mengikat senyawa tersebut
• Keberadaan satu jenis hormon seringkali mempengaruhi sintesis atau aksi hormon yang lain

Senyawa kimia yang disintesis secara alami oleh tumbuhan

• Disintesis pada salah satu bagian tumbuhan
• Menimbulkan efek pada konsentrasi yang sangat rendah
• Perlu transport dari tempat sintesisnya
• Aksi terjadi pada jaringan / sel yang sama atau berbeda dengan tempat sintesis
• Membawa sinyal yang mengendalikan pertumbuhan dan perkembangan

Pengendalian aktivitas hormon

1. Konsentrasi
2. Sensitivitas

Konsentrasi hormon pada lokasi tertentu tergantung pada:

1. kecepatan sintesis
2. degradasi
3. transport ke target sel
4. konjugasi (seringkali bersifat reversible)

Faktor lingkungan sangat berpengaruh

• Hormon mengintegrasi sinyal lingkungan dan mendistribusikannya ke bagian tubuh tumbuhan

Faktor-faktor yang mempengaruhi sensitivitas

1. Genotip
2. Proses
3. Jaringan
4. Umur dan tingkat perkembangan tanaman
5. Kondisi fisiologi
6. Ada tidaknya hormon lain

Berikut Chart mekanism nya

Beberapa kemungkinan cara kerja hormon

• Bekerja pada membran sel, memfasiltasi substrat atau ion atau cairan tertentu menembus membran lebih cepat.
• Melepas substrat terikat sehingga dapat terjadi reaksi enzimatik lebih cepat.
• Berperan sebagai faktor yang mempercepat reaksi enzimatik karena mengatasi faktor pembatas, misalnya menyediakan ATP, koenzim atau logam sebagai efektor.
• Dapat pula hormon sebagai koenzim atau mengubah enzim inaktif menjadi aktif.
• Bekerja pada mitokondria untuk mempercepat reaksi.
• Hormon bekerja sebagai

1. first messenger untuk membentuk c-AMP
2. sebagai second messenger untuk mengaktifkan enzim, prekursor enzim atau CAP (Catabolic Activity Protein).

• Bekerja pada DNA atau salah satu faktor yang berperan pada transkripsi dan translasi, atau bahkan pada tingkat sintesis protein, namun tepatnya belum diketahui.

Efek hormon

• Proses yang sama dapat dikontrol oleh dua atau lebih hormon-hormon yang bekerja secara sinergis maupun antagonis
• Tumbuhan tak dapat bergerak sehingga faktor lingkungan berpengaruh terhadap arsitektur tumbuhan

1. tipe percabangan
2. rasio akar/pucuk

Macam-macam hormon tumbuhan

1. Auksin (Auxin)
2. Sitokinin (Cytokinin)
3. Giberelin (Gibberellin)
4. Asam absisat (abscisic acid)
5. Etilen (Ethylene)
6. Brasinolides (Brassinosteroid)
7. Jasmonat (Jasmonates)
8. Salisilat (salicylates)

1. Auksin ( IAA)

• Isolasi auxin dari tumbuhan tinggi diperoleh pada th 1946 determinasi dgn Mass spectrometry
• pd th 1972 menggunakan 15.000 potongan ujung koleoptil tanaman jagung

Dalam tubuh tumbuhan dijumpai dlm bentuk :

• bebas (IAA)
• terikat dg molekul lain
• sebagai prekursor : indol asetaldehid, indol asetonitril, indol etanol, triptamin

• macam auxin endogen yang lain : IBA (indol asam butirat) PAA (phenil asam asetat)

Discovery of a plant hormone-Auxin

• Experiment ditujukan untuk menganalisis gerak fototropism (menggunakan kecambah oat (Avena)
• mulanya untuk menentukan bagian yang menerima persepsi cahaya
• kemudian mendeterminasi bagaimana sinyal ditransmisikan ke bagian yang merespon

Charles and Francis Darwin (1880)

• Mempelajari pembelokan kecambah ke arah cahaya
• cut off the tip (of coleoptile), saw no bending
• covered the tip with foil, saw no bending therefore, signal was perceived in the tip

Boysen-Jensen (1913)

Menggunakan sepotong mika

• jika disisipkan dibawah pucuk dibagian yang tidak terkena cahaya maka tidak ada pembelokan
• jika disisipkan pada sisi yang terkena cahaya langsung maka ada pembelokan

Kesimpulan : untuk terjadinya pembelokan perlu transport sinyal disepanjang sisi yang tidak terkena cahaya secara langsung

Berikut juga akan disajikan penelituan Went 1926

Frits Went (1926) :

• Dalam percobaannya Went menggunakan bahan potongan agar-agar

• ujung koleoptil dipotong dan diletakkan pada potongan agar-agar
• jika potongan agar tersebut diletakkan kembali pada kecambah yang telah dipotong ujungnya, terjadi pertumbuhan dan pembelokan arah tumbuh ujung koleoptil.
• jika yang digunakan potongan agar tanpa auksin maka tidak terjadi pertumbuhan dan pembelokan arah tumbuh

Kesimpulan :

• Ada sinyal yang berdifusi dari potongan pucuk koleoptil ke dalam potongan agar-agar, yang menstimulasi pertumbuhan pada sisi yang tidak langsung terkena cahaya.

Dari penelitian diatas bisa disimpulkan bahwa

• Letak sintesis: Auksin pada meristem pucuk, daun-daun muda, buah & biji yang sedang tumbuh
• Fungsi / Peran Auksin : tropism, dominansi apikal, stem elongation, root growth, differentiation, branching, fruit development, partenokarpi, senescence
• Biosynthetic pathway is associated with tryptophan
• synthesis: either tryptophan-dependent (derived from tryptophan) or tryptophan-independent (uses some of the precursors to tryptophan)

Menurut Koeffli, Thimann dan Went (1966), Struktur Molekul dan Aktivitas Auksin (Indole Acetic Acid) aktivitas auksin ditentukan oleh

• adanya struktur cincin yang tidak jenuh
• adanya rantai keasaman (acid chain)
• pemisahan karboksil grup (-COOH) dari struktur cincin
• adanya pengaturan ruangan antara struktur cincin dengan rantai keasaman.

Berikut akan kami sajikan skema Jalur terbentuknya IAA ( Auksin) OK

Transport Auksin

• Pada batang auksin ditransport secara basipetal (away from apex)
• Pada akar, transport auksin secara akropetal ke arah ujung melalui parenkim vaskuler.

Perhatikan gambarnya OK

Efek fisiologi dan Mekanisme kerja Auksin

Faktor-faktor yang berpengaruh

1. Konsentrasi
2. Tingkat perkembangan sel yang menerima hormon
3. Umur sel

Peran Fisiologi Auksin

1. Dominansi apikal
2. Diferensiasi berkas pengangkut
3. Induksi akar adventif dan akar lateral
4. Menghambat absisi
5. Memacu pemanjangan sel
6. Menstimulasi sintesis etilen
7. Menstimulasi perkembangan buah

Dominansi apikal Auksin

• IAA diproduksi pada tunas pucuk
• Dominansi apikal akan hilang jika tunas pucuk dipotong
• Jika tunas pucuk yg telah dipangkas diberi IAA, dominansi apikal muncul kembali
• Pertumbuhan tunas lateral dipacu oleh sitokinin namun dihambat oleh IAA

Diferensiasi berkas pengangkut

• Aplikasi IAA pada jaringan yang luka dapat menyebabkan diferensiasi
• Diferensiasi xilem diinduksi oleh transport polar basipetal dari IAA yang diaplikasikan Auksin memacu pertumbuhan akar adventif dan lateral
• Auksin disintesis di ujung batang dan ditranspor secara basipetal ke jaringan dibawahnya.
• Suplai auksin yang mencapai daerah subapikal (dibawah ujung) batang atau koleoptil diperlukan untuk melanjutkan elongasi sel-selnya.

Perhatikan gambar

PERCOBAAN YANG BERHUBUNGAN DENGAN PERAN AUKSIN

PENGARUH CAHAYA PADA AUKSIN

Untuk membantuk petani modern sekarang telah dibuat Auksin Sintetik yaitu

Auksin sintetik berupa napthaleneacetic acid (NAA)

• 2,4-dichlorophenoxyacetic acid (2,4-D)
• MCPA (2-metil-4klorofenoksi asam asetat)
• Dicamba (2,4,6, trikloro asam benzoat)
• Pikloren/Tordon (4-amino, 3,5,6-asam trikloropropionat)

Namun Jika dirasa pertumbuhan akan dikelola dengan melawan dominansi auksin kini juga sudah ada senyawa anti auksin yang digunakan untuk memanipulasi pertumbhan yang dikehendaki

Senyawa itu adakah

• a (p-chlorophenoxy)isobutyric acid [PCIB]
• 2,3,5- triiodobenzoic acid [TIBA]
• a-naphtylthalamic acid [NPA]

Untuk menganalisis tingkat seluler maka akan di sajikan pula skema efek kerja auksin pada sel

RANGKUMAN