PROGRAM MAPPING
Title : Sistem dan Struktur Fungsi Organ Manusia
Description : Materi belajar Sistem dan struktur fungsi Organ Manusia ini membahas tentang anatomi dan fisiologi manusia yang disesuaikan dengan kebutuhan peserta didik. Secara singkat materi ini membahas tentang strukutur umum tubuh manusia, konsep dasar kerja dan integrasi berbagai system dalam tubuh manusia. Sejauh mungkin dalam penyampaiannya akan dibahas penerapan ilmu ini dalam kehidupan sehari – hari dan masyarakat.
Learning Objectives : Meningkatkan kemampuan peserta didik dalammenjelaskan struktur fungsi organ manusia dan hewan tertentu, kelainan dan/atau penyakit yang mungkin terjadi serta implikasinya pada salingtemas.
Course Method : VC Blended Learning: 41,67 % VC, 54,16 % Web-based Learning, F2F 4,16%
Generic Form
No Kompetensi Dasar Pokok Bahasan F2F Video conference Web-based course
1.
Menjelaskan keterkaitan antara struktur, fungsi, dan proses serta kelainan/penyakit yang dapat terjadi pada sistem pencernaan makanan pada manusia dan hewan (misalnya ruminansia) 1.1. Makanan. Zat makanan terdiri dari karbohidrat, lemak, protein, mineral dan vitamin. - - ü
1.2. Sistem pencernaan makanan manusia sistem pencernaan mencakup sturktur dan proses pencernaan makanan. Alat pencernaan seperti mulut, kerongkongan, lambung ususdan kelenjarludah, hati, Kelenjar lambung, pankreas, kelenjar usus memiliki fungsi khusus.
- ü -
1.3. Pencernaan hewan ruminansia. Pencernan makanan hewan ruminansia memiliki kekhususan karena adanya perbedaan struktur.
- ü -
1.4. Penyakit/gangguan sistem pencernaan. Gangguan pencernaan antara lain sembelit, tukak lambung dll. - ü -
2. Menjelaskan keterkaitan antara struktur, fungsi, dan proses serta kelainan/penyakit yang dapat terjadi pada sistem pernapasan pada manusia dan hewan.( misalnya burung) 2.1. Struktur dan fungsi alat-alat pernapasan. Alat pernapasan manusia berupa paru-paru (bronkus, bronkeulus, bonkeololus) yang membangun sistem yang khas. - - ü
2.2. Mekanisme pernapasan pada manusia. Pernapasan dilakukan secara inspirasi dan ekspirasi yang terjadi karena adanya perbedaan tekananudara pada rongga dada. - ü -
2.3. Pernapasan hewan. Pernapasan pada hewan bervariasi, misalnya dengan paru-paru, insang, kulit, dan trakea.
- - ü
2.4. Kelainan dan penyakit yang terjadi. Beberapa penyakit/kelainan antara lain faringitis, tonsilitis, diferti, emfisema dll.
- - ü
3. Menjelaskan keterkaitan antara struktur, fungsi, dan proses serta kelainan/penyakit yang dapat terjadi pada sistem ekskresi pada manusia dan hewan (misalnya ikan dan serangga). 3.1. Struktur dan fungsi alat-alat ekskresi manusia. Alat ekskresi pada manusia antara lain paru-paru, kulit, ginjal, hati, yang mengekskresikan hasil metabolisme. - ü -
3.2. Proses ekskresi pada manusia. Ekskresi sisa-sisa metabolisme melalui paru-paru, hati, ginjal dan kulit menunjukkan mekanisme yang berbeda. - ü -
3.3. Ekskresi pada hewan. Hewan mengekskresikan sisa metabolismenya menggunakan alat seperti kulit, ginjal, sel api, nefridia, dll.
- ü -
3.4. Kelainan dan penyakit yang terjadi. Gangguan pada sistem ekskresi, antara lain albuminaria, nefritis, polyuria dll.
- ü -
4. Menjelaskan keterkaitan antara struktur, fungsi, dan proses serta kelalaian / penyakit yang dapat terjadi pada sistem regulasi manusia (saraf, endokrin, dan penginderaan). 4.1. Struktur dan fungsi sistem regulasi (saraf, endokrin dan indera). Sistem saraf meliputi saraf pusat dan susunan saraf tepi. Hormon mengatur pertumbuhan, keseimbangan internal, reproduksi dan tingkah laku. Alat indrea sebagai reseptor rangsang dari luar dilakukan oleh Mata, telinga, lidah, hidung. - - ü
4.2. Proses regulasi (saraf, endokrin, indera). Proses regulsi bekerja sesuai dengan rangsangan dan koordinasi yang mantap.
- - ü
4.3. Kelainan/penyakit yang terjadi (saraf, endokrin Indera). Beberapa gangguan regulasi, antara lain hipertiroidime, kretinisme, mabuk, gangguan kesadaran, mata rabun, dsb - - ü
5. Menjelaskan keterkaitan antara struktur, fungsi, dan proses yang meliputi pembentukan sel kelamin, ovulasi, menstruasi, dan pemberian ASI, serta kelainan penyakit yang dapat terjadi pada sistem reproduksi manusia. 5.1. Struktur dan fungsi alat-alat reproduksi pada laki-laki dan wanita. Sistem reproduksi manusia ada yang terdapat dalam rongga tubuh dan tampak dari luar tubuh - ü -
5.2. Proses pembentukan sel kelamin proses pembentukan kelamin meliputi sperma dan sel telur. - ü -
5.3. Ovulasi proses pelepasan sel telur yang sudah matang dari ovarium ke tuba fallopi untuk dibuahi.
ü - -
5.4. Menstruasi. Wanita mengalami masa menstruasi setiap kurun 28 hari setiap bulan. Menstruasi merupakan salah satu kekhasan makhluk hidup golongan primata.
- ü -
5.5. Fertilisasi, gestasi dan persalinan.
5.6. ASI. ASI memiliki bahan nutrisi yang amat penting bagi bayi, terutama setelah proses kelahiran. -
- ü
- -
ü
5.7. Kelainan / penyakit yang terjadi. Beberapa penyakit/gangguan seperti keputihan, kanker rahim, mandul dsb. - ü -
6. Menjelaskan mekanisme pertahanan tubuh terhadap benda asing berupa antigen dan bibit penyakit 6.1. Antigen dan antibodi. Antigen, benda asing yang masuk dalam tubuh perlu dikenali dan dihancurkan antibodi, zat anti yang dihasilkan tubuh untuk melawan benda asing tertentu.
- - ü
6.2. Mekanisme pertahanan tubuh. Kekebalan tubuh dapat terjadi autoimunitas, heteroimunitas dan isoimunitas - - ü
Video Conference Form
No. Kompetensi Dasar Pokok Bahasan Skenario Interaksi Tugas Waktu Referensi
1
2. Menjelaskan keterkaitan antara struktur, fungsi, dan proses serta kelainan/penyakit yang dapat terjadi pada sistem pencernaan makanan pada manusia dan hewan (misalnya ruminansia)
Menjelaskan keterkaitan antara struktur, fungsi, dan proses serta kelainan/penyakit yang dapat terjadi pada sistem pernapasan pada manusia dan hewan.( misalnya burung) 1.2.Sistem pencernaan makanan manusia sistem pencernaan mencakup sturktur dan proses pencernaan makanan. Alat pencernaan seperti mulut, kerongkongan, lambung ususdan kelenjarludah, hati, Kelenjar lambung, pankreas, kelenjar usus memiliki fungsi khusus.
1.3. Pencernaan hewan ruminansia. Pencernan makanan hewan ruminansia memiliki kekhususan karena adanya perbedaan struktur.
1.4.Penyakit/gangguan sistem pencernaan. Gangguan pencernaan antara lain sembelit, tukak lambung dll.
2.2.Mekanisme pernapasan pada manusia. Pernapasan dilakukan secara inspirasi dan ekspirasi yang terjadi karena adanya perbedaan tekananudara pada rongga dada.
Pre-connection (persiapan)
Mulai sesi
Pembukaan komentar dan pengenalan guru
Masing – masing siswa memberikan argumennya dan siswa lain memberikan sanggahan.
Guru memberikan penjelasan lebih lanjut tentang system pencernaan manusia, hewan, dan penyakit pada system pencernaan , masukan dan saran bagi siswa
Pre-connection (persiapan)
Mulai sesi
Pembukaan komentar dan pengenalan guru
Masing – masing siswa memberikan argumennya dan siswa lain memberikan sanggahan.
Guru memberikan penjelasan tentang mekanisme pernapasan pada burung Diskusi kelompok dengan lokal fasiliator
Diskusi kelompok dengan lokal fasiliator Merefleksihasil diskusi dari pokok bahasan system pencernaan makanan manusia, hewan serta alat dan struktur pencernaan manusia dan penyakit/gangguan pada system pencernaan.
Merefleksikan hasil dr diskusi tentang mekanisme pernapasan 135 menit
45 menit Buku pengangan siswa Penerbit Grafindo dan buku yang relevan lainnya.
Situs http://www.crayonpedia.
org/mw/Alat_Pencernaan_
Manusia,_Makanan,_
dan_Kesehatan_5.1
Buku pengangan siswa Penerbit Grafindo dan buku yang relevan lainnya.
Situs
http://abba.vlsm.org
/v12/sponsor/
Sponsor-Pendamping
/Praweda/Biologi/
0077%20Bio
%202-8d.htm
3 Menjelaskan keterkaitan antara struktur, fungsi, dan proses serta kelainan/penyakit yang dapat terjadi pada sistem ekskresi pada manusia dan hewan (misalnya ikan dan serangga). 3.5. Struktur dan fungsi alat-alat ekskresi manusia. Alat ekskresi pada manusia antara lain paru-paru, kulit, ginjal, hati, yang mengekskresikan hasil metabolisme.
3.6. Proses ekskresi pada manusia. Ekskresi sisa-sisa metabolisme melalui paru-paru, hati, ginjal dan kulit menunjukkan mekanisme yang berbeda
3.7. Ekskresi pada hewan. Hewan mengekskresikan sisa metabolismenya menggunakan alat seperti kulit, ginjal, sel api, nefridia, dll.
3.8. Kelainan dan penyakit yang terjadi. Gangguan pada sistem ekskresi, antara lain albuminaria, nefritis, polyuria dll.
Pre-connection (persiapan)
Mulai sesi
Pembukaan komentar dan pengenalan guru
Masing – masing siswa memberikan argumennya dan siswa lain memberikan sanggahan.
Guru memberikan penjelasan tentang gangguan/penyakit pada system organ manusia dan hewan. Diskusi kelompok dengan lokal fasiliator
Merefleksikan diri materi tentang kelainan/penyakit yg terjadi pada system ekskresi pada manusikaa dan hewan. 180 menit Buku pengangan siswa.
Situs http://www.crayonpedia.
org/mw/Sistem
_Ekskresi_Pada_Manusia
_Dan_Hubungannya
_Dengan_Kesehatan_9.1
5 Menjelaskan keterkaitan antara struktur, fungsi, dan proses yang meliputi pembentukan sel kelamin, ovulasi, menstruasi, dan pemberian ASI, serta kelainan penyakit yang dapat terjadi pada sistem reproduksi manusia. 5.7. Struktur dan fungsi alat-alat reproduksi pada laki-laki dan wanita. Sistem reproduksi manusia ada yang terdapat dalam rongga tubuh dan tampak dari luar tubuh
5.8. Proses pembentukan sel kelamin proses pembentukan kelamin meliputi sperma dan sel telur.
5.4. Menstruasi. Wanita mengalami masa menstruasi setiap kurun 28 hari setiap bulan. Menstruasi merupakan salah satu kekhasan makhluk hidup golongan primata.
5.5. Fertilisasi, gestasi dan persalinan.
5.7. Kelainan / penyakit yang terjadi. Beberapa penyakit/gangguan seperti keputihan, kanker rahim, mandul dsb.
Pre-connection (persiapan)
Mulai sesi
Pembukaan komentar dan pengenalan guru
Masing – masing siswa memberikan argumennya dan siswa lain memberikan sanggahan.
Guru memberikan penjelasan tentang pembentukian sel kelamin, ovum, serta memperlihatkan torso organ yg berkaitan. Masing – masing siswa memrhatikan dirinya, dan memberikan penjelasan tentang perkembangan fisik nya, khususnya yg wanita.
Saling memberikan masukan. Menggambarkan dan menjelaskan lagi tentang system pembentukan sel kelamin, ovulasi, dan pemberian ASI. 180 menit Buku pengangan siswa.
Situs
http://www.authorstream
.com/Presentation
/mellakurniawati-401335-reproduksi-pada-
manusia-kelas-ix-folder-3-tugas-bio-ict-education-ppt-powerpoint/
Jumat, 04 Maret 2011
Peranan TI sebagai Pembelajaran di Sekolah
PERANAN TI SEBAGAI PEMBELAJARAN DI SEKOLAH
Oleh: Ivawani Hasibuan
PENDAHULUAN
Internet adalah "Alat Bantu", bukan "Solusi Pendidikan" (di tingkat Sekolah). Internet (tanpa bahasa Inggris) sebagai sumber informasi yang sangat terbatas. Bahan pelajaran (dalam bahasa Indonesia) juga sangat sedikit. Kelihatannya kurikulum kita juga tidak berbasis-penelitian, jadi untuk apa Internet di sekolah? Internet di sekolah jelas bukan prioritas kan? (Informasi Lanjut)
Pendidikan Yang Bermutu adalah:
Pendidikan Berbasis-Guru yang Mampu dan Sejahtera, di Sekolah yang Bermutu, dengan Kurikulum yang Sesuai dengan Kebutuhan Siswa-Siswi dan "Well Balanced" (seimbang, dengan banyak macam keterampilan termasuk teknologi), yang Diimplementasikan secara PAKEM (Pembelajaran Kontekstual). ("Mampu" termasuk Kreatif)
Kami di Pendidikan.Net work sudah terus mendukung perkembangan teknologi di DepDikNas maupun di sekolah sejak tahun 1998. Tetapi kami juga wajib untuk memonitor perkembangan teknologi dari sisi keuntungan dan kemajuan mutu pendidikan secara rialistik dan holistik, kalau tidak, kita dapat lebih mundur dan hanya menghabiskan banyak dana pendidikan yang sedang kurang. Adapun permasalahan yang akan dibahas di artikel ini yaitu Apakah pembelajaran teknologi di sekolah adalah penting?
Sehingga artikel ini juga mempunyai tujuan membahas bagaimana cara memenuhi Tanggung jawab sekolah yang besar dalam memasuki era globalisasi untuk mempersiapkan siswa-siswi menghadapi tantangan-tantangan yang sangat cepat perubahannya. Salah satu dari tantangan yang dihadapi oleh para siswa adalah menjadi pekerja yang bermutu. Kemampuan berbicara dalam bahasa asing, kemahiran komputer dan Internet, dan kemampuan menggunakan program-program seperti Microsoft merupakan tiga kriteria utama yang pada umumnya diajukan sebagai syarat untuk memasuki lapangan kerja di Indonesia (dan di seluruh dunia).
PEMBAHASAN
1. Pentingya TI di sekolahan
Mengingat hanya sekitar 30% dari lulusan SMA di seluruh wilayah Nusantara ini yang melanjutkan ke tingkat perguruan tinggi formal, dan dengan adanya komputer yang telah merambah di segala bidang kehidupan manusia, maka dibutuhkan suatu tanggung jawab yang besar terhadap system pendidikan untuk meningkatkan kemampuan berbahasa dan kemahiran komputer bagi para siswa kita. Pembelajaran teknologi adalah sangat penting dan semua sekolah adalah wajib untuk mengajar Teknologi Informasi Komunikasi (TIK).
Walapun kita sangat mendukung pembelajaran teknologi, kita juga harus menjaga bahwa "teknologi pembelajaran", yang hanya sebagai beberapa medium untuk menyampaikan pendidikan dan belum tentu meningkatkan mutu pendidikannya, tidak menjadi fokusnya mamajemen pendidikan sampai merugikan aspek-aspek lain yang betul dapat meningkatkan mutu pendidikan.
Misalnya, JarDikNas. Salah satu tujuan utama adalah meningkatkan mutu pendidikan lewat informasi yang lebih lengkap. Tetapi kelihatannya informasi mengenai masalah-masalah di lapangan sudah banyak sekali. Termasuk informasi mengenai keadaan di banyak sekolah yang ambruk dan mengancam keamanan anak-anak kita. Kapan masalah-masalah begini akan diatasi? Misalnya, Meningkatkan Peran dan Mutu Perpustakaan Sekolah. Apakah hal utama adalah "Library Management System"?
2. Apakah Teknologi Adalah Solusi Perpustakaan?
Implementasi teknologi di bidang pendidikan perlu diintegrasikan ke dalam perencanaan (master plan) terhadap semua aspek pengembangan pendidikan secara seimbang (bukan secara proyek). Sering pengumuman yang muncul di media mengenai teknologi di arena pendidikan kelihatannya kurang menilaikan penelitian dan pengalaman di dunia pendidikan. Kasus-kasus teknologi dan pendidikan tertentu kelihatannya juga diangkat sebagai solusi umum.
Padahal ada hal-hal yang perlu diatasi dulu misalnya: "Sekolah tak Bisa Tangkal Situs Porno" yang akan perlu SDM di tingkat sekolah yang sangat bermutu dan rajin.
Memang kita wajib untuk mencari solusi yang kreatif, tetapi kita juga wajib untuk belajar dari pengalaman-pengalaman yang ada di dunia supaya kita tidak hanya mengulangkan kegagalan negara lain. Kelihatannya pertanyaan-pertanyaan dasar yang penting sering tidak ditanyakan, seperti, mengapa di negara-negara maju mereka tidak melaksanakan ini? Mengapa di negara mana saja dasarnya pendidikan masih berbasis-kelas konvensional, bukan berbasis-TI? Mungkin negara lain belum memikirkan? Percayalah, dunia pendidikan termasuk bidang yang paling rajin untuk mencari kesempatan untuk menggunakan teknologi. Sering isu pendidikan dan 'teknologi baru' sudah dibahas dan diuji coba sebelum teknologinya muncul di pasar.
Yang perlu diperhatikan adalah inovasi-inovasi baru (dan sering yang tidak baru) akan ditunjuk dan didorongkan oleh perusahaan-perusahaan teknologi yang sangat beruntung kalau teknologinya didadopsi di dunia pendidikan. 'Tetapi kita sebagai pendidik harus selalu melihat semua aplikasi teknologi dari kenyataan dan keuntungan terhadap mutu pendidikan' (bukan dari retorika).
Apakah karena makin banyak siswa-siswi sekarang main Internet di warnet daripada menggunakan waktunya di rumah untuk mengulang pelajaran dari sekolah dan mengerjakan Pekerjaan Rumahnya ini sebagai salah satu faktor penyebab hasil Ujian Nasional (UN) kelihatannya menjadi lebih buruk?
Kita perlu tahu!
Kalau kita melihat beberapa macam teknologi pendidikan, misalnya; Whiteboard-Elektronik, OHP, Video, Televisi, e-Learning, Internet, dll, selalu mutu akhirnya 100% tergantung mutu content dan proses pengajaran. Teknologi sendiri hanya sebagai medium. Kalau berhasil atau gagal tergantung content dan proses pengajaran, bukan teknologinya. Dengan teknologi seperti TV-Edukasi misalnya, siaran TV masuk sekolah kayaknya gagal karena kurang meneliti pengalaman-pengalaman di negara lain, dan juga tidak melihat dari keadaan dan keperluan guru di sekolah. Hasil sekolah 100% tergantung mutu pendidikannya, bukan teknologi yang mereka menggunakan untuk menyampaikan pendidikannya.
Kebetulan kemarin di seminar "Cutting Cost with ICT Convergence" salah satu wilayah yang disebut yang belum memasang teknologi wireless adalah daerah Pacitan. Pacitan adalah salah satu daerah di mana kami sudah menyaksikan pelaksanan pendidikan yang sangat bermutu. Guru-gurunya bersemangat melaksanakan PAKEM dan sangat mengembankan kreativitas siswa-siswinya. Sekolah-sekolah yang belum terlatih juga belajar PAKEM secara mandiri. Ini perlu kita contoh.
KESIMPULAN
Pendidikan Berbasis-Guru yang Mampu dan Sejahtera, di Sekolah yang Bermutu, dengan Kurikulum yang Sesuai dengan Kebutuhan Siswa-Siswi dan "Well Balanced" (seimbang, dengan banyak macam keterampilan termasuk teknologi), yang Diimplementasikan secara PAKEM adalah solusi utama untuk menyiapkan anak-anak kita untuk menghadapi tantangan-tantangan masa depan.
Pembelajaran Teknologi Informasi Komunikasi (TIK) adalah hal yang sangat penting di semua sekolah. Tetapi akses ke Internet untuk siswa-siswi di sekolah di luar pelatihan khusus sebenarnya tidak begitu penting, kecuali untuk melanjutkan pelajaran yang dibimbing oleh guru.
Pasti banyak siswa-siswi tidak akan setuju karena main Internet memang "fun", tetapi kami belum melihat bukti bahwa anak-anak sekolah yang sering menggunakan Internet secara bebas lebih berhasil di UN daripada yang menggunakan waktunya untuk mengulang pelajaran sekolahnya dan rajin mengerjakan Pekerjaan Rumahnya. Mungkin sebaliknya?
Suka atau tidak suka, siswa-siswi kita akan dinilai dari hasil mereka di UN atau Ujian Sekolah (bukan dari kemampuan mereka "Chatting di Internet"). Selain masalah ujian, kapan siswa-siswi akan punya waktu di sekolah dengan kurikulum yang sangat padat untuk menggunakan Internet kecuali di kelas TI. Apakah kita ingin mengganti guru dengan pelajaran dari Internet (machine)? Yang sudah sering dicoba di negara lain!
Sekarang kita sedang mencoba "Sistem Pembelajaran Berbasis-TI". Kami pertama kali kenal Pembelajaran Berbasis-TI pada tahun 1992 di luar negeri, memang bukan sesuatu yang baru dan masih hanya digunakan di kursus/kelas tertentu saja. Tetapi kalau kreativitas sebagian dari siswa-siswi kita dapat ditingkatkan oleh 'membuat program-program' seperti ini yaitu memang baik.
Kita lihat bahwa pemerintah akan siapkan Rp 1 Triliun untuk "melengkapi laboratorium komputer" di sekolah-sekolah SMP/SMA/SMK untuk e-learning. Tetapi kalau sekolahnya hanya memiliki satu laboratorium komputer itu pasti akan dipakai terus untuk mengajar TI, bukan?. Apakah semua sekolah akan menerima cukup komputer untuk melengkapi beberapa lab/kelas?
SARAN
Apakah "Pembelajaran Berbasis-TI" atau "E-Learning" betul adalah solusi rialistik untuk seluruh Indonesia? Atau, Pembelajaran Berbasis-TI hanya akan membesarkan jaraknya lagi antara sekolah yang punya dan yang tidak? Memang semua sekolah wajib untuk mempunyai lab komputer untuk mengajar TI (ini saja belum), tetapi kita akan perlu beberapa kelas lagi (di semua sekolah) yang dilengkapi dengan komputer supaya mata pelajaran yang lain juga dapat menggunakan komputer. Kalau kita melihat dari harga teknologinya (yang setiap beberapa tahun perlu diupdate), kurikulum yang sering dirubah, ongkos pemiliharaan teknologinya, dan lain - lain, dengan anggaran yang sekarang tidak cukup untuk mengelola pendidikan 'Berbasis-Guru' dengan baik atau meningkatkan kesejahteraan guru dan staf TU sampai jadi manusiawi, bagaimana mungkin?
Mengapa kita selalu mencari solusi baru (yang sering tidak baru seperti TV-Edukasi atau Pembelajaran Berbasis-TI) untuk meningkatkan pendidikan di Indonesia? Apakah karena alokasi anggaran memang tidak cukup untuk memperbaiki pendidikannya dan kita hanya mencari kesibukan? Atau karena paradigma lama kita (proyek) belum merubah sejak awal? Mengapa teknologi sering dianggap sebagai solusinya?
Misalnya, sekarang DepDikNas sedang membangun jaringan JarDikNas. Salah satu tujuan utama adalah meningkatkan mutu pendidikan lewat informasi yang lebih lengkap. Tetapi kelihatannya informasi mengenai masalah-masalah di lapangan sudah banyak sekali. Termasuk informasi mengenai keadaan di banyak sekolah yang ambruk dan mengancam keamanan anak-anak kita. Kapan masalah-masalah begini akan diatasi?
Apakah tidak lebih baik kalau kita menggunakan 100% dari anggaran Rp.42 triliun itu untuk mengatasi hal-hal yang sudah jelas dapat meningkatkan mutu pendidikan di tingkat sekolah, sesuai pemintaan dari lapangan dan perencanaan terhadap semua aspek kebutuhan sekolah?
Maksud saya, kalau atap sekolahnya bocor dan mau ambruk, tetapi yang diberikan adalah sambungan ke Internat, apakah ini betul bermanfaat? Kita perlu mulai dengan sekolah yang paling ketinggalan supaya mengarah ke keadilan akses pendidikan yang bermutu (dan melihat dari segala aspek). Tetapi karena JarDikNas sudah berjalan sebaiknya kita "Berfikir Optimis" dan mudah-mudahan banyak sekolah akan diberikan komputer, kalau betul ini memang positif. Memang sulit untuk "berpikir optimis"!
"Kata Menkominfo, akses-akses informasi pada jaringan ICT tersebut, akan ditekankan pada unsur e-education (pendidikan), e-health (kesehatan), dan e-economy (ekonomi) yang dapat mengurangi gap di bidang ICT antara daerah pedesaan dan daerah perkotaan". Tetapi ini akan sangat tergantung peran dan mutunya SDM di pemerintah, bukan?.
REFERENSI
http://www.slideshare.net/dewi04/manfaat-pembelajaran-berbasis-it-di-sekolah. Diakses 20 Pebruari 2011
http://elearningsmkn1trucuk.wordpress.com/2009/07/15/hello-world/.Diakses. Diakses 19 Pebruari 2011.
Oleh: Ivawani Hasibuan
PENDAHULUAN
Internet adalah "Alat Bantu", bukan "Solusi Pendidikan" (di tingkat Sekolah). Internet (tanpa bahasa Inggris) sebagai sumber informasi yang sangat terbatas. Bahan pelajaran (dalam bahasa Indonesia) juga sangat sedikit. Kelihatannya kurikulum kita juga tidak berbasis-penelitian, jadi untuk apa Internet di sekolah? Internet di sekolah jelas bukan prioritas kan? (Informasi Lanjut)
Pendidikan Yang Bermutu adalah:
Pendidikan Berbasis-Guru yang Mampu dan Sejahtera, di Sekolah yang Bermutu, dengan Kurikulum yang Sesuai dengan Kebutuhan Siswa-Siswi dan "Well Balanced" (seimbang, dengan banyak macam keterampilan termasuk teknologi), yang Diimplementasikan secara PAKEM (Pembelajaran Kontekstual). ("Mampu" termasuk Kreatif)
Kami di Pendidikan.Net work sudah terus mendukung perkembangan teknologi di DepDikNas maupun di sekolah sejak tahun 1998. Tetapi kami juga wajib untuk memonitor perkembangan teknologi dari sisi keuntungan dan kemajuan mutu pendidikan secara rialistik dan holistik, kalau tidak, kita dapat lebih mundur dan hanya menghabiskan banyak dana pendidikan yang sedang kurang. Adapun permasalahan yang akan dibahas di artikel ini yaitu Apakah pembelajaran teknologi di sekolah adalah penting?
Sehingga artikel ini juga mempunyai tujuan membahas bagaimana cara memenuhi Tanggung jawab sekolah yang besar dalam memasuki era globalisasi untuk mempersiapkan siswa-siswi menghadapi tantangan-tantangan yang sangat cepat perubahannya. Salah satu dari tantangan yang dihadapi oleh para siswa adalah menjadi pekerja yang bermutu. Kemampuan berbicara dalam bahasa asing, kemahiran komputer dan Internet, dan kemampuan menggunakan program-program seperti Microsoft merupakan tiga kriteria utama yang pada umumnya diajukan sebagai syarat untuk memasuki lapangan kerja di Indonesia (dan di seluruh dunia).
PEMBAHASAN
1. Pentingya TI di sekolahan
Mengingat hanya sekitar 30% dari lulusan SMA di seluruh wilayah Nusantara ini yang melanjutkan ke tingkat perguruan tinggi formal, dan dengan adanya komputer yang telah merambah di segala bidang kehidupan manusia, maka dibutuhkan suatu tanggung jawab yang besar terhadap system pendidikan untuk meningkatkan kemampuan berbahasa dan kemahiran komputer bagi para siswa kita. Pembelajaran teknologi adalah sangat penting dan semua sekolah adalah wajib untuk mengajar Teknologi Informasi Komunikasi (TIK).
Walapun kita sangat mendukung pembelajaran teknologi, kita juga harus menjaga bahwa "teknologi pembelajaran", yang hanya sebagai beberapa medium untuk menyampaikan pendidikan dan belum tentu meningkatkan mutu pendidikannya, tidak menjadi fokusnya mamajemen pendidikan sampai merugikan aspek-aspek lain yang betul dapat meningkatkan mutu pendidikan.
Misalnya, JarDikNas. Salah satu tujuan utama adalah meningkatkan mutu pendidikan lewat informasi yang lebih lengkap. Tetapi kelihatannya informasi mengenai masalah-masalah di lapangan sudah banyak sekali. Termasuk informasi mengenai keadaan di banyak sekolah yang ambruk dan mengancam keamanan anak-anak kita. Kapan masalah-masalah begini akan diatasi? Misalnya, Meningkatkan Peran dan Mutu Perpustakaan Sekolah. Apakah hal utama adalah "Library Management System"?
2. Apakah Teknologi Adalah Solusi Perpustakaan?
Implementasi teknologi di bidang pendidikan perlu diintegrasikan ke dalam perencanaan (master plan) terhadap semua aspek pengembangan pendidikan secara seimbang (bukan secara proyek). Sering pengumuman yang muncul di media mengenai teknologi di arena pendidikan kelihatannya kurang menilaikan penelitian dan pengalaman di dunia pendidikan. Kasus-kasus teknologi dan pendidikan tertentu kelihatannya juga diangkat sebagai solusi umum.
Padahal ada hal-hal yang perlu diatasi dulu misalnya: "Sekolah tak Bisa Tangkal Situs Porno" yang akan perlu SDM di tingkat sekolah yang sangat bermutu dan rajin.
Memang kita wajib untuk mencari solusi yang kreatif, tetapi kita juga wajib untuk belajar dari pengalaman-pengalaman yang ada di dunia supaya kita tidak hanya mengulangkan kegagalan negara lain. Kelihatannya pertanyaan-pertanyaan dasar yang penting sering tidak ditanyakan, seperti, mengapa di negara-negara maju mereka tidak melaksanakan ini? Mengapa di negara mana saja dasarnya pendidikan masih berbasis-kelas konvensional, bukan berbasis-TI? Mungkin negara lain belum memikirkan? Percayalah, dunia pendidikan termasuk bidang yang paling rajin untuk mencari kesempatan untuk menggunakan teknologi. Sering isu pendidikan dan 'teknologi baru' sudah dibahas dan diuji coba sebelum teknologinya muncul di pasar.
Yang perlu diperhatikan adalah inovasi-inovasi baru (dan sering yang tidak baru) akan ditunjuk dan didorongkan oleh perusahaan-perusahaan teknologi yang sangat beruntung kalau teknologinya didadopsi di dunia pendidikan. 'Tetapi kita sebagai pendidik harus selalu melihat semua aplikasi teknologi dari kenyataan dan keuntungan terhadap mutu pendidikan' (bukan dari retorika).
Apakah karena makin banyak siswa-siswi sekarang main Internet di warnet daripada menggunakan waktunya di rumah untuk mengulang pelajaran dari sekolah dan mengerjakan Pekerjaan Rumahnya ini sebagai salah satu faktor penyebab hasil Ujian Nasional (UN) kelihatannya menjadi lebih buruk?
Kita perlu tahu!
Kalau kita melihat beberapa macam teknologi pendidikan, misalnya; Whiteboard-Elektronik, OHP, Video, Televisi, e-Learning, Internet, dll, selalu mutu akhirnya 100% tergantung mutu content dan proses pengajaran. Teknologi sendiri hanya sebagai medium. Kalau berhasil atau gagal tergantung content dan proses pengajaran, bukan teknologinya. Dengan teknologi seperti TV-Edukasi misalnya, siaran TV masuk sekolah kayaknya gagal karena kurang meneliti pengalaman-pengalaman di negara lain, dan juga tidak melihat dari keadaan dan keperluan guru di sekolah. Hasil sekolah 100% tergantung mutu pendidikannya, bukan teknologi yang mereka menggunakan untuk menyampaikan pendidikannya.
Kebetulan kemarin di seminar "Cutting Cost with ICT Convergence" salah satu wilayah yang disebut yang belum memasang teknologi wireless adalah daerah Pacitan. Pacitan adalah salah satu daerah di mana kami sudah menyaksikan pelaksanan pendidikan yang sangat bermutu. Guru-gurunya bersemangat melaksanakan PAKEM dan sangat mengembankan kreativitas siswa-siswinya. Sekolah-sekolah yang belum terlatih juga belajar PAKEM secara mandiri. Ini perlu kita contoh.
KESIMPULAN
Pendidikan Berbasis-Guru yang Mampu dan Sejahtera, di Sekolah yang Bermutu, dengan Kurikulum yang Sesuai dengan Kebutuhan Siswa-Siswi dan "Well Balanced" (seimbang, dengan banyak macam keterampilan termasuk teknologi), yang Diimplementasikan secara PAKEM adalah solusi utama untuk menyiapkan anak-anak kita untuk menghadapi tantangan-tantangan masa depan.
Pembelajaran Teknologi Informasi Komunikasi (TIK) adalah hal yang sangat penting di semua sekolah. Tetapi akses ke Internet untuk siswa-siswi di sekolah di luar pelatihan khusus sebenarnya tidak begitu penting, kecuali untuk melanjutkan pelajaran yang dibimbing oleh guru.
Pasti banyak siswa-siswi tidak akan setuju karena main Internet memang "fun", tetapi kami belum melihat bukti bahwa anak-anak sekolah yang sering menggunakan Internet secara bebas lebih berhasil di UN daripada yang menggunakan waktunya untuk mengulang pelajaran sekolahnya dan rajin mengerjakan Pekerjaan Rumahnya. Mungkin sebaliknya?
Suka atau tidak suka, siswa-siswi kita akan dinilai dari hasil mereka di UN atau Ujian Sekolah (bukan dari kemampuan mereka "Chatting di Internet"). Selain masalah ujian, kapan siswa-siswi akan punya waktu di sekolah dengan kurikulum yang sangat padat untuk menggunakan Internet kecuali di kelas TI. Apakah kita ingin mengganti guru dengan pelajaran dari Internet (machine)? Yang sudah sering dicoba di negara lain!
Sekarang kita sedang mencoba "Sistem Pembelajaran Berbasis-TI". Kami pertama kali kenal Pembelajaran Berbasis-TI pada tahun 1992 di luar negeri, memang bukan sesuatu yang baru dan masih hanya digunakan di kursus/kelas tertentu saja. Tetapi kalau kreativitas sebagian dari siswa-siswi kita dapat ditingkatkan oleh 'membuat program-program' seperti ini yaitu memang baik.
Kita lihat bahwa pemerintah akan siapkan Rp 1 Triliun untuk "melengkapi laboratorium komputer" di sekolah-sekolah SMP/SMA/SMK untuk e-learning. Tetapi kalau sekolahnya hanya memiliki satu laboratorium komputer itu pasti akan dipakai terus untuk mengajar TI, bukan?. Apakah semua sekolah akan menerima cukup komputer untuk melengkapi beberapa lab/kelas?
SARAN
Apakah "Pembelajaran Berbasis-TI" atau "E-Learning" betul adalah solusi rialistik untuk seluruh Indonesia? Atau, Pembelajaran Berbasis-TI hanya akan membesarkan jaraknya lagi antara sekolah yang punya dan yang tidak? Memang semua sekolah wajib untuk mempunyai lab komputer untuk mengajar TI (ini saja belum), tetapi kita akan perlu beberapa kelas lagi (di semua sekolah) yang dilengkapi dengan komputer supaya mata pelajaran yang lain juga dapat menggunakan komputer. Kalau kita melihat dari harga teknologinya (yang setiap beberapa tahun perlu diupdate), kurikulum yang sering dirubah, ongkos pemiliharaan teknologinya, dan lain - lain, dengan anggaran yang sekarang tidak cukup untuk mengelola pendidikan 'Berbasis-Guru' dengan baik atau meningkatkan kesejahteraan guru dan staf TU sampai jadi manusiawi, bagaimana mungkin?
Mengapa kita selalu mencari solusi baru (yang sering tidak baru seperti TV-Edukasi atau Pembelajaran Berbasis-TI) untuk meningkatkan pendidikan di Indonesia? Apakah karena alokasi anggaran memang tidak cukup untuk memperbaiki pendidikannya dan kita hanya mencari kesibukan? Atau karena paradigma lama kita (proyek) belum merubah sejak awal? Mengapa teknologi sering dianggap sebagai solusinya?
Misalnya, sekarang DepDikNas sedang membangun jaringan JarDikNas. Salah satu tujuan utama adalah meningkatkan mutu pendidikan lewat informasi yang lebih lengkap. Tetapi kelihatannya informasi mengenai masalah-masalah di lapangan sudah banyak sekali. Termasuk informasi mengenai keadaan di banyak sekolah yang ambruk dan mengancam keamanan anak-anak kita. Kapan masalah-masalah begini akan diatasi?
Apakah tidak lebih baik kalau kita menggunakan 100% dari anggaran Rp.42 triliun itu untuk mengatasi hal-hal yang sudah jelas dapat meningkatkan mutu pendidikan di tingkat sekolah, sesuai pemintaan dari lapangan dan perencanaan terhadap semua aspek kebutuhan sekolah?
Maksud saya, kalau atap sekolahnya bocor dan mau ambruk, tetapi yang diberikan adalah sambungan ke Internat, apakah ini betul bermanfaat? Kita perlu mulai dengan sekolah yang paling ketinggalan supaya mengarah ke keadilan akses pendidikan yang bermutu (dan melihat dari segala aspek). Tetapi karena JarDikNas sudah berjalan sebaiknya kita "Berfikir Optimis" dan mudah-mudahan banyak sekolah akan diberikan komputer, kalau betul ini memang positif. Memang sulit untuk "berpikir optimis"!
"Kata Menkominfo, akses-akses informasi pada jaringan ICT tersebut, akan ditekankan pada unsur e-education (pendidikan), e-health (kesehatan), dan e-economy (ekonomi) yang dapat mengurangi gap di bidang ICT antara daerah pedesaan dan daerah perkotaan". Tetapi ini akan sangat tergantung peran dan mutunya SDM di pemerintah, bukan?.
REFERENSI
http://www.slideshare.net/dewi04/manfaat-pembelajaran-berbasis-it-di-sekolah. Diakses 20 Pebruari 2011
http://elearningsmkn1trucuk.wordpress.com/2009/07/15/hello-world/.Diakses. Diakses 19 Pebruari 2011.
Arah Pembelajaran Biologi Era Globalisasi
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang Masalah
Masyarakat tidak bersifat statis, seiring dengan kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi masyarakat selalu mengalami perubahan, bergerak menuju perkembangan yang kompleks. Perubahan bukan terjadi pada sistem nilai saja tetapi pada pola kehidupan, struktur social, Kebutuhan dan tuntutan masyarakat.
Mengamati perubahan yang berlangsung di masyarakat maka proses pembelajaran dalam pola pendidikan di Indonesia abad ke 21 pendidikan dilihat mulai dari input, proses, output dan outcome sistem pendidikan. Mekanisme seleksi siswa sekarang ini banyak mengandung unsur KKN atau praktek politik dagang kambing, siapa yang berani harga tinggi akan mendapat kesempatan untuk mengenyam sekolah bermutu atau favorit, sehingga ada jaminan diakses pasar kerja lebih cepat terutama untuk perguruan tinggi.
Ini salah satu masalah dalam dunia pendidikan sekarang ini, dan merupakan tuntutan era globalisasi, mendorong trend berkembangnya pola pendidikan di Indonesia ke arah pendidikan yang materialistik. Kondisi ini telah memicu pergeseran paradigma pendidikan di segala aspek terutama yang terkait dengan refleksi pendidikan, yang pada hakekatnya harus mengutamakan kebutuhan peserta didik.
Biologi sebagai salah satu ilmu dasar selalu mengalami perkembangan, apalagi pada abad 21 sudah dapat diduga bahwa biologi akan berkembang pesat. Apabila pendidikan memang bertujuan untuk mencerdaskan anak bangsa dan mengantarkan mereka untuk dapat memahami serta mengelolanya dengan baik, berarti konsep yang diberikan harus seirama dengan kemajuan Ilmu dan Teknologi pada era Globalisasi ini. Salah satu dari kecendrungan perubahan dunia yang dikemukakan oleh Nisbitt dan aburdene (1990) adalah kemungkinan “jaman biologi menggantikan jaman fisika”. Perubahan kedudukan Biologi tersebut jelas merupakan tantangan bagi para Biologiwan dan pendidik Biologi. Untuk menghadapi tantangan tersebut perlu dipersiapkan generasi muda yang tangguh. Dengan kata lain kita perlu mempersiapkan sumber daya manusia yang berkualitas.
Mempersiapkan SDM yang berkualitas berarti memberdayakan manusia seutuhnya, yaitu segi fisik dan cara berfikirnya. Mereka seyogyanya kritis dan memiliki kesadaran akan pentingnya melestarikan fungsi lingkungan untuk keperluan generasi mereka dan generasi yang akan datang dalam mengelola sumber daya alam Hayati.
1.2 Rumusan Masalah
Dalam makalah ini masalah yang akan dirumuskan apakah masalah - masalah yang bekaitan dengan pembelajaran pendidikan biologi pada masa era globalisasi dan bagaiman arah generasi muda mengalami belajar biologi sebagai suatu kebutuhan dan bekal dalam masyarakat dan Negara.
1.3 Tujuan Masalah
Tujuan dalam makalah ini agar dapat memberi solusi dalam menyelesaikan masalah yang berkaitan dengan pembelajaran pendidikan biologi pada masa sekarang atau masa globalisasi dan bagaimana usaha dalam proses belajar mengajar agar dalam kehidupan masyarakat generasi yang berkompeten dapat berinteraksi dengan lingkungan alamnya.
BAB II
ISI
2.1. Perkembangan Ilmu dan teknologi dalam Biologi
Biologi berkembang sangat pesat dengan bantuan ilmu lain (seperti Biokimia dan fisika) setelah ditemukan mikroskop electron dan tekhnik – tekhnik Biologi yang canggih. Khususnya Biologi Sel, Biolgi Molekuler, dan Bioteknologi. Temuan adanya sel – sel prokariot dan komposisi dinding yang berbeda pada jamur dan tumbuhan mengubah cara berfikir dan klasifikasi organisme yang ada di Bumi. Kriteria sebagai dasar pengelompokkan mengalami perkembangan sehingga organisme tidak lagi hanya dikategorikan dengan hewan dan tumbuhan. Sekarang rRNA digunakan sebagai kriteria/dasar pengelompokkan lintas dunia bahkan domain.
Peledakan penduduk di Indonesia yang menuntut pemenuhan kebutuhan primer bahkan sekunder menyebabkan berkembang Amdal sekitar tahun 1970an sampai awal 1980an. Selanjutnya pembangunan fisik di Negara kita yang makin merambah ke Pengunungan dan daerah aliran sungai, hutan, lepas pantai, sehingga diperlukan Biologi manejemen. Apalagi setelah itu?
Mengingat species – species yang sudah dikenal dan diberdayakan masih terbatas dan masih pada organisme sel eukariot, sedangkan sel prokariot masih butuh sentuhan – sentuhan tangan oleh para ahli Biologiwan di universitas – universitas Indonesia agar dapat mengharumkan nama bangsa dan diperhitungkan pada level Internasional.
2.2. Kecendrungan Masyarakat Dalam Era Informasi dan Globalisasi
Masyarakat masa depan adalah masyarakat Informasi (Tilaar, 1990). Masyarakat semacam itu memerlukan anggota masyarakat yang dapat memilih dari segala macam alternative. Dengan tersedianya informasi manusia perlu menyusunnya agar dapat bermanfaat untuk mengungkapkan pemikirannya secara jelas. Sejalan dengan itu, buah pikiran yang jelas harus dapat dikomunikasikan secara efektif. Melihat hubungan kepada manusia dengan lingkungannya yang bukan bersifat konfrontatif dan menguasai, maka manusia harus memiliki pemahaman yang jelas tentang lingkungannya. Pendidikan lingkungan hidup, baik lingkungan social maupun lingkungan alam merupakan syarat mutlak bagi manusia abad 21. Selanjutnya dengan kemungkinan yang hampir tidak terbatas untuk memperoleh informasi, manusia mempunyai kesempatan luas untuk mengembangkan kemampuan serta potensi pribadinya.
Membaca merupakan salah satu cara yang efektif untuk memperoleh informasi dengan mengembangkan kemampuan dan potensi pribadi dan dapat berkembang pesat. Berdasarkan pengalaman (Rivai 1994) ada peserta lomba karya ilmiah yang sangat kreatif, inovatif, dan berkemampuan dan kritis. Mereka tidak segan melahap buku pelajaran untuk Perguruan Tinggi bila mereka perlukan. Selanjutnya menurut Rivai kelemahan penyuguhan – penyuguhan buku pelajaran di SMA adalah tidak terbinanya kemampuan anak didik untuk memberikan alternative pada permasalahan yang dihadapi. Sukar dicari produk pendidikan SMA yang mau, dapat, merasa yakin dan mampu menata diri secara otodidak. Padahal kemampuan itu sangat diperlukan pada era Globalisasi.
Tantangan yang dihadapi ssekarang adalah kurangnya minat baca masayarakat kita. Selain kurang minat membaca, kemampuan membacanya juga tidak tinggi. Dalam hal kemampuan membaca, Indonesia menduduki peringkat kedua dari bawah, diatas salah satu Negara dari Amerika Latin (Moengiadi 1987). Berkemauan membaca sumber tidak banyak gunanya jika tidak berkemampuan untuk mengambil maknanya. Makna tidak terpampang begitu saja dalam buku atau artikel yang dibaca. Membaca merupakan proses interaksi anatra pembaca, informasi yang dituangkan dalam teks, dan karektiristik isi. Tujuan dari membaca adalah membangun makna dari teks tersebut (Jones 1985). Dari sudut pandang kognitif, pemahaman membaca merupakan proses yang kompleks dan tersusun dari proses – proses yang saling berkaitan (Beck, 1989).
2.3. Keadaan Pembelajaran Pendidikan Biologi di Indonesia
Para ahli mengatakan bahwa abad 21 merupakan abad pengetahuan karena pengetahuan menjadi landasan utama segala aspek kehidupan. Menurut Naisbit (1995) ada 8 kecenderungan besar yang akan terjadi pada pendidikan di abad 21 yaitu;
(1) dari masyarakat industri ke masyarakat informasi,
(2) dari teknologi yang dipaksakan ke teknologi tinggi,
(3) dari ekonomi nasional ke ekonomi dunia,
(4) dari perencanaan jangka pendek ke perencanaan jangka panjang,
(5) dari sentralisasi ke desentralisasi,
(6) dari bantuan institusional ke bantuan diri,
(7) dari demokrasi perwakilan ke demokrasi partisipatoris,
(8) dari hierarki-hierarki ke penjaringan,
Sedangkan hasil pendidikan yang diharapkan anak didik dapat terefleksi pada profil lulusan yang memiliki karakter : rasa menghargai keberadaan dirinya sendiri, rasa percaya diri, komunikatif, kemampuan berpikir kritis, jiwa kebersamaan, rasa dan jiwa bertanggung jawab, kepekaan dan komitmen sosial, pemahaman terhadap sistem politik dan budaya, mampu berpikir ke depan (visi), mampu berkreasi dan berimajinasi, serta mampu melakukan refleksi dan evaluasi.
Dalam keluarga dan masyarakat maupun sekolah sebagai satu - satunya jalur yang dapat ditempuh untuk mencetak generasi yang akan mengukir profil atau status atau karakter bangsa Indonesia, di era modren ini nampaknya mulai mengalami erosi. Kelemahan sistem pendidikan saat ini antara lain disebabkan oleh peran keluarga terutama orang tua yang tidak optimal sebagai pendidik, misalnya karena maraknya konsep gender. Jaminan bahwa setiap anak akan mendapat pendidikan yang baik dan benar masih perlu dipertanyakan. Pelayanan dan pendidikan di lingkungan luar sekolah khususnya keluarga mendidik para generasi mulai bayi, balita, anak-anak sampai dewasa sebagian dilihat masih bersifat materilistis dan memenjakan si anak tanpa mendidik anak menjadi anak yang matang kepribadiannya atau karakternya untuk mencapai masa globalisasi ( masa yang akan datang ). Dunia pendidikan memiliki andil yang tidak kecil terkait krisis multidimensi, karena tidak mampu melahirkan pribadi - pribadi utuh yang mampu menyelesaikan problematika bangsa. hingga diharapkan adanya kerjasama para pendidik khususnya guru dan orang tua untuk ikut berperan dalam melaksanakan pencapaian manusia yang berkarakter.
Sehingga hasil pendidikan dapat terefleksi pada profil lulusan yang memiliki karakter: rasa menghargai keberadaan dirinya sendiri, rasa percaya diri, komunikatif, kemampuan berpikir kritis, jiwa kebersamaan, rasa dan jiwa bertanggung jawab, kepekaan dan komitmen sosial, pemahaman terhadap sistem politik dan budaya, mampu berpikir ke depan (visi), mampu berkreasi dan berimajinasi, serta mampu melakukan refleksi dan evaluasi.
Akan tetapi belakangan ini banyak sekali masalah yang ada dalam dunia pendidikan. Yang mana pemerintah dapat memperbaikinya dengan empat unsur antara lain: kebijakan pemerintah di bidang pendidikan, sistem pendidikan, manajemen pendidikan, dan proses pembelajaran. Kebijakan pemerintah di bidang pendidikan yang tertuang dalam Undang-undang Nomor 20 tahun 2003 tentang Sistem Pendidikan Nasional (UU Sisdiknas) mengamanatkan bahwa perguruan tinggi harus otonom, yang berarti mampu mengelola secara mandiri lembaganya serta dapat mengelola dana secara mandiri untuk memajukan satuan pendidikan. Untuk sekolah/madarasah harus dikelola dengan prinsip manajemen sekolah/madarasah, yang berarti otonomi manajemen pendidikan pada satuan pendidikan. Fakta menunjukkan bahwa wewenang otonomi yang diberikan kepada lembaga dengan tujuan agar meningkatkan tumbuh dan berkembangnya kreativitas, inovasi, mutu, fleksibilitas, dan mobilitas, diterjemahkan lain.
Untuk mewujudkan otonomi tersebut, maka UU Sisdiknas menentukan bahwa penyelenggara satuan pendidikan formal yang didirikan oleh pemerintah atau masyarakat harus berbentuk badan hukum (BHP) dengan persyaratan tertentu. Ada pernyataan bahwa prinsip manajemen atau pengelolaan BHP tidak mengarah pada komersialisasi atau privatisasi.
2.4. Pengembangan Kurikulum dan Proses Penyusunan Buku Ajar
Tilaar (1990) menekankan pentingnya peranan pendidikan dalam membangun masa depan. Setelah mengetahui batas – batas pertumbuhan yang dapat ditolerir oleh planet bumi, manusia dapat bersikap sebagai berikut: bersikap sebagai boneka dari berbagai kekuatan diluar dirinya yang sebagian juga merupakan hasil karyanya atau menjadi penguasa atas karyanya sendiri. Contohnya kualitas yang kita inginkan berngantung dari sikap kita terhadap lingkungan alam yang kita ubah menjadi alam buatan.
Ciri masa depan adalah masyarakat informasi akibat kemajuan Teknologi. Begitu banyak informasi akan menimbun sehingga manusia harus dapat memilih dan memanfaatkannya untuk pengembangan pribadinya. Proses belajar dengan cara “menyuapi” atau mekanistiks akan membawa anak didik kepada “shock” masa depan. Yang jelas dalam masyarakat informasi kita akan lebih sering digunakan daya akal (otak) dari pada daya fisik (otot).
Proses belajar yang antisipatoris dan partisipatif merupakan belajar inofatif yang mungkin akan cocok dengan keadaan masyarakat informasi dan global, tetapi pengelolaannya sukar. Ada yang mengkhawatirkan bahwa dengan datangnya masyarakat infonnasi, manusia akan kehilangan kepribadiannya. Namun ada juga yang berpendapat bahwa masyarakat informasi akan membuka cakrawala yang lebih luas untuk belajar, belajar tanpa batas.
Tampaknya pendidikan yang seimbang antara kebutuhan lahiriah dan batiniah menjadi tujuan pendidikan nasional. Pendidikan diarahkan kepada terwujudnya manusia Indonesia yang sadar berada dalam lingkungannya dan mengenai lingkungannya. Kesadaran akan lingkungan berarti sadar akan lingkungan vertical dan horizontal. Manusia Indonesia seutuhnya tidak lebur dalam lingungannya, tetapi bertanggung jawab atas lingkungannya, terhadap alam sekitarnya, dan sang penciptanya. Dia menguasai alam sekitarnya sekaligus menjadi pemelihara. Baginya ilmu pengetahuan dan teknologi bukanlah tujuan, melainkan alat atau wahana.
Jika bekal untuk mengembangkan potensi dirinya dapat ditransfer melalui pendidikan, maka pendidikan Biologi mempunyai peluang yang sangat besar dan sangat tepat untuk mencapai hal tersebut. Berpikir Biologi (bernalar verbal) dalam berbagai bentuk dapat dikembangkan melalui pembelajaran Biologi yang sesuai dengan karekteristik materinya. Misalnya berpikir klasifikasi melalui sistematik, berfikir sibernatik melalui fisiologi, berfikir probabilitas melalui genetika, berfikir antiseptic melalui mikrobiologi. Bekal berfikir semacam itu akan sangat diperlukan bagi genegrasi muda Indonesia untuk berkompetisi dengan pemuda lain dalam era globalisasi.
Kurikulum tingkat satuan pendidikan mungkin salah satu alternative dalam menjawab tantangan perkembangan IPTEK. Khusus untuk Biologi dari SD hingga SMU diupayakan ada bekerja ilmiah yang terdiri dari sejumlah keterampilan proses yang perlu dikuasai untuk kemudian diaplikasiakn untuk pembelajaran konsep. Berpikir melalui Biologi dan mendidik melalui Biologi diharapkan dapat menghasilkan manusia Indonesia seutuhnya sebagaimana dijelaskan diatas.
Bagaimana dengan pengadaan bukunya? Sukses tim penulis buku paket dalam bahan ajar untuk kurikulum 1975 erat berkaitan dengan “oil Blooming” dan kompkanya tim penulis pada saat itu. Para penulis tidak perlu mencari pangsa pasar untuk menjua karya tulisannya. Para Biologiwan bahu membahu untuk menuangkan kemampuan dan pengetahuan menyajikannya dalam buku paket yang disusun. Buku paket disusun dengan tujuan menyederhanakan kerumitan pengadaan buku pelajaran. Hal itu sangat berbeda dengan keadaan sekarang yang justru para penerbit berlomba – lomba untuk menjual buku pelajran untuk mendapatkan keuntungan yang besar.
Buku ajar biologi sebaiknya ditulis dengan melibatkan 3 komponen, yaitu:
1. guru pada jenjangnya, bertanggung jawab pada keterbacaan dan ilmu praktisnya
2. biologiwan, bertanggung jawab pada kemutahiran dan kebenaran ilmunya
3. dan pendidik biologi, bertanggung jawab dalam penyajiannya.
Bagaimanapun buku merupakan ringkasan, bukan buku yang kita idam – idamkan, karena tida melibatkan proses berfikir anak didik.
2.5. Harapan arah Pembelajaran Biologi di abad 21 (Era Globalisasi)
Memberikan peluang dan tantangan yang besar bagi perkembangan profesional, baik pada preservice dan inservice guru-guru kita. Profesionalisme sebagai penunjang kelancaran guru dalam melaksanakan tugasnya, sangat dipengaruhi oleh dua faktor besar yaitu faktor internal yang meliputi minat dan bakat dan faktor eksternal yaitu berkaitan dengan lingkungan sekitar, sarana prasarana, serta berbagai latihan yang dilakukan guru.
Guru profesional harus mampu mengembangkan sepuluh kemampuan dasar yang
harus dimiliki.
1) Penguasaan bahan ajar dan konsep-konsep dasar keilmuan.
2) Pengelolaan program belajar-mengajar.
3) Pengelolaan kelas.
4) Penggunaan media dan sumber pembelajaran.
5) Penguasaan landasan-landasan kependidikan.
6) Pengelolaan interaksi belajar mengajar.
7) Penilaian prestasi siswa.
8) Pengenalan fungsi dan program bimbingan konseling.
9) Pengenalan dan penyelenggaraan administrasi sekolah,
10) Pemahaman prinsip-prinsip dan pemanfaatan hasil penelitian pendidikan untuk kepentingan peningkatan mutu pelajaran.
Pendidikan di abad pengetahuan menuntut adanya manajemen pendidikan yang modern dan profesional dengan bernuansa pendidikan. Lembaga-lembaga pendidikan diharapkan mampu mewujudkan peranannya secara efektif dengan keunggulan dalam kepemimpinan, staf, proses belajar mengajar, pengembangan staf, kurikulum, tujuan dan harapan, iklim sekolah, penilaian diri, komunikasi, dan keterlibatan orang tua/masyarakat.
Trilling dan Hood (1999) mengemukakan bahwa perhatian utama pendidikan di abad 21 adalah untuk mempersiapkan hidup dan kerja bagi masyarakat. Nilai-nilai keluarga hendaknya tetap dilestarikan dalam berbagai lingkungan pendidikan;
1) Asas belajar sepanjang hayat harus menjadi landasan utama dalam mewujudkan pendidikan untuk mengimbangi tantangan perkembangan jaman
2) Penggunaan berbagai inovasi Iptek terutama media elektronik, informatika, dan komunikasi dalam berbagai kegiatan pendidikan
3) Penyediaan perpustakaan dan sumber-sumber belajar sangat diperlukan dalam menunjang upaya pendidikan dalam pendidikan
4) Publikasi dan penelitian dalam bidang pendidikan dan bidang lain yang terkait, merupakan suatu kebutuhan nyata bagi pendidikan di abad pengetahuan.
Tata sosial yang kapitalissekuler menyajikan menu individualis dan materialis yang harus disantap oleh para generasi mulai bayi, balita, anak-anak sampai dewasa. Dunia pendidikan memiliki andil yang tidak kecil terkait krisis multidimensi, karena tidak mampu melahirkan pribadi-pribadi utuh yang mampu menyelesaikan problematika bangsa.
Mengembangkan kurikulum yang konsisten secara konseptual, memang tidak mudah. Lebih tidak mudah lagi mengimplementasikannya. Apalagi jika penerapan kurikulum baru itu tidak disertai dengan penyiapan lapangan yang baik. Perubahan kurikulum bukan sekedar pergantian dokumen. Melainkan berimplikasi luas terhadap perubahan paradigma, kebiasaan, dan kemampuan lama menuju yang baru. Dan diharapkan setiap pergantian kurikulum oleh pemerintah tidak mempersulit guru dalam mengaplikasikan kurikulum baru tersebut dan dapat dilaksanakan pada proses belajar mengajar mulai dari kota besar sampai ke daerah terpencil, sehingga anak didik menjadi anak yang berilmu pengetahuan yang tinggi dan berkarakter sesuai dengan tujuan kurikulum tersebut.
Akhirnya yang paling penting, paradigma baru pembelajaran ini memberikan peluang dan tantangan yang besar bagi perkembangan profesional, baik pada preservice dan inservice guru-guru kita. Di banyak hal, paradigma ini menggambarkan redefinisi profesi pengajaran dan peran-peran yang dimainkan guru dalam proses pembelajaran. Meskipun kebutuhan untuk merawat, mengasuh, menyayangi dan mengembangkan anak-anak kita secara maksimal itu akan selalu tetap berada dalam genggaman pengajaran, tuntutan-tuntutan baru Abad Pengetahuan menghasilkan sederet prinsip pembelajaran baru dan perilaku yang harus dipraktikkan. Berdasarkan gambaran pembelajaran di abad pengetahuan di atas, nampaklah bahwa pentingnya pengembangan profesi guru dalam menghadapi berbagai tantangan ini.
BAB III
PENUTUP
3.1 KESIMPULAN
1. Perhatian utama pendidikan di abad 21 adalah untuk mempersiapkan hidup dan kerja bagi masyarakat. Nilai-nilai keluarga hendaknya tetap dilestarikan dalam berbagai lingkungan pendidikan.
2. Paradigma baru pembelajaran ini memberikan peluang dan tantangan yang besar bagi perkembangan profesional, baik pada preservice dan inservice guru-guru kita.
3. Hambatan – hambatan dalam pengembangan kurikulum khususnya pada guru. Guru yang kurang berpartisipasi dalam mendesain pengembangan kurikulum karena kurangnya waktu, kekurangkesesuaian pendapat antara guru maupun dengan sekolah atau administrator, karena kemampuan dan pengetahuan guru itu sendiri, hambatan yang lain datangnya dari masyarakat baik dalam pembiayaan maupun umpan balik dari masyarakat terhadap pendidikan dan kurikulum yang berlangsung.
4. Fungsi pendidikan dahulu dan sekarang sudah berubah, dalam masyarakat dahulu persekolahan berfungsi untuk memelihara dan meneruskan nilai nilai yang ada sejak dahulu. Sedangkan masa sekarang pendidikan sekarang didasarkan pada filsafat pendidikan yang jelas, masalah atau topik tertentu sehingga pendidikan yang didapatkan berdasarkan pengalaman sendiri dan diharapkan dapat diaplikasikan secara langsung kepada masyarakat.
3.2 SARAN
1. Perkembangan biologi yang begitu pesat menuntut perkembangan cara berpikir, bersikap manusia Indonesia. Menghadapi masa depan yang penuh tantangan tersebut, proses belajar mengajar Biologi bukan hanya mengajar Biologi sebagai produk berupa konsep atau prinsip Biologi, tetapi juga mengajar melalui Biologi. Mempersiapkan manusia Indonesia seutuhnya dalam era informasi dan globalisasi menuntut pembelajaran yang inovatif berupa pembelajaran yang antisipatoris dan parsipatif. Bekal cara berfikir Biologi dan Pengetahuan Biologi diharapkan dapat diterapkan dalam kehidupan bermasyarakat yang harmonis dan sehat. Pengetahuan tentang sel pada tingkat pendidikan dasar dapat digunakan untuk memilih makanan (buah atau sayur) dari pada jajanan dari tepung dan zat – zat adiktif misalnya. Atau pengetahuan tentang hubungan timbal balik antara factor biotik dan abiotic serta pencernaan dapat diterapkan dalam kehidupan bermasyarakat yang tidak mengambil hak orang lain untuk menghirup udara yang tidak tercemar asap rokok di dalam ruangan.
2. Makalah ini dapat diperbaharui lagi sesuai dengan kondisi ligkungan pendidikan yang dapat berubah suatu waktu.
DAFTAR PUSTAKA
Moegiadi, (1987). Guru Sebagai Determinan dalam menyukseskan pembangunan Nasional. Orasi Ilmiah pada dies natalis IKIP Bandung.
Rifai, M.A (1994). Menyiapkan Diri Belajar Biologi di Sekolah Menengah Umum. Jakarta:Pusat Perbukuan.Depdikbud.
Rustanan, N.Y. (1991). Dasar Biologi Proses Berfikir. Makalah dipresentasikan pada seminar Nasional Biologi Kongres Nasional Biologi. IPB. Bogor.
Tilaar. H.A.R. (1990). Pendidikan Dalam pembangunan Nasional menyongsong Abad 21. Jakarta: Balai pustaka.
http://bioc.blog.com/2010/12/23/profesionalisme-guru-dalam-menghadapi-golbalisasi/. Diakses pada tanggal 6 februari 2011.
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang Masalah
Masyarakat tidak bersifat statis, seiring dengan kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi masyarakat selalu mengalami perubahan, bergerak menuju perkembangan yang kompleks. Perubahan bukan terjadi pada sistem nilai saja tetapi pada pola kehidupan, struktur social, Kebutuhan dan tuntutan masyarakat.
Mengamati perubahan yang berlangsung di masyarakat maka proses pembelajaran dalam pola pendidikan di Indonesia abad ke 21 pendidikan dilihat mulai dari input, proses, output dan outcome sistem pendidikan. Mekanisme seleksi siswa sekarang ini banyak mengandung unsur KKN atau praktek politik dagang kambing, siapa yang berani harga tinggi akan mendapat kesempatan untuk mengenyam sekolah bermutu atau favorit, sehingga ada jaminan diakses pasar kerja lebih cepat terutama untuk perguruan tinggi.
Ini salah satu masalah dalam dunia pendidikan sekarang ini, dan merupakan tuntutan era globalisasi, mendorong trend berkembangnya pola pendidikan di Indonesia ke arah pendidikan yang materialistik. Kondisi ini telah memicu pergeseran paradigma pendidikan di segala aspek terutama yang terkait dengan refleksi pendidikan, yang pada hakekatnya harus mengutamakan kebutuhan peserta didik.
Biologi sebagai salah satu ilmu dasar selalu mengalami perkembangan, apalagi pada abad 21 sudah dapat diduga bahwa biologi akan berkembang pesat. Apabila pendidikan memang bertujuan untuk mencerdaskan anak bangsa dan mengantarkan mereka untuk dapat memahami serta mengelolanya dengan baik, berarti konsep yang diberikan harus seirama dengan kemajuan Ilmu dan Teknologi pada era Globalisasi ini. Salah satu dari kecendrungan perubahan dunia yang dikemukakan oleh Nisbitt dan aburdene (1990) adalah kemungkinan “jaman biologi menggantikan jaman fisika”. Perubahan kedudukan Biologi tersebut jelas merupakan tantangan bagi para Biologiwan dan pendidik Biologi. Untuk menghadapi tantangan tersebut perlu dipersiapkan generasi muda yang tangguh. Dengan kata lain kita perlu mempersiapkan sumber daya manusia yang berkualitas.
Mempersiapkan SDM yang berkualitas berarti memberdayakan manusia seutuhnya, yaitu segi fisik dan cara berfikirnya. Mereka seyogyanya kritis dan memiliki kesadaran akan pentingnya melestarikan fungsi lingkungan untuk keperluan generasi mereka dan generasi yang akan datang dalam mengelola sumber daya alam Hayati.
1.2 Rumusan Masalah
Dalam makalah ini masalah yang akan dirumuskan apakah masalah - masalah yang bekaitan dengan pembelajaran pendidikan biologi pada masa era globalisasi dan bagaiman arah generasi muda mengalami belajar biologi sebagai suatu kebutuhan dan bekal dalam masyarakat dan Negara.
1.3 Tujuan Masalah
Tujuan dalam makalah ini agar dapat memberi solusi dalam menyelesaikan masalah yang berkaitan dengan pembelajaran pendidikan biologi pada masa sekarang atau masa globalisasi dan bagaimana usaha dalam proses belajar mengajar agar dalam kehidupan masyarakat generasi yang berkompeten dapat berinteraksi dengan lingkungan alamnya.
BAB II
ISI
2.1. Perkembangan Ilmu dan teknologi dalam Biologi
Biologi berkembang sangat pesat dengan bantuan ilmu lain (seperti Biokimia dan fisika) setelah ditemukan mikroskop electron dan tekhnik – tekhnik Biologi yang canggih. Khususnya Biologi Sel, Biolgi Molekuler, dan Bioteknologi. Temuan adanya sel – sel prokariot dan komposisi dinding yang berbeda pada jamur dan tumbuhan mengubah cara berfikir dan klasifikasi organisme yang ada di Bumi. Kriteria sebagai dasar pengelompokkan mengalami perkembangan sehingga organisme tidak lagi hanya dikategorikan dengan hewan dan tumbuhan. Sekarang rRNA digunakan sebagai kriteria/dasar pengelompokkan lintas dunia bahkan domain.
Peledakan penduduk di Indonesia yang menuntut pemenuhan kebutuhan primer bahkan sekunder menyebabkan berkembang Amdal sekitar tahun 1970an sampai awal 1980an. Selanjutnya pembangunan fisik di Negara kita yang makin merambah ke Pengunungan dan daerah aliran sungai, hutan, lepas pantai, sehingga diperlukan Biologi manejemen. Apalagi setelah itu?
Mengingat species – species yang sudah dikenal dan diberdayakan masih terbatas dan masih pada organisme sel eukariot, sedangkan sel prokariot masih butuh sentuhan – sentuhan tangan oleh para ahli Biologiwan di universitas – universitas Indonesia agar dapat mengharumkan nama bangsa dan diperhitungkan pada level Internasional.
2.2. Kecendrungan Masyarakat Dalam Era Informasi dan Globalisasi
Masyarakat masa depan adalah masyarakat Informasi (Tilaar, 1990). Masyarakat semacam itu memerlukan anggota masyarakat yang dapat memilih dari segala macam alternative. Dengan tersedianya informasi manusia perlu menyusunnya agar dapat bermanfaat untuk mengungkapkan pemikirannya secara jelas. Sejalan dengan itu, buah pikiran yang jelas harus dapat dikomunikasikan secara efektif. Melihat hubungan kepada manusia dengan lingkungannya yang bukan bersifat konfrontatif dan menguasai, maka manusia harus memiliki pemahaman yang jelas tentang lingkungannya. Pendidikan lingkungan hidup, baik lingkungan social maupun lingkungan alam merupakan syarat mutlak bagi manusia abad 21. Selanjutnya dengan kemungkinan yang hampir tidak terbatas untuk memperoleh informasi, manusia mempunyai kesempatan luas untuk mengembangkan kemampuan serta potensi pribadinya.
Membaca merupakan salah satu cara yang efektif untuk memperoleh informasi dengan mengembangkan kemampuan dan potensi pribadi dan dapat berkembang pesat. Berdasarkan pengalaman (Rivai 1994) ada peserta lomba karya ilmiah yang sangat kreatif, inovatif, dan berkemampuan dan kritis. Mereka tidak segan melahap buku pelajaran untuk Perguruan Tinggi bila mereka perlukan. Selanjutnya menurut Rivai kelemahan penyuguhan – penyuguhan buku pelajaran di SMA adalah tidak terbinanya kemampuan anak didik untuk memberikan alternative pada permasalahan yang dihadapi. Sukar dicari produk pendidikan SMA yang mau, dapat, merasa yakin dan mampu menata diri secara otodidak. Padahal kemampuan itu sangat diperlukan pada era Globalisasi.
Tantangan yang dihadapi ssekarang adalah kurangnya minat baca masayarakat kita. Selain kurang minat membaca, kemampuan membacanya juga tidak tinggi. Dalam hal kemampuan membaca, Indonesia menduduki peringkat kedua dari bawah, diatas salah satu Negara dari Amerika Latin (Moengiadi 1987). Berkemauan membaca sumber tidak banyak gunanya jika tidak berkemampuan untuk mengambil maknanya. Makna tidak terpampang begitu saja dalam buku atau artikel yang dibaca. Membaca merupakan proses interaksi anatra pembaca, informasi yang dituangkan dalam teks, dan karektiristik isi. Tujuan dari membaca adalah membangun makna dari teks tersebut (Jones 1985). Dari sudut pandang kognitif, pemahaman membaca merupakan proses yang kompleks dan tersusun dari proses – proses yang saling berkaitan (Beck, 1989).
2.3. Keadaan Pembelajaran Pendidikan Biologi di Indonesia
Para ahli mengatakan bahwa abad 21 merupakan abad pengetahuan karena pengetahuan menjadi landasan utama segala aspek kehidupan. Menurut Naisbit (1995) ada 8 kecenderungan besar yang akan terjadi pada pendidikan di abad 21 yaitu;
(1) dari masyarakat industri ke masyarakat informasi,
(2) dari teknologi yang dipaksakan ke teknologi tinggi,
(3) dari ekonomi nasional ke ekonomi dunia,
(4) dari perencanaan jangka pendek ke perencanaan jangka panjang,
(5) dari sentralisasi ke desentralisasi,
(6) dari bantuan institusional ke bantuan diri,
(7) dari demokrasi perwakilan ke demokrasi partisipatoris,
(8) dari hierarki-hierarki ke penjaringan,
Sedangkan hasil pendidikan yang diharapkan anak didik dapat terefleksi pada profil lulusan yang memiliki karakter : rasa menghargai keberadaan dirinya sendiri, rasa percaya diri, komunikatif, kemampuan berpikir kritis, jiwa kebersamaan, rasa dan jiwa bertanggung jawab, kepekaan dan komitmen sosial, pemahaman terhadap sistem politik dan budaya, mampu berpikir ke depan (visi), mampu berkreasi dan berimajinasi, serta mampu melakukan refleksi dan evaluasi.
Dalam keluarga dan masyarakat maupun sekolah sebagai satu - satunya jalur yang dapat ditempuh untuk mencetak generasi yang akan mengukir profil atau status atau karakter bangsa Indonesia, di era modren ini nampaknya mulai mengalami erosi. Kelemahan sistem pendidikan saat ini antara lain disebabkan oleh peran keluarga terutama orang tua yang tidak optimal sebagai pendidik, misalnya karena maraknya konsep gender. Jaminan bahwa setiap anak akan mendapat pendidikan yang baik dan benar masih perlu dipertanyakan. Pelayanan dan pendidikan di lingkungan luar sekolah khususnya keluarga mendidik para generasi mulai bayi, balita, anak-anak sampai dewasa sebagian dilihat masih bersifat materilistis dan memenjakan si anak tanpa mendidik anak menjadi anak yang matang kepribadiannya atau karakternya untuk mencapai masa globalisasi ( masa yang akan datang ). Dunia pendidikan memiliki andil yang tidak kecil terkait krisis multidimensi, karena tidak mampu melahirkan pribadi - pribadi utuh yang mampu menyelesaikan problematika bangsa. hingga diharapkan adanya kerjasama para pendidik khususnya guru dan orang tua untuk ikut berperan dalam melaksanakan pencapaian manusia yang berkarakter.
Sehingga hasil pendidikan dapat terefleksi pada profil lulusan yang memiliki karakter: rasa menghargai keberadaan dirinya sendiri, rasa percaya diri, komunikatif, kemampuan berpikir kritis, jiwa kebersamaan, rasa dan jiwa bertanggung jawab, kepekaan dan komitmen sosial, pemahaman terhadap sistem politik dan budaya, mampu berpikir ke depan (visi), mampu berkreasi dan berimajinasi, serta mampu melakukan refleksi dan evaluasi.
Akan tetapi belakangan ini banyak sekali masalah yang ada dalam dunia pendidikan. Yang mana pemerintah dapat memperbaikinya dengan empat unsur antara lain: kebijakan pemerintah di bidang pendidikan, sistem pendidikan, manajemen pendidikan, dan proses pembelajaran. Kebijakan pemerintah di bidang pendidikan yang tertuang dalam Undang-undang Nomor 20 tahun 2003 tentang Sistem Pendidikan Nasional (UU Sisdiknas) mengamanatkan bahwa perguruan tinggi harus otonom, yang berarti mampu mengelola secara mandiri lembaganya serta dapat mengelola dana secara mandiri untuk memajukan satuan pendidikan. Untuk sekolah/madarasah harus dikelola dengan prinsip manajemen sekolah/madarasah, yang berarti otonomi manajemen pendidikan pada satuan pendidikan. Fakta menunjukkan bahwa wewenang otonomi yang diberikan kepada lembaga dengan tujuan agar meningkatkan tumbuh dan berkembangnya kreativitas, inovasi, mutu, fleksibilitas, dan mobilitas, diterjemahkan lain.
Untuk mewujudkan otonomi tersebut, maka UU Sisdiknas menentukan bahwa penyelenggara satuan pendidikan formal yang didirikan oleh pemerintah atau masyarakat harus berbentuk badan hukum (BHP) dengan persyaratan tertentu. Ada pernyataan bahwa prinsip manajemen atau pengelolaan BHP tidak mengarah pada komersialisasi atau privatisasi.
2.4. Pengembangan Kurikulum dan Proses Penyusunan Buku Ajar
Tilaar (1990) menekankan pentingnya peranan pendidikan dalam membangun masa depan. Setelah mengetahui batas – batas pertumbuhan yang dapat ditolerir oleh planet bumi, manusia dapat bersikap sebagai berikut: bersikap sebagai boneka dari berbagai kekuatan diluar dirinya yang sebagian juga merupakan hasil karyanya atau menjadi penguasa atas karyanya sendiri. Contohnya kualitas yang kita inginkan berngantung dari sikap kita terhadap lingkungan alam yang kita ubah menjadi alam buatan.
Ciri masa depan adalah masyarakat informasi akibat kemajuan Teknologi. Begitu banyak informasi akan menimbun sehingga manusia harus dapat memilih dan memanfaatkannya untuk pengembangan pribadinya. Proses belajar dengan cara “menyuapi” atau mekanistiks akan membawa anak didik kepada “shock” masa depan. Yang jelas dalam masyarakat informasi kita akan lebih sering digunakan daya akal (otak) dari pada daya fisik (otot).
Proses belajar yang antisipatoris dan partisipatif merupakan belajar inofatif yang mungkin akan cocok dengan keadaan masyarakat informasi dan global, tetapi pengelolaannya sukar. Ada yang mengkhawatirkan bahwa dengan datangnya masyarakat infonnasi, manusia akan kehilangan kepribadiannya. Namun ada juga yang berpendapat bahwa masyarakat informasi akan membuka cakrawala yang lebih luas untuk belajar, belajar tanpa batas.
Tampaknya pendidikan yang seimbang antara kebutuhan lahiriah dan batiniah menjadi tujuan pendidikan nasional. Pendidikan diarahkan kepada terwujudnya manusia Indonesia yang sadar berada dalam lingkungannya dan mengenai lingkungannya. Kesadaran akan lingkungan berarti sadar akan lingkungan vertical dan horizontal. Manusia Indonesia seutuhnya tidak lebur dalam lingungannya, tetapi bertanggung jawab atas lingkungannya, terhadap alam sekitarnya, dan sang penciptanya. Dia menguasai alam sekitarnya sekaligus menjadi pemelihara. Baginya ilmu pengetahuan dan teknologi bukanlah tujuan, melainkan alat atau wahana.
Jika bekal untuk mengembangkan potensi dirinya dapat ditransfer melalui pendidikan, maka pendidikan Biologi mempunyai peluang yang sangat besar dan sangat tepat untuk mencapai hal tersebut. Berpikir Biologi (bernalar verbal) dalam berbagai bentuk dapat dikembangkan melalui pembelajaran Biologi yang sesuai dengan karekteristik materinya. Misalnya berpikir klasifikasi melalui sistematik, berfikir sibernatik melalui fisiologi, berfikir probabilitas melalui genetika, berfikir antiseptic melalui mikrobiologi. Bekal berfikir semacam itu akan sangat diperlukan bagi genegrasi muda Indonesia untuk berkompetisi dengan pemuda lain dalam era globalisasi.
Kurikulum tingkat satuan pendidikan mungkin salah satu alternative dalam menjawab tantangan perkembangan IPTEK. Khusus untuk Biologi dari SD hingga SMU diupayakan ada bekerja ilmiah yang terdiri dari sejumlah keterampilan proses yang perlu dikuasai untuk kemudian diaplikasiakn untuk pembelajaran konsep. Berpikir melalui Biologi dan mendidik melalui Biologi diharapkan dapat menghasilkan manusia Indonesia seutuhnya sebagaimana dijelaskan diatas.
Bagaimana dengan pengadaan bukunya? Sukses tim penulis buku paket dalam bahan ajar untuk kurikulum 1975 erat berkaitan dengan “oil Blooming” dan kompkanya tim penulis pada saat itu. Para penulis tidak perlu mencari pangsa pasar untuk menjua karya tulisannya. Para Biologiwan bahu membahu untuk menuangkan kemampuan dan pengetahuan menyajikannya dalam buku paket yang disusun. Buku paket disusun dengan tujuan menyederhanakan kerumitan pengadaan buku pelajaran. Hal itu sangat berbeda dengan keadaan sekarang yang justru para penerbit berlomba – lomba untuk menjual buku pelajran untuk mendapatkan keuntungan yang besar.
Buku ajar biologi sebaiknya ditulis dengan melibatkan 3 komponen, yaitu:
1. guru pada jenjangnya, bertanggung jawab pada keterbacaan dan ilmu praktisnya
2. biologiwan, bertanggung jawab pada kemutahiran dan kebenaran ilmunya
3. dan pendidik biologi, bertanggung jawab dalam penyajiannya.
Bagaimanapun buku merupakan ringkasan, bukan buku yang kita idam – idamkan, karena tida melibatkan proses berfikir anak didik.
2.5. Harapan arah Pembelajaran Biologi di abad 21 (Era Globalisasi)
Memberikan peluang dan tantangan yang besar bagi perkembangan profesional, baik pada preservice dan inservice guru-guru kita. Profesionalisme sebagai penunjang kelancaran guru dalam melaksanakan tugasnya, sangat dipengaruhi oleh dua faktor besar yaitu faktor internal yang meliputi minat dan bakat dan faktor eksternal yaitu berkaitan dengan lingkungan sekitar, sarana prasarana, serta berbagai latihan yang dilakukan guru.
Guru profesional harus mampu mengembangkan sepuluh kemampuan dasar yang
harus dimiliki.
1) Penguasaan bahan ajar dan konsep-konsep dasar keilmuan.
2) Pengelolaan program belajar-mengajar.
3) Pengelolaan kelas.
4) Penggunaan media dan sumber pembelajaran.
5) Penguasaan landasan-landasan kependidikan.
6) Pengelolaan interaksi belajar mengajar.
7) Penilaian prestasi siswa.
8) Pengenalan fungsi dan program bimbingan konseling.
9) Pengenalan dan penyelenggaraan administrasi sekolah,
10) Pemahaman prinsip-prinsip dan pemanfaatan hasil penelitian pendidikan untuk kepentingan peningkatan mutu pelajaran.
Pendidikan di abad pengetahuan menuntut adanya manajemen pendidikan yang modern dan profesional dengan bernuansa pendidikan. Lembaga-lembaga pendidikan diharapkan mampu mewujudkan peranannya secara efektif dengan keunggulan dalam kepemimpinan, staf, proses belajar mengajar, pengembangan staf, kurikulum, tujuan dan harapan, iklim sekolah, penilaian diri, komunikasi, dan keterlibatan orang tua/masyarakat.
Trilling dan Hood (1999) mengemukakan bahwa perhatian utama pendidikan di abad 21 adalah untuk mempersiapkan hidup dan kerja bagi masyarakat. Nilai-nilai keluarga hendaknya tetap dilestarikan dalam berbagai lingkungan pendidikan;
1) Asas belajar sepanjang hayat harus menjadi landasan utama dalam mewujudkan pendidikan untuk mengimbangi tantangan perkembangan jaman
2) Penggunaan berbagai inovasi Iptek terutama media elektronik, informatika, dan komunikasi dalam berbagai kegiatan pendidikan
3) Penyediaan perpustakaan dan sumber-sumber belajar sangat diperlukan dalam menunjang upaya pendidikan dalam pendidikan
4) Publikasi dan penelitian dalam bidang pendidikan dan bidang lain yang terkait, merupakan suatu kebutuhan nyata bagi pendidikan di abad pengetahuan.
Tata sosial yang kapitalissekuler menyajikan menu individualis dan materialis yang harus disantap oleh para generasi mulai bayi, balita, anak-anak sampai dewasa. Dunia pendidikan memiliki andil yang tidak kecil terkait krisis multidimensi, karena tidak mampu melahirkan pribadi-pribadi utuh yang mampu menyelesaikan problematika bangsa.
Mengembangkan kurikulum yang konsisten secara konseptual, memang tidak mudah. Lebih tidak mudah lagi mengimplementasikannya. Apalagi jika penerapan kurikulum baru itu tidak disertai dengan penyiapan lapangan yang baik. Perubahan kurikulum bukan sekedar pergantian dokumen. Melainkan berimplikasi luas terhadap perubahan paradigma, kebiasaan, dan kemampuan lama menuju yang baru. Dan diharapkan setiap pergantian kurikulum oleh pemerintah tidak mempersulit guru dalam mengaplikasikan kurikulum baru tersebut dan dapat dilaksanakan pada proses belajar mengajar mulai dari kota besar sampai ke daerah terpencil, sehingga anak didik menjadi anak yang berilmu pengetahuan yang tinggi dan berkarakter sesuai dengan tujuan kurikulum tersebut.
Akhirnya yang paling penting, paradigma baru pembelajaran ini memberikan peluang dan tantangan yang besar bagi perkembangan profesional, baik pada preservice dan inservice guru-guru kita. Di banyak hal, paradigma ini menggambarkan redefinisi profesi pengajaran dan peran-peran yang dimainkan guru dalam proses pembelajaran. Meskipun kebutuhan untuk merawat, mengasuh, menyayangi dan mengembangkan anak-anak kita secara maksimal itu akan selalu tetap berada dalam genggaman pengajaran, tuntutan-tuntutan baru Abad Pengetahuan menghasilkan sederet prinsip pembelajaran baru dan perilaku yang harus dipraktikkan. Berdasarkan gambaran pembelajaran di abad pengetahuan di atas, nampaklah bahwa pentingnya pengembangan profesi guru dalam menghadapi berbagai tantangan ini.
BAB III
PENUTUP
3.1 KESIMPULAN
1. Perhatian utama pendidikan di abad 21 adalah untuk mempersiapkan hidup dan kerja bagi masyarakat. Nilai-nilai keluarga hendaknya tetap dilestarikan dalam berbagai lingkungan pendidikan.
2. Paradigma baru pembelajaran ini memberikan peluang dan tantangan yang besar bagi perkembangan profesional, baik pada preservice dan inservice guru-guru kita.
3. Hambatan – hambatan dalam pengembangan kurikulum khususnya pada guru. Guru yang kurang berpartisipasi dalam mendesain pengembangan kurikulum karena kurangnya waktu, kekurangkesesuaian pendapat antara guru maupun dengan sekolah atau administrator, karena kemampuan dan pengetahuan guru itu sendiri, hambatan yang lain datangnya dari masyarakat baik dalam pembiayaan maupun umpan balik dari masyarakat terhadap pendidikan dan kurikulum yang berlangsung.
4. Fungsi pendidikan dahulu dan sekarang sudah berubah, dalam masyarakat dahulu persekolahan berfungsi untuk memelihara dan meneruskan nilai nilai yang ada sejak dahulu. Sedangkan masa sekarang pendidikan sekarang didasarkan pada filsafat pendidikan yang jelas, masalah atau topik tertentu sehingga pendidikan yang didapatkan berdasarkan pengalaman sendiri dan diharapkan dapat diaplikasikan secara langsung kepada masyarakat.
3.2 SARAN
1. Perkembangan biologi yang begitu pesat menuntut perkembangan cara berpikir, bersikap manusia Indonesia. Menghadapi masa depan yang penuh tantangan tersebut, proses belajar mengajar Biologi bukan hanya mengajar Biologi sebagai produk berupa konsep atau prinsip Biologi, tetapi juga mengajar melalui Biologi. Mempersiapkan manusia Indonesia seutuhnya dalam era informasi dan globalisasi menuntut pembelajaran yang inovatif berupa pembelajaran yang antisipatoris dan parsipatif. Bekal cara berfikir Biologi dan Pengetahuan Biologi diharapkan dapat diterapkan dalam kehidupan bermasyarakat yang harmonis dan sehat. Pengetahuan tentang sel pada tingkat pendidikan dasar dapat digunakan untuk memilih makanan (buah atau sayur) dari pada jajanan dari tepung dan zat – zat adiktif misalnya. Atau pengetahuan tentang hubungan timbal balik antara factor biotik dan abiotic serta pencernaan dapat diterapkan dalam kehidupan bermasyarakat yang tidak mengambil hak orang lain untuk menghirup udara yang tidak tercemar asap rokok di dalam ruangan.
2. Makalah ini dapat diperbaharui lagi sesuai dengan kondisi ligkungan pendidikan yang dapat berubah suatu waktu.
DAFTAR PUSTAKA
Moegiadi, (1987). Guru Sebagai Determinan dalam menyukseskan pembangunan Nasional. Orasi Ilmiah pada dies natalis IKIP Bandung.
Rifai, M.A (1994). Menyiapkan Diri Belajar Biologi di Sekolah Menengah Umum. Jakarta:Pusat Perbukuan.Depdikbud.
Rustanan, N.Y. (1991). Dasar Biologi Proses Berfikir. Makalah dipresentasikan pada seminar Nasional Biologi Kongres Nasional Biologi. IPB. Bogor.
Tilaar. H.A.R. (1990). Pendidikan Dalam pembangunan Nasional menyongsong Abad 21. Jakarta: Balai pustaka.
http://bioc.blog.com/2010/12/23/profesionalisme-guru-dalam-menghadapi-golbalisasi/. Diakses pada tanggal 6 februari 2011.
Zat Pengatur Tumbuh (Fitohormon)
BAB I
PENDAHULUAN
Konsep zat pengatur tumbuh diawali dengan konsep hormon tanaman. Hormon tanaman adalah senyawa-senyawa organik tanaman yang dalam konsentrasi yang rendah mempengaruhi proses - proses fisiologis. Proses-proses fisiologis ini terutama tentang proses pertumbuhan, differensiasi dan perkembangan tanaman. Proses - proses lain seperti pengenalan tanaman, pembukaan stomata, translokasi dan serapan hara dipengaruhi oleh hormon tanaman. Hormon tanaman kadang-kadang juga disebut fitohormon, tetapi istilah ini lebih jarang digunakan. Istilah hormon ini berasal dari bahasa Gerika yang berarti pembawa pesan kimiawi (Chemical messenger) yang mula-mula dipergunakan pada fisiologi hewan. Dengan berkembangnya pengetahuan biokimia dan dengan majunya industry kimia maka ditemukan banyak senyawa-senyawa yang mempunyai pengaruh fisiologis yang serupa dengan hormon tanaman. Senyawa-senyawa sintetik ini pada umumnya dikenal dengan nama zat pengatur tumbuh tanaman (ZPT = Plant Growth Regulator).
Tentang senyawa hormon tanaman dan zat pengatur tumbuh, Moore mencirikannya sebagai berikut :
1. Fitohormon atau hormon tanaman adalah senyawa organik bukan nutrisi yang aktif dalam jumlah kecil (< 1mM) yang disintesis pada bagian tertentu, pada umumnya ditranslokasikan kebagian lain tanaman dimana senyawa tersebut, menghasilkan suatu tanggapan secara biokimia, fisiologis dan morfologis.
2. Zat Pengatur Tumbuh adalah senyawa organik bukan nutrisi yang dalam konsentrasi rendah (< 1 mM) mendorong, menghambat atau secara kualitatif mengubah pertumbuhan dan perkembangan tanaman.
3. Inhibitor adalah senyawa organik yang menghambat pertumbuhan secara umum dan tidak ada selang konsentrasi yang dapat mendorong pertumbuhan.
Pertumbuhan, perkembangan, dan pergerakan tumbuhan dikendalikan beberapa golongan zat yang secara umum dikenal sebagai hormon tumbuhan atau fitohormon. Penggunaan istilah "hormon" sendiri menggunakan analogi fungsi hormon pada hewan; dan, sebagaimana pada hewan, hormon juga dihasilkan dalam jumlah yang sangat sedikit di dalam sel. Beberapa ahli berkeberatan dengan istilah ini karena fungsi beberapa hormon tertentu tumbuhan (hormon endogen, dihasilkan sendiri oleh individu yang bersangkutan) dapat diganti dengan pemberian zat-zat tertentu dari luar, misalnya dengan penyemprotan (hormon eksogen, diberikan dari luar sistem individu). Mereka lebih suka menggunakan istilah zat pengatur tumbuh (bahasa Inggris plant growth regulator).
Hormon tumbuhan merupakan bagian dari proses regulasi genetik dan berfungsi sebagai prekursor. Rangsangan lingkungan memicu terbentuknya hormon tumbuhan. Bila konsentrasi hormon telah mencapai tingkat tertentu, sejumlah gen yang semula tidak aktif akan mulai ekspresi. Dari sudut pandang evolusi, hormon tumbuhan merupakan bagian dari proses adaptasi dan pertahanan diri tumbuh-tumbuhan untuk mempertahankan kelangsungan hidup jenisnya.
BAB II
MACAM – MACAM HORMON PERTUMBUHAN TANAMAN
Ahli biologi tumbuhan telah mengidentifikasi 5 tipe utama ZPT yaitu auksin, sitokinin,giberelin, asam absisat dan etilen (Tabel 1). Tiap kelompok ZPT dapat menghasilkan beberapa pengaruh yaitu kelima kelompok ZPT mempengaruhi pertumbuhan, namun hanya 4 dari 5 kelompok ZPT tersebut yang mempengaruhi perkembangan tumbuhan yaitu dalam hal diferensiasi sel.
Seperti halnya hewan, tumbuhan memproduksi ZPT dalam jumlah yang sangat sedikit, akan tetapi jumlah yang sedikit ini mampu mempengaruhi sel target. ZPT menstimulasi pertumbuhan dengan memberi isyarat kepada sel target untuk membelah atau memanjang, beberapa ZPT menghambat pertumbuhan dengan cara menghambat pembelahan atau pemanjangan sel. Sebagian besar molekul ZPT dapat mempengaruhi metabolisme dan perkembangan sel-sel tumbuhan. ZPT melakukan ini dengan cara mempengaruhi lintasan sinyal tranduksi pada sel target. Pada tumbuhan seperti halnya pada hewan, lintasan ini menyebabkan respon selular seperti mengekspresikan suatu gen, menghambat atau mengaktivasi enzim, atau mengubah membran.
Pengaruh dari suatu ZPT bergantung pada spesies tumbuhan, situs aksi ZPT pada tumbuhan, tahap perkembangan tumbuhan dan konsentrasi ZPT. Satu ZPT tidak bekerja sendiri dalam mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan, pada umumnya keseimbangan konsentrasi dari beberapa ZPT-lah yang akan mengontrol pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan.
Tabel 1. Peranan ZPT pada pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan
ZPT Fungsi Utama Tempat Dihasilkan dan lokasinya pada tumbuhan
Auksin
Sitokinin
Giberelin
Asam
absisat
(ABA)
Etilen Mempengaruhi pertambahan panjang batang,
pertumbuhan, diferensiasi dan percabangan
akar; perkembangan buah; dominansi apikal;
fototropisme dan geotropisme.
Mempengaruhi pertumbuhan dan diferensiasi
akar; mendorong pembelahan sel dan pertumbuhan secara umum, mendorong perkecambahan dan menunda penuaan
Mendorong perkembangan biji, perkembangan
kuncup, pemanjangan batang dan pertumbuhan
daun; mendorong pembungaan dan perkembangan buah; mempengaruhi pertumbuhan dan diferensiasi akar.
Menghambat pertumbuhan; merangsang
penutupan stomata pada waktu kekurangan air,
memper-tahankan dormansi.
Mendorong pematangan; memberikan pengaruh
yang berlawanan dengan beberapa pengaruh
auksin; mendorong atau menghambat
pertumbuhan dan? perkembangan akar, daun,
batang dan bunga. Meristem apikal tunas
ujung, daun
muda, embrio dalam
biji.
Pada akar, embrio dan buah, berpindah dari akar ke organ lain.
Meristem apikal tunas
ujung dan akar;
daun muda; embrio.
Daun; batang, akar,
buah berwarna
hijau.
Buah yang matang,
buku pada batang,
daun yang sudah
menua.
Pada umumnya, hormon mengontrol pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan, dengan mempengaruhi : pembelahan sel, perpanjangan sel, dan differensiasi sel. Beberapa hormon juga menengahi respon fisiologis berjangka pendek dari tumbuhan terhadap stimulus lingkungan. Setiap hormon, mempunyai efek ganda tergantung pada : tempat kegiatannya, konsentrasinya, dan stadia perkembangan tumbuhannya.
Hormon tumbuhan, diproduksi dalam konsentrasi yang sangat rendah; tetapi sejumlah kecil hormon dapat membuat efek yang sangat besar terhadap pertumbuhan dan perkembangan organ suatu tumbuhan. Hal ini secara tidak langsung menyatakan bahwa, sinyal hormonal hendaknya diperjelas melalui beberapa cara.
Suatu hormon, dapat berperan dengan mengubah ekspresi gen, dengan mempengaruhi aktivitas enzim yang ada, atau dengan mengubah sifat membran. Beberapa peranan ini, dapat mengalihkan metabolisme dan pekembangan sel yang tanggap terhadap sejumlah kecil molekul hormon. Lintasan transduksi sinyal,memperjelas sinyal hormonal dan meneruskannya ke respon sel spesifik.
Respon terhadap hormon, biasanya tidak begitu tergantung pada jumlah absolute hormon tersebut, akan tetapi tergantung pada konsentrasi relatifnya dibandingkan dengan hormon lainnya. Keseimbangan hormon, dapat mengontrol pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan dari pada peran hormon secaramandiri. Interaksi ini akan menjadi muncul dalam penyelidikan tentang fungsi hormon.
2.1. Auksin
Istilah auksin diberikan pada sekelompok senyawa kimia yang memiliki fungsi utama mendorong pemanjangan kuncup yang sedang berkembang. Beberapa auksin dihasilkan secara alami oleh tumbuhan, misalnya IAA (indoleacetic acid), PAA (Phenylacetic acid), 4-chloroIAA (4-chloroindole acetic acid) dan IBA (indolebutyricacid) dan beberapa lainnya merupakan auksin sintetik, misalnya NAA (napthaleneacetic acid), 2,4 D (2,4 dichlorophenoxyacetic acid) dan MCPA (2-methyl-4 chlorophenoxyacetic acid).
Istilah auksin juga digunakan untuk zat kimia yang meningkatkan perpanjangan koleoptil; walaupun demikian, auksin pada kenyataannya mempunyai fungsi ganda pada Monocotyledoneae maupun pada Dicotyledoneae. Auksin alami yang berada di dalam tumbuhan, adalah asam indol asetat (IAA=Indol Asetic Acid), akan tetapi, beberapa senyawa lainnya, termasuk beberapa sintetisnya, mempunyai aktivitas seperti auksin. Nama auksin digunakan khususnya terhadap IAA. Walaupun auksin merupakan hormon tumbuhan pertama yang ditemukan, namun masih banyak yang harus dipelajari tentang transduksi sinyal auksin dan tentang regulasi biosintesis auksin. Kenyataan sekarang mengemukakan bahwa auksin diproduksi dari asam amino triptopan di dalam ujung tajuk tumbuhan.
Pengaruh IAA terhadap pertumbuhan batang dan akar tanaman kacang kapri. Kecambah yang diberi perlakuan IAA menunjukkan pertambahan tinggi yang lebih besar (kanan) dari tanaman kontrol (kurva hitam). Tempat sintesis utama auksin pada tanaman yaitu di daerah meristem apikal tunas ujung. IAA yang diproduksi di tunas ujung tersebut diangkut ke bagian bawah dan berfungsi mendorong pemanjangan sel batang. IAA mendorong pemanjangan sel batang hanya pada konsentrasi tertentu yaitu 0,9 g/l. Di atas konsentrasi tersebut IAA akan menghambat pemanjangan sel batang. Pengaruh menghambat ini kemungkinan terjadi karena konsentrasi IAA yang tinggi mengakibatkan tanaman mensintesis ZPT lain yaitu etilen yang memberikan pengaruh berlawanan dengan IAA. Berbeda dengan pertumbuhan batang, pada akar, konsentrasi IAA yang rendah (<10-5 g/l) memacu pemanjangan sel-sel akar, sedangkan konsentrasi IAA yang tinggi menghambat pemanjangan sel akar. Sehingga dapat disimpulkan :
1. Pemberian ZPT yang sama tetapi dengan konsentrasi yang berbeda menimbulkan pengaruh yang berbeda pada satu sel target.
2. Pemberian ZPT dengan konsentrasi tertentu dapat memberikan pengaruh yang berbeda pada sel-sel target yang berbeda.
Gambar 1 . Transportasi Auksin Polar : Suatu Model Khemiosmosis
Sumber : Campbell dan Reece, 2002 : 809
Keterangan Gambar 1 :
1. Pada saat auksin menemui lingkungan yang asam dari dinding sel, molekulnya akan mengikat ion hydrogen (H+) sehingga menjadi bermuatan netral.
2. Sebagai suatu molekul netral yang berukuran relatif kecil, auksin melintas melalui membran plasma.
3. Pada bagian sebelah dalam sel, pH lingkungan sebesar 7, menyebabkan auksin berionisasi menjadi auksin bermuatan negatif dan ion H+. Pada waktu yang singkat ini, hormon berada di dalam sel, karena membran plasma lebih permeabel terhadap ion, daripada terhadap molekul yang netral, dengan ukuran yang sama.
4. Pemompaan proton yang dikendal ikan ATP, mengatur perbedaan pH antara di sebelah dalam sel dengan di sebelah luar sel.
5. Auksin dapat ke luar dari sel, hanya pada bagian basal sel, tempat protein karier spesifik terpasang di dalam membran (protein pembawa auksin).
6. Pemompaan proton, berperan terhadap aliran auksin ini, dengan cara membuat suatu potensial membran (tekanan) melewati membran, yang membantu transportasi anion auksin ke luar dari sel.
Peranan Auksin
a. Auksin Di Dalam Perpanjangan Sel
Meristem tunas apikal adalah tempat utama sintesis auksin. Pada saat auksin bergerak dar ujung tunas ke bawah ke daerah perpanjangan sel, maka hormon auksin mengstimulasi pertumbuhan sel, mungkin dengan mengikat reseptor yang dibangun di dalam membran plasma.
Auksin akan menstimulasi pertumbuhan hanya pada kisaran konsentrasi tertentu; yaitu antara : 10-8 M sampai 10-4 M. Pada konsentrasi yang lebih tinggi; auksin akan menghambat perpanjangan sel, mungkin dengan menginduksi produksi etilen, yaitu suatu hormon yang pada umumnya berperan sebagai inhibitor pada perpanjangan sel.
Berdasarkan suatu hipotesis yang disebut hipotesis pertumbuhan asam (acid growth hypothesis), pemompaan proton membran plasma memegang peranan utama dalam respon pertumbuhan sel terhadap auksin. Di daerah perpanjangan tunas, auksin menstimulasi pemompaan proton membran plasma, dan dalam beberapa menit; auksin akan meningkatkan potensial membran (tekanan melewati membran) dan menurunkan pH di dalam dinding sel (Gambar 2).
Pengasaman dinding sel ini, akan mengaktifkan enzim yang disebut ekspansin; yang memecahkan ikatan hidrogen antara mikrofibril sellulose, dan melonggarkan struktur dinding sel. Ekspansin dapat melemahkan integritas kertas saring yang dibuat dari sellulose murni.
Gambar 2 . Perpanjangan Sel sebagai Respon terhadap Auksin : Hipotesis Pertumbuhan
Asam (Acid Growth Hypothesis).
Sumber : Campbell dan Reece, 2002 : 810
Penambahan potensial membran, akan meningkatkan pengambilan ion ke dalam sel, yang menyebabkan pengambilan air secara osmosis. Pengambilan air, bersama dengan penambahan plastisitas dinding sel, memungkinkan sel untuk memanjang.
Auksin juga mengubah ekspresi gen secara cepat, yang menyebabkan sel dalam daerah perpanjangan, memproduksi protein baru, dalam jangka waktu beberapa menit. Beberapa protein, merupakan faktor transkripsi yang secara menekan ataupun mengaktifkan ekspresi gen lainnya.
Untuk pertumbuhan selanjutnya, setelah dorongan awal ini, sel akan membuat lagi sitoplasma dan bahan dinding sel. Auksin juga menstimulasi respon pertumbuhan selanjutnya.
b. Auksin dalam Pembentukan Akar Lateral dan Akar Adventif
Auksin digunakan secara komersial di dalam perbanyakan vegetatif tumbuhan melalui stek. Suatu potongan daun, maupun potongan batang, yang diberi serbuk pengakaran yang mengandung auksin, seringkali menyebabkan terbentuknya akar adventif dekat permukaan potongan tadi. Auksin juga terlibat di dalam pembentukan percabangan akar. Beberapa peneliti menemukan bahwa dalam mutan Arabidopsis, yang memperlihatkan perbanyakan akar lateral yang ekstrim ternyata mengandung auksin dengan konsentrasi 17 kali lipat dari konsentrasi yang normal.
c. Auksin Sebagai Herbisida
Auksin sintetis, seperti halnya 2,4-dinitrofenol (2,4-D), digunakan secara meluas sebagai herbisida tumbuhan. Pada Monocotyledoneae, misalnya : jagung dan rumput lainnya dapat dengan cepat men ginaktifkan auksin sintetik ini, tetapi pada Dicotyledoneae tidak terjadi, bahkan tanamannya mati karena terlalu banyak dosis hormonalnya. Menyemprot beberapa tumbuhan serialia ataupun padang rumput dengan 2,4-D, akan mengeliminir gulma berdaun lebar seperti dandelion.
d. Efek Lainnya Dari Auksin
Selain untuk menstimulasi perpanjangan sel dalam pertumbuhan primer; auksin juga mempengaruhi pertumbuhan sekunder, termasuk pembelahan sel di dalam kambium pembuluh, dan dengan mempengaruhi differensiasi xylem sekunder.
Biji yang sedang berkembang mensintesis auksin, untuk dapat meningkatkan pertumbuhan buah di dalam tumbuhan. Auksin sintetik yang disemprotkan ke dalam tanaman tomat anggur akan menginduksi perkembangan buah tanpa memerlukan pollinasi. Hal ini memungkinkan untuk menghaslkan tomat tanpa biji, melalui substitusi auksin sintetik, pada auksin yang disintetis secara normal, pada biji yang sedang berkembang.
2.2 Sitokinin
Sitokinin merupakan ZPT yang mendorong pembelahan (sitokinesis). Beberapa macam sitokinin merupakan sitokinin alami (misal : kinetin, zeatin) dan beberapa lainnya merupakan sitokinin sintetik. Sitokinin alami dihasilkan pada jaringan yang tumbuh aktif terutama pada akar, embrio dan buah. Sitokinin yang diproduksi di akar selanjutnya diangkut oleh xilem menuju sel-sel target pada batang. Ahli biologi tumbuhan juga menemukan bahwa sitokinin dapat meningkatkan pembelahan, pertumbuhan dan perkembangan kultur sel tanaman. Sitokinin juga menunda penuaan daun, bunga dan buah dengan cara mengontrol dengan baik proses kemunduran yang menyebabkan kematian sel-sel tanaman. Penuaan pada daun melibatkan penguraian klorofil dan protein-protein, kemudian produk tersebut diangkut oleh floem ke jaringan meristem atau bagian lain dari tanaman yang membutuhkannya.
Daun kacang jogo (Phaseolus vulgaris) yang ditaruh dalam wadah berair dapat ditunda penuaannya beberapa hari apabi la disemprot dengan sitokinin. Sitokinin juga dapat menghambat penuaan bunga dan buah. Penyemprotan sitokinin pada bunga potong dilakukan agar bunga tersebut tetap segar.
Sebagian besar tumbuhan memiliki pola pertumbuhan yang kompleks yaitu tunas lateralnya tumbuh bersamaan dengan tunas terminalnya. Pola pertumbuhan ini merupakan hasil interaksi antara auksin dan sitokinin dengan perbandingan tertentu.
Sitokinin diproduksi dari akar dan diangkut ke tajuk, sedangkan auksin dihasilkan dikuncup terminal kemudian diangkut ke bagian bawah tumbuhan. Auksin cenderung menghambat aktivitas meristem lateral yang letaknya berdekatan dengan meristem apikal sehingga membatasi pembentukan tunas-tunas cabang dan fenomena ini disebut dominasi apikal. Kuncup aksilar yang terdapat di bagian bawah tajuk (daerah yang berdekatan dengan akar) biasanya akan tumbuh memanjang dibandingkan dengan tunas aksilar yang terdapat dekat dengan kuncup terminal. Hal ini menunjukkan ratio sitokinin terhadap auksin yang lebih tinggi pada bagian bawah tumbuhan. Interaksi antagonis antara auksin dan sitokinin juga merupakan salah satu cara tumbuhan dalam mengatur derajat pertumbuhan akar dan tunas, misalnya jumlah akar yang banyak akan menghasilkan sitokinin dalam jumlah banyak. Peningkatan konsentrasi sitokinin ini akan menyebabkan sistem tunas membentuk cabang dalam jumlah yang lebih banyak. Interaksi antagonis ini umumnya juga terjadi di antara ZPT tumbuhan lainnya.
Peranan Sitokinin
a. Pengaturan pembelahan sel dan diferensiasi sel
Sitokinin, diproduksi dalam jaringan yang sedang tumbuh aktif, khususnya pada akar, embrio, dan buah. Sitokinin yang diproduksi di dalam akar, akan sampai ke jaringan yang dituju, dengan bergerak ke bagian atas tumbuhan di dalam cairan xylem. Bekerja bersama-sama dengan auksin; sitokinin menstimulas pembelahan sel dan mempengaruhi lintasan diferensiasi. Efek sitokinin terhadap pertumbuhan sel di dalam kultur jaringan, memberikan petunjuk tentang bagaimana jenis hormon ini berfungsi di dalam tumbuhan yang lengkap.
Ketika satu potongan jaringan parenkhim batang dikulturkan tanpa memakai sitokinin, maka selnya itu tumbuh menjadi besar tetapi tidak membelah. Sitokinin secara mandiri tidak mempunyai efek. Akan tetapi, apabila sitokinin itu ditambahkan bersama-sama dengan auksin, maka sel itu dapat membelah.
b. Pengaturan Dominansi Apikal
Sitokinin, auksin, dan faktor lainnya berinteraksi dalam mengontrol dominasi apikal, yaitu suatu kemampuan dari tunas terminal untuk menekan perkembangan tunas aksilar. Sampai sekarang, hipotesis yang menerangkan regulasi hormonal pada dominansi apikal, yaitu hipotesis penghambatan secara langsung, menyatakan bahwa auksin dan sitokinin bekerja secara antagonistis dalam mengatur pertumbuhan tunas aksilari.
Berdasarkan atas pandangan ini, auksin yang ditransportasikan ke bawah tajuk dari tunas terminal, secara langsung menghambat pertumbuhan tunas aksilari. Hal ini menyebabkan tajuk tersebut menjadi memanjang dengan mengorbankan percabangan lateral.
Sitokinin yang masuk dari akar ke dalam sistem tajuk tumbuhan, akan melawan kerja auksin, dengan mengisyaratkan tunas aksilar untuk mulai tumbuh. Jadi rasio auksin dan sitokinin merupakan faktor kritis dalam mengontrol penghambatan tunas aksilar.
Banyak penelitian yang konsisten dengan hipotesis penghambatan langsung ini. Apabila tunas terminal yang merupakan sumber auksin utama dihilangkan, maka penghambatan tunas aksilar juga akan hilang dan tanaman menjadi menyemak.
Aplikasi auksin pada permukaan potongan kecambah yang terpenggal, akan menekan kembali pertumbuhan tunas lateral. Mutan yang terlalu banyak memproduksi sitokinin, atau tumbuhan yang diberi sitokinin, juga bertendensi untuk lebih menyemak dibanding yang normal.
Gambar 3. Dominansi Apikal
Sumber : Campbell dan Reece, 2002 : 811
Keterangan Gambar 3 :
a) Auksin dari tunas apikal menghambat pertumbuhan tunas aksilar. Hal ini menolong perpanjangan tunas sumbu utama. Sitokinin, yang ditransportasi dari akar ke atas, berlawanan dengan auksin, menstimulasi pertumbuhan tunas aksilar. Hal inilah yang menjawab mengapa, pada kebanyakan tumbuhan, tunas aksilar di dekat ujung tajuk kurang pertumbuhannya dibanding dengan tunas aksilar yang dekat dengan akar.
b) Apabila tunas apical dibuang, maka pada tumbuhan yang sama, memungkinkan tumbuhnya cabang lateral.
c. Efek Anti Penuaan
Sitokinin, dapat menahan penua an beberapa organ tumbuhan, dengan menghambat pemecahan protein, dengan menstimulasi RNA dan sintesis protein, dan dengan memobilisasi nutrien dari jaringan di sekitarnya.
Apabila daun yang dibuang dari suatu tumbuhan dicelupkan ke dalam larutan sitokinin, maka daun itu akan tetap hijau lebih lama daripada biasanya. Sitokinin juga memperlambat deteorisasi daun pada tumbuhan utuh. Karena efek anti penuaan ini, para floris melakukan penyemprotan sitokinin untuk menjaga supaya bunga potong tetap segar.
2.3 Giberelin
Pada tahun 1926, ilmuwan Jepang (Eiichi Kurosawa) menemukan bahwa cendawan Gibberella fujikuroi mengeluarkan senyawa kimia yang menjadi penyebab penyakit tersebut. Senyawa kimia tersebut dinamakan Giberelin. Belakangan ini, para peneliti menemukan bahwa giberelin dihasilkan secara alami oleh tanaman yang memiliki fungsi sebagai ZPT. Penyakit rebah kecambah ini akan muncul pada saat tanaman padi terinfeksi oleh cendawan Gibberella fujikuroi yang menghasilkan senyawa giberelin dalam jumlah berlebihan.
Pada saat ini dilaporkan terdapat lebih dari 110 macam senyawa giberelin yang biasanya disingkat sebagai GA. Setiap GA dikenali dengan angka yang terdapat padanya, misalnya GA6 . Giberelin dapat diperoleh dari biji yang belum dewasa (terutama pada tumbuhan dikotil), ujung akar dan tunas , daun muda dan cendawan. Sebagian besar GA yang diproduksi oleh tumbuhan adalah dalam bentuk inaktif, tampaknya memerlukan prekursor untuk menjadi bentuk aktif. Pada spesies tumbuhan dijumpai kurang lebih 15 macam GA. Disamping terdapat pada tumbuhan ditemukan juga pada alga, lumut dan paku, tetapi tidak pernah dijumpai pada bakteri. GA ditransportasikan melalui xilem dan floem, tidak seperti auksin pergerakannya bersifat tidak polar.
Salah satu zat kimia yang diperlukan dalam proses pemuliaan tanaman adalah GA3, sejak tahun 1950 orang sudah menaruh harapan besar terhadap GA terutama untuk meningkatkan produksi tanaman budidaya. GA sintesis yang biasanya tersedia secara komersial adalah GA3, GA7, GA13. Giberelin terdapat dalam berbagai organ: akar, batang, tunas, daun, tunas- tunas bunga, bintil akar, buah, dan jaringan kalus. (Heddy, 1986).
Asetil koA, yang berperan penting pada proses respirasi berfungsi sebagai prekursor pada sintesis GA. Kemampuannya untuk meningkatkan pertumbuhan pada tanaman lebih kuat dibandingkan dengan pengaruh yang ditimbulkan oleh auksin apabila diberikan secara tunggal. Namun demikian auksin dalam jumlah yang sangat sedikit tetap dibutuhkan agar GA dapat memberikan efek yang maksimal. Sebagian besar tumbuhan dikotil dan sebagian kecil tumbuhan monokotil akan tumbuh cepat jika diberi GA, tetapi tidak demikian halnya pada tumbuhan konifer misalnya pinus. Jika GA diberikan pada tanaman kubis tinggi tanamannya bisa mencapai 2 m.Banyak tanaman yang secara genetik kerdil akan tumbuh normal setelah diberi GA. Efek giberelin tidak hanya mendorong perpanjangan batang, tetapi juga terlibat dalam proses regulasi perkembangan tumbuhan seperti halnya auksin. Pada beberapa tanaman pemberian GA bisa memacu pembungaan dan mematahkan dormansi tunas-tunas serta biji.
Gambar 4. Penyakit Kecambah Abnormal pada Padi
Sumber : Campbell dan Reece, 2002 : 812
Keterangan Gambar 4 :
Tanaman padi yang tinggi lurus di sebelah kanan diinfeksi dengan jamur Gibberella. Patogen tersebut mengeluarkan gibberellin, suatu stimulus pertumbuhan. Tanaman yang tidak diinfeksi, di sebelah kiri menghasilkan gibberellin dalam jumlah yang lebih sedikit.
Peranan Giberellin
a. Perpanjangan Batang
Akar dan daun muda, adalah tempat utama yang memproduksi gibberellin. Gibberellin menstimulasi pertumbuhan pada daun maupun pada batang; tetapi efeknya dalam pertumbuhan akar sedikit . Di dalam batang, gibberellin menstimulasi perpanjangan sel dan pembelahan sel.
Seperti halnya auksin, gibberellin menyebabkan pula pengendoran dinding sel, tetapi tidak mengasamkan dinding sel. Satu hipotesis menyatakan bahwa; gibberellin menstimulasi enzim yang mengendorkan dinding sel, yang memfasilitasi penetrasi protein ekspansin ke dalam dinding sel. Di dalam batang yang sedang tumbuh, auksin, mengasamkan dinding sel dan mengaktifkan ekspansin; sedangkan gibberellin memfasilitasi penetrasi ekspansin ke dalam dinding sel untuk bekerja sama dalam meningkatkan perpanjangan sel.
Efek gibberellin dalam meningkatkan perpanjangan batang, adalah jelas, ketika mutan tumbuhan tertentu yang kerdil, diberi gibberellin. Beberapa kapri yang kerdil (termasuk yang dipelajari oleh Mendel), tumbuh dengan ketinggian normal bila diberi gibberellin. Apabila gibberellin diaplikasikan ke tumbuhan yang ukurannya normal, seringkali tidak memberikan re spon. Nampaknya, tumbuhan tersebut sudah memproduksi dosis hormon yang optimal.
Suatu contoh yang paling menonjol, dari perpanjangan batang yang telah diinduksi oleh gibberellin; adalah terjadinya pemanjangan yang tiba-tiba yang disebut bolting, yaitu pertumbuhan tangkai bunga yang cepat.
Gambar 5. Pemberian Hormon Tumbuh pada Perkecambahan Kacang Kapri yang Kerdil
(Sumber : Campbell dan Reece, 2002 : 812 )
Keterangan Gambar 5 :
Bandingkanlah perkecambahan kacang kapri yang tidak diberi perlakuan di sebelah kiri, dengan perkecambahan kapri kerdil yang diberi perlakuan di sebelah kanan, yang diberi 5 g gibberellin 5 hari sebelumnya.
Fase vegetatif beberapa tumbuhan, seperti pada kubis, tumbuh dalam bentuk roset; yaitu, tumbuhnya pendek dekat dengan tanah karena ruas-ruas (internodus) yang pendek. Pada saat tumbuhan berubah ke fase reproduktif, maka terjadi ledakan gibberellin yang menginduksi internodus menjadi memanjang dengan cepat, sehingga kuncup bunga menjadi tinggi dan berkembang pada ujung batang.
b. Pertumbuhan Buah
Pada kebanyakan tumbuhan, auksin maupun gibberellin hendaknya selalu tersedia untuk mengatur pertumbuhan buah. Aplikasi gibberellin secara komersial yaitu dengan menyemprot anggur ‘Thompson’ menjadi tanpa biji (Gambar 6) adalah sangat penting.
Hormon, menjadikan buah anggur secara individu tumbuh lebih besar, sesuai dengan ukuran yang diinginkan konsumen; dan juga menjadikan ruas (internodus) lebih panjang, sehingga lebih banyak tempat bagi tiap-tiap buah anggur untuk berkembang.
Penambahan ruang tumbuh ini, akan meningkatkan sirkulasi udara antara buah anggur yang satu dengan yang lainnya; juga menjadikan buah anggur lebih keras, sehingga tahan terhadap jamur serta mikroorganisme lainnya yang akan menginfeksi buah.
Gambar 6. Efek Pemberian Gibberellin pada Anggur Tanpa Biji
Sumber : Campbell dan Reece, 2002 : 813
Keterangan Gambar 6:
Rangkaian tandan anggur di sebelah kiri adalah kontrol, yang tidak diberi perlakuan.
Rangkaian tandan di sebelah kanan tumbuh dari tanaman anggur yang disemprot dengan gibberellin selama perkembangan buahnya.
c. Perkecambahan
Embrio biji kaya dengan sumber gibberellin. Setelah air diimbibisi, terjadi pelepasan gibberellin dari embrio, yang mengisyaratkan biji untuk memecahkan dormansi dan segera berkecambah. Pada beberapa biji yang memerlukan kondisi lingkungan khusus untuk berkecambah, misal keterbukaan terhadap cahaya atau temperatur yang dingin, maka pemberian gibberellin akan memecahkan dormansi. Gibberellin, membantu pertumbuhan pada perkecambahan serialia, dengan menstimulasi sintesis enzim pencerna seperti amilase, yang memobilisasi cadangan makanan. Diduga giberelin yang terdapat di dalam biji merupakan penghubung antara isyarat lingkungan dan proses metabolik yang menyebabkan pertumbuhan embrio. Sebagai contoh, air yang tersedia dalam jumlah cukup akan menyebabkan embrio pada biji rumput-rumputan mengeluarkan giberelin yang mendorong perkecambahan dengan memanfaatkan cadangan makanan yang terdapat di dalam biji. Pada beberapa tanaman, giberelin menunjukkan interaksi antagonis dengan ZPT lainnya misalnya dengan asam absisat yang menyebabkan dormansi biji.
2.4 Asam absisat (ABA)
Musim dingin atau masa kering merupakan waktu dimana tanaman beradaptasi menjadi dorman (penundaan pertumbuhan). Pada saat itu, ABA yang dihasilkan oleh kuncup menghambat pembelahan sel pada jaringan meristem apikal dan pada cambium pembuluh sehingga menunda pertumbuhan primer maupun sekunder. ABA juga memberi sinyal pada kuncup untuk membentuk sisik yang akan melindungi kuncup dari kondisi lingkungan yang tidak menguntungkan. Dinamai dengan asam absisat karena diketahui bahwa ZPT ini menyebabkan absisi/rontoknya daun tumbuhan pada musim gugur. Nama tersebut telah popular walaupun para peneliti tidak pernah membuktikan kalau ABA terlibat dalam gugurnya daun.
Pada kehidupan suatu tumbuhan, merupakan hal yang menguntungkan untuk menunda/menghentikan pertumbuhan sementara. Dormansi biji sangat penting terutama bagi tumbuhan setahun di daerah gurun atau daerah semiarid, karena proses perkecambahan dengan suplai air terbatas akan mengakibatkan kematian. Sejumlah faktor lingkungan diketahui mempengaruhi dormansi biji, tetapi pada banyak tanaman ABA tampaknya bertindak sebagai penghambat utama perkecambahan. Biji-biji tanaman setahun tetap dorman di dalam tanah sampai air hujan mencuci ABA keluar dari biji.
Peranan Asam Absisat (ABA)
a. Dormansi Biji
Dormansi biji, mempunyai nilai kelangsungan hidup yang besar; karena dia menjamin bahwa biji akan berkecambah; hanya apabila ada kondisi yang optimal dari : cahaya, temperatur, dan kelembaban. Apa yang mencegah biji yang disebarkan pada mus im gugur untuk segera berkecambah lalu mati hanya karena adanya musim dingin. Mekanisme apa yang menjamin bahwa biji tertentu berkecambah pada musim semi?. Apa yang mencegah biji berkecambah di dalam keadaan gelap, ataupun kelembaban yang tinggi di dalam biji.
Jawabannya adalah ABA. Level ABA akan bertambah 100 kali lipat selama pematangan biji. Level ABA yang tinggi dalam pematangan biji ini, akan menghambat perkecambahan, dan menginduksi produksi protein khusus, yang membantu biji untuk menahan dehidrasi yang ekstrim yang mengiringi pematangan.
Banyak tipe biji yang dorman, akan berkecambah ketika ABA pada biji tersebut dihilangkan, atau dinonaktifkan, dengan beberapa cara. Biji beberapa tumbuhan gurun, akan pecah dormansinya, apabila terjadi hujan yang lebat yang akan mencuci ABA dari biji. Biji lainnya membutuhkan cahaya ataupun membutuhkan keterbukaan yang lebih lama terhadap temperatur dingin untuk memicu tidak aktifnya ABA. Sering kali rasio ABA-gibberellin menentukan; apakah biji itu akan tetap dorman atau akan berkecambah. Penambahan ABA ke dalam biji yang sedianya berk ecambah, akan kembali menjadikan dalam kondisi dorman. Mutan jagung, yang mempunyai biji yang sudah berkecambah saat masih pada tongkolnya, tidak mempunyai faktor transkripsi fungsional yang diperlukan oleh ABA untuk menginduksi ekspresi gen tertentu (Gambar 7).
Gambar 7. Perkecambahan Sebelum Waktunya pada Biji Jagung Mutan
Keterangan Gambar 7:
Asam absisat menginduksi dormansi pada biji. Ketika mekanisme kerjanya terblokir, dalam hal ini, dengan mutasi yang menyebabkan faktor transkripsi yang mengatur asam absisat, menyebabkan perkecambahan sebelum waktunya.
b. Cekaman Kekeringan
ABA, adalah sinyal internal utama, yang memungkinkan tumbuhan, untuk menahan kekeringan. Apabila suatu tumbuhan memulai layu, maka ABA berakumulasi di dalam daun, dan menyebabkan stomata menutup dengan cepat, untuk mengurangi transpirasi, dan mencegah kehilangan air berikutnya.
ABA, melalui pengaruhnya terhadap mesenjer ke-2, yaitu terhadap Ca (kalsium), menyebabkan peningkatan pembukaan saluran K (kalium) sebelah luar secara langsung di dalam membran plasma sel penutup. Hal ini mendorong kehilangan kalium dalam bentuk massif darinya, yang jika disertai dengan kehilangan air secara osmotis akan mendorong pengurangan turgor sel penutup yang mengecilkan celah stomata.
Dalam beberapa kasus, kekurangan air terlebih dahulu akan mencekam sistem perakaran sebelum mencekam sistem tajuk. ABA akan ditransportasi dari akar ke daun, yang berfungsi sebagai sistem peringatan dini (early warning system). Mutan ‘Wilty’ yang mengalami kelayuan, yang biasanya mudah untuk layu, dalam beberapa kasus disebabkan karena kekurangan produksi ABAnya.
2.5 ETHYLENE
Buah-buahan mempunyai arti penting sebagi sumber vitamine, mineral, dan zat-zat lain dalam menunjang kecukupan gizi. Buah-buahan dapat kita makan baik pada keadaan mentah maupun setelah mencapai kematangannya. Sebagian besar buah yang dimakan adalah buah yang telah mencapai tingkat kematangannya. Untuk meningkatkan hasil buah yang masak baik secara kualias maupun kuantitasnya dapat diusahakan dengan substansi tertentu antara lain dengan zat pengatur pertumbuhan Ethylene. Dengan mengetahui peranan ethylene dalam pematangan buah kita dapat menentukan penggunaannya dalam industri pematangan buah atau bahkan mencegah produksi dan aktifitas ethyelen dalam usaha penyimpanan buah-buahan.
Ethylene mula-mula diketahui dalam buah yang matang oleh para pengangkut buah tropica selama pengapalan dari Yamaika ke Eropa pada tahun 1934, pada pisang masak lanjut mengeluarkan gas yang juga dapat memacu pematangan buah yang belum masak. Sejak saat itu Ethylene (C2 H2) dipergunakan sebagai sarana pematangan buah dalam industri.
Ethylene adalah suatu gas yang dapat digolongkan sebagai zat pengatur pertumbuhan (phytohormon) yang aktif dalam pematangan. Dapat disebut sebagai hormon karena telah memenuhi persyaratan sebagai hormon, yaitu dihasilkan oleh tanaman, besifat mobil dalam jaringan tanaman dan merupakan senyawa organik. Seperti hormon lainnya ethylene berpengaruh pula dalam proses pertumbuhan dan perkembangan tanaman antara lain mematahkan dormansi umbi kentang, menginduksi pelepasan daun atau leaf abscission, menginduksi pembungaan nenas. Denny dan Miller (1935) menemukan bahwa ethylene dalam buah, bunga, biji, daun dan akar.
Proses pematangan buah sering dihubungkan dengan rangkaian perubahan yang dapat dilihat meliputi warna, aroma, konsistensi dan flavour (rasa dan bau). Perpaduan sifat-sifat tersebut akan menyokong kemungkinan buah-buahan enak dimakan. Proses pematangan buah didahului dengan klimakterik (pada buah klimakterik). Klimakterik dapat didefinisikan sebagai suatu periode mendadak yang unik bagi buah dimana selama proses terjadi serangkaian perubahan biologis yang diawali dengan proses sintesis ethylene. Meningkatnya respirasi dipengaruhi oleh jumlah ethylene yang dihasilkan, meningkatnya sintesis protein dan RNA. Proses kl imakterik pada Apel diperkirakan karena adanya perubahan permeabilitas selnya yang menyebabkan enzym dan susbrat yang dalam keadaan normal terpisah, akan bergabung dan bereaksi satu dengan lainnya.
Perubahan warna dapat terjadi baik oleh proses-proses perombakan maupun proses sintetik, atau keduanya. Pada jeruk manis perubahan warna ni disebabkan oleh karena perombakan khlorofil dan pembentukan zat warna karotenoid. Sedangkan pada pisang warna kuning terjadi karena hilangnya khlorofil tanpa adanya atau sedikitpembentukan zat karotenoid. Sisntesis likopen dan perombakan khlorofil merupakan ciri perubahan warna pada buah tomat.
Menjadi lunaknya buah disebabkan oleh perombakan propektin yang tidak larut menjadi pektin yang larut, atau hidrolisis zat pati (seperti buah waluh) atau lemak (pada adpokat). Perubahan komponen-komponen buah ini diatur oleh enzym-enzym antara lain enzym hidroltik, poligalakturokinase, metil asetate, selullose.
Flavour adalah suatu yang halus dan rumit yang ditangkap indera yang merupakan kombinasi rasa (manis, asam, sepet), bau (zat-zat atsiri) dan terasanya pada lidah. Pematangan biasanya meningkatkan jumlah gula-gula sederhana yang memberi rasa manis, penurunan asam-asam organik dan senyawa-senyawa fenolik yang mengurangi rasa sepet dan masam, dan kenaikan zat-zat atsiri yang memberi flavour khas pada buah.
Proses pematangan juga diatur oleh hormon antara lain AUXIN, sithokinine, gibberellin, asam-asam absisat dan ethylene.Auxin berperanan dalam pembentukan ethylene, tetapi auxin juga menghambat pematangan buah. Sithokinine dapat menghilangkan perombakan protein, gibberellin menghambat perombakan khlorofil dan menunda penimbunan karotenoid-karotenoid. Asam absisat menginduksi enzym penyusun/pembentuk karotenoid, dan ethylene dapat mempercepat pematangan.
Peranan Ethylene
a. Ethylene sebagai hormon pematangan
Ethylene sebagi hormon akan mempercepat terjadinya klimakterik. Biale (1960) telah membuktikan bahwa pada buah adpokat yang disimpan di udara biasa akan matang setelah 11 hari, tetapi apabila disimpan dalam udara dengan kandungan ethylene 10 ppm selama 24 jam buah adpokat tersebut akan matang dalam waktu 6 hari. Aplikasi C2H2 (Ethylene) pada buah-buahan klimakterik, makin besar konsentrasi C2H2 sampai tingkat kritis makin cepat stimulasi respirasinya. Ethylene tersebut bekerja paling efektif pada waktu tahap klimakerik, sedangkan penggunaan C2H2 pada tahap post klimakerik tidak merubah laju respirasi.
Pada buah-buahan non klimakterik respon terhadap penambahan ethylene baik pada buah pra panen maupun pasca panen, karena produksi ethylene pada buah non klimakterik hanya sedikit.
Dari penelitian Burg dan Burg (1962), juga dapat diketahui bahwa ethylene merangsang pemasakan klimakerik. Sedangkan menurut Winarno (1979) dikatakan bahwa uah-buahan non klimakterik akan mengalami klimakterik setelah ditambahkan ethylene dalam jumlah yang besar. Sebagai contoh buah non kl imakterik untuk percobaannya adalah jeruk. Di samping itu pada buah-buahan non klimakterik apabila ditambahkan ethylene beberapa kali akan terjadi klimakterik yang berulang-ulang.
Penelitian Mattoo dan Modi (19 69) telah menunjukkan bahwa C2H2 meningkatkan kegiatan enzym-enzym katalase, peroksidase, dan amylase dalam irisan-irisan mangga sebelum puncak kemasakannya. Serta selama pema cuan juga diketemukan zat-zat serupa protein yang menghambat pemasakan, dalam irisan-irisan itu dapat hilang dalam waktu 45 jam. Perlakuan dengan C2H2 mengakibatkan irisan-irisan menjadi lunak dan tejadi perubahan warna yang menarik dari putih ke kuning, yang memberi petunjuk timbulnya gejala-gejala kematangan yang khas.
b. Ethylene Pada Absisi Daun
Kehilangan daun pada setiap musim gugur merupakan suatu adaptasi untuk menjaga agar tumbuhan yang berganti daun, selama musim dingin tetap hidup ketika akar tidak bisa mengabsorpsi air dari tanah yang membeku.
Sebelum daun itu mengalami absisi, beberapa elemen essensial diselamatkan dari daun yang mati, dan disimpan di dalam sel parenkhim batang. Nutrisi ini dipakai lagi untuk pertumbuhan daun pada musim semi berikutnya.
Warna daun pada musim gugur, merupakan suatu kombinasi dari warna pigmen merah yang baru dibuat selama musim gugur, dan warna karotenoid yang berwarna kuning dan orange, yang sudah ada di dalam daun, tetapi kelihatannya berubah karena terurainya klorofil yang berwarna hijau tua pada musim gugur. Ketika daun pada musim gugur rontok, maka titik tempat terlepasnya daun merupakan suatu lapisan absisi yang berlokasi dekat dengan pangkal tangkai daun. Sel parenkhim berukuran kecil dari lapisan ini mempunyai dinding sel yang sangat tipis, dan tidak mengandung sel serat di sekeliling jaringan pembuluhnya. Lapisan absisi selanjutnya melemah, ketika enzimnya menghidrolisis polisakarida di dalam dinding sel. Akhirnya dengan bantuan angin, terjadi suatu pemisahan di dalam lapisan absisi. Sebelum daun itu jatuh, selapisan gabus membentuk suatu berkas pelindung di samping lapisan absisi dalam ranting tersebut untuk mencegah patogen yang akan menyerbu bagian tumbuhan yang ditinggalkannya (Gambar 8).
Gambar 8. Absisi pada Daun Maple
(Sumber : Campbell dan Reece, 2002 : 816)
Keterangan Gambar 8:
Absisi diatur oleh perubahan keseimbangan etilen dan auksin. Lapisan absisi dapat dilihat disini sebagai suatu lapisan vertikal pada pangkal tangkai daun. Setelah daunnya gugur, suatu lapisan pelindung dari gabus, menjadi bekas tempelan daun yang membantu mencegah serbuan patogen.
Suatu perubahan keseimbangan etilen dan auksin, mengontrol absisi. Daun yang tua, menghasilkan semakin sedikit auksin; yang menyebabkan sel lapisan absisi lebih sensitif terhadap etilen. Pada saat pengaruh etilen terhadap lapisan absisi kuat, maka sel itu memproduksi enzim, yang mencerna sellulose dan komponen dinding sel lainnya.
b. Ethylene dan Permeablitas Membran
Ethylene adalah senyawa yang larut di dalam lemak sedangkan memban dari sel terdiri dari senyawa lemak. Oleh karena itu ethylene dapat larut dan menembus ke dalam membran mitochondria. Apabila mitochondria pada fase pra klimakterik diekraksi kemdian ditambah ethylene, ternyata terjadi pengembangan volume yang akan meningkatkan permeablitas sel sehingga bahan-bahan dari luar mitochondria akan dapat masuk. Dengan perubahan-perubahan permeabilitas sel akan memungkinkan interaksi yang lebih besar antara substrat buah dengan enzym-enzym pematangan.
c.Ethylene dan Aktiitas ATP-ase
Ethylene mempunai peranan dalam merangsang aktiitas ATP-ase dalam penyediaan energi yang dibutuhkan dalam metabolisme. ATP-ase adalah suatu enzym yang diperlukan dalam pembuatan enegi dari ATP yang ada dalam buah. Adapun reaksinya adalah sebagai berikut:
ATP -----------------------à ADP + P --------------------------à Energi ATP-ase
d. Ethylene sebagai “Genetic Derepression”
Pada reaksi biolgis ada dua faktor yang mengontrol jalannya reaksi. Yang pertama adalah “Gene repression” yang menghambat jalannya reaksi yang berantai untuk dapat berlangsung terus. Yang kedua adalah “Gene Derepression” yaitu faktor yang dapat menghilangkan hambatan tersebut sehingga reaksi dapat berlangsun.
Selain itu ethylene mempengaruhi proses-proses yang tejadi dalam tanaman termasuk dalam buah, melalui perubahan pada RNA dan hasilya adalah perubahan dalam sintesis protein yang diatur RNA sehingga pola-pola enzym-enzymnya mengalami perubahan pula.
2.5.1 Interaksi Ethylene dengan Auxin
Di dalam tanaman ethylene mengadakan interaksi dengan hormon auxin. Apabila konsentrasi auxin meningkat maka produksi ethylen pun akan meningkat pula. Peranan auxin dalam pematangan buah hanya membantu merangsang pembentukan ethylene, tetapi apabila konsentrasinya ethylene cukup tinggi dapat mengakibatkan terhambatnya sintesis dan aktifitas auxin.
2.5.2 Produksi dan Aktifitas Ethylene
Pembentukan ethylene dalam jaringan-jaringan tanaman dapat dirangsang oleh adanya kerusakan-kerusakan mekanis dan infeksi. Oleh karena itu adanya kerusakan mekanis pada buah-buahan yang baik di pohon maupun setelah dipanen akan dapat mempercepat pematangannya.
Penggunaan sinar-sinar radioaktif dapat merangsang produksi ethylene. Pada buah Peach yang disinari dengan sinar gama 600 krad ternyata dapat mempercepat pembentukan ethylene apabila dibeika pada saat pra klimakterik, tetapi penggunaan sinar radioaktif tersebut pada saat klimakterik dapat menghambat produksi ethylene.
Produksi ethylene juga dipengaruhi oleh faktor suhu dan oksigen. Suhu renah maupun suhu tinggi dapat menekan produk si ethylene. Pada kadar oksigen di bawah sekitar 2 % tidak terbentuk ethylene, karena oksigen sangat diperlukan. Oleh karena itu suhu rendah dan oksigen renah dipergunakan dalam pr aktek penyimpanan buah-buahan, karena akan dapat memperpanjang daya simpan dari buah-buahan tersebut.
Aktifitas ethylene dalam pematangan buah akan menurun dengan turunnya suhu, misalnya pada Apel yang disimpan pada suhu 30 C, penggunaan ethylene dengan konsentrasi tinggi tidak memberikan pengaruh yang jelas baik pada proses pematangan maupun pernafasan. Pada suhu optimal untuk produksi dan aktifitas ethylene pada bah tomat dan apel adalah 320 C, untuk buah-buahan yang lain suhunya lebih rendah.
2.6 TRIAKONTANOL
Triakontanol adalah alkohol rantai panjang yang memeiliki 30 atom karbon dalam molekulnya. Triakontanol merupakan alkohol lemak, juga lebih dikenal dengan Melissyl alkohol atau Myricyl alkohol.
Kelompok –OH, ciri dari alkohol, berada pada akhir rantai. Rumus kimianya C₃₀H₆₂O dan berat molekulnya adalah 438,42. Dalam suhu kamar, triakontanol berbentuk solid (padat) dan titik cairnya pada suhu 85-90oC. Triakontanol tidak larut dalam air, larut dalam pelarut organik yang berbeda, polaric dan non-polaric di alam triakontanol dapat ditemukan dalam kutikula dari berbgai jenis tanaman.
Dalam bentuk ester, dimana triakontanol bereaksi dengan asam dan bahan padat duitemukan dalam lilin. 1-triakontanol yang ditemukan sekitar 1930-an, sampai hari ini juga diproduksi secara sintetis, menghasilkan begitu banyak produk murni daripada ketika diekstrak dari bahan tanaman.
Triakontanaol merupakan pemacu pertumbuhan (groeth stimulant) pada beberapa jenis tanaman, sebagian besar ditemukan pada ros yang pemberiannya meningkatkan jumlah basal breaks.
Peningkatan pertumbuhan Akibat pemberian Triakontanol
Pada tahun 1970an, pengamtan pertama terhadap triakontanol y ang meningkatkan pertumbuhan tanaman telah dipublikasikan di Amerika Seriikat. Setelah ini , penelitian hampir seluruhkan dilakukan dis eluruh belahan dunia, dengan hasil yang sangat penting pada beberapa tahun kemudian datang dari India, Cina dan Jepang. Dan beberapa tanaman komersial yang menggunakan triakontanol di area I ni, terutama kapas dan padi.
Hasil terbaik sangat mengesankan dan memberikan lebih dari 100% peningkatan dalam hasil. Masalahnya, bagaimanapun, bahwa triakontanol tidak larut dalam air dan akhirnya membuatnya sangat sulit untuk digunakan dalam konsentrasi rendah dimana diperlukan. Juga, dalam triakontanol unrefined, sangat berhubungan dengan substansi yang berperan sebagai inhibitor dan mengga nggu pengaruh positifnya.
Triakontanol memberikan hasil yang baik sebagai bating agent, ketika ditambahkan ke dalam tanah dan diberikan hampir pada seluruh bagian sebagai “pupuk daun”. Untuk jangka panjang tidak diketahui menyebabkan perbaikan pertumbuhan tanaman akibat pemberian triakontanol ini. Penelitian akhir-akhir ini menduga bahwa triakontanol secara langsung mengaktifkan gen yang mengontrol fotosintesis. Gen ini mengaktifkan enzim yang mengontrol proses kimia dari fotosinrytesis.
Cara triakontanol bekerja berbeda secar intimewa dari rantai pendek alkohol. Sehingga traikontanol memberikan penongkatan terbesar dalam produktifitas juga pada tanaman C4 seperti jagung. Dengan rantai pendek alkohol , fotosintesis meningkat sebagai efek khususnya pada tanaman C3 dan melalui perlindungan enzim Rubisco dengan ckarbon yang cukup. Alkohol rantai pendek harus digunakan dalam jumlah yang cukup besar untuk memperoleh pengaruh . Ketika diaplikasikan bersama, triakontanol dan etanol berpengaruh pada proses fotosintesis dalam cara yang berbeda. Pengaruh tidak meniadakan tetapai mendukung satu sama lainnya.
Hasil Penelitian Penggunaan Triakontanol
Triakontanol yang merupakan sebuah alkohol primer dengan 30 karbon, adalah salah satu Zat Pengatur Tumbuh (ZPT) yang telah terbukti mampu meningkatkan produksi beberapa jenis tanaman budidaya secara efektif. Triakontanol bekerja sama dengan hormon endogen tanaman dan faktor lingkungan untuk meningkatkan produksi tanaman. Triakontanol (TRIA) adalah alkohol rantai panjang jenuh yang diketahui dapat meningkatakan aktivitas pertumbuhan ketikadisuplai secara eksogenus pada sejumlah tanaman. Pemberian triakontanol pada tanaman kacang hijau pada beberapa konsentrasi menunjukkan bahwa triakontanol berpengaruh secara signifikan terhadap peningkatan produksi kacang hijau. Konsentrasi yang paling efektif adalah 0,03 ppm (P3). Pada konsentrasi ini triakontanol mampu meningkatkan jumlah bunga, jumlah polong, panjang polong, rata-rata jumlah biji per polong dan berat biji secara signifikan, yaitu hampir dua kali lipat dibandingkan kontrol. Data pendukung juga menunjukkan bahwa pada pada konsentrasi tersebut triakontanol mampu meningkatkan panjang batang dan berat kering tajuk.
Penelitian di Cina (2002) menunjukkan bahwa pemberian triakontanol pada tanamana padi (rice seedlings) melalui aplikasi pada daun ( foliar application) dapat meningkatkan bobot kering, protein dan kandungan klorofil pada padi. Leaf Nett Fotosintesis meningkat secara cepat dan secara terus menerus. Pengaruh traikontanol pada pertumbuhan dan hasil dilakukan pada sejumlah tanaman hortikultura seperti tomat, lada (sweet pepper), sugar beet, kapas, tembakau dan kentang. Penyemprotan sebanyak tiga kali melalui daun yang diaplikasikan pada seluruh tanaman, dimulai dari tahap awal pertumbuhan tanaman. Pada tomat dan sweet pepper, tinggi tanaman dan jumlah da un lebih tinggi pada tanaman yang diberi perlakuna dibandingkan kontrol. Rata-rata jkumlah hasil per perlakuan lebih tinggi secara signifikan dibandingkan kontrol. Pada tanaman sugar beet yang diberi perlakuan triakontanol, jumlah daun dan rat-rata bobot akar secara signi fikan lebih besar dibandingkan kontrol. Pada tembakau rata-rata jumlah daun per tanaman 11% lebih banyak dibandingkan kontrol, dimana rata-rata bobot keringnya 24% lebih besar dibandingkan tanaman control .Demikian pula halnya pada tanaman kapas dan kentang.
BAB III
PENUTUP
Seperti yang telah dibahas dimuka, ZPT sintetik sangat banyak digunakan pada pertanian modern. Tanpa ZPT si ntetik untuk mengendalikan gulma, atau untuk mengendalikan pertumbuhan dan pengawetan buah-buahan, maka produksi bahan makanan akan berkurang sehingga harganya akan menjadi mahal.Disamping itu, muncul keprihatinan bahwa penggunaan senyawa sintetik secara berlebihan pada produksi pangan akan menimbulkan masalah lingkungan dan kesehatan serius. Sebagai contoh dioksin, senyawa kimia sampingan dari sintesa 2, 4-D yang digunakan sebagai herbisida selektif untuk membasmi gulma berdaun lebar dari tumbuhan dikotil.
Walaupun 2, 4-D tidak beracun terhadap mamalia, namun dioksin dapat menyebabkan cacat lahir, penyakit hati, dan leukimia pada hewan percobaan.Sekarang ini, bagaimanapun juga, produksi bahan pangan secara organik menjadi relatif lebih mahal. Persoalan penggunaan senyawa kimia sintetik pada bidang pertanian melibatkan aspek ekonomi dan etika. Haruskah kita teruskan memproduksi pangan yang murah dan berlimpah dengan zat kimia sintetik dan masa bodoh terhadap masalah yang mungkin muncul, atau haruskah kita melakukan budidaya tanaman tanpa zat kimia sintetik berbahaya tetapi dengan menerima kenyataan bahwa harga bahan pangan akan lebih mahal.
DAFTAR PUSTAKA
Anna Kasvaa. 2007. The growth enhancing effects of triacontanol.htttp://www.carbonkick.fi. Diakses tanggal 19 februari 2011.
Campbell, N. A. and J. B. Reece. 2002. Biology. Sixth Edition, Pearson Education. Inc. San Francisco. 802-831.
George, L.W. 1995. Teknik Kultur In Vitro dalam Holtikultura. Penebar Swadaya. Jakarta
Gunawan, L.W. 2002. Budidaya Anggrek. Penebar Swadaya. Jakarta Peranan Zat Pengatur Tumbuh (ZPT) Dalam Pertumbuhan dan Perkembangan Tumbuhan. http://www.iel.ipb.ac.id. Diakses tanggal 18 Februari 2011
Yusnida Bey, Wan Syafii, dan Sutrisna. 2006. Pengaruh Pemberian Giberelin (GA3) dan Air Kelapa terhadap Perkecanbahan Bahan Biji Anggrek Bulan (Phalaenopsis amabillis BL) Secara In Vitro. Jurnal Biogenesis Vol. 2(2): 41-46, 2006. Program Studi Pendidikan Biologi FKIPUniversitas Riau. http://biologi-fkip.unri.ac.id/karya_tulis bey PENGARUH PEMBERIAN GIBERELIN 41-46.pdf. Diakses 20 Februari 2011.
PENDAHULUAN
Konsep zat pengatur tumbuh diawali dengan konsep hormon tanaman. Hormon tanaman adalah senyawa-senyawa organik tanaman yang dalam konsentrasi yang rendah mempengaruhi proses - proses fisiologis. Proses-proses fisiologis ini terutama tentang proses pertumbuhan, differensiasi dan perkembangan tanaman. Proses - proses lain seperti pengenalan tanaman, pembukaan stomata, translokasi dan serapan hara dipengaruhi oleh hormon tanaman. Hormon tanaman kadang-kadang juga disebut fitohormon, tetapi istilah ini lebih jarang digunakan. Istilah hormon ini berasal dari bahasa Gerika yang berarti pembawa pesan kimiawi (Chemical messenger) yang mula-mula dipergunakan pada fisiologi hewan. Dengan berkembangnya pengetahuan biokimia dan dengan majunya industry kimia maka ditemukan banyak senyawa-senyawa yang mempunyai pengaruh fisiologis yang serupa dengan hormon tanaman. Senyawa-senyawa sintetik ini pada umumnya dikenal dengan nama zat pengatur tumbuh tanaman (ZPT = Plant Growth Regulator).
Tentang senyawa hormon tanaman dan zat pengatur tumbuh, Moore mencirikannya sebagai berikut :
1. Fitohormon atau hormon tanaman adalah senyawa organik bukan nutrisi yang aktif dalam jumlah kecil (< 1mM) yang disintesis pada bagian tertentu, pada umumnya ditranslokasikan kebagian lain tanaman dimana senyawa tersebut, menghasilkan suatu tanggapan secara biokimia, fisiologis dan morfologis.
2. Zat Pengatur Tumbuh adalah senyawa organik bukan nutrisi yang dalam konsentrasi rendah (< 1 mM) mendorong, menghambat atau secara kualitatif mengubah pertumbuhan dan perkembangan tanaman.
3. Inhibitor adalah senyawa organik yang menghambat pertumbuhan secara umum dan tidak ada selang konsentrasi yang dapat mendorong pertumbuhan.
Pertumbuhan, perkembangan, dan pergerakan tumbuhan dikendalikan beberapa golongan zat yang secara umum dikenal sebagai hormon tumbuhan atau fitohormon. Penggunaan istilah "hormon" sendiri menggunakan analogi fungsi hormon pada hewan; dan, sebagaimana pada hewan, hormon juga dihasilkan dalam jumlah yang sangat sedikit di dalam sel. Beberapa ahli berkeberatan dengan istilah ini karena fungsi beberapa hormon tertentu tumbuhan (hormon endogen, dihasilkan sendiri oleh individu yang bersangkutan) dapat diganti dengan pemberian zat-zat tertentu dari luar, misalnya dengan penyemprotan (hormon eksogen, diberikan dari luar sistem individu). Mereka lebih suka menggunakan istilah zat pengatur tumbuh (bahasa Inggris plant growth regulator).
Hormon tumbuhan merupakan bagian dari proses regulasi genetik dan berfungsi sebagai prekursor. Rangsangan lingkungan memicu terbentuknya hormon tumbuhan. Bila konsentrasi hormon telah mencapai tingkat tertentu, sejumlah gen yang semula tidak aktif akan mulai ekspresi. Dari sudut pandang evolusi, hormon tumbuhan merupakan bagian dari proses adaptasi dan pertahanan diri tumbuh-tumbuhan untuk mempertahankan kelangsungan hidup jenisnya.
BAB II
MACAM – MACAM HORMON PERTUMBUHAN TANAMAN
Ahli biologi tumbuhan telah mengidentifikasi 5 tipe utama ZPT yaitu auksin, sitokinin,giberelin, asam absisat dan etilen (Tabel 1). Tiap kelompok ZPT dapat menghasilkan beberapa pengaruh yaitu kelima kelompok ZPT mempengaruhi pertumbuhan, namun hanya 4 dari 5 kelompok ZPT tersebut yang mempengaruhi perkembangan tumbuhan yaitu dalam hal diferensiasi sel.
Seperti halnya hewan, tumbuhan memproduksi ZPT dalam jumlah yang sangat sedikit, akan tetapi jumlah yang sedikit ini mampu mempengaruhi sel target. ZPT menstimulasi pertumbuhan dengan memberi isyarat kepada sel target untuk membelah atau memanjang, beberapa ZPT menghambat pertumbuhan dengan cara menghambat pembelahan atau pemanjangan sel. Sebagian besar molekul ZPT dapat mempengaruhi metabolisme dan perkembangan sel-sel tumbuhan. ZPT melakukan ini dengan cara mempengaruhi lintasan sinyal tranduksi pada sel target. Pada tumbuhan seperti halnya pada hewan, lintasan ini menyebabkan respon selular seperti mengekspresikan suatu gen, menghambat atau mengaktivasi enzim, atau mengubah membran.
Pengaruh dari suatu ZPT bergantung pada spesies tumbuhan, situs aksi ZPT pada tumbuhan, tahap perkembangan tumbuhan dan konsentrasi ZPT. Satu ZPT tidak bekerja sendiri dalam mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan, pada umumnya keseimbangan konsentrasi dari beberapa ZPT-lah yang akan mengontrol pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan.
Tabel 1. Peranan ZPT pada pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan
ZPT Fungsi Utama Tempat Dihasilkan dan lokasinya pada tumbuhan
Auksin
Sitokinin
Giberelin
Asam
absisat
(ABA)
Etilen Mempengaruhi pertambahan panjang batang,
pertumbuhan, diferensiasi dan percabangan
akar; perkembangan buah; dominansi apikal;
fototropisme dan geotropisme.
Mempengaruhi pertumbuhan dan diferensiasi
akar; mendorong pembelahan sel dan pertumbuhan secara umum, mendorong perkecambahan dan menunda penuaan
Mendorong perkembangan biji, perkembangan
kuncup, pemanjangan batang dan pertumbuhan
daun; mendorong pembungaan dan perkembangan buah; mempengaruhi pertumbuhan dan diferensiasi akar.
Menghambat pertumbuhan; merangsang
penutupan stomata pada waktu kekurangan air,
memper-tahankan dormansi.
Mendorong pematangan; memberikan pengaruh
yang berlawanan dengan beberapa pengaruh
auksin; mendorong atau menghambat
pertumbuhan dan? perkembangan akar, daun,
batang dan bunga. Meristem apikal tunas
ujung, daun
muda, embrio dalam
biji.
Pada akar, embrio dan buah, berpindah dari akar ke organ lain.
Meristem apikal tunas
ujung dan akar;
daun muda; embrio.
Daun; batang, akar,
buah berwarna
hijau.
Buah yang matang,
buku pada batang,
daun yang sudah
menua.
Pada umumnya, hormon mengontrol pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan, dengan mempengaruhi : pembelahan sel, perpanjangan sel, dan differensiasi sel. Beberapa hormon juga menengahi respon fisiologis berjangka pendek dari tumbuhan terhadap stimulus lingkungan. Setiap hormon, mempunyai efek ganda tergantung pada : tempat kegiatannya, konsentrasinya, dan stadia perkembangan tumbuhannya.
Hormon tumbuhan, diproduksi dalam konsentrasi yang sangat rendah; tetapi sejumlah kecil hormon dapat membuat efek yang sangat besar terhadap pertumbuhan dan perkembangan organ suatu tumbuhan. Hal ini secara tidak langsung menyatakan bahwa, sinyal hormonal hendaknya diperjelas melalui beberapa cara.
Suatu hormon, dapat berperan dengan mengubah ekspresi gen, dengan mempengaruhi aktivitas enzim yang ada, atau dengan mengubah sifat membran. Beberapa peranan ini, dapat mengalihkan metabolisme dan pekembangan sel yang tanggap terhadap sejumlah kecil molekul hormon. Lintasan transduksi sinyal,memperjelas sinyal hormonal dan meneruskannya ke respon sel spesifik.
Respon terhadap hormon, biasanya tidak begitu tergantung pada jumlah absolute hormon tersebut, akan tetapi tergantung pada konsentrasi relatifnya dibandingkan dengan hormon lainnya. Keseimbangan hormon, dapat mengontrol pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan dari pada peran hormon secaramandiri. Interaksi ini akan menjadi muncul dalam penyelidikan tentang fungsi hormon.
2.1. Auksin
Istilah auksin diberikan pada sekelompok senyawa kimia yang memiliki fungsi utama mendorong pemanjangan kuncup yang sedang berkembang. Beberapa auksin dihasilkan secara alami oleh tumbuhan, misalnya IAA (indoleacetic acid), PAA (Phenylacetic acid), 4-chloroIAA (4-chloroindole acetic acid) dan IBA (indolebutyricacid) dan beberapa lainnya merupakan auksin sintetik, misalnya NAA (napthaleneacetic acid), 2,4 D (2,4 dichlorophenoxyacetic acid) dan MCPA (2-methyl-4 chlorophenoxyacetic acid).
Istilah auksin juga digunakan untuk zat kimia yang meningkatkan perpanjangan koleoptil; walaupun demikian, auksin pada kenyataannya mempunyai fungsi ganda pada Monocotyledoneae maupun pada Dicotyledoneae. Auksin alami yang berada di dalam tumbuhan, adalah asam indol asetat (IAA=Indol Asetic Acid), akan tetapi, beberapa senyawa lainnya, termasuk beberapa sintetisnya, mempunyai aktivitas seperti auksin. Nama auksin digunakan khususnya terhadap IAA. Walaupun auksin merupakan hormon tumbuhan pertama yang ditemukan, namun masih banyak yang harus dipelajari tentang transduksi sinyal auksin dan tentang regulasi biosintesis auksin. Kenyataan sekarang mengemukakan bahwa auksin diproduksi dari asam amino triptopan di dalam ujung tajuk tumbuhan.
Pengaruh IAA terhadap pertumbuhan batang dan akar tanaman kacang kapri. Kecambah yang diberi perlakuan IAA menunjukkan pertambahan tinggi yang lebih besar (kanan) dari tanaman kontrol (kurva hitam). Tempat sintesis utama auksin pada tanaman yaitu di daerah meristem apikal tunas ujung. IAA yang diproduksi di tunas ujung tersebut diangkut ke bagian bawah dan berfungsi mendorong pemanjangan sel batang. IAA mendorong pemanjangan sel batang hanya pada konsentrasi tertentu yaitu 0,9 g/l. Di atas konsentrasi tersebut IAA akan menghambat pemanjangan sel batang. Pengaruh menghambat ini kemungkinan terjadi karena konsentrasi IAA yang tinggi mengakibatkan tanaman mensintesis ZPT lain yaitu etilen yang memberikan pengaruh berlawanan dengan IAA. Berbeda dengan pertumbuhan batang, pada akar, konsentrasi IAA yang rendah (<10-5 g/l) memacu pemanjangan sel-sel akar, sedangkan konsentrasi IAA yang tinggi menghambat pemanjangan sel akar. Sehingga dapat disimpulkan :
1. Pemberian ZPT yang sama tetapi dengan konsentrasi yang berbeda menimbulkan pengaruh yang berbeda pada satu sel target.
2. Pemberian ZPT dengan konsentrasi tertentu dapat memberikan pengaruh yang berbeda pada sel-sel target yang berbeda.
Gambar 1 . Transportasi Auksin Polar : Suatu Model Khemiosmosis
Sumber : Campbell dan Reece, 2002 : 809
Keterangan Gambar 1 :
1. Pada saat auksin menemui lingkungan yang asam dari dinding sel, molekulnya akan mengikat ion hydrogen (H+) sehingga menjadi bermuatan netral.
2. Sebagai suatu molekul netral yang berukuran relatif kecil, auksin melintas melalui membran plasma.
3. Pada bagian sebelah dalam sel, pH lingkungan sebesar 7, menyebabkan auksin berionisasi menjadi auksin bermuatan negatif dan ion H+. Pada waktu yang singkat ini, hormon berada di dalam sel, karena membran plasma lebih permeabel terhadap ion, daripada terhadap molekul yang netral, dengan ukuran yang sama.
4. Pemompaan proton yang dikendal ikan ATP, mengatur perbedaan pH antara di sebelah dalam sel dengan di sebelah luar sel.
5. Auksin dapat ke luar dari sel, hanya pada bagian basal sel, tempat protein karier spesifik terpasang di dalam membran (protein pembawa auksin).
6. Pemompaan proton, berperan terhadap aliran auksin ini, dengan cara membuat suatu potensial membran (tekanan) melewati membran, yang membantu transportasi anion auksin ke luar dari sel.
Peranan Auksin
a. Auksin Di Dalam Perpanjangan Sel
Meristem tunas apikal adalah tempat utama sintesis auksin. Pada saat auksin bergerak dar ujung tunas ke bawah ke daerah perpanjangan sel, maka hormon auksin mengstimulasi pertumbuhan sel, mungkin dengan mengikat reseptor yang dibangun di dalam membran plasma.
Auksin akan menstimulasi pertumbuhan hanya pada kisaran konsentrasi tertentu; yaitu antara : 10-8 M sampai 10-4 M. Pada konsentrasi yang lebih tinggi; auksin akan menghambat perpanjangan sel, mungkin dengan menginduksi produksi etilen, yaitu suatu hormon yang pada umumnya berperan sebagai inhibitor pada perpanjangan sel.
Berdasarkan suatu hipotesis yang disebut hipotesis pertumbuhan asam (acid growth hypothesis), pemompaan proton membran plasma memegang peranan utama dalam respon pertumbuhan sel terhadap auksin. Di daerah perpanjangan tunas, auksin menstimulasi pemompaan proton membran plasma, dan dalam beberapa menit; auksin akan meningkatkan potensial membran (tekanan melewati membran) dan menurunkan pH di dalam dinding sel (Gambar 2).
Pengasaman dinding sel ini, akan mengaktifkan enzim yang disebut ekspansin; yang memecahkan ikatan hidrogen antara mikrofibril sellulose, dan melonggarkan struktur dinding sel. Ekspansin dapat melemahkan integritas kertas saring yang dibuat dari sellulose murni.
Gambar 2 . Perpanjangan Sel sebagai Respon terhadap Auksin : Hipotesis Pertumbuhan
Asam (Acid Growth Hypothesis).
Sumber : Campbell dan Reece, 2002 : 810
Penambahan potensial membran, akan meningkatkan pengambilan ion ke dalam sel, yang menyebabkan pengambilan air secara osmosis. Pengambilan air, bersama dengan penambahan plastisitas dinding sel, memungkinkan sel untuk memanjang.
Auksin juga mengubah ekspresi gen secara cepat, yang menyebabkan sel dalam daerah perpanjangan, memproduksi protein baru, dalam jangka waktu beberapa menit. Beberapa protein, merupakan faktor transkripsi yang secara menekan ataupun mengaktifkan ekspresi gen lainnya.
Untuk pertumbuhan selanjutnya, setelah dorongan awal ini, sel akan membuat lagi sitoplasma dan bahan dinding sel. Auksin juga menstimulasi respon pertumbuhan selanjutnya.
b. Auksin dalam Pembentukan Akar Lateral dan Akar Adventif
Auksin digunakan secara komersial di dalam perbanyakan vegetatif tumbuhan melalui stek. Suatu potongan daun, maupun potongan batang, yang diberi serbuk pengakaran yang mengandung auksin, seringkali menyebabkan terbentuknya akar adventif dekat permukaan potongan tadi. Auksin juga terlibat di dalam pembentukan percabangan akar. Beberapa peneliti menemukan bahwa dalam mutan Arabidopsis, yang memperlihatkan perbanyakan akar lateral yang ekstrim ternyata mengandung auksin dengan konsentrasi 17 kali lipat dari konsentrasi yang normal.
c. Auksin Sebagai Herbisida
Auksin sintetis, seperti halnya 2,4-dinitrofenol (2,4-D), digunakan secara meluas sebagai herbisida tumbuhan. Pada Monocotyledoneae, misalnya : jagung dan rumput lainnya dapat dengan cepat men ginaktifkan auksin sintetik ini, tetapi pada Dicotyledoneae tidak terjadi, bahkan tanamannya mati karena terlalu banyak dosis hormonalnya. Menyemprot beberapa tumbuhan serialia ataupun padang rumput dengan 2,4-D, akan mengeliminir gulma berdaun lebar seperti dandelion.
d. Efek Lainnya Dari Auksin
Selain untuk menstimulasi perpanjangan sel dalam pertumbuhan primer; auksin juga mempengaruhi pertumbuhan sekunder, termasuk pembelahan sel di dalam kambium pembuluh, dan dengan mempengaruhi differensiasi xylem sekunder.
Biji yang sedang berkembang mensintesis auksin, untuk dapat meningkatkan pertumbuhan buah di dalam tumbuhan. Auksin sintetik yang disemprotkan ke dalam tanaman tomat anggur akan menginduksi perkembangan buah tanpa memerlukan pollinasi. Hal ini memungkinkan untuk menghaslkan tomat tanpa biji, melalui substitusi auksin sintetik, pada auksin yang disintetis secara normal, pada biji yang sedang berkembang.
2.2 Sitokinin
Sitokinin merupakan ZPT yang mendorong pembelahan (sitokinesis). Beberapa macam sitokinin merupakan sitokinin alami (misal : kinetin, zeatin) dan beberapa lainnya merupakan sitokinin sintetik. Sitokinin alami dihasilkan pada jaringan yang tumbuh aktif terutama pada akar, embrio dan buah. Sitokinin yang diproduksi di akar selanjutnya diangkut oleh xilem menuju sel-sel target pada batang. Ahli biologi tumbuhan juga menemukan bahwa sitokinin dapat meningkatkan pembelahan, pertumbuhan dan perkembangan kultur sel tanaman. Sitokinin juga menunda penuaan daun, bunga dan buah dengan cara mengontrol dengan baik proses kemunduran yang menyebabkan kematian sel-sel tanaman. Penuaan pada daun melibatkan penguraian klorofil dan protein-protein, kemudian produk tersebut diangkut oleh floem ke jaringan meristem atau bagian lain dari tanaman yang membutuhkannya.
Daun kacang jogo (Phaseolus vulgaris) yang ditaruh dalam wadah berair dapat ditunda penuaannya beberapa hari apabi la disemprot dengan sitokinin. Sitokinin juga dapat menghambat penuaan bunga dan buah. Penyemprotan sitokinin pada bunga potong dilakukan agar bunga tersebut tetap segar.
Sebagian besar tumbuhan memiliki pola pertumbuhan yang kompleks yaitu tunas lateralnya tumbuh bersamaan dengan tunas terminalnya. Pola pertumbuhan ini merupakan hasil interaksi antara auksin dan sitokinin dengan perbandingan tertentu.
Sitokinin diproduksi dari akar dan diangkut ke tajuk, sedangkan auksin dihasilkan dikuncup terminal kemudian diangkut ke bagian bawah tumbuhan. Auksin cenderung menghambat aktivitas meristem lateral yang letaknya berdekatan dengan meristem apikal sehingga membatasi pembentukan tunas-tunas cabang dan fenomena ini disebut dominasi apikal. Kuncup aksilar yang terdapat di bagian bawah tajuk (daerah yang berdekatan dengan akar) biasanya akan tumbuh memanjang dibandingkan dengan tunas aksilar yang terdapat dekat dengan kuncup terminal. Hal ini menunjukkan ratio sitokinin terhadap auksin yang lebih tinggi pada bagian bawah tumbuhan. Interaksi antagonis antara auksin dan sitokinin juga merupakan salah satu cara tumbuhan dalam mengatur derajat pertumbuhan akar dan tunas, misalnya jumlah akar yang banyak akan menghasilkan sitokinin dalam jumlah banyak. Peningkatan konsentrasi sitokinin ini akan menyebabkan sistem tunas membentuk cabang dalam jumlah yang lebih banyak. Interaksi antagonis ini umumnya juga terjadi di antara ZPT tumbuhan lainnya.
Peranan Sitokinin
a. Pengaturan pembelahan sel dan diferensiasi sel
Sitokinin, diproduksi dalam jaringan yang sedang tumbuh aktif, khususnya pada akar, embrio, dan buah. Sitokinin yang diproduksi di dalam akar, akan sampai ke jaringan yang dituju, dengan bergerak ke bagian atas tumbuhan di dalam cairan xylem. Bekerja bersama-sama dengan auksin; sitokinin menstimulas pembelahan sel dan mempengaruhi lintasan diferensiasi. Efek sitokinin terhadap pertumbuhan sel di dalam kultur jaringan, memberikan petunjuk tentang bagaimana jenis hormon ini berfungsi di dalam tumbuhan yang lengkap.
Ketika satu potongan jaringan parenkhim batang dikulturkan tanpa memakai sitokinin, maka selnya itu tumbuh menjadi besar tetapi tidak membelah. Sitokinin secara mandiri tidak mempunyai efek. Akan tetapi, apabila sitokinin itu ditambahkan bersama-sama dengan auksin, maka sel itu dapat membelah.
b. Pengaturan Dominansi Apikal
Sitokinin, auksin, dan faktor lainnya berinteraksi dalam mengontrol dominasi apikal, yaitu suatu kemampuan dari tunas terminal untuk menekan perkembangan tunas aksilar. Sampai sekarang, hipotesis yang menerangkan regulasi hormonal pada dominansi apikal, yaitu hipotesis penghambatan secara langsung, menyatakan bahwa auksin dan sitokinin bekerja secara antagonistis dalam mengatur pertumbuhan tunas aksilari.
Berdasarkan atas pandangan ini, auksin yang ditransportasikan ke bawah tajuk dari tunas terminal, secara langsung menghambat pertumbuhan tunas aksilari. Hal ini menyebabkan tajuk tersebut menjadi memanjang dengan mengorbankan percabangan lateral.
Sitokinin yang masuk dari akar ke dalam sistem tajuk tumbuhan, akan melawan kerja auksin, dengan mengisyaratkan tunas aksilar untuk mulai tumbuh. Jadi rasio auksin dan sitokinin merupakan faktor kritis dalam mengontrol penghambatan tunas aksilar.
Banyak penelitian yang konsisten dengan hipotesis penghambatan langsung ini. Apabila tunas terminal yang merupakan sumber auksin utama dihilangkan, maka penghambatan tunas aksilar juga akan hilang dan tanaman menjadi menyemak.
Aplikasi auksin pada permukaan potongan kecambah yang terpenggal, akan menekan kembali pertumbuhan tunas lateral. Mutan yang terlalu banyak memproduksi sitokinin, atau tumbuhan yang diberi sitokinin, juga bertendensi untuk lebih menyemak dibanding yang normal.
Gambar 3. Dominansi Apikal
Sumber : Campbell dan Reece, 2002 : 811
Keterangan Gambar 3 :
a) Auksin dari tunas apikal menghambat pertumbuhan tunas aksilar. Hal ini menolong perpanjangan tunas sumbu utama. Sitokinin, yang ditransportasi dari akar ke atas, berlawanan dengan auksin, menstimulasi pertumbuhan tunas aksilar. Hal inilah yang menjawab mengapa, pada kebanyakan tumbuhan, tunas aksilar di dekat ujung tajuk kurang pertumbuhannya dibanding dengan tunas aksilar yang dekat dengan akar.
b) Apabila tunas apical dibuang, maka pada tumbuhan yang sama, memungkinkan tumbuhnya cabang lateral.
c. Efek Anti Penuaan
Sitokinin, dapat menahan penua an beberapa organ tumbuhan, dengan menghambat pemecahan protein, dengan menstimulasi RNA dan sintesis protein, dan dengan memobilisasi nutrien dari jaringan di sekitarnya.
Apabila daun yang dibuang dari suatu tumbuhan dicelupkan ke dalam larutan sitokinin, maka daun itu akan tetap hijau lebih lama daripada biasanya. Sitokinin juga memperlambat deteorisasi daun pada tumbuhan utuh. Karena efek anti penuaan ini, para floris melakukan penyemprotan sitokinin untuk menjaga supaya bunga potong tetap segar.
2.3 Giberelin
Pada tahun 1926, ilmuwan Jepang (Eiichi Kurosawa) menemukan bahwa cendawan Gibberella fujikuroi mengeluarkan senyawa kimia yang menjadi penyebab penyakit tersebut. Senyawa kimia tersebut dinamakan Giberelin. Belakangan ini, para peneliti menemukan bahwa giberelin dihasilkan secara alami oleh tanaman yang memiliki fungsi sebagai ZPT. Penyakit rebah kecambah ini akan muncul pada saat tanaman padi terinfeksi oleh cendawan Gibberella fujikuroi yang menghasilkan senyawa giberelin dalam jumlah berlebihan.
Pada saat ini dilaporkan terdapat lebih dari 110 macam senyawa giberelin yang biasanya disingkat sebagai GA. Setiap GA dikenali dengan angka yang terdapat padanya, misalnya GA6 . Giberelin dapat diperoleh dari biji yang belum dewasa (terutama pada tumbuhan dikotil), ujung akar dan tunas , daun muda dan cendawan. Sebagian besar GA yang diproduksi oleh tumbuhan adalah dalam bentuk inaktif, tampaknya memerlukan prekursor untuk menjadi bentuk aktif. Pada spesies tumbuhan dijumpai kurang lebih 15 macam GA. Disamping terdapat pada tumbuhan ditemukan juga pada alga, lumut dan paku, tetapi tidak pernah dijumpai pada bakteri. GA ditransportasikan melalui xilem dan floem, tidak seperti auksin pergerakannya bersifat tidak polar.
Salah satu zat kimia yang diperlukan dalam proses pemuliaan tanaman adalah GA3, sejak tahun 1950 orang sudah menaruh harapan besar terhadap GA terutama untuk meningkatkan produksi tanaman budidaya. GA sintesis yang biasanya tersedia secara komersial adalah GA3, GA7, GA13. Giberelin terdapat dalam berbagai organ: akar, batang, tunas, daun, tunas- tunas bunga, bintil akar, buah, dan jaringan kalus. (Heddy, 1986).
Asetil koA, yang berperan penting pada proses respirasi berfungsi sebagai prekursor pada sintesis GA. Kemampuannya untuk meningkatkan pertumbuhan pada tanaman lebih kuat dibandingkan dengan pengaruh yang ditimbulkan oleh auksin apabila diberikan secara tunggal. Namun demikian auksin dalam jumlah yang sangat sedikit tetap dibutuhkan agar GA dapat memberikan efek yang maksimal. Sebagian besar tumbuhan dikotil dan sebagian kecil tumbuhan monokotil akan tumbuh cepat jika diberi GA, tetapi tidak demikian halnya pada tumbuhan konifer misalnya pinus. Jika GA diberikan pada tanaman kubis tinggi tanamannya bisa mencapai 2 m.Banyak tanaman yang secara genetik kerdil akan tumbuh normal setelah diberi GA. Efek giberelin tidak hanya mendorong perpanjangan batang, tetapi juga terlibat dalam proses regulasi perkembangan tumbuhan seperti halnya auksin. Pada beberapa tanaman pemberian GA bisa memacu pembungaan dan mematahkan dormansi tunas-tunas serta biji.
Gambar 4. Penyakit Kecambah Abnormal pada Padi
Sumber : Campbell dan Reece, 2002 : 812
Keterangan Gambar 4 :
Tanaman padi yang tinggi lurus di sebelah kanan diinfeksi dengan jamur Gibberella. Patogen tersebut mengeluarkan gibberellin, suatu stimulus pertumbuhan. Tanaman yang tidak diinfeksi, di sebelah kiri menghasilkan gibberellin dalam jumlah yang lebih sedikit.
Peranan Giberellin
a. Perpanjangan Batang
Akar dan daun muda, adalah tempat utama yang memproduksi gibberellin. Gibberellin menstimulasi pertumbuhan pada daun maupun pada batang; tetapi efeknya dalam pertumbuhan akar sedikit . Di dalam batang, gibberellin menstimulasi perpanjangan sel dan pembelahan sel.
Seperti halnya auksin, gibberellin menyebabkan pula pengendoran dinding sel, tetapi tidak mengasamkan dinding sel. Satu hipotesis menyatakan bahwa; gibberellin menstimulasi enzim yang mengendorkan dinding sel, yang memfasilitasi penetrasi protein ekspansin ke dalam dinding sel. Di dalam batang yang sedang tumbuh, auksin, mengasamkan dinding sel dan mengaktifkan ekspansin; sedangkan gibberellin memfasilitasi penetrasi ekspansin ke dalam dinding sel untuk bekerja sama dalam meningkatkan perpanjangan sel.
Efek gibberellin dalam meningkatkan perpanjangan batang, adalah jelas, ketika mutan tumbuhan tertentu yang kerdil, diberi gibberellin. Beberapa kapri yang kerdil (termasuk yang dipelajari oleh Mendel), tumbuh dengan ketinggian normal bila diberi gibberellin. Apabila gibberellin diaplikasikan ke tumbuhan yang ukurannya normal, seringkali tidak memberikan re spon. Nampaknya, tumbuhan tersebut sudah memproduksi dosis hormon yang optimal.
Suatu contoh yang paling menonjol, dari perpanjangan batang yang telah diinduksi oleh gibberellin; adalah terjadinya pemanjangan yang tiba-tiba yang disebut bolting, yaitu pertumbuhan tangkai bunga yang cepat.
Gambar 5. Pemberian Hormon Tumbuh pada Perkecambahan Kacang Kapri yang Kerdil
(Sumber : Campbell dan Reece, 2002 : 812 )
Keterangan Gambar 5 :
Bandingkanlah perkecambahan kacang kapri yang tidak diberi perlakuan di sebelah kiri, dengan perkecambahan kapri kerdil yang diberi perlakuan di sebelah kanan, yang diberi 5 g gibberellin 5 hari sebelumnya.
Fase vegetatif beberapa tumbuhan, seperti pada kubis, tumbuh dalam bentuk roset; yaitu, tumbuhnya pendek dekat dengan tanah karena ruas-ruas (internodus) yang pendek. Pada saat tumbuhan berubah ke fase reproduktif, maka terjadi ledakan gibberellin yang menginduksi internodus menjadi memanjang dengan cepat, sehingga kuncup bunga menjadi tinggi dan berkembang pada ujung batang.
b. Pertumbuhan Buah
Pada kebanyakan tumbuhan, auksin maupun gibberellin hendaknya selalu tersedia untuk mengatur pertumbuhan buah. Aplikasi gibberellin secara komersial yaitu dengan menyemprot anggur ‘Thompson’ menjadi tanpa biji (Gambar 6) adalah sangat penting.
Hormon, menjadikan buah anggur secara individu tumbuh lebih besar, sesuai dengan ukuran yang diinginkan konsumen; dan juga menjadikan ruas (internodus) lebih panjang, sehingga lebih banyak tempat bagi tiap-tiap buah anggur untuk berkembang.
Penambahan ruang tumbuh ini, akan meningkatkan sirkulasi udara antara buah anggur yang satu dengan yang lainnya; juga menjadikan buah anggur lebih keras, sehingga tahan terhadap jamur serta mikroorganisme lainnya yang akan menginfeksi buah.
Gambar 6. Efek Pemberian Gibberellin pada Anggur Tanpa Biji
Sumber : Campbell dan Reece, 2002 : 813
Keterangan Gambar 6:
Rangkaian tandan anggur di sebelah kiri adalah kontrol, yang tidak diberi perlakuan.
Rangkaian tandan di sebelah kanan tumbuh dari tanaman anggur yang disemprot dengan gibberellin selama perkembangan buahnya.
c. Perkecambahan
Embrio biji kaya dengan sumber gibberellin. Setelah air diimbibisi, terjadi pelepasan gibberellin dari embrio, yang mengisyaratkan biji untuk memecahkan dormansi dan segera berkecambah. Pada beberapa biji yang memerlukan kondisi lingkungan khusus untuk berkecambah, misal keterbukaan terhadap cahaya atau temperatur yang dingin, maka pemberian gibberellin akan memecahkan dormansi. Gibberellin, membantu pertumbuhan pada perkecambahan serialia, dengan menstimulasi sintesis enzim pencerna seperti amilase, yang memobilisasi cadangan makanan. Diduga giberelin yang terdapat di dalam biji merupakan penghubung antara isyarat lingkungan dan proses metabolik yang menyebabkan pertumbuhan embrio. Sebagai contoh, air yang tersedia dalam jumlah cukup akan menyebabkan embrio pada biji rumput-rumputan mengeluarkan giberelin yang mendorong perkecambahan dengan memanfaatkan cadangan makanan yang terdapat di dalam biji. Pada beberapa tanaman, giberelin menunjukkan interaksi antagonis dengan ZPT lainnya misalnya dengan asam absisat yang menyebabkan dormansi biji.
2.4 Asam absisat (ABA)
Musim dingin atau masa kering merupakan waktu dimana tanaman beradaptasi menjadi dorman (penundaan pertumbuhan). Pada saat itu, ABA yang dihasilkan oleh kuncup menghambat pembelahan sel pada jaringan meristem apikal dan pada cambium pembuluh sehingga menunda pertumbuhan primer maupun sekunder. ABA juga memberi sinyal pada kuncup untuk membentuk sisik yang akan melindungi kuncup dari kondisi lingkungan yang tidak menguntungkan. Dinamai dengan asam absisat karena diketahui bahwa ZPT ini menyebabkan absisi/rontoknya daun tumbuhan pada musim gugur. Nama tersebut telah popular walaupun para peneliti tidak pernah membuktikan kalau ABA terlibat dalam gugurnya daun.
Pada kehidupan suatu tumbuhan, merupakan hal yang menguntungkan untuk menunda/menghentikan pertumbuhan sementara. Dormansi biji sangat penting terutama bagi tumbuhan setahun di daerah gurun atau daerah semiarid, karena proses perkecambahan dengan suplai air terbatas akan mengakibatkan kematian. Sejumlah faktor lingkungan diketahui mempengaruhi dormansi biji, tetapi pada banyak tanaman ABA tampaknya bertindak sebagai penghambat utama perkecambahan. Biji-biji tanaman setahun tetap dorman di dalam tanah sampai air hujan mencuci ABA keluar dari biji.
Peranan Asam Absisat (ABA)
a. Dormansi Biji
Dormansi biji, mempunyai nilai kelangsungan hidup yang besar; karena dia menjamin bahwa biji akan berkecambah; hanya apabila ada kondisi yang optimal dari : cahaya, temperatur, dan kelembaban. Apa yang mencegah biji yang disebarkan pada mus im gugur untuk segera berkecambah lalu mati hanya karena adanya musim dingin. Mekanisme apa yang menjamin bahwa biji tertentu berkecambah pada musim semi?. Apa yang mencegah biji berkecambah di dalam keadaan gelap, ataupun kelembaban yang tinggi di dalam biji.
Jawabannya adalah ABA. Level ABA akan bertambah 100 kali lipat selama pematangan biji. Level ABA yang tinggi dalam pematangan biji ini, akan menghambat perkecambahan, dan menginduksi produksi protein khusus, yang membantu biji untuk menahan dehidrasi yang ekstrim yang mengiringi pematangan.
Banyak tipe biji yang dorman, akan berkecambah ketika ABA pada biji tersebut dihilangkan, atau dinonaktifkan, dengan beberapa cara. Biji beberapa tumbuhan gurun, akan pecah dormansinya, apabila terjadi hujan yang lebat yang akan mencuci ABA dari biji. Biji lainnya membutuhkan cahaya ataupun membutuhkan keterbukaan yang lebih lama terhadap temperatur dingin untuk memicu tidak aktifnya ABA. Sering kali rasio ABA-gibberellin menentukan; apakah biji itu akan tetap dorman atau akan berkecambah. Penambahan ABA ke dalam biji yang sedianya berk ecambah, akan kembali menjadikan dalam kondisi dorman. Mutan jagung, yang mempunyai biji yang sudah berkecambah saat masih pada tongkolnya, tidak mempunyai faktor transkripsi fungsional yang diperlukan oleh ABA untuk menginduksi ekspresi gen tertentu (Gambar 7).
Gambar 7. Perkecambahan Sebelum Waktunya pada Biji Jagung Mutan
Keterangan Gambar 7:
Asam absisat menginduksi dormansi pada biji. Ketika mekanisme kerjanya terblokir, dalam hal ini, dengan mutasi yang menyebabkan faktor transkripsi yang mengatur asam absisat, menyebabkan perkecambahan sebelum waktunya.
b. Cekaman Kekeringan
ABA, adalah sinyal internal utama, yang memungkinkan tumbuhan, untuk menahan kekeringan. Apabila suatu tumbuhan memulai layu, maka ABA berakumulasi di dalam daun, dan menyebabkan stomata menutup dengan cepat, untuk mengurangi transpirasi, dan mencegah kehilangan air berikutnya.
ABA, melalui pengaruhnya terhadap mesenjer ke-2, yaitu terhadap Ca (kalsium), menyebabkan peningkatan pembukaan saluran K (kalium) sebelah luar secara langsung di dalam membran plasma sel penutup. Hal ini mendorong kehilangan kalium dalam bentuk massif darinya, yang jika disertai dengan kehilangan air secara osmotis akan mendorong pengurangan turgor sel penutup yang mengecilkan celah stomata.
Dalam beberapa kasus, kekurangan air terlebih dahulu akan mencekam sistem perakaran sebelum mencekam sistem tajuk. ABA akan ditransportasi dari akar ke daun, yang berfungsi sebagai sistem peringatan dini (early warning system). Mutan ‘Wilty’ yang mengalami kelayuan, yang biasanya mudah untuk layu, dalam beberapa kasus disebabkan karena kekurangan produksi ABAnya.
2.5 ETHYLENE
Buah-buahan mempunyai arti penting sebagi sumber vitamine, mineral, dan zat-zat lain dalam menunjang kecukupan gizi. Buah-buahan dapat kita makan baik pada keadaan mentah maupun setelah mencapai kematangannya. Sebagian besar buah yang dimakan adalah buah yang telah mencapai tingkat kematangannya. Untuk meningkatkan hasil buah yang masak baik secara kualias maupun kuantitasnya dapat diusahakan dengan substansi tertentu antara lain dengan zat pengatur pertumbuhan Ethylene. Dengan mengetahui peranan ethylene dalam pematangan buah kita dapat menentukan penggunaannya dalam industri pematangan buah atau bahkan mencegah produksi dan aktifitas ethyelen dalam usaha penyimpanan buah-buahan.
Ethylene mula-mula diketahui dalam buah yang matang oleh para pengangkut buah tropica selama pengapalan dari Yamaika ke Eropa pada tahun 1934, pada pisang masak lanjut mengeluarkan gas yang juga dapat memacu pematangan buah yang belum masak. Sejak saat itu Ethylene (C2 H2) dipergunakan sebagai sarana pematangan buah dalam industri.
Ethylene adalah suatu gas yang dapat digolongkan sebagai zat pengatur pertumbuhan (phytohormon) yang aktif dalam pematangan. Dapat disebut sebagai hormon karena telah memenuhi persyaratan sebagai hormon, yaitu dihasilkan oleh tanaman, besifat mobil dalam jaringan tanaman dan merupakan senyawa organik. Seperti hormon lainnya ethylene berpengaruh pula dalam proses pertumbuhan dan perkembangan tanaman antara lain mematahkan dormansi umbi kentang, menginduksi pelepasan daun atau leaf abscission, menginduksi pembungaan nenas. Denny dan Miller (1935) menemukan bahwa ethylene dalam buah, bunga, biji, daun dan akar.
Proses pematangan buah sering dihubungkan dengan rangkaian perubahan yang dapat dilihat meliputi warna, aroma, konsistensi dan flavour (rasa dan bau). Perpaduan sifat-sifat tersebut akan menyokong kemungkinan buah-buahan enak dimakan. Proses pematangan buah didahului dengan klimakterik (pada buah klimakterik). Klimakterik dapat didefinisikan sebagai suatu periode mendadak yang unik bagi buah dimana selama proses terjadi serangkaian perubahan biologis yang diawali dengan proses sintesis ethylene. Meningkatnya respirasi dipengaruhi oleh jumlah ethylene yang dihasilkan, meningkatnya sintesis protein dan RNA. Proses kl imakterik pada Apel diperkirakan karena adanya perubahan permeabilitas selnya yang menyebabkan enzym dan susbrat yang dalam keadaan normal terpisah, akan bergabung dan bereaksi satu dengan lainnya.
Perubahan warna dapat terjadi baik oleh proses-proses perombakan maupun proses sintetik, atau keduanya. Pada jeruk manis perubahan warna ni disebabkan oleh karena perombakan khlorofil dan pembentukan zat warna karotenoid. Sedangkan pada pisang warna kuning terjadi karena hilangnya khlorofil tanpa adanya atau sedikitpembentukan zat karotenoid. Sisntesis likopen dan perombakan khlorofil merupakan ciri perubahan warna pada buah tomat.
Menjadi lunaknya buah disebabkan oleh perombakan propektin yang tidak larut menjadi pektin yang larut, atau hidrolisis zat pati (seperti buah waluh) atau lemak (pada adpokat). Perubahan komponen-komponen buah ini diatur oleh enzym-enzym antara lain enzym hidroltik, poligalakturokinase, metil asetate, selullose.
Flavour adalah suatu yang halus dan rumit yang ditangkap indera yang merupakan kombinasi rasa (manis, asam, sepet), bau (zat-zat atsiri) dan terasanya pada lidah. Pematangan biasanya meningkatkan jumlah gula-gula sederhana yang memberi rasa manis, penurunan asam-asam organik dan senyawa-senyawa fenolik yang mengurangi rasa sepet dan masam, dan kenaikan zat-zat atsiri yang memberi flavour khas pada buah.
Proses pematangan juga diatur oleh hormon antara lain AUXIN, sithokinine, gibberellin, asam-asam absisat dan ethylene.Auxin berperanan dalam pembentukan ethylene, tetapi auxin juga menghambat pematangan buah. Sithokinine dapat menghilangkan perombakan protein, gibberellin menghambat perombakan khlorofil dan menunda penimbunan karotenoid-karotenoid. Asam absisat menginduksi enzym penyusun/pembentuk karotenoid, dan ethylene dapat mempercepat pematangan.
Peranan Ethylene
a. Ethylene sebagai hormon pematangan
Ethylene sebagi hormon akan mempercepat terjadinya klimakterik. Biale (1960) telah membuktikan bahwa pada buah adpokat yang disimpan di udara biasa akan matang setelah 11 hari, tetapi apabila disimpan dalam udara dengan kandungan ethylene 10 ppm selama 24 jam buah adpokat tersebut akan matang dalam waktu 6 hari. Aplikasi C2H2 (Ethylene) pada buah-buahan klimakterik, makin besar konsentrasi C2H2 sampai tingkat kritis makin cepat stimulasi respirasinya. Ethylene tersebut bekerja paling efektif pada waktu tahap klimakerik, sedangkan penggunaan C2H2 pada tahap post klimakerik tidak merubah laju respirasi.
Pada buah-buahan non klimakterik respon terhadap penambahan ethylene baik pada buah pra panen maupun pasca panen, karena produksi ethylene pada buah non klimakterik hanya sedikit.
Dari penelitian Burg dan Burg (1962), juga dapat diketahui bahwa ethylene merangsang pemasakan klimakerik. Sedangkan menurut Winarno (1979) dikatakan bahwa uah-buahan non klimakterik akan mengalami klimakterik setelah ditambahkan ethylene dalam jumlah yang besar. Sebagai contoh buah non kl imakterik untuk percobaannya adalah jeruk. Di samping itu pada buah-buahan non klimakterik apabila ditambahkan ethylene beberapa kali akan terjadi klimakterik yang berulang-ulang.
Penelitian Mattoo dan Modi (19 69) telah menunjukkan bahwa C2H2 meningkatkan kegiatan enzym-enzym katalase, peroksidase, dan amylase dalam irisan-irisan mangga sebelum puncak kemasakannya. Serta selama pema cuan juga diketemukan zat-zat serupa protein yang menghambat pemasakan, dalam irisan-irisan itu dapat hilang dalam waktu 45 jam. Perlakuan dengan C2H2 mengakibatkan irisan-irisan menjadi lunak dan tejadi perubahan warna yang menarik dari putih ke kuning, yang memberi petunjuk timbulnya gejala-gejala kematangan yang khas.
b. Ethylene Pada Absisi Daun
Kehilangan daun pada setiap musim gugur merupakan suatu adaptasi untuk menjaga agar tumbuhan yang berganti daun, selama musim dingin tetap hidup ketika akar tidak bisa mengabsorpsi air dari tanah yang membeku.
Sebelum daun itu mengalami absisi, beberapa elemen essensial diselamatkan dari daun yang mati, dan disimpan di dalam sel parenkhim batang. Nutrisi ini dipakai lagi untuk pertumbuhan daun pada musim semi berikutnya.
Warna daun pada musim gugur, merupakan suatu kombinasi dari warna pigmen merah yang baru dibuat selama musim gugur, dan warna karotenoid yang berwarna kuning dan orange, yang sudah ada di dalam daun, tetapi kelihatannya berubah karena terurainya klorofil yang berwarna hijau tua pada musim gugur. Ketika daun pada musim gugur rontok, maka titik tempat terlepasnya daun merupakan suatu lapisan absisi yang berlokasi dekat dengan pangkal tangkai daun. Sel parenkhim berukuran kecil dari lapisan ini mempunyai dinding sel yang sangat tipis, dan tidak mengandung sel serat di sekeliling jaringan pembuluhnya. Lapisan absisi selanjutnya melemah, ketika enzimnya menghidrolisis polisakarida di dalam dinding sel. Akhirnya dengan bantuan angin, terjadi suatu pemisahan di dalam lapisan absisi. Sebelum daun itu jatuh, selapisan gabus membentuk suatu berkas pelindung di samping lapisan absisi dalam ranting tersebut untuk mencegah patogen yang akan menyerbu bagian tumbuhan yang ditinggalkannya (Gambar 8).
Gambar 8. Absisi pada Daun Maple
(Sumber : Campbell dan Reece, 2002 : 816)
Keterangan Gambar 8:
Absisi diatur oleh perubahan keseimbangan etilen dan auksin. Lapisan absisi dapat dilihat disini sebagai suatu lapisan vertikal pada pangkal tangkai daun. Setelah daunnya gugur, suatu lapisan pelindung dari gabus, menjadi bekas tempelan daun yang membantu mencegah serbuan patogen.
Suatu perubahan keseimbangan etilen dan auksin, mengontrol absisi. Daun yang tua, menghasilkan semakin sedikit auksin; yang menyebabkan sel lapisan absisi lebih sensitif terhadap etilen. Pada saat pengaruh etilen terhadap lapisan absisi kuat, maka sel itu memproduksi enzim, yang mencerna sellulose dan komponen dinding sel lainnya.
b. Ethylene dan Permeablitas Membran
Ethylene adalah senyawa yang larut di dalam lemak sedangkan memban dari sel terdiri dari senyawa lemak. Oleh karena itu ethylene dapat larut dan menembus ke dalam membran mitochondria. Apabila mitochondria pada fase pra klimakterik diekraksi kemdian ditambah ethylene, ternyata terjadi pengembangan volume yang akan meningkatkan permeablitas sel sehingga bahan-bahan dari luar mitochondria akan dapat masuk. Dengan perubahan-perubahan permeabilitas sel akan memungkinkan interaksi yang lebih besar antara substrat buah dengan enzym-enzym pematangan.
c.Ethylene dan Aktiitas ATP-ase
Ethylene mempunai peranan dalam merangsang aktiitas ATP-ase dalam penyediaan energi yang dibutuhkan dalam metabolisme. ATP-ase adalah suatu enzym yang diperlukan dalam pembuatan enegi dari ATP yang ada dalam buah. Adapun reaksinya adalah sebagai berikut:
ATP -----------------------à ADP + P --------------------------à Energi ATP-ase
d. Ethylene sebagai “Genetic Derepression”
Pada reaksi biolgis ada dua faktor yang mengontrol jalannya reaksi. Yang pertama adalah “Gene repression” yang menghambat jalannya reaksi yang berantai untuk dapat berlangsung terus. Yang kedua adalah “Gene Derepression” yaitu faktor yang dapat menghilangkan hambatan tersebut sehingga reaksi dapat berlangsun.
Selain itu ethylene mempengaruhi proses-proses yang tejadi dalam tanaman termasuk dalam buah, melalui perubahan pada RNA dan hasilya adalah perubahan dalam sintesis protein yang diatur RNA sehingga pola-pola enzym-enzymnya mengalami perubahan pula.
2.5.1 Interaksi Ethylene dengan Auxin
Di dalam tanaman ethylene mengadakan interaksi dengan hormon auxin. Apabila konsentrasi auxin meningkat maka produksi ethylen pun akan meningkat pula. Peranan auxin dalam pematangan buah hanya membantu merangsang pembentukan ethylene, tetapi apabila konsentrasinya ethylene cukup tinggi dapat mengakibatkan terhambatnya sintesis dan aktifitas auxin.
2.5.2 Produksi dan Aktifitas Ethylene
Pembentukan ethylene dalam jaringan-jaringan tanaman dapat dirangsang oleh adanya kerusakan-kerusakan mekanis dan infeksi. Oleh karena itu adanya kerusakan mekanis pada buah-buahan yang baik di pohon maupun setelah dipanen akan dapat mempercepat pematangannya.
Penggunaan sinar-sinar radioaktif dapat merangsang produksi ethylene. Pada buah Peach yang disinari dengan sinar gama 600 krad ternyata dapat mempercepat pembentukan ethylene apabila dibeika pada saat pra klimakterik, tetapi penggunaan sinar radioaktif tersebut pada saat klimakterik dapat menghambat produksi ethylene.
Produksi ethylene juga dipengaruhi oleh faktor suhu dan oksigen. Suhu renah maupun suhu tinggi dapat menekan produk si ethylene. Pada kadar oksigen di bawah sekitar 2 % tidak terbentuk ethylene, karena oksigen sangat diperlukan. Oleh karena itu suhu rendah dan oksigen renah dipergunakan dalam pr aktek penyimpanan buah-buahan, karena akan dapat memperpanjang daya simpan dari buah-buahan tersebut.
Aktifitas ethylene dalam pematangan buah akan menurun dengan turunnya suhu, misalnya pada Apel yang disimpan pada suhu 30 C, penggunaan ethylene dengan konsentrasi tinggi tidak memberikan pengaruh yang jelas baik pada proses pematangan maupun pernafasan. Pada suhu optimal untuk produksi dan aktifitas ethylene pada bah tomat dan apel adalah 320 C, untuk buah-buahan yang lain suhunya lebih rendah.
2.6 TRIAKONTANOL
Triakontanol adalah alkohol rantai panjang yang memeiliki 30 atom karbon dalam molekulnya. Triakontanol merupakan alkohol lemak, juga lebih dikenal dengan Melissyl alkohol atau Myricyl alkohol.
Kelompok –OH, ciri dari alkohol, berada pada akhir rantai. Rumus kimianya C₃₀H₆₂O dan berat molekulnya adalah 438,42. Dalam suhu kamar, triakontanol berbentuk solid (padat) dan titik cairnya pada suhu 85-90oC. Triakontanol tidak larut dalam air, larut dalam pelarut organik yang berbeda, polaric dan non-polaric di alam triakontanol dapat ditemukan dalam kutikula dari berbgai jenis tanaman.
Dalam bentuk ester, dimana triakontanol bereaksi dengan asam dan bahan padat duitemukan dalam lilin. 1-triakontanol yang ditemukan sekitar 1930-an, sampai hari ini juga diproduksi secara sintetis, menghasilkan begitu banyak produk murni daripada ketika diekstrak dari bahan tanaman.
Triakontanaol merupakan pemacu pertumbuhan (groeth stimulant) pada beberapa jenis tanaman, sebagian besar ditemukan pada ros yang pemberiannya meningkatkan jumlah basal breaks.
Peningkatan pertumbuhan Akibat pemberian Triakontanol
Pada tahun 1970an, pengamtan pertama terhadap triakontanol y ang meningkatkan pertumbuhan tanaman telah dipublikasikan di Amerika Seriikat. Setelah ini , penelitian hampir seluruhkan dilakukan dis eluruh belahan dunia, dengan hasil yang sangat penting pada beberapa tahun kemudian datang dari India, Cina dan Jepang. Dan beberapa tanaman komersial yang menggunakan triakontanol di area I ni, terutama kapas dan padi.
Hasil terbaik sangat mengesankan dan memberikan lebih dari 100% peningkatan dalam hasil. Masalahnya, bagaimanapun, bahwa triakontanol tidak larut dalam air dan akhirnya membuatnya sangat sulit untuk digunakan dalam konsentrasi rendah dimana diperlukan. Juga, dalam triakontanol unrefined, sangat berhubungan dengan substansi yang berperan sebagai inhibitor dan mengga nggu pengaruh positifnya.
Triakontanol memberikan hasil yang baik sebagai bating agent, ketika ditambahkan ke dalam tanah dan diberikan hampir pada seluruh bagian sebagai “pupuk daun”. Untuk jangka panjang tidak diketahui menyebabkan perbaikan pertumbuhan tanaman akibat pemberian triakontanol ini. Penelitian akhir-akhir ini menduga bahwa triakontanol secara langsung mengaktifkan gen yang mengontrol fotosintesis. Gen ini mengaktifkan enzim yang mengontrol proses kimia dari fotosinrytesis.
Cara triakontanol bekerja berbeda secar intimewa dari rantai pendek alkohol. Sehingga traikontanol memberikan penongkatan terbesar dalam produktifitas juga pada tanaman C4 seperti jagung. Dengan rantai pendek alkohol , fotosintesis meningkat sebagai efek khususnya pada tanaman C3 dan melalui perlindungan enzim Rubisco dengan ckarbon yang cukup. Alkohol rantai pendek harus digunakan dalam jumlah yang cukup besar untuk memperoleh pengaruh . Ketika diaplikasikan bersama, triakontanol dan etanol berpengaruh pada proses fotosintesis dalam cara yang berbeda. Pengaruh tidak meniadakan tetapai mendukung satu sama lainnya.
Hasil Penelitian Penggunaan Triakontanol
Triakontanol yang merupakan sebuah alkohol primer dengan 30 karbon, adalah salah satu Zat Pengatur Tumbuh (ZPT) yang telah terbukti mampu meningkatkan produksi beberapa jenis tanaman budidaya secara efektif. Triakontanol bekerja sama dengan hormon endogen tanaman dan faktor lingkungan untuk meningkatkan produksi tanaman. Triakontanol (TRIA) adalah alkohol rantai panjang jenuh yang diketahui dapat meningkatakan aktivitas pertumbuhan ketikadisuplai secara eksogenus pada sejumlah tanaman. Pemberian triakontanol pada tanaman kacang hijau pada beberapa konsentrasi menunjukkan bahwa triakontanol berpengaruh secara signifikan terhadap peningkatan produksi kacang hijau. Konsentrasi yang paling efektif adalah 0,03 ppm (P3). Pada konsentrasi ini triakontanol mampu meningkatkan jumlah bunga, jumlah polong, panjang polong, rata-rata jumlah biji per polong dan berat biji secara signifikan, yaitu hampir dua kali lipat dibandingkan kontrol. Data pendukung juga menunjukkan bahwa pada pada konsentrasi tersebut triakontanol mampu meningkatkan panjang batang dan berat kering tajuk.
Penelitian di Cina (2002) menunjukkan bahwa pemberian triakontanol pada tanamana padi (rice seedlings) melalui aplikasi pada daun ( foliar application) dapat meningkatkan bobot kering, protein dan kandungan klorofil pada padi. Leaf Nett Fotosintesis meningkat secara cepat dan secara terus menerus. Pengaruh traikontanol pada pertumbuhan dan hasil dilakukan pada sejumlah tanaman hortikultura seperti tomat, lada (sweet pepper), sugar beet, kapas, tembakau dan kentang. Penyemprotan sebanyak tiga kali melalui daun yang diaplikasikan pada seluruh tanaman, dimulai dari tahap awal pertumbuhan tanaman. Pada tomat dan sweet pepper, tinggi tanaman dan jumlah da un lebih tinggi pada tanaman yang diberi perlakuna dibandingkan kontrol. Rata-rata jkumlah hasil per perlakuan lebih tinggi secara signifikan dibandingkan kontrol. Pada tanaman sugar beet yang diberi perlakuan triakontanol, jumlah daun dan rat-rata bobot akar secara signi fikan lebih besar dibandingkan kontrol. Pada tembakau rata-rata jumlah daun per tanaman 11% lebih banyak dibandingkan kontrol, dimana rata-rata bobot keringnya 24% lebih besar dibandingkan tanaman control .Demikian pula halnya pada tanaman kapas dan kentang.
BAB III
PENUTUP
Seperti yang telah dibahas dimuka, ZPT sintetik sangat banyak digunakan pada pertanian modern. Tanpa ZPT si ntetik untuk mengendalikan gulma, atau untuk mengendalikan pertumbuhan dan pengawetan buah-buahan, maka produksi bahan makanan akan berkurang sehingga harganya akan menjadi mahal.Disamping itu, muncul keprihatinan bahwa penggunaan senyawa sintetik secara berlebihan pada produksi pangan akan menimbulkan masalah lingkungan dan kesehatan serius. Sebagai contoh dioksin, senyawa kimia sampingan dari sintesa 2, 4-D yang digunakan sebagai herbisida selektif untuk membasmi gulma berdaun lebar dari tumbuhan dikotil.
Walaupun 2, 4-D tidak beracun terhadap mamalia, namun dioksin dapat menyebabkan cacat lahir, penyakit hati, dan leukimia pada hewan percobaan.Sekarang ini, bagaimanapun juga, produksi bahan pangan secara organik menjadi relatif lebih mahal. Persoalan penggunaan senyawa kimia sintetik pada bidang pertanian melibatkan aspek ekonomi dan etika. Haruskah kita teruskan memproduksi pangan yang murah dan berlimpah dengan zat kimia sintetik dan masa bodoh terhadap masalah yang mungkin muncul, atau haruskah kita melakukan budidaya tanaman tanpa zat kimia sintetik berbahaya tetapi dengan menerima kenyataan bahwa harga bahan pangan akan lebih mahal.
DAFTAR PUSTAKA
Anna Kasvaa. 2007. The growth enhancing effects of triacontanol.htttp://www.carbonkick.fi. Diakses tanggal 19 februari 2011.
Campbell, N. A. and J. B. Reece. 2002. Biology. Sixth Edition, Pearson Education. Inc. San Francisco. 802-831.
George, L.W. 1995. Teknik Kultur In Vitro dalam Holtikultura. Penebar Swadaya. Jakarta
Gunawan, L.W. 2002. Budidaya Anggrek. Penebar Swadaya. Jakarta Peranan Zat Pengatur Tumbuh (ZPT) Dalam Pertumbuhan dan Perkembangan Tumbuhan. http://www.iel.ipb.ac.id. Diakses tanggal 18 Februari 2011
Yusnida Bey, Wan Syafii, dan Sutrisna. 2006. Pengaruh Pemberian Giberelin (GA3) dan Air Kelapa terhadap Perkecanbahan Bahan Biji Anggrek Bulan (Phalaenopsis amabillis BL) Secara In Vitro. Jurnal Biogenesis Vol. 2(2): 41-46, 2006. Program Studi Pendidikan Biologi FKIPUniversitas Riau. http://biologi-fkip.unri.ac.id/karya_tulis bey PENGARUH PEMBERIAN GIBERELIN 41-46.pdf. Diakses 20 Februari 2011.
