makalah etilen
DESCRIPTION
makalah ini mengenai etilenTRANSCRIPT
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. LATAR BELAKANG
Makhluk hidup selalu mengalami pertumbuhan dan perkembangan.
Pertumbuhan adalah proses kenaikan volume yang bersifat irreversible (tidak
dapat balik) karena adanya penambahan substansi termasuk di dalamnya ada
perubahan bentuk yang menyertai penambahan volume tersebut. Sedangkan
perkembangan adalah proses menuju kedewasaan pada makhluk hidup yang
bersifat kualitatif yaitu makhluk hidup dikatakan dewasa apabila alat
perkembangbiakannya telah berfungsi. Seperti pada tumbuhan apabila telah
berbunga maka tumbuhan itu sudah dikatakan dewasa.
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.
Terdapat banyak hormon dalam tumbuhan itu sendiri, tapi khusus kali ini dalam
makalah ini hanya akan membahas mengenai Hormon Etilen.
1
1.2. RUMUSAN MASALAH
1. Apa pengertian etilen?
2. Bagaimana struktur kimia dan karakteristik etilen?
3. Bagaimana sejarah penemuan etilen?
4. Bagaimana biosintesis dan metabolisme etilen?
5. Bagaimana peranan gas etilen dalam pertumbuhan dan perkembangan?
6. Bagaimana interaksi etilen dengan hormon auksin?
7. Bagaimana hubungan etilen dengan respirasi?
1.3. TUJUAN
1. Mengetahui pengertian etilen.
2. Mengetahui struktur kimia dan karakteristik etilen.
3. Mengetahui sejarah penemuan etilen.
4. Mengetahui biosintesis dan metabolisme etilen.
5. Mengetahui peranan gas etilen dalam pertumbuhan dan perkembangan.
6. Mengetahui interaksi etilen dengan hormon auksin.
7. Mengetahui hubungan etilen dengan respirasi.
2
BAB II
PEMBAHASAN
2.1. PENGERTIAN ETILEN
Etilen merupakan hormon tumbuh yang diproduksi dari hasil metabolisme
normal dalam tanaman. Etilen berperan dalam pematangan buah dan kerontokan
daun. Etilen disebut juga ethene (Winarno, 2007). Senyawa etilen pada tumbuhan
ditemukan dalam fase gas, sehingga disebut juga gas etilen. Gas etilen tidak
berwarna dan mudah menguap (Yatim, 2007).
Hormon Gas Etilen adalah hormon yang berupa gas yang dalam kehidupan
tanaman aktif dalam proses pematangan buah. Aplikasi mengandung ethephon,
maka kinerja sintetis ethylen berjalan optimal sehingga tujuan agar buah cepat
masak bisa tercapai. (misalnya: Etephon, Protephon) merk dagang antara lain:
Prothephon 480SL. Gas Etilen banyak ditemukan pada buah yang sudah tua
(Vitriyatul, 2012).
Gas etilen adalah suatu senyawa volatil yang dikeluarkan oleh buah-
buahan dan sayuran segar. Jumlah gas etilen yang dikeluarkan bervariasi menurut
jenis buah dan sayuran segar yang dihasilkan. Buah apel dikenal sebagai buah
yang banyak menghasilkan gas etilen. Menurut Griffin dan Sacharow dalam
Simbolon (1991), secara umum gas etilen akan mempercepat proses pematangan
dan pemasakan, kerusakan fisik dan fisiologis.
Etilen adalah hormon tanaman alami yang penting pengaruhnya terhadap
pelayuan dan pemasakan dari buah klimakterik (Utama, 2006). Menurut Kader
(1992), buah klimakterik yaitu buah yang menunjukkan kenaikan produksi
karbondioksida dan etilen yang besar saat penuaan. Contoh buah klimakterik yaitu
apel, alpukat, pisang, mangga, dan tomat. Selama proses pematangan, buah
klimakterik menghasilkan lebih banyak etilen endogen daripada buah
nonklimakterik. Menurut Hadiwiyoto (1981), etilen endogen adalah gas etilen yag
dihasilkan oleh buah yang telah matang dengan sendirinya yang dapat memicu
pematangan buah lain di sekitarnya.
3
2.2. STRUKTUR KIMIA DAN KARAKTERISTIK ETILEN
Struktur kimia etilen sangat sederhana sekali yaitu terdiri dari dua atom
karbon dan empat atom hidrogen seperti yang terlihat pada struktur kimia pada
skema berikut:
Etilen merupakan hormon tumbuh yang diproduksi dari hasil metabolisme
normal dalam tanaman. Etilen berperan dalam pematangan buah dan kerontokan
daun. Etilen disebut juga ethane. Selain itu Etilen ( IUPAC nama: etena) adalah
senyawa organik, sebuah hidrokarbon dengan rumus C2H4 atau H2C=CH2. Ini
adalah gas mudah terbakar tidak berwarna dengan samar “manis dan musky bau“
ketika murni. Ini adalah yang paling sederhana alkena (hidrokarbon dengan
karbon-karbon ikatan rangkap ), dan paling sederhana hidrokarbon tak jenuh
setelah asetilena (C2H2) (Vitriyatul, 2012).
Ada beberapa karakteristik dari etilen yang perlu dipertimbangkan bila
menguji pengaruhnya terhadap penampilan produk pascapanen hortikultura segar.
Etilen adalah:
gas volatil; secara fisiologis adalah aktif dalam konsentrasi sangat kecil
(0.01 ppm), memacu respon dari kebanyakan jaringan;
utokatalitik, artinya saat produksinya mulai dirangsang maka laju
produksinya akan terus meningkat dengan laju peningkatan tertentu
(seperti bola salju menggelinding dari bukit);
diproduksi di dalam tanaman (etilen endogenous). Faktor yang
mempengaruhi laju produksinya meliputi varietas, stadia kematangan,
4
suhu, level oksigen dan karbondioksida dan dapat disebabkan pula oleh
berbagai bentuk pelukaan;
terdapat pula dilingkungan (etilen exogenous) dan akan memacu produk
untuk menghasilkan etilen endogenous.
Buah klimakterik dapat dipacu kemasakannya dengan mengekpos produk pada
sumber etilen exogenous. Proses ini dinamakan “Pengendalian Kemasakan”. Jika
buah klimakterik telah mulai masak, buah tersebut menghasilkan sejumlah etilen
yang signifikan. Etilen yang dihasilkan tersebut, dapat memulainya proses
pemasakan produk buah klimakterik yang matang atau belum masak atau
meningkatkan kemunduran dari produk sensitif-etilen (Utama, 2006).
2.3. SEJARAH PENEMUAN ETILEN
Etilen telah digunakan sejak Mesir kuno, yang akan luka buah ara untuk
merangsang pematangan (melukai merangsang produksi etilen oleh jaringan
tanaman). Orang Cina kuno akan membakar dupa di kamar tertutup untuk
meningkatkan pematangan pir. Pada tahun 1864, ditemukan bahwa gas bocor dari
lampu jalan menyebabkan pengerdilan pertumbuhan, memutar tanaman, dan
penebalan abnormal dari batang. Pada tahun 1901, seorang ilmuwan Rusia
bernama Dimitry Neljubow menunjukkan bahwa komponen aktif adalah etilen
Keraguan menemukan bahwa etilen merangsang absisi pada tahun 1917. Ia tidak
sampai 1934 yang Gane melaporkan bahwa tanaman mensintesis etilen. Pada
tahun 1935, Crocker mengusulkan bahwa etilen adalah hormon tanaman yang
bertanggung jawab untuk pematangan buah serta penuaan dari vegetatif jaringan.
2.3. BIOSINTESIS DAN METABOLISME ETILEN
Etilen diproduksi oleh tumbuhan tingkat tinggi dari asam amino metionin
yang esensial pada seluruh jaringan tumbuhan. Produksi etilen bergantung pada
tipe jaringan, spesies tumbuhan, dan tingkatan perkembangan (Salisbury dan
Ross, 1992). Etilen dibentuk dari metionin melalui 3 proses (McKeon dkk, 1995):
1. ATP merupakan komponen penting dalam sintesis etilen. ATP dan air
akan membuat metionin kehilangan 3 gugus fosfat.
5
2. Asam 1-aminosiklopropana-1-karboksilat sintase(ACC-sintase) kemudian
memfasilitasi produksi ACC dan SAM (S-adenosil metionin).
3. Oksigen dibutuhkan untuk mengoksidasi ACC dan memproduksi etilen.
Reaksi ini dikatalisasi menggunakan enzim pembentuk etilen.
Dewasa ini dilakukan penelitian yang berfokus pada efek pematangan buah. ACC
sintase pada tomat menjadi enzim yang dimanipulasi melalui bioteknologi untuk
memperlambat pematangan buah sehingga rasa tetap terjaga.
Produksi etilen Etilen adalah senyawa organic hidrokarbon paling
sederhana (C2H4) berupa gas berpengaruh terhadap proses fisiologis tanaman.
Etilen dikategorikan sebagai hormon alami untuk penuaan dan pemasakan dan
secara fisiologis sangat aktif dalam konsentarsi sangat rendah (<0.005 uL/L)
(Wills et al. dalam Utama, 2001). Klasifikasi komoditi hortikultura berdasarkan
laju respirasinya dapat dilihat pada Tabel berikut.
Tabel Klasifikasi komoditi hortikultura berdasarkan laju produksi etilen
Etilen dalam ruang penyimpanan dapat berasal dari produk atau sumber
lainnya. Sering selama pemasaran, beberapa jenis komoditi disimpan bersama,
dan pada kondisi ini etilen yang dilepaskan oleh satu komoditi dapat merusak
komoditi lainnya. Gas hasil bakaran minyak kendaraan bermotor mengandung
etilen dan kontaminasi terhadap produk yang disimpan dapat menginisiasi
pemasakan dalam buah dan memacu kemunduran pada produk non-klimakterik
dan bunga-bungaan atau bahan tanaman hias. Kebanyakan bunga potong sensitive
terhadap etilen. Produksi gas etilen yang memacu proses kemunduran produk.
6
Suhu juga berpengaruh terhadap peningkatan produksi etilen, penurunan O2 dan
peningkatan CO2 yang berakibat tidak baik terhadap komoditi (Utama, 2001).
Pembentukan etilen 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 etilen. Pada buah Peach yang disinari dengan sinar gama
600 krad ternyata dapat mempercepat pembentukan etilen apabila diberikan pada
saat pra klimakterik, tetapi penggunaan sinar radioaktif tersebut pada saat
klimakterik dapat menghambat produksi etilen. Produksi etilen juga dipengaruhi
oleh faktor suhu dan oksigen. Suhu renah maupun suhu tinggi dapat menekan
produk si etilen. Pada kadar oksigen di bawah sekitar 2 % tidak terbentuk etilen,
karena oksigen sangat diperlukan. Oleh karena itu suhu rendah dan oksigen renah
dipergunakan dalam praktek penyimpanan buah-buahan, karena akan dapat
memperpanjang daya simpan dari buah-buahan tersebut. Aktifitas etilen dalam
pematangan buah akan menurun dengan turunnya suhu, misalnya pada Apel yang
disimpan pada suhu 30oC, penggunaan etilen dengan konsentrasi tinggi tidak
memberikan pengaruh yang jelas baik pada proses pematangan maupun
pernafasan. Pada suhu optimal untuk produksi dan aktifitas etilen pada buah tomat
dan apel adalah 32oC, untuk buah-buahan yang lain suhunya lebih rendah.
2.4. PERANAN GAS ETILEN BAGI TUMBUHAN
Di dalam proses fisiologis, etilen mempunyai peranan penting. Wereing dan
Phillips dalam Vitriyatul (2012) telah mengelompokan pengaruh etilen dalam
fisiologi tanaman adalah sebagai berikut:
1. mendukung respirasi climacteric dan pematangan buah
2. mendukung epinasti
3. menghambat perpanjangan batang (elengation growth) dan akar pada
beberapa species tanaman walaupun etilen ini dapat menstimulasi
perpanjangan batang, coleoptyle dan mesocotyle pada tanaman tertentu,
misalnya Colletriche dan padi.
7
4. menstimulasi perkecambahan
5. menstimulasi pertumbuhan secara isodiametrical lebih besar dibandingkan
dengan pertumbuhan secara longitudinal
6. mendukung terbentuknya bulu-bulu akar
7. mendukung terjadinya abscission pada daun
8. mendukung proses pembungaan pada nanas
9. mendukung adanya flower fading dalam persarian anggrek
10. menghambat transportasi auxin secara basipetal dan lateral
11. mekanisme timbal balik secara teratur dengan adanya auxin yaitu
konsentrasi auxin yang tinggi menyebabkan terbentuknya etilen. Tetapi
kehadiran etilen menyebabkan rendahnya konsentrasi auxin di dalam
jaringan. Hubungannya dengan konsentrasi auxin, hormon tumbuh ini
menentukan pembentukan protein yang diperlukan dalam aktifitas
pertumbuhan, sedangkan rendahnya konsentrasi auxin, akan mendukung
protein yang akan mengkatalisasi sintesis etilen dan precursor.
Gas etilen digunakan untuk mengendalikan pemasakan beberapa jenis
buah. Teknik ini cukup cepat dan memberikan pemasakan yang seragam sebelum
dipasarkan. Buah yang umum dikendalikan pemasakannya dengan etilen adalah
pisang, tomat, pear, dan pepaya. Buah non-klimakterik seperti anggur, jeruk,
nenas, dan strawberry tidak dapat dimasakan dengan cara ini (Utama, 2001).
Etilen merupakan hormon tanaman yang mempunyai efek merangsang
proses kematangan buah, tetapi juga berpengaruh mempercepat terjadinya senesen
pada sayur, bunga potong dan tanaman hias lain. Etilen merupakan suatu gas yang
disintesis oleh tanaman dan mempunyai pengaruh pada proses fisiologi.
Penggunaan gas etilen pada tanaman mempunyai pengaruh yang sama dengan
etilen dari tanaman. Pengaruh etilen merangsang pematangan pada buah
klimakterik, dan membuat terjadinya puncak produksi etilen seperti pada buah
non-klimakterik. Daya simpan buah akan menurun dengan adanya pengaruh
etilen. Pengaruh buruk etilen pada sayur umumnya adalah mempercepat
timbulnya gejala kerusakan seperti bercak-bercak coklat pada daun letus.
Pengaruh etilen pada tanaman hias seperti terjadinya gugur pada daun, kuncup
8
bunga, kelopak bunga, atau secara umum terjadi pada daerah sambungan atau
sendi tanaman (abscission zone) (Simbolon, 1991).
2.6. INTERAKSI ETILEN DENGAN AUXIN
Di dalam tanaman etilen mengadakan interaksi dengan hormon auxin.
Apabila konsentrasi auxin meningkat maka produksi etilen pun akan meningkat
pula. Peranan auxin dalam pematangan buah hanya membantu merangsang
pembentukan etilen, tetapi apabila konsentrasinya etilen cukup tinggi dapat
mengakibatkan terhambatnya sintesis dan aktifitas auxin (Vitriyatul, 2012).
2.7 HUBUNGAN ETILEN DENGAN RESPIRASI
Pematangan buah-buahan biasanya juga dipercepat dengan menggunakan
karbit atau kalsium karbida. Karbit yang terkena uap air akan menghasilkan gas
asetilen yang memiliki struktur kimia mirip dengan etilen alami, zat yang
membuat proses pematangan di kulit buah. Proses fermentasi berlangsung
serentak sehingga terjadi pematangan merata. Proses pembentukan ethilen dari
karbit adalah CaC2 + 2 H2O → C2H2 + Ca(OH)2. Dengan penambahan karbit pada
pematangan buah menyebabkan konsentrasi ethilen menjadi meningkat. Hal
tersebut menyebabkan kecepatan pematangan buah pun bertambah. Semakin besar
konsentrasi gas ethilen semakin cepat pula proses stimulasi respirasi pada buah.
Hal ini disebabkan karena ethilen dapat meningkatkan kegiatan-kegiatan enzim
karatalase, peroksidase, dan amilase dalam buah. Selain itu juga, ethilen dapat
menghilangkan zat-zat serupa protein yang menghambat pemasakan buah.
Respirasi merupakan proses pemecahan komponen organik (zat hidrat arang,
lemak dan protein) menjadi produk yang lebih sederhana dan energi. Aktivitas ini
ditujukan untuk memenuhi kebutuhan energi sel agar tetap hidup (Muzzarelli,
1985). Kecepatan respirasi merupakan indeks yang baik untuk menentukan umur
simpan komoditi panenan. Intensitas respirasi merupakan ukuran kecepatan
metabolisme dan seringkali digunakan sebagai indikasi umur simpan. Suatu
proses respirasi yang kecepatannya tinggi biasanya dihubungkan dengan umur
simpan yang pendek. Keadaan ini juga dapat menunjukkan kecepatan penurunan
9
mutu komoditi simpanan dan nilai jual (harga). Respirasi merupakan suatu proses
komplek yang dipengaruhi atau diatur oleh sejumlah faktor. Mempelajari faktor-
faktor yang mempengaruhi respirasi penting artinya untuk penanganan dan
penyimpanan komoditi panenan (Vitriyatul, 2012).
10
BAB III
PENUTUP
3.1. KESIMPULAN
Adapun kesimpulan yang di ambil dari makalah ini, yaitu :
1. Sejarah dari Gas Etilen dimulai dari Mesir kuno, di kenal pada tahun
1901 dan berkembang dari tahun 1935 sampai sekarang
2. Gas Etilen itu merupakan hormon yang dihasilkan oleh buah yang sudah
tua atau matang, dan merupakan senyawa organik dengan rumus kimia
C2H4.
3. Peran utama dari Gas Etilen adalah membantu dalam proses pematangan
buah, tapi dampak negatifnya masa penyimpanan menjadi lebih pendek.
4. Produksi Gas Etilen di dapat dari asam amino metionin yang esensial
pada seluruh jaringan tumbuhandan sangat bergantung pada tipe
jaringan, spesies tumbuhan, dan tingkatan perkembangan.
5. Aktifitas Gas Etilen Di pengaruhi oleh Suhu, luka, sinar radioaktif,
adanya O2 dan H2O, Hormon auksin, dan tingkat kematangan buah itu
sendiri.
3.2. SARAN
Agar dalam proses pemberian materi kepada mahasiswa, ada baiknya ada
buku atau diktat untuk di jadikan landasan dalam mata kuliah ini.
11
DAFTAR PUSTAKA
http://id.wikipedia.org/wiki/Etilen
http://phyovhyo.wordpress.com/2012/03/18/gas-etilen/
http://ilmubiologi-belajarbiologi.blogspot.com/2010/01/hormon-gas-etilen.html
http://pawzoa.wordpress.com/tag/gas-etilen/
Dewi I. 2008. Peranan dan Fungsi Fitohormon bagi Pertumbuhan Tanaman.
Universitas Padjadjaran Bandung.
Ganggus, Arianto. 2010. http://ariantoganggus.blogspot.com/2010/01/horrmon-
ethylen.html
12
MAKALAH PERKEMBANGAN
TUMBUHAN
HORMON ETILEN
DOSEN PEMBIMBING
Dr. IMAS CINTAMULYA, M.Si
KELOMPOK X:
1. FUAD QODIRIYANTI
2. MILDAWATI
3. RINDHO FATI’AH
PROGRAM STUDI PENDIDIKAN BIOLOGI
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
UNIVERSITAS PGRI RONGGOLAWE TUBAN
13
2012
KATA PENGANTAR
Puji syukur Alhamdulillah kami panjatkan kehadirat Alloh Swt. Yang
telah memberikan banyak nikmatnya kepada kami. Sehingga kami mampu
menyelesaikan Makalah Perkembangan Tumbuhan ini sesuai dengan waktu yang
kami rencanakan. Makalah ini kami buat dalam rangka memenuhi salah satu
syarat penilaian mata kuliah Perkembangan Tumbuhan. Yang meliputi nilai tugas,
nilai kelompok, nilai individu, dan nilai keaktifan.
Kami sebagai penyusun pastinya tidak pernah lepas dari kesalahan. Begitu
pula dalam penyusunan makalah ini, yang mempunyai banyak kekurangan. Oleh
karena itu, kami mohon maaf atas segala kekurangannya.
Kami ucapkan terima kasih kepada Dr. Imas Cintamulya, M.Si sebagai
pengajar mata kuliah Perkembangan Tumbuhan yang telah membimbing kami.
Tidak lupa pula kepada rekan – rekan yang telah ikut berpartisipasi. Sehingga
makalah ini selesai tepat pada waktunya.
Penyusun
14
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR ....................................................................................... i
DAFTAR ISI ...................................................................................................... ii
BAB I PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang ....................................................................................... 1
1.2. Permasalahan ......................................................................................... 1
BAB II PEMBAHASAN
2.1. Pengertian Etilen .................................................................................. 3
2.2. Struktur Kimia Dan Karakteristik Etilen................................................ 4
2.3. Sejarah Penemuan Etilen........................................................................ 5
2.4. Biosintesis Dan Metabolisme Etilen....................................................... 5
2.5. Peranan Gas Etilen Dalam Pertumbuhan Dan Perkembangan............... 7
2.6. Interaksi Etilen Dengan Hormon Auksin................................................ 9
2.7. Hubungan Etilen Dengan Respirasi........................................................ 9
BAB III PENUTUP
3.1. Kesimpulan ............................................................................................ 12
3.2. Saran ...................................................................................................... 12
DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................ 13
15
i
16
ii