Metabolisme Tumbuhan

Metabolisme dalam bahasa Yunani metabolismos yang berarti perubahan adalah semua reaksi kimia yang terjadi dalam organism termasuk yang terjadi di tingkat seluler. Metabolisme disebut juga reaksi enzimatis, karena metabolisme terjadi selalu menggunakan katalisator enzim. Reaksi-reaksi tersebut adalah dasar dari kehidupan, yang membuat sel dapat tumbuh dan bereproduksi, mempertahankan strukturnya, dan merespon lingkungannya. Secara keseluruhan, metabolisme bertanggung jawab terhadap pengaturan materi dan sumber energi dari sel. Tugas metabolisme inilah yang menjadikan metabolisme suatu reaksi yang sangat penting bagi kelangsungan hidup makhluk hidup.

Tumbuhan menghasilkan metabolit sekunder yang berfungsi untuk melindungi tumbuhan tersebut dari serangan bakteri, jamur, serangga dan jenis pathogen lainnya serta tumbuhan mampu menghasilkan vitamin untuk kepentingan tumbuhan itu sendiri serta hormone-hormon yang merupakan sarana bagi tumbuhan untuk berkemunikasi antara organnya atau jaringannya dalam mengendalikan dan mengkoordinasi pertumbuhan dan perkembangannya.

Dalam tumbuhan pun terdapat proses metabolisme tumbuhan yang terdiri dari anabolisme (pembentkan senyawa yang lebih besar dari molekul-molekul yang lebih kecil, molekul ini terdiri dari pati, selulose, protein, lemak dan asam lemak. Prioses ini membutuhkan energi). Sedang katabolisme merupakan senyawa dengan molekul yang besar membentuk senyawa-senyawa dengan molekul yang lebih kecil dan menghasilkan energy.

Sel dalam tubuh tumbuhan mampu mengatur lintasan-lintasan metabolik yang dikendalikannnya agar terjadi dan dapat mengatur kecepatan reaksi tersebut dengan cara memproduksi suatu katalisator dalam jumlah yang sesuai dan tepat pada saat dibutuhkan. Katalisator inilah yang disebut dengan enzim yang mampu mempercepat laju reaksi yang berkisar antara 108 sampai 1020.

Secara umum, metabolisme terdiri atas 2 proses yaitu anabolisme (reaksi penyusunan) dan katabolisme (reaksi pemecahan).

1.      Anabolisme

Anabolisme adalah suatu peristiwa penyusunan senyawa kompleks dari senyawa sederhana, nama lain dari anabolisme adalah peristiwa sintesis atau penyusunan. Anabolisme memerlukan energi, misalnya energi cahaya untuk fotosintesis, energi kimia untuk kemosintesis.

Contoh Fotosintesis

2.      Katabolisme

Katabolisme adalah reaksi pemecahan/pembongkaran senyawa kimia kompleks yang mengandung energi tinggi menjadi senyawa sederhana yang mengandung energi lebih rendah. Tujuan utama katabolisme adalah untuk membebaskan energi yang terkandung di dalam senyawa sumber.

a.      Respirasi Aerob

Berlangsung dalam 3 tahapan yaitu : glikolisis, siklus kreb dan fosforilasi transport electron. Memerlukan Oksigen dan menghasilkan 36 ATP.

C₆H₁₂O₆ + 6O₆ → 6H₂O+ 6CO₂+36 ATP

b.      Respirasi Anaerob

Tidak memerlukan oksigen dan disebut juga dengan Fermentasi. Ada 2 jenis Fermentasi yaitu fermentasi alcohol dan fermentasi laktat.

C₆H₁₂O₆ → 6CO₂+ etanol +2 ATP

Dampak Global Warming Terhadap Kematian Karang

Pemanasan global yang saat ini terjadi bukan hanya mengancam kehidupan manusia di atas permukaan tanah, namun juga mengancam ekosistem terumbu karang di bawah laut. Pemanasan global menyebabkan naiknya suhu dan permukaan air laut. Dasar lautan yang semakin dalam menyebabkan sinar matahari semakin sulit untuk menjangkau tempat hidup Algae dan coral. Hal ini tentu akan.menganggu kemampuan zooxanthellae untuk berfotosintesis, yang akhirnya berdampak pada pasokan nutrisi dan warna karang serta dapat memicu produksi kimiawi berbahaya yang merusak sel-sel mereka. Coral akan mati meninggalkan bongkahan kalsium kapur (CaCO3) berwarna putih jika perairan tidak segera mendingin sesuai batasan hidupnya.

 

Naiknya suhu dan permukaan air laut pada dasarnya merupakan dua kendala yang menjadi penyebab kerusakan dan kepunahan terumbu karang. Kedua kendala tersebut juga memberikan dampak serius pada ekologi samudera dan yang paling penting ekosistem terumbu karang yang merupakan tempat tinggal berbagai macam mahluk hidup samudera. Hewan karang akan menjadi stres apabila terjadi kenaikan suhu lebih dari 2-3 derajat celcius di atas suhu air laut normal.

Pada saat stress, pigmen warna (Alga bersel satu atau zooxanthellae) yang melekat pada tubuhnya akan pergi ataupun mati sehingga menyebabkan terjadinya bleaching (pemutihan). Sebanyak 70-80 persen karang menggantungkan makanan pada alga tersebut, jadi mereka akan mengalami kelaparan ataupun kematian. Bila penyebab stress tidak segera ditangani, maka akan menimbulkan kematian secara besar-besaran terhadap terumbu karang tersebut.faktor-faktor penyebab pemucatan karang. Faktor-faktor tersebut meliputi: kenaikan suhu air laut, penurunan suhu air laut, radiasi sinar matahari (termasuk sinar ultraviolet dan PAR), kombinasi antara kenaikan suhu dan radiasi sinar matahari, penurunan salinitas dan infeksi bakteri.

   

Mayoritas pemutihan karang secara besar-besaran dalam kurun waktu dua dekade terakhir ini berhubungan dengan peningkatan suhu permukaan laut (SPL) dan khususnya pada HotSpots. HotSpot adalah daerah dimana SPL naik hingga melebihi maksimal perkiraan tahunan (suhu tertinggi pertahun dari rata-rata selama 10 tahun) dilokasi tersebut. Apabila HotSpot dari 1°C diatas maksimal tahunan bertahan selama 10 minggu atau lebih, pemutihan pasti terjadi.
Dampak gabungan dari tingginya SPL dan tingginya tingkat sinar matahari (pada gelombang panjang ultraviolet) dapat mempercepat proses pemutihan dengan mengalahkan mekanisme alami karang untuk melindungi dirinya sendiri dari sinar matahari yang berlebihan.

Peristiwa pemutihan karang dalam skala besar dipengaruhi oleh naik-turunnya SPL, dimana pemutihan dalam skala kecil seringkali disebabkan karena tekanan langsung dari manusia (contohnya polusi) yang berpengaruh pada karang dalam skala kecil yang terlokalisir. Pada saat pemanasan dan dampak langsung manusia terjadi bersamaan, satu sama lain dapat saling mengganggu.

Koloni karang yang telah memutih, baik yang mati seluruhnya atau hanya sebagian, lebih rapuh (rentan) terhadap perkembangan Algae yang berlebihan, penyakit dan organisme karang yang menjangkiti kerangka dan melemahkan struktur terumbu karang. Hasilnya adalah bilamana kematian tinggi, terumbu yang memutih berubah secara cepat dari warna putih salju menjadi abu-abu kecoklatan pupus seiring dengan perkembangan Algae menutupi mereka.
Bila dampak pemutihan yang terjadi sangat parah, alga yang berkembang secara ekstensif dapat mencegah rekolonisasi karang-karang baru yang secara dramatis merubah pola-pola keanekaragaman jenis karang dan menyebabkan restrukturisasi komunitas tersebut.
Hal di atas menggambarkan bahwa ekosistem laut seperti terumbu karang sangat rentan terhadap pemanasan global, yang pada akhirnya akan berdampak pada seluruh umat manusia di muka bumi, terutama kelompok masyarakat yang bermata pencaharian sebagai nelayan.