Optimasi Induksi Embriogenesis Somatik Pinus merkusii Jung & Devr. Desember 22, 2008

Optimasi Induksi Embriogenesis Somatik Pinus merkusii Jung & Devr.

Melalui Aplikasi Teknik Pemotongan Ujung Kalaza Eksplan

ABSTRAK

Penelitian ini bertujuan untuk mengoptimalkan induksi embriogenesis somatik pada Pinus merkusii melalui aplikasi teknik pemotongan ujung kalaza eksplan yang ditanam dalam medium DCR yang mengandung 2,4-D dan BAP. Konsentrasi 2,4-D yang digunakan adalah 7μM, 9μM dan 11μM sedangkan BAP adalah 2 μM, 3 μM dan 4 μM. Eksplan yang digunakan adalah megagametofit yang mengandung embrio zigotik muda. Percobaan diulang sebanyak 3 kali. Setelah 3 bulan kultivasi dalam kondisi gelap, eksplan menunjukkan beberapa respon seperti perbesaran jaringan, pembentukan kalus, perkecambahan dan embriogenesis somatik. Hasil penelitian menunjukkan bahwa teknik pemotongan ujung kalaza tidak berpengaruh terhadap peningkatan induksi embriogenesis somatik. Besarnya induksi embriogenesis somatik pada megagametofit yang dipotong dengan yang tidak dipotong adalah sama, yaitu 9,63%. Bagaimanapun, penambahan konsentrasi 2,4-D (9μM dan 11μM ) ke dalam medium cenderung menurunkan keberhasilan induksi embriogenesis somatik. Disisi lain, teknik pemotongan ujung kalaza megagametofit ternyata dapat meningkatkan pembentukan kalus dan perbesaran jeringan. Pada penelitian ini ditemukan bahwa keberhasilan induksi embriogenesis somatik lebih ditentukan oleh karakter megagametofit (eksplan). Embrio somatik lebih banyak muncul dari megagametofit berwarna putih susu.

biji-dan-megagametofit-pinus

embrio somatik

anatomi poliembriogeni -embrio somatik

Kata kunci : Pinus merkusii, 2,4-D, BAP, teknik pemotongan ujung kalaza, embriogenesis somatik

“Analisis Penentuan Posisi Diferensial Menggunakan Receiver GPS Tipe Navigasi” Desember 22, 2008

ABSTRAK

Penelitian tugas akhir ini melakukan penambahan dalam inovasi pengambilan dan penyimpanan data pengamatan dari receiver GPS tipe navigasi. Receiver GPS tipe navigasi yang biasanya langsung menghasilkan data absolut berupa koordinat, dipakai untuk pengamatan GPS secara diferensial. Penelitian ini menggunakan data kode C/A dan data fase L₁. Saat pengambilan data receiver navigasi tersebut dihubungkan kedalam perangkat keras dan lunak khusus, kemudian dilakukan pengamatan secara diferensial terhadap titik referensi yang diamati oleh receiver GPS geodetik. Pengolahan baseline dibagi kedalam empat macam yaitu baseline sangat pendek (54.794 m), baseline pendek (0.583 km), baseline sedang (7.722 km) dan baseline panjang (95.314 km) dengan menggunakan data broadcast ephemeris dan precise ephemeris.. Hasil dari penelitian ini pada umumnya menunjukan penyimpangan koordinat pengamatan dengan GPS navigasi terhadap geodetik berkisar pada nilai sub-meter (desimeter). Penyimpangan koordinat terkecil terjadi pada pengamatan baseline sangat pendek dan penyimpangan koordinat terbesar terjadi pada pengamatan baseline panjang. Hasil penelitan juga menunjukan koordinat yang dihasilkan dengan data precise ephemeris kisaran penyimpangan koordinatnya tidak terlalu signifikan dibanding data hasil broadcast ephemeris, sehingga tidak efektif bila menggunakan data precise ephemeris.

Kata kunci : GPS, diferensial, navigasi, fase

lipid Desember 22, 2008

LEMAK

Lipida adalah senyawa organik yang tidak larut dalam air tapi dapat diekstraksi dengan pelarut non polar seperti khloroform, eter, benzena, alcohol, aseton, dan karbondisulfid. Senyawa organik ini terdapat dalam semua sel dan berfungsi sebagai :

1. Penyimpan energi dan transpor

2. Struktur membran

3. Kulit pelindung, komponen dinding sel

4. Penyampai kimia

Beberapa senyawa lipida mempunyai aktivitas biologis yang sangat penting dalam tubuh, diantaranya vitamin dan hormon. Ditinjau dari sudut nutrisi, lemak merupakan sumber kalori penting disamping berperan sebagai pelarut berbagai vitamin.

Lipida dapat dikelompokkan menurut sifat kimia dan sifat fisiknya. Bloor membagi lipida sebagai berikut:

1. Lipida Sederhana

Kelompok ini disebut juga homolipida yaitu suatu bentuk ester yang mengandung karbon, hydrogen, dan oksigen. Jika dihidrolisis, lipida yang termasuk ini hanya menghasilkan asam lemak dan alcohol. Lipida sederhana ini dapat dibagi kedalam tiga golongan, yaitu:

a. Lemak, ester asam lemak dan gliserol

b. Lilin, ester asam lemak

2. Lipida Majemuk

Kelompok ini berupa ester asam lemak dengan alcohol yang mengandung gugus lain, contohnya fosfolipida, serebrosida (glikolipida), sulfolipida, amino, lipida, dan lipoprotein.

3. Derivat Lipida

Derivat lipida merupakan hasil hidrolisis kelompok yang telah disebut terdahulu. Termasuk ke dalam golongan ini ialah asam lemak, gliserol, steroid, alcohol, aldehida, dan keton.

Banyak lipida yang mempunyai sifat fisik amfipatik. Istilah amfipatik yang semula digunakan oleh Hartley pada tahun 1936, memberikan turunan hidrokarbon yang mempunyai satu bagian (polar) “bersimpati” dengan suasana air dan satu bagian hidrokarbon (hidrofobik) yang tidak bersimpati dengan suasana air.

Asam lemak jarang terdapat bebas di alam tetapi terdapat sebagai ester dalam gabungan dengan fungsi alcohol. Kita dapat membuat beberapa penyamarataan mengenai asam lemak, walaupun ada perkecualian seperti yang akan kita lihat.

1. Asam lemak pada umumnya adalah asam monokarboksilat berantai lurus.

2. Asam lemak pada umumnya mempunyai jumlah atom karbon genap.

3. Asam lemak dapat dijenuhkan atau dapat mempunyai satu atau lebih ikatan rangkap.

Berdasarkan ada tidaknya ikatan rangkap, asam lemak terbagi menjadi asam lemak jenuh dan asam lemak tidak jenuh. Hewan-hewan tingkat yang lebih tinggi dapat mengadakan biosintesa asam-asam lemak jenuh dan yang mono tak jenuh dari sumber-sumber lain seperti karbohidrat. Asam-asam linoleat dan linolenat dan asam-asam lemak poli tak jenuh bertingkat lebih tinggi tidak dapat dihasilkan pada hewan bertingkat lebih tinggi dan karena itu diistilahkan asam lemak essensial.

Garam asam lemak biasanya disebut sabun. Daya pembersih sabun bertumpu pada sifat amfipatrik molekul sabun. Dengan ion Ca⁺⁺ dan Mg⁺⁺ sabun dapat membentuk garam Ca atau Mg yang mengendap. Oleh karena itu, apabila dalam air terdapat ion-ion tersebut atau yang disebut air sadah. Sabun mempunyai sifat dapat menurunkan tegangan permukaan air. Hal ini tampak dari timbulnya busa apabila sabun dilarutkan dalam air dan diaduk.

Asam lemak tak jenuh mudah mengadakan reaksi pada ikatan rangkapnya. Dengan gas hidrogen dan katalis Ni dapat terjadi reaksi hidrogenasi, yaitu pemecahan ikatan rangkap menjadi ikatan tunggal. Proses hidrogenasi ini mempunyai arti penting karena dapat mengubah asam lemak yang cair menjadi asam lemak padat. Ini adalah salah satu proses pada pembuatan margarin dari minyak kepala sawit.

Lemak netral disebut juga asil gliserol atau gliserida. Lemak ini merupakan komponen utama lemak simpanan pada sel-sel hewan dan tumbuhan, terutama pada jaringan adipose vertebrata.

Sifat-sifat fisik lemak netral mencerminkan susunan asam lemak dari lemak. Sebagai dalil umum adalah titik lebur suatu asam lemak berkurang dengan bertambahnya ketidakjenuhan dan berkurangnya bobot molekulernya.

Lemak hewan dan tumbuhan mempunyai susunan asam lemak yang terkandung didalamnya diukur dengan bilangan iodium. Bilangan iodium adalah banyaknya gram iodium yang dapat bereaksi dengan 100 gram asam lemak. Jadi, makin banyak ikatan rangkap, makin besar bilangan iodium.

Dengan proses hidrolisis lemak akan terurai menjadi asam lemak gliserol. Proses ini dapat berjalan dengan menggunakan asam, basa, atau enzim tertentu. Proses hidrolisis yang menggunakan basa menghasilkan gliserol dan garam asam lemak atau sabun. Oleh karena itu, proses hidrolisis yang menggunakan basa disebut proses penyabunan.

Oksidasi asam lemak tidak jenuh akan menghasilkan peroksida dan selanjutnya akan terbentuk aldehida. Inilah yang menyebabkan terjadinya bau dan rasa yang tak enak atau tengik. Kelembapan udara, cahaya, suhu tinggi dan adanya bakteri perusak adalah factor-faktor yang menyebabkanterjadinya ketengikan lemak.

Lilin adalah ester dari asam lemak berantai panjang dengan alcohol monohidrat. Terdapat sebagai pelidung kulit dan bulu, pelindung daun danbuah, atau sebagai sekresi insekta. Lilin tak larut dalam air.

Fosfolipida adalah suatu gliserida yang mengandung fosfor dalam bentuk ester asam fosfat. Fosfolipida banyak terdapat pada bakteri, jaringan tumbuhan dan hewan. Fosfolipida yang disebut fosfatidil kolin biasanya didapat pada membran dan hanya sedikit sekali fosfolipida ini terdapat pada lemak simpanan.

Sfingolipida merupakan lipida yang tak mengandung gliserol amfipatik, terutama berlimpah dalam jaringan otak dan syaraf. Lipida ini diturunkan dari sfingosin. Sfingolipida yang paling berlimpah adalah sfingomyelin yang terdapat dalam jaringan otak dan saraf dan dalam bagian lipida darah.

Terpena dan steroid adalah lipida yang tak dapat disaponifikasikan yang berarti bahwa hidrolisis alkali tak menghasilkan sabun. Struktur umum yang biasa bagi semua steroida adalah kerangka siklompentano perhidro penantren. Steroid banyak terdapat di alam. Diantaranya dalam jumlah yang terbatas tetapi mempunyai aktivitas biologis yang penting yaitu asam empedu, hormon seks betina dan jantan, hormon korteks adreval dan beberapa racun steroid yang terdapat dalam jumlah lebih banyak yakni golongan sterol. Contohnya kolesterol, lanosterol, fitosterol, dan mikosterol.

Arsitektur Dinding Sel Desember 22, 2008

Arsitektur Dinding Sel dapat Memperpanjang Coleoptile pada tanaman jagung (Zea mays).

Penyusun dinding sel utama pada tanaman ini terdiri atas mikrofibril selulosa, glucuronoarabinoxylans ( GAXs), dan campuran antara pertalian dari b-glucans, bersama-sama dengan sejumlah lebih xyloglucans, glucomannans, pektin, dan suatu jaringan dari unsur polyphenolic.

Bahan kimia yang terkandung dalam jaringan epidermis dengan mesofil berbeda hal ini diungkapkan berdasarkan hasil distribusi kelimpahan bahan kimia yang ditemukan dengan menggunakan mikrospectroscopy inframerah. Perbedaan distribusi ini ditemukan pada bagian coleoptile tanaman jagung.

Glucomannans dan asam uronic yang mengalami esterifikasi jumlahnya lebih berlimpah pada bagian epidermis sedangkan b-glucans jumlahnya lebih melimpah pada jaringan mesofil. Hal ini ditetapkan berdasarkan lokalisasi glucan yang telah ditetapkan oleh immunocytochemistry di (dalam) mikroskop elektron dengan pengujian kadar logam biokimia secara kuantitatif.

Percobaan ini menggunakan pancaran scanning emisi elektron secara mikroskopi, microspectroscopy inframerah, dan pengamatan terhadap karakteristik biokimia pada rangkaian polimer yang kemudian dapat menandai ciri khas struktur dinding sel epidermis.

Serangkaian proses ekstraksi polisakarida yang spesifik dengan enzim pencernaan dari b-glucans menghasilkan dua daerah beda di dalam dinding sel. pertama, daerah yang kaya akan b-glucans, yang jumlahnya sama besar dengan GAXs, dengan jumlah arabinosyl dan glucomannans yang rendah disekitar mikrofibril. ke dua, unsur GAX yang digantikan dengan residu arabinosyl dan glucomannan tambahan yang menyediakan suatu daerah interstitial yang saling behubungan dengan b-glucan pada penutup mikrofibril. Hasil ini dijadikan sebagai model untuk menjelaskan mekanisme dinding sel secara biokimia dan biofisika pada pengenduran pertumbuhan sel pada coleoptile tanaman jagung.

Pada dinding sel primer angiospermae dibangun oleh unsur polisakarida dan phenolic. Dinding sel pada monocotil ditandai dengan adanya selulosa microfibrils yang diikat oleh glucuronoarabinoxylans ( GAXs) dan suatu jaringan yang tersusun atas unsur polyphenolic. b-glucans pada awalnya tidak ditemukan pada sel meristematik tetapi hanya 20 % yang mengeringkan massa dinding sel pada masa pemanjangan coleoptile.

Coleoptile biasanya digunakan sebagai model untuk melakukan pengujian terhadap perubahan yang dinamis pada arsitektur sel selama terjadinya masa pemanjangan sel, adanya perubahan komposisi polimer dan bangunan pada organ/ bagian sel menandakan bahwa bagian tanaman tersebut mengalami pengembangan sel.

Bahan dan Metoda :

Benih jagung hybrida direndam semalam dalam air pada suhu lingkungan (30^o C) dan disimpan pada tempat gelap. Coleoptile akan dihasilkan dengan panjang sekitar 3,5 cm. Kemudian Coleoptile di kupas dengan mengambil bagian mesofil dan epidermis kemudian di masukkan kedalam air yang telah diionisasi. Ambil bagian lengkap dengan epidermis atau tanpa epidermis atau hanya mesofil saja atau kedua-duanya. Untuk proses ekstraksi kulit epidermis di apungkan pada media ekstraksi, tapi sebelumnya kulit epidermis ini dipanaskan pada suhu 65^o C di dalam air yang berionisasi dan sel mesofil diproses melalui FTIR atau FESEM, sedangkan unsur pectic diekstraksi dari HCl dengan pH 7 atau dengan 100mM CDTA didalam 20 mm fosfat kalium. Sedikitnya 30 kulit yang telah mengalami perawatan di gunakan untuk FTIR dan studi biokimia.

Bila dilakukan proses dengan FESEM, bagian kulit epidermis yang kering diberi perlakuan dengan Asam asetat selulosa, kemudian dibekukan dalam N₂ cair pada suhu – 210^o C. Kemudian direkam pada Semmicrographs pada 5kV dengan menggunakan gulungan film untuk merekam komposisi dan kandungan sel epidermis tersebut.

Pendeteksian adanya kandungan tertentu atau b-glucans pada dinding sel dapat dilakukan dengan antibodi monoklonal dengan serum albumin yang diberi asetil. Kemudian banyaknya butiran atau komposisinya dapat dilihat dengan melakukan scanning mikroskopi.

Hasil :

Dinding Sel epidermis dan mesofil berbeda secara kimiawi. sekitar 30% sellulosa ditemukan berkumpul pada bagian sel mesofil sedangkan pada sel epidermis dengan dinding yang tebal ditemukan hampir 60% sellulosa. Epidermis mengandung + 60 mg dari b-glucan per mg dinding sel, sedangkan sel mesofil berisi hampir 200 mg dari b-glucan per mg dinding sel. Perbandingan ini menentukan struktur dari dinding sel dan pemanjangan sel coleoptile pada tanaman jagung, polisakarida yang netral dari epidermis dan sel mesofil pada pemanjangan sel pada tanaman jagung.

Diskusi :

Komposisi polisakarida selulosa dan non-sellulosa dan unsur phenolic di dalam Coleoptile tanaman jagung didasarkan semata-mata pada campuran sel epidermis, mesofil dan ikatan pembuluh. Lapisan mesofil berisi lebih sedikit metil atau phenolic ester, dan lebih sedikit campuran cincin phenolic, dibanding sel epidermis dan ikatan pembuluh beberapa komponen karbohidrat.

Metil ester ditemukan dalam jumlah sedikit pada sel epidermis dan memiliki komposisi polisakarida 82% dibandingkan pada sel mesofil hanya 75%. Campuran phenolic yang ditemukan pada jaringan vaskuler/ikatan pembuluh menyebabkan terjadinya struktur lignifikasi pada dinding sel. Perbedaan yang utama dapat dilihat dari meningkatnya sejumlah glucomannans di dalam epidermal dinding sel, dan peningkatan b-glucans di dalam mesofil dinding sel.

Bahan kimia berupa sellulosa mikrofibril dibelah oleh suatu enzim endo-b-d-glucanase, yang dapat menyebabkan dinding sel kendur dan membiarkan tekanan turgor samapai keseluruh sel. Dua pengamatan yang mendukung hipotesis ini diantaranya exo- dan endo-b-d-glucanase polipeptida dan aktivitas dinding sel selama pertumbuhan ( Inouhe dan Nevins, 1998), dan polyclonal antisera yang mengikat pada enzim ini dapat menghalangi pertumbuhan ( Hoson et al., 1992). Bagaimanapun, mekanisme dengan antisera dapat menghalangi pertumbuhan belum pernah diketahui secara memuaskan dan belum diketahui jelas dimana dan pada bagian mana di dalam jaringan tumbuhan hal ini masih dibutuhkan penelitian dan percobaan pada tahap selanjutnya.

Jadi struktur dinding sel yang terdiri atas bahan kimia dan komposisinya yang berbeda berpengaruh terhadap pembentukan dinding sel terutama pada masa pemanjangan sel pada coleoptile.

Kloroplas Desember 22, 2008

leaf chlorophyll

Kloroplas dijumpai terutama pada bagian daun yang disebut mesofil, yang sering disebut pula daging daun. Kloroplas juga dijumpai di bagian-bagian lain, bahkan juga pada batang dan ranting yang berwarna hijau. Hal ini disebabkan karena dalam kloroplas terdapat pigmen yang berwarna hijau disebut klorofil. Pigmen ini dapat menyerap energi cahaya. Klorofil terdapat pada membran tilakoid dan perubahan energi cahaya menjadi energi kimia berlangsung dalam tilakoid, sedangkan pembentukan glukosa sebagai produk akhir fotosintesis berlangsung di stroma.

Disamping klorofil a ( pigmen berwarna hijau ) dikenal pula klorofil b yang mempunyai struktur mirip klorofil a, yaitu pigmen yang berwarna kuning sampai jingga yang disebut karoten.

Klorofil suatu tumbuhan dapat diekstrasikan dengan suatu pelarut yaitu alkohol atau aseton. Ekstrak klorofil tersebut kadarnya dapat ditentukan dengan spektrofotometer. Suatu zat yang berwarna, makin pekat larutannya makin banyak menyerap cahaya sehingga kelihatan makin gelap. Adanya hubungan antara penyerapan cahaya dengan konsentrasi larutan merupakan prinsip dasar kerja spektrofotometer. Pada alat ini cahaya yang monokromatik untuk menentukan konsentrasi.

Suatu botol yang berisi zat pelarut saja tanpa zat terlarut diukur dengan spektrofotometer dapat ditentukan sebagai 100% transmisi atau 0,96 absorbansi. Kalau diganti dengan botol yang berisi larutan berwarna, sebagian cahaya akan diserap sehingga spektrofotometer menunjukan angka yang lebih rendah untuk transmisi atau angka lebih tinggi untuk absorbansi.

Dalam kehidupan sehari – hari kita dapat memperoleh sumber karbohidrat seperti dari roti, kentang, gula dan buah – buahan. Kita ketahui bahwa dalam metabolisme karbohidrat, glukosa dapat menghasilkan energi yang dihasilkan oleh tubuh yang dapat pula disimpan sebagai cadangan sumber energi dalam bentuk glikogen. Sumber karbohidrat dalam makanan terutama berasal dari tumbuhan yang dibentuk melalui proses fotosintesis.

Secara sederhana reaksi pembentukan karbohidrat dapat dituliskan sebagai berikut :

n H₂O + n CO₂ –> ( CH₂O )_n + n O₂

Untuk n = 6 maka yang terbentuk adalah C₆H₁₂O₆ atau suatu heksosa Karbohidrat yang dihasilkan dari proses fotosintesis di atas misalnya glukosa. Kadar glukosa dalam sari buah – buahan dapat kita ketahui dengan menggunakan refraktometer. Bila angka skala ( % ) pada refraktometer menunjukkan angka yang besar maka kadar glukosa dalam sari buah – buahan tersebut tinggi. Sedangkan bila angka skala ( % ) pada refraktometer menunjukkan angka kecil maka kadar glukosa dalam sari buah – buahan tersebut rendah.