Sedikit Kumpulan Materi Fisiologi Tumbuhan

Respirasi Seluler Aerobik

Respirasi selular terdiri dari dua jenis – respirasi anaerob dan respirasi aerobik. Di sini, kita akan membahas respirasi aerobik. Respirasi selular sangat penting bagi kelangsungan hidup semua organisme, ketika energi dari makanan (glukosa) tidak dapat digunakan oleh sel sampai diubah menjadi ATP. Oleh karena itu, sebuah siklus berkesinambungan yang terjadi di semua organisme. Respirasi aerobik memainkan peran penting dalam produksi ATP, di mana glukosa dan oksigen merupakan unsur yang penting. Proses ini berlangsung hanya jika oksigen tersedia. Lihatlah rumus kimia yang diberikan di sini.C₆H₁₂O₆ + 6O₂ = 6CO₂ + 6H₂O  + Energi (ATP).Dengan kata sederhana – Glukosa + Oksigen = Karbon Dioksida + Air + Energi (ATP)Respirasi aerobik terjadi dalam tiga fase – Glikolisis, Siklus Krebs, dan Fosforilasi oksidatif (juga disebut rantai transpor elektron). Hasil akhir dari tahap ini adalah ATP.ATP adalah singkatan untuk Adenosin-5′-trifosfat, terdiri dari: kelompok 3 fosfat, gula 5 karbon (juga disebut ribose), dan Adenin. Ini adalah nukleotida multifungsi atau senyawa kimia yang melepaskan energi untuk membantu melakukan fungsi penting dalam sel.Proses Glikolisis (glyco berarti ‘gula’ dan lisis berarti ‘memecahkan’ atau ‘untuk membagi’) berlangsung di sitosol atau sitoplasma sel. Proses ini dapat berlangsung tanpa oksigen. Tujuan dalam proses ini adalah untuk memecah glukosa dan bentuk ATP, NADH dan pyruvates (pyruvates atau asam piruvat adalah produk akhir dari glikolisis, yang dapat dikonversi ke biomolekul yang berbeda). Glikolisis menggunakan 2 molekul ATP sebagai energi untuk mendorong seluruh proses ini.Pada tahap ini, glukosa teroksidasi sebagian. 1 molekul glukosa (C6H12O6) dipecah menjadi dua molekul 3 karbon gula. 2 NAD ditambahkan ke molekul-molekul gula karbon. Bersamaan dengan itu, gugus fosfat juga ditambahkan ke masing-masing 3 molekul karbon.
Dengan demikian proses glikolisis menghasilkan energi – 2 ATP (bersih) molekul, 2 NADH (nicotinamide adenine dinucleotide), dan 2 pyruvates. Setiap molekul NADH membawa 2 elektron energi. Sel-sel kemudian menggunakan elektron ini. Tujuan utama dari NADH elektron untuk mengangkut elektron ke rantai perpindahan elektron, untuk lebih banyak energi untuk dipanen dari mereka.

Oleh karena itu, pada akhir glikolisis, kita memiliki: Glukosa —- 2 pyruvates + 2 ATP (bersih) + 2 NADH

Siklus Krebs

Ini adalah tahap selanjutnya dari respirasi selular aerobik. Proses ini berlangsung dalam mitokondria sel. Dengan keuntungan bersih dari 2 ATP hanya pada tahap sebelumnya, yaitu ‘glikolisis’, ada kebutuhan untuk memanen lebih banyak energi. Oleh karena itu, tujuan utama dari tahap ini adalah dengan menggunakan pyruvates untuk menghasilkan lebih banyak ATP. Dalam tahap ini bahwa oksigen memainkan peran penting. Proses pertama bertujuan untuk mengkonversi piruvat dalam bentuk kimia yang akan membantu memasuki tahap berikutnya.

Piruvat memasuki mitokondria, dalam tahap ini juga kehilangan sebuah atom karbon, yang dirilis sebagai karbon dioksida.NAD direduksi menjadi NADH, setelah kehilangan sebuah atom karbon.Sekarang sebuah enzim yang disebut CoA, (enzim yang terlibat dalam metabolisme gula karbon), bergabung dengan 2 molekul karbon yang tersisa di piruvat.Setelah fusi ini, molekul yang disebut asetil-CoA (juga dikenal sebagai bentuk aktif asam asetat) dibentuk.Sekarang molekul ini memasuki siklus asam sitrat. 2 atom karbon dalam asetil-KoA bergabung dengan 4 atom karbon lebih banyak, yang sudah ada dalam siklus ini. Jadi, kita memiliki total 6 atom karbon, 2 dari asetil-CoA dan 4 yang sudah ada. Ini 6 atom membentuk asam sitrat.2 NAD (yang dihasilkan dari pemecahan glukosa dalam glikolisis), lebih lanjut bisa dikurangi dan berbentuk 2 NADH. Di sini, kita kehilangan 2 atom karbon lebih (dari 6 di asam sitrat), yang juga dirilis sebagai karbon dioksida.Sekarang proses yang disebut fosforilasi tingkat substrat terjadi. Fosforil (PO3) atau fosfat ditambahkan ke ADP. ADP mengkonversi ini (adenosin difosfat) menjadi ATP (adenosin trifosfat).Di set berikutnya reaksi kimia, 4 atom karbon yang tersisa (dari 6 atom, 2 dirilis sebagai karbon dioksida) tersebut kembali-disintesis. Hal ini mengarah ke yang lain hadir dalam siklus NAD untuk membentuk NADH dan FAD, yang membentuk FADH2. Kita sekarang memiliki 1 ATP, NADH dan FADH2.
Setiap CA (siklus) penggunaan 1 piruvat dari 2 pyruvates terbentuk selama glikolisis. Jadi, ini berarti 2 siklus CA berlangsung untuk rincian 2 pyruvates.
⇩
Pada akhir siklus ini, kami memiliki total 4 ATP – 2 dari glikolisis dan 2 dari siklus asam sitrat atau siklus Krebs.

Rantai Transportasi Elektron

Ini adalah tahap akhir dari siklus aerobik pernapasan seluler. Selama glikolisis dan Siklus Krebs, seluruh energi tidak dilepaskan dari glukosa. Dalam tahap ini respirasi aerobik, energi yang tersisa dari glukosa dilepaskan oleh rantai transpor elektron. Elektron bertahap diangkut dalam jalur, yang disebut sebagai rantai transpor elektron.
⇩
Dari Siklus Krebs dan glikolisis, kita memiliki total 4 ATP, 2NADH dan 2FADH2. Dalam langkah ini, 2 NADH dan FADH2 2 bekerja dengan enzim, dan proses yang disebut oksidasi reduksi berlangsung. Di sini, NADH dan FADH2 (kita bisa menyebut mereka donor elektron, dalam tahap ini) memberikan kontribusi elektron kepada enzim (elektron akseptor) (sudah ada dalam membran sel) melalui gradien elektrokimia atau lintasan. Hal ini disebut sebagai sistem transpor elektron.

⇩
Setelah ini, NADH dan FADH2 kehilangan elektron dan direduksi menjadi NAD dan FAD. Kembali ini untuk memproses lagi Siklus Krebs atau siklus sitrat.
⇩
Elektron kehilangan sebagian energi mereka sebagai proton (ion hidrogen), yang dipompa dalam ruang antar membran mitokondria bagian luar. Ini gradien proton berputar yang dibentuk oleh pelepasan ion hidrogen dalam ruang antar membran. Ini adalah gradien hal ini proton yang menggerakkan sintesis ATP.
⇩
Bagaimana hal ini dilakukan? Nah, NADH dan FADH, keduanya kehilangan elektron, dalam mitokondria, sehingga menurunkan energi (H +) konsentrasi dalam mitokondria. Dalam kompartemen luar membran atau ruang antar membran, pembentukan konstan proton (ion hidrogen) berlangsung. Hal ini menciptakan konsentrasi tinggi H + (proton) dalam ruang antar membran.
⇩
Keadaan energi tinggi dan rendah dalam sel memiliki potensi yang sangat tinggi menghasilkan energi. Hal ini memungkinkan mereka untuk melakukan perjalanan dari gradien energi tinggi (membran luar) dengan gradien energi yang rendah yaitu mitokondria. Dalam proses ini, mereka melewati ATP sintase.
⇩
ATP synthase (juga disebut partikel F1) memanfaatkan energi potensial ini dari proton, dan proses yang disebut fosforilasi oksidatif terjadi. Ini membantu konversi ADP menjadi ATP, yang disebut kemiosmosis.
⇩
Oksigen memainkan peran utama dalam respirasi selular aerobik, karena merupakan akseptor elektron yang besar. Hal ini memainkan peran aktif dalam mencegah elektron dari membangun dalam sistem transpor elektron. Oksigen menarik elektron dari tahap terakhir dari sistem transpor elektron. Jadi, elektron bergabung dengan proton dan membentuk hidrogen. Hal ini semakin mengkombinasikan dengan oksigen yang menghasilkan air (H2O).

⇩
Setiap 2 elektron disumbangkan oleh NADH melewati F1 (ATP sintase) menciptakan 1 molekul ATP. Oleh karena itu, setiap NADH yang melewati 6 elektron dalam rantai transpor elektron, memberi kita 3 ATP.
⇩
Demikian pula, FADH2 menyumbangkan 4 elektron dalam rantai transpor elektron. Ini karena, FADH2 memasuki sistem transpor elektron lambat atau setelah NADH menyumbangkan elektron. Sehingga menghasilkan energi yang lebih sedikit. Dari 4 elektron yang menyumbangkan, 2 ATP diproduksi.
⇩
Jumlah maksimum ATP dihasilkan oleh rantai transpor elektron melalui kemiosmosis (yaitu proses dengan ATP sintase). Hal ini memberikan sel total 32 – 34 ATP.

Satu hal yang perlu disebutkan di sini adalah, ketika glikolisis terjadi dalam sitoplasma sel, Siklus Krebs dan transpor elektron terjadi di dalam mitokondria sel. Juga, oksigen merupakan komponen yang paling penting dari respirasi selular aerobik. Tanpa oksigen, elektron akan tetap stagnan dalam rantai transpor elektron, menempatkan produksi ATP di berhenti. Akhirnya, sel akan mati, dan organisme juga! Oleh karena itu, respirasi aerobik adalah proses penting untuk fungsi sel, dan kehidupan organisme.

Adaptasi tumbuhan terhadap transpirasi

DaunTumbuhan seperti pohon jati dan akasia mengurangi penguapan dengan cara menggungurkan daunnya di musim panas.Pada tumbuhan padi-padian, liliacea dan jahe-jahean, tumbuhan jenis ini mematikan daunnya pada musim kemarau. Pada musim hujan daun tersebut tumbuh lagi..Tumbuhan yang hidup di gurun pasir atau lingkungan yang kekurangan air (daerah panas) misalnya kaktus, mempunyai struktur adaptasi khusus untuk menyesuaikan diri dengan lingkungannya. Pada tumbuhan yang terdapat di daerah panas, jika memiliki daun maka daunnya berbulu, bentuknya kecil-kecil dan kadang-kadang daun berubah menjadi duri dan sisik.Lapisan lilin berfungsi untuk melindungi daun dari penguapan yang berlebihan dan gangguan seranggaStomata dapat membuka dan menutup karena.Stomata pada daun dapat membuka di siang hari dan menutup pada malam hari untuk menghindari penguapan yang berlebihan,karena itu stomata disebut dengan mulut daun.Akar.Sistem perakaran tumbuhan di daerah panas memiliki akar yang panjang-panjang sehingga dapat menyerap air lebih banyak.

Transpirasi merupakan proses hilangnya air dalam bentuk uap air dari tubuh tumbuhan yang sebagian besar terjadi melalui stomata, selain melalui kutikula dan lentisel (Dardjat dan Arbayah, 1996:61). Karena sifat kutikula yang impermeabel terhadap air, transpirasi yang berlangsung melalui kutikula relative sangat kecil (Prawiranata dkk, 1991:138). Transpirasi dapat merugikan tumbuhan bila lajunya terlalu cepat yang menyebabkan jaringan kehilangan air terlalu banyak selama musim panas dan kering (Lovelles, 1991:167). Transpirasi merupakan aktivitas fisiologis penting yang sangat dinamis, berperan sebagai mekanisme regulasi dan adaptasi terhadap kondisi internal dan eksternal tubuhnya, terutama terkait dengan kontrol cairan tubuh (turgiditas sel/ jaringan), penyerapan dan transportasi air, garam-garam mineral serta mengendalikan suhu jaringan. Proses transpirasi dipengaruhi oleh berbagai faktor, baik faktor internal maupun eksternal. Faktor-faktor internal antara lain adalah ukuran daun, tebal tipisnya daun, ada tidaknya lapisan lilin pada permukaan daun, banyak sedikitnya bulu pada permukaan daun, banyak sedikitnya stoma, bentuk dan lokasi stomata (Dwidjoseputro, 1994:92), termasuk pula umur jaringan, keadaan fisiologis jaringan dan laju metabolisme. Faktor-faktor eksternal antara lain meliputi radiasi cahaya, suhu, kelembaban udara, angin dan kandungan air tanah (Dardjat dan Arbayah, 1996:64), gradient potensial air tanah - jaringan – atmosfer, serta adanya zat-zat toksik di lingkungannya. Menurut Goldworthy dan Fisher (1992:61-63), pembukaan stomata dipengaruhi oleh karbondioksida, cahaya, kelembaban, suhu, angin, potensial air daun dan laju fotosintesis. Mekanisme kontrol laju kehilangan air atau transpirasi dapat dilakukan dengan cara mengontrol laju metabolisme, adaptasi struktural daun yang dapat mengurangi proses kehilangan air dan mengatur konduktivitas stomata. Stomata biasanya ditemukan pada bagian tumbuhan yang berhubungan dengan udara. Jumlah stomata beragam pada daun tumbuhan yang sama dan juga pada daerah daun yang sama (Estiti, 1995:68). Pada umunya stomata tumbuhan darat lebih banyak terdapat pada epidermis daun bagian bawah. Pada banyak jenis tumbuhan bahkan tidak ada stomata sama sekali pada epidermis daun bagian atas (Lovelles, 1991:119). Suatu stoma terdiri atas lubang (porus) yang dikelilingi oleh 2 sel penutup, umumnya berbentuk ginjal dan mengandung kloroplas. Stomata sebagian besar tumbuhan membuka pada waktu siang hari dan menutup pada malam hari. Stomata akan membuka apabila turgor sel penutup tinggi dan apabila turgor sel penutup rendah maka stomata akan menutup (Siti Sutarmi, 1984:106).

Pelepasan uap air melaluistomata disebut transpirasi. Bentuk pelepasan air transpirasi bersama-sama dengan air yang menempel pada permukaan daun dan batang, secara keseluruhandisebut evapotranspirasi. Evaporasi merupakan pelepasan uap air dari benda-benda tak hidup, seperti daribebatuan, tanah, permukaan luar batang, dsb. Transpirasi merupakan satu mekanisme untuk membuah kelebihan air atau air sisa metabolisme. Laju transpirasi dipengaruhi oleh faktor internal tumbuhan yang bersangkutan, maupun berbagai faktor klimatik lingkungannya. Secara internal, transpirasi dikontrol dengan pengaturan konduktivitas stomata, daya hisap daun, dan

tekanan akar, laju fotosintesis dan respirasi, serta jenis dan umur tanamannya. Sedang

faktor eksternal yang penting adalah suhu, kelembaban udara, kecepatan angin dan beda potensial air antara tanah – jaringan - atmosfer. Oleh bermacam-macam tenaga penggerak dan daya kohesi, maka dalam tubuh tumbuhan terbentuk aliran air atau

benang air yang tak terputus. Di sisi lain, transpirasi dapat dipandang sebagai salah satu mekanisme pelepasan kelebihan panas tubuh tumbuhan, serta mendorong aliran air tanah masuk ke jaringan10 untuk mendapatkan berbagai nutrisi yang dibutuhkan.         Transpirasi juga merupakan mekanisme kontrol keseimbangan daan stabilitas cairan tubuh. Stabilitas cairan tubuh terjaga apabila volum penyerapan air sebanding dengan volum kebutuhan air untuk mempertahankan turgiditas jaringan (tekanan hidrostatik) dan air untuk mendukung metabolisme serta stabilisasi suhu jaringannya. Bila transpirasi berlebihan yang tidak seimbang dengan aliran air yang masuk, maka jaringan akankehilangan turgiditasnya. Tumbuhanmenjadi layu atau bahkan mengering dan mati.

2.2. Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Transpirasi

Faktor-faktor yang mempengaruhi laju transpirasi adalah : faktor-faktor internal yang mempengaruhi mekanisme buka-tutup stomata, kelembaban udara sekitar tanaman, suhu udara dan suhu daun tanaman. Angin dapat juga mempengaruhi laju transpirasi. Angin dapat memacu laju transpirasi jika udara yang bergerak melewati permukaan daun tersebut lebih kering dari udara disekitar tumbuhan tersebut.
Faktor-faktor lingkungan yang mempengaruhi laju transpirasi

1.    Cahaya

Laju transpirasi tanaman lebih cepat terjadi di tempat yang terang yang terkena cahaya matahari. Hal ini terutama karena cahaya merangsang pembukaan stomata pada siang hari,sehingga transpirasi bisa berjalan dengan lancar. Cahaya juga mempercepat transpirasi oleh pemanasan daun.

2.  Suhu

          Suhu tumbuhan pada umumnya tidak berbeda banyak dengan lingkungannya. Kenaikan suhu udara akan mempengaruhi kelembaban relatifnya. Meningkatnya suhu pada siang hari, biasanya menyebabkan kelembaban relatif udara menjadi makin rendah, sehingga akan menyebabkan perbedaan tekanan uap air dalam rongga daun dengan di udara menjadi semakin besar dan laju transpirasi meningkat. Tanaman terjadi lebih cepat pada suhu yang lebih tinggi karena air menguap lebih cepat karena suhu meningkat. Pada 30 ° C, daun mungkin terjadi tiga kali lebih cepat seperti halnya pada 20 °

3.   Kelembaban
          kelembaban udara sangat berpengaruh terhadap laju transpirasi. Kelembaban menunjukkan banyak sedikitnya uap air di udara, yang biasanya dinyatakan dengan kelembaban relatif. Makin besar tekanan uap air di udara, maka akan semakin lambat laju transpirasi. Sebaliknya apabila sedikit tekanan uap air di udara maka maka laju transpirasinya akan semakin cepat. Tingkat difusi meningkat setiap substansi sebagai perbedaan dalam konsentrasi zat di dua daerah increases. Ketika udara sekitarnya kering, difusi air dari daun berlangsung lebih cepat.

4.    Angin
            Angin adalah suatu perpindahan masa udara dari suatu tempat ke tempat lain. Dalam perpindahan masa udara ini, angin akan membawa masa uap air yang berada di sekitar tumbuhan, sehingga dapat menurunkan tekanan uap air disekitar daun dan dapat mengakibatkan meningkatnya laju transpirasi. Apabila angin bertiup terlalu kencang, dapat mengakibatkan keluaran uap air melebihi kemampuan daun untuk menggantuinya dengan air yang berasal dari tanah, sehingga lama kelamaan daun akan mengalami kekurangan air. Ketika tidak ada angin, udara sekitar daun menjadi semakin lembab sehingga mengurangi laju transpirasi. Ketika angin hadir, udaralembab dibawa pergi dan digantikan oleh udara kering.

5.Keadaan Air Tanah

laju transpirasi sangat bergantung pada ketersediaan air di dalam tanah, karena setiap air yang hilang dalam proses transpirasi harus dapat segera diganti kembali, yang pada dasarnya berasal dari dalam tanah. Berkurangnya air di dalam tanah akan menyebabkan berkurangnya pengaliran air ke daun dan hal ini akan menghambat laju transpirasi. Tanaman tidak bisa terus terjadi cepat jika kehilangan air yang tidak dibuat oleh pengganti dari tanah. Bila penyerapan air oleh akar gagal mengikuti laju transpirasi, kehilangan turgor terjadi, dan tutup stomata. Ini segera mengurangi laju transpirasi (serta fotosintesis). Jika hilangnya turgor meluas ke seluruh daun dan batang, layu tanaman.

2.3. Mekanisme Kerja Stomata (Membuka dan Menutupnya Stomata)
        Masing-masing stomata diapit oleh sepasang sel penjaga, yang berbentuk seperti ginjal pada tumbuhan dikotil dan berbentuk seperti halter pada tumbuhan monokotil. Stomata akan membuka jika tekanan turgor kedua sel penjaga meningkat dan akan menutup apabila tekanan turgornya rendah. Peningkatan tekanan turgor sel penjaga disebabkan oleh masuknya air ke dalam sel penjaga tersebut. Pada saat turgor sel penutup tinggi, maka dinding sel penutup yang berhadapan pada celah stomata akan tertarik kebelakang, sehingga celah menjadi terbuka. Naiknya turgor ini disebabkan adanya air yang mengalir dari sel tetangga masuk ke sel penutup, sehingga sel tetangga mengalami kekurangan air dan selnya sedikit mengkerut dan akan menarik sel penutup kebelakang. Sebaliknya pada waktu tekanan turgor turun, yang disebabkan oleh kembalinya air dari sel penutup ke sel tetangganya, sel tetangga akan mengembang dan mendorong sel penutup ke depan sehingga akhirnya stoma tertutup.

         Membuka dan menutupnya stomata pada daun terjadi akibat adanya peristiwa turgor pada guard cell. Bergeraknya air dari epidermal cell ke dalam guard cell, mengakibatkan turgor meningkat didalam guard cell dan menimbulkan elastic straccking pada dinding guard cell. Dengan berkembangnya kedua guard cell ini, hal tersebut mengakibatkan menutupnya stomata. Namun apabila tekanan turgor itu rendah, maka stomata tersebut akan membuka lagi. Hal ini berarti membuka dan menutupnya stomata ditentukan oleh turgor yang terjadi pada guard cell.Arah pergerakan air ditentukan oleh perbedaan potensial air atau tekanan osmotik antara sel penutup dengan sel-sel di sekitarnya. Bila tekanan osmotik sel penutup lebih negatif (PO meningkat; cairan sel lebih pekat; potensial airnya lebih rendah) daripada sekelilingnya, maka air dari sel-sel sekitarnya akan bergerak masukmenuju sel penutup. Sebaliknya, jika PO sel penutup lebih rendah atau potensialairnya lebih tinggi, maka air akan berosmosis dari sel penutup menuju sel tetangga. Persoalannya adalah bagaimana mekanisme tumbuhan mengontrol PO yangdinamis sesuai fluktuasi perubahan lingkungannya Beberapa teori berusaha menjelaskan mekanisme buka – tutupnya stomata, di antaranya adalah teori “gerakan atau pompa ion K”. Masuknya ion K terjadi secara difusi melalui pertukaranion dengan Cl- dan H+. Telah diketahui bahwa K+ terlibat dalam metabolisme karbohidrat, karena perananya mendukung aktivitas enzim fosforilase. Enzim ini berperan dalam konversi amilum menjadi glukosa. Bila ion K meningkat pada sel penutup, aktivitas pengubahan amilum menjadi glukosa juga meningkat. Dengan bertambahnya konsentrasi glukosa sel penutup maka akan meningkatkan potensial osmotik selnya. Dengan demikian akan menggerakkan air sel-sel sekitarnya berosmosis menuju sel penutup. Akibatnya, tekanan turgor sel penutup meningkat dan stoma membuka.

1.    Karbon dioksida (CO2)

Tekanan parsial CO2 yang rendah dalam daun akan menyebabkan pH sel menjadi tinggi. Pada pH yang tinggi (6-7) akan merangsang penguraian pati menjadi gula,  sehingga stomata terbuka.

2.      Cahaya

Dengan adanya cahaya maka fotosintesis akan berjalan, sehingga CO2 dalam daun akan berkurang dan stomata terbuka

3.      Water Stress

Apabila tumbuhan menderita kekurangan air, maka potensial air pada daun akan turun, termasuksel penutupnya sehingga stomata akan tertutup.
4.    Suhu

Naiknya suhu akan meningkatkan laju respirasi sehingga kadar CO2 dalam daun meningkat, pH akan turun dan stomata tertutup.

5.Angin

Angin berpengaruh terhadap membuka dan menutupnya stomata secara tidak langsung. Dalam keadaan angin bertiup kencang, pengeluaran air melalui transpirasi seringkali melebihi kemampuan tumbuhan untuk menggantinya, akibatnya daun dapat mengalami kekurangan air sehingga turgornya turun dan stomata akan tertutup.

2.5. Mekanisme Transpirasi Melalui Daun

Mekanisme transpirasi akan mudah dipahami kalau kita mengenal juga anatomi daun tumbuhan. Transpirasi dimulai dengan penguapan air oleh sel sel mesofil ke rongga antar sel yang ada dalam daun. Dalam hal ini rongga antar sel jaringan bunga karang merupakan rongga yang besar, sehingga dapat menampung uap air dalam jumlah banyak. Penguapan air ke rongga antar sel akan terus berlangsung selama rongga antar sel belum jenuh dengan uap air.
Sel-sel yang menguapkan airnya kerongga antar sel, tentu akan mengalami kekurangan air sehingga potensial airnya menurun. Kekurangan ini akan diisi oleh air yang berasal dari xilem tulang daun, yang selanjutnya tulang daun akan menerima air dari batang dan batang menerima dari akar dan seterusnya. Uap air yang terkumpul dalam ronga antara sel akan tetap berada dalam rongga antar sel tersebut, selama stomata pada epidermis daun tidak membuka. Aapabila stomata membuka, maka akan ada penghubung antara rongga antar sel dengan atmosfer kalau tekanan uap air di atmosfer lebih rendah dari rongga antar sel maka uap air dari rongga antar sel akan keluar ke atmosfer dan prosesnya disebut transpirasi. Jadi syarat utama untuk berlangsungnya transpirasi adalah adanya penguapan air didalam daun dan terbukanya

2.6. Stomata

Stomata stomata.merupakan alat istimewa pada tumbuhan, yang merupakan modifikasi beberapa sel epidermis daun, baik epidermis permukaan atas maupun bawah daun.Struktur stomata sangat bervariasi pada antar tumbuhan, terutama bila dibandingkan untuk antar tumbuhan yang lingkungan hidupnya cukup kontras. Melalui stoma tumbuhan menunjukkan kemampuan adaptifnya terhadap perubahan dan stress darilingkungannya. Tumbuhan darat banyak mengeluarkan air melalui stomata, terutama pada siang hari yang terik. Melalui alat yang sama, tumbuhan juga melepaskan gasgas seperti CO2 dan O2, terutama pada siang hari, kecuali pada tumbuhan gurun.Sebaliknya, melalui stomata tumbuhan juga menyerap CO2 dan O2. Stomata selain merupakan alat pelepasan dan penyerapan, juga merupakan alat kontrol atau pengatur pertukaran gas agar terjadi keajegan dinamik cairan dan gas-gas

dalam jaringan untuk mempertahankan aktivitas fisiologinya. Mekanisme pengaturannya dilakukan melalui adaptasi fisiologis stomata yang mengendalikan

membuka-menutupnya stomata. Melalui cara ini konduktivitas stomata bersifat

dinamik – adaptif.Secara fisiologis, tumbuhan mampu mengatur tingkat konduktivitas stomata, dengan cara mengatur tingkat buka – tutupnya stomata. Secara struktural, adaptasi stoma ditunjukkan dari segi bentuk, ukuran, dan sebaran atau rasio antara permukaan atas dan bawah daun. Pada tumbuhan air, umumnya daunnya tipis dan lebar, dengan stomata lebih banyak dibentuk pada epidermis atas daun. Sebaliknya, pada tumbuhan darat umumnya, jumlah stomata lebih banyak pada epidermis bawah daun. Pada tumbuhan daerah kering (xerofit), selain stomata kecil-kecil dan lebih banyak dibentuk di permukaan bawah daun, banyak yang diikuti dengan penebalan kutikula untuk membantu menahan laju kehilangan air melalui transpirasi (stomatal dan kutikuler). Pada tumbuhan gurun yang mengalami stress oleh air dan suhu yang panas, struktur stomatanya bahkan melekuk ke dalam hingga menjadi tersembunyi (kriptomer atau sunken). Pada beberapa tumbuhan darat (bukan gurun) yang juga memiliki stomata tipe Sunken, antara lain adalah Nereum oleander dan Pinus merkusii. Secara umum, stoma tersusun atas dua sel penutup dan beberapa sel tetangga yang mengelilinginya. Pada sebelah dalam sel penutup terdapat rongga atau ruang stomata. Ruang ini berhubung-hubungan dengan ruang-ruang antar sel mesifil daun. Pada saat penyerapan gas, gas-gas dari atmosfer masuk ke ruang stomata melalui

stomata secara difusi sederhana. Gas-gas didorong oleh adanya gradien tekanan gas secara partial, atau ada beda potensial kimia gas antara atmosfer dan ruang stoma. Pada siang hari dimana stomata umumnya membuka (kecuali tumbuhan gurun), melalui stomata masuk gas-gas CO2, karena tekanan partial CO3 atmosfer lebih besar

dibanding tekanan partial pada ruang antar sel dan stoma. Seiring dengan itu, O2 dari

fotosintesis mengalir keluar karena tekanan partiel O2 di ruang antar sel lebih besar daripada atmosfer, selain gas H2O yang merupakan sisa metabolisme. Karenanya kontrol laju hilangnya air selain mengatur tingkat konduktivitas stoma, juga mengendalikan laju respiranya.