fiksasi nitrogen simbiotik

Views:
 
Category: Entertainment
     
 

Presentation Description

No description available.

Comments

Presentation Transcript

Slide 1: 

gabriela FIKSASI NITROGEN SIMBIOTIK

FIKSASI NITROGEN DALAM TANAH : 

FIKSASI NITROGEN DALAM TANAH

Slide 3: 

Simbiosis antara tanaman dan bakteri saling menguntungkan untuk kedua pihak. Bakteri mendapatkan zat hara yang kaya energi dari tanaman inang sedangkan tanaman inang mendapatkan senyawa nitrogen dari bakteri untuk melangsungkan kehidupannya. Bakteri penambat nitrogen yang terdapat didalam akar kacang-kacangan adalah jenis bakteri Rhizobium. Bakteri ini masuk melalui rambut-rambut akar dan menetap dalam akar tersebut dan membentuk bintil pada akar yang bersifat khas pada kacang – kacangan. Untuk menambat nitrogen, bakteri ini menggunakan enzim nitrogenase, dimana enzim ini akan menambat gas nitrogen di udara dan merubahnya menjadi gas amoniak dan kemudian asetylen menjadi ethylen. Gen yang mengatur proses penambatan ini adalah gen nif (Singkatan nitrogen – fixation).

Slide 4: 

Rhizo = akar Rhizobium Bios = hidup Rhizobium adalah bakteri yang bersifat aerob, bentuk batang, koloninya berwarna putih berbentuk sirkular, merupakan penambat nitrogen yang hidup di dalam tanah dan berasosiasi simbiotik dengan sel akar legume, bersifat host specific satu species Rhizobium cenderung membentuk nodul akar pada satu species tanaman legume saja. Bakteri Rhizobium adalah khemoorgarotrof, aerob, tidak berspora, gram negatif dan berbentuk batang. Bakteri Rhizobium mudah tumbuh dalam medium pembiakan organik khususnya yang mengandung ragi atau kentang. Pada suhu kamar dan pH 7.0-7.2.

Slide 6: 

Morfologi Rhizobium dikenal sebagai bakteroid. Rhizobium menginfeksi akar leguminoceae melalui ujung-ujung bulu akar yang tidak berselulose, karena bakteri Rhizobium tidak dapat menghidrolisis selulose. Sel muda bergerak dengan flagella. Rhizobia muda, pada media kultur berbentuk batang dan menjadi bakteroid dibawah kondisi tertentu, serupa dengan bentuk rhizobia pada nodula.

Slide 7: 

Penampang akar Epidermis Rizoplane Mucigel (1-2 mm) Mikoriza (5-10 cm) Endorizosfer Rambut akar (0.1-1 mm) Korteks Endodermis Silinder Vaskular Tudung akar Rhizosfer tanah (1-2 mm) Sel-sel yang gugur Mucigel tudung akar Rhizosfer Permukaan akar tanaman disebut rhizoplane. Sedangkan rhizosfer adalah selapis tanah yang menyelimuti permukaan akar tanaman yang masih dipengaruhi oleh aktivitas akar.

MEKANISME FIKSASI NITROGEN PADA LEGUM : 

MEKANISME FIKSASI NITROGEN PADA LEGUM Rhizobia tertarik ke permukaan akar tanaman kemudian memperbanyak diri, lalu menyerang sel-sel dengan cara yang spesifik melibatkan interaksi antar makromolekul, terdiri atas karbohidrat glikoprotein yang disebut lektin yang berada dalam akar tanaman legum. Simbion yang cocok satu dengan yang lainnya memproduksi suatu senyawa ekstraseluler, yaitu polisakarida bersifat asam. Senyawa ini bereaksi dengan lektin. A. Pembentukan Nodul Akar

Slide 9: 

Respon akar terhadap keberadaan Rhizobia menyebabkan akar melengkung. Infeksi Rhizobia terhadap akar akan berlanjut sampai ke korteks, kemudian membelah diri membentuk sel-sel akar. Infeksi benang masuk dan berpenetrasi ke dalam akar dari sel ke sel. Sel ini terbagi membentuk jaringan nodula dimana bakteria ini terbagi dan menggandakan diri. Batas pemisah berkembang, lokasi pusat dimana bakteria berada, jaringannya dinamakan zona bakteria yang ditandai dengan nodula dari bakteria yang menyerangnya- jaringan bebas dinamakan korteks nodula. Jaringan nodula tumbuh dalam berbagai ukuran, mendorong dirinya melalui akar dan kemudian muncul sebagai tambahan dalam sistem perakaran. Ukuran dan bentuknya bergantung pada spesies dan tanaman legumnya. Bentuk batang dari bakteri berubah menjadi bentuk ”pleomorfik”, yaitu seperti tongkat.

Slide 10: 

Bakteri juga membentuk suatu kompleks enzim yang dibutuhkan untuk menambat nitrogen. Bentuk Rhizobia dalam satu sel akar yang mengandung nodul aktif disebut bakteriod. Bakteriod membutuhkan oksigen yang diperlukan untuk membentuk energi tingkat tinggi, yaitu ATP yang akan digunakan untuk menambat nitrogen bebas di udara melalui pembentukan enzim nitrogenase. Enzim ini labil terhadap O2, sehingga oksigen dikontrol oleh fe-heme-protein berwarna jingga yang disebut leghemoglobin.

Slide 13: 

Ada dua tipe nodula, yaitu efektif dan inefektif. Nodula efektif dibentuk oleh strains efektif dari Rhizobium. Nodula ini berkembang dengan baik, berwarna merah muda akibat adanya pigmen leghaemoglobin. Jaringan bakteroid berkembang baik dan terorganisasi dengan baik dengan banyak bakteroid. Berbeda dengan strain efektif dari Rhizobium bentuk nodula inefektif umumnya kecil dan berisi sedikit jaringan bakteroid yang berkembang, menunjukkan akumulasi tepung dalam sel tanaman inang yang tidak berisi Rhizobium. Bakteroid dalam nodula inefektif berisi glikogen.

B. Pembentukan Nodul Batang : 

Pembentukan nodul batang terjadi pada genus aeschynomene (beberapa spesies) dan Sesbania (hanya Sesbania rostrata), merupakan dua genus legum yang dapat tumbuh pada kondisi tergenang. Nodul akar terbentuk secara interval beraturan sepanjang batang, tapi umumnya pada primordia dorman yang tersembunyi dalam batang. Primordia dorman ini memiliki struktur akar yang khusus dan pada kondisi tergenang jika nodul tidak terbentuk, akar tambahan akan terbentuk pada primordia tersebut. Sesbania rostrata adalah spesies yang paling banyak di jumpai pada nodul batang. B. Pembentukan Nodul Batang

Slide 16: 

Infeksi nodul batang terjadi dalam 3 tahap : Rhizobia mengkoloni ruang interseluler pada primordia akar. Pada saat yang sama, aktifitas meristematik terjadi pada beberapa sel primordia. Batang infeksi kemudian terbentuk dalam primordia akar dan mempenetrasi sel inang sehingga dapat melepaskan interseluler rhizoobia. Bakteri terkutung dalam membran sel inang seperti pada nodul akar setelah dilepaskan.

Slide 20: 

Simbiosis antara tanaman dan bakteri saling menguntungkan untuk kedua pihak. Bakteri mendapatkan zat hara yang kaya energi dari tanaman inang sedangkan tanaman inang mendapatkan senyawa nitrogen dari bakteri untuk melangsungkan kehidupannya Fiksasi nitrogen sangat penting untuk lingkungan dan pertanian berkelanjutan (Sustainabele agriculture). Sebagian besar tanaman mengasimilasi nitrogen hanya dari tanah melalui penambahan pupuk. Sumber alternatif lain adalah Rhizobia yang mampu meyebabkan pembentukan nodula pada akar dari tanaman legum sebagai tanaman inang. Organ tanaman khusus diserang oleh bakteria yang memfiksasi nitrogen dalam keadaan bakteroid endosimbiotik dalam sel tanaman. Proses ini melibatkan pengenalan spesifik dan diferensiasi berkembang baik bakteri dan sel tanaman inang. Rhizobia berhadapan dengan bermacam-macam kondisi lingkungan seperti bakteria yang hidup bebas dalam tanah, selama proses infeksi dan seperti diferensiasi bakteroid dalam sel tanaman. PERAN PENTING FIKSASI NITROGEN SIMBIOTIK DALAM TANAH