B. ULTILIZATION OF RESOURCES

Pemanfaatan Sumber Daya

1. Enzim

Semua Perilaku metabolik pada akhirnya melibatkan enzim, yang biasanya beroperasi secara optimal dalam lingkungan ionik yang didefinisikan dengan baik (well-defined). Ion mungkin terlibat dalam fungsi enzim sebagai komponen struktural molekul enzim (Fe di sitokrom). Khelat oleh ko-faktor esensial (Mo di reduktase nitrat), atau hanya sebagai aktivator (K di kinase piruvat). Ketidakseimbangan ion, oleh karena itu, secara khusus mampu mengganggu aksi enzim, tetapi hasilnya dapat diidentifikasi pada tiga tingkatan: reaksi enzimatik sendiri proses metabolisme, atau ukuran pertumbuhan.

Efek langsung dari ion pada enzim tergantung pada kedua ion dan spesies tanaman. Beberapa, misalnya Cl¯, cenderung memiliki efek penghambatan agak umum pada konsentrasi tinggi (Porath dan Poljakoff. Mayber, 1964), mungkin hasil dari perubahan terkonformasi. Dalam ion sebaliknya seperti Cu2+, Zn2+ dan Ni2+ mungkin memiliki reaksi spesifik dengan enzim tertentu pada konsentrasi agak rendah, sering dengan com- plexing dengan kelompok kimia seperti sulphydryl. Sehingga ion kadmium menyebabkan hampir total penghambatan nitrat reduktase yang diekstrak dari daun Silene vulgaris di 0.01 mm tapi tidak berpengaruh pada iso-sitrat dehydrogenase pada konsentrasi setinggi 1.0 mm (Gambar 6.3;. Mathys, 1975).

Gambar 6.2 Pengaruh asam hidroksibenzoat pada serapan pottasium (kalium) oleh potongan akar barici. Panah diatas menunjukkan aplikasi dan penghapusan asam (Glass, 1974). Kontrol (tanpa inhibitor) 0-0; dan 2.5 x 10-4 m asam p-idrosibenzoat. Panah menunjukkan waktu ketika asam p-hidrosibenzoat yang ditambahkan ke sampel akar. Pada waktu yang ditunjukkan oleh panah kedua akar yang dibilas sebentar dan kembali ke solusi inhibitor bebas (inhibitor-free). Setiap point (dengan standar error) adalah sepuluh (sebelum penambahan inhibitor) atau lima (setelah penambahan inhibitor) setiap ulangan.

2. Sel Divisi dan Pemanjangan

Salah satu gejala karakteristik dari keracunan logam adalah pengerdilan akar, seringkali disertai dengan kematangan dan kematian jaringan meristem. Hal ini terutama terlihat jika akar dari sebuah tanaman sensitif terhadap alluminum terekspos ke konsentrasi Al yang lebih rendah. Menggunakan sebuah skandium isotop radioaktif (46Sc) sebagai analog, Oleh Clarkson dan Sanderson (1969) menunjukkan bahwa dinding sel primer di ujung akar yang resisten lemah terhadap gerakan perpindahan Al 3+, rupanya hal ini karena kapasitas tukar yang rendah, sehingga ion Al cepat menembus ke sel meristematik dan menghambat sintesis DNA. Akar tanaman sainfoin (Onobrychis viciifolia) terkena 20 p.p.m. Al 3+ mampu untuk menggabungkan hanya sepertiga sebanyak 32 P ke dalam nukleotida seperti akar kontrol (Rorison, 1965).

Pada segmen akar tua efek utama dari Al 3+ dan banyak kation di-valent dan tri-valent lainnya muncul ke sel ekstensi, langkah-langkah awal yang melibatkan penciptaan tertib dan kerusakan hubungan silang dalam fraksi pectic dari dinding sel. Salah satu fungsi utama dari ion Ca 2+ adalah mengatur proses ini. Banyak kation yang polivalen dapat mengganggu ini, termasuk Al (oleh Rorison, 1958) dan Pb (oleh Lane et al., 1978). Dalam kasus terakhir, memimpin ditemukan terikat secara khusus untuk fraksi asam pectinic. Hal ini tidak karena itu, bahwa tingkat Ca 2+ sangat penting dalam eksperimen pada toksisitas ion logam (ion toxicity).

Gambar. 6.3. Pengaruh kandungan kadmium pada empat enzim dari daun Suent evlgaris. NR, Nitrat Reduktase; ICDH, Isositrat Dehidrogenase, MDH, Malat Dehidrogenase G-6-PDH, dehidrogenase glukosa-6-fosfat (Mathys, 1975).

Terimakasih