Transport Fotosintat Pada Tumbuhan

A. Transportasi Fotosintat di Floem

Tumbuhan membutuhkan energi untuk tumbuh. Pada biji, makanan bagi tumbuhan disimpan dalam bentuk polimer (pati) yang akan dipecah melalui reaksi metabolik membentuk sukrosa. Ketika daun mulai tumbuh, tumbuhan dapat memproduksi makanannya sendiri melalui proses fotosintesis. Produk fotosintesis disebut fotosintat, yang umumya berupa gula sederhana seperti sukrosa.

Source dan Sink

Source adalah struktur yang memproduksi fotosintat pada tumbuhan. Fotosintat yang diproduksi pada source, misalnya pada daun, harus ditranslokasi ke bagian tumbuhan yang sedang bertumbuh. Tempat tujuan transport fotosintat, seperti akar, daun, dan biji yang sedang berkembang, disebut sink.

Produk dari source biasanya ditranslokasi menuju sink yang terdekat melalui floem. Misalnya, fotosintat yang diproduksi pada daun bagian ats akan diangkut menuju ujung pucuk yang sedang bertumbuh, sedangkan fotosintat yang diproduksi pada daun bagian bawah akan ditranslokasi menuju akar. Sementara itu, daun yang berada di tengah-tengah akan mengirim fotosintat ke kedua arah tersebut.

Pola arah translokasi melalui floem berubah seiring dengan perubahan tahap perkembangan tanaman. Fotosintat utamanya dikirim ke akar pada masa perkembangan awal tanaman, ke pucuk dan daun pada masa pertumbuhan vegetatif, dan ke biji dan buah pada masa perkembangan generatif. Fotosintat juga dikirim ke umbi sebagai simpanan.

Translokasi

Fotosintat diproduksi pada sel-sel mesofil daun. Dari sel-sel mesofil, fotosintat ditranslokasi melalui floem menuju jaringan dimana fotosintat akan digunakan atau disimpan. Sel-sel mesofil terhubung satu sama lain melalui celah sitoplasmik yang disebut plasmodesmata. Fotosintat berpindah melalui plasmodesmata hingga mencapai sel floem (sieve-tube element) pada jaringan vaskuler. Dari sel mesofil menuju floem, sukrosa ditransport secara aktif melawan gradien konsentrasi menuju sel floem.

Ketika mencapai sel floem, fotosintat akan ditransport menuju sink terdekat. Cairan floem merupakan larutan yang mengandung 30% gula, mineral, asam amino, dan regulator pertumbuhan tanaman. Tingginya konsetrasi gula menurunkan potensial osmotik pada floem, sehingga menurunkan potensial air total, dan menyebabkan air berpindah dari sel xylem ke floem melalui proses osmosis. Perpindahan air menuju floem menyebabkan peningkatan tekanan di dalam floem, sehingga fotosintat bergerak menuju sink.

Konsentrasi sukrosa di dalam sel-sel sink lebih rendah dibanding konsentrasi di dalam sel-sel floem. Hal ini dikarenakan sukrosa di dalam sel-sel sink telah dimetabolisme untuk memproduksi energi (ATP) atau diubah menjadi pati (untuk penyimpanan) atau jenis polimer lainnya (untuk integritas struktural).

Pembongkaran pada ujung floem menuju sink terjadi baik melalui difusi maupun transport aktif sukrosa. Sukrosa ditransport secara aktif dari floem menuju sink. Air berdifusi dari floem menuju xylem karena tarikan transpirasi dari daun.

***

Point Kunci:

1. Produk fotosintesis disebut fotosintat; biasanya dalam bentuk gula sederhana, seperti sukrosa. 

2. Fotosintat diproduksi oleh sumber (source) dan ditranslokasi ke sink.

3. Fotosintat diarahkan terutama ke akar selama perkembangan awal, ke pucuk dan daun selama pertumbuhan vegetatif, dan ke biji dan buah selama perkembangan reproduksi.

4. Fotosintat diproduksi di sel mesofil daun dan ditranslokasi melalui floem; mereka kemudian diangkut ke sive-tube element dan dipindahkan ke sink terdekat.

5. Tingginya persentase gula dalam getah floem menyebabkan air berpindah dari xilem ke floem, sehingga meningkatkan tekanan air di dalam floem sehingga menyebabkan getah berpindah dari sumber ke sink.

6. Konsentrasi sukrosa di sel sink lebih rendah daripada di floem, sehingga pembongkaran di ujung sink dari tabung floem terjadi baik dengan difusi atau transpor aktif molekul sukrosa dari area dengan konsentrasi tinggi ke area konsentrasi rendah.

Bahan Bacaan:

1. Fotosintesis

2. Peran air bagi tumbuhan 

3. Transportation of Photosyntate in the Phloem