enzim dan koenzim

ENZIM DAN KOENZIM

1.      Pengertian Enzim

Enzim adalah biomolekul berupa protein yang berfungsi sebagai katalis (senyawa yang        mempercepat proses reaksi tanpa habis bereaksi) dalam suatu reaksi kimia organik.Molekul awal yang disebut substrat akan dipercepat perubahannya menjadi molekul lain yang disebut produk. Jenis produk yang akan dihasilkan bergantung pada suatu kondisi/zat, yang disebut promoter. Semua proses biologis sel memerlukan enzim agar dapat berlangsung dengan cukup cepat dalam suatu arah lintasan metabolisme yang ditentukan oleh hormon sebagai promoter.

2.      Sifat Umum Enzim

Enzim bekerja dengan cara bereaksi dengan molekul substrat untuk menghasilkan senyawa intermediat melalui suatu reaksi kimia organik yang membutuhkan energi aktivasi lebih rendah, sehingga percepatan reaksi kimia terjadi karena reaksi kimia dengan energi aktivasi lebih tinggi membutuhkan waktu lebih lama. Enzim umumnya merupakan protein globular dan ukurannya berkisar dari hanya 62 asam amino pada monomer 4-oksalokrotonat tautomeras, sampai dengan lebih dari 2.500 residu pada asam lemak sintase.Terdapat pula sejumlah kecil katalis RNA, dengan yang paling umum merupakan ribosom; Jenis enzim ini dirujuk sebagai RNA-enzim ataupun ribozim. Aktivitas enzim ditentukan oleh struktur tiga dimensinya (struktur kuaterner).Walaupun struktur enzim menentukan fungsinya, prediksi aktivitas enzim baru yang hanya dilihat dari strukturnya adalah hal yang sangat sulit. Secara spesifik enzim memiliki beberapa sifat yaitu sebagai berikut.

Ø   SIFAT UMUM ENZIM

   Sifat Enzim
a. Merupakan protein
b. Merupakan biokatalisator.
c. Mempercepat reaksi kimia dengan jalan menurunkan energy aktivasi yaitu energy          awal yang diperlukan untuk memulai reaksi kimia.
d. Enzim bekerja spesifik artinya untuk mengubah atau mereaksikan suatu zat tertentu memerlukan zat tertentu pula.
e. Bekerja sangat cepat
f. Tidak ikut bereaksi (tidak mengalami perubahan).
g. Tidak mengubah keseimbangan reaksi
h. Memliki sifat aktif atau sisi katalitik yaitu bagian enzim tempat substrat berkombinasi.
i. Substrat asing yang berfungsi menghambat reaksi disebut inhibitor dan yang berfungsi mempercepat reaksi disebut activator.

   Enzim memiliki beberapa sifat, yaitu:
1. Enzim adalah protein, karenanya enzim bersifat thermolabil,  membutuhkan pH dan suhu yang tepat.
2. Enzim bekerja secara spesifik, dimana satu enzim hanya bekerja pada satu substrat.
3. Enzim berfungsi sebagai katalis, yaitu mempercepat terjadinya reaksi kimia tanpa mengubah kesetimbangan reaksi.
4. Enzim hanya diperlukan dalam jumlah sedikit.
5. Enzim dapat bekerja secara bolak-balik.
6. Kerja enzim dipengaruhi oleh lingkungan, seperti oleh suhu, pH, konsentrasi, dan lain-lain.

3.      Manfaat Enzim

Kebanyakan enzim berukuran lebih besar daripada substratnya, tetapi hanya sebagian kecil asam amino enzim (sekitar 3–4 asam amino) yang secara langsung terlibat dalam katalisis. Daerah yang mengandung residu katalitik yang akan mengikat substrat dan kemudian menjalani reaksi ini dikenal sebagai tapak aktif. Enzim juga dapat mengandung tapak yang mengikat kofaktor yang diperlukan untuk katalisis. Beberapa enzim juga memiliki tapak ikat untuk molekul kecil, yang sering kali merupakan produk langsung ataupun tak langsung dari reaksi yang dikatalisasi. Pengikatan ini dapat meningkatkan ataupun menurunkan aktivitas enzim. Dengan demikian ia berfungsi sebagai regulasi umpan balik.

Sama seperti protein-protein lainnya, enzim merupakan rantai asam amino yang melipat. Tiap-tiap urutan asam amino menghasilkan struktur pelipatan dan sifat-sifat kimiawi yang khas. Rantai protein tunggal kadang-kadang dapat berkumpul bersama dan membentuk kompleks protein. Kebanyakan enzim dapat mengalami denaturasi (yakni terbuka dari lipatannya dan menjadi tidak aktif) oleh pemanasan ataupun denaturan kimiawi. Tergantung pada jenis-jenis enzim, denaturasi dapat bersifat reversibel maupun ireversibel

4.      Kegunaan Enzim

Kerja enzim dipengaruhi oleh beberapa faktor, terutama adalah substrat, suhu, keasaman, kofaktor dan inhibitor. Tiap enzim memerlukan suhu dan pH (tingkat keasaman) optimum yang berbeda-beda karena enzim adalah protein, yang dapat mengalami perubahan bentuk jika suhu dan keasaman berubah. Di luar suhu atau pH yang sesuai, enzim tidak dapat bekerja secara optimal atau strukturnya akan mengalami kerusakan. Hal ini akan menyebabkan enzim kehilangan fungsinya sama sekali. Kerja enzim juga dipengaruhi oleh molekul lain. Inhibitor adalah molekul yang menurunkan aktivitas enzim, sedangkan aktivator adalah yang meningkatkan aktivitas enzim. Banyak obat dan racun adalah inihibitor enzim.

5.      MODEL SISI AKTIF ENZIM

Dibagi menjadi 2 Model sisi supaktif Enzim :

·        Model “ Kunci dan Gembok”

Enzim sangatlah spesifik. Pada tahun 1894, Emil Fischer mengajukan bahwa hal ini dikarenakan baik enzim dan substrat memiliki bentuk geometri yang saling memenuhi. Hal ini sering dirujuk sebagai model "Kunci dan Gembok". Manakala model ini menjelaskan kespesifikan enzim, ia gagal dalam menjelaskan stabilisasi keadaan transisi yang dicapai oleh enzim. Model ini telah dibuktikan tidak akurat, dan model ketepatan induksilah yang sekarang paling banyak diterima.

·        Model Ketepatan Induksi

Diagram yang menggambarkan hipotesis ketepatan induksi. tapak aktif.  Tapak aktif akan terus berubah bentuknya sampai substrat terikat secara sepenuhnya, yang mana bentuk akhir dan muatan enzim ditentukan

Pada tahun 1958, Daniel Koshland mengajukan modifikasi model kunci dan gembok: oleh karena enzim memiliki struktur yang fleksibel, tapak aktif secara terus menerus berubah bentuknya sesuai dengan interaksi antara enzim dan substrat. Akibatnya, substrat tidak berikatan dengan tapak aktif yang kaku. Orientasi rantai samping asam amino berubah sesuai dengan substrat dan mengijinkan enzim untuk menjalankan fungsi katalitiknya. Pada beberapa kasus, misalnya glikosidase, molekul substrat juga berubah sedikit ketika ia memasuki Enzim dapat bekerja dengan beberapa cara, yang kesemuaannya menurunkan ΔG^‡

·      Menurunkan energi aktivasi dengan menciptakan suatu lingkungan yang mana keadaan transisi terstabilisasi (contohnya mengubah bentuk substrat menjadi konformasi keadaan transisi ketika ia terikat dengan enzim.)

·      Menurunkan energi keadaan transisi tanpa mengubah bentuk substrat dengan menciptakan lingkungan yang memiliki distribusi muatan yang berlawanan dengan keadaan transisi.

·      Menyediakan lintasan reaksi alternatif. Contohnya bereaksi dengan substrat sementara waktu untuk membentuk kompleks Enzim-Substrat antara.

·      Menurunkan perubahan entropi reaksi dengan menggiring substrat bersama pada orientasi yang tepat untuk bereaksi. Menariknya, efek entropi ini melibatkan destabilisasi keadaan dasar,dan kontribusinya terhadap katalis relatif kecil.

Beberapa enzim tidak memerlukan komponen tambahan untuk mencapai aktivitas penuhnya. Namun beberapa memerlukan pula molekul non-protein yang disebut kofaktor untuk berikatan dengan enzim dan menjadi aktif.^[38] Kofaktor dapat berupa zat anorganik organik (contohnya flavin dan heme). Kofaktor dapat berupa gugus prostetik yang mengikat dengan kuat, ataupun koenzim, yang akan melepaskan diri dari tapak aktif enzim semasa reaksi. (contohnya ion logam) ataupun zat

Enzim yang memerlukan kofaktor namun tidak terdapat kofaktor yang terikat dengannya disebut sebagai apoenzim ataupun apoprotein. Apoenzim beserta dengan kofaktornya disebut holoenzim (bentuk aktif). Kebanyakan kofaktor tidak terikat secara kovalen dengan enzim, tetapi terikat dengan kuat. Namun, gugus prostetik organik dapat pula terikat secara kovalen (contohnya tiamina pirofosfat pada enzim piruvat dehidrogenase). Istilah holoenzim juga dapat digunakan untuk merujuk pada enzim yang mengandung subunit protein berganda, seperti DNA polimerase. Pada kasus ini, holoenzim adalah kompleks lengkap yang mengandung seluruh subunit yang diperlukan agar menjadi aktif.

Contoh enzim yang mengandung kofaktor adalah karbonat anhidrase, dengan kofaktor seng terikat sebagai bagian dari tapak aktifnya.

Hal- hal  yang berkaitan dengan enzim dipelajari dalam enzimologi. Dalam dunia pendidikan tinggi, enzimologi tidak dipelajari tersendiri sebagai satu jurusan tersendiri tetapi sejumlah program studi memberikan mata kuliah ini. Enzimologi terutama dipelajari dalam kedokteran, ilmu pangan, teknologi pengolahan pangan, dan cabang-cabang ilmu pertanian.

Kerja enzim dipengaruhi oleh beberapa faktor, terutama adalah substrat, suhu, keasaman, kofaktor dan inhibitor. Tiap enzim memerlukan suhu dan pH (tingkat keasaman) optimum yang berbeda-beda karena enzim adalah protein, yang dapat mengalami perubahan bentuk jika suhu dan keasaman berubah. Di luar suhu atau pH yang sesuai, enzim tidak dapat bekerja secara optimal atau strukturnya akan mengalami kerusakan. Hal ini akan menyebabkan enzim kehilangan fungsinya sama sekali. Kerja enzim juga dipengaruhi oleh molekul lain. Inhibitor adalah molekul yang menurunkan aktivitas enzim, sedangkan aktivator obat dan racun adalah inihibitor enzim. adalah yang meningkatkan aktivitas enzim.

Ada tiga hal yang diperlukan untuk metabolisme dalam tubuh kita yaitu bahan makanan, enzim dan hormon. Antara ketiganya perlu suatu kerjasama yang sinergis. Ibarat pabrik, bahan makanan (vitamin, protein, mineral) adalah “materialnya”, enzim sebagai “pekerjanya”, sedangkan hormon sebagai “mandornya”. Itu sebabnya, meskipun kita cukup mengonsumsi vitamin, mineral dan protein tetapi bila bahan-bahan tersebut tidak dapat diserap oleh sel-sel tubuh kita karena kekurangan atau tiadanya enzim, kita tetap dengan mudah terkena penyakit. Disini, tugas enzim metabolisme khususnya, mengubah bahan-bahan makanan yang kita makan sehingga dapat dimanfaatkan oleh sel-sel tubuh.

Dalam tubuh kita terdapat berbagai macam enzim yang jumlahnya ribuan. Kemampuan tubuh kita untuk memperbaiki diri ketika terluka dan menangkal penyakit, secara langsung berhubungan dengan kekuatan dan jumlah enzim dalam tubuh kita. Setiap jenis enzim mempunyai tugas spesifik dalam tubuh seperti mencerna makanan, memecah toksin, membersihkan darah, memperkuat sistem kekebalan tubuh, membentuk protein menjadi otot, menghilangkan karbondioksida dari paru-paru, dll.

Semua organ tubuh kita seperti jantung, paru-paru, ginjal, organ-organ yang berhubungan dengan pencernaan, pembuluh darah dll, serta apapun tugas masing-masing organ tersebut, tidak akan dapat berfungsi tanpa adanya enzim. Bahkan, karena masing-masing organ tubuh kita memiliki fungsi beragam dan sel yang berbeda-beda, sehingga membutuh-kan enzim yang beragam pula. Pada jantung misalnya, karena ada bermacam-macam sel, maka diperlukan pula bermacam-macam enzim dalam jantung.

Enzim adalah satu atau beberapa gugus polipeptida (protein) yang berfungsi sebagai katalis (senyawa yang mempercepat proses reaksi tanpa habis bereaksi) dalam suatu reaksi kimia. Enzim bekerja dengan cara menempel pada permukaan molekul zat-zat yang bereaksi dan dengan demikian mempercepat proses reaksi. Percepatan terjadi karena enzim menurunkan energi pengaktifan yang dengan sendirinya akan mempermudah terjadinya reaksi.

Berdasarkan strukturnya, enzim terdiri atas komponen yang disebut apoenzim yang berupa protein dan komponen lain yang disebut gugus prostetik yang berupa nonprotein. Gugus prostetik dibedakan menjadi koenzim dan kofaktor. Koenzim berupa gugus organik yang pada umumnya merupakan vitamin, seperti vitamin B1, B2, NAD⁺ (Nicotinamide Adenine Dinucleotide). Kofaktor berupa gugus anorganik yang biasanya berupa ion-ion logam, seperti Cu²⁺, Mg²⁺, dan Fe²⁺. Beberapa jenis vitamin seperti kelompok vitamin B merupakan koenzim. Jadi, enzim yang utuh tersusun atas bagian protein yang aktif yang disebut apoenzim dan koenzim, yang bersatu dan kemudian disebut holoenzim.

Enzim bekerja dengan dua cara, yaitu menurut Teori Kunci-Gembok (Lock and Key Theory) dan Teori Kecocokan Induksi (Induced Fit Theory). Menurut teori kunci-gembok, terjadinya reaksi antara substrat dengan enzim karena adanya kesesuaian bentuk ruang antara substrat dengan situs aktif (active site) dari enzim, sehingga sisi aktif enzim cenderung kaku. Substrat berperan sebagai kunci masuk ke dalam situs aktif, yang berperan sebagai gembok, sehingga terjadi kompleks enzim-substrat. Pada saat ikatan kompleks enzim-substrat terputus, produk hasil reaksi akan dilepas dan enzim akan kembali pada konfigurasi semula. Berbeda dengan teori kunci gembok, menurut teori kecocokan induksi reaksi antara enzim dengan substrat berlangsung karena adanya induksi substrat terhadap situs aktif enzim sedemikian rupa sehingga keduanya merupakan struktur yang komplemen atau saling melengkapi. Menurut teori ini situs aktif tidak bersifat kaku, tetapi lebih fleksibel.

6.      FAKTOR YANG MEMPENGARUHI KERJA ENZIM

Ada empat factor yang mempengaruhi kerja enzim yaitu temperature, PH, konsentrasi dan inhibitor.

   Temperatur

Karena enzim tersusun dari protein maka enzim sangat peka terhadap temperature. Temperature yang terlalu tinggi dapat menyebabkan denaturasi protein. Temperature terlalu rendah dapat menghambat reaksi. Pada umumnya, temperature optimum enzim adalah 30 – 40 ⁰C.

Kebanyakan enzim tidak menunjukkan reaksi jika suhu turun sampai sekitar 0⁰C, namun enzim tidak rusak. Jika suhu normal kembali, maka enzim akan aktif kembali. Enzim tahan pada suhu rendah, namun dapat rusak di atas suhu 50⁰C.

   Perubahan PH

Enzim juga sangat terpengaruh oleh pH. Perubahan pH dapat mempengaruhi perubahan pH dapat mempengaruhi perubahan asam amino kunci pada sisi aktif enzim sehingga menghalangi sisi aktif bergabung dengan subtratnya. pH optimum yang diperlukan berbeda – beda, tergantung pada jenis enzimnya.

 Konsentrasi Enzim dan Substrat

Agar reaksi berjalan optimum, maka perbandingan jumlah antara enzim dan substrat harus sesuai. Jika enzim terlalu sedikit dan substrat terlalu banyak, reaksi akan berjalan lambat dan bahkan ada substrat yang terkatalisasi. Semakain banyak enzim, reaksi akan semakin cepat.

   Inhibitor Enzim

Seringkali kerja enzim dihambat oleh suatu zat yang disebut Inhibitor. Jika inhibitor ditambahkan ke dalam campuran enzim dan substrat, kecepatan reaksi akan turun. Cara kerja inhibitor ini adalah berikatan dengan enzim dan membentuk kompleks enzim – inhibitor yang masih mampu atau tidak mampu berikatan dengan substrat.

Ada dua jenis inhibitor yaitu inhibitor kompetitif dan inhibitor nonkompetitif.

      Inhibitor kompetitif

Pada penghambatan ini, zat – zat penghambatan mempunyai stuktur yang mirip dengan substrat. Dengan demikian baik substrat maupun zat penghambat berkompetisi atau bersaing untuk bergabung dengan sisi aktiv enzim. Jika zat penghambat lebih dulu berikatan dengan sisi aktif enzim, maka substrat tidak dapat lagi berikatan dengan sisi aktif enzim.   

      Inhibitor Nonkompetitif

Pada penghambatan ini, substrat sudah tidak dapat berikatan dengan kompleks enzim – inhibitor, karena sisi aktif enzim berubah.

                        GAMBAR INHIBISI/ INHIBITOR

A.     KOENZIM

Koenzim adalah suatu molekul organik yang merupakan kobaktor non protein dari enzim, yang dibutuhkan untuk fungsi katalitiknya. Kobaktor enzim walaupun jumlahnya kecil dalam sel tetapi sangat esensial bagi kerja beberapa enzim, dan oleh karena itu memegang peranan.

Model pengisian ruang koenzim NADH

Koenzim adalah kofaktor berupa molekul organik kecil yang mentranspor gugus kimia atau elektron dari satu enzim ke enzim lainnya. Contoh koenzim mencakup NADH, NADPH dan adenosina trifosfat. Gugus kimiawi yang dibawa mencakup ion hidrida (H^–) yang dibawa oleh NAD atau NADP⁺, gugus asetil yang dibawa oleh koenzim A, formil, metenil, ataupun gugus metil yang dibawa oleh asam folat, dan gugus metil yang dibawa oleh S-adenosilmetionina. Beberapa koenzim seperti riboflavin, tiamina, dan asam folat adalah vitamin.

Oleh karena koenzim secara kimiawi berubah oleh aksi enzim, adalah dapat dikatakan koenzim merupakan substrat yang khusus, ataupun substrat sekunder. Sebagai contoh, sekitar 700 enzim diketahui menggunakan koenzim NADH. Regenerasi serta pemeliharaan konsentrasi koenzim terjadi dalam sel. Contohnya, NADPH diregenerasi melalui lintasan pentosa fosfat, dan S-adenosilmetionina melalui metionina adenosiltransferase.

Ø      Koenzim dan hubungannya dengan beberapa vitamin :

1.      Koenzim: molekul organic kecil, tahan terhadap panas yang mudah terdisosiasi dan dapat dipisahkan dari enzimnya dengan cara dialysis. Contoh: NAD, NADP, ATP.

2.      Vitamin: golongan senyawa kimia yang terdapat dalam jumlah kecil makanan tetapi mempunyai arti penting, sebab jika kekurangan vitamin maka akan menimbulkan penyakit seperti beri-beri, skorbut, rabun senja, dan lain-lain.

3.      Hubungan keduanya adalah beberapa koenzim mempunyai struktur yang mirip dengan vitamin tertentu. Pada koenzim tertentu molekul vitamin menjadi bagian dari molekul tersebut. contohnya ada 9, salah satumya Niasin. Niasin adalah nama vitamin yang beberapa molekul nikotinamida/asam nikotinat. Niasin terdapat dalam jaringan hewan maupun tumbuhan. Daging adalah bahan makanan yang mengandung banyak niasin. Molekul nikotinamida terdapat sebagai bagian dari molekul NAD⁺ atau NADP⁺ yang merupakan koenzim. Penting dalam metabolisme sel.

ORGAN REPRODUKSI TUMBUHAN BERBIJI

STRUKTUR LUAR ORGAN REPRODUKSI TUMBUHAN BERBIJI

 

1.      BUNGA

Bunga (flos) atau kembang adalah struktur reproduksi seksual pada tumbuhan berbunga (divisio Magnoliophyta atau Angiospermae, "tumbuhan berbiji tertutup"). Pada bunga terdapat organ reproduksi (benang sari dan putik). Bunga secara sehari-hari juga dipakai untuk menyebut struktur yang secara botani disebut sebagai bunga majemuk atau inflorescence. Bunga majemuk adalah kumpulan bunga-bunga yang terkumpul dalam satu karangan. Dalam konteks ini, satuan bunga yang menyusun bunga majemuk disebut floret.

Bunga berfungsi utama menghasilkan biji. Penyerbukan dan pembuahan berlangsung pada bunga. Setelah pembuahan, bunga akan berkembang menjadi buah. Buah adalah struktur yang membawa biji.

Fungsi bunga

Fungsi biologi bunga adalah sebagai wadah menyatunya gamet jantan (mikrospora) dan betina (makrospora) untuk menghasilkan biji. Proses dimulai dengan penyerbukan, yang diikuti dengan pembuahan, dan berlanjut dengan pembentukan biji.

Beberapa bunga memiliki warna yang cerah yang berfungsi sebagai pemikat hewan pembantu penyerbukan. Beberapa bunga yang lain menghasilkan panas atau aroma yang khas, juga untuk memikat hewan untuk membantu penyerbukan.

Manusia sejak lama terpikat oleh bunga, khususnya yang berwarna-warni. Bunga menjadi salah satu penentu nilai suatu tumbuhan sebagai tanaman hias. Melihat bunga adalah refreshing mata paling menarik untuk menyegarkan

Morfologi bunga
 

Bagian-bagian bunga sempurna.

1. Bunga sempurna, 2. Kepala putik (stigma), 3. Tangkai putik (stilus), 4. Tangkai sari (filament, bagian dari benang sari), 5. Sumbu bunga (axis), 6. artikulasi, 7. Tangkai bunga (pedicel), 8.Kelenjar nektar

9. Benang sari (stamen), 10. Bakal buah (ovum), 11. Bakal biji (ovulum), 12. , 13. Serbuk sari (pollen), 14. Kepala sari (anther), 15. Perhiasan bunga (periantheum), 16. Mahkota bunga (corolla), 17. Kelopak bunga (calyx

Bunga adalah batang dan daun yang termodifikasi. Modifikasi ini disebabkan oleh dihasilkannya sejumlah enzim yang dirangsang oleh sejumlah fitohormon tertentu. Pembentukan bunga dengan ketat dikendalikan secara genetik dan pada banyak jenis diinduksi oleh perubahan lingkungan tertentu, seperti suhu rendah, lama pencahayaan, dan ketersediaan air (lihat artikel Pembentukan bunga). Bunga hampir selalu berbentuk simetris, yang sering dapat digunakan sebagai penciri suatu takson. Ada dua bentuk bunga berdasar simetri bentuknya: aktinomorf ("berbentuk bintang", simetri radial) dan zigomorf (simetri cermin). Bentuk aktinomorf lebih banyak dijumpai.

Tumbuhan Crateva religiosa berbunga sempurna: memiliki stamen dan pistillum.

Bunga disebut bunga sempurna bila memiliki alat jantan (benang sari) dan alat betina (putik) secara bersama-sama dalam satu organ. Bunga yang demikian disebut bunga banci atau hermafrodit. Suatu bunga dikatakan bunga lengkap apabila memiliki semua bagian utama bunga. Empat bagian utama bunga (dari luar ke dalam) adalah sebagai berikut:

• Kelopak bunga atau calyx;
• Mahkota bunga atau corolla yang biasanya tipis dan dapat berwarna-warni untuk memikat serangga yang membantu proses penyerbukan;
• Alat kelamin jantan atau androecium (dari bahasa Yunani andros oikia: rumah pria) berupa benang sari;
• Alat kelamin betina atau gynoecium (dari bahasa Yunani gynaikos oikia: "rumah wanita") berupa putik.

Organ reproduksi betina adalah daun buah atau carpellum yang pada pangkalnya terdapat bakal buah (ovarium) dengan satu atau sejumlah bakal biji (ovulum, jamak ovula) yang membawa gamet betina) di dalam kantung embrio. Pada ujung putik terdapat kepala putik atau stigma untuk menerima serbuk sari atau pollen. Tangkai putik atau stylus berperan sebagai jalan bagi pollen menuju bakal bakal buah.

Walaupun struktur bunga yang dideskripsikan di atas dikatakan sebagai struktur tumbuhan yang "umum", spesies tumbuhan menunjukkan modifikasi yang sangat bervariasi. Modifikasi ini digunakan botanis untuk membuat hubungan antara tumbuhan yang satu dengan yang lain. Sebagai contoh, dua subkelas dari tanaman berbunga dibedakan dari jumlah organ bunganya: tumbuhan dikotil umumnya mempunyai 4 atau 5 organ (atau kelipatan 4 atau 5) sedangkan tumbuhan monokotil memiliki tiga organ atau kelipatannya.

d. Penyerbukan dengan perantara manusia disebut antropogami.Contoh : penyerbukan vanilli di Indonesia.

PENYERBUKAN DENGAN BANTUAN MANUSIA

Menurut asal serbuk sari, penyerbukan dibedakan menjadi 4 :

a. Autogami (penyerbukan sendiri)Serbuk sarinya berasal dari satu bunga yang sama. Bila terjadi pada saat bunga belum mekar disebut kleistogami

b. Geitonogami (penyerbukan tetangga)Bila serbuk sari berasal dari bunga lain yang berada dalam satu pohon (satu individu).

c. Alogami (penyerbukan silang)Bila serbuk sari berasal dari bunga pohon lain yang masih satu spesies. Kadang-kadang terjadi kegagalan penyerbukan dan pada beberapa jenis tumbuhan tidak mungkin terjadi autogami. Penyebabnya adalah sebagai berikut :

a. Dikogami :

Bila waktu masaknya putik dan serbuk sari tidak bersamaan, hal ini disebabkan karena:1. Serbuk sari masak lebih dahulu daripada putiknya ….(protandri)…..Contoh : seledri, bawang Bombay, jagung 2. Putik masak lebih dahulu daripada serbuk sari ….(protogini).

b. Didesious : Bila pada satu spesies, alat kelamin jantan dan betinanya terpisahContoh : salak dan melinjo (Gnetum Arremon)

c.Heterostili: Bila panjang antara tangkai benang sari dan tangkai putik tidak sama dan berbeda jauh.Contoh:kopi, kina dan kaca piring.

d. Herkogami :

Bila bentuk bunga tidak memungkinkan serbuk sari jatuh ke kepala putik.Contoh : vanili

Proses Penyerbukan dan Pembuahan

Butir serbuk/serbuk sari Þ menempel pada kepala putik Þ membentuk buluh serbuk (2 inti, inti vegetatif dan inti generatif) berjalan ke arah mikropil (pintu kandung lembaga) Þ inti generatif membelah Þ 2 inti sperma Þ sampai di mikropil, inti vegetatif mati Þ satu inti sperma membuahi sel telur Þ embrio. Satu inti sperma lain membuahi inti kandung lembaga Þ endosperma (makanan cadangan bagi embrio).
Karena pembuahannya berlangsung dua kali maka pembuahan pada Angiospermae disebut pembuahan ganda.

Embrio pada tumbuhan berbiji tertentu dapat terbentuk karena beberapa sebab. yaitu:
1.Melalui peleburan sperma dan ovum (amfimiksis)

2.Tidak melalui peleburan sperma dan ovum (apomiksis), yang dapat dibedakan atas:
a.Apogami:embrio yang terbentuk berasal dari kandung lembaga. Misalnya : dari sinergid dan antipoda.
b.Partenogenesis: embrio terbentuk dari sel telur yang tidak dibuahi.
c.Embrioadventif: merupakan embrio yang terbentuk dari sel nuselus, yaitu bagian selain kandung lembaga. Apomiksis dan amfimiksis dapat terjadi bersamaan, maka akan terbentuk lebih dari satu embrio dalam satu biji, disebut poliembrioni. Peristiwa ini sering dijumpai pada nangka, jeruk dan mangga.

Hormegenium, adalah perkembangbiakan yang terjadi pada tumbuhan ganggang berbentuk benang dengan cara memutus benang yang ada. Pada benang yang terputus nantinya kana tumbuh individu baru.

OEDOGONIUM

Pembelahan Sel, adalah perkembangbiakan pada tumbuhan bersel satu.

CLAMIDOMONAS

2. Perkembang Biakan Tidak Kawin Buatan / Reproduksi Vegetatif Buatan

Perkembangbiakan secara buatan adalah berkembang biaknya tumbuhan tanpa bantuan campur tangan manusia.

a. Mencangkok / Cangkok adalah suatu cara mengembangbiakkan tumbuhan dengan jalan menguliti batang yang ada lalu bungkus dengan tanah agar akarnya tumbuh. Jika akar sudah muncul akar yang kokoh, maka batang tersebut sudah bisa dipotong dan ditanam di tempat lain.

MENCANGKOK

Rumus Bunga

Oleh suatu rumus bunga dapat ditunjukan hal-hal mengenai 4 bagian pokok bunga sebagai berikut :

1.      Kelopak, yang dinyatakan dengan huruf K singkatan kata kalix (calyx), yang merupakan istilah ilmiah untuk kelompak.

2.      Tajuk atau Mahkota, yang dinyatakann denga huruf C singkatan kata corolla (istilah ilmiah untuk mahkota bunga).

3.      Benang- benan sari, yang dinyatakan dengan huruf A, singkatan kata androecium (istilah ilmiah untuk alat-alat jantan pada bunga).

4.      Putik, yang dinyatakan dengan huruf G, singkatan kata gynaecium (istilah ilmiah untuk alat-alat kelamin betina pada bunga).

Jika kelopak dan mahkota sama, baik bentuk maupun warnanya, kita lalu mempergunakan huruf lain untuk menyatakan bagian tersebut, yaitu huruf P, singkatan kata perigonium (tenda bunga). Dibelakang huruf-huruf tadi lalu ditaruhkan angka-angka yang menunjukkan jumlah masing-masing bagian tadi, dan diantara dua bagian  bunga yang digambarkan dengan huruf dan angka itu ditaruh koma.

Jika misalnya mempunyai 5 daun kelopak, 5 daun mahkota, 10 benang sari dan putik yang terjadi dari sehelai daun buah, maka rumusnya adalah :

K5, C5, A10, G1. (bunga merak : Caesalpinia pulcherrima Swartz)

Didepan rumus  hendaknya diberi tanda yang menunjukan simetri bunga. Biasanya hanya diberikan dua macam tanda simetri. Yaitu * untuk bunga yang bersimetri banyak. Dan tanda ↑ untuk bunga yang bersimetri satu. Jadi dalam hal dalam bunga merak, yang bersifat zigomortf, rumusnya menjadi :

↑ K5, C5, A10, G1.

Sedangkan bunga lilia gereja yang bersifat akinomorf rumusnya menjadi :

*P6, A6, G3.

Selain lambang menunjuk simetri pada rumus bunga dapat pula ditambahkan lambang menunjukan jenis kelamin bunga. Untuk bunga banci dipakai lambing  : ¤ untuk bunga jantan dipakai lambing :Ô. Dan untuk bunga betina :ο, lambing jenis kelamin ditempatkan didepan lambang  simetri. Contohnya :

¤ ↑ K5, C5, A10, G1 dan

¤ * P6, A6, G3.

Huruf yang menunjukkan bagian yang tersusun dalam lebih dari pada  satu lingkaran harus ditaruh 2 kali yang menunjukkan jumlah bagian dalam tiap lingkaran dengan tanda + (tanda tambah) diantara kedua angka tadi. Contohnya :

¤ ↑ K5, C5, A5 + 5, G1 dan

¤ * P3 + 3, A6, G3

jika bagian-bagian bunga yang tersusun dalam masing-masing lingkaran itu berlekatan satu sama lain, maka yang menunjukan jumlah bagian bersangkutan ditaruh dalam kurung, contonya :

¤ ↑( K5), C5, A5 + 5, G1 dan

¤ * (P3 + 3), A6, G3

Karena pada bunga merak daun-daun kelopaknya berlekatan satu sama lain, sedangkan pada bunga lilia gereja yang berlekatan daun-daun tenda bunga dan daun-daun buaahnya. Ada untuk kalanya yang berkelekatan adalah dua macam bagian bunga, misalnya : benang-benang sari dan dau-daun mahkota, seperti terdapat pada bunga waru. Dalam keadaan demikan yang ditempatkan dalam kurung adalah kedua huruf beserta angkanya menunjukkan kedua macam bagian bunga yang berlekatan tadi. Untuk jelasnya rumus bunga waru tadi adalah :

¤ * K5, [ C5, A(∞) ], G(5)

Jadi bunga waru yang kita dapaati banyak benang sari yang berlekatan satu sama lain  dan seluruhnya berlekatan lagi dengan daun-daun mahkota. 

Selain lambang-lambang yang telah diuraikan diatas, dalam menyusun suatu rumus bunga masih ada lambang lain lagi, ialah lambang untuk menyatakan duduknya bakal buah (jadi juga putiknya). Untuk bakal buah yang menumpang, dibawah angka menunjukan jumlah daun buah, dibuat suatu garis (bilangan yang menunjukan jumlah daun buah terletak diatas garis), sedangkan untuk bakal buah tenggelam, garis ditaruh diatas angka tadi. Untuk bakal buah yang setengah  tenggelam tidak ada tanda yang khusus, atau dapat ditafsirkan sebagai setengah tenggelam, jika untuk bakal buah tidak ada pernyataan menumpang atau tenggelam.

Dengan demikian, jika dari kedua contoh bunga diatas kita harus membuat rumus bunga yang lengkap, rumus tadi akan menjadi seperti berikut :

¤ ↑ k(5), C5, A5+5, G1

¤  * P(3+3), A3 + 3, G (3)

Setelah kita pahami hal-hal yang menyangkut soal rumus bunga, dapat sekarang keadaan kita balik, artinya jika kiita melihat kedua rumus bunga diatas, maka dapat kita bayangkan, bahwa :

§  Bunga merak adalah bunga yang banci,zigomorf, mempunyai 5 daun kelopak yang berlekatan satu sama lain, 5 daun  mahkota yang bebas, 2 lingkaran benang sari  dengan 5 benang sari dalam masing lingkaran, bakal buah yang terjadi dari sehelai saun buah yang duduknya menumpang,

§  Buunga lilia gereja adalah bunga banci, aktinomorf, mempunyai 6 daun tenda bunga yang tersusun dalam 2 lingkaran tetapi ke 6 daun tenda bunga tadi berlekatan satu sama lain, 6 benang sari yang tersusun dalam dua lingkaran dan satuu bakal buah yang menumpang dan terjadi dari 3 daun buah yang berlekatan.

Mengingat bahwa, urutan-urutan bagian bunga sifatnya tetap, maka dalam menyusun suatu rumus bunga, huruf-huruf yang merupakan singkatan nama bagian bunga tadi sering ditiadakan juga lambang jenis kelamin seringkali ditiadakan, karena jenis kelamin itu dapat terlihat pula dari rumus ialah : jika ada benang sari maupun putik, bearti bunga itu bersifat banci, tetapi jika di belakang A kita dapati angka 0 bearti bunganya betina, sebaliknya jika dalam rumus tertera G 0, bearti bunganya adalah bunga jantan. Dengan ini rumus bunga merak misalnya, dapat kita sederhanakan menjadi :

↑ (5), 5, 5 + 5, 1

Jika kita membandingkan diagram dengan rumus bunga pada diagram dengan rumus bunga, pada diagram lebih banyak tercantum keterangan-keterangan mengenai susunan bagian-bagian bunga, hanya tak dapat diketahui pada diagaram bunga  bagaimana letaknya bakal buah, menumpang, tenggelam, ataukah setengah tenggelam.

Dibawah ini diberikan berbagai contoh diagram beserta rumus bunga berbagai jenis tumbuhan yang tergolong dalam beberapa suku tumbuhan yang lazimnya sudah terkenal.

§  Suku Palmae (Arecaceae) misalnya kelapa (cocos nucifera L.)

Ô K 3, C 3, A(6), G 0

Ο K3, C 3, A 0, G (3)

§  Suku Gramineae (Poaceae), misalnya padi (Oryza sativa L.)

¤ ↑ K 1 + (2), C 2 +0, A 3, G 1

§  Suku Cannaceae, misalnya bunga tasbih (Canna indica Hort.)

¤ K 3, C 3, A 5, G (3)

§  Suku Orchidaceae, misalnya anggerik bulan (Phalaenopsis amabilis Bl.). yang hanya mempunyai 1 benang sari yang subur, dan anggerik kusut (Cypripedium javanicum Rainw.) yang mempunyai 2 benang sari yang subur :

¤ ↑ P 3, + 3, A 1 + 0, G (3)

¤ ↑ P 3 + 3, A 1 + 2, G (3)

§  Suku Liliaceae, misalnya kembang sungsang (Gloriosa superb L.)

¤ * P 3 + 3, A 3 + 3, G (3)

§  Suku Popilionaceae, misalnya orok-orok, kembang telang (Clitoria ternatea L.)

¤ ↑ K (5), C 5, A 1 + (9), G 1

§  Suku Malvaceae, misalnya kapas (Gosssypium sp.), waru (Hibiscus tiliaceus L.) dll

¤ * K (5), [C 5, A (∞), G (5)

§  Suku Bombacaceae, misalnya kapok randu (Ceiba pentandra Gaertn.), durian (Durio zibethinus L.)

¤ * K (5). C 5, A (∞), G (5)

§  Suku Solanaceae, misalnya : kecubung (Datura metel L.), tembakau (Nicotiana tabacum L.), dll.

¤ ↑ K (5), C (5), A 5, G (2)

§  Suku Cruciferae (Brassicaceae), misalnya lobak (Raphanus sativus L.)

¤ * K 4, C 4, A 2, + 4, G (2)

§  Suku Nyctaginaceae, misalnya bunga pagi sore (Mirabbilis jalapa L.)

¤ * K 5, C (5), A 5, G (5)

1.      BUAH DAN BIJI

Buah dibagi menjadi dua macam, yaitu :

•        buah sejati

•        buah semu

	Buah sejati	Bukan buah sejati
Buah-buahan	Perkembangan dari bakal buah dan dikonsumsi sebagai buah-buahan. Contoh: kelapa, jeruk, mangga	Bukan perkembangan dari bakal buah tetapi dikonsumsi sebagai buah-buahan. Contoh: apel,cempedak, tin (ara), jambu monyet
Bukan buah-buahan	Perkembangan dari bakal buah tetapi dianggap bukan buah-buahan. Contoh: tomat, padi, kacang mede	Bukan perkembangan dari bakal buah dan dianggap bukan buah-buahan. Contoh: buah nangka muda, bongkol bunga matahari

Buah tersusun atas :

Ø  Biji

Ø  Daging buah

Ø  Kulit buah

Biji dibagi menjadi tiga bagian utama, yaitu :

v  Kulit biji :  (testa) berkembang dari jaringan integumen yang semula mengitari ovula (bakal biji). Tatkala biji masak, kulit biji ini dapat setipis kertas (misalnya pada kacang tanah) atau tebal dan keras seperti pada kelapa. Kulit biji ini berguna untuk menjaga lembaga dari kekeringan dan kerusakan mekanis.

Di samping ketiga bagian utama biji di atas, beberapa spesies memiliki bagian tambahan pada biji yang dihasilkannya; misalnya salut biji (arilus) pada pala, rambut pada kapas, atau sejenis struktur yang mengandung minyak yang disebut elaiosome (misalnya pada biji jarak dan biji aneka jenis Euphorbiaceae lainnya). Biji-biji juga acap memiliki tanda bekas tali pusat yang disebut hilum (pusar atau pusat) dan rafe (garis biji).

v  Endosperma : cadangan makanan, yang diperlukan oleh tumbuhan baru ketika mulai tumbuh membesar. Bentuk nutrisi yang disimpan bervariasi tergantung pada jenis tumbuhan tersebut. Pada Angiospermae, cadangan ini bermula dari jaringan yang disebut endosperma, yang berasal dari tetumbuhan induk melalui proses pembuahan ganda. Endosperma yang biasanya triploid ini kaya akan minyak nabati atau zat pati dan protein.

Pada Gymnospermae seperti halnya konifera, jaringan makanan cadangan ini berasal dari bagian gametofit betina, jadi bersifat haploid. Pada beberapa spesies, lembaga melekat pada endosperma atau gametofit betina, yang cadangan makanannya kelak digunakan ketika lembaga berkecambah. Pada jenis-jenis yang lain, cadangan makanan pada endosperma telah diserap lembaga dalam tahap perkembangan biji, dan kemudian disimpan di dalam daun lembaga. Dalam kasus terakhir ini, biji yang telah masak tidak lagi memiliki endosperma dan disebut biji eksalbumina (exalbuminous seeds).

Beberapa contohnya adalah biji kacang-kacangan (misalnya buncis, kacang merah, dan kacang ercis), pasang, lobak, dan bunga matahari. Sementara biji yang tetap memiliki endosperma hingga masak dikenal sebagai biji albumina (albuminous seeds). Kebanyakan monokotil (misalnya jenis-jenis rumput dan palma), sebagian dikotil (misalnya jarak), dan semua Gymnospermae memiliki tipe biji albumina ini.

v  Embrio/ Lembaga : jaringan bakal tumbuhan dari mana tumbuhan yang baru akan berkembang manakala kondisi lingkungannya sesuai. Lembaga ini memiliki satu helai daun lembaga (kotiledon) pada tetumbuhan berkeping satu (monokotil); dua helai daun lembaga pada hampir semua tetumbuhan berkeping dua (dikotil); dan dua atau lebih pada tetumbuhan berbiji terbuka (Gymnospermae). Selanjutnya lembaga juga memiliki calon akar yang disebut radikula dan calon tunas yang disebut plumula. Calon batang yang terletak di atas titik perlekatan daun lembaga disebut epikotil, dan yang terletak di bawahnya disebut hipokotil

Kulit Biji	Endosperm	Lembaga
•      Terbentuk pada lapisan paling luar •      Berfungsi sebagai pelindung lembaga dan endosperm dari kekeringan •      Berfungsi untuk melindungi biji dari pengaruh suhu yang tinggi	•      Berfungsi menyimpan makanan pada saat biji mengalami pertumbuhan	•      Merupakan bagian biji yang akan tumbuh menjadi individu atau tanaman baru •      Tumbuh ke arah sisi membentuk kotiledon