HORMON GAS ETILEN

 

Tujuan pembelajaran

• mengaitkan struktur kimia etilen dengan cara pengangkutannya.
• Mengidentifikasi lokasi sintesis dan kerja etilen.
• Menjelaskan aplikasi komersial etilena.

Etilen berbeda dari hormon tumbuhan lainnya yaitu  dalam hal ukuran molekul yang lebih kecil dan lebih sederhana,  dan merupakan hormon dalam bentuk gas yang mudah menguap (Gambar $\mathrm{<span\; style="transition:\; none\; 0s\; ease\; 0s;\; vertical-align:\; inherit;"><span\; style="transition:\; none\; 0s\; ease\; 0s;\; vertical-align:\; inherit;">1</span></span>}$). Ratusan tahun yang lalu, ketika lampu jalan berbahan bakar gas dipasang di jalan-jalan kota, pohon-pohon yang tumbuh di dekat tiang lampu batangnya bengkok, menebal dan menggugurkan daunnya lebih awal dari waktunya. Efek ini disebabkan oleh adanya penguapan gas etilen dari lampu. Jaringan tumbuhan jadi lebih cepat menua, layu atau matang, dan ruas batang menghasilkan etilen.

$\mathrm{<span\; style="transition:\; none\; 0s\; ease\; 0s;\; vertical-align:\; inherit;"><span\; style="transition:\; none\; 0s\; ease\; 0s;\; vertical-align:\; inherit;">Gambar <span\; style="white-space:\; nowrap;">1</span></span></span>}$: Struktur kimia etilen. 

Kerja  Etilen

Etilen memiliki banyak fungsi, dan fungsi utamanya  penuaan,  termasuk pematangan buah, layu pada bunga, dan rontoknya daun dan buah. Etilen juga mendorong perkecambahan pada beberapa tanaman sereal dan perkecambahan umbi dan kentang. Etlen bertanggung jawab untuk layu pada daun dan tunas kentang. Pada tanaman berumah satu , etilen meningkatkan produksi bunga betina sedangkan asam giberelat meningkatkan produksi bunga jantan. Etilen memediasi respons rangkap tiga, yang membuat tunas biji yang tenggelam di bawah bagian tumbuh pendek dan lebar serta menekuk secara horizontal. Ini memungkinkan bidikan untuk menembus puing-puing. Etilen menyebabkan pemanjangan batang pada padi dan tanaman lain yang terendam air. Etlen mendorong pemecahan asam absisat (ABA) dan dengan demikian mengurangi penghambatan asam giberelat ABA.

Pematangan buah

Saat mendekati kematangan, banyak buah-buahan (misalnya, apel, jeruk, alpukat) melepaskan etilen. Selama pematangan buah, etilen merangsang konversi pati dan asam menjadi gula. Beberapa orang menyimpan buah mentah, seperti alpukat, dalam kantong kertas tertutup untuk mempercepat pematangan; gas yang dikeluarkan oleh buah pertama yang matang akan mempercepat pematangan buah lainnya.

Rontok (absisi)

Etilen menginduksi absisi daun, buah, dan kelopak bunga. Ketika kadar auksin menurun, etilen memicu penuaan dan akhirnya memprogram kematian sel di tempat perlekatan daun ke batang. Lapisan sel khusus - lapisan absisi  (zona absisi) - terbentuk di dasar tangkai daun atau tangkai buah (Gambar $\mathrm{<span\; style="transition:\; none\; 0s\; ease\; 0s;\; vertical-align:\; inherit;"><span\; style="transition:\; none\; 0s\; ease\; 0s;\; vertical-align:\; inherit;">2</span></span>}$). Pada tangkai daun beberapa tumbuhan, ada dua bagian lapisan absisi: lapisan pemisah yang lebih distal dan lapisan pelindung yang lebih proksimal. Sebelum terjadi absisi, nutrisi diserap ke dalam batang agar tidak hilang bersama daun. Saat lapisan pemisah rusak, daun terlepas pada titik ini dan daun jatuh ke tanah dengan cara yang terkendali tanpa merusak bagian tanaman lainnya. Lapisan pelindung, yang diperkuat dengan suberin, berfungsi sebagai segel.

Absisi daun sangat penting untuk pohon yang berada pada daerah beriklim sedang di musim gugur. Ini adalah respons penting terhadap awal musim dingin ketika air tanah membeku - dan dengan demikian tidak dapat mendukung transpirasi - dan beban salju akan mengancam untuk mematahkan cabang apa pun yang masih ada di daun.

$\mathrm{<span\; style="transition:\; none\; 0s\; ease\; 0s;\; vertical-align:\; inherit;"><span\; style="transition:\; none\; 0s\; ease\; 0s;\; vertical-align:\; inherit;">Gambar <span\; style="white-space:\; nowrap;">2</span></span></span>}$: Lapisan absisi terbentuk di dasar tangkai daun (seperti yang ditunjukkan) atau tangkai buah, yang pada akhirnya memungkinkan daun atau buah jatuh dari batang. Jaringan vaskular melewati bagian tengah batang dan tangkai daun. Lapisan absisi adalah pita gelap sel di dasar tangkai daun.

Pada kondisi kekeringan, respon langsungnya adalah menutupnya stomata. Namun karena stomata yang tertutup menghalangi pertukaran gas, tumbuhan akan mati jika stomata tetap tertutup terlalu lama. Jadi jika kekeringan berlangsung terlalu lama, tanaman akan mulai mengorbankan daerah tertentu dengan membiarkan daun atau batang mati di daerah setempat. Proses ini dapat diatur oleh etilen, yang dapat menginduksi kematian sel lokal dalam kondisi tertentu.

Mekanisme Kerja Etilen

Pada tingkat sel, etilen dapat menghambat atau mendorong pembelahan sel. Kadang-kadang menghambat ekspansi sel. Dalam keadaan lain, etilen merangsang ekspansi sel lateral. Kehadiran etilen dideteksi oleh reseptor transmembran di retikulum endoplasma sel. Pengikatan etilen ke reseptor ini melepaskan kaskade pensinyalan yang mengarah pada aktivasi faktor transkripsi dan pengaktifan transkripsi gen.

Penggunaan Komersial Etilen

Etilen banyak digunakan di bidang pertanian. Petani buah komersial dapat membeli peralatan untuk menghasilkan etilen sehingga hasil panen matang dengan cepat dan seragam. Ahli hortikultura berupaya memperlambat rontoknya daun pada tanaman hias dengan menghilangkan etilen dari rumah kaca menggunakan kipas dan ventilasi.