Sifat mendelian sangat jarang ditemukan pada manusia, namun salah satu contoh dari sifat mendelian ialah kemampuan menbaui hidrogen sianida. Pewarisan sifat mendelian mengikuti hukum Mendel 1. Beberapa sifat yang dahulu diduga mendelian ialah warna mata, yang ternyata dipengaruhi oleh beberapa gen (poligenik). Warna mata diatur oleh tiga jenis gen warna; biru, coklat, dan abu. Warna biru hanya dapat terekspresi jika tidak terdapat pengkode warna lain pada genotip seseorang. Sedangkan warna abu tertutup oleh warna coklat. Pewarisan dari sifat poligenik mengikuti hukum Mendel 1 namun dengan kalkulasi yang lebih rumit. Hal tersebut karena tiap gen saling berinteraksi dalam ekspresi.

Kebanyakan dari fenotip manusia merupakan sifat multifaktorial karena lingkungan berpengaruh dalam ekspresinya. Ekspresi dari gen tersebut pun bersifat aditif atau bergradasi, bukan ekspresi ada-atau-tidak. Sebagai contoh sederhana ialah warna kulit. Warna kulit merupakan dampak dari kandungan melanin dalam kulit. Produksi melanin merupakan respon tubuh terhadap radiasi matahari mengingat melanin berfungsi melindungi sel kulit. Sehingga terdapat beberapa orang kulit putih yang memiliki nada kulit yang kecoklatan setelah berjemur. Tingkat warna coklat kulit pun berbeda-beda bergantung dari sebarapa lama orang tersebut berjemur atau sebarapa banyak gen pengkode melanin di dalam genotip seseorang.

Pewarisan sifat multifaktorial sulit untuk diprediksi dengan hukum Mendel, sehingga disusun metode lain untuk menduga sifat tersebut. Metode-metode tersebut ialah empiric risk, adopted child studies, twin studies, dan heritability.

Stomata dapat membuka dan menutup. Kemampuan membuka dan menutup diatur oleh sel penjaga, lihat gambar. Apabila tanaman mengalami kekurangan air, maka sel penjaga akan menutup stomata untuk mengurangi penguapan. Hal sebaliknya terjadi jika tanaman memiliki kandungan air cukup. Stomata bukanlah sebuah pompa yang dapat mengeluarkan uap air dari dalam daun ke lingkungan, stomata hanyalah sebuah lubang, yang jika terbuka uap air akan mengalir keluar karena perbedaan gradien konsentrasi (difusi).

Struktur menggambarkan fungsi, kalimat tersebut berlaku juga pada mekanisme kerja stomata. Jika ingin memahami mekanisme tersebut, kita mesti mengetahui gaya yang bekerja pada sel penjaga.

secara garis besar mekanisme kerja stomata bergantung pada tekanan air pada sel penjaga. Sel penjaga dilengkapi dengan mikrofibril yang membantu penggembungan dan pengempisan sel tersebut. Keadaan tumbuhan yang cukup air menyebabkan sel penjaga menggembung sehingga stomata akan terbuka. Namun apabila tumbuhan mengalami dehidrasi, air dalam sel penjaga akan keluar membuat sel penjaga mengempis dan menutup bukaan stomata.

Pertanyaan yang muncul berikutnya ialah bagaimana meregulasi tekanan air dalam sel penjaga. Konsentrasi air yang dibatasi oleh selaput semi-permeabel, dalam hal ini membran sel, diatur oleh tekanan osmotik. Semakin tinggi konsentrasi zat terlarut dalam larutan maka tekanan osmotik larutan tersebut semakin rendah terhadap air murni. Untuk lebih jelas mengenai tekanan osmotik klik disini. Sehingga dapat dideduksikan bahwa kemampuan membuka dan menutupnya stomata secara langsung berhubungan dengan kemampuan sel penjaga untuk meregulasi zat terlarut dalam sitoplasmanya.

Sejak tahun 1960an hingga sekarang, ditemukan bahwa unsur-unsur yang berperan sebagai zat terlarut dalam sel penjaga ialah Kalium, Klor, dan Malat. Sel penjaga memasukkan ion kalium dan klor serta menghasilkan ion malat untuk menurunkan tekanan osmotik dalam sel sehingga air dari luar sel akan berdifusi ke dalam sel, membuat sel menjadi menggelembung. Fase pertama dari pebukaan sel stomata ialah pengaktifan pompa proton untuk memompa ion hidrogen keluar sel. Perubahan muatan akibat pompa proton tersebut membuka kanal ion K+ dan Cl- sehingga ion-ion dari luar sel masuk ke dalam sel. Perubahan pH akibat penurunan ion H+ harus diminimalisir, sehingga sel memecah cadangan pati menjadi malat dan ion H+. Jika dilihat hasil akhirnya, di dalam sel akan terakumulasi begitu banyak zat terlarut, sehingga air akan terdifusi dari luar sel. Sel penjaga membengkak dan terbukalah stomata.

Sumber

Hopkins. W.G. & N.P.A. Huner. 2009. Introduction of Plant Physiology. 4th ed. London: John Wiley & Sons Inc.

Kemampuan sel punca digolongkan menjadi empat tipe; totipotensi, pluripotensi, multipotensi,dan unipotensi. Sel punca yang berasal dari inner cell mass embrio memiliki kemampuan totipotensi atau dapat beruabah menjadi berbagai macam sel, termasuk berubah menjadi sel punca pluripotensi. Sel punca pluripotensi merupakan sel-sel yang menyusun tiga lapisan embrional. Sel punca multipotensi hanya dapat berubah menjadi sel-sel yang tidak jauh berbeda. Dan lebih spesifik lagi, sel punca unipotensi hanya dapat berubah menjadi satu jenis sel saja.

Pada manusia dewasa, sel punca sulit ditemukan karena mayoritas dari sel-sel tersebut telah terdiferensiasi menjadi sel matang. Namun beberapa lokasi dalam tubuh yang dapat diekstraksi sel punca-nya ialah tali pusar, sumsum tulang, mata, dan hati. Dalam kasus sel punca pada tali pusar, yang bermanfaat untuk pengobatan penyakit darah, harus diekstraksi sesaat setelah kelahiran, karena bagian yang dimanfaatkan ialah darah pada tali pusar tersebut.

Prinsip metode pemanfaatan sel punca ialah mengekstraksi dan mengawetkan sel punca tersebut. Sel punca dapat bertahan hingga 15 tahun dalam masa pengawetan. Ketika sel punca akan digunakan, sel punca tersebut akan diinduksi dengan faktor pertumbuhan tertentu hingga berubah menjadi sel yang diinginkan. Faktor pertumbuhan bersifat spesifik. Proses pengawetan sel punca terbilang panjang karena sel-sel tersebut harus melewati serangkaian proses untuk menentukan status, apakah sel-sel itu benar sel punca. Penggunaan marker, zat kimia penanda sel, untuk mengetahui sifat sel sering digunakan, namun marker-marker tersebut bersifat spesifik terhadap sel punca yang digunakan. Penelitian lebih lanjut mengenai marker dibutuhkan untuk mempermudah proses pengawetan.

Beberapa hal yang membentur perkembangan penerapan sel punca di banyak negara ialah kode etik dalam mendapatkan sel punca. Banyak orang berpendapat bahwa suatu embrio harus dimatikan terlebih dahulu untuk mendapatkan sel puncanya, namun opini tersebut sebenarnya hanya disebabkan karena penjelasan mengenai sel punca tersebut amat minim. Menurut Ferry Sandra, Phd, salah satu pendiri Stem Cell and Cancer Institute, sel punca dapat diekstraksi tanpa mematikan embrio tersebut, karena embrio memiliki 8 sel yang tergolong dalam inner cell mass. Kultur sel punca dapat dilakukan hanya dengan satu sel saja, yang kemudian apabila sel telah berhasil di kultur, sel dapat dikembalikan ke embrio tersebut. Stem cell mungkin merupakan titik terang dalam pengobatan banyak penyakit dan kerusakan jaringan seperti diabetes mellitus, alzheimer, leukemia, dan parkinson.

Endomikoriza dibagi menjadi beberapa tipe, yang paling banyak ditemukan pada seluruh vegetasi ialah vesicular-arbuscular mycorrhiza (VAM). Hifa dari VAM tidak hanya tumbuh diantara sel korteks, tetapi juga tumbuh ke dalam sel korteks tersebut. Meskipun demikian hifa tersebut hanya sebatas di dinding sel, tidak menginvasi ke dalam protoplast. Struktur bercabang-cabang dari hifa disebut arbuscule yang berfungsi melipatk gandakan luas permukaan sentuh antara hifa itu sendiri dengan sel inang. hal tersebut bermanfaat untuk meningkatkan transfer nutrient antara hifa dengan sel inang. Tak hanya sampai disitu, mikoriza juga membentuk vesikel ellipsoid antara hifa dengan sel inang untuk meningkatkan luas permukaan, sehingga pertukaran nutrient semakin efektif.

Terdapat vesikel dan arbuscle yang meningkatkan luas permukaan

Kemampuan mikoriza dalam meningkatkan penyerapan nutrient didukung oleh pertumbuhannya yang meluas dan bercabang banyak. Kemampuan tersebut meningkatkan kemampuan tumbuhan untuk menjangkau lebih banyak sumber mineral dan air. Efektivitas penyerapan mineral oleh tumbuhan bergantung pada sifat dari mineral itu sendiri. Mineral-mineral seperti nitrogen, yang mudah larut, dapat diserap dengan lebih baik dibanding fosfor, yang memiliki sifat tidak mudah larut. Aplikasi mikoriza sudah diterapkan secara luas, seperti introduksi tanaman baru ke lingkungan. Mikoriza membantu tanaman tersebut beradapatasi dengan lingkungan. Pada bidang pertanian, inokulasi mikoriza sudah diterapkan untuk mengatasi permasalahan kesuburan tanah.

Sumber gambar

http://www.aber.ac.uk/fungi/fungi/importance/ecology.htm

Jaringan pembuluh vaskular pada tumbuhan memiliki berbagai macam bentuk tetrarch dan radial. Beberapa tipe yang lebih umum ditemukan ialah amphivasal dan amphikribal. Amphivasal ialah apabila floem dikelilingi xylem sedangkan amphikribal sebaliknya. Bentuk tetrarch dan radial lebih merujuk pada formasi dari pembuluh tersebut. Jika dilihat melalui mikroskop, bentuk tetrarch menyerupai bentuk palang (lihat gambar dibawah).

Perbedaan tingkat fase padat, cair, dan gas menjadikan tanah memiliki tiga tipe utama; pasir, liat, dan gembur. Ketiga tipe tanah memiliki struktur dan sifat berbeda, yang tentunya perlu diketahui untuk menyesuaikan tumbuhan yang akan ditanam. Sifat terpenting pada tanah berkaitan dengan air, sifat tanah tersebut ialah porositas. Porositas merujuk pada saluran-saluran dalam tanah yang saling berhubungan, saluran-saluran tersebut terbentuk karena bentuk partikel tanah yang tidak teratur. Karena keberadaan pori-pori, tanah mampu menyimpan air. Namun hanya pori-pori dengan ukuran 10-60 µm yang dapat menahan air dalam waktu lama.

Ketika tanah diairi, dengan irigasi atau hujan, air pada tanah akan mengalir pindah secara perlahan. Titik ketika tidak ada air yang mengalir pindah dan hanya tertahan di pori-pori disebut kapasitas tanah. Secara alami, tanah membutuhkan 2-3 hari untuk mencapai titik kapasitas tanah. Tipe tanah pasir, seperti yang dapat ditebak, memiliki pori-pori berdiameter besar. Tanah pasir, dikarenakan sifat sedemikian, tidak dapat menahan air namun memiliki kandungan udara yang tinggi. Sebaliknya, tanah liat dapat menahan air dalam jumlah besar meskipun miskin udara. Tanah gembur merupakan keseimbangan antara tanah pasir dan tanah liat, sehingga cocok pada mayoritas tumbuhan.

Gaya yang bekerja pada proses drainasi ditemukan juga pada uap air di ruang mesofil pada daun. Perbedaan gradien konsentrasi air antara sistem tubuh tumbuhan dengan lingkungan membuat, dalam hal ini di akar, terimbibisi dan terdifusi ke dalam akar. Tentunya proses tersebut didukung oleh sifat akar yaitu permeable terhadap air. Wilayah penyerapan air yang paling tinggi berkisar 0.5 cm dari ujung akar. Bagian meristematik akar itu sendiri hanya menyerap sedikit air, karena protoplasnya sangat padat dan belum ada jaringan pembuluh yang terdiferensiasi dengan baik. Area penyerapan air dapat mencapai 10 cm dari ujung akar. Jika panjang area tersebut di bandingkan dengan panjang akar, tentu jumlah tersebut sangat kecil. Untuk menyiasati fakta tersebut, tumbuhan didisain dengan kemampuan menumbuhkan rambut akar. Modifikasi sel epidermis dengan pembengkakan sitoplasma akan membentuk rambut akar. Sekiranya terdapat 2.500 rambut/cm² luas akar pada mayoritas tumbuahan. Terdapat penelitian yang menjelaskan luas bidang penyerapan tumbuhan Rye, tumbuhan tersebut ditumbuhkan dalam kotak sebesar 30 x 30 x 56 cm. Jika dihitung luas bidang penyerapan akar dapat mencapai angka 639 m².

Sinar matahari yang diserap +605
Pertukaran infra red -235
Konveksi -194
Sisa energy +176

Sisa energy tersebut ternyata dibuang melalui proses transpirasi. Perubahan air dari fasa cair ke fasa gas memerluakan energi, energy tersebut dinamakan kalor laten. Banyaknya energy kalor yang dibutuhkan untuk mengubah sejumlah cairan disebut kapasitas kalor. Seperti yang telah diketahui, kapasitas kalor air ialah 44 kJ mol-1. Jika kita asumsikan kecepatan transpirasi pada suatu daun ialah 4mmol m-2 s-1, maka didapatkan (4×10-3 J mol-1) (4×10-3 mol m-2 s-1) = 176 J m-2 s-1 atau 176 W m-2. Maka menjadi jelas peran air dalam tumbuhan ialah sebagai agen pendingin daun terhadap peningkatan suhu akibat fotosintesis.

BEXPEEK adalah suatu event tahunan dari HMD Biologi FMIPA UI yang berisi serangkaian acara seperti seminar, lomba, workshop, bazzar, dan pameran. BEXPEEK 2011 akan diadakan pada tangga 24-27 Januari 2011 @ Fakultas FMIPA UI Depok

SEMINAR DAN TALKSHOW (free sertificate and seminar kit)

Seminar Biofuel : Energy from Life, Energy for Life

24 Januari 2011

pukul 10.00-12.00

Pembicara :
1. Dr. Darwin Zahedy Saleh SE, MBA* —– Menteri Energi dan Sumber Daya Mineral (ESDM)
2. Dr.Heri Hermansyah, ST.,M.Eng —– Ketua Program Studi Teknik Bioproses Departemen Teknik Kimia FT UI

HTM : Rp. 10.000

Talkshow BioMedicine to Cure the World

27 Januari 2011

pukul 09.30-11.45.

Pembicara :
1. Rintis Noviyanti,Ph.D —– Post Doctoral Research Felllow, Peneliti Eijkman Institute for Molecular Biology bidang Malaria
2. Dr. Rini Syafri —– Lulusan program doktoral biomedik FK UI, pengamat kesehatan & penulis buku-buku kesehatan

HTM : Rp. 15.000

PAKET SEMINAR + TALKSHOW = Rp. 20.000

*masih dalam konfirmasi