Download to read offline
![SITE AND MODE OF ACTION
• Pengaruh cepat dari aplikasi herb.kontak, sangat mudah di amati
dan difahami, namun bagi herb. sistemik ,lebih komplek krn.di
trasnlokasikan, dan mengeluarkan pengaruh yang jauh dari titk
masuknya.
• Untuk ini perlunya difahami mekanisme aksi ( tanggapan biokimia
dan biophisik ) dan mode aksinya ( yang mngarahkan phyto-toksik
dan reaksi sekunder ,termasuk di dalamnya adalah :
• Pengaruh terhadap pertumbuhan dan hasil pertumbuhannya.
• Ashton and Crafts ( 1981) , mendefinisikan primary biochmical site
of action adalah reaksi biokimia tunggal yang sudah dipengaruhi
oleh konsentrasi rendah dibanding reaksi reaksi yang lain [ = reaksi
yang pertama dipengaruhi oleh suatu konsentrasi herbisida yang
diberikan ], sementara yang memerlukan cons. Lebih tinggi disebut
secondary biochemical site of action.](https://image.slidesharecdn.com/sitedanmodeofaction-180511045113/75/Site-dan-mode-of-action-13-2048.jpg)
![AKTIVITAS ENSIM
• SECARA UMUM DIKETAHUI BAHWA PENGARUH HERBISIDA ADALAH
TERHADAP PENGRUSAKAN SISTEM ENZYMES, MASALAHNYA
SEDIKIT BUKTI HASIL PENELITIAN ( YANG ADA ADALAH INDIKATOR
YANG DIPAKAI MENDUGA KEJADIAN YAN SEBENARNYA ).
• PENGARUH HERBISIDA INI SIFATNYA BISA LANGSUNG BISA TIDAK
LANGSUNG.
• HERBISIDA YANG MAMPU MENGUBAH AKTIVITAS ENZYMES ANT. :
• 1. YANG MAMPU MERUBAH STRUKTUR NORMAL ENYMES
• 2.BERKOMPETISI DENGAN AFFILIASI [SUBSTRATE –ENZYMES ]
• 3. MEMBENTUK SENYAWA KOMPLEK YANG , DAPAT MENDUKUNG
ATAU MENGHAMBAT AKTIVITAS ENZYMES
• 4.BERKOMPETISI DENGAN CO-FAKTOR NON – PROTEIN PADA
ENZYMES
• 5.MERUBAH STATUS CO-FAKTOR SEHINGGA MENCEGAH ASSOSIASI
DENGAN ENZYMES.](https://image.slidesharecdn.com/sitedanmodeofaction-180511045113/75/Site-dan-mode-of-action-19-2048.jpg)
Uploaded byAndrew Hutabarat
Site dan mode of action
Dokumen tersebut memberikan penjelasan mengenai site dan mode of action dari herbisida. Secara singkat: 1. Herbisida dapat masuk ke tumbuhan melalui permukaan daun dan akar, lalu diangkut ke seluruh bagian tumbuhan. 2. Herbisida bekerja dengan merusak proses fisiologi seperti pembelahan sel, pembentukan jaringan, dan metabolisme seperti fotosintesis dan pernafasan. 3. Efek herbisida bergantung pada l
More Related Content
Site dan mode of action
- 1. SITE DAN MODEOF ACTION HERBISIDA BIOL & MANAGEMENT GULMA S2 FP-UGM PROF PRAPTO YUDONO
- 2. PENDAHULUAN • HERBISIDA ADALAH: • ADALAH BAHAN ATAU SENYAWA KIMIA YANG DIPAKAI UNTUK MEMBUNUH GULMA ATAU MERUSAK PERTUMBUHAN GULMA • AGAR MEMILIKI DAYA RACUN, DAN SIAP PAKAI ,HERBISIDA , PERLU DIFORMULASIKAN ( DIKOMBINASIKAN DENGAN BAHAN PELARUT- OIL - , MAUPUN SURFAKTAN ( SURFACE ACTIVE AGENTS , YANG HIDROPHILIK MAUPUN YANG LIPOPHILIK ) • CONTOH SURFAKTAN TERTUA ADALAH SOAP ( SABUN ) • PENGERTIAN SIAP PAKAI , ADALAH YANG MAMPU MENYEBAR MERATA DIDALAM PEMBAWA /CARIER DAN PERMUKAAN DAUN ( BUTIR AIR SAJA TIDAK MAMPU ) , SEHINGGA MENJADI EFEKTIF DAN EFISIEN, DALAM KAITAN PERACUNAN, MUDAH DIKEMAS . • FORMULASI HERBISIDA : BERUPA LARUTAN AIR/MINYAK ; SERBUK YANG DAPAT DILARUTKAN ; BUTIRAN; PASTA ; PELLET ; LILIN ; GLOMULES ( LAMBAT LEPAS ) ; FUMIGAN ( GAS.
- 3. PENDH.LANJUT.. • TUJUAN APLIKASIHERBISIDA : • A. MENCEGAH PEMUNCULAN KECAMBAH GULMA DI DALAM AREA PERTANAMAN • B.MEMINIMALISIR KOMPETISI GULMA X TANAMAN • C.MENGURANGI PROPAGULE GULMA BAIK BERUPA BIJI MAUPUN BAGIAN VEGETATIF • WAKTU APLIKASI : • SAAT PRE EMERGENCE /BIJI GULMA BELUM BERKECAMBAH,SEBELUM TANAM TANAMAN • SAAT GULMA TELAH BERKECAMBAH DAN MUNCUL,NAMUN BELUM MELAKUKAN TANAM TANAMAN • SAAT GULMA TELAH MUNCUL ,DAN TANAMAN TELAH TUMBUH
- 4. MASUK DAN TRANSPORTASI GULMA •TANGGAPAN SUATU TUMBUHAN TERHADAP HERBISIDA DIPENGARUHI OLEH : • 1.PHASE PERTUMBUHANNYA • 2.KANDUNGAN SIFAT GENETIK TUMBUHAN • 3.LINGKUNGAN DI MANA TUMBUHAN BERADA • 4.KHARAKTERISTIK HERBISIDA SENDIRI • JALAN UTAMA MASUKNYA HERBISIDA KE DALAM TUBUH TUMBUHAN ADALAH PERMUKAAN DAUN DAN PERMUKAAN AKAR. RUAS KOLEOPTIL KECAMBAH ( UTAMANYA GRASSES ) • SEBENARNYA HERB.MAMPU MASUK PADA SETIAP PERMUKAAN TUMBUHAN , NAMUN SEMPIT DAN SINGKAT , SEPERTI RANTING,BUNGA DLL,BAHKAN PADA DORMAN.
- 5. LANJUT.. • APLIKASI AERIAL, DIPENGARUHI OLEH SUHU, KELEMBABAN DAN HUJAN, SEMENTARA APLIKASI TANAH DIPENGARUHI OLEH ,SUHU,KELEMBABAN , BAHAN ORGANIK , MINERAL TANAH, DAN MIKROORGANISME SERTA MIKROFLORA TANAH. • HASIL PENELITIAN ( HARTLEY , 1960 ) MENUNJUKKAN APLIKASI LEWAT TANAH, MASIH MENYISAKAN BIJI BERKECAMBAH DAN MUNCUL , KARENA LARUTAN HERBISIDA TIDAK LANGSUNG BERHUBUNGAN DENGAN PERMUKAAN AKAR/RUAS, SEHINGGA DIPERLUKAN WAKTU DAN DOSIS YANG LEBIH BESAR. • HAL TERSEBUT JUGA YANG MENYEBABKAN MASUKNYA HERB. LEWAT RUAS KOLEOPTIL , LEBIH KECIL DIBANDING LEWAT AKAR
- 6. JARINGAN TUMBUHAN • TUBUHTUMBUHAN BERVASKULAR, UTAMANYA HERBA, TERDIRI ATAS PHLOEM DAN XYLEEM YANG TERDIRI ATAS : • KULIT =DERMAL ( KULIT = LILIN, SEL SEL KULIT /EPIDERMIS DAN LAPISAN PERTUMBUHAN SEKUNDERNYA ; P • PEMBULUH = VASKULAR BERLAKU UNTUK AIR, ASSIMILAT, MINERAL HARA , DAN SENYAWA KIMIA LAINNYA ; • ADANYA JARINGAN MATRIK/ JARINGAN DASAR,YANG TERMASUK DI DALAMNYA ADALAH JARINGAN REPRODUKTIF, JARINGAN PUCUK, YANG MENENTUKAN BENTUK DAN FUNGSI TUMBUHAN. • BAGIAN HIDUP SEL ( LIVING MATTER ) ADALAH BAGIAN SEL YANG HIDUP SEPERTI PROTOPLASMA, ORGANELS , INTI SEL.
- 7. LANJUT.. • HERBISIDA YANGDIAPLIKASIKAN HARUS BERHUBUNGAN DAN BERINTERAKSI DENGAN KETIGA SISTEM TERSEBUT DAN BEKERJA PADA LIVING MATTER SELNYA. • HERBISIDA KONTAK: MERCUN DAN MEMEBUNUH BAGIAN YANG KONTAK( DAPAT DIJANGKAU ) LANGSUNG,HANYA MEMERLUKAN LAPISAN DEMAL SAJA UNTUK MELEPAS MERACUN,UNTUK MELEMAHKAN DAN MERUSAK SISTEM MEMBRANE SEL. • HERBISIDA SISTEMIK : YANG AKAN MENGGANGGU /MERUsAK PROSES FISIOLOGI DAN METABOLISME GULMA ( ada target site nya ).UNTUK MENCAPI TARGET SITE, HEB. INI HARUS MAMPU MEMASUKI PHLOEM / DAN XYLEM • JADI GERAKAN HERB. DAPAT MELALUI LIVING MATTER DR SEL KE SELDAN PHLOEM ( SYMPLATIK ) , ATAU ANTAR SEL DULU,DAN SEL SEL MATI ( APOPLASTIK ).KEMUDIAN BERGERAK KE ATAS / BAWAH BERSAMA ASIMILATE,ATAU KE ATAS MELALUI XYLEEM BERSAMA AIR/HARA.
- 8. SISTEM JARINGAN FUNDAMENTAL •PADA SISTEM JARINGAN FUNDAMENTAL,YANG TERDIRI DARI BERBAGAI MACAM SEL, DAPAT MENJADI PENGHALANG MASUKNYA HERB. KE JARINGAN ANGKUT ( KARENA MASIH ADANYA RUANG RUASNG ANTAR SEL YANG KOSONG ( TERGANTUNG HIDRASI ) ; NAMUN DEMIKIAN DAPAT MENJADI PENGHANTAR MANAKALA RUANG KOSONG TESEBUT TERISI PROTOPLASMA DARI SEL SEL SEKITARNYA. • DI SAMPING CARA TRANSPORT YANG SIMPLASTIK DAN APOPLASTIK , DIKETAHUI JUGA ADA CARA TRANSPORT DISEBUT “ POLAR TRANSPORT, YANG TIDAK SELALU SEARAH DENGAN AIR MAUPUN ASSIMILATE ( CONTOHNYA AUXIN DAN ZPT LAINNYA , JUGA HERBISIDA , NAMUN LEBIH LAMBAT,
- 9. DAUN SEBAGAI TITIKMASUK HERBISIDA • Lapisan daun ( dari bag luar berturut turut terdiri atas: cuticle, sel sel epidermis, sel sel palisade,inner palisade dan vena. • Cuticle , bersifat tidak kontinyu , non-living,pada bag.luar dinding epidermis( sebagai lapisan non-sel.),jalan masuk herb.non-polar • Cuticle mengandung cutin, lilin, pectin,dan sellulosa, yang memiliki beda polaritas. Lapisan lilin yang memiliki waxes lipoidal, yang mendominasi di luar cuticle, menjadi penghalang masuknya herb.polar yang larut dalam air .( karena waterphobic ) • Herb.polar ini , hanya mampu masuk malalui plasmodesmata ( dari sel sel apidermis ) yang menjulur ke luar bag.cuticle ,yang terisi air ( disebut aquaeous phase . • Ketebalan cutricle , menentukan kecepatan masuknya herb.
- 10. STOMATA DAN BULUDAUN DAN NASIB HERBIDISA • Stomata terbebas dari cuticle , sebagian besar pada permukaan daun bag.bawah.stomata yang terbuka menjadi jalan herb ( somata – jar.spongi – vena ) bandingkan ( route cuticle-epidermis-sel palisade- vena ). • Namun entri herb.melalui stomata menjadi kecil karena posisinya di permukaan daun bagian bawah. • Bulu daun muncul dari sel epidermis, pengaruh bulu daun ,umumnya dianggap sebagai penahan droplets, namun hasil penIlitian bulu daun juga sebagai jalan masuk herb. ( bulu daun terdiri dari seingle sel atau bercabang ). • Nasib herb : hilang menguap, terbilas air hujan,tetap tinggal pada cuticula, menjadi kristal karena penguapan, tertahan lipoidal,dapat masuk kutikula dan mengikuti sistem transport.
- 11. AKAR TITIK MASUKHERBISIDA • Ujung akar adaah bag.meristematik, dan ada tudung akarnya.mengalami pemanjangan ,belum memiliki akar rambut, jarngan phloem dn xyleem yang jelas,dan casparian strip ( penutup berlilin di antara dinding sel endodermis- xyleem ) yang hanya terbenuk pada zona akar yang masak. • Permukaan akar ,tanpa lapisan kutikula, dan memiliki ruang antar sel yang lebih luas ( krn. bentuk sel tida sama ), memudahkan her. ke arah jaringan hidup/ vaskular. • Barier pada akar hanya dua ( 2( yakni : 1/ selaput semipermeabel sel hidup dan 2/lapisan casparian strip dinding luar endodermis ). • Casparian strip : mengandung suberin,lignin,atau kombinasinya yang sangat hidrophobik ( waxy ) ,hanya meneruskan snyawa yang mampu melewati membrane ( selaput sel ).lapisan ini juga menyeleksi route apoplast.
- 12. KOLEOPTYL TITIK MASUKHERB. • KOLEOPTIL , adalah struktur berbentuk daun khusus pada grasses, terdapat disektar titik tumbuh tunas apikal yang meristematik, meski tertutup ( seperti conthong,namun ada lubenf di mana daun pertama akan muncul. • Koleoptil , memiliki stomata ,pada kelembaban tinggi akan memebuka, sehingga memberi jalan herb. ke titik tumbuh. • Pada monokotil, titik tumbuh masih di dalam tanah , sementara dikotil telah diatas permukaan tanah. Pada dikotil, hypokotil menjadi titik penyerapan herb. • Dowson ( 1963 ), lih. Aldrich ( 1984 ), contoh herb.EPTC, penyerapan oleh akar tidk cukup membunuh gulma, namun dengan penyerapan bagian lainnya ,termasuk tajuk ( koleoptil ) , mengakibatkan kerusakan gulma yang parah.Ruas koleoptil wilt- oat ,mengarah ke atas menjadi titik serapan herb.
- 13. SITE AND MODEOF ACTION • Pengaruh cepat dari aplikasi herb.kontak, sangat mudah di amati dan difahami, namun bagi herb. sistemik ,lebih komplek krn.di trasnlokasikan, dan mengeluarkan pengaruh yang jauh dari titk masuknya. • Untuk ini perlunya difahami mekanisme aksi ( tanggapan biokimia dan biophisik ) dan mode aksinya ( yang mngarahkan phyto-toksik dan reaksi sekunder ,termasuk di dalamnya adalah : • Pengaruh terhadap pertumbuhan dan hasil pertumbuhannya. • Ashton and Crafts ( 1981) , mendefinisikan primary biochmical site of action adalah reaksi biokimia tunggal yang sudah dipengaruhi oleh konsentrasi rendah dibanding reaksi reaksi yang lain [ = reaksi yang pertama dipengaruhi oleh suatu konsentrasi herbisida yang diberikan ], sementara yang memerlukan cons. Lebih tinggi disebut secondary biochemical site of action.
- 14. Lanjut… • Lokasi aksiherb. memperngaruhi proses fisiologi pada : lokasi jaringan yang melakukan pembelahan sel ( pada titik tumbuh tunas/akar , pemebntukan buah/biji ; perkembangan jaringan ( pembentukan bakal akar,batang ,tunas pada perkecambahan , pada pembentukan bakal bunga dan buah , pembentukan chlorophyl dan plastida ( pada pembentukan dan perkembangan daun dan sel sel daun ) . • Lokasi aksi herb mempengaruhi metabolisme ( umumnya dari herb. sistemik ) ,pada : photosynthesa( utamanya pada light reaction ) , respirasi ( utamanya pada electron transport system penghasil ATP ) , metabolisme nitrogen ( sinthesa protein ) , aktivitas enzyme ( menjadikan rekasi tidak berlangsung karena enzyme tidak aktif /denaturai/radicals ). • Herb. kontak , cepat bereaksi , memeberikan simptom spt terbakar.
- 15. Lanjut… • Pembelahan sel: herb. meruapakan racun mitosis , dengan merusak pembentukan dinding sel pad saat pembelahan sel ( pada telophase dan anaphase ) , sehingga dihasilkan sel abnormal berinti banyak. Perusakan diduga pada reaksi enzimatik pembentukan dinding sel • Perkembangan jaringan :Merusak perkembangan xyleem dan phloem , oleh herbisida yang mirip zat pengatur tumbuh tanaman ,hasilnya adalah deformasi jaringan ,yang kana mengacaukan ) distribusi metabolit di dalm tubuh tumbuhan ( gulma ). • Pembentukan plastida dan chlorophyll : hal ini belum diketahui mechanismenya , namun tampak akibatnya adalah mencegah terjadinya photosynthesis.gejala yang terjadi adalah chlorotik ( warna daun menjadi putih )
- 16. PROSES METABOLISME • Prosesyang dirusak adalah : photosynthesa, respirasi , metabolisme nitrogen serta aktivitas enzymes. • Add. Photosynthesa • Terjadi pada reaksi terang ( light dependent photosynthese )dengan merusak ETS ( electron transport system ) dari donor ke acceptor ) , yakni memblock aliran elektron dari lisis air ( H+ + e- + 0 ) ke chlorophyl , yang akan menyerap energi sinar matahari • Herb.semacam diquat, paraquat , menangkap elektron untkmebentuk senyaw senyawa radicals bebas, memblok pembentukan NADPH2 dan ATP. • Senyawa radikal bebas teroksidasi , ( dengan oksigen yang tersedia )membentuk H202 ( hidrogen peroksida ) ysng terakumulasi dan merusak sel tumbuhan ( gulma ),dengan gejala seperti terbakar.
- 17. PROSES RESPIRASI • Khemikaliayang merusak proses respirasi dapat dikelompokkan sebagai : • 1. penghambat elektron transport ( karena mengikat elektron carier ) • 2. penghambat transfer-energi ( berkombinasi dengan inermediate energy ) diantaranya bloking P- high enrgy, dan • 3. agen agen un coupling ( yang memutus rangkaian coupling ) dan herbisida umumnya adalah yang memutus trangkaian coupling dengan menghalangi penggunaan tenaga yang di relaase selama proses respirasi berlangsung . • Respirasi berlangsung di dalam mitochondria ,dan elektron transort system pada innner membrane miochondria tersebut.
- 18. Metabolisme nitrogen • Metabolismenitrogen yang tepengaruh ,utamanya pada penghambatan pengaturan synthesa asam nukled ( RNA dan DNA ) , yakni penghambatan pada aktivitas enzyme enzyme DNase dan RNase. • Dampak penghamabatan adalah terkumlasinya protein dan asam amino di dalam tumbuhan , yakni paa akar, dan batang ,sebaliknya terjadi pengurangan pada daun • Prosesnya adalah tranlkasi materials mengandung N , dari daun ke akar dan batang, dan terjadi pada saat oksidasi karbohidrat . • Laju kegiatan , diangaruhi species, herbisida,konsentrasi, dan lama waktu terpapar. • Kejadian ini akan mempengaruhi awal perkembangan sel ( pembentukan senyawa terakit asam nucklead chromosom )
- 19. AKTIVITAS ENSIM • SECARAUMUM DIKETAHUI BAHWA PENGARUH HERBISIDA ADALAH TERHADAP PENGRUSAKAN SISTEM ENZYMES, MASALAHNYA SEDIKIT BUKTI HASIL PENELITIAN ( YANG ADA ADALAH INDIKATOR YANG DIPAKAI MENDUGA KEJADIAN YAN SEBENARNYA ). • PENGARUH HERBISIDA INI SIFATNYA BISA LANGSUNG BISA TIDAK LANGSUNG. • HERBISIDA YANG MAMPU MENGUBAH AKTIVITAS ENZYMES ANT. : • 1. YANG MAMPU MERUBAH STRUKTUR NORMAL ENYMES • 2.BERKOMPETISI DENGAN AFFILIASI [SUBSTRATE –ENZYMES ] • 3. MEMBENTUK SENYAWA KOMPLEK YANG , DAPAT MENDUKUNG ATAU MENGHAMBAT AKTIVITAS ENZYMES • 4.BERKOMPETISI DENGAN CO-FAKTOR NON – PROTEIN PADA ENZYMES • 5.MERUBAH STATUS CO-FAKTOR SEHINGGA MENCEGAH ASSOSIASI DENGAN ENZYMES.
- 20. EFFEK TERHADAP HASILKINERJA ENZYMES • HASIL KINERJA ENZYMES : • GAGAL MENGHASILKAN ATP , KARENA PEMUTUSAN SUPPLY ENERGY ( ENDERGONIC REACTION /REAKSI PERLU ENERGI ) • GAGAL SUPPLY CO-ENZYME SERTA GUGUS PROSTETHIC ENZYMES ( YANG NON-PROTEIN ) • GAGALNYA KELANGSUNGAN REAKSI ENZYMATIK • SEPERTI DIKATAKAN DI DEPAN , PENGARUH INI LEBIH BANYAK PADA BATANG/AKAR ( KARENA KONSENTRASI HERB. LEBIH TINGGI DIBANDING PADA DAUN.) • MEKHANISME BELUM BANYAK DIKETAHUI , YANG DIDAPATKAN INDIKATOR YANG MUNCUL PENDUGAAN MEKHANISME.
- 21. BEBERAPA CONTOH • PENGARUHobat manusia PADA ENZYME: • Obat antibakteri ( sulfanil-amide ) , berperan pada penghambatan aktivitas enzymes dengan jalan memberikan p-aminobenzoic acid ke dalam molekul asam folad ( folic acid ) yang merupakan senyawa penting untuk vitamin asam folad ( yang merupakan vitamin utama pertumbuhan bakteri. • INSEKTISIDA • PARAHTION DAN ORGANOPHOSPHATE ,sebagai insektisida racun syaraf berlaku sebagai penghambat enzyme cholin-esterase substansi kunci transmisi sel sel syaraf yang berdekatan ,dengan mencegah enzyme ini, dalam mendegradasi acethyl-choline.
- 22. REAKSI KIMIA DALAMTANAMAN • Sangat banyak reaksi kimia di alam tubh tumbuhan, namun hanya ada enam( 6) macam reaksi kimia yang bertanggung jawab pada terbentuknya senyawa senyawa yang ada : • ke enam model tersebut adalah : • 1.hidrolisis kondensasi • 2.kelompok pemindah ( transfer ) • 3.kelompok pemisah dan penambah • 4.kelompok elektron transfer ( oksidasi-reduksi ) • 5.kelompok isomerasi • 6. kelompok pembentuk ( shynthesa ).
- 23. Lanjut….. • Pemecahan molekulbesar menjadi kecil dengan peran air ( dengan pengikatan ion air ) ( H20 H+ + e- + OH- ).karbohidrate,lemak , protein dihidrolisis senyawa kecil energi ( exergonik ,hasil pencernaan ) • Konsensasi adalah kebalikan dari hidrolisis, perlu energi ( endergonik ). • Transfer , gugus pada asam amino NH3 , COOH dll. • Removal : pemacahan dan pembentukan rantai C-C-C-C dst • Transfer elektron.
- 24. INDIKATOR KINERJA HERBISIDADAN DUGAAN MEKHANISMENYA