Fisiologi Tanaman - Jam Biologi Dan Auksin

BAB I
PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang
Ada semacam alarm yang memperingatkan tanaman untuk mempersiapkan diri menerima cahaya matahari yang panas sehingga mampu memproses makanan bagi tanaman tersebut
Siapa bilang hanya manusia dan hewan saja yang memiliki jam biologis, tanaman pun punya. Ilmuwan Israel bersama Departemen Pertanian Amerika Serikat (AS) telah menemukan bahwa tumbuhan juga mempunyai jam biologis yang bekerja selama 24 jam. Seperti halnya jam biologis pada manusia, sistem ini mampu memberi tahu pohon-pohon kapan waktunya untuk menyambut datangnya matahari.
Jam biologis ini diperbarui pada waktu yang sama di setiap pagi, yakni beberapa jam sebelum memasuki siang hari. Ada semacam alarm yang memperingatkan tanaman untuk mempersiapkan diri menerima cahaya matahari yang panas sehingga mampu memproses makanan bagi tanaman tersebut, demikian Autar K. Mattoo, ahli fisiologi tanaman.

Sistem jam ini juga mengatur kinerja enzim yang memodigikasi protein bernama D1 yang penting bagi sistem fotosintesis. Begitu D1 ini bertemu dengan posporus, maka akan terbentuk protein dalam kloroplas, sebuah struktur dalam sel yang terbuat dari karbohidrat, lemak dan protein. Mattoo berpendapat, protein hasil modifikasi inilah yang selama ini berfungsi sebagai jam biologis tumbuhan sehingga mampu mengatur metabolismenya selama berada di bawah sinar matahari terik.

1.2 Tujuan

1. Untuk mengetahui tentang jam biologi yang terjadi pada tanaman
2. Untuk mengetahui hormon-hormon yang bekerja pada tanaman
3. Untuk mengetahui mekanisme jam biologi pada tanaman
 
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA

2.2 Jam biologis

Jam biologis mengatur irama sirkadian pada tumbuhan dan eukariota lain. Suatu siklus fisiologis dengan frekuensi sekitar 24 jam disebut irama sirkadian. Apakahirama ini benar-benar diatur oleh semua jam internal atau mereka hanya respon harian terhadapsiklus lingkungan seperti rotasi bumi. Irama sirkadian bertahan, bahkan ketika organisme itudilindungi dari petunjuk lingkungan penyebabnya seperti ada tanaman buncis. Hasil penelitiansejauh ini mengungkapkan bahwa osilator untuk irama sirkadian adalah endogenus atauinternal. Jam ini diatur pada periode 24 jam yang tepat melalui sinyal harian dari lingkungan.
Jika suatu organisme dipertahankan pada lingkungan yang konstan, maka sirkadiannyamenyimpang dari periode 24 jam sehingga bisa lebih atau berkurang.
Fotoperiodisme menyelaraskan banyak respon tumbuhan terhadap perubahan musim. Salah satu petunjuk paling awal tumbuhan mendeteksi perkembangan musim berawal darivarietas muatan pada tanaman tembakau. Varietas ini tumbuh luar biasa, namun gagal berbungaselama musim panas. Setelah mencoba menginduksi suhu, kelembaban dan nutrisi. Varitas iniakhirnya berbunga dalam rumah kaca bulan desember. Penelitinya mempelajari bahwapemendekan siang dan malam hari lah yang merangsang varietas ini berbunga. Varietas inidianamkan Maryland Mammoth.
Organisme telah berevolusi untuk mengkoordinasikan kegiatan mereka dengan siklus siang-malam yang disebabkan oleh disebabkan oleh rotasi bumi. Respon langsung terhadap cahaya atau kegelapan yang penting, tetapi di samping itu, jam biologis telah berevolusi untuk proses waktu biologis. "Sirkadian" ritme (dari 'circa'-tentang,' hari dies'-a) adalah hasil yang terbaik-ditandai dari jam biologis, yang kali peristiwa yang terjadi sekali per hari. Bahkan dalam waktu tidak adanya isyarat lingkungan, irama sirkadian bertahan dengan periode hampir 24 jam. Jam sirkadian mengatur banyak aspek metabolisme, fisiologi dan perilaku.
Mekanisme dari jam sirkadian telah sulit untuk menentukan, sampai identifikasi mutan ritme sirkadian dan gen serumpun mereka di Drosophila, Neurospora dan sekarang dalam organisme lain. Studi molekuler dan genetik menunjukkan bahwa periode 24-jam muncul dari sistem loop umpan balik yang saling berhubungan yang mengontrol transkripsi dari sejumlah kecil "gen jam". Umpan balik negatif, bersama dengan penundaan, pada prinsipnya cukup untuk menghasilkan osilasi; jam sirkadian nyata lebih kompleks, dan itu tetap menjadi tantangan untuk memahami kompleksitas ini. Ritme sirkadian lahiriahnya sangat mirip dalam semua spesies, tetapi gen yang membentuk mekanisme jam yang sangat berbeda (membandingkan hewan, tumbuhan, jamur dan cyanobacteria). Jam mungkin berevolusi beberapa kali untuk melakukan fungsi yang sangat mirip, sehingga mereka adalah contoh dari "evolusi konvergen".
Pada tumbuhan, jam sirkadian mengatur sekitar 5% dari genom (> 1000 gen dalam Arabidopsis). Fungsi ritmis gen ini banyak proses kontrol, termasuk daun dan gerakan kelopak, pembukaan dan penutupan pori-pori stomatal, pembuangan wewangian bunga dan aktivitas metabolis, terutama yang berkaitan dengan fotosintesis. Jam sirkadian juga mempengaruhi siklus musiman yang tergantung pada hari-panjang, termasuk regulasi berbunga.Sistem photoperiodic muncul tergantung pada jam sirkadian untuk mengukur durasi siang atau malam, sehingga pemantauan berlalunya musim.
Arabidopsis thaliana, spesies model untuk genetika tanaman, pameran irama sirkadian terlihat dalam gerakan daun dan irama kurang jelas dalam ekspresi banyak gen, khususnya klorofil a / b gen binding protein (gen CAB). Gen reporter bercahaya, luciferase, telah digunakan untuk memvisualisasikan regulasi ekspresi gen sirkadian, menciptakan ritme cahaya pada tanaman transgenik. Ritme ini dapat dipantau secara bibit tunggal dengan pencitraan cahaya rendah video, yang telah memungkinkan identifikasi mutan ritme sirkadian di Arabidopsis.

2.3 Mekanisme Membuka dan Menutupnya Stomata
Sebagian besar proses transpirasi pada tanaman lewat stomata, stomata bagian terbesar berada pada permukaan bawah daun yang memungkinkan terjadinya pertukaran gas antara yang ada dalam jaringan daun dan di udara. Lubang stomata ini merupakan jalan utama untuk transpirasi, mengingat epidermis bawah dan atas dilapisi oleh lilin sebagai lapisan kutikula yang mengandung bahan lemak dan merupakan penghalang untuk transpirasi.
Membuka dan menutupnya stomata penting bagi proses asimilasi CO2 dan juga keseimbangan air dalam tanaman. Membuka menutupnya stomata tergantung pada perubahan turgor sel penjaga (sel stomata). Turgor yang tinggi menyebabkan stomata membuka sebaliknya turgor yang rendah akan menyebabkan stomata menutup.
Suatu penelitian menunjukkan bahwa turgor sel penjaga berkaitan dengan metabolisme penyerapan ion, terutama K+. Meningkatnya konsentrasi K+ pada sel penjaga, stomata membuka lebih lebar sebaliknya ketika menutup tidak terjadi akumulasi K+.
Mekanisme membuka menutupnya stomata terutama tergantung pada akumulasi K+ pada sel stomata dan bukan semata-mata oleh adanya hidrolisa amilum menjadi gula sebagaimana dipercaya selama ini, hidrolisa amilum ini hanya faktor sekunder.
Untuk akumulasi K+ ini disediakan sebagian oleh vakuola sel lateral dan sebagian lagi oleh sel epidermis. Akumulasi K+ ini akan berbalik bila stomata menutup, yaitu K+ berakumulasi di sel epidermis. Tidak ada perbedaan electro potential yang menyolok antara setiap sel epidermis dan bagaimanapun keadaan stomata, K+ ditransport secara aktif dan ketika stomata membuka atau menutup memerlukan energi.
Temperatur yang tinggi juga mengakibatkan stomata menutup. Hal ini terkait dengan meningkatnya respirasi dan meningkatnya CO2 dalam kantong stomata. Temperatur yang tinggi berkaitan dengan konsumsi air yang tinggi. Stomata menutup untuk mencegah kehilangan air yang berlebihan. Mekanisme membuka dan menutupnya stomata secara efisien dengan mengatur keseimbangan air dalam tanaman. Fitohormon sitokinin juga berpengaruh terhadap membukanya stomata sedang ABA kebalikannya.

2.1 GERAK PADA TUMBUHAN
Setiap makhluk hidup (organisme) mampu menerima dan menanggapi rangsangan yang disebut IRITABILITAS. Salah satu bentuk tanggapan yang umum dilakukan berupa gerak. Gerak adalah perubahan posisi tubuh atau perpindahan yang meliputi seluruh atau sebagian dari tubuh sebagai respon yang diberikan terhadap rangsangan dari lingkungan dan akibat adanya pertumbuhan.
Gerak merupakan salah satu ciri makhluk hidup yang bertujuan untuk melaksanakan kegiatan hidupnya. Gerak yang terjadi pada tumbuhan berbeda dengan gerak yang dilakukan oleh hewan dan manusia. Gerak pada tumbuhan bersifat pasif, artinya tidak memerlukan adanya pindah tempat (tetap berada di tempat tumbuhnya). Gerak dapat terjadi karena adanya pengaruh rangsangan (stimulus).
Rangsangan yang mempengaruhi terjadinya suatu gerak pada tumbuhan, antara lain: cahaya, air, sentuhan, suhu, gravitasi dan zat kimia. Rangsangan tersebut, ada yang menentukan arah gerak tumbuhan dan ada pula yang tidak menentukan arah gerak tumbuhan. Rangsangan yang menentukan arah gerak akan menyebabkan tumbuhan bergerak menuju atau menjauhi sumber rangsangan. Pada tumbuhan, rangsangan disalurkan melalui benang plasma (plasmodesmata) yang masuk ke dalam sel melalui celah antar sel (noktah) yang terdapat pada dinding sel.
Berdasarkan sumber rangsangan, gerak pada tumbuhan dibedakan menjadi 2 macam, yaitu:
1. gerak endonom dan
2. gerak etionom.



2. Gerak ETIONOM


Gerak etionom merupakan reaksi gerak tumbuhan yang disebabkan oleh adanya rangsangan dari luar tubuh tumbuhan. Gerak etionom disebut juga dengan gerak esionom.
Rangsangan itu dapat berupa:
o cahaya
o sentuhan
o suhu
o air
o gravitasi bumi
o zat kimia
dan sebagainya. Organ tumbuhan yang memberikan respon terhadap rangsangan tersebut adalah: akar, batang, daun, bunga, buah atau bagian dari organ tumbuhan tersebut. Berdasarkan arah respon, gerak etionom dibedakan menjadi:
1. gerak tropisme
2. gerak nasti
3. gerak taksis

a. TROPI (TROPISME)
Tropisme adalah gerak tumbuhan yang arah geraknya dipengaruhi oleh arah datangnya rangsangan. Tropisme positif adalah gerak yang arahnya mendekati rangsangan, sedangkan tropisme negatif adalah gerak yang arahnya menjauhi rangsangan. Berdasarkan jenis rangsangannya, tropisme dibedakan menjadi beberapa macam, yakni:
Contoh:
• gerak batang tumbuhan ke arah cahaya,
• gerak akar tumbuhan ke pusat bumi,
• gerak akar menuju air, dan
• gerak membelitnya ujung batang atau sulur pada jenis tumbuhan bersulur.
Ditinjau dari macam sumber rangsangannya, tropisme dibedakan menjadi:
1. Fototropisme
2. Geotropisme
3. Hidrotropisme
4. Kemotropisme
5. Tigmotropisme
• Geotropisme atau gravitropisme
merupakan gerak tropisme yang disebabkan rangsangan gaya gravitasi bumi. Geotropisme ada dua yaitu geotropisme positif dan geotropisme negatif. Geotropisme positif adalah gerak organ tumbuhan searah gravitasi bumi, misalnya gerak akar tumbuhan. Sedangkan geotropisme negatif adalah gerak berlawanan arah gravitasi bumi, misalnya gerak tumbuh batang tumbuhan.
• Fototropisme
Fototropisme adalah gerak tropisme yang disebabkan oleh rangsangan berupa cahaya matahari. Fototropisme disebut juga heliotropisme. Fototropisme merupakan adaptasi tumbuhan untuk mengarahkan tajuknya ke arah cahaya matahari yang sangat penting untuk berlangsungnya proses fotosintesis.
Selain itu, fototropisme ini berkaitan erat dengan zat tumbuh yang terdapat pada ujung tumbuhan yang disebut auksin. Pada sisi batang yang terkena cahaya, zat tumbuh lebih sedikit daripada sisi batang yang tidak terkena cahaya. Akibatnya, sisi batang yang terkena cahaya mengalami pertumbuhan lebih lambat daripada sisi batang yang tidak terkena cahaya sehingga batang membelok ke arah cahaya.
• Tigmotropisme
Tigmotropisme adalah gerak tropisme yang disebabkan adanya rangsangan berupa sentuhan benda yang lebih keras.
Misalnya:
Gerak pada tumbuhan yang memiliki sulur.
Apabila sulurnya menyentuh benda keras seperti tonggak kayu, maka akan terjadi kontak sehingga sulur akan melilit kayu tersebut. Adanya sentuhan merangsang sel-sel tumbuh dengan kecepatan yang berbeda. Pertumbuhan sel-sel pada daerah yang bersentuhan lebih lambat daripada sel-sel pada bagian lainnya sehingga memungkinkan sulur dapat tumbuh melilit. Tigmotropisme memungkinkan tumbuhan memanjat dengan bantuan objek lain sebagai penyangga pada waktu tumbuh ke arah cahaya matahari.
• Hidroptropisme
merupakan gerak tropisme yang disebabkan karena rangsangan air. Contohnya gerak pertumbuhan akar menuju ke air.
• Termotropisme merupakan gerak tropisme yang disebabkan karena rangsangan suhu.
• Kemotropisme merupakan gerak tropisme yang disebabkan karena rangsangan zat kimia. Contohnya gerak akar menuju pupuk.
• Reotropisme merupakan gerak tropisme yang disebabkan oleh aliran air sehingga mempengaruhi arah gerak tumbuhan. Contohnya eceng gondok.


b. TAKSIS
Taksis adalah gerak yang terjadi akibat rangsangan luar. Seluruh tubuh tumbuhan akan bergerak, dan arah geraknya ditentukan oleh arah rangsangan. Berdasarkan jenis rangsangannya, taksis dibedakan menjadi beberapa macam, yakni:
• Fototaksis merupakan gerak taksis yang disebabkan rangsangan cahaya. contohnya gerak Euglena menuju cahaya. Fototaksis dibedakan menjadi dua yaitu fototaksis positif dan fototaksis negatif. Fototaksis positif adalah gerak tumbuhan mendekati rangsangan cahaya, sedangkan fototaksis negatif adalah gerak tumbuhan menjauhi rangsangan cahaya.
• Kemotaksis merupakan gerak taksis yang disebabkan rangsangan zat kimia. Contohnya gerak sel spermatozoid menuju sel telur.
• Galvanotaksis merupakan gerak taksis yang disebabkan rangsangan listrik.


c. NASTI
Nasti adalah gerak bagian tumbuhan yang arah geraknya tidak dipengaruhi oleh arah datangnya rangsangan. Gerak nasti disebabkan oleh perubahan turgor pada jaringan di tulang daun.
Contoh:
• Menutupnya daun putri malu dan tumbuhan Venus karena sentuhan
• Menutupnya daun-daun majemuk pada tanaman polong-polongan saat malam hari
• Membuka dan menutupnya bunga pukul empat
• Membuka serta menutupnya stomata
Ditinjau dari macam sumber rangsangannya, gerak nasti dibedakan menjadi:
1. Fotonasti
2. Niktinasti
3. Tigmonasti
4. Termonasti
5. Haptonasti
6. Nasti Kompleks
• Seismonasti atau tigmonasti
Tigmonasti adalah gerak nasti yang
disebabkan oleh rangsangan mekanis berupa sentuhan atau tekanan. Istilah tigmonasti berasal dari bahasa Yunani, yaitu thigma yang berarti sentuhan. Gerak tigmonasti disebut juga dengan seismonasti.
Misalnya:
Gerak mengatupnya daun putri malu karena terkena sentuhan. Responturgor di dalam sel-sel pada persendian daun. mengatup (seperti layu) akan terjadi dalam waktu singkat sekitar 1-2 detik. Untuk kembali ke posisi semula, tumbuhan putri malu membutuhkan waktu lebih kurang 10 menit. Mekanisme gerak ini juga disebabkan oleh pengaruh perubahan tekanan
• Niktinasti
Niktinasti adalah gerak nasti yang disebabkan oleh suasana gelap. Istilah niktinasti berasal dari bahasa Yunani, nux yang berarti malam. Umumnya, daun-daun tumbuhan polong-polongan (Leguminosaceae) akan menutup pada waktu malam. Daun-daun tersebut akan membuka kembali pada pagi hari. Selain disebabkan oleh suasana gelap, gerak “tidur” daun-daun tersebut dapat terjadi akibat perubahan tekanan turgor di dalam persendian daun.
Misalnya:
Gerak tidur daun pohon turi di malam hari, yang mengatupkan daunnya saat hari mulai gelap.

Tanaman Kembang Turi yang daunnya membuka lebar sepanjang hari (pagi hingga menjelang sore hari)
.
Tanaman Kembang Turi yang daunnya menutup (gerak tidur) menjelang malam hari sampai menjelang pagi hari.
• Termonasti

merupakan gerak nasti yang disebabkan oleh rangsangan suhu. Contohnya mekarnya bunga tulip ketika suhu udara naik.
• Fotonasti

Tanaman Bunga Pukul Empat (Mirabilis jalapa) yang bunganya mekar pada sore hari.
Fotonasti adalah gerak nasti pada tumbuhan yang disebabkan oleh rangsangan cahaya matahari. Misalnya:
• Bunga pukul sembilan yang mekar sekitar pukul sembilan.
• Bunga pukul empat (Mirabilis jalapa) yang akan mekar pada sore hari dan menutup esok paginya.

• Nasti kompleks

merupakan gerak nasti yang disebabkan lebih dari satu rangsangan. Contohnya gerak membuka dan menutupnya stomata.
5. Haptonasti
Haptonasti adalah gerak nasti yang terjadi pada tumbuhan insektivora yang disebabkan oleh sentuhan serangga.
Misalnya:
Menutupnya daun tanaman kantung semar dan Venus ketika tersentuh serangga kecil. Jika seekor serangga mendarat di permukaan daun, daun akan cepat menutup. Akibatnya, serangga tersebut terperangkap dan tidak dapat keluar.



3. Gerak ENDONOM atau autonom


yaitu gerak yang belum/tidak diketahui sebabnya. Karena belum diketahui sebabnya ada yang menduga tumbuhan itu sendiri yang
menggerakkannya  gerak OTONOM, misalnya aliran plasma sel.
Gerak endonom adalah gerak tumbuhan yang disebabkan oleh rangsangan atau faktor-faktor yang berasal dari dalam tumbuhan itu sendiri. Gerak endonom disebut juga autonom.
Macam-macam gerak endonom, yaitu:
1. Nutasi :
Gerak spontan dari tumbuhan yang tidak disebabkan adanya rangsangan dari luar.
Misalnya:
Gerakan aliran sitoplasma pada tanaman air Hydrilla verticillata.

2. Higroskopis :
Gerak bagian tumbuhan yang terjadi karena adanya perubahan kadar air pada tumbuhan secara terus menerus, akibatnya kondisi menjadi sangat kering pada kulit buah atau kotak spora sehingga kulit biji atau kotak spora pecah.
Misalnya:
Pecahnya kulit buah polong-polongan (lamtoro, kembang merak, kacang buncis, kacang kedelai). Hal ini disebabkan berkurangnya air pada kulit buah. Kulit buah menjadi kering, retak dan akhirnya pecah sehingga bijinya terpental ke luar. Pecahnya kulit buah dan terpentalnya biji sebenarnya merupakan cara tumbuhan tersebut memencarkan alat perkembangbiakannya. Gerak higroskopis juga terjadi pada membukanya kotak spora (sporangium) tumbuhan paku (Pteridophyta) dan lumut (Bryophyta).
http://bebas.ui.ac.id/v12/sponsor/Sponsor-Pendamping/Praweda/Biologi/0058%20Bio%202-4b.htm


Pergerakan turgor
Adalah respons tumbuhan yang relative cepat dan dapat berbalik arah. Ketika selmembutuhkan air, meningkatkan turgor dan akibatnya juga tekanan yang diberikan padadinding-dindingnya: sel meningkat dalam ukuran karena elastisitas tertentu dari dinding-dindingnya. Jika tekanan mereka meningkat secara bersamaan dan dengan cara yang sama,maka ketegangan yang cukup besar dalam hasil jaringan yang dapat mengakibatkandeformasi jaringan itu. Seperti deformasi dapat menjadi penyebab pergeseran spasial seluruhbagian tanaman. Kadang-kadang sel-sel berpartisipasi dalam gerakan yang dikelilingi olehdinding sel yang berbeda ukuran, sehingga tekanan menyebar ke arah tertentu. Parapenjagagerakan seldi dalam epidermis adalah contoh utama. Gerakan turgor yang reversibel hanya jikatekanan osmotik dalam sel dapat menurun kembali setelah beberapa waktu. Perubahantersebut dapat diamati di beberapa sendi tangkai daun yang menyebabkan sirkadianmengangkat dan menurunkan daun.



2.4 Auksin
Auxin adalah salah satu hormon tumbuh yang tidak terlepas dari proses pertumbuhan dan perkembangan (growth and development) suatu tanaman. Hasil penemuan Kogl dan Konstermans (1934) dan Thymann (1935) mengemukakan bahwa Indole Acetic Acid (IAA) adalah suatu auxin.
1. Kejadian di dalam alam
Di dalam alam, stimulasi auxin pada pertumbuhan celeoptile ataupun pucuk suatu tanaman, merupakan suatu hal yang dapat dibuktikan. Praktek yang mudah dalam pembuktian kebenaran diatas dapat dilakukan dengan Bioassay method yaitu dengan the straight growth tets dan curvature test.
Menurut Larsen (1944), Indoleacetaldehyde diidentifikasikan sebagai bahan auxin yang aktif dalam tanaman, selanjutnya ia mengemukakan bahwa zat kimia tersebut aktif dalam menstimulasi pertumbuhan kemudian berubah menjadi IAA. Perubahan tersebut menurut Gordon (1956) adalah perubahan dari Trypthopan menjadi IAA
Tryptamine sebagai salah satu zat organik, merupakan salah satu zat yang terbentuk dalam biosintesis IAA. Dalam hal ini perlu dikemukakan dalam tanaman fanili Cruciferae dan merupakan zat yang dapat dikelompokan ke dalam auxin (Jones et al, 1952). Menurut Thimann dan Mahadevan (1958), zat tersebut atas bantuan enzym nitrilase dapat membentuk auxin. Ahli lainnya (Cmelin dan Virtanen, 1961) menerangkan bahwa Indoleacetonitrile yang terdapat pada tanaman, terbentuk dari Glucobrassicin atas aktivitas enzym Myrosinase. Dan zat organik lain (Indoleethanol) yang terbentuk dari Trypthopan dalam biosin. Thesis IAA adalah atas bantuan bakteri (Rayle dan Purves, 1976).
2. Metabolisme Auxin
Hasil penelitian terhadap metabolisme auxin menunjukan bahwa konsentrasi auxin di dalam tanaman mempengaruhi pertumbuhan tanaman. Adapun faktor-faktor yang mempengaruhi konsentrasi IAA ini adalah :
a. Sintesis Auxin
b. Pemecahan Auxin
c. In-aktifnya IAA sebagai akibat proses pemecahan molekul.
Sebagaimana diketahui, IAA adalah endogeneous auxin yang terbentuk dari Trypthopan yang merupakan suatu senyawa dengan inti Indole dan selalu terdapat dalam jaringan tanaman di dalam proses biosintesis. Trypthopan berubah menjadi IAA dengan membentuk Indole pyruvic acid dan Indole-3-acetaldehyde. Tetapi IAA ini dapat pula terbentuk dari Tryptamine yang selanjutnya menjadi Indole-3-acetaldehyde, selanjutnya menjadi Indole-3-acetid acid (IAA). Sedangkan mengenai perubahan Indole-3-acetonitrile menjadi IAA dengan bantuan enzym nitrilase prosesnya masih belum diketahui.
Pemecahan IAA dapat pula terjadi di dalam alam. Hal ini sebagai akibat adanya photo oksidasi dan enzyme. Dalam peristiwa photo oksidasi ini, pigmen pada tanaman akan menyerap cahaya kemudian energi ini dapat mengoksidasi IAA. Adapun pigmen yang berperan dalam photo oksidasi ialah Ribovlavin dan B-Carotene.
Ada hubungan yang berbanding terbalik antara aktivitas oksidasi IAA dengan kandungan IAA dalam tanaman. Dalam hal ini apabila kandungan IAA tinggi, maka aktivitas IAA oksidasi menjadi rendah, begitu pula sebaliknya. Di dalam daerah meristematic yang kadar auxinnya tinggi, ternyata aktivitas IAA oksidasinya rendah. Sedangkan di daerah perakaran yang kandungan auxinnya rendah, ternyata aktivitas IAA oksidasinya tinggi.
Proses lain yang menyebabkan inaktifnya IAA ialah karena adanya degradasi oleh photo oksidasi atau aktivitas suatu enzym.
3. Struktur molekul dan aktivitas auxin
Menurut Koeffli, Thimann dan went (1966), aktivitas auxsin ditentukan oleh :
a. adanya struktur cincin yang tidak jenuh,
b. adanya rantai keasaman (acid chain)
c. pemisahan karboksil grup (-COOH) dari struktur cincin.
d. Adanya pengaturan ruangan antara struktur cincin dengan rantai keasaman.

Keempat persyaratan diatas merupakan faktor yang menentukan terhadap aktivitas auxin. Tentang sifat dari rantai keasaman, Koeffli (1966) menerangkan bahwa posisi dan panjang rantai keasaman, berpengaruh terhadap aktivitas auxin. Rantai yang mempunyai karboksil grup dipisahkan oleh karbon atau karbon dan oksigen akan memberikan aktivitas yang normal.
4. Arti auxin bagi fisiologi tanaman.
Auxin sebagai salah satu hormon tumbuh bagi tanaman mempunyai peranan terhadap pertumbuhan dan perkembangan tanaman. Dilihat dari segi fisiologi, hormon tumbuh ini berpengaruh terhadap :
a. Pengembangan sel
b. Phototropisme
c. Geotropisme
d. Apical dominasi
e. Pertumbuhan akar (root initiation)
f. Parthenocarpy
g. Abisission
h. Pembentukan callus (callus formation) dan
i. Respirasi

a. Pengembangan sel
Dari hasil studi tentang pengaruh auxin terhadap perkembangan sel, menunjukan bahwa terdapat indikasi yaitu auxin dapat menaikan tekanan osmotik, meningkatkan permeabilitas sel terhadap air, menyebabkan pengurangan tekanan pada dinding sel, meningkatkan sintesis protein, meningkatkan plastisitas dan pengembangan dinding sel.
Dalam hubungannya dengan permeabilitas sel, kehadiran auxin meningkatkan difusi masuknya air ke dalam sel. Hal ini ditunjang oleh pendapat Cleland dan Brustrom (1961) bahwa auxin mendukung peningkatan permeabilitas masuknya air ke dalam sel.
b. Phototropisme
Suatu tanaman apabila disinari suatu cahaya, maka tanaman tersebut akan membengkok ke arah datangnya sinar. Membengkoknya tanaman tersebut adalah karena terjadinya pemanjangan sel pada bagian sel yang tidak tersinari lebih besar dibanding dengan sel yang ada pada bagian tanaman yang tersinari. Perbedaan rangsangan (respond) tanaman terhadap penyinaran dinamakan phototropisme.
Terjadinya phototropisme ini disebabkan karena tidak samanya penyebaran auxin di bagian tanaman yang tidak tersinari dengan bagian tanaman yang tersinari. Pada bagian tanaman yang tidak tersinari konsentrasi auxinnya lebih tinggi dibanding dengan bagian tanaman yang tersinari.




c. Geotropisme
Geotropisme adalah pengaruh gravitasi bumi terhadap pertumbuhan organ tanaman. Bila organ tanaman yang tumbuh berlawanan dengan gravitasi bumi, maka keadaan tersebut dinamakan geotropisme negatif. Contohnya seperti pertumbuhan batang sebagai organ tanaman, tumbuhnya kearah atas. Sedangkan geotropisme positif adalah organ-organ tanaman yang tumbuh kearah bawah sesuai dengan gravitasi bumi. Contohnya tumbuhnya akar sebagai organ tanaman ke arah bawah.
Keadaan auxi dalam proses geotropisme ini, apabila suatu tanaman (celeoptile) diletakan secara horizontal, maka akumulasi auxin akan berada di dagian bawah. Hal ini menunjukan adanya transportasi auxin ke arah bawah sebagai akibat dari pengaruh geotropisme. Untuk membuktikan pengaruh geotropisme terhadap akumulasi auxin, telah dibuktikan oleh Dolk pd tahun 1936 (dalam Wareing dan Phillips 1970). Dari hasil eksperimennya diperoleh petunjuk bahwa auxin yang terkumpul di bagian bawah memperlihatkan lebih banyak dibanding dengan bagian atas.
Sel-sel tanaman terdiri dari berbagai komponen bahan cair dan bahan padat. Dengan adanya gravitasi maka letak bahan yang bersifat cair akan berada di atas. Sedangkan bahan yang bersifat padat berada di bagian bawah. Bahan-bahan yang dipengaruhi gravitasi dinamakan statolith (misalnya pati) dan sel yang terpengaruh oleh gravitasi dinamakan statocyste (termasuk statolith).
d. Apical dominance
Di dalam pola pertumbuhan tanaman, pertumbuhan ujung batang yang dilengkapi dengan daun muda apabila mengalami hambatan, maka pertumbuhan tunas akan tumbuh ke arah samping yang dikenal dengan “tunas lateral” misalnya saja terjadi pemotongan pada ujung batang (pucuk), maka akan tumbuh tunas pada ketiak daun. Fenomena ini kita namakan “apical dominance”
Hubungan antara auxin dengan apical dominance pada suatu tanaman telah dibuktikan oleh Skoog dan Thimann (1975). Dalam eksperimennya, pucuk tanaman kacang (apical bud) dibuang, sebagai akibat treatment tersebut menyebabkan tumbuhnya tunas di ketiak daun. Dari ujung tanaman yang terpotong itu diletakan blok agar yang mengandung auxin. Dari perlakuan tersebut ternyata bahwa tidak terjadi pertumbuhan tunas pada ketiak daun. Hal ini membuktikan bahwa auxin yang ada di apical bud menghambat tumbuhnya tunas lateral.
e. perpanjangan akar (root initiation)
Dalam hubungannya dengan pertumbuhan akar, Luckwil (1956) telah melakukan suatu eksperimen dengan menggunakan zat kimia NAA (Naphthalene acetic acid), IAA (Indole acetid acid) dan IAN (Indole-3-acetonitrile) yang ditreatment pada kecambah kacang. Dari hasil eksperimennya diperoleh petunjuk bahwa ketiga jenis auxin ini mendorong pertumbuhan primordia akar. Perlu dikemukakan pula di sini, bahwa menurut Delvin (1975), pemberian konsentrasi IAA yang relatif tinggi pada akar, akan menyebabkan terhambatnya perpanjangan akar tetapi meningkatkan jumlah akar.
f. Pertumbuhan batang (stem growth)
Di dalam alam, hubungan antara auxin dengan pertumbuhan batang nyata erat sekali. Apabila ujung coleoptile dipotong, kemungkinan tanaman tersebut akan terhenti pertumbuhannya.
Di dalam tanaman, jaringan-jaringan muda terdapat pada apical meristem. Hubungannya dengan pertumbuhan tanaman peranan auxin sangat erat sekali. Dalam gambar diatas diperoleh petunjuk bahwa kandungan auxin yang paling tinggi terdapat pada pucuk yang paling rendah (basal).


g. Parthenocarpy
Di dalam alam sering kita menjumpai buah yang tidak berbiji. Seperti ; Anggur, Strawberry dan tanaman famili mentimun. Keadaan seperti ini disebabkan tidak dialaminya pembuahan pada perkembangan buah. Di dalam fisiologi, keadaan seperti ini dinamakan Parthenocarpy.
Di dalam proses Parthenocarpy, hormon auxin bertalian erat. Seperti dikemukakan massart (1902) hasil eksperimennya menunjukan bahwa pembengkakan dinding ovary bunga anggrek dapat distimulasi oleh tepung sari yang telah mati.
Pada tahun 1934 Yasuda berhasil menemukan penyebab Parthenocarpy dengan menggunakan ekstrak tepung sari pada bunga mentimun. Hasil analisisnya menunjukan bahwa ekstrak tersebut mengandung auxin. Selanjutnya pada tahun1936, Gustafon telah menemukan terjadinya Parthenocarpy dengan menggunakan IAA yang dicampur dengan lanolin pada stigma. Hasil penelitian Muir (1942) menunjukan pula bahwa kandungan auxin pada ovary yang mengalami pembuahan (pollination) meningkat bila dibandingkan dengan ovary yang tidak mengalami pembuahan.
h. Pertumbuhan buah (fruit growth)
Peningkatan volume buah ada hubungannya dengan pertumbuhan buah. Keadaan ini akibat hasil pembelahan sel dan/atau pengembangan sel. Menurut Weaver (1972), fase pembelahan sel biasanya overlap dengan pengembangan sel (cell enlargementh). Keadaan perkembangan ini selalu diikuti oleh peningkatan ukuran buah.
Mengenai hubungannya dengan auxin, diterangkan oleh Muller-Thurgau dalam tahun 1898 bahwa endosperma dan embrio di dalam biji menghasilkan auxin yang menstimulasi pertumbuhan endosperma. Suatu anggapan mengenai peranan auxin dalam pertumbuhan buah, telah dibuktikan oleh Crane dalam tahun 1949 dengan menggunakan 2,4, 5-T sebagai exogenous auxin yang diaplikasikan pada blak berry, anggur, strawberry dan jeruk. Hasil penelitiannya menunjukan bahwa pertumbuhan buah lebih cepat 60 hari dari fase normal rata-rata 120 hari.
i. Abscission
Abscission adalah suatu proses secara alami terjadinya pemisahan bagian/organ tanaman dari tanaman, seperti ; daun, bunga, buah atau batang.
Menurut Addicot (1964) maka dalam proses abscission ini faktor alami seperti ; dingin, panas, kekeringan, akan berpengaruh terhadap abscission. Dalam hubungannya dengan hormon tumbuh, maka mungkin hormon ini akan mendukung atau menghambat proses tersebut.
Di dalam proses abscission, akan terjadi perubahan-perubahan metabolisme dalam dinding sel dan perubahan secara kimia dari pectin dalam midle lamella.
Pembentukan lapisan abscission (abscission layer), kadang-kadang diikuti oleh susunan cell division proximal. Disini sel-sel baru akan berdiferensiasi ke dalam periderm dan membentuk suatu lapisan pelindung (Weaver, 1972).
Mengenai hubungan antara abscission dengan zat tumbuh auxin, Addicot et al (1955) mengemukakan sbb: Abscission akan terjadi apabila jumlah auxin yang ada di daerah proksimal (proximal region) sama atau lebih dari jumlah auxin yang terdapat di daerah distal (distal region). Tetapi apabila jumlah auxin yang berada di daerah distal lebih besar dari daerah proximal, maka tidak akan terjadi abscission. Dengan kata lain proses abscission ini akan terlambat.
Teori lain (Biggs dan Leopold 1957, 1958) menerangkan bahwa pengaruh auxin terhadap abscission ditentukan oleh konsentrasi auxin itu sendiri. Konsentrasi auxin yang tinggi akan menghambat terjadinya abscission, sedangkan auxin dengan konsentrasi rendah akan mempercepat terjadinya abscission.
Teori terakhir dikemukakan oleh Robinstein dan Leopold (1964) yang menerangkan bahwa respon abscission pada daun terhadap auxin dapat dibagi kedalam dua fase jika perlakuan auxin diberikan setelah daun terlepas. Fase pertama, auxin akan menghambat abscission, dan fase kedua auxin dengan konsentrasi yang sama akan mendukung terjadinya abscission.


j. Senescence
Menurut Alex Comport (1956) dalam Leopold (1961) “senescence” adalah suatu penurunan kemampuan tumbuh (viability) disertai dengan kenaikan vulnerability suatu organisme. Namun di dalam tanaman, istilah ini diartikan; menurunnya fase pertumbuhan (growth rate) dan kemampuan tumbuh (vigor) serta diikuti dengan kepekaan (susceptibility) terhadap tantangan lingkungan, penyakit atau perubahan fisik lainnya. Ciri dari fenomena ini selalu diikuti dengan kematian.
Di dalam alam, senescence terjadi pada daun, batang dan buah. Menurut Leopold (1961) ada empat bentuk senescence yang terjadi pada tanaman yaitu :
1. Semua organ tumbuh mengalami senescence (over-all senescence)
2. Senescence yang terjadi pada bagian atas (top senescence)
3. Senescence yang terjadi seluruh bagian daun dan buah (decideus senescence)
4. Senescence berkembang dari daun paling bawah menuju kearah atas (progresive senescence)
Ciri-ciri terjadinya senescence dapat ditemukan pada morfologi dan perubahan di dalam organ atau seluruh tubuh tanaman. Keadaan seperti ini diikuti oleh meningkatnya abscission serta daun dan buah berguguran dari batang pokok. Begitu pula pertumbuhan dan pigmentasi warna hijau berubah menjadi warna kuning, yang akhirnya buah dan daun terlepas dari batang pokok.