Modul Alga

MODUL I

ALGA

                                       

Disusun Oleh:

BOWO SISWANDOKO

201310070311065

PROGRAM STUDI PENDIDIKAN BIOLOGI

FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG

2014

PENDAHULUAN

            Alga atau yang dalam istilah Indonesia sering disebut ganggang merupakan tumbuhan yang belum mempunyai akar, batang, dan daun yang sebenarnya, tetapi sudah memiliki klorofil sehingga bersifat autotrof. Bentuk tubuh alga berbentuk talus baik itu uniseluler maupun multiseluler, alat reproduksi pada umumnya berupa sel tunggal, meskipun ada juga alga yang alat reproduksinya tersusun oleh banyak sel. Perkembangbiakan Alga berupa vegetative, sporik dan gametik. Alga hidup ditempat-tempat yang berair, baik air tawar maupun air laut dan tempat-tempat yang lembab. Alga atau ganggang merupakan sumber daya nabati sebagai bahan kebutuhan hidup manusia. Alga diklasifikasikan secara konveksional bersama-sama dengan bakteri dan fungi kedalam subregnum tumbuhan tak berpembuluh yang disebut Thallophyta. Alga dan golongan thallophyta lainnya dianggap sebagai bentuk tumbuhan “rendah”, yaitu tumbuhan yang mempunyai hubungan keluarga sangat erat dengan organisme yang paling primitive dan mulai muncul pertama- tama di bumi. Kata sifat rendah diartikan dengan tiadanya struktur yang kompleks, bukannya ketidakmampuan menyesuaikan diri dengan lingkungan. Pengelompokan alga berdasarkan perkembangan informasi yang ada dapat diklasifikasikan berdasarkan kriteria-kriteria tertentu, seperti berdasarkan warna pigmen, bentuk atau wujud cadangan makanan, tipe dan jumlah flagel, dinding sel, struktur fisik , dan struktur sel.

INDIKATOR

1.    Mahasiswa S1 Progam Studi Pendidikan Biologi mampu menjelaskan pengertian Alga.

2.    Mahasiswa S1 Progam Studi Pendidikan Biologi mampu menjelaskan habitat Alga.

3.    Mahasiswa S1 Progam Studi Pendidikan Biologi mampu menjelaskan struktur tubuh dan susunan sel Alga.

4.    Mahasiswa S1 Progam Studi Pendidikan Biologi mampu menjelaskan pengelompokan alga berdasarkan pigmen, cadangan makanan, alat gerak, perkembang biakan dan pergiliran keturunan.

5.    Mahasiswa S1 Progam Studi Pendidikan Biologi mampu menjelaskan peranan alga bagi kehidupan.

TUJUAN

          Setelah menyelesaikan materi matakuliah ini, mahasiswa S1 Progam Studi Pendidikan Biologi diharapkan mampu mengetahui dan mendiskripsikan hal-hal sebagai berikut:

1.    Pengertian dan habitat alga.

2.    Struktur tubuh dan susunan sel alga.

3.    Pengelompokan alga berdasarkan pigmen, cadangan makanan, alat gerak, perkembangbiakan dan pergiliran keturunan.

4.    Peranan alga bagi kehidupan.

ISI MATERI

          Habitat, habitat alga adalah berada di tempat-tempat berair baik itu air tawar maupun air asin, selain itu alga juga dapat hidup di tempat yang lembab atau menumpang pada mahluk hidup lain. Alga juga dapat kita jumpai pada tempat dengan suhu ektrim misalnya pada air panas maupun salju.

          Menurut Sulisetijono, 2009. Berdasarkan habitatnya alga dapat dikelompokkan menjadi:

1.    Hidrofit: alga yang hidup mengapung di permukaan air, atau terendam di air. Kelompok ini dapat dibedakan lagi menjadi:

v  Benotofit: alga yang tumbuh melekat di lumpur atau dasar perairan. Contohnya Chara dan Nitella,  serta beberapa jenis alga coklat yang lain.

v  Epaktifit: alga yang tumbuh disepanjang tepian kolam atau danau, misalnya  Chaetophora, Oedogonium, dan Rivularia.

v  Termofit: alga yang hidup di mata air panas dengan suhu antara 70°-80°C. Beberapa jenis alga biru dapat bertahan hidup pada suhu lebih dari 85°C.

v  Planktofit: alga yang mengapung di permukaan air, misalnya diatom anggota dari bangsa Chlorococceales, Spirogyra, Zygnema, Nostoc, dan masih banyak yang lain.

v  Halofit: alga yang hidup di air dengan kadar garam yang tinggi, contoh: Prosiola, Enteromarpha, Dunalulella salina.

v  Epifit: Alga yang menempel pada tumbuhan lain, misalnya Oedogonium, Rhizoclonium, Bulbochaete, Coleochaeta.

v  Epizofit: Alga yang menempel pada hewan (cangakang moluska, ikan, atau kura-kura). Contoh: Protoderma menempel padapunggung kura-kura, Characium menempel pada kaki depan Branchipus.

2.    Edapofit (alga darat) adalah kelompok alga yang hidup dipermukaan tanah (saprofit) atau dibawah permukaan tanah , satu meter atau lebih (kriptofit). Contoh saprofit adalah Botrydium, Vaucheria, Protosiphon, sedangkan contoh kriptofit adalah Clorella dan beberapa jenis ganggang biru lainnya.

3.    Aerofit adalah alga yang tempat hidupnya menyebabkan dominan berinteraksi di udara, misalnya di batu-batuan yang lembab, tembok, patahan ranting pohon, dan sebagainya. Contoh: Scytonema, Vaucheria, Stigonema, Calothrix.

4.    Kriofit adalah alga yang tumbuh dipermukaan es atau salju, memiliki kemampuan adaptasi pada suhu beku. Contoh: Chlamydomonas, Ankistrodesmus, dan Mesotaenium.

5.    Endofit adalah alga yang hidup dalam tubuh tanaman lain , misalnya Anabaena azollae pada tanaman Azolla.

6.    Simbiotik beberapa alga hidupnya bersimbiosis dengan jamur, dan kerja samaa ini menghasilkan bentuk tanaman yang disebut Lichens. Jenis alga yang menjaadi simbion bersal dari marga Microcystis, Gloeocapsa, Nostoc, Scytonema, Rivularia, Chlorella, dan lain-lain.

7.    Endofit adalah alga yang hidup dalam tubuh hewan, misalnya Zoochlorella yang hidup dalam tubuh Hydra.

8.    Parasit adalah alga yang hidup parasite pada tanaman lain. Misalnya Chephaleuros yang menyebabkan penyakit cambuk merah pada daun manga, kopi, dan the.

Struktur tubuh, Alga uniseluler da yang dapat bergerak (motil) dengan bantuan bulu cambuk (flagel), misalnya Chlamydomonas. Alga uniseluler yang tidak dapat bergerak, misalnya Chorella. Menurut Sulisetijono, 2009. Organisasi talus alga multi seluler dibedakan menjadi 5 tipe:

1.    Koloni senobium, yaitu koloni yang tersusun dari beberapa sel dengan jumlah tertentu, bentuk dan ukurannya tetpuntuk setiap spesies. Sel-sel ada yang tertanam dalam matriks bersifat lender (muilagenous); atau setiap sel dilpisi ledir kemudian semua menyatu menjadi senobomium. Bentuk koloni senobomium ada yang dapat bergerak, misalnya Volvox, Pandorina, Eudorina. Koloni senobomium yang tidak dapat bergerak antara lain Hydrodiction, Pediastrum, Scenedesmus.

2.    Koloni agregat, tidak seperti senogomium, agregasi sel-sel tidak memiliki bentuk dan ukuran yang tetap. Sel-sel yang berfragmentasi tertanam dalam matriks seperti gelatindalam susunan yang kurang teratur. Sel dapat membelah tanpa memecah dinding sel gelatin. Dua sel hasil pembelahan kemudian memisah dan menambah jumlah sel dalam agregat. Ada 3 tipe agregat yaitu:

a.    Bentuk palmeloid, sel-sel alga tertanam di dalam suatu massa lender yang tidak teratur. Contoh: Tetraspora, Palmella, Gleocapsa.

b.    Koloni dendroit, agregasi sel-sel berbentuk menyerupai pohon. Sel-sel bersambung dengan perantara lender yang di sekresikan oleh sel-sel itu sendiri. Contoh: Prasinocladus, Chaemosiphon fuscus.

c.    Koloni rhizopodial, sel-sel amuboid dengan jumlahyang bervariasi bergabung dengan perantara beberapa tonjolan sitoplasma. Contoh: Rhizochrysis.

3.    Filamen, filamen dihasilkan dari pembelahan sel yang berulang-ulang, dan sel-sel hasil pembelahan tidak memisahtetapi membentukrangkaian sel. Bentuk filament atau benang dibedakan menjadi dua tipe, yaitu (1) filament tidak bercabang, misalnya Ulothrix, Sprirogyra; dan (2) filament bercabang, contohnya Cladophora.  Pada Stigeoclonium, Chaetophora, Ectocarpus, Coleochaete, Draparnaldia percabangan dibedakan menjadi bagian/cabang prostat dan cabang tegak (heterotrikus).

4.    Sifoneus, talus mengandung banyak inti (multinukleus) tetapi tidak terbagi-bagi menjadi sel-sel, kecuali pada waktu membentuk unit-unit reproduktif. Contoh: Bryopsis, Vaucheria.

5.    Seperti jaringan perenkim ( parenkimateus), jika pembelahan sel berlangsung pada lebih dari satu bidang akan menghasilkan struktur talus seperti parenkim. Contoh: Ulva, Porpyra, Punctaria.

Susunan Sel, Alga merupakan kelompok tumbuhan rendah terdapat dua tipe sel baik yang bersifat prokariotik maupun eukariotik. Pada sel prokariotik invaganasi membrane belum sempurna, oleh karena itu tidak dilengkapi dngan organela. Dengan semikian sel tanpa dilengkapi plastida, mitokondria, inti, bada golgi, dan flagella. Sedang sel eukariotik telah dilindungi diding sel yang tersusun oleh polisakarida. Membrane plasma menyelubungi bagian sel. Beberapa alga memiliki alat gerak  yaitu flagel. Flagel diselubungi oleh membrane plasma dan tersusun oleh mitrotubula yang jumlah dan arah geraknya tertentu.

1.   Dinding sel, dinding sel alga umumnya terdiri dari dua komponen. Komponen fibriler yang akan membentuk rangka dinding dan komponen non fibriler berbentuk matriks. Tipe umum fibriler adalah mengandung selulosa. Selulosa dilapisi pula oleh mannan, misalnya terdapat pada Porphyra dan Bangia (Rhodophyta). Selain itu ada pula yang menyelubungi xylan.

2.   Plastida, tipe plastida yang dijumpai pada algaadalah kloroplas. Proplastida adalah organela yang tidak bewarna, lebih kecil dari kloroplas dan tidak mempunyai grana. Proplastida dianggap sebagai plastid muda atau belum dewasa, meskipun beberapa alga heterotroftetap menjadi proplastida. Di dalam kloroplas terdapat pigmen-pigmen yang diperlukan untuk fotosintesis.

3.   Pigmentasi, pegmen paling banyak dalam kloroplas adalah klorofil. Terdapat berbagai jenis klorofil tergantung pada rantai samping yang mengikat inti profirinnya (klorofil a, b, c, d, dan e). jenis yang terdapat pada alga adalah klorofil a, b, c, dan d. klorofil a adalah pigmen fotosistesis utama pada semua alga, berperan sebagai reseptor cahaya dalam fotosistem I dari reaksi cahaya. Klorofil a adalah tidak larut dalam alkohol, benzene, dan aseton. Berbeda dengan klorofil a yang merupakan pigmen fotosintesis utama pada semua alga, klorofil yang lain terbatas baik penyebaran dan fungsinya. Klorofil b ditemukan pada Euglenophyta dan Chlorophyta. Karakteristik kelarutan dari klorofil a serupa dengan klorofil b. Klorofil c kemungkinan berfungsi sebagai pigmen tambahan pada fotosistem II. Pigmen ini larut dalam eter, aseton, dan methanol, tetapi tidak larut dalam air. Klorofil d  adalah komponen minor yang dapat dijumpai pada Rhadophyta, fungsi dalam fotosintesis belum diketahui. Selain klorofil dalam kloroplas juda terdapat karetonoid. Karetonoid adalah pigmen warna kuning, orange, atau merah. Karotenoid yang paling banyak dijumpai pada karoten dan xantofil. Sebagian besar karoten pada alga β- karoten, sedangkan pada xantrofil sangat berfariasi.

Fikobilinprotein adalah penting dalam klasifikasi pada tingkat merga. Bentuk kloroplas pada alga sangat bervariasi. Seperti bentuk  mangkuk dapat dijumpai pada Chlamydomonas, bentuk cakram terdapat pada Vaucheria, bentuk jala pada Oedogonium, bentuk spiral padaSpirogyra, dan bentuk bintang dijumpai pada Zygnema.

4.   Pirenoid, merupakan organela yang tersusun oleh senyawa protein terletak didalam atau pada permukaan kloroplas. Peranannya adalah untk sintesis amilum atau untuk menyimpan cadangan makanan. Jumlah pirenoid setiap kloroplas bervariasi. Misalnya pada Chlamydomonas terdapat satu pirenoid sedangkan Oedogonium  terdiri dari banyak pirenoid. Alga yang memiliki pirenoid dipertimbangkan sebagai ciri primitive secara evolusioner.

5.   Cadangan makanan, cadangan makanan pada alga terutama disimpan dalam sitoplasma. Beberapa ada dikloroplas, tempat berlangsungnya fotosintesis. Cadangan makanan yang paling umum adalah tepung, senyawa menyerupai tepung, lemak, atau minyak.

Menurut Sulisetijono, 2009. Cadangan makanan pada alga dikelompokkan sebagai berikut:

v  Ikatan α-1,4

-       Tepung florideae, terdapat pada Rhodophyta, strukturnya serupa dengan aminopektin pada tumbuhan tingkat tinggi.

-       Tepung myxophycin, ditemukan pada Cyanophyta, struktur serupa dengan glikogen, dan tersimpan dalam granula.

-       Tepung, terdapat pada Chlorophyta, tepung ini terdiri dari amylose dan amilopektin seperti pada tumbuhan tingkat tinggi.

v  Ikatan glukan β-1,3

-       Laminarin, merupakan komponen utama Phaeophyta. Laminarin berbentuk cairan seperti minyak di luar kloroplas. Pada umumnya vesikel mengelilingi pirenoid.

-       Krisolaminarin (leukosin), terdapat pada Chrysophyta. Krisolaminarin terletak vesikel, terdapat di luar kloroplas.

-       Paramylon, terdapat pada Euglenophyta. Paramylon larut dalam air dan terdapat diluar kloroplas.

v  Fruktosan

Acetabularia (Chlorophyta) mempunyai cadangan makanan seperti inulin. Fruktosan dijumpai pada Cladophorales. Bahan yang mengandung berat molekul rendah seperti gula, glikosida, dan polyol.

6. inti, pada alga yang bersifat eukariotik seperti pada tumbuhan yang lain, inti diselubungi oleh membrane dan berisi DNA. Proses mitosis pada kelompok Euglenoid dan Dinophyceae yang bersifat eukariotik berbeda dibandingkan tumbuhan lainnya. Berdasarkan alasan tersebut, pada alga dibedakan menjadi dua tipe:

     - terjadi pada Dinophyceae dan Eulenophyta

     - terjadi pada alga yang bersifat eukariotik lainnya.

7. Vakuola, sel alga dewasa memiliki satu atau lebih vakuola yang dibatasi membran. Vakuola berperan dalam hubungan osmotic. Bnayak alga berflagel mempunyai dua vakuola kontraktil terletak pada ujung anterior sel. Vakuola kontraktil kan penuh dengan larutan encer (diastol) dan kemudian mengelluarkan larutan encer dari sel dan mengkerut (sistol). Vakuola kontraktil secara berirama berulang-ulang melakukan prroses tersebut apabila terdapat dua vakuola kontraktil, biasanya isinya penuh yang penuh dan kosong terjadi secara bergantian. Vakuola kontraktil lebih sering terjadi pada alga air tawar dari pada air asin. Fenomena ini membuktikan bahwa vakuola kontraktil berperan dalam mempertahankan keseimbangan iar dalam sel.

8. Mitokondria, mitokondria terdapat 2 tipe yaitu yang pertama mitokondria dengan kristae lamellar, terdapat pada Euglenophytan dan Charophyta. Tipe yang kedua adalah mitokondria dengan kritae tubular pada Chrysophyta.

9. Flagela, Falgela terdiri dari aksonema yang terletak dibagian pusat yang diselubungi oleh selubung plasma. Dalam irisan melintang aksonema yang tersusun oleg 9 dublet. Mikrotubula mengelilingi bagian tengah terdapat signet mikrotubulus. Stuktur semacam ini dikenal sebagai susunan 9+2. Susunan 9+2 dalam struktur dalam flagel sel eukariotik ditemukan  pada sel motil pada semua organisme kecuali bakteri. Jumlah, letak, dan struktul flagel mempunyai nilai taksonomi. Flagella adalah alat gerak dan letaknya dapat apical, subapikal atau lateral. Sel motil alga dapat mempunyai perbedaan susunannya berdasarkan jumlahnya. Jika flagel hanya satu maka disebut tie monokon. Jika ada dua flagella dengan panjang yang sama disebut isokon, sedangkan apabila dua fagela dengan panjang tidak sama disebut anisokon. Selain itu ada yang tersusun dua flagella, satu flagella tegak dan yang lain melingkari. Susunan seperti ini dinamakan tipe stefanokon. Berdasarkan ada atau tidaknya mastigonem dibedakan menjadi dua flagel yaitu tipe Whisplash dan tipe tinsel.

10. Stigma atau bintik, pada alga uniseluler motil atau senobium mempunyai organela berpigmen yang dikenal sebagai stigma. Stigma sebenarnya adalah plastid yang struktur dan fungsi menjadi semacam lensa. Perannya dalah untuk mengetahuai ada tidaknya cahaya.

          Nutrisi, pada umumnya alga adalah kelompok tumbuhan yang bersifat autrotof. Artinya dapat membuat bahan organic sediri dari bahan-bahan anorganik.alga dapat bersifat fotoautrotof maupun khemoautrotof. Beberapa alga meskipun demikian ada yang bersifat seperti hewan yaitu tdak mampu membuat makanannya sendiri (heterotrof), seperti bersifat osomotrof, fogotropik, saprofit, parasite, auksotropik, dan miksotropik.

          Perkembangbiakan, pada tumbuhan rendah khusus alga ada 3 cara perkembangbiakan yaitu vegetative, sporik dan gametik.

1.    Cara Vegetatif

Perkembangbiakan secara vegetative dalah tanpa pembentukan sel khusus. Pertama pembelahan satu sel, pembelahan terjadi dalam serangkain yang cepat, membellah menjadi membentuk individu baru. Pembelahan seperti ini disebut pembelahan binner. Kedua Fragmentasi,  pada umumnya terjadi pada alga yang berbentuk filament. Benang dapat terputus menjadi dua atau beberapa abgian untuk tumbuh menjadi individu baru. Ketiga pembentukan tunas.

2.    Cara Sporik

Beberapa alga dapat membentuk sel khusus (spora), spora ini mampu untuk tumbuh menjadi individu baru, atanpa adanya persatuan sel kelamin jantan dan betiana.

3.    Cara Gametik

Perkembangbiakan secara gametik terjadi melalui pembentukan sel khusus (gamet) dan akan terbentuk individu baru apabila terjadi persatuan agamet jantan dan gamet betina melalui proses fertilisasi. Berdasarkan sifat gametnya maka dapat dibedakan menjadi bebrapa tipe, yaitu isogamy:  persatuan dua gamet yang memiliki ukuran dan bentuk yang sama. Anisogami: persatuan dua gamet yang tidak sama ukuranya tetapi memiliki bentuk yang sama. Oogami: persatuan antara antherozoid (gamet jantan berflagel aktif) dan sel telur (ovum).

Daur Hidup dan  Pergantian Generasi, Pergiliran keturunan (metagenesis) pada alga yakni gametofit sama bentuk dan ukurannya dengan sporofit, misalnya pada ganggang hijau Cladophora glomerata. Gametofit lebih kecil daripada sporofit terdapat pada ganggang pirang Laminaria cloustoni, dan gametofit lebih besar daripada sporofit terdapat pada ganggang pirang Cutleria multifida. Gametofit  dan sporofit ada yang hidup bebas satu sama lain, seperti terdapat pada Cladophora, ada gametofit yang menumpang pada sporofit atau sebaliknya sporofit menumpang pada gametofit. Pada jenis-jenis ganggang merah tertentu ada yang dalam daur hidupnya memperlihatkan pergiliran antara tiga keturunan (gametofit, karposporofit, dan tetrasporofit) secara teratur. Antara gametofit dan sporofit yang disebut sebagai tumbuhan ganggangnya adalah yang lebih besar diantara kedua keturunan tersebut. Bila gametofitnya yang lebih besar, gametofit itulah yang dianggap tumbuhannya. Bila sporofitnya yang lebih besar, sporofit itulah yang dianggap tumbuhan ganggangnya. Pada jenis-jenis yang gametofitnya sama dengan sporofit, kedua-duanya merupakan tumbuhannya. Pada ganggang hijau misalnya, yang kita sebut Cladophora glomerata dapat berupa gametofitnya, dapat pula sporofitnya, sedang pada Cutleria mutifida tumbuhannya adalah gametofit, dan pada Laminaria cloustoni adalah sporofitnya.

Peranan, menurut Tjitrosoepomo, 1989. Alga memiliki peran sebagai sumber daya nabati berbagai bahan kebutuhan hidup manusia. Ada yang langsung dimakan sebagai sayuran, misalnya beberapa ganggang hijau, ada yang menghasilkan agar-agar (berbagai jenis ganggang merah), ada yang menghasilkan bahan obat (beberapa jenis ganggang pirang dan ganggang merah), ada pula yang menghasilkan berbagai zat lain yang berguna, misalnya: soda, manit, yodium dan lain-lain. Pada alga keemasan dilindungi oleh dua lapisan cangkang yaitu kotak yang terbuat dari zat pektin (disebut hipoteka) dan penutup yang terbuat dari silika (disebut epiteka), cangkang tersebut dapat dimanfaatkan sebagai bahan penggosok. Alga coklat dimanfaatkan oleh manusia sebagai bahan pembuatan media pembiakan mikroba. Alga coklat juga mengandung asam alginat yang bermanfaat untuk pembuatan tekstil, plastik dan kosmetik.

Daftar Pustaka

Sulisetijono, 2009. Alga. Universitas Islam Negeri Maulana Malik Ibrahim malang: Malang.

Tjitrosoepomo. G, 1989. Taksonomi Tumbuhan. Gadjah Mada University Press: Yogyakarta.