BAB II Struktur dan Fungsi Jaringan Tumbuhan
- Jaringan Tumbuhan
- Jaringan pada Tumbuhan
- Jaringan Meristem (Embrional)
1) Aktif membelah dan belum mengalami diferensiasi.
2) Berukuran kecil dan berdinding tipis.
3) Memiliki nukleus yang relative kecil, bervakuola kecil, dan mengandung banyak sitoplasma.
4) Berbentuk kuboid atau prismati.
Berdasarkan letaknya pada batang, jaringan meristem dibedakan menjadi tiga, yakni sebagai berikut.
1) Meristem lateral atau meristem samping, terdapat di cambium dan kambium gabus (felogen).
2) Meristem interkaral atau meristem antara, terdapat di jaringan dewasa & pangkal ruas batang.
3) Meristem apikal atau meristem ujung, ada di ujung batang atau akar. Meristem ini menghasilkan pemanjangan akar dan batang tumbuhan.
Berdasarkan asal terbentuknya jaringan meristem ada tiga.
1) Promeristem, jaringan meristem yang sudah ada saat tumbuhan masih dalam tingkat embrio.
2) Meristem primer, berasal dari sel-sel embrional yang merupakan kelanjutan dari pertumbuhan dan perkembangan embrio atau lembaga da nada di ujung batang serta ujung akar. Meristem ini meliputi daerah protoderm (bakal epidermis), prokambium (bakal kambium), dan meristem dasar (bakal parenkim).
3) Meristem sekunder, berasal dari jaringan dewasa yang telah terhenti pertumbuhannya, tetapi menjadi embrional kembali. Meristem ini meliputi kambium dan kambium gabus.
- Jaringan Dewasa
- Jaringan Pelindung, berfungsi melindungi tumbuhan dari pengaruh luar yang merugikan. Jaringan pelindung pada tumbuhan berupa jaringan epidermis dan jaringan gabus.
1) Stomata (mulut daun) merupakan derivat epidermis pada daun untuk pertukaran gas.
2) Trikomata merupakan derivat epidermis yang membentuk struktur beragam seperti rambut, sisik, rambut kelenjar, dan tonjolan. Trikomata berfungsi mengurangi penguapan.
b) Jaringan gabus, jika epidermis hilang, rusak, mati, atau tidak aktif lagi maka digantikan oleh jaringan gabus yang dibedakan menjadi tiga macam, yaitu eksodermis, endodermis, dan peridermis.
- Jaringan dasar (parenkim), letaknya hampir di semua bagian tumbuhan. Ciri-ciri sel penyusun jaringan parenkim sebagai berikut.
b) Dinding sel tipis dan mempunyai vakuola yang besar untuk menyimpan makanan cadangan.
c) Terdiri atas sel-sel hidup.
d) Letak sel-selnya renggang sehingga mempunyai banyak ruang antarsel. Ruang antarsel ini digunakan untuk pertukaran gas.
Berdasarkan fungsinya, jaringan parenkim dibedakan menjadi empat macam.
1) Parenkim asimilasi (klorenkim), mengandung klorofil untuk fotosintesis. Contoh: parenkim palisade (jaringan pagar) dan parenkim spons (bunga karang) pada daun.
2) Parenkim penimbun, menyimpan makanan cadangan dalam bentuk yang berbeda-beda. Misal sebagai larutan di dalam vakuola, bentuk partikel padat, atau cairan di dalam sitoplasma.
3) Parenkim air, jaringan parenkim yang mampu menyimpan air. Umumnya terdapat pada tumbuhan yang hidup di daerah kering (xerofit), tumbuhan epifit, dan tumbuhan sukulen.
4) Parenkm udara (aerenkim), yang mampu menyimpan udara. Umumnya terdapat pada tanaman anggrek dan tanaman air. Contoh parenkim air pada batang teratai berfungsi untuk mengapung.
- Jaringan Penguat (Mekanik)
a) Jaringan kolenkim, ciri-cirinya:
1) Merupakan penguat utama organ-organ tumbuhan yang masih aktif mengadakan pertumbuhan dan perkembangan.
2) Umumnya terletak di bawah epidermis batang, tangkai daun, tangkai bunga, dan ibu tulang daun. Kolenkim jarang terdapat di akar.
3) Dinding selnya tidak mengandung lignin, tetapi mengandung selulosa, pektin, dan hemiselulosa.
4) Sel-sel kolenkim mengalami penebalan setempat pada dinding selnya. Berdasarkan letak dan bentuk penebalan, kolenkim dibedakan menjadi kolenkim angular (sudut), kolenkim lamellar (papan), dan kolenkim lacunate (lakuna).
b) Jaringan sklerenkim, ciri-cirinya:
1) Hanya ada di jaringan tumbuhan yang tidak lagi mengadakan pertumbuhan dan perkembangan.
2) Terdiri atas sel-sel mati.
3) Dinding selnya sangat tebal dan kuat karena mengandung lignin.
4) Ada yang berbentuk benang panjang (serabut sklerenkim) dan ada pula yang kecil tidak beraturan (sklereid).
- Jaringan pengangkut
Berdasarkan bentuk dan sifatnya, dibedakan 2.
1) Floem, mengangkut dan mengedarkan zat-zat makanan hasil fotosintesis dari daun ke seluruh bagian tumbuhan. Floem terdiri atas unsur-unsur kibral (sel-sel tapis & komponen buluh tapis), sel pengantar, sel albumen, parenkim floem, dan serat-serat floem.
2) Xilem, mengangkut air dan unsur hara dari akar ke daun. Xilem terdiri atas unsur trakeal (trakea dan trakeid), serat xylem, dan parenkim xilem.
II. Pengangkutan pada Tumbuhan
Pada tumbuhan tingkat tinggi terdapat dua macam cara pengangkutan air dan garam mineral yang diperoleh dari tanah, yaitu ekstravakular dan intravaskular.
- Proses Pengangkutan Ekstravakular
Transportasi apoplas adalah menyusupnya air tanah secara difusi bebas atau transpor pasif melalui semua bagian tidak hidup dari tumbuhan, missal dinding sel dan ruang antarsel.Transportasi apoplas tidak dapat melewati endodermis karena terhalang pita kaspari.Air yang menuju endodermis ditranspor secara simplas melalui sel peresap.
Sementara itu, transportasi simplas yaitu bergeraknya air tanah dan zat terlarut melalui bagian hidup dari sel tumbuhan. Pada sistem simplas, perpindahan air tanah terjadi secara osmosis dan transpor aktif melalui plasmodesmata. Transportasi simplas mulai dari sel-sel rambut akar ke sel-sel parenkim korteks, endodermis, perisikel, silinder pusat, dan akhirnya ke xilem.
- Proses Pengangkutan Intravaskular
Xilem akar -> xilem batang -> xilem tangkai daun -> xilem tulang daun -> mesofil
Pengangkutan air dan mineral dari tanah ke dalam tubuh tumbuhan oleh xilem mengikuti beberapa teori berikut.
1) Teori vital, menyatakan bahwa perjalanan air dari akar menuju daun dapat berlangsung karena adanya sel-sel hidup, missal sel-sel parenkim dan jari-jari empulur di sekitar xilem.
2) Teori Dixon Joly, menyatakan bahwa naiknya air ke atas karena tarikan dari atas, yaitu ketika daun melakukan transpirasi. Air selalu bergerak dari daerah basah ke daerah kering.
3) Teori tekanan akar, menyatakan bahwa air dan mineral naik ke atas karena adanya tekanan. Tekanan akar ini terjadi karena perbedaan konsentrasi air dalam air tanah dengan cairan pada saluran xilem.
Air yang diangkut xilem digunakan untuk fotosintesis dan sebagian mengalami transpirasi.Laju transpirasi dipengaruhi oleh keadaan lingkungan, misal kelembaban, suhu udara, kecepatan angin, dan kandungan air tanah.Selain pengangkutan air dan mineral, pada tumbuhan juga terjadi pengangkutan hasil-hasil fotosintesis oleh pembuluh tapis (floem).Air dari tanah dapat mencapai batang dan daun karena adanya daya tekan daun, daya kapilaritas xilem, dan daya isap daun.
- Organ pada Tumbuhan
- Akar (Radix)
- Fungsi Akar
2) Menyerap air dan unsur hara.
3) Pada beberapa tanaman digunakan sebagai tempat menyimpan makanan cadangan.
- Jaringan Penyusun Akar
Jaringan penyusun akar tumbuhan sebagai berikut.
1) Epidermis, terdiri atas satu lapis sel, tersusun rapat, dinding sel tipis, dan mempunyai rambut akar untuk memperluas bidang penyerapan.
2) Korteks, tersusun berlapis-lapis, dinding sel tipis, dan mempunyai banyak ruang antarsel. Pada korteks terdapat jaringan parenkim, kolenkim, dan sklerenkim.
3) Endodermis, berupa satu lapis sel, tersusun rapat, dan dinding selnya mengalami penebalan gabus. Deretan sel-sel endodermis dengan penebalan gabusnya dinamakan pita kaspari. Terdapat jaringan perisikel di sebelah dalam endodermis. Jaringan perisikel tersusun dari sel-sel parenkim yang menebal. Jaringan perisikel berfungsi untuk membentuk akar samping dan berperan dalam pertumbuhan sekunder.
4) Stele (silinder pusat), terdapat berkas pengangkut. Ada beberapa perbedaan struktur akar tumbuhan Dicotyledoneae dan Monocotyledoneae.
Struktur Akar Tumbuhan Dicotyledoneae dan Monocotyledoneae
No. | Struktur Jaringan | Akar Dicotyledoneae | Akar Monocotyledoneae |
1. | Epidermis | Bagian terluar akar | Bagian terluar akar |
2. | Korteks | Daerah di sebelah dalam epidermis | Daerah di sebelah dalam epidermis |
3. | Endodermis | Di sebelah dalam korteks | Di sebelah dalam korteks |
4. | Perisikel | Di sebelah dalam endodermis | Di sebelah dalam endodermis |
5. | Xilem | Berbentuk bintang di pusat, tersusun radial atau membentuk jari-jari bersama dengan floem | Berdekatan dengan floem |
6. | Floem | Di antara jari-jari yang dibentuk oleh xilem, dipisahkan oleh kambium | Berdekatan dengan xilem dan tidak dipisahkan oleh kambium |
7. | Empulur | Bagian tengah | Bagian tengah |
- Batang
- Fungsi Batang
2) Memperluas tajuk tumbuhan untuk efisiensi penangkapan cahaya matahari.
3) Tempat tumbuhnya organ-organ generatif.
4) Efisiensi penyerbukan dan membantu pemencaran benih.
5) Pada tumbuhan tertentu sebagai tempat penyimpanan makanan cadangan.
- Jaringan Penyusun Batang
2) Korteks mengandung amilum dan tersusun oleh sel-sel parenkim, kolenkim, serta sklerenkim.
3) Stele, terdapat perisikel, sel parenkim, dan berkas pengangkut.
Sekilas Info: Fungsi Empulur
Empulur hanya ditemukan pada tumbuhan muda. Empulur akan hilang sejalan dengan petumbuhan dan penambahan diameter batangnya. Empulur berfungsi untuk menyimpakan makanan cadangan dan sisa-sisa metabolisme yang tidak berguna.
Ada beberapa perbedaan struktur batang Dicotyledoneae dan Monocotyledoneae sebagai berikut.
Batang Dicotyledoneae | Batang Monocotyledoneae |
Pada bagian terluar batang terdapat epidermis | Pada bagian terluar batang terdapat epidermis |
Di sebelah dalam epidermis terdapat korteks dan stele. | Di sebelah dalam epidermis terdaoat meristem dasar yang pembagiannya belum begitu jelas. |
Berkas pembuluh terletak di bagian perisikel, terdiri atas xilem dan floem yang dibatasi oleh kambium. | Berkas pembuluh tersebar pada meristem dasar, dilindungi sarung berkas pengangkut, dan tidak mempunyai kambium. |
Gambar Penampang melintang batang tanaman Dicotylodoneae
Kambium pada tumbuhan Dicotyledoneae ada dua tipe.
- Kambium intravaskular, kambium terletak di anara xilem dan floem.
- Kambium intervaskular, kambium terletak di antara dua berkas pengangkut.
Aktivitas kambium mengakibatkan terjadinya pertumbuhan batang sekunder dan terbentuknya lingkaran tahun. Pembentukan sel-sel baru pada kambium mengakibatkan sel-sel korteks terdesak ke arah luar dan feloderm ke arah dalam. Adanya jaringan gabus yang dibentuk oleh kambium gabus mengakibatkan gas tidak dapat masuk ke dalam sel. Oleh karena itu, pada jaringan gabus batang sering dijumpai lubang-lubang kecil yang disebut lentisel (berfungsi sebagai tempat pertukaran gas O2 dan CO2.
- Daun (Folium)
- Fungsi Daun
2) Tempat pengeluara air melalui transpirasi dan gutasi
3) Menyerap CO2 dari udara
4) Respirasi
- Jaringan Penyusun Daun
2) Mesofil, terdapat parenkim palisade (jaringan tiang) dan parenkim spons (jaringan bunga karang).
3) Berkas pengangkut, terdapat pada tulang daun.
4) Jaringan tambahan, missal sel-sel Kristal dan kelenjar.
Beberapa perbedaan struktur dau Dicotyledoneae dan Monocotyledoneae sebagai berikut.
No. | Jaringan | Daun Dicotyledoneae | Daun Monocotyledoneae |
1. | Epidermis & kutikula | Lapisan permukaan atas dan bawah daun | Lapisan permukaan atas dan bawah daun |
2. | Stomata | Melapisi permukaan atas dan bawah daun | Berderet di antara dua daun |
3. | Mesofil | Di antara lapisan epidermis atas dan bawah daun | Pada cekungan di antara urat daun |
Gambar Struktur jaringan daun dan urat daun tumbuhan Dicotyledoneae
Gambar Struktur jaringan daun dan urat daun tumbuhan Monocotyledoneae
- Bunga (Flos)
- Fungsi Bunga
- Bagian-bagian Bunga
2) Bagian fertil, terdiri atas benang sari sebagai mikrosporofil dan putik sebagai makrosporofil dengan daun buah sebagai penyusunnya.
Berdasarkan keberadaan bagian steril dan bagian fertil, bunga digolongkan menjadi bunga lengkap dan bunga tidak lengkap.Bunga lengkap adalah bunga yang memiliki bagian bunga steril dan bagian bunga fertil.Bunga tidak lengkap digolongkan dalam bunga telanjang dan bunga mandul.Bunga telanjang adalah bunga yang tidak mempunyai perhiasan bunga.Bunga mandul adalah bunga yang tidak mempunyai bagian fertil.
- Struktur Jaringan Penyusun Bunga
Benang sari terdiri atas kepala sari dan tangkai sari.Kepala sari mempunyai beberapa lapisan dinding, yaitu epidermis, endotesium, lapisan tengah, dan tapetum.Putik terdiri atas kepala putik dan tangkai putik.
- 5. Buah dan Biji
Berdasarkan jumlah bakal buah dan bunga yang berperan dalam pembentukan buah, ada tiga macam buah, buah tunggal, buah agregat, dan buah majemuk.
- Buah tunggal adalah buah yang dibentuk oleh satu bakal buah, contoh buah mangga dan papaya.
- Buah agregat adalah buah yang dibentuk oleh beberapa bakal buah dari satu bunga, contoh buah murbei.
- Buah majemuk adalah buah yang dibentuk oleh beberapa bakal buah dari beberapa bunga, contoh buah nanas dan buah nangka.
- Kulit Buah (eksokarp)
- Daging Buah (Mesokarp)
- Lapisan Dalam Buah (Endokarp)
Sementara itu, bakal biji yang terdapat dalam bakal buah berkembang menjadi biji.Biji merupakan alat perkembangbiakan utama.Biji terdiri atas beberapa bagian berikut.
- Kulit Biji
- Tali Pusar atau Tangkai Biji
- Inti Biji atau Isi Biji
Gambar Bagian-bagian biji
Perbedaan secara umum tumbuhan Dicotyledoneae dan Monocotyledoneae.
Keeping Biji | Tulang Daun | Batang | Bunga | Akar |
Dicotyledoneae
Satu kotiledon |
Tulang daun sejajar atau melengkung |
Berkas pengangkut tersebar
|
Bagian perhiasan buang hanya terdiri atas 3 atau kelipatannya
|
Sistem akar serabut
|
Monocotyledoneae
Dua kotiledon |
Menyirip atau menjari
|
Berkas pengangkut tersusun dalam suatu lingkaran
|
Bagian perhiasan bunga terdiri dari 2, 4, 5, atau kelipatannya
|
Sistem akar tunggang
|
Gambar perbedaan struktur tumbuhan Monocotyledoneae dan Dicotyledoneae.
- Teknik Kultur Jaringan
Kultur jaringan adalah metode untuk mengisolasi bagian-bagian tanaman seperti sel, jaringan, atau organ serta menumbuhkannya secara aseptis (bebas hama) di dalam atau di atas medium budi daya sehingga bagian-bagian tanaman tersebut dapat memperbanyak diri dan beregenerasi menjadi tanaman lengkap kembali. Bagian kecil dari tanaman (sel, jaringan, dan organ) yang digunakan dalam kultur jaringan disebut eksplan. Eksplan diambil dari bagian yang masih muda (promordia), sel-selnya masih bersifat meristematis, dan mengalami proses diferensiasi.
Tanaman yang dibudidayakan menggunakan teknik kultur jaringan umumnya merupakan tanaman yang bernilai ekonomi tinggi atau tanaman yang sulit dikembangkan. Tahapan-tahapan yang dilakukan dalam teknik kultur jaringan sebagai berikut.
- Tahapan persiapan dan sterilisasi eksplan.
- Tahapan inokulasi
- Tahap subkultur
- Tahap aklimatisasi
Berikut tahapan-tahapan dalam teknik kultur jaringan.
Eksplan difertilisasi kemudian dicuci dengan air steril.
Eksplan ditanam pada media yang terbuat dari agar-agar dilengkapi dengan unsur makro dan mikro.
Setelah ditanam, eksplan diletakkan di ruangan yang terkontrol suhu dan penyinarannya.
Dilakukan beberapa kali subkultur sampai eksplan tumbuh menjadi plantlet.
Plantlet dikeluarkan dari botol dan akar dibersihkan dari agar-agar dengan air bersih.
Plantlet ditanam ke dalam pot-pot kecil dan di tempat yang tak terkena sinar matahari langsung.
Setelah plantlet tumbuh kuat, plantlet secara perlahan-lahan dipindahkan ke tempat yang terkena sinar matahari secara langsung.
Gambar teknik kultur jaringan pada anggrek.
Semua peralatan dan kegiatan yang dilakukan dalam kultur jaringan harus aseptik agar bagian tanaman yang dikultur bisa tumbuh menjadi individu baru. Jika tidak, maka akan terjadi kontaminasi. Jamur atau bakteri mudah tumbuh di dalam media tanam yang mengakibatkan eksplan menjadi rusak.
Beberapa teknik kultur jaringan sebagai berikut.
- Kultur meristem, eksplan yang digunakan berupa jaringan meristem.
- Kultur pollen atau kultur anther, eksplan yang digunakan berupa putik atau benang sari.
- Kultur protoplas, eksplan berupa protoplas.
- Kulutur kloroplas, eksplan berupa kloroplas dan biasanya digunakan untuk fusi protoplasma.
- Fusi protoplas, teknik menggabungkan dua protoplas sehingga dihasilkan tanaman dengan sifat yang baru.
- Menghasilkan tanaman dalam jumlah besar dalam lahan yang tidak terlalu keras dan dalam waktu yang singkat.
- Menghasilkan tanaman yang bebas penyakit.
- Menghasilkan varietas tanaman baru dengan teknik fusi protoplas.
- Melestarikan jenis tanaman yang sudah langka.
- Mempertahankan sifat-sifat tanaman induk.
- Sumber eksplan.
- Komposisi senyawa kimia dalam media tanam.
- Kondisi fisik, missal cahaya, suhu, kelembaban, pH, dan kepadatan media.
- Kondisi kultur yang steril.
No comments:
Post a Comment