Pendahuluan
Tumbuhan dalam taksonomi dikelompokkan ke dalam kingdom plantae. Organisme tang termasuk tumbuhan meliputi lumut (Bryophyta), paku (Pteridophyta), dan tumbuhan biji (Spermatophyta). Tumbuhan adalah makhluk hidup yang memiliki sifat:
• Sel-selnya memiliki dinding sel dari bahan sellulosa
• Tubuhnya bersifat multisel dan sel-selnya sudah terspesialisasi membentuk jaringan dan organ
• Memiliki klorofil a, b, serta karotenoid sehingga dapat melakukan fotosintesis.
• Mampu membuat makanan sendiri (autotrof) melalui proses fotosintesis
Berdasarkan usianya, tumbuhan dibedakan atas:
Tumbuhan annual , berusia satu tahun, misalnya padi, jagung, dan kacang-kacangan
Tumbuhan biennial, berusia dua tahun, misalnya wortel, bit
Tumbuhan parennial, berusia tahunan, terdapat pada tumbuhan pepohonan, dan zingiberaceae
JARINGAN TUMBUHAN
Jaringan merupakan sekumpulan sel yang memiliki struktur dan fungsi yang sama. Ilmu tentang jaringan disebut histology. Jaringan pada tumbuhan terdiri atas jaringan meristem, epidermis, parenkim, kolenkim, skrenkim, dan jaringan pengangkut. Berbagai macam jaringan membentuk suatu kesatuan yang disebut organ. Organ pada tumbuhan meliputi akar, batang, dan daun yang merupakan organ pokok. Selain itu tumbuhan memiliki organ tambahan yang meruapkan organ reproduksi, yang meliputi bunga, buah, dan biji.
Bagan bagian-bagian penyusun tumbuhan
I. JARINGAN EMBRIONAL
1. Jaringan Meristem
Jaringan meristem merupakan jaringan yang terdiri atas sekelompok sel yang aktif membelah. Dengan demikian jaringan meristem disebut juga jaringan embrional. Pembelahan meristem terjadi secara mitosis yaitu satu sel membelah menjadi 2 sel anak yang sama.
Ciri-ciri sel meristem :
Berdinding tipis
Banyak mengandung protoplasma
Gambar jaringan meristem pada kuncup batang
Vakoula kecil
Inti besar
Isi sel tidak mengandung kristal dan cadangan makanan
Plastida kurang matang
Bentuk sel meristem umumnya sama ke segala arah, misalnya seperti kubus.
Berdasarkan letaknya, jaringan meristem dibedakan 3 macam, yaitu meristem apikal, meristem lateral, dan meristem interkalar.
Perbedaan meristem apical, lateral, dan interkalar
Meristem
apikal
|
Meristem
lateral
|
Meristem
interkalar
|
Disebut juga
meristem ujung
|
Disebut juga
meristem samping
|
Disebut juga
meristem internodus
|
Terdapat di ujung batang dan akar
|
Terdapat pada kambium (bagian antara kulit dengan kayu tumbuhan)
|
Terdapat di antara jaringan dewasa yaitu pada pangkal ruas-ruas batang
tumbuhan beruas
|
Aktivitasnya
menyebabkan pertumbuhan primer yaitu batang bertambah tinggi dan akar
bertambah panjang
|
Aktivitasnya menyebabkan pertumbuhan sekunder, yaitu
tumbuhan bertambah besar
|
Aktivitasnya menyebabkan ruas-ruas batang bertambah
panjang
|
Hasil pembelahannya menghasilkan jaringan primer
|
Hasil pembelahannya menghasilkan jaringan sekunder
|
Hasil pembelahannya menghasilkan jaringan sekunder
|
Terdapat pada semua tumbuhan
|
Terdapat pada dikotil dan gymnospermae
|
Terdapat pada tumbuhan berjas seperti
rumput-rumputan
|
Berdasarkan asalnya meristem
dibedakan atas meristem primer dan meristem sekunder:
Perbedaan meristem primer
dengan meristem sekunder
Meristem primer
|
Meristem sekunder
|
Terbentuk dari
jaringan embrional
|
Terbentuk dari
jaringan dewasa
|
Terdapat pada bagian ujung (kuncup batang dan ujung akar
|
Terdapat pada kambium (bagian antara kulit dengan kayu tumbuhan)
|
Aktivitasnya menyebabkan pertmbuha primer, yaitu tumbuhan bertambah
tinggi dan akar bertambah panjang
|
Aktivitasnya menyebabkan pertumbuhan sekunder, yaitu tumbuhan bertambah
besar
|
Terdapat pada semua tumbuhan
|
Terdapat pada dikotil dan gymnospermae
|
II. JARINGAN DEWASA
Jaringan dewasa merupakan jaringan yang tidak lagi mengalami pembelahan sehingga bentuknya tetap. Jaringan dewasa terbentuk dari hasil deferensiasi dan spesialisasi dari sel-sel hasil pembelahan jaringan meristem.
Diferensiasi adalah perubahan bentuk sel yang disesuaikan dengan fungsinya, sedangkan.
Spesialisasi adalah pengkhususan sel untuk mendukung suatu fungsi tertentu.
Ciri khas jaringan dewasa:
Telah mengalami diferensiasi
Pada umumnya tidak membelah lagi
Bentuk permanen, rongga sel besar, dinding sel sudah mengalami penebalan
Jaringan dewasa meliputi:
• Jaringan parenkim
• Jaringan pelindung (epidermis dan jaringan gabus)
• Jaringan penguat (kolenkim, klorenkim, dan sklerenkim)
• Jaringan pengangkut (xilem dan floem):
1. Jaringan Pelindung
Jaringan pelindung merupakan jaringan yang berfungsi melindungi bagian-bagian yang terdapat di dalamnya.
a. Jaringan Epidermis
Epidermis
Gambar jaringan epiermis pada irisan melintang daun
Jaringan epidermis merupakan jaringan terluar yang menutupi permukaan tubuh tumbuhan mulai dari akar, batang, dan daun.
Ciri jaringan epidermis:
Tersusun oleh selapis sel yang selnya berbentuk pipih, berderet rapat tanpa ruang antar sel, dan tidak berklorofil.
Biasanya memiliki kutikula (semacam zat lemak yang disebut kutin) yang kedap terhadap air.
Fungsi jaringan epidermis:
• Sebagai pembatas antara bagian dalam tumbuhan dengan lingkungannya
• Pelindung jaringan yang ada di dalamnya
• Menyimpan cadangan air
• Dapat melakukan modifikasi menjadi jaringan baru yang bentuk dan fungsinya berubah, seperti:
Stomata (mulut daun) untuk respirasi dan transpirasi.
Trikoma (berupa rambut-rambut, sisik, duri pada daun atau batang, yang pada beberapa jenis tumbuhan mengandung racun)
Rambut-rambut kelenjar
Serat, seperti pada kapas
Kutikula atau lapisan lilin, pada daun dan batang untuk mencegah atau mengurangi penguapan yang berlebihan dan melindungi tumbuhan dari serangan bakteri dan organisme patogen
Duri
Lentisel, yaitu kumpulansel sel yang longgar pda kulit yang telah tua dan epidermisnya sudah rusak dan mengelupas
Rambut-rambut pada akar untuk penyerapan
Jaringan gabus
Ciri jaringan epidermis :
Bentuk sel seperti balok
Tersusun berlapis tunggal, rapat, tdk ada ruang antar sel
Tidak memiliki klorofil
Modifikasi sesuai dengan letak dan fungsi
Jaringan epidermis dibedakan menjadi:
Jaringan epidermis daun, terdapat pada permukaan atas dan bawah daun. Pada permukaan atas daun contoh: daun nangka, pada bagian bawah daun contoh: daun durian.
Jaringan epidermis batang mengalami modofikasi membentuk lapisan tebal yang disebut kutikula yang berfungsi sebagai alat perlindungan.
Jaringan epidermis akar berfungsi sebagai pelindung dan tempat terjadinya difusi osmosis.
b. Jaringan Gabus
Jaringan gabus atau periderma adalah jaringan pelindung yang dibentuk secara sekunder. Jaringan gabus dibentuk dari kambium gabus yang disebut felogen. Felogen dapat dihasilkan oleh epidermis dan kolenkimia. Felogen ke arah luar membentuk felem dan ke arah dalam membentuk feloderm.
Gambar jaringan gabus pada batang
Perbedaan felem dan feloderm
Perbedaan felem dan feloderm
Felem
|
Feloderm
|
sel-selnya mati
|
Sel-senya hidup
|
Merupakan hasil pembelahan gabus
ke arah luar
|
Merupakan hasil pembelahan gabus
ke arah dalam
|
Bentuknya selnya seperti prisma
|
Bentuknya selnya kotak atau
menyerupai sel parenkim
|
Fungsi jaringan gabus sebagai pelindung tumbuhan dari kehilangan air dan menggantikan epidermis yang rusak (menebal), misalnya pada tumbuhan gabus lapisan gabus dapat bernilai ekonomi misalnya untuk penutup botol.
2. Jaringan Parenkim
Parenkimia disebut juga jaringan dasar, karena menjadi tempat bagi jaringan-jaringan lain. Jaringan parenkim terdapat pada akar, batang, daun, buah, korteks, empulur, dan antara xylem floem.
Fungsi jaringan parenkim:
• Menghasilkan klorofil. Sel parenkim yang mengandung klorofil disebut juga klorenkim
• Tempat penimbunan cadangan makanan dalam bentuk zat tepung
• Sebagai sel sekresi yang menghasilkan getah atau damar
• Mensintesis dan menyimpan macam-macam produk organik
• Mengganti, menyusun, dan memperbaiki jaringan yang rusak dan tua
• Membentuk generasi baru bagi akar,batang, dan daun serta bagian lain tumbuhan
Gambar sel parenkim
Ciri-ciri jaringan parenkim
• Selnya berdinding tipis dan berukuran besar
• Bentuk selnya bulat dan ada yang berbentuk kotak
• Memiliki vakuola yang besar
• Di dalamnya tersimpan mineral berupa zat makanan
• Beberapa jenis mengandung klorofil (disebut kloroplas) misalnya pada parenkim spons dan parenkim palisade pada daun
• Sel-selnya bersifat meristematis, sehingga dapat membelah secara mitosis untuk penyembuhan luka, regenerasi, dan pembentukan akar samping, pembentukan tunas, dan bersatunya batang waktu disambung.
3. Jaringan Penguat meliputi Kolenkim, Klorenkim dan Sklerenkim
Jaringan penguat nama lainnya yaitu stereon. Fungsinya untuk menguatkan bagian tubuh tumbuhan.
a) Kolenkim
Kolenkim merupakan jaringan parenkim yang mengandung klorofil. Letak kolenkim umumnya terdapat pada bagian dekat permukaan dan dibawah epidermis pada batang.
Ciri-ciri kolenkim
Sel-selnya hidup, memanjang mengikuti pertumbuhan bagian tumbuhan yang disokongnya dan bersifat lentur, serta sitoplasmanya aktif
Mengandung klorofil
Banyak dijumpai pada bagian tumbuhan yang masih muda
Memiliki dinding sel yang tebal dengan penebalan sellulosa di bagian sudut.
Pada tumbuhan yang telah tua dinding sel kolenkim akan mengeras dan berlignin sehingga dapat berubah menjadi sklerenkim.
Dinding sel kolenkim mengandung selulosa, pektin, dan hemi selulosa.
Fungsi kolenkim adalah sebagai penyongkong pada bagian tumbuhan muda.
b) Klorenkim
Klorenkim merupakan jaringan kolenkim yang berklorofil. Letak klorenkim pada bagian tumbuhan yang berwarna hijau, seperti di daun, ranting muda, kelopak bunga, dan pada beberapa sudut sel
Fungsi klorenkim
Untuk fotosintesis
Menyokong jaringan batang muda dekat epidermis
c) Sklerenkimia
Sklerenkim merupakan jaringan dasar yang terdiri atas sel-sel berdinding sekunder yang tebal yang tersusun atas lignin (zat kayu) sehingga lebih kuat dan keras.
Ciri sklerenkim
• Terdiri atas sel-sel mati yang bentuknya panjang seperti batu
• Dinding selnya berlignin yang mengalami penebalan
Letak sklerenkim
Di bagian epidermis daun
Di bagian parenkim
Di bagian korteks
Di bagian perisikel (selapis sel parenkim antara endodermis dan silinder pusat pada akar)
Di antara xilem dan floem
Di bagian keras pada biji dan buah yang berupa sklereid (sel batu)
Menurut bentuknya, sklerenkim dibagi menjadi 2 jenis, yaitu
• Sklerenkim berbentuk fiber (serat), sel-selnya berukuran panjang, ramping, dan ujungnya runcing. Serat sklereid ini bersifat elasis, sehingga tumbuhan dapat kembali ke posisi semula setelah bergerak tertiup angina. Serat sklerenkim ini banyak dijumpai pada batang.
Gambar sel sklerenkim
• Sklerenkim berbentuk sklereid (batu) berupa sel-sel mati berbentuk bulat, berdinding keras, dan kedap air. Terdapat pada kulit tangkil, kacang tanah, batok kelapa.
Fungsi sklerenkim:
• menguatkan bagian tumbuhan yang sudah dewasa
• melindungi bagian yang lunak contoh pada kulit biji jarak, buah kenari dan tempurung kelapa.
4. Jaringan Pengangkut
a. Xilem (pembuluh kayu)
Xilem berfungsi menyalurkan air dan mineral dari akar ke seluruh bagian tubuh tumbuhan.
Jaringan xilem mengandung sel-sel parenkim dan serabut xilem yang fungsinya seperti pada serabut floem.
Sifat-sifat xilem
Berupa jaringan dewasa yang kompleks yang tersusun dari berbagai macam sel
Sel-sel penyusunnya merupakan sel mati
Dinding selnya tebal karena dilapisi zat lignin (zat kayu) yang berfungsi sebagai penyokong
Bagian-bagian xilem meliputi: trakea, trakeid, dan elemben pembuluh trakea
b. Floem (pembuluh tapis)
Floem berfungsi menyalurkan zat makanan hasil fotosintesis dari daun keseluruh bagian tumbuhan.
Sifat-sifat floem
Berupa jaringan dewasa yang kompleks yang tersusun dari berbagai macam sel
Sel penyusunnya merupakan sel hidup namun tidak memiliki nucleus
Dinding selnya tebal karena dilapisi zat lignin (zat kayu)
Bagian-bagian floem meliputi
Pembuluh tapis
Sel pengiring, untuk pengangkutan zat
Sel parenkim floem
Serat-serat floem yang berdindin tebal dan berlignin. Pada pohon Rami dapat digunakan sebagai tali.
Papan atau lempeng tapis
Diantara pembuluh floem terdapat jaringan parenkim yang disebut parenkima floem
TRANSPORTASI ZAT PADA TUMBUHAN
Zat-zat yang dibutuhkan tumbuhan
Unsur–unsur yang dibutuhkan tumbuhan meliputi:
Unsur makro, yaitu unsur yang dibutuhkan dalam jumlah banyak, seperti: C, H, O, P, K, N, Mg, Ca, Fe.
Unsur mikro, yaitu unsur yang dibutuhkan dalam jumlah sedikit, seperti: Zn, Co, Mn, Mg, Cu, dll.
Pengambilan zat oleh tumbuhan dari lingkungannya
Melalui daun, yaitu berupa pengambilan O2 dan CO2
Melalui akar, yaitu berupa pembambilan air dan garam-garam mineral dalam tanah.
Proses pengambilan air dan mineral oleh tumbuhan dilakukan dengan cara difusi, osmosis, dan transport aktif.
Pengangkutan air dan mineral
1) Pengangkutan air dan mineral di dalam berkas pembuluh xilem (transportasi intravaskuler)
Ada beberapa faktor yang menyebabkan terjadinya pengangkuta air dan mineral dari bawah ke seluruh tubuh tumbuhan, yaitu:
a) Teori tekanan akar, menyatakan bahwa air dan mineral terangkat ke atas karena adanya tekanan akar.
b) Teori vital, menyatakan bahwa bahwa air dan mineral terangkat ke atas karena adanya pertolongan atau aktivitas sel-sel hidup seperti parenkim, dan jari-jari empulur disekitar xylem.
c) Terjadinya transpirasi (tarikan dari atas)
d) Daya kapilaritas
e) Daya isap daun
f) Pengangkutan hasil fotosintesis melalui floem
g) Pengeluaran zat hasil metabolisme (eliminasi) berupa:
Kelenjar madu pada bunga
Pengeluaran air melalui gutatoda
Pengeluaran gas-gas pernapasan berupa H2O dan CO2
Urutan gerakan air pada transportasi intravaskuler adalah :
Air dalam tanah → diserap oleh rambut akar →epidermis →korteks →endodermis →xylem akar →xylem batang →xylem daun→parenkim pada mesofil daun
2) Pengangkutan air dan mineral di luar berkas pembuluh (transportasi ekstravaskuler)
Pengangkutan ini terjadi melalui sel-sel endodermis, yaitu pada pengangkutan air dan mineral yang menuju stele (silinder pusat). Di stele air dan mineral bergerak melalui ruang antar sel.
Pengangkutan ekstravaskuler dibedakan 2, yaitu:
Transportasi apoplast, yaitu pengangkutan air dan mineral secara difusi melalui bagian tak hidup tumbuhan, seperti dinding sel, dan ruang antara sel.
Transportasi simplast, yaitu pengangkutan air dan mineral secara difusi melalui bagian hidup tumbuhan, seperti sitoplasma dan vacuola dari satu sel ke sel lainnya. Transportasi ini terjadi secara osmosis, dan transport aktif melalui plasmodesmata.
Urutan transportasi simplast adalah sebagai berikut:
Air dalam tanah → diserap bulu akar →sel parenkim korteks yang berlapis-lapis →sel endodermis →sel perisikel →pembuluh xylem
Gambar pengangkutan air dan mineral ke berkas pembuluh
Pengangkutan hasil fotosintesis
Hasil fotosintesis diangkut melalui floem ke seluruh bagian tubuh tumbuhan. Zat makanan tersebut digunakan untuk pembelahan sel, energi, dan pertumbuhan. Sebagian disimpan pada organ penyimpan cadangan makanan seperti pada umbi.
Faktor-faktor yang mempengaruhi kecepatan pengangkutan bahan makanan dalam tumbuhan
1) Kelembaban, jika kelembaban tinggi pengangkutan jadi lambat
2) Suhu, jika suhu tinggi, pengangkutan jadi cepat
3) Cahaya, jika intensitas cahaya tinggi, pengangkutan jadi cepat
4) Angin, jika kecepatan angin tinggi, pengangkutan jadi cepat
5) Kandungan air tanah, jika kandungan air tanah tinggi, pengangkutan jadi cepat
B. ORGAN TUMBUHAN
Organ Pokok Tumbuahan
1. Akar
Akar merupakan bagian tumbuhan yang terdapat di dalam tanah
Sifat-Sifat akar
Akar umumnya terdapat dalam tanah, dengan arah tumbuh menuju pusat bumi (geotrof) atau manuju air (Hydrotrop) dan meninggalkan cahaya
Tidak berbuku-buku atau beruas dan tidak mendukung daun ataupun sisik
Warna coklat, kekuningan, atau keputihan
Bentuk ujung meruncing sehingga memudahkan menembus tanah
Fungsi Akar
• Memperkuat atau panahan berdirinya tumbuhan
• Menyerap air dan zat makanan yang terlarut dalam tanah
• Mengangkut air dan zat-zat makanan ke bagian atas tumbuhan
• Pada akar tertentu berfungsi sebagai tempat penimbunan cadangan makanan, misalnya ubi kayu (Monihot utilissima)
Struktur luar (morfologi) akar, meliputi:
Leher akar (collum), yaitu bagian yang berbatasan dengan batang
Batang akar (corpus radicis)
Cabang-cabang akar (radix lateralis)
Serabut akar (fibrilla radicalis)
Ujung akar (apex radicalis)
Tudung akar (calyptra)
Gambar struktur akar dan bagian-bagiannya
Beberapa sifat khusus pada akar
Akar udara atau akar gantung, terdapat pada beringin
Akar penggerak atau pengisap (houstarium), terdapat pada benalu
Akar pelekat, terdapat pada lada dan siri
Akar pembelit, terdapat pada vanili
Akar tunjang atau akar egrang, terdapat pada bakau
Akar napas (pneumatofora), terdapat pada kayu api (Avicenna sp)
Akar lutut, terdapat pada pohon tajang (Bruguiera parvifolia)
Akar banir, terdapat pada sukun dan kenari
Akar adventif, terdapat pada Cocor bebek
Struktur dalam (anatomi) akar, meliputi:
1) Epidermis Akar
Epidermis akar tersusun atas satu lapis sel tanpa kutikula.
Pada akar napas epidermisnya tersusun atas berlapis-lapis sel yang disebut velamen
Pada bagian epidermis tertentu membentuk tonjolan yang disebut rambut akar yang berfungsi ntuk memperluas bidang penyerapan
Dinding sel epidermis akar tipis sehingga mudah menyerap air.
Fungsi epidermis akar:
Sebagai jalan masuknya air dan mineral
Untuk penyerapan air dan garam mineral
Gambar umbi akar yang merupakan morofikasi akar
2) Korteks Akar
Korteks akar dibangun oleh sel-sel parenkim berdinding tipis yang tersusun longgar, sehingga air dan garam mineral dapat bergerak melalui korteks tanpa masuk ke dalam sel.
Korteks pada akar terdiri atas parenkim, kolenkim, dan sklerenkim.
Fungsi korteks adalah sebagai tempat menyimpan makanan sehingga sel-sel korteks mengandung butir-butir pati.
3) Endodermis Akar
Endodermis akar berupa selapis sel yang membatasi korteks dengan stele.
Dinding sel endodermis terdapat lapisan suberin dan lignin yang bersifat impermeabel (tidak dapat ditembus). Adanya pita kaspari pada bagian endodermis menyebabkan air dan mineral tidak dapat masuk melitasi dinding sel. Air dan mineral sampai ke stele melalui endodermis yang tidak mengalami penebalan yang disebut sel penerus.
Fungsi endodermis:
Mengatur masuknya air dan mineral ke dalam stele
Penyimpan zat makanan
4) Stele (silinder pusat atau silinder pembuluh) Akar
Stele akar tersusun atas jaringan pembuluh (xilem dan floem) dan jaringan penunjang (perisikel)
Jaringan pembuluh akar dikotil bentuk xylem seperti bintang karena ada penonjolan-penonjolan radial dai daerah pusat ke arah perisikel. Sedangkan floem terdapat di antara penonjolan xilem. Antara xilem dan floem terdapat kambium pembuluh.
Jaringan pembuluh pada akar monokotil letak xilem dan floem berselang-seling membnetuk lingkaran. Dan antara xilem dan floem tidak ada kambium pembuluh
Jaringan penunjang akar memiliki kemampun membelah secara mitosis membentuk cabang-cabang akar (akar lateral)
Fungsi stele untuk menyimpan dan menyalurkan cadangan makanan
Gambar anatomi membujur akar dan bagian-bagiannya
Gambar anatomi melintang akar
Perbedaan morfologi
dan anatomi akar tunggang pada dikotil dengan akar serabut pada monokotil
Akar tunggang pada dikotil
|
Akar serabut pada monokotil
|
Berupa akar tunggang
|
Berupa akar serabut
|
Batas antara ujung akar dengan kaliptra tidak jelas
|
Batas antara ujung akar dengan kaliptra jelas
|
Perisikel terdiri dari satu lapis sel berdinding tebal
|
Perisikel terdiri dari satu beberapa sel berdinding tebal
|
Letak floem dan xilem bersifat kolateral (xilem di sebelah dalam dan
floem di sebelah luar)
|
Letak floem dan xilem tidak teratur
|
Akar lembaga tumbuh terus menjadi akar pokok. Akar tunggang hanya tumbuh
dari biji. Tanamah hasil stek dan
cangkok tidak memiliki akar tunggang
|
Akar lembaga dalam perkembangannya berhenti dan mati, sedangkan akar yang
berkembangan adalah cabang-cabang akar dengan ukuran yang sama besar
|
Terdapat pada dikotil dan
gymnospermae
|
Terdapat pada monokotil dan
pteridophyta
|
2. Batang
Batang merupakan bagian tumbuhan yang berada dipermukaan tanah. Berasal dari batang lembaga pada embrio.
Sifat-sifat batang antara lain:
Sebagian besar batang berbentuk silinder, namun ada yang berbentuk lain dan bersifat aktinomorf (mempunyai dua belahan yang sama).
Terdiri atas ruas dan buku.
Arah pertumbuhannya ke atas/menuju cahaya (fototrof/heliotrof)
Pertumbuhannya tidak terbatas dan ujungnya selalu bertambah panjang.
Batang selalu mengadakan percabangan dan cabangnya tidak digugurkan.
Warna batang umumnya tidak hijau, melainkan coklat kehitam-hitaman, karena mengandung pigmen melanin, kecuali batang bagian ujung yang masih muda.
Fungsi batang:
Mendukung bagian tumbuhan yang terdapat di atas tanah, seperti daun, bunga, dan buah.
Memperluas bidang asimilasi dan menempatkan bagian-bagian tumbuhan pada posisi yang menguntungkan.
Sebagai pengangkutan air dan unsur hara dari akar ke atas dan mengangkut hasil asimilasi dari daun ke seluruh bagian tubuh tumbuhan.
Sebagai tempat penimbunan cadangan makanan, seperti pada tebu (Sacharum officinarum)
Gambar umbi batang yang merupakan modifikasi batang
Struktur luar (morfologi) batang
Bagian-bagian batang meliputi:
Batang pokok
Dahan (ramus) cabang besar yang keluar dari batang pokok
Ranting (ramulus) cabang-cabang kecil yang keluar dari dahan
Berdasarkan penampakannya, batang tumbuhan dibedakan:
Tumbuhan yang batangnya nampak,misalnya lobak
Tumbuhan yang batangnya tidak nampak, misalnya kelapa, mangga, durian, dll.
Berdasarkan sifatnya batang dibedakan:
Tumbuhan berbatang basah
Tumbuhan berkayu
Berdasarkan bentuknya, batang dibedakan:
Batang berbentuk krucut atau limas (semakin ke ujung semakin kecil), misalnya, durian, pepaya, jati, dll
Batang berbentuk bulat, kelapa dan pinang
Batang bersegi, dibedakan atas:
batang bersegi 3, misalnya teki
batang bersegi 4, misalnya markisah
Batang pipih, misalnya pada kaktus
Struktur dalam (anatomi) batang
a. Struktur anatomi batang herba antara lain:
Tidak menandung gabus
Sel-sel korteksnya mengandung klorofil sehingga warna batangnya hijau
Tidak memiliki jaringan kayu, tetapi memiliki kolenkim, sklerenkim, dan kondisi turgor dari setiap sel pembentuknya.
Tumbuhan yang memiliki batang herba antara lain bayam, kacang-kacangan, dan jagung.
b. Struktur anatomi batang bekayu memiliki jaringan sebagai berikut:
Gambar struktur anatomi batang
Epidermis batang
Epidemis batang tersusun atas selapis sel yang rapat (tanpa ruang antar sel) yang pada permukaannya dilapisi kutikula untuk melindungi batang dari kekeringan
Pada tumbuhan yang tua disekitar epidermis terdapat kambium gabus yang berfungsi untuk membentuk lentisel
Pada bagian tertentu epidermis batang dapat membentuk sel silica dan sel gabus
Korteks batang
Sel-sel korteks batang berbentuk bulat, berdinding tipis, dan bervakuola besar.
Pada batang muda sel-sel korteksnya mengandung butir-butir pati (disebut seludang pati)
Sel-sel korteks batang tersusun atas:
Parenkim, yang selnya berdinding tipis dengan banyak ruang antara sel untuk pertukaran gas
Kolenkim, berfungsi sebagai penguat atau pengokoh batang
Sklerenkim, berfungsi sebagai penguat atau pengokoh batang
Fungsi korteks:
o Sebagai tempat menyimpan makanan pada sebagian besar tumbuhan
o Berperan dalam transportasi air, dan mineral
Empulur
Empulur terdiri atas sel-sel parenkim yang umumnya mengandung kloroplas. Pada bagian ruas tanaman empulur ini sering kali mengalami kerusakan.
Jaringan pembuluh
Jaringan pembuluh batang terdiri atas xilem dan floem. Berdasarkan posisi atau lataknya, jaringan pembuluh batang memiliki beberapa tipe, yaitu:
Pada batang dikotil tipe jaringan pembuluhnya kolateral terbuka, yaitu antara xilem dan floem terdapat kambium
Pada batang monokotil tipe jaringan pembuluhnya kolateral tertutup, yaitu antara xilem dan floem tidak terdapat kambium
Pada batang Sonanaceae, Cucurbitaceaeto tipe jaringan pembuluhnya bikolateral, yaitu terdapat floem luar dan floem dalam dengan xilem terletak di antaranya
Stele (silinder pusat)
Silinder pusat merupakan bagian terdalam batang yang terletak di sebelah dalam korteks. Stele terdiri atas:
Perisikel
Kambium vaskuler
Parenkim
Xilem dan floem
Empulur
Pada batang dikotil, bagian stele dibatasi oleh kambium
Pertumbuhan batang
Pertumbuhan batang dibedakan atas:
o Pertumbuhan primer, yaitu pertumbuhan bagian ujung yang menyebabkan batang bertambah tinggi
o Pertumbuhan sekunder, yaitu pertumbuhan bagian samping oleh aktivitas meristem primer (kambium) yang menyebabkan batang bertambah besar.
Kuncup atau tunas batang
Kuncup atau tunas batang dibedakan atas:
• kuncup ujung, terdapat di ujung batang
• kuncup ketiak, terdapat di bagian samping batang atau di bawah daun
kuncup ujung
kuncup ketiak
Gambar letak kuncup pada tumbuhan
Percabangan batang
Percabangan batang dibedakan atas
• Percabangan monopodial (batang pokok jelas dan mudah dibedakan dengan cabang)
• Percabangan simpodial (semakin ke atas batang pokok sulit bedakan dengan cabang)
• Percabangan dichotom (menggarpu)
Titik Tumbuh Batang
Letak titik tumbuh batang adalah di bagian ujung. Titik tumbuh batang disebut eksogen.
Teori yang menyatakan tentang titik tumbuh batang:
(a) Teori Histogen dan Hansen, menyatakan: titik tumbuh batang terdiri dari 3 lapis, yaitu:
• Dermatogen, merupakan lapisan pembentuk epidermis
• Periblem, merupakan lapisan tengah pembentuk korteks
• Plerom, merupakan bagian tengah pembentuk stele
(b) Teori Tunica Corpus dari Schmitt, yang menyatakan bahwa titik tumbuh batang terdiri dari 2 lapis, yiatu :
• Tunica (lapisan luar) terdiri dari sel-sel yang membelah sehingga memperluas titik tumbuh.
• Corpus (lapisan sebelah dalam sumbu) terdiri dari sel-sel yang membelah ke segala arah dan berdiferensiasi.
Perbedaan
batang dikotil dengan monokotil
Batang dikotil
|
Batang monokotil
|
Memiliki kambium
|
Tidak memiliki kambium
|
Dapat tumbuh
membesar
|
Tidak dapat
tumbuh membesar
|
Berkas pembuluh konsentris dimana xilem disebelah dalam dan floem
disebelah luar xilem
|
Berkas pembuluh tersebar, letak xilem dan floem tidak teratur
|
3. Daun
Daun merupakan bagian tumbuhan yang biasanya berbentuk lembaran pipih, berwarna hijau.
Fungsi daun antara lain:
Proses fotosintesis, yaitu proses sintesis zat makanan atau bahan organic (glukosa) (C6H12O6) dari air (H2O) dan karbondioksida (CO2) dengan bantuan cahaya matahari.
Reaksi fotosintesis adalah:
Cahaya
6 CO2 + 12 H2O C6H12O6 + 6 CO2 + 6 H2O
klorofil
Proses asimilasi, yaitu pengolahan zat makanan dari zat anorganik CO2 dan H2O menjadi zat organic (C6H12O6)
Proses transpirasi, yaitu penguapan atau pengeluaran uap air melalui stomata pada daun
Proses respirasi (pernapasan). Respirasi merupakan proses oksidasi glukosa untuk menghasilkan energi (ATP)
Reaksi kimia respirasi adalah:
C6H12O6 + 6O2 6 CO2 + 6 H2O + ATP (energi)
Struktur luar (morfologi) daun, meliputi:
Pelepah (merupakan bagian yang memeluk batang (hanya terdapat pada tumbuhan tertentu)
Tangkai (ptiolus)
Helaian (lamina)
Tulang daun (nervus lateralis)
Urat daun (vena)
Daging daun (mesofil)
Helaian (lamina)
Tulang daun
Urat daun (vena)
Daging daun (mesofil)
Tangkai (ptiolus)
Gambar struktur luar daun
Berdasarkan jumlah helaiannya dalam satu tangkai daun dibedakan:
• Daun tunggal, yaitu satu tangkai terdapat satu helai daun
• Daun mejemuk, yaitu satu tangkai terdapat lebih dari satu helai daun
Struktur dalam (anatomi) daun
Gambar struktur anatomi daun
Epidermis daun
Epidermis daun terdiri atas selapis sel yang dilindungi oleh lapisan kutikula yang berfungsi mencegah daun kehilangan banyak air. Pada beberapa bagian epidermis biasanya mengalami modifikasi menjadi:
Stomata (mulut daun) untuk pertukaran gas udara pernapasan dan penguapan
Rambut-rambut kelenjar, untuk melindungi daun dari serangan hama.
stoma
sel jaga
sel tetangga
a b
Gambar stomata a. saat membuka b. Saat menutup
Mesofil (daging daun)
Mesofil merupakan jaringan dasar yang banyak terdapat kloroplas dan ruang antar sel. Mesofil terdiri atas:
Parenkim pallisade (jaringan tiang) berupa jaringan yang sel-selnya panjang dan tegak lurus terhadap permukaan daun.
Parenkim spons (jaringan bunga karang), sel-selnya memiliki bentuk yang tidak beraturan yang tersusun longgar (banyak ruang antar sel) yang berfungsi untuk pertukaran gas.
a b
Gambar modifikasi daun menjadi a. alat pembelit b. duri
Berkas pembuluh daun
Berkas pembuluh daun tersusun atas xilem dan floem yang terdapat pada tulang maupun urat daun yang merupakan lanjutan dari berkas pembuluh pada batang.
Organ Tambahan Tumbuhan
4. Bunga
Bunga (flos) adalah organ tumbuhan yang merupakan penjelmaan dari tunas batang dan daun dengan bentuk warna dan susunan yang mermacam-macam sesuai dengan kepentingan tumbuhan. Fungsi bunga bagi tumbuhan adalah sebagai organ reproduksi generatif.
Sifat-Sifat Bunga
Sifat-sifat bunga antara lain:
- Umumnya memiliki bentuk warna dan aroma yang khas untuk menarik perhatian hewan dalam membantu penyerbukannya
- Sebagian besar bunga memiliki kelenjar madu yang dapat menghasilkan madu.
- Sebagian besar warna bunga umumnya tidak hijau melainkan berwarna-warni. Bagian bunga yang terkadang terlihat berwarna hijau adalah kelopak.
Bagian-Bagian Bunga
Gambar bunga dan bagian-bagiannya
Tangkai Bunga (Pedicelus)
Dasar Bunga (Reseptaculum), merupakan dasar tempat melekatnya bunga beserta bagian-bagiannya.
Hiasan Bunga (Perianthium), merupakan penjelmaan daun, yang terdiri atas dua lingkaran, yang terdiri atas kelopok, mahkota dan peigonium. Perigonium merupakan hiasan bunga di mana bunga tersebut tidak dapat dibedakan antara kelopak dan mahkotanya.
Benang Sari (Stamen)
Benang sari merupakan metamorfosis daun yang berfungsi sebagai alat kelamin jantan.
Putik
Putik merupaka metamorfosis daun yang terletak ada bagian dalam bunga dan berfungsi sebagai alat kelamin betina pada bunga.
Kelenjar Madu (Nectarium)
Kelenjar madu merupakan kelenjar pada bunga yang berfungsi menghasilkan madu (nectar). Adanya madu pada bunga mempunyai arti penting, karena
Bakal Buah (Ovarium)
Bakal buah adalah bagian putik yang membesar pada bagian tengah dasar bunga. Di dalam bakal buah terdapat bakal biji atau calon biji (ovulum). Berdasarkan
Tembuni (placenta)
Tembuni merupakan bagian bakal buah yang menjadi pendukung bakal biji atau tempat duduknya bakal biji
Bakal Biji (Ovulum)
Bakal biji merupakan bagian bunga yang pada perkembangannya akan tumbuh menjadi biji (semen).
Berdasarkan ada tidaknya perhiasa bunga, bunga dibedakan atas:
Bunga lengkap (flos completus), yaitu bunga yang memiliki semua bagian bunga, terdapat pada sebagian besar bunga.
Bunga telanjang (flos nudus) yaitu bunga yang tidak memiliki hiasan bunga, misalnya bunga patikan
Berdasarkan alat kelaminnya, bunga dibedakan atas:
Bunga jantan, jika bunga memiliki benang sari saja
Bunga betina, jika bunga memiliki putik sari saja
Bunga banci, jika bunga memiliki benang sari dan putik
Bunga mandul, jika bunga tidak memiliki benang sari maupun putik
Berdasarkan macam jenis kelaminnya pada suatu batang, tumbuhan dibedakan:
Tumbuhan berumah satu (monoecus) yaitu tumbuhan yang dalam satu individu memiliki bunga jantan dan betina, misalnya pada kembang sepatu.
Tumbuhan berumah dua (dioecus) yaitu tumbuhan yang dalam satu individu hanya memiliki bunga jantan saja atau bunga betina saja, misalnya pada salak
Tumbuhan poligam (polygamus) yaitu tumbuhan yang dalam satu individu memiliki bunga jantan, bunga betina, dan bunga banci secara bersama-sama, misalnya pada pepaya.
5. Buah (Fructus)
Buah merupakan organ tumbuhan hasil fertilisasi bunga yang terbentuk dari bakal buah, dan didalamnya terdapat biji yang dapat tumbuh menjadi individu baru.
Bagian-bagian buah terdiri atas:
Kulit buah
Badan buah. Kulit badan buah disebut dinding buah (pericarpium) yang terdiri dari:
Dinding luar (exocarpium)
Dinding dalam (endocarpium)
Dinding tengah (mesocarpium)
Biji
Proses Terbentuknya Buah
Berdasarkan proses terbentuknya, buah dibedakan:
a. Buah yang terbentuk dari penyerbukan dan pembuahan pada bunga. Ciri-ciri buah ini antara lain:
• Mengandung biji dan lembaga
• Biji dapat tumbuh menjadi individu baru
b. Buah yang terbentuk tanpa melalui penyerbukan/pembuahan pada bunga, misalnya buah pisang (Musa paradisiaca). Ciri-ciri buah ini antara lain:
• Tidak mengandung biji atau biji tidak memiliki lembaga
• Biji tidak dapat tumbuh menjadi individu baru,
Macam-Macam Buah
Berdasarkan ada tidaknya bagian-bagian bunga yang membungkus buah, buah dibedakan:
1. Buah semu/buah palsu/buah tertutup (Fructus spurious), yaitu buah yang selain terbentuk dari bakal buah, ada bagian-bagian bunga yang ikut tumbuh membentuk buah, seperti: buah tomat, buah terong, buah jagung, dan sebagainya
2. Buah sejati /buah telanjang /buah sungguh (Fructus nudus) jika hanya terjadi dari bakal buah tanpa ada bagian-bagian bunga yang ikut tumbuh membentuk buah, seperti buah mentimun dan buah pepaya.
6. Biji
Biji (semen) merupakan embrio tumbuhan dengan endosperm (lapisan cadangan makanan) yang akan tumbuh menjdai individu baru. Tumbuhan yang memiliki biji disebut spermatophyta.
Bagian-Bagian Biji
Bagian-bagian biji meliputi:
a. Kulit biji (spermodermis)
Kulit biji berasal dari selaput bakal biji (integument).
Pada biji angiospermae kulit biji terdiri dari 2 lapis, yaitu:
• Lapisan luar (testa), merupakan pelindung utama.
• Lapisan dalam (tegmen), disebut juga kulit ari, karena lapisan ini sangat tipis
Pada biji gymnospemae kulit biji terdiri atas 3 lapis, yaitu:
• Lapisan luar (sarcotesta), tebal dan berdaging
• Lapisan tengah (sclerotesta), keras dan berkayu
• Lapisan dalam (endotesta), disebut juga kulit ari, karena lapisan ini sangat tipis
b. Tali pusar (funiculus), merupkan bagian yang menghubungkan biji dengan tembuni (plasenta)
c. Inti biji (nucleus seminis), merupakan semua bagian biji yang terdapat di bagian dalam kulit biji. Inti biji terdiri atas lembaga dan putih lembaga (albumen)
d. Lembaga (embrio)
Lembaga merupakan calon tumbuhan baru yang meliputi:
Akar lembaga (radicula), merupakan bagian biji yang merupakan calon bakal tumbuhnya akar. Akar lembaga pada tumbuhan berbeda-beda:
Pada tumbuhan dikotil akar lembaga tumbuh terus menjadi akar tunggang
Pada tumbuhan monokotil akar lembaga pertumbuhannya terhenti dan muncul akar-akar serabut.
Pada rumput (gramineae) akar lembaga diselubungi oleh sarung akar lembaga (coleorhiza)
Daun lembaga (cotyledo), merupakan daun pertama tumbuhan
Berdasdarkan jumlahnya, daun lembaga tumbuhan dibedakan atas:
Tumbuhan yang bijinya memiliki satu keping daun lembaga, terdapat pada tumbuhan monokotil
Tumbuhan yang bijinya memiliki dua keping daun lembaga, terdapat pada tumbuhan dikotil
Tumbuhan yang bijinya memiliki lebih dari dua keping daun lembaga, bahkan dapat sampai 15 keping, terdapat pada tumbuhan gymnospermae.
Fungsi daun lembaga:
Sebagai tempat penimbunan zat makanan
Untuk asimilasi (pengambilan bahan aorganik, misalnya (CO2, N, untuk kemudian dioleh menjadi bahan yang bermolekul lebih kompleks).
Sebagai alat pengisap makanan.
Sebagai bahan atau cadangan makanan untuk embrio saat biji dorman atau tumbuh sebelum biji menghasilkan daun yang dapat berfotosintesis.
Batang lembaga (cauliculus), merupakan bagian biji yang menjadi calon tumbuhnya batang.
e. Putih lembaga (albumen), merupakan jaringan cadangan makanan bagi lembaga. Namun tidak semua biji tumbuhan memiliki putih lembaga, seperti pada tumbuhan polong-polongan (leguminoceae) tidak memiliki putih lembaga, sehingga cadangan makanan tersimpan dalam daun lembaga
Gambar struktur biji dikotil dan monokotil
Berdasarkan letaknya pada buah, biji dibedakan:
• Tumbuhan yang berbiji terbuka (Gymnospermae), di mana letak biji terlihat tidak tertutup daging buah, misalnya pada buah melinjo, pakis haji, dan cemara
• Tumbuhan yang berbiji tertutup (Angiospermae), di mana letak biji tidak ter-lihat karena tertutup oleh daging buah, misalnya buah mangga, durian, apel dsb.
Perbandingan tumbuhan dikotil dengan monokotil
Monokotil
Diktil
Gambar perbandingan struktur bagian tumbuhan dikotil dengan monokotil
Tabel perbandingan tumbuhan
dikotil dengan monokotil
|
Dikotil
|
Monokotil
|
Jumlah keping biji
|
2 keping
|
1 keping
|
Pertulangan daun
|
Menyirip atau menjari
|
Lurus (sejajar) atau melengkung
|
Batang
|
Dapat tumbuh membesar
|
Tidak dapat
tumbuh membesar
|
Tipe berkas pembuluh pada batang dan akar
|
Berkas pembuluh konsentris dimana xilem disebelah dalam dan floem
disebelah luar xilem
|
Berkas pembuluh tersebar, letak xilem dan floem tidak teratur
|
Kambium pada batang dan akar
|
Berkambium
|
Tidak berkambium
|
Jumlah perhiasan bunga
|
Kelipatan 4 atau 5
|
Kelipatan 3
|
Tipe akar
|
Tunggang
|
Serabut
|
Kaliptra pada akar
|
Batas antara ujung akar dengan kaliptra tidak jelas
|
Batas antara ujung akar dengan kaliptra jelas
|
Perisikel pada akar
|
Perisikel terdiri dari satu lapis sel berdinding tebal
|
Perisikel terdiri dari satu beberapa sel berdinding tebal
|
Akar lembaga
|
Akar lembaga tumbuh terus menjadi akar pokok. Akar tunggang hanya tumbuh
dari biji. Tanamah hasil stek dan
cangkok tidak memiliki akar tunggang
|
Akar lembaga dalam perkembangannya berhenti dan mati, sedangkan akar yang
berkembangan adalah cabang-cabang akar dengan ukuran yang sama besar
|
Ujung akar dan pucuk lembaga
|
Ujung akar dilindungi oleh koleoriza dan ujung lembaga dilindungi oleh
koleoptil
|
Ujung akar dan pucuk tidak dilindungi oleh sarung pelindung
|
PERKECAMBAHAN
Perkecambahan adalah proses pertumbuhan embrio dan komponen-komponen biji yang memiliki kemampuan untuk tumbuh secara normal menjadi tumbuhan baru. Perkecambahan terjadi akibat masuknya air pada biji secara imbibisi.
Tahap-tahap perkecambahan
1) Imbibisi (penyerapan air)
2) Aktifnya hormon dan enzim
3) Hidrolisis (pelarutan zat makanan)
4) Pengiriman bahan makanan terlarut dan hormon ke daerah titik tumbuh
5) Terjadi proses pertumbuhan
6) Asimilasi (fotosintesis)
Gambar proses perkecambahan
Perkecambahan ini terjadi karena biji memiliki embrio dan lembaga. Embrio merupakan calon individu baru, sedangkan lembaga merupakan cadangan makanan pada biji dan kecambah hingga tumbuhan dapat membuat makanan sendiri melalui fotosintesis.
Embrio pada biji memiliki 3 bagian pokok, yaitu:
1) Akar lembaga (radikula) merupakan calon akar
2) Daun lembaga (kotiledon) merupakan daun pertama yang muncul pada perkecanbahan biji
3) Batang lembaga (caulicalus),merupakan calon batang. Batang lembaga terdiri atas:
Epikotil, arah tumbuhnya ke atas dan menjadi batang
Hipokotil, arah tumbuhnya ke bawah dan menjadi akar
Berdasarkan terangkat atau tidaknya kotiledon (keping biji) ke permukaan, perkecambahan dibedakan
Perkecambahan epigeal, jika kotiledon terangkat ke atas permukaan tanah, misalnya pada kacang-kacangan.
Perkecambahan hipogeal, jika kotiledon tetap dalam tanah dan tidak terangkat ke atas permukaan tanah, misalnya pada kelapa, dan jagung.
C. HUBUNGAN SIFAT TOTIPOTENSI DAN KULTUR JARINGAN
Totipotensi adalah kemampuan beberapa sel yang dapat tumbuh membentuk suatu individu. F.C. Steward (1958) adalah Ilmuan yang pertama kali melihat totipotensi pada jaringan floem dari akar wortel.
Adanya sifat totipotensi ini mendorong para peneliti untuk melakukan suatu pengamatan terhadap pembiakan tumbuhan yang akhirnya ditemukan teknik kultur jaringan.
Kultur jaringan merupakan teknik perbanyakan tanaman secara vegetatif dengan cara mengisolasi bagian tanaman seperti daun, dan ujung tunas kemudian menumbuhkannya pada medium buatan yang kaya nutrisi dan zat pengatur tumbuh secara aseptik. Bagian ujung tunas atau daun tersebut dapat tumbuh menjadi individu baru.
Proses kultur jaringan:
1) Diambil ujung tunas atau bagian yang muda dari suatu tanaman, kemudian diiris kecil-kecil.
2) Irisan jaringan tersebut ditempatkan pada media pertumbuhan cair.
3) Dua bulah kemudian akan muncul suatu organ yang disebut globe
4) Globe kemudian dipindahkan ke media agar.
5) Globa akan tumbuh dan berkembang menjadi tumbuhan muda berukuran kecil.
6) Tanaman-tanaman baru tersebut kemudian dipindahkan di media agar pada tabung lain yang berukuran lebih besar.
7) Setelah 4 – 6 bulan akan muncul anak tanaman yang memiliki akar dan daun.
Keuntungan dari teknik kultur jaringan:
Dapat memproduksi bibit yang banyak dalam waktu yang singkat
Sifatnya tanaman hasil kultur identik dengan induknya
Dapat dipilih tanaman dengan sifat yang dihekendaki