MODUL BIOLOGI SMP STRUKTUR DAN FUNGSI JARINGAN TUMBUHAN

Transkripsi

1 MODUL BIOLOGI SMP STRUKTUR DAN FUNGSI JARINGAN TUMBUHAN Oleh : Palupi Asti Utami Universitas Negeri Yogyakarta Universitas Negeri Yogyakarta 1

2 Jaringan pada tumbuhan a. Jaringan kolenkim Kolenkim merupakan jaringan mekanik yang bertugas menyokong tumbuhan. Kolenkim terbentuk oleh sejumlah sel memanjang yang menyerupai sel prokambium dan berkembang dalam stadium awal promeristem. Sel kolenkim adalah sel hidup, bentuknya sedikit memanjang, dan pada umumnya memiliki dinding yang tak teratur penebalannya Kolenkim dapat ditemukan pada batang, daun serta pada bagian bunga dan buah. Pada akar, kolenkim bisa dibentuk, terutama bila akar didedahkan pada cahaya. Kebanyakan monokotil tidak ditemukan kolenkim jika sklerenkim dibentuk sejak tanaman muda. Biasanya kolenkim terdapat langsung dibawah epidermis. Pada batang kolemkim bisa membentuk silinder penuh atau tersusun menjadi berkas yang memanjang sejajar sumbu batang. Pada daun, kolenkim terdapat di kedua sisi tulang daun utama atau pada satu sisi saja, serta terdapat pula sepanjang tepi daun. Struktur dan susunan sel kolenkim Ukuran dan bentuk sel kolenkim beragam. Sel dapat berupa prisma pendek atau bisa pula panjang seperti serat dengan ujung meruncing, namun antara kedua bentuk tersebut terdapat bentuk peralihan. Menurut penebalan dindingnya, dibedakan menjadi tiga yaitu, 1. Kolenkim sudut, dengan penebalan memanjang pada sudut sel 2. Kolenkim papan, dengan penebalan terutama pada dinding tangensial. 3. Kolenkim lakuna, yang mirip dengan kolenkim sudut, namun banyak mengandung ruang antarsel. Kolenkim tampaknya beradaptasi, terutama untuk menyokong batang serta daun yang sedang tumbuh. Dinding sel menebal amat dini ketika pucuk berkembang, namun penebalan itu bersifat plastis dan mampu meluas. Oleh sebab itu, penebalannya tidak menghalangi pemanjangan batang atau daun. Pada perkembangan selanjutnya, kolenkim dapat tetap bertahan sebagai jaringan penyokong (terjadi pada banyak macam daun dan pada batang beberapa tumbuhan basah) jika bagian organ tempat kolenkim berada tidak membentuk sklerenkim. Dalam bagian tanaman yang Universitas Negeri Yogyakarta 2

3 sedang berkembang dan terdedah kepada tekanan mekanik (angina, pemberian bobot yang di gantungkan pada ranting), maka penebalan dinding terjadi lebih awal serta dinding menjadi lebih tebal dibandingkan dengan bagian tanaman yang tidak terpengaruh tekanan itu. Kolenkim dewasa merupakan jaringan yang kuat dan lentur, terdiri dari sel panjang yang saling timpa (dapat mencapai panjang sampai 2 mm) dengan dinding tebal tidak berlignin. Pada tanaman tua, dinding sel kolenkim mengeras atau berlignin serta berubah menjadi sel sklerenkim. b. Jaringan parenkim Parenkim merupakan bagian utama sistem jaringan dasar dan terdapat pada berbagai organ sebagai jaringan yang sinambung seperti pada korteks dan empulur batang, korteks akar, serta jaringan dasar pada tangkai daun dan mesofil daun. (Esti b hidayat, 1995 : 55). Selain itu, ada juga parenkim yang menjadi bagian dari jaringan pembuluh dan berkembang dari prokambium, pada tubuh sekunder berkembang dari kambium pembuluh serta kambium gabus. Parenkim terdiri dari sel hidup yang bermacam macam bentuk, sesuai dengan fungsinya yang berbeda beda pula. Parenkim biasanya berupa jaringan yang selnya tidak banyak menunjukkan spesialisasi dan dapat terlibat dalam berbagai fungsi fisiologi tumbuhan. Parenkim merupakan sel hidup, oleh karena itu jaringan ini aktif membelah meskipun telah dewasa yang berperan penting dalam proses penyembuhan luka serta regenerasi. Bentuk dan susunan sel parenkim Banyak sel parenkim bersegi banyak dan garis tengahnya dalam berbagai arah bidang hampir sama. Sel parenkim yang panjang terdapat sebagai sel palisade pada daun, yang berbentuk benang terdapat pada batang tumbuhan yang memiliki ruang antar sel yang mencolok besarnya. Parenkim dewasa dapat pula tersusun amat rapat selnya seperti pada endosperm, atau ditemukan sebagai jaringan dengan ruang antarsel yang luas seperti pada batang. Universitas Negeri Yogyakarta 3

4 Ruang antarsel dapat terjadi secara sizogen atau lisigen. Pembentukan ruang antarsel sizogen terjadi pada saat dinding primer dibentuk di antara dua sel anak yang baru lamela tengah di antara kedua dinding baru berhubungan hanya dengan dinding primer sel induk dan tidak menyentuh lamela tengah antara dinding sel induk dan sel di sebelahnya. Sebuah ruang kecil terbentuk di tempat hubungan lamela tengah dengan dinding sel induk. Bagian dinding sel induk yang berhadapan dengan ruang kecil tersebut menjadi rusak sehingga terbentuk ruang antarsel yang dapat meluas dengan terbentuknya ruang antarsel yang serupa pada sel di sebelahnya. Ruang antarsel dilapisi oleh senyawa yang berasal dari lamela tengah. Ruang antarsel lisigen dibentuk dengan merusak sel induk. Struktur sel parenkim beragam menurut fungsinya. Sel parenkim yang berfungsi dalam fotosintesis berisi klorofil, jaringannya disebut klorenkim. Dalam cairan sel ditemukan karbohidrat terlarut dan senyawa nitrogen. Dalam akar bit gula (Beta vulgaris), misalnya terdapat gula. Protein dan minyak terdapat dalam endosperm biji jarak ( Rinicus communis ). Pati merupakan cadangan makanan yang paling sering terdapat pada tumbuhan dan ditemukan dalam endosperm, keping biji, umbi, dan buah. c. Jaringan sklerenkim Sklerenkim adalah jaringan yang terdiri dari sel dengan dinding sekunder yang tebal, yang dapat berlignin atau tidak. Fungsi utama sklerenkim adalah penyokong dan kadang kadang juga pelindung. Sel sklerenkim bersifat kenyal (elastis), tidak seperti kolenkim yang bersifat liat (plastis). Macam sel sklerenkim 1. Sklereid Sklereid terdapat di berbagai tempat dalam tubuh tumbuhan. Sering sklereid berhimpun menjadi kelompok sel keras diantara sel parenkim sekelilingnya. Sklereid dapat dibagi menjadi 4 macam yaitu, a. Brakisklereid atau sel batu yang bentuknya hamper isodiametrik, misalnya floem kulit kayu pohon b. Makrosklereid yang berbentuk batang sering ditemukan dalam kulit biji, misalnya pada leguminosae Universitas Negeri Yogyakarta 4

5 c. Osteosklereid yang berbentuk tulang dengan ujung ujungnya yang membesar kadang kadang sedikit bercabang d. Asterosklereid yang bercabang cabang dan berbentuk bintang sering terdapat pada daun. Sklereid biasanya di anggap tidak hidup setelah sel menjadi dewasa, namun diketahui dalam sklereid bisa terdapat protoplas hidup selama organ tempat sel tersebut masih hidup. 2. Serat Serat terdapat di berbagai tempat dalam tubuh tumbuhan. Serat dapat ditemukan sendiri sendiri sebagai idioblas, misalnya pada anak daun Cycas (pakis haji). Namun serat lebih sering ditemukan sebagai berkas, jalinan, atau berupa silinder berongga. Serat peling sering ditemukan diantara jaringan pembuluh, namun di sejumlah besar tumbuhan juga terdapat dalam jaringan dasar. Perkembangan sklereid bercabang serta sel serat yang panjang menimbulkan penyesuaian di antara sel serta mengindikasikan kebebasan dari pengaruh sel di sekelilingnya. Mula mula bakal sel sklereid bercabang tidak berbeda dari sel parenkim di sekitarnya. Namun selanjutnya cabang sel sklereid tumbuh memasuki ruang antarsel di hadapannya bahkan menyelinap di antara sel lain. d. Jaringan epidermis Epidermis merupakan lapisan sel terluar pada daun, bunga, buah dan biji, serta pada batang dan akar sebelum tumbuhan mengalami mengalami penebalan sekunder, meskipun dari segi ontogeni seragam, dari segi morfologi maupun fungsi sel epidermis tidak seragam. Selain sel epidermis biasa, terdapat sel epidermis yang telah berkembang menjadi sel rambut, sel penutup pada stomata, serta sel lain. Epidermis biasanya terdiri dari satu lapisan sel. Pada beberapa tumbuhan, sel protoderm pada daun membelah dengan bidang pembelahan dengan permukaan, dan turunannya dapat membelah lagi sehingga terjadi epidermis berlapis banyak. Susunan sel epidermis a. Dinding sel Universitas Negeri Yogyakarta 5

6 Dinding sel epidermis beragam tebalnya pada tumbuhan yang berbeda dan ditemukan di bagian yang berlainan pada tumbuhan yang sama. Kutin, suatu senyawa bersifat lemak, merembes ke dinding sebelah luar dan membentuk lapisan terpisah, yakni kutikula di permukaan luar epidermis. Kutikula umumnya tertutup oleh bahan lilin yang merupakan lapisan yang merupakan lapisan datar atau berbentuk batang atau filament. b. Protoplas Protoplas pada epidermis umumnya mengandung leukoplas dan tidak memiliki kloroplas. Pada beberapa pterydophyta, tumbuhan air, serta tumbuhan yang hidup di tempat teduh, bisa ditemukan kloroplas. Stomata Stoma merupakan celah dalam epidermis yang dibatasi oleh dua sel epidermis yang khusus, yaitu sel penutup. Dengan mengubah bentuknya, sel penutup mengatur pelebaran dan penyempitan celah. Sel yang mengelilingi stoma dapat berbentuk sama atau berbeda dengan sel epidermis lainnya. Sel yang berbeda bentuk itu dinamakan sel tetangga, yang kadang kadang berbeda juga isinya. Sel tetangga berperan dalam perubahan osmotik yang menyebabkan gerakan sel penutup yang mengatur lebar celah. Stomata terdapat pada semua bagian tumbuhan di atas tanah, tetapi paling banyak ditemukan pada daun. Stomata mulai berkembang menjelang aktivitas meristematik pada epidermis selesai, dan terus berkembang selama beberapa waktu, di saat daun memanjang dan meluas karena pembesaran sel. Rambut atau trikoma Rambut bersel satu atau bersel banyak di bentuk dari sel epidermis. Struktur yang lebih besar dan padat seperti kutil dan duri yang tersusun oleh jaringan epidermis maupun jaringan di bawah epidermis disebut emergens. Trikoma dapat dibagi menjadi 2, yaitu: a. Trikoma yang tidak menghasilkan secret Rambut bersel satu atau bersel banyak dan tidak pipih. Misalnya pada Lauraceae, Moraceae, dan Gossyoium. Universitas Negeri Yogyakarta 6

7 Rambut sisik yang memipih dan bersel banyak. Misalnya pada tangkai pada dun durian. Rambut bercabang, bersel benyak. Misalnya rambut di bagian bawah daun waru. Rambut akar merupakan pemanjangan sel epidermis dalam bidang yang tegak lurus permukaan akar. Rambut akar memiliki vakuola besar dan biasanya berdinding tipis. b. Trikoma yang menghasilkan sekret (sekresi) Trikoma sekresi dapat bersel satu, bersel banyak, atau berupa sisik. Trikoma banyak yang sederhana terdiri dari tangkai dengan kepala bersel satu atau bersel banyak. Misalnya pada daun tembakau. Trikoma kelenjar yang menghasilkan secret yang kental dan lengket, dan yang biasanya terdiri dari tangkai dan kepala bersel banyak dinamakan koleter. Trikoma seperti banyak ditemukan berkelompok pada tunas muda, dan secret yang dihasilkannya menjaga tunas dari kekringan jenis trikoma kelenjar lain adalah kelenjar cerna yang terdapat pada tumbuhan pemakan serangga,misalnya Nepenthes. Trikoma lain yang juga terspesialisasi adalah rambut gatal pada Urtica. Trikoma terdiri dari sel panjang yang memiliki dasar yang lebar membengkak sedangkan bagian atasnya sempit dan runcing. Dinding bagian ujung yang runcing mengandung silica, sedangkan bagian tepat di bawahnya mengandung kalsium. Bila rambut tersentuh ujung runcing yang membulat itu akan patah di daerah batas, sisanya yang berujung runcing dengan mudah menembus kulit orang yang menyentuh tumbuhan tersebut. Di saat itulah kandungan rambut (histamin dan asetilkolin) masuk ke kulit dan menimbulkan rasa gatal. (Esti b hidayat, 1995 : 75) Rambut sekresi bersel satu dan bersel banyak yang menghasilkan nektar terdapat pada bunga atau di bagian lain di luar bunga. Beberapa di antaranya tidak berkutikula, dan nektar di sekresikan secara berdifusi. Pada rambut lain, sel memiliki kutikula. Dalam hal itu, dinding terluar dari Universitas Negeri Yogyakarta 7

8 sel kepala rambut yang bersangkutan perlahan lahan membengkak dan meluas sehingga terbentuk lapisan lendir menyerupai kubah di bawah kutikula. Lapisan tersebut terus meluas dan dengan demikian menekan lapisan bagian dalam dari dinding luar kearah lumen sel yang hampir seluruhnya rusak. Akhirnya, kutikula pecah dan zat lendir tempat terkumpulnya nektar terbawa ke permukaan organ. e. Jaringan xilem dan floem Pada tumbuahan berpembuluh, pengangkutan air serta garam tanah maupun hasil fotosintesis dilakukan oleh jaringan pembuluh yang terdiri dari dua kelompok sel yang asalnya sama, namun berbeda bentuk, struktur dinding, serta isi selnya (Esti b hidayat, 1995 : 76). Kedua kelompook tersebut adalah, a. Xilem yang berfungsi mengangkut air dari tanah serta zat yang terlarut di dalamnya b. Floem yang berfungsi mengangkut hasil makanan hasil fotosintesis. Berkas pembuluh xilem (pembuluh kayu) terdiri atas buluh kayu, trakeid dan serabut xilem. Buluh kayu adalah sel mati yang bentuknya memanjang berupa saluran. Saluran yang satu dengan saluran yang lain saling menyambung. Saluran ini berfungsi untuk mengangkut air dan garam mineral dari akar ke seluruh tubuh tanaman. Trakeid merupakan komponen penyusun berkas pembuluh xilem yang tersusun atas sel-sel berbentuk lancip dan panjang dengan dinding sel yang berlubanglubang. Dinding trakeid memiliki pori untuk meneruskan air dan mineral ke sel di sekitarnya. Serabut kayu atau serabut xilem berbentuk panjang dengan ujungujungnya saling berhimpit. Serabut xilem ukurannya lebih kecil dan lebih lancip daripada trakeid. Unsur unsur Xilem Xilem terdiri atas unsur-unsur sebagai berikut: Unsur trakeal terdiri dari trakea yang sel-selnya berbentuk tabung dan trakeid yang sel-selnya lancip panjang, dinding selnya berlubang-lubang Serabut Xilem yang terdiri dari sel-sel panjang dan ujungnya meruncing Universitas Negeri Yogyakarta 8

9 Parenkim kayu yang berisi berbagai zat seperti cadangan makanan, tannin dan Kristal. Seperti halnya xilem, floem terdiri dari berbagai jenis sel, dan dari segi perkembangan di bedakan menjadi floem primer dan floem sekunder. Floem primer berdiferensiasi dari prokambium. Sebagaimana dalam xilem primer, dalam floem primer terdapat protofloem dan metafloem. Protofloem berbentuk sewaktu organ yang ditempatimya mengalami pemanjangan. Metafloem berdiferensiasi kemudian dan pada tumbuhan yang tidak mengalami penebalan sekunder merupakan satu satunya floem yang berfungsi pada tumbuhan dewasa. Organ Tumbuhan Dari berbagai jaringan tumbuhan tersebut dapat ditemukan pada organ tumbuhan, misalnya akar, batang, dan daun. Akar Akar merupakan bagian tumbuhan yang berfungsi menyerap air dan mineral dari dalam tanah. Tidak semua akar dapat mengisap zat-zat makanan, tetapi hanya bagan tertentu saja yaitu bagian yang belum diliputi gabus dan bagian yang belum tua. Bagian-bagian akar adalah sebagai berikut : Meristem Apikal Meristem apikal terdapat di bagian ujung akar, merupakan titik awal pertumbuhan akar. Pembelahan meristem apikal membentuk daerah pemanjangan, dan kemudian daerah deferensiasi. Kaliptra Kaliptra merupakan tudung akar atau bagian yang menutupi meristem apical. Kaliptra berfungsi sebagai sarung pelindung akar. Tudung akar berasal dari meristem apical dan terdiri dari sel-sel parenkim. Struktur anatomi akar dari luar ke dalam adalah sebagai berikut : 1. Epidermis (lapisan luar / kulit luar) 2. Korteks (lapisan pertama / kulit pertama) 3. Endodermis (lapisan antara korteks dan stele) 4. Stele (silinder pusat, yaitu lapisan tengah akar) Universitas Negeri Yogyakarta 9

10 Berdasarkan strukturnya, secara umum terdapat dua macam akar, yaitu akar tunggang dan akar serabut. Fungsi akar antara lain sebagai berikut : Menyerap air dan unsur hara dari dalam tanah Memperkokoh berdirinya batang tanaman Tempat menyimpan cadangan makanan Bernafas (respirasi) Alat perbanyakan secara vegetatif Batang Fungsi batang antara lain sebagai berikut : 1. Sebagai alat transportasi air, mineral, dan bahan- bahan makanan 2. Merupakan tempat tumbuhnya cabang, daun, dan bunga 3. Mendukung tubuh tumbuhan Struktur batang lebih kompleks dibandingkan dengan akar. Batang ada yang tumbuh di atas tanah dan di bawah tanah. Batang yang tumbuh di dalam tanah berfungsi untuk menyimpan cadangan makanan, misalnya pada tanaman jahe. Batang tumbuhan tersusun dari tersusun dari tiga sistem jaringan, yaitu : Epidermis Korteks Endodermis Universitas Negeri Yogyakarta 10

11 Jenis batang pada tumbuhan angiospermae ada tiga, yaitu : 1. Tipe lunak berair (herbaseus atau terna). Contoh : kaktus 2. Tipe berkayu (lignosus). Contoh : pohon mangga, pohon beringin, pohon jati. 3. Tipe rumput (kalmus). Contoh : tanaman padi Beberapa spesies tumbuhan memiliki batang yang mengalami bentuk fungsi yang beragam. Modifikasi batang antara lain sebagai berikut : 1. Rhizoma 2. Stolon 3. Runner 4. Umbi batang (tuber) 5. Umbi lapis (bulb) 6. Umbi kormus (corm) Daun ( Folium ) Pada daun terjadi peristiwa fotosintesis. Fotosintesis untuk memasak bahan makanan penyusun energi bagi tumbuhan ini dilakukan pada bagian daun yang disebut klorofil. Stomata berupa pori-pori kecil terdapat di epidermis atas dan bawah daun. Pada tumbuhan darat jumlah stomata pada epidermis bawah daun lebih banyak daripada epidermis atas daun. Hal ini merupakan adaptasi tumbuhan untuk meminimalisasi hilangnya air dari daun. Celah stomata terbentuk apabila sepasang sel penjaga stomata mengerut. Sel penjaga ini mengatur ukuran stomata yang berperan penting dalam pertukaran gas (CO2 dan O2) yang terdapat di dalam daun dengan lingkungan liar. Selain itu, stomata juga berperan dalam pengaturan hilangnya air dari tumbuhan. Sistem jaringan dasar pada daun disebut dengan mesofil. Pada daun Universitas Negeri Yogyakarta 11

12 tumbuhan dikotil, mesofilnya terdiferensiasi menjadi jaringan pagar dan bunga karang. Jaringan pagar dapat mengandung lebih dari 80 % kloroplas daun, sedangkan jaringan bunga karang merupakan tempat pertukaran gas karena sel-selnya tersusun longgar dengan ruang interseluler yang banyak. Tulang-tulang daun yang mengandung berkas pembuluh tersebar di seluruh mesofil. Satu berkas pembuluh tersusun atas xilem dan floem yang dikelilingi oleh sel-sel parenkim berdinding tebal yang disebut dengan seludah pembuluh. Berkas pembuluh yang terdapat pada daun tersambung secara kontinyu dengan berkas pembuluh yang terdapat pada batang. Hal ini memungkinkan tersalurkannya air dan mineral terlarut dari tanah ke daun dan juga memungkinkan tersalurnya hasil fotosintesis dari daun ke bagian tumbuhan lainnya. BUNGA Bagian bunga : a) Kelopak bunga (kaliks) b) Mahkota bunga (korola) c) Benang sari (stamen) d) Putik (pistilus) Universitas Negeri Yogyakarta 12

13 Macam macam bunga : 1) Bunga jantan (hanya punya benang sari) 2) Bunga betina (hanya punya putik) 3) Bunga lengkap (bagian bunga lengkap) 4) Bunga tidak lengkap (tidak punya salah satu bagian bunga) BUAH DAN BIJI Buah : 1) Buah sejati (terbentuk dari bakal buah) 2) Buah semu (terbentuk dai bakal buah dan bagian lain bunga) Biji : Merupan alat perkembangbiakan utama pada tumbuhan spermatophyta. Biji terdiri atas : 1) Kulit biji 2) Tali pusar (funiculus) 3) Inti biji (nucleus seminis) Universitas Negeri Yogyakarta 13

14 4) Putih lembaga (albumen) Universitas Negeri Yogyakarta 14