Wednesday, March 24, 2021

Anatomi Tumbuhan

ANATOMI TUMBUHAN

Oleh
Dra. Ratna Dewi Wulaningsih, M. Si.
Program Studi Pendidikan Biologi FMIPA Universitas Negeri Jakarta


Kompetensi dasar:
Mahasiswa memahami anatomi tumbuhan

Tujuan Perkuliahan:
Setelah mengikuti perkuliahan ini, mahasiswa diharapkan dapat menjelaskan perihal:
(1)   Struktur umum tumbuhan
(2)   Sel
(3)   Jaringan meristem
(4)   Jaringan parenkim, kolenkim dan sklerenkim
(5)   Jaringan epidermis dan periderm.
(6)   Struktur sekresi
(7)   Jaringan xilem dan floem

Uraian:

1. Struktur Umum Tumbuhan

Secara morfologi tumbuhan umumnya terdiri atas organ akar, batang, daun, dan organ reproduksi, seperti bunga yang akan membentuk buah yang didalamnya terdapat biji (Gambar 1). Tumbuhan juga menunjukkan perbedaan dalam struktur internalnya. Pada  angiospermae, struktur internal tumbuhan yang tergolong pada  monokotil  berbeda dengan  tumbuhan dikotil. Struktur internal juga menunjukkan adaptasi terhadap lingkungan yang beragamStudi struktur internal tumbuhan disebut anatomi tumbuhan. Organ tumbuhan tersusun atas jaringan, dan jaringan tersusun atas sel-sel. Yang dimaksud dengan  Sel (biologi) adalah unit fundamental dari struktur dan fungsi di semua organisme hidup.


                                       
                                                Gambar 1. Bagian-bagian Tumbuhan

Dalam melakukan pengamatan anatomi tumbuhan, seringkali harus menggunakan mikroskop, dan membuat sayatan pada tumbuhan untuk berbagai keperluan. Macam-macam sayatan untuk keperluan pengamatan anatomi tumbuhan antara lain: sayatan melintang (transverse section), sayatan  radial memanjang (radial longitudinal section), sayatan tangensial memanjang (tangential longitudinal section),  dan sayatan  paradermal (paradermal section)  dapat dilihat pada Gambar 2.  Pembuatan preparat segar, dilakukan  dengan membuat sayatan tipis menggunakan pisau silet pada bagian tumbuhan, kemudian ditaruh diatas kaca objek yang telah ditetesi air, dan ditutup dengan kaca penutup. Selanjutnya diamati dengan mikroskop.


Gambar 2. Macam-macam sayatan

Tugas 1

Amati struktur tumbuhan yang ada di sekitar, gambar dan tunjukkan bagian-bagian tumbuhan, serta fungsinya!

2. Sel Tumbuhan

Tumbuhan  merupakan organisme multiseluler yang terdiri dari banyak tipe sel terspesialisasi dengan fungsinya masing-masing  (Campbell, Reece & Mitchell, 2002). Sel-sel pada organisme multiseluler tidak akan bertahan lama jika masing-masing berdiri sendiri. Sel yang sama dikelompokkan menjadi jaringan, yang membangun organ dan kemudian membentuk sistem organ pada tubuh organisme tersebut. Teori sel sebagai unit kehidupan baru dirumuskan  oleh Matthias Schleiden dan Theodor Schwann.

Sel tumbuhan  (Gambar 3) adalah sel yang menyusun fungsi kerja dari seluruh fungsi kehidupan tumbuhan. Sel tumbuhan memiliki dinding sel yang terbuat dari selulosa. Dinding sel sangat tipis saat selulosa masih berusia muda, sedangkan dinding sel menebal saat tumbuhan semakin tua. Dinding sel tumbuhan ini yang membuat tumbuhan muda sangat lunak, sedangkan tumbuhan tua sangat keras (Susilawati dan Bachtiar, 2018).
       
                                                           Gambar 3. Sel Tumbuhan

Sel tumbuhan merupakan bagian terkecil dari setiap organ tumbuhan. Sel tumbuhan adalah penggerak dari suatu tumbuhan itu sendiri. Sel tumbuhan cukup berbeda dengan sel organisme eukariotik lainnya. Fitur-fitur berbeda tersebut meliputi:
  • Membran sel yang membatasi sel disebut sebagai membran plasma dan berfungsi sebagai rintangan selektif yang memungkinkan aliran oksigen, nutrien, dan limbah yang cukup untuk melayani seluruh volume sel. Membran sel juga berperan dalam sintesis ATP, pensinyalan sel, dan adhesi selMembran sel berupa lapisan sangat tipis yang terbentuk dari molekul lipid dan protein. Membran sel bersifat dinamik dan kebanyakan molekulnya dapat bergerak di sepanjang bidang membran. Molekul lipid membran tersusun dalam dua lapis dengan tebal sekitar 5 nm yang menjadi penghalang bagi kebanyakan molekul hidrofilik. Molekul-molekul protein yang menembus lapisan ganda lipid tersebut berperan dalam hampir semua fungsi lain membran, misalnya mengangkut molekul tertentu melewati membran. Ada pula protein yang menjadi pengait struktural ke sel lain, atau menjadi reseptor yang mendeteksi dan menyalurkan sinyal kimiawi dalam lingkungan sel. Diperkirakan bahwa sekitar 30% protein yang dapat disintesis sel hewan merupakan protein membran.
  • Nukleus mengandung sebagian besar gen yang mengendalikan sel eukariota (sebagian lain gen terletak di dalam mitokondria dan kloroplas). Dengan diameter rata-rata 5 µm, organel ini umumnya adalah organel yang paling mencolok dalam sel eukariota. Selubung nukleus melingkupi nukleus dan memisahkan isinya (yang disebut nukleoplasma) dari sitoplasma. Selubung ini terdiri dari dua membran yang masing-masing merupakan lapisan ganda lipid dengan protein terkait. Membran luar dan dalam selubung nukleus dipisahkan oleh ruangan sekitar 20–40 nm. Selubung nukleus memiliki sejumlah pori yang berdiameter sekitar 100 nm dan pada bibir setiap pori, kedua membran selubung nukleus menyatu. Di dalam nukleus, DNA terorganisasi bersama dengan protein menjadi kromatin. Sewaktu sel siap untuk membelah, kromatin kusut yang berbentuk  benang akan menggulung, menjadi cukup tebal untuk dibedakan melalui mikroskop sebagai struktur terpisah yang disebut kromosom. Struktur yang menonjol di dalam nukleus sel yang sedang tidak membelah ialah nukleolus, yang merupakan tempat sejumlah komponen ribosom disintesis dan dirakit. Komponen-komponen ini kemudian dilewatkan melalui pori nukleus ke sitoplasma, tempat semuanya bergabung menjadi ribosom. Kadang-kadang terdapat lebih dari satu nukleolus, bergantung pada spesiesnya dan tahap reproduksi sel tersebut. Nukleus mengedalikan sintesis protein di dalam sitoplasma dengan cara mengirim molekul pembawa pesan berupa RNA, yaitu mRNA, yang disintesis berdasarkan "pesan" gen pada DNA. RNA ini lalu dikeluarkan ke sitoplasma melalui pori nukleus dan melekat pada ribosom, tempat pesan genetik tersebut diterjemahkan menjadi urutan asam amino protein yang disintesis.

  • Vakuola yang besar (dikelilingi membran, disebut tonoplas, yang menjaga turgor sel dan mengontrol pergerakan molekul di antara sitosol dan getah.
  • Sitoplasma adalah bagian sel yang terbungkus membran plasma. Sitoplasma terdiri dari air, protein, karbohidrat, lemak, mineral, dan vitamin. Sitoplasma berfungsi sebagai tempat penyimpanan bahan kimia sel yang penting bagi metabolisme sel, seperti enzim-enzim, ion-ion, gula, lemak dan protein. Pada sel eukariota, sitoplasma adalah bagian non-nukleus dari protoplasma. Pada sitoplasma terdapat sitoskeleton, berbagai organel dan vesikuli, serta sitosol yang berupa cairan tempat organel melayang-layang di dalamnya. Sitosol mengisi ruang sel yang tidak ditempati organel dan vesikula dan menjadi tempat banyak reaksi biokimiawi serta perantara transfer bahan dari luar sel ke organel atau inti sel. Sitoplasma bersifat koloid. Ukuran partikel yang terlarut adalah 0,001-0,1 mikron dan bersifat transparan. Sitoplasma terdapat di dalam sel tapi berada di luar nukleus dan organel-organel sel.
  • Dinding sel yang tersusun atas selulosa dan protein, dalam banyak kasus lignin, dan disimpan oleh protoplasma di luar membran sel. Ini berbeda dengan dinding sel fungi, yang dibuat dari kitin, dan prokariotik, yang dibuat dari peptidoglikan.
  • Plasmodesmata, merupakan pori-pori penghubung pada dinding sel memungkinkan setiap sel tumbuhan berkomunikasi dengan sel berdekatan lainnya. Ini berbeda dari jaringan hifa yang digunakan oleh fungi.
  • Plastida, terutama kloroplas yang mengandung klorofilpigmen yang memberikan warna hijau bagi tumbuhan dan memungkinkan terjadinya fotosintesis.
  • Badan golgi (disebut juga aparatus Golgi, kompleks Golgi atau diktiosom) adalah organel yang dikaitkan dengan fungsi ekskresi sel, dan struktur ini dapat dilihat dengan menggunakan mikroskop cahaya biasa. Organel ini terdapat hampir di semua sel eukariotik dan banyak dijumpai pada organ tubuh yang melaksanakan fungsi ekskresi, misalnya ginjal. Setiap sel hewan memiliki 10 hingga 20 badan Golgi, sedangkan sel tumbuhan memiliki hingga ratusan badan Golgi. Badan Golgi pada tumbuhan biasanya disebut diktiosom. Badan Golgi ditemukan oleh seorang ahli histologi dan patologi berkebangsaan Italia yang bernama Camillo Golgi.
  • Ribosom adalah organel ukuran kecil dan padat yang terdapat dalam sel dan berperan sebagai tempat sintesis protein. Ribosom terdapat dalam sitoplasma dan melekat pada membran RE ketika berlangsungnya proses sintesis protein. Jika proses sintesis protein tidak berlangsung ribosom akan berbentuk sub unit kecil dan sub unit besar. Ribosom juga merupakan komponen sel yang membuat protein dari semua asam amino. Ribosom memiliki diameter sekitar 20 nm dan terdiri atas 65% RNA ribosom dan 35% protein ribosom. Sel dengan laju sintesis protein yang tinggi memiliki banyak sekali ribosom, contohnya sel hati manusia yang memiliki beberapa juta ribosom. Ribosom sendiri tersusun atas berbagai jenis protein dan sejumlah molekul RNA.
  • Retikulum endoplasma (RE, kata retikulum diturunkan dari bahasa Latin berarti "di dalam sitoplasma", kata endoplasmik berarti "di dalam sitoplasma") adalah organel yang dapat ditemukan pada semua sel eukariotik. Retikulum endoplasma merupakan bagian dari sistem endomembran. RE merupakan labirin membran yang demikian banyak sehingga RE ini meliputi separuh lebih dari total membran dalam sel-sel eukariotik. RE terdiri dari jaringan tubula dan gelembung membran yang disebut sisterne (cisternae) (bahasa Latin cisterna, berarti "kotak" atau "peti"). Membran RE memisahkan ruangan internal, yaitu ruang sisternal dan sitosol. Membran ini berhubungan langsung dengan selubung nukleus atau nuclear envelope, sehingga ruang di antara kedua membran selubung itu bersambung dengan ruang sisternal RE ini. Terapat dua daerah RE yang struktur dan fungsinya berbeda jelas, walaupun keduanya tersambung, yaitu RE halus dan RE kasar. Pada bagian-bagian RE kasar, terdapat ribuan ribosom. Ribosom merupakan tempat proses pembentukan protein terjadi di dalam sel. Ribosom juga diletakkan pada sisi sitoplasmik membran luar selubung nukleus, yang bertemu dengan RE kasar. Sedangkan bagian-bagian retikulum endoplasma yang tidak diselimuti oleh ribosom disebut retikulum endoplasma halus atau smooth endoplasmic reticulum. Fungsinya adalah untuk membentuk lemak dan steroid
  • Mitokondrion (mitochondrion, jamak: mitochondria) adalah organel dengan membran ganda yang ditemukan pada sebagian besar organisme eukariotik. Mitokondria menghasilkan sebagian besar suplai adenosina trifosfat (ATP) pada sel, yang digunakan sebagai sumber energi kimia. Oleh karena itu, mitokondria disebut sebagai "pembangkit tenaga" pada sel. Jumlah mitokondria dalam sel sangat bervariasi menurut organismejaringan, dan jenis sel. Mitokondria terdiri dari kompartemen-kompartemen yang masing-masing menjalankan fungsi khusus. Kompartemen atau area ini meliputi membran luar, ruang antarmembran, membran dalam, krista, dan matriks. Mitokondria umumnya berukuran antara 0,75 hingga 3 μm² tetapi sangat bervariasi dalam ukuran dan strukturnya. Mereka tidak dapat dilihat mata kecuali diberi warna secara khusus. Selain memasok energi sel, mitokondria terlibat dalam tugas-tugas lain, seperti persinyalan seldiferensiasi sel, dan kematian sel, serta menjaga pengaturan siklus sel dan reproduksi sel. Biogenesis mitokondrial (proses ketika mitokondria menambah massanya) pada gilirannya terkoordinasi secara temporer dengan proses-proses seluler ini.  Meskipun sebagian besar DNA sel berada di dalam inti sel, mitokondria memiliki genom atau DNA-nya sendiri ("mitogenom") yang secara substansial mirip dengan genom bakteri. Protein mitokondria (protein yang ditranskripsi dari DNA mitokondria) bervariasi tergantung tipe jaringan dan spesiesnya. 
  • Mikrotubula (jamak) adalah organel sel,di dalam sitoplasma semua sel eukariot, berupa silinder panjang yang berongga dengan diameter luar kira-kira 25 nm dan diameter dalam ± 12 nm. Panjangnya beragam dari beberapa nanometer sampai beberapa mikrometer. Mikrotubulus terdiri dari molekul-molekul bulat protein globular yang disebut tubulin, yang secara spontan bergabung pada kondisi tertentu membentuk silinder panjang berongga. Setiap molekul tubulin terdiri atas dua subunit polipeptida yang serupa,α-tubulin dan β-tubulin. Tiap molekul tubulin berbobot molekul 110.000 Dalton dan merupakan dimer dari protein tubulin α dan tubulin β. Pada irisan melintang, mikrotubulus terlihat terdiri dari 13 subunit dalam susunan heliks. Subunit ini adalah bagian dari 13 benang tubulin, masing-masing terangkai membentuk heliks yang merupakan bagian dari dinding mikrotubulus. Kedua macam tubulin ini tersusun berselang seling sepanjang benang. 
  • Mikrofilamen atau filamen aktin adalah bagian dari kerangka sel (sitoskeleton) yang berupa batang padat berdiameter sekitar 7 nm dan tersusun atas protein aktin, yaitu suatu protein globular. Mikrofilamen ada pada sel eukariot. Berlawanan dengan peran penahan-tekanan (gaya tekan) mikrotubula, peran struktural mikrofilamen dalam sitoskeleton ialah untuk menahan tegangan (gaya tarik). Dengan bergabung dengan protein lain, mikrofilamen sering membentuk jalinan tiga dimensi persis di dalam membran plasma, yang membantu mendukung bentuk sel. Jalinan ini membentuk korteks (lapisan sitoplasma luar) sel tersebut mempunyai kekentalan semipadat seperti gel, yang berlawanan dengan keadaan sitoplasma dalamnya yang lebih cair (sol).

Tugas 2

Amati gambar sel di bawah ini, jelaskan fungsi bagian-bagiannya!

3. Jaringan

Jaringan adalah sekelompok sel yang memiliki asal mula yang sama dan biasanya melakukan fungsi yang sama. Suatu tanaman terdiri dari berbagai jenis organ, yang tersusun atas berbagai jaringan. Jaringan diklasifikasikan menjadi dua kelompok utama, yaitu jaringan meristem dan permanen, berdasarkan kemampuan sel membelah diri atau tidak.

3.1 Jaringan meristem

Meristem adalah jaringan pada tumbuhan yang tersusun atas sel sel yang aktif membelah. Jaringan ini mudah ditemukan pada bagian titik-titik tumbuh batang maupun akar. Meristem di bagian ini disebut sebagai meristem primer, karena mengawali pertumbuhan biomassa. Meristem juga ditemukan pada bagian batang dan akar, membentuk kambium. Terdapat dua jenis kambium pada batang yaitu kambium vaskular dan kambium gabus (felogen). Keduanya bertanggung jawab atas pertumbuhan sekunder (ke samping) yang dialami tumbuhan dan disebut meristem sekunder. Jaringan meristematik dapat diinduksi (dirangsang) pembentukannya, baik dengan melukai suatu bagian tubuh tumbuhan maupun dalam kultur buatan (dengan kultur jaringan). Jaringan meristematik yang terbentuk karena induksi ini dinamakan kalusMeristem pucuk dan kambium biasanya adalah bagian yang paling mudah diinduksi untuk memperbanyak diri pada kultur jaringan. 

Ciri-ciri jaringan meristem:

  • Jaringan meristem memiliki sel-sel dengan dinding yang tipis sehingga memungkinkan sel-sel itu dapat terus membelah.
  • Jaringan meristem memiliki bentuk sel isodiametris dengan inti yang besar dan diameter yang sama. Sel-sel nya juga tersusun seperti bola-bola yang rapat dengan begitu memungkinkan sel dapat membelah ke segala arah
  • Jaringan meristem mengandung protoplasma yang berfungsi dalam proses pembelahan sel-sel yang dibutuhkan oleh komponen-komponen pembentuk organel-organel sel yang mencukupi sebelum sel membelah. Zat
  • Zat-zat organik dan anorganik sangat diperlukan dalam jumlah yang banyak pada sel-sel yang akan membel.
  • Protoplasma pada meristem tidak mengandung makanan cadangan dan kristal kristal. Dalam pengamatan menggunakan mikroskop elektron akan tampak jelas bahwa sel-sel embrional tidak ditemukan vakuola vakuola makanan yang masuk ke dalam sel langsung digunakan untuk proses sintesis dan penyimpanan energi untuk pembelahan.
  • Vakuola-vakuola pada jaringan meristem berukuran kecil.

3.1.1 Meristem apikal

Meristem apikal adalah jaringan meristem yang terletak pada ujung akar dan ujung batang. Meristem apikal melakukan aktivitas pertumbuhan primer yaitu pertambahan panjang batang dan akar (Gambar 4 dan 5). Pada ujung batang, meristem terbagi menjadi tiga daerah yaitu daerah pembelahan (cleveage), daerah pemanjangan (elongasi) dan daerah pendewasaan (maturasi).

Gambar 4. Meristem apical akar



                                                        Gambar 5,  Meristem apical pucuk


Pada ujung meristem akar terbagi menjadi 4 zona yaitu daerah tudung akar (kaliptra), daerah pembelahan (cleveage) daerah pemanjangan (elongasi) dan daerah pendewasaan (maturasi). Daerah pembelahan dan pemanjangan disebut daerah promeristem dan daerah diferensiasi disebut daerah meristem. Daerah meristem akan terbagi menjadi tiga jaringan meristem yaitu protoderma, prokambium, dan meristem dasar. Protoderma selanjutnya akan terspesialisasi menjadi epidermis, prokambium akan terspesialisasi menjadi jaringan berkas pengangkut yang berupa floem primer dan xilem primer serta kambium. Sementara itu, meristem dasar akan terdiferensiasi menjadi parenkim atau jaringan dasar. Parenkim selanjutnya akan terspesialisasi menjadi korteks, empulur, sklerenkim, maupun kolenkim. Parenkim dapat menjadi meristem kembali dan akan membentuk meristem sekunder pada bagian paling depan.

Meristem akar terdapat tudung akar yang dibentuk oleh kaliptrogen. Kaliptra tersusun atas sel-sel parenkim yang tipis berbentuk kubus kaya akan protoplasma dan sedikit sekali vakuola. Kaliptra berfungsi untuk melindungi titik tumbuh akar dan penentu arah pertumbuhan akar sesuai dengan pengaruh gaya gravitasi bumi. Selain itu, kaliptra akan mensekresikan senyawa polisakarida yang dapat melunakkan tanah sehingga ujung akar dapat menembus tanah.

Selama pembentukan tubuh tanaman utama, daerah tertentu dari meristem apikal menghasilkan jaringan epidermis, jaringan dasar dan jaringan vaskular. Meristem  apikal akar menempati ujung akar sementara meristem apikal pucuk menempati daerah paling ujung dari sumbu batang. Selama pembentukan daun dan pemanjangan batang, beberapa sel  'tertinggal' dari meristem apikal pucuk, merupakan tunas ketiak. Tunas tersebut hadir dalam ketiak daun dan mampu membentuk cabang atau bunga. 

3.1.2. Meristem lateral

Meristem yang terjadi di daerah dewasa pada akar dan batang dari banyak tanaman, terutama yang menghasilkan sumbu kayu dan tampaknya lebih dari meristem primer disebut meristem sekunder atau lateral. Mereka adalah meristem silinder. Kambium vaskular fasciculus, kambium interfascicular dan gabus-kambium adalah contoh dari meristem lateral. Ini bertanggung jawab untuk memproduksi jaringan sekunder. Meristem lateral merupakan jaringan meristem yang berada sejajar dengan permukaan organ tumbuhan misalnya kambium dan kambium gabus. kambium termasuk dalam jenis meristem sekunder karena berasal dari parenkim yang bersifat aktif. Aktivitas meristem ini adalah melakukan pertumbuhan sekunder yaitu pertambahan diameter batang yang disebabkan adanya pembelahan kambium ke arah dalam dan ke arah luar. Kambium intravaskuler membelah ke arah dalam membentuk xilem sekunder dan ke arah luar membentuk floem sekunder. Kambium intervaskuler membelah ke arah luar membentuk unsur kulit kayu dan membelah kearah dalam membentuk unsur kayu. Hasil pembelahan kambium akan membentuk garis lingkaran yang disebut lingkarahan tahun. Lingkaran tahun terbangun dari aktivitas pembelahan sepanjang tahun dan ketebalannya dipengaruhi oleh musim.     

Dari segi morfologi jenis sel kambium dibedakan dua macam, yaitu (1) pemula yang meruncing dikedua ujungnya sehingga berbentuk kumparan, disebut pemula kumparan atau pemula fusiform, menghasilkan unsur yang memanjang atau aksial(vertikal) pada kayu (xilem) dan bagian dalam kulit kayu (floem); (2) pemula jari-jari empulur yang menghasilkan jari-jari empuluryang tumbuh ke arah radial (Gambar 6).

Gambar 6. Kambium pembuluh dan turunannya


Dengan demikian, kambium merupakan lapisan jaringan meristematik pada tumbuhan yang sel-selnya aktif membelah dan bertanggung jawab atas pertumbuhan sekunder tumbuhan. Kambium ditemukan pada batang dan akar. Berdasarkan jaringan tetap yang dibentuknya, dikenal dua kelompok kambium, yaitu kambium gabus (felogen, phellogen) dan kambium pembuluh (vascular cambium). Kambium hanya ditemukan pada tumbuhan dikotil dan gymnospermaeKambium gabus adalah bagian dari korteks. Aktivitasnya menghasilkan jaringan gabus (felem, phellem atau cork) ke arah luar. Jaringan gabus berfungsi untuk mengendalikan masuk dan keluarnya air, mencegah serangan hama, dan beberapa fungsi mekanik lainnya. Ke arah dalam, kambium gabus pada beberapa spesies tumbuhan menghasilkan lapisan kulit bergabus yang disebut feloderm (phelloderm). Kambium pembuluh atau vaskular adalah bagian yang biasa disebut orang kambium saja. Kambium biasanya membatasi bagian pepagan (kulit kayu) dari kolom kayu (xilem) pada batang pohon. Ke dalam, kambium akan membentuk pembuluh kayu (xilem) dan ke luar kambium membentuk pembuluh tapis (floem, phloem).

3.1.3 Meristem interkalar

Meristem yang terjadi antara jaringan dewasa ini dikenal sebagai meristem interkalar (kabisat). Meristem interkalar terdapat pada rumput, terutama bagian yang melakukan regenerasi, yang dikonsumsi  oleh herbivora. Meristem apikal dan meristem kabisat adalah meristem primer karena mereka muncul di awal kehidupan tanaman dan berkontribusi pada pembentukan tubuh tanaman utama. Meristem interkalar berada pada setiap pangkal tumbuhan berbuku-buku (rumput-rumputan). Pangkal ruas yang mengandung meristem ini berwarna lebih muda dibanding dengan bagian tengah maupun ujung ruas batang. Meristem interkalar aktivitasnya akan menyebabkan pertambahan panjang dan diameter ruas batang.

Tugas 3

Carilah gambar atau buat foto dengan aplikasi mikroskop yang menunjukkan letak meristem interkalar dan kambium gabus pada tumbuhan!

3.2 Jaringan dasar

Jaringan dasar pada tumbuhan adalah jaringan yang mengisi sebagian besar tumbuh tumbuhan. Fungsi utamanya adalah mengisi biomassa, menjalankan berbagai fungsi fisiologi, dan menopang serta memberi bentuk tubuh tumbuhan. Jaringan dasar biasa dikelompokkan menjadi tiga jaringan berdasarkan derajat penebalan dinding selnya: parenkimkolenkim, dan sklerenkim

3.2.1 Jaringan parenkim

Parenkim adalah jaringan dasar yang utama (Gambar 7). Sel-sel parenkim ditemukan pada  akar dan batang  terutama sebagai pengisi bagian korteks batang, daun, bunga, buah, dan biji. Parenkim di daun yang berfungsi sebagai tempat berlangsungnya fotosintesis disebut juga klorenkim, yaitu jaringan mesofil, yang mencakup jaringan tiang/palisade dan jaringan spons. Disebut klorenkim karena mesofil dan jaringan palisade merupakan jaringan parenkim yang  mengandung klorofilParenkim praktis mengisi hampir semua bagian tumbuhan. Parenkim pada buah, biji, atau umbi dapat mengalami spesialisasi fungsi sebagai tempat penyimpanan energi. Pati disimpan sebagai butir-butir pati dalam  dalam sitoplasma, lemak disimpan sebagai butir-butir minyak/lemak, dan berbagai minyak atsiri terlarut cairan sel di vakuolaTumbuhan yang mengapung atau beradaptasi dengan lingkungan anaerob (tergenang) mengembangkan aerenkim, suatu parenkim yang memiliki ruang antarsel luar biasa besar sehingga terisi udara. Sel-sel parenkim pada buah yang menyimpan karbohidrat dalam bentuk gula sitoplasmanya dipenuhi oleh produk metabolit tersebut dan sel-selnya terpisah-pisah karena aktivitas pektinase yang membuat pektin penyusun dinding sel tercerai-berai.

                                                             

                                                               Gambar 7. Jaringan parenkim


      Berdasarkan fungsinya parenkim dibagi menjadi beberapa jenis jaringan, yaitu:

  • Parenkim Asimilasi. Parenkim asimilasi yaitu sebagai pembuat zat makanan bagi tumbuhan yang diproses dari fotosintesa di daun. Biasanya terletak di bagian tepi suatu organ, misalnya pada daun, batang yang berwarna hijau, dan buah. Di dalam selnya terdapat kloroplas, yang berperan penting sebagai tempat berlangsungnya proses fotosintesis,
  • Parenkim penimbun adalah sel parenkim ini dapat menyimpan cadangan makanan yang berbeda sebagai larutan di dalam vakuola, bentuk partikel padat, atau cairan di dalam sitoplasma. Biasanya terletak di bagian dalam tubuh, misalnya: pada empulur batang, umbi akar, umbi lapis, akar rimpang (rizoma), atau biji. Di dalam sel-selnya terdapat cadangan makanan yang berupa gula, tepung, lemak atau protein. Parenkim penimbun berfungsi dalam menyimpan cadangan makanan bagi tumbuhan berupa hasil fotosintesa, seperti protein, amilum, gula tepung, atau lemak.
  • Parenkim air adalah sel parenkim yang mampu menyimpan air. Umumnya terdapat pada tumbuhan yang hidup didaerah kering (xerofit), tumbuhan epifit, dan tumbuhan sukulen.Parenkim air berfungsi sebagai tempat menyimpan air pada tumbuhan xerofit /epifit (sedikit air) untuk menghadapi kemarau misalnya pada tumbuhan kaktus dan lidah buaya
  • Parenkim udara (aerenkim) adalah jaringan parenkim yang mampu menyimpan udara karena mempunyai ruang antar sel yang besar. Aerenkim banyak terdapat pada batang dan daun tumbuhan hidrofit.Parenkim udara disebut sebagai aerenkim bertugas menyimpan udara dalam kantung besarnya, terdiri dari sel gabus dengan rongga yang besar sehingga membantu menjaga kelebihan air pada tumbuhan dengan habitat perairan. Ruang antar selnya besar, sel- sel penyusunnya bulat sebagai alat pengapung di air, misalnya parenkim pada tangkai daun tumbuhan enceng gondok.

Berdasarkan bentuk parenkim dibagi menjadi beberapa kelompok yakni:

  • Parenkim pagar (palisade) merupakan tempat fotosintesis yang utamadan sel-sel memanjang yang terdapat di daun tepat di bawah jaringan epidermis karena banyak mengandung klorofil daripada jaringan lainnya,dengan bentuk bulat memanjang/lonjong yang berjajar seperti tiang/pagar dan dalam parenkim palisade ini terdapat sel klorofil/zat hijau daun. Parenkim pagar berfungsi sebagai tempat fotosintetis

Berdasarkan fungsinya parenkim dibedakan menjadi beberapa macam, yaitu:

  1. Jaringan parenkim palisade, tempat penyelenggara fotosintesis.
  2. Jaringan parenkim spons, selain sebagai tempat fotosintesis juga tempat penyimpan hasil fotosintesis.
  3. Jaringan kolenkim, jaringan penguat pada organ tubuh tumbuhan yang muda.
  4. Berkas pembuluh atau berkas vaskuler daun yaitu floem dan xilem terdapat pada ibu tulang daun.
  5. Xilem , mengangkut air dan mineral dari dalam tanah melalui akar sampai daun.
  6. Floem, mengangkut hasil fotosintesis dari daun keseluruh tubuh tumbuhan.
  • Parenkim bunga karang (jaringan spons) merupakan lapisan sel-sel yang tidak teratur, banyak rongga udara, dan berada di bawah lapisan jaringan tiang. Pada bunga karang terdapat klorofil dalam jumlah kecil (tidak seperti palisade). Bunga karang berfungsi sebagai tempat fotosintesis.
  • Parenkim bintang, dinamakan sesuai bentuknya yang menyerupai bintang karena bersegi lima menjuntai atau lebih.
  • Parenkim lipatan yang terdapat pada pinus dan padi, dengan bentuk yang berlipat ke arah dalam serta banyak mengandung kloroplas.
  • Parenkim pengangkut, sel-sel penyusunnya berbentuk memanjang menurut arah pengangkutannya. Umumnya terdapat pada batang.

3.2.2. Jaringan kolenkim

Kolenkim merupakan sejenis jaringan dasar yang berperan sebagai jaringan penguat atau mekanik (Gambar 8). Dinding sel kolenkim mengalami penebalan pada dinding primer. Penebalan ini tidaklah menyeluruh, biasanya hanya pada sudut atau sisi tertentu saja. Keberadaan kolenkim akan memperkuat struktur organ tumbuhan. Organ tumbuhan mendapat bentuknya karena adanya tekanan turgor pada dinding sel. Kolenkim akan memperkuat struktur organ sehingga tidak mudah layu apabila tekanan turgor menurun. Tangkai daun kentang, misalnya mengalami penebalan pada bagian sudut-sudut sel kolenkim. Sel-sel kolenkim tangkai daun wortel mengalami penebalan pada dinding sisi tangensialnya (tepi), tetapi tidak pada sisi atas maupun bawahnya, sehingga tangkai daunnya lebih kokoh.

                                              
                                                          

                                                          Gambar 8. Jaringan kolenkim

3.2.3 Jaringan sklerenkim

Sklerenkim merupakan sekelompok jaringan dasar yang tersusun dari struktur dinding sel yang mengeras karena mengandung endapan selulosa dan lignin (Gambar 9). Endapan ini demikian tebal sehingga hanya menyisakan sedikit lumen (ruang di dalam dinding sel). Sklerenkima yang "masak" terbentuk setelah protoplasmanya mengalami lisis (pecah) sehingga meninggalkan kerangka keras yang akan menopang tubuh tumbuhan. Sklerenkim mudah ditemukan pada bagian batang dan akar, khususnya pada bagian yang mengeras, seperti lapisan serat dan bagian pelindung jaringan pembuluh. Berbagai serat nabati bermanfaat yang digunakan dalam industri, seperti serat rami dan serat yute, terbentuk dari sklerenkima. Batok kelapa merupakan endokarp buah yang tersusun dari sklerenkim dengan lignifikasi yang dahsyat.

                                           
                                                    Gambar 9. Jaringan sklerenkim

Tugas 4:

Gambar dan jelaskan perbedaan jaringan parekim, kolenkim dan sklerenkim! Jika memungkinkan buat sayatan melintang pada tangkai daun talas gunakan aplikasi mikroskop, apakah terlihat jaringan parenkim, kolenkim dan sklerenkim?


3.3. Jaringan pelindung

Jaringan pelindung pada tumbuhan terdiri dari epidermis dan periderm. Jaringan epidermis dan periderm disebut sebagai jaringan pelindung karena jaringan ini berfungsi melindungi bagian tumbuhan dari segala pengaruh luar yang merugikan, misalnya perubahan suhu, kerusakan mekanik, hilangnya air melalui penguapan, dan hilangnya zat-zat makanan (Hidayat, 1995)

Kulit batang adalah lapisan batang dan akar terluar dari tumbuhan berkayuTumbuhan dengan kulit kayu meliputi pohon, tumbuhan merambat berkayu, dan semak belukarKulit kayu mengacu pada semua jaringan di luar kambium vaskular dan merupakan istilah nonteknis. Kulit kayu melapisi kayu dan terdiri dari kulit kayu bagian dalam dan kulit kayu bagian luar. Kulit bagian dalam, yang batangnya lebih tua adalah jaringan hidup, meliputi lapisan paling dalam dari periderm. Kulit luar pada batang yang lebih tua meliputi jaringan mati pada permukaan batang, bersama dengan bagian periderm terluar dan semua jaringan pada sisi luar periderm. Kulit luar pada pohon yang terletak di luar periderm hidup disebut juga rhytidome.

3.3.1 Jaringan Epidermis

Jaringan epidermis adalah jaringan yang tersusun dari lapisan sel-sel yang menutupi permukaan organ tumbuhan seperti akar, batang, daun, bunga, buah dan biji. 

Ciri-ciri jaringan epidermis sebagai berikut:

  1. Sel-selnya berbentuk seperti balok dan tersusun berlapis tunggal, rapat, dan tidak memiliki ruang antarsel.
  2. Berhubung fungsinya untuk pelindung, sering dilengkapi lapisan lilin atau kutikula
  3. Umumnya sel-sel epidermis tidak memiliki klorofil, kecuali sel-sel epidermis daun tumbuhan paku dan sel-sel penutup pada stomata atau mulut daun
  4. Dibeberapa tempat, sel epidermis daun bermodifikasi menjadi sel penutup mulut daun, sedangkan  epidermis batang dikotil bermodifikasi menjadi lentisel
  5. Epidermis akar yang masih  muda yang mempunyai fungsi untuk penyerapan zat, dinding sel bagian luar tumbuh membentuk bulu-bulu akar.

Jaringan epidermis dapat melakukan modifikasi, yaitu:

a. Stomata

Stomata terdapat pada epidermis organ tumbuhan yang berwarna hijau. Stomata adalah celah atau lubang yang diapit oleh sepasang sel penjaga. Stomata berfungsi sebagai jalan masuk dan keluarnya  O2  dan CO2 pada proses respirasi maupun fotosintesis, serta jalur penguapan air (transpirasi).

b. Trikomata

Trikomata adalah rambut-rambut dari epidermis yang terdiri atas sel tunggal atau banyak sel. Trikoma terdapat pada hampir seluruh organ tumbuhan, misalnya akar, batang, daun, bunga, buah, dan biji. fungsi trikoma pada tumbuhan adalah mengurangi penguapan, meneruskan rangsangan, mengurangi gangguan dari hewan herbivore, membantu penyerbukan.

c. Spina (duri)

Spina dalah tonjolan pada permukaan epidermis batang, seperti pada duri mawar.

e. Sel kersik

Sel kersik adalah bagian sel epidermis yang berbentuk bulat, elips, berisi Kristal kersik. Sel kersik berfungsi untuk memperkuat batang. sel kersik terdapat pada tumbuhan family cyperaceae, equiisetinae dan graminae.

f. Velamen

Velamen tersusun dari sel-sel mati yang terdapat di bagian dalam epidermis kar gantung pada tumbuhan epifit. velamen berfungsi untuk menimbun air yang diperolehnya dan mengikat oksigen. Velamen terdapat pada family Orchidaceae.


3.3.2 Periderm

Seringkali penutup sekunder yang disebut bentuk periderm pada batang berkayu kecil dan banyak tanaman bukan kayu, yang terdiri dari gabus (phellem), kambium gabus (phellogen), dan phelloderm. Bentuk periderm dari felogen yang berfungsi sebagai meristem lateral. Periderm menggantikan epidermis, dan bertindak sebagai penutup pelindung seperti epidermis. Sel felem dewasa memiliki suberin di dindingnya untuk melindungi batang dari pengeringan dan serangan patogen. Sel phellem yang lebih tua sudah mati, seperti halnya dengan batang berkayu. Kulit umbi kentang (yang merupakan batang bawah tanah) merupakan gabus periderm. 
       
Pada tumbuhan berkayu, epidermis batang yang baru tumbuh digantikan oleh periderm di akhir tahun. Saat batang tumbuh membentuk lapisan sel di bawah epidermis, yang disebut kambium gabus, sel ini menghasilkan sel gabus yang berubah menjadi gabus. Lapisan sel dalam jumlah terbatas dapat membentuk interior kambium gabus, yang disebut phelloderm. Saat batang tumbuh, kambium gabus menghasilkan lapisan gabus baru yang kedap gas dan air dan sel-sel di luar periderm, yaitu epidermis, korteks, dan floem sekunder yang lebih tua mati. 
    
Di dalam periderm terdapat lentisel, yang terbentuk selama produksi lapisan periderm pertama. Karena ada sel-sel hidup di dalam lapisan kambium yang perlu bertukar gas selama metabolisme, lentisel ini, karena memiliki banyak ruang antar sel, memungkinkan pertukaran gas dengan atmosfer luar. Saat kulit kayu berkembang, lentisel baru terbentuk di dalam celah-celah lapisan gabus.

Rhytidome

Rhytidome adalah bagian kulit kayu yang paling dikenal, menjadi lapisan terluar yang menutupi batang pohon. Hal ini sebagian besar terdiri dari sel-sel mati dan diproduksi oleh pembentukan beberapa lapisan suberized jaringan periderm, korteks dan floem.  Rhytidome berkembang sangat baik pada batang dan akar pohon yang lebih tua. Di semak-semak, kulit kayu yang lebih tua dengan cepat terkelupas dan rimpang yang tebal menumpuk. Pohon ini umumnya paling tebal dan paling menonjol di batang atau batang (area dari tanah ke tempat percabangan utama dimulai) pohon.  

Tugas 5:

Gambar atau buat foto dengan aplikasi mikroskop,  jelaskan perbedaan jaringan epidermis dan periderm!

Struktur Sekresi

Sel atau organisasi sel dapat menghasilkan berbagai macam bahan sekresi. Zat yang disekresikan dapat tetap disimpan di dalam sel sekretori itu sendiri atau dapat diekskresikan, yaitu dilepaskan dari sel. Zat dapat dikeluarkan ke permukaan tanaman atau ke dalam rongga atau saluran interseluler. Beberapa dari banyak zat yang terkandung dalam sekresi tidak dimanfaatkan lebih lanjut oleh tanaman seperti resin, karet, tanin, dan berbagai kristal, sementara yang lain berperan dalam fungsi tanaman (enzim dan hormon). Struktur sekretori berkisar dari sel tunggal yang tersebar di antara jenis sel lain hingga struktur kompleks yang melibatkan banyak sel; yang terakhir ini sering disebut kelenjar
       
Rambut epidermis pada banyak tumbuhan bersifat sekretorik atau kelenjar. Rambut semacam itu biasanya memiliki kepala yang terdiri dari satu atau lebih sel sekretori yang ditanggung di tangkai. Rambut jarum yang menyengat bulat di bawah dan memanjang menjadi proses yang panjang dan halus di atas. Jika seseorang menyentuh rambut, ujungnya putus, ujung tajam menembus kulit , dan sekresi beracun dilepaskan. Kelenjar yang mengeluarkan cairan manis berupa nektar pada bunga yang diserbuki serangga disebut nektar. Nektar dapat muncul pada tangkai bunga atau pada organ bunga apa pun: sepal, kelopak, benang sari, atau ovarium.
       
Struktur  hidatoda struktur mengeluarkan  air, mupakan erfenomena yang disebut gutasi melalui bukaan di margin atau ujung daun. Air mengalir melalui xilem ke ujungnya di daun dan kemudian melalui ruang antar sel jaringan hidatoda menuju bukaan di epidermis. Sebenarnya, hidatoda semacam itu bukanlah kelenjar karena bersifat pasif dalam kaitannya dengan aliran air.
      
Beberapa tumbuhan karnivora memiliki kelenjar yang menghasilkan sekresi yang mampu mencerna serangga dan hewan kecil. Kelenjar ini terdapat pada bagian daun yang dimodifikasi sebagai struktur perangkap serangga. Di sundews (Drosera), perangkap mengandung kelenjar yang mengintai, yang disebut tentakel. Saat serangga memasuki daun, tentakelnya membungkuk dan menutupi korban dengan sekresi mucilaginous, enzim yang mencerna serangga (lihat tanaman pemakan serangga). Saluran resin adalah saluran yang dilapisi dengan sel sekretori yang melepaskan resin ke dalam saluran. Duktus resin biasa ditemukan di gymnospermae dan terdapat di berbagai jaringan akar, batang, daun, dan struktur reproduksi.
    
Saluran getah mirip dengan saluran resin dan mungkin mengandung resin, minyak, dan gusi. Biasanya, istilah saluran getah digunakan dengan mengacu pada dikotil, meskipun saluran getah juga dapat terjadi di gymnospermae . Saluran minyak adalah saluran antar sel yang sel sekretorinya menghasilkan minyak atau zat serupa. Saluran seperti itu dapat dilihat, misalnya di berbagai bagian tanaman keluarga wortel (Umbelliferae). Laticifer adalah sel atau sistem sel yang mengandung lateks, cairan seperti susu atau bening, berwarna atau tidak berwarna. Lateks terjadi di bawah tekanan dan keluar dari tanaman saat tanaman dipotong. Di bawah ini ditunjukkan gambar klasifikasi sistem sekresi pada tumbuhan (Gambar 10).

Gambar 10. Klasifikasi sistem sekresi pada tumbuhan

Jaringan latisifer


Jaringan latisifer terdiri dari saluran berdinding tebal, sangat memanjang dan banyak bercabang yang mengandung jus berwarna susu atau kekuningan yang dikenal sebagai lateks. Jaringan latisifer mengandung banyak inti yang tertanam di lapisan tipis protoplasma. Jaringan latisifer  terdistribusi secara tidak teratur dalam massa sel parenkim. Saluran lateks, di mana lateks ditemukan ada dua jenis yaitu:

  1. Sel lateks atau saluran lateks non-artikulasi
  2. Pembuluh lateks atau lateks yang mengartikulasikan

Sel lateks 
Juga disebut sebagai "saluran lateks non-artikulat", saluran ini adalah unit independen yang memanjang sebagai struktur bercabang untuk jarak yang jauh dalam tubuh tumbuhan. Mereka berasal sebagai struktur kecil, memanjang dengan cepat dan dengan percabangan berulang bercabang ke segala arah tetapi tidak bergabung bersama. Dengan demikian tidak terbentuk jaringan seperti pada pembuluh lateks.

Pembuluh lateks
Juga disebut "duktus lateks artikulat", duktus atau pembuluh ini adalah hasil anastamosis dari banyak sel. Mereka tumbuh kurang lebih sebagai saluran paralel yang melalui percabangan dan anastamosis ini sering membentuk jaringan yang kompleks. Pembuluh lateks umumnya ditemukan di banyak famili angiospermae PapaveraceaeCompositaeEuphorbiaceaeMoraceae, dll.

Fungsi
Fungsi duktus latisiferus tidak dipahami dengan jelas. Mereka juga dapat bertindak sebagai organ penyimpanan makanan atau sebagai reservoir produk limbah, atau sebagai jaringan translokasi.

Jaringan kelenjar
Jaringan ini terdiri dari struktur khusus berupa kelenjar. Kelenjar ini mengandung beberapa produk sekretori atau ekskresi. Kelenjar dapat terdiri dari sel terisolasi atau sel kelompok kecil dengan atau tanpa rongga sentral. Kelenjar dari berbagai jenis ini mungkin internal atau eksternal. 

Ruang antar sel

Biasanya sel-sel meristematik atau muda tidak memiliki ruang antar sel diantara mereka tetapi seiring bertambahnya usia, dindingnya terbelah di tempat-tempat tertentu sehingga menimbulkan ruang kecil yang disebut ruang antar sel, biasanya diisi dengan udara atau air. Umumnya ada dua jenis ruang antar sel, yaitu ruang antar sel skizogen, dan lisigen (Gambar 11).

1) Ruang antar sel skizogen

Ruang antar sel yang paling umum dihasilkan dari pemisahan dinding sel satu sama lain di sepanjang area kontak. Zat antar sel larut sebagian dan ruang antar sel berkembang. Akhirnya ukurannya menjadi cukup besar dan dikenal sebagai rongga skizogen.

Ruang antar sel dan rongga skizogen membentuk sistem interkomunikasi saluran antar sel yang panjang, yang memfasilitasi difusi gas dan cairan dari satu bagian tubuh tumbuhan ke bagian lain. Duktus resin di Coniferales, dan saluran sekretori pada Compositae dan Umbelliferae adalah contohnya. Sel-sel yang melapisi rongga bersifat sekretori dan melepaskan produknya di saluran antar sel.

2) Ruang antar sel lisigen

Jenis ruang antar sel ini muncul melalui penghancuran seluruh sel, yang oleh karena itu disebut ruang antar sel yang terjadi secara lisigen.  Ruang antar sel ini menyimpan air, gas, dan minyak esensial di dalamnya. Contohnya banyak ditemukan pada tumbuhan air dan banyak tumbuhan monokotil. Rongga sekretori yang terjadi secara lisigen ditemukan pada Eucalyptus, Citrus dan Gossypium. 

Gambar 11. Rongga sekretori yang terjadi secara lisigen dan skizogen


Kelenjar internal adalah

  • Minyak esensial yang mengeluarkan kelenjar minyak, seperti pada buah-buahan dan daun jeruk, lemon.
  • Kelenjar yang mengeluarkan lendir, seperti pada daun sirih
  • Kelenjar yang mengeluarkan permen karet, resin, tanin, dll.
  • Kelenjar pencernaan mengeluarkan enzim atau agen pencernaan
  • Kelenjar khusus yang mengeluarkan air di ujung vena

Kelenjar eksternal biasanya berupa rambut pendek dengan ujung kelenjar: 

  • rambut atau kelenjar yang mengeluarkan air,
  • Rambut kelenjar yang mengeluarkan zat seperti permen karet seperti pada tembakau , timah , dll. 
  • Rambut kelenjar yang mengeluarkan zat beracun dan mengiritasi, seperti pada jelatang.
  • Kelenjar madu, seperti pada tumbuhan karnivora.

Tugas 6

Carilah gambar atau jika memungkinkan gunakan aplikasi mikroskop, yang menunjukkan adanya kelenjar nektar pada bunga dan kelenjar sekresi  pada daun tembakau! 

3.4 Jaringan pembuluh (pengangkut)

Jaringan pengangkut (vascular tissue) adalah salah satu dari tiga kelompok jaringan permanen yang dimiliki tumbuhan hijau berpembuluh (Tracheophyta). Jaringan ini disebut juga pembuluh dan berfungsi utama sebagai saluran utama transportasi zat-zat hara yang diperlukan dalam proses vital tumbuhan. Ada dua kelompok jaringan pengangkut, berdasarkan arah aliran hara. Pembuluh kayu (xilem) mengangkut cairan menuju daun. Sumbernya dapat berasal dari akar (yang utama) maupun dari bagian lain tumbuhan. Pembuluh tapis (floem) mengangkut hasil fotosintesis (terutama gula sukrosa) dan zat-zat lain dari daun menuju bagian-bagian tubuh tumbuhan yang lain. Baik pembuluh kayu maupun pembuluh tapis memiliki beberapa tipe sel yang agak berbeda. Pada akar dan batang, pembuluh kayu dan tapis biasanya tersusun konsentris: pembuluh kayu berada di bagian dalam sedangkan pembuluh tapis di bagian luarnya. Terdapat beberapa perkecualian pada susunan ini. Sebagian anggota Asteraceae memiliki posisi yang terbalik. Di antara keduanya terdapat lapisan kambium pembuluh/vaskular. Kambium inilah yang merupakan jaringan meristematik yang membentuk kedua jaringan pengangkut tadi. Pada daun, kedua pembuluh ini akan terletak berdampingan dan jaringannya tersusun pada tulang daun maupun susunan jala yang tampak pada daun. Kedua jaringan ini akan disatukan dalam berkas-berkas (bundles) yang direkatkan oleh pektin dan selulosa. Pada daun jagung dan tumbuhan C4 tertentu lainnya, berkas-berkas ini terlindungi oleh sel-sel khusus, dikenal sebagai sel-sel seludang berkas (bundle sheath), yang secara fisiologi berperan dalam jalur fotosintesis yang khas. Pembuluh tapis biasanya terletak di sisi bawah (abaksial) atau punggung daun, sedangkan pembuluh kayu berada pada sisi yang lainnya (adaksial). Ini menjadi penyebab kutu daun lebih suka bertengger pada sisi punggung daun karena mereka lebih mudah mencapai pembuluh tapis untuk menghisap gulaPerbandingan jaringan xilem dan floem dapat dilihat pada gambar 12 di bawah ini


Gambar 12. Perbandingan jaringan xilem dan Floem


3.4.1 Jaringan xilem 

Jaringan pembuluh kayu atau xilem adalah salah satu jaringan pengangkut yang sangat kompleks dan terdiri dari berbagai jenis bentuk sel (Gambar 13)Fungsi xilem sebagai jaringan konduksi untuk air dan mineral dari akar ke batang dan daun. Hal ini juga memberikan kekuatan mekanik pada bagian-bagian tanaman. Xilem terdiri dari empat jenis unsur, yaitu tracheid, vessel (trachea), serat xilem dan parenkim xilem parenkim. Gymnosperma kekurangan vessel dalam xilem mereka. Tracheid  memanjang atau berbentuk tabung, merupakan sel-sel dengan dinding yang tebal dan mengalami lignifikasi dan meruncing ujungnya. tracheid adalah sel mati dan tanpa protoplasma. Lapisan dalam dinding sel memiliki penebalan yang bervariasi dalam bentuknya. Pada tumbuhan berbunga, tracheid dan kapal yang mengangkut air utama elemen. 
     
                  
                                                               Gambar 13. Jaringan Xilem

Vessel memiliki struktur tabung atau seperti silinder panjang terdiri dari banyak sel disebut anggota vessel, masing-masing dengan dinding mengalami lignifikasi dan rongga sentral yang besar. Sel-sel pembuluh juga tanpa protoplasma. Anggota vessel saling berhubungan melalui perforasi di dinding bersama mereka. Kehadiran vessel adalah fitur karakteristik angiosperma. Serat xilem memiliki dinding yang sangat menebal dan lumen pusat dilenyapkan. Serat ini dapat memiliki  septate atau aseptate. 
      
Sel-sel parenkim xilem yang hidup dan berdinding tipis, dan dinding sel mereka terdiri dari selulosa. Parenkim menyimpan bahan makanan dalam bentuk pati atau lemak, dan zat-zat lain seperti tanin. Konduksi radial air terjadi karena sel-sel parenchym jari-jari empulur. Terdapat dua jenis xilem primer, yaitu protoxylem dan metaxylem. Pertama dibentuk elemen xilem primer disebut protoxylem, dan xilem primer yang dibentuk berikutnya disebut metaxylem. 
        
Dalam batang, protoxylem terletak dekat pusat (empulur) dan metaxylem terletak menuju pinggiran organ batang. Jenis xilem primer disebut endarch. Pada akar, protoxylem terletak menuju pinggiran dan metaxylem terletak menuju pusat. Pengaturan tersebut dari xilem primer disebut Exarch. Sel penyusun xilem yang telah mati dan dinding tebalnya terdiri dari zat lignin yang berfungsi sebagai jaringan penguat. 
          
Dengan demikian, xilem tersusun dari trakeid dan unsur pembuluh. Trakeid ditemukan pada xilem tumbuhan vaskuler, sebagian besar angiosperma, beberapa tumbuhan gimnosperma dan tumbuhan vaskuler tidak berbiji. Sedangkan unsur pembuluh dan serat berfungsi untuk menghantar air dan garam-garam mineral yang diserap oleh akar ke seluruh bagian tumbuhan dan menopang tubuh secara mekanis. Pada tumbuhan, xilem merupakan pipa-pipa yang saling berhubungan. Sehingga xilem merupakan lintasan terpanjang dalam transport air pada tanaman. Xilem dapat dikatakan sebagai pembuluh kapiler sehingga air naik di dalamnya sebagai akibat adhesi dinding xilem dengan molekul-molekul air.

Unsur xilem
  • Unsur Trakeal merupakan unsur yang berfungsi sebagai pengangkut air dan zat terlarut yang ada di dalamnya. Sel-sel trakeal berbentuk memanjang, tidak mengandung protoplas atau bersifat mati, dinding sel mengandung lignin, memiliki berbagai macam noktah. Unsur trakeal ada dua jenis yaitu sel trakea dan sel trakeida. Bentuk penebalan trakea dapat berupa penebalan cincin, spiral, jala, dan pita.
  • Serat xilem adalah sel berbentuk memanjang dengan dinding sekunder mengandung lignin. Ada dua jenis serat yang ada pada tumbuhan, yaitu serat trakeid dan serat libriform. Serat libriform berukuran lebih panjang dan memiliki dinding sel yang lebih tebal dibanding serat trakeid. Serat libroform terdapat noktah sederhana, sedangkan serat trakeid hanya memiliki noktah yang terlindung.
  • Parenkim xilem tersusun dari berbagai sel yang masih hidup. Terdapat pada xilem primer dan xilem sekunder. Pada xilem sekunder ada dua jenis parenkim, yaitu parenkim kayu dan parenkim jari-jari empulur. Parenkim pada xilem berfungsi untuk membantu proses metabolisme.
Terdapat 2 jenis xilem, yaitu:
  • Xilem primer terbentuk dari proses pertumbuhan pertama musim tanam atau prokambium. Xilem primer terjadi pada ujung batangkuncup bung a, dan akar. Proses pertumbuhan ini akan membuat tanaman tumbuh semakin tinggi dan akar yang tumbuh dalam jangka waktu yang lebih lama.
  • Xilem sekunder terbentuk dari proses pertumbuhan kedua atau kambium. Proses ini memungkinkan tanaman tumbuh lebih luas. Proses ini terjadi rutin setiap tahun setelah pertumbuhan primer. Xilem sekunder membentuk cincin gelap dalam pohon yang berfungsi untuk mengukur usia pohon tersebut.

3.4.2 Jaringan floem

Pembuluh tapis atau jaringan floem adalah jaringan pengangkut pada tumbuhan berpembuluh (Tracheophyta) yang berfungsi dalam transportasi hasil fotosintesis, terutama gula sukrosa, dan berbagai metabolit lainnya dari daun menuju bagian-bagian tumbuhan lainnya, seperti batangakarbungabuahbiji, dan umbi. Proses transpor ini disebut sebagai translokasi. Daun merupakan sumber fotosintat (source), sedangkan organ lain menjadi penampungnya (sink). Arah pergerakan zat dalam pembuluh tapis berlawanan dengan pembuluh kayu.

Berbeda dengan pembuluh kayu, sel-sel pembuluh tapis bersifat "aktif" dalam mengatur pergerakan hara di dalamnya. Dinding sel-selnya tipis dan memiliki struktur lubang-lubang. Sel-sel buluh tapis dihasilkan oleh kambium pembuluh dan setelah "masak" tidak kehilangan protoplasma. Dalam sistem buluh tapis, biasanya sel-sel buluh tapis didampingi oleh sel-sel pengiring (pengantar) yang lebih kecil.

Translokasi gula diatur oleh kebutuhan dari organ-organ pada jarak yang jauh dan bergantung pada tahap perkembangan tumbuhan. Proses yang umum dikenal sebagai aliran tekanan. Konsentrasi gula yang tinggi di daun akan bergerak ke sel-sel dengan gradien konsentrasi yang lebih rendah. Pergerakan ini dikendalikan oleh proses biokimia pada organ-organ lainnya. Sebagai contoh, perkembangan buah dan biji memerlukan energi tinggi. Proses perkembangan ini akan menarik banyak gula dan substansi-substansi yang diperlukan dari daun dan organ lainnya. Kompetisi antar organ untuk mendapatkan pasokan energi dapat terjadi. Dalam pertanian, pemangkasan atau pengurangan banyaknya buah kerap dilakukan untuk menekan kompetisi dan menghasilkan produk dengan ukuran yang dikehendaki pasar.

Floem di angiospermae terdiri dari unsur-unsur sel tapis, sel pengantar, parenkim floem, dan serat (serabut) floem (Gambar 14). Gymnospermae memiliki sel bersifat zat putih telur dan sel saringan. Floem pada gymnospermae tidak memiliki saringan tabung dan sel pengantar. Elemen tabung saringan juga panjang. Struktur seperti tabung diatur membujur dan berkaitan dengan sel pendamping (pengantar). Akhir dinding floem berlubang dengan cara saringan seperti untuk membentuk pelat saringan. Sebuah elemen saringan matang memiliki sitoplasma perifer dan vakuola besar tetapi tidak memiliki inti. Fungsi saringan tabung dikendalikan oleh inti sel pendamping. Sel-sel pendamping mengkhususkan sel parenchymatous, yang terkait erat dengan unsur-unsur tabung saringan. Unsur-unsur tabung saringan dan sel pendamping (pengantar) dihubungkan dengan bidang pit hadir antara dinding memanjang bersama mereka. Sel-sel pendamping membantu dalam menjaga gradien tekanan dalam tabung saringan.       

                  

Gambar 14. Jaringan Floem        
   
                                            
Dinding sel terdiri dari selulosa dan memiliki lubang di mana koneksi plasmodesmata ada di antara sel-sel. Parenkim floem menyediakan bahan makanan dan zat-zat lain seperti resin, lateks dan lendir. Parenkim floem absen di sebagian besar monokotil. Serat floem serat (serat kulit pohon) yang terdiri dari sel-sel sclerenchymatous,  biasanya ini absen dalam floem primer namun ditemukan dalam floem sekunder. Dinding sel serat floem cukup kental. Pada saat tua, serat ini kehilangan protoplasma mereka dan menjadi mati. Serat floem dari serat jute, rami digunakan secara komersial. Pertama yang dibentuk floem primer terdiri dari tabung saringan sempit dan disebut sebagai protophloem dan floem yang terbentuk kemudian memiliki saringan tabung yang lebih besar dan disebut sebagai metaphloem.

3.4.3 Sistem jaringan pembuluh (pengangkut)

Sistem jaringan pembuluh primer terdiri dari sejumlah berkas pembuluh yang berbeda-beda ukurannya. Posisi xilem dan floem dalam berkas atau disebut juga ikatan pembuluh beragam. Pada penampang melintang dapat dibedakan beberapa macam ikatan pembuluh:
1) Ikatan pembuluh kolateral: floem bertempat di sebelah luar xilem. Ikatan pembulkuh kolateral tertrutup terdapat pada monokotil. Ikatan pembuluh kolateral terbuka jika diantara floem dan xilem terdapat kambium pembuluh, seperti pada tumbuhan dikotil umumnya. 
2) Ikatan pembuluh bikolateral: terdapat floem di sebelah luar dan di sebelah dalam xilem. Jadi terdapat floem eksternal dan floem internal diantara xilem. Ikatan pembuluh seperti ini ditemukan pada beberapa familia seperti Cucurbitaceae dan Solanaceae.
3) Ikatan pembuluh konsentris, amfikribal: floem mengelilingi xilem. Ikatan pembuluh amfikribal sering terdapat pada paku, dan juga terdapat sebagai ikatan pembuluh kecil pada bunga, buah, dan biji Angiospermae. 
4) Ikatan pembuluh konsentris, amfivasal: xilem mengelilingi floem, ditemukan pada beberapa dikotil, seperti pada ikatan pembuluh medula pada Begonia dan pada monokoptil seperti Liliaceae.
5) Ikatan pembuluh radial. Pada akar, letak berkas xilem bergantian dan berdampingan dengan berkas floem. Susunan seperti itu disebut susunan radial. 

Tugas 7

Carilah gambar atau jika memungkinkan gunakan aplikasi mikroskop yang menunjukkan perbedaan anatomi jaringan yang terdapat pada akar, batang dan daun dikotil, monokotil, pinus  pada saat muda dan tua! 

Daftar Pustaka
Alponsin. 2018.  Tipe-tipe sayatan. https://alponsin.wordpress.com/2018/10/10/tipe-tipe-sayatan-pada-tumbuhan/
Anonim. 2021. Bark. https://en.wikipedia.org/wiki/Bark_(botany)
Anonim. 2021. Epidermis. https://id.wikipedia.org/wiki/Jaringan_epidermis
Anonim, 2021. Kambium. https://id.wikipedia.org/wiki/Kambium
Anonim. 2021. Sel Tumbuhan. https://id.wikipedia.org/wiki/Sel_tumbuhan
Anonim. 2021. Secretory tissue system in plants structure classification and functions.  
https://www.easybiologyclass.com/secretory-tissue-system-in-plants-structure-classification-and-functions-ppt/   
Campbell, Reece & Mitchell. 2002. Biologi. Diterjemahkan oleh R. Lestari dkk (Edisi ke-5). Jakarta:            Erlangga. ISBN 9796884682.
Hidayat, E.B. 1995. Anatomi Tumbuhan Berbiji. Bandung: ITB
Smriti, S.N. 2021. Bark and lenticel. https://plantlet.org/bark-and-lenticel-a-brief-discussion/
Susilawati dan Bachtiar, N. (2018). Biologi Dasar Terintegrasi (PDF). Pektanbaru: Kreasi Edukasi.             hlm. 131. ISBN 978-602-6879-99-8.


Latihan Soal



A. Petunjuk: Pilihlah jawaban yang paling tepat, dari beberapa alternatif jawaban yang disediakan!

1. Angka 1, 2, dan 3 pada gambar di bawah ini menunjukkan ...
.

a.      parenkim empulur, xilem, parenkim korteks

b.      parenkim korteks, xilem, parenkim empulur

c.       parenkim, xilem, floem

d.      parenkim, xilem, endodermis

e.       parenkim, floem, endodermis

Jawab: a



2. Gambar pada soal nomor 1 di atas menunjukkan sayatan melintang dari ...

a.  akar dikotil

b.  batang dikotil

c.  akar monokotil

d.  batang monokotil

e.   rhizome

Jawab: c


3. Gambar di bawah ini menunjukkan tipe ikatan pembuluh ... 

                                        
        

a.  bikolateral

b.  kolateral terbuka

c.  konsentris amfivasal

d.  konsentris amfikribal

e.  kolateral tertutup

Jawab: b


        

4. Berdasarkan bentuknya, parenkim pada gambar di bawah ini menunjukkan:








         

a.  parenkim bunga karang

b.  parenkim palisade

c.  parenkim bintang

d.  parenkim lipatan

e.  parenkim pengangkut

Jawab: d 


5. Gambar di bawah ini menunjukkan jaringan:


        

a.      kolenkim

b.      sklerenkim

c.       floem

d.      xilem

e.       parenkim 

Jawab: e 


6. Fungsi organel pada gambar di bawah ini adalah 



          

a.      menghasilkan energi

b.      sintesis protein

c.       ekskresi sel

d.      mendukung bentuk sel

e.       menjaga turgor sel

Jawab: c.       

           
7. Gambar di bawah ini menunjukkan jaringan:




















a.    kolenkim

b.      sklerenkim

c.       floem

d.      xilem

e.       parenkim 

Jawab: a


          


     8. Gambar di bawah ini merupakan ...





       

a.   latisifer

b.   trikoma kelenjar

c.   hidatoda

d.   nektarium

e.   kelenjar madu   

Jawab: c


9. Gambar di bawah ini menunjukkan penampang melintang dari  ...

    
     
     






a.   batang dikotil

b.   batang monokotil 

c.   akar dikotil 

d.   akar monokotil 

e.   akar kontraktil

Jawab: b








10. Gambar di bawah ini menunjukkan ...



   




a,  jaringan kolenkim

b.  ruang antar sel 

c.  ruang sekresi internal

d.  jaringan sklerenkim

e.  jaringan parenkim

Jawab: d





B. Petunjuk: Jawablah pertanyaan di bawah ini dengan tepat!


11. Gambar dan sebutkan bagian-bagian lentisel, serta jelaskan fungsinya!
      
Jawab:
Lentisel berfungsi sebagai pori, dan menyediakan jalur untuk pertukaran langsung gas antara jaringan internal tumbuhan dengan atmosfer melalui kulit kayu, ketika bagian yang lainnya tidak dapat ditembus gas, bahkan pada malam hari ketika stomata ditutup.

12. Gambar inti sel dan bagian-bagiannya, serta jelaskan paling sedikit 5 fungsi inti sel!
       Jawab:
Gambar inti sel dan bagian-bagiannya


Fungsi inti sel (nukleus) adalah:

  • Mengontrol informasi genetik yang ada di dalam sel, sehingga masing-masing organisme (termasuk manusia) memiliki ciri khasnya masing-masing
  • Mengontrol sintesis protein dan enzim
  • Mengontrol pertumbuhan dan pembelahan sel
  • Sebagai tempat menyimpan DNA, RNA, dan ribosom
  • Mengatur proses transkripsi mRNAmenjadi protein
  • Memproduksi ribosom.