STRUKTUR dan FUNGSI ORGAN TUMBUHAN
Pertemuan pertama
A. Stuktur dan fungsi akar
Fungsi akar:
1. Menyerap air dan hara dari dalam tanah
2. Mengokohkan tegaknya tanaman
3. Tempat cadangan makanan, misalnya ketela pohon
4. Alat perkembangbiakan vegetatif
Sistem perakaran
1. Sistem perakaran terdiri dari:
2. Akar serabut: memiliki percabangan yang banyak dengan ukuran yang lebih kecil dan menyebar ke dalam tanah. Dijumpai pada akar tanaman monokotil
3. Akar tunggang: Akar utama besar dan panjang, terdapat jaringan parenkim untuk menyimpan cadangan makanna. Dijumpai pada tanaman dikotil.
Modifikasi akar
1. Akar banir. Merupakan perkembangan pangkal akar lateral berfungsi untuk menegakkan batang. Contoh akar kenari, akar randu alas.
2. Akar tunjang. Dijumpai pada tanaman yang tumbuh pada dasar yang berlumpur untuk menopang batang. Contoh: akar pandan
3. Akar udara. Dimiliki oleh tanaman epifit. Akar udara berfungsi untuk menyimpan air dan udara. Contoh: akar anggrek.
4. Akar penghisap. Dimiliki oleh tanaman parasit yang berfungsi untuk menghisap air dan hara dari tanaman inang. Contoh: akar benalu dan akar tali putri.
5. Akar pembelit : Dimiliki oleh tanaman memanjat untuk berkompetisi mendapatkan sinar matahari. Misalnya: Akar panili.
6. Akar lutut. Dimiliki tanaman yang berhabitat di tanah berlumpur yang miskin oksigen. Misalnya akar pohon tanjang/mangrove.
B. STRUKTUR dan FUNGSI BATANG
Batang merupakan bagian tumbuhan yang menghubungkan akar dengan daun. Ciri batang: silindris, tumbuh tegak ke atas.
Fungsi batang:
1. Tempat lalu lintas air dan hara dari akar ke daun
2. Tempat pertukaran gas (di lentisel)
3. Tempat melekatnya daun dan tunas (pada nodus batang)
4. Menegakkan tumbuhan
5. Tempat cadangan makanan
Struktur batang
Struktur batang dibedakan menjadi batang herba (berwarna hijau, memiliki jaringan kayu sedikat/tidak memiliki, ukuran batang kecil dan relatif pendek. Misalnya batang bayam, kangkung) dan batang berkayu/ligniceous ( keras, umumnya panjang).
Batang juga ada yang bercabang (pada tanaman dikotil) dan batang yang tidak bercabang (Tanaman monokotil).
Modifikasi batang
1. Umbi batang. Berfungsi menyimpan cadangan makanan. Contoh: kentang dan dahlia.
2. Rimpang. Berfungsi untuk menyimpan cadangan makanan dan untuk mempertahankan kelangsungan hidup saat kondisi tidak menguntungkan. Contoh: gayong, jahe, lengkuas.
3. Kladodia. Berwarna hijau dan mengambil alih fungsi daun, karena daun mengalami modifikasi memjadi duri. Contoh: kaktus.
4. Filokladia. Batang yang berbentuk pipih, hijau, mengambil alih fungsi daun tetapi masih dijumpai adanya daun yang berukuran kecil. Contoh: jakang/patah tulang.
C. STRUKTUR dan FUNGSI DAUN
Berbentuk pipih melebar dan berwarna hijau (karena mengandung klorofil yang berperan dalam proses fotosintesis)
Fungsi daun:
1. Tempat berlangsungnya proses fotosintesis
2. tempat terjadinya gutasi (pengeluaran air dalam bentuk tetes-tetes air)
3. tempat terjadinya transpirasi (pengeluaran air dalam bentuk uap air)
4. pertukaran gas (pada stomata)
5. alat perkembangbiakan vegetatif.
Struktur daun
Pertulangan daun dibadakan menjadi 4: melengkung, sejajar (pada tumbuhan monokotil), menjari dan menyirip (pada tumbuhan dikotil).
Berdasar kelengkapan daun dibedakan menjadi daun lengkap (memiliki helaian/lamina, tangkai daun/petiola, dan pelepah daun/vagina) dan daun tidak lengkap (jika memilili salah satu dari bagian daun tersebut).
Daun memiliki klorofil yang berperan untuk proses fotosintesis (proses pengubahan zat anorganik menjadi zat organik dengan memanfaatkan energi sinar matahari). Pada tumbuhan tertentu yang tidak memiliki daun seperti kaktus, fotosintesis terjadi pada batang. Reaksi fotosintesis sebagai berikut:
6CO2 + 6 H2O → C6H12O6 + 6 O2
Fotosintesis terjadi pada jaringan mesofil daun yang terdiri dari jaringan palisade/jaringan pagar/jaringan tiang (terbanyak) dan jaringan spons/bunga karang. Pada jaringan palisade banyak dijumpai kloroplas (organel yang mengandung klorofil).
Faktor yang mempengaruhi fotosintesis:
1. Usia daun dan jenis tumbuhan
2. Kadar karbondioksida dan oksigen
3. Ketersediaan air dan unsur hara
4. Kelembaban dan suhu udara
5. Instensitas cahaya
D. Stuktur dan fungsi Bunga
Merupakan alat reproduksi generatif tumbuhan, memiliki bentuk dan warna yang beranekaragam, memiliki bau yang khas untuk menarik serangga.
Fungsi bunga: Alat reproduksi
Bagian-bagian bunga:
1. Bagian steril, terdiri atas ibu tangkai bunga, tangkai bunga, dasar bunga, kelopak bunga, mahkota bunga.
2. Bagian fertil, terdiri atas benang sari ( terdiri dari tangkai sari dan kepala sari) sebagai mikrosporofil dan putik (terdiri dari ovarium/bakal buah, tangkai putik dan kepala putik)sebagai makrosporofil.
Berdasar bagian-bagian bunga, dibaedakan:
1. Bunga lengkap: memiliki seluruh bagian steril dan fertil bunga.
2. Bunga tak lengkap: tidak memiliki salah satu dari bagian steril dan fertil bunga.
Berdasar alat perkembangbiakan bunga dibedakan:
1. Bunga tidak sempurna: hanya memiliki benang sari atau putik saja pada satu tanaman. Misal bunga pepaya, bunga salak, bunga jagung, bunga melinjo.
2. Bunga sempurna: memiliki benang sari dan putik dalam satu tanaman. Contohnya: bunga sepatu, bunga tulip, bunga jeruk, bunga mangga, bunga cabai, bunga durian.
E. Struktur dan fungsi buah dan biji
Buah merupakan bakal buah yang telah mengalami fertilisasi.
Fungsi buah:
1. Cadangan makanan bagi tumbuhan
2. Pemencar biji tumbuhan
3. Melindungi biji
Buah dibedakan menjadi:
1. Buah sejati: merupakan buah yang terbentuk dari bakal buah. Misalnya buah mangga, buah rambutan.
2. Buah semu: merupakan buah yang terbentuk dari bakal buah serta bagian lain dari bunga. Misalnya buah jambu monyet (terbentuk dari tangkai buah yang menggembung).
Bagian dari buah:
1. Lapisan luar (eksokarp)/kulit buah. Kulit buah pada umumnya keras (misal pada kacang tanah) namun ada yang lunak/tipis (misalnya tomat).
2. Lapisan tengah (mesokarp)/daging buah. Biasanya tebal dan bergading. Misalnya buah apel, buah mangga.
3. Lapisan dalam (endokarp). Merupakan lapisan dalam yang mengelilingi biji. Ada endokarp yang tebal dan keras, misalnya buah kelapa.
BIJI
Berfungsi sebagai alat perkembangbiakan generatif.
Bagian-bagian biji:
1. Kulit biji: berasal dari selaput bakal biji dan merupakan bagian terluar biji. Pada Angiospermae kulit biji terdiri dari kulit luar/testa, kulit dalam/tegmen. Pada Gymnospermae, kulit biji terdiri dari lapisan luar (sarkotesta, biasanya berdaging tebal), lapisan tengah (sklerotesta merupakan lapisan kuat dan keras) dan kulit dalam (endotesta seperti selaput, seringkali melekat erat pada inti biji).
2. Tangkai pusar/tangkai biji. Merupakan bagian yang menghungankan bij dengan tembuni
3. Inti biji/isi biji. Merupakan semua bagian biji yang terdapat di sebelah dalam kulitnya. Inti biji terdiri lembaga (calon individu baru) dan putih lembaga/endosperm (cadangan makanan untuk awal perkecambahan biji)
Pertemuan kedua
STRUKTUR DAN FUNGSI JARINGAN PENYUSUN TUMBUHAN
1. JARINGAN PADA TUMBUHAN
Semua organ tanaman tersusun dari jaringan. Jaringan pada tumbuhan berdasarkan kemampuan pembelahannya dibedakan menjadi jaringan meristem/embrional ( jaringan yang sel-selnya aktif mengalami pembelahan karena bersifat embrional) dan jaringan permanen (jaringan yang mengalami diferensiasi dan tidak meristematis lagi.
|
No |
Jaringan |
Keterangan |
|
1 |
Jaringan meristem |
Pada umumnya, sel penyusun jaringan meristem berdinding tipis, berbentuk bulat, lonjong atau poligonal, relatif kaya protoplasma. Kemampuan jaringan meristem untuk membelah secara mitosis secara terus-menerus menyebabkan tumbuhan menjadi besar dan tinggi. Berdasarkan letaknya meristem dibedakan menjadi: 1. Meristem apikal/ujung : terdapat pada ujung batang/akar/daun. 2. Meristem interkalar/antara: terdapat di antara jaringan dewasa, misalnya pada pangkal ruas batang. 3. Meristem lateral/samping: terletak sejajar dengan permukaan organ, misalnya kambium. |
|
2 |
Jaringan epidermis |
Berfungsi untuk melindungi dan menutupi jaringan yang ada di bawahnya. Bentuk jaringan epidermis bermacam-macam. Jaringan epidermis terdiri dari selapis sel hidup yang berbentuk persegi panjang, tersusun rapat tanpa ruang antar sel, tidak berklorofil. Jaringan epidermis mengalami modifikasi menjadi: 1. stomata 2. rambut akar 3. trikoma 4. sel kipas 5. spina/duri |
|
3 |
Jaringan parenkim/jaringan dasar |
Sifat jaringan parenkim: selnya berukuran besar dan tipis, terdiri dari sel-sel hidup yang umumnya berbentuk segi enam, memiliki banyak vakuola, tedapat ruang antar sel sehingga susunannya tidak rapat. Berdasarkan fungsinya, jaringan parenkim
dibedakan menjadi: Berdasarkan bentuknya jaringan parenkim terdiri dari jaringan bunga karang/spons ( untuk menyimpan cadangan makanan), jaringan palisade/tiang/pagar ( untuk fotosintesis), parenkim bintang, parenkim lipatan. |
|
4 |
Jaringan penguat/penyokong |
Berfungsi untuk memperkuat dan menyokong tubuh tumbuhan sehingga dapat berdiri tegak. Berdasar bentuk dan fungsinya jaringan penguat dibedakan menjadi: 1. jaringan kolenkim: tersusun dari sel-sel hidup dan bentuknya memanjang serta umumnya memiliki dinding dengan penebalan yang tidak rata. Penebalan dinding terutama terjadi pada sudut-sudutnya dan bterdiri dari bahan selulosa yang tebal. Jaringan kolenkim dapat dijumpai pada batang, daun, bunga dan buah. Jaringan sklerenkim: Marupakan jaringan penguat dengan dinding sekunder yang tebal karena mengandung zat lignin. Jaringan sklerenkim dijumpai pada organ tumbuhan yang tidak lagi mengadakan pertumbuhan dan perkembangan. Jaringan sklerenkim terdiri atas serabut sklerenkim (memiliki bentuk panjang, ramping, dan terbentuk dalam untaian/lingkaran) dan sklereid/sel batu (berukuran pendek, dan memiliki bentuk yang tidak beraturan). Pada tempurung kelapa terdiri atas sklereid. Sel batu pada buah dapat memberikan ciri khas, misalnya struktur berppasir pada kulit buah daging buah pir atau butiran pasir pada daging buah jambu. |
|
5 |
Jaringan pengangkut |
Jaringan pengangkut dibedakan menjadi: Xylem: untuk mengangkut air dan zat hara dari akar ke daun. Floem: untuk mengangkut dan mengedarkan hasil fotosintesis dari daun ke seluruh bagian tubuh. |
2. STRUKTUR dan FUNGSI JARINGAN PADA AKAR< BATANG dan DAUN
A. STRUKTUR dan FUNGSI JARINGAN pada AKAR
Pada ujung akar terdapat jaringan meristem yang selnya aktif membelah. Ujung jaringan meristem dilindungi tudung akar/kaliptra (berfungsi untuk melindungi sel-sel akar dari kerusakan akibat pertumbuhan akar menembus tanah).
Secara anatomi bagian akar dibedakan menjadi:
|
No |
Bagian-bagian akar |
|
1 |
Epidermis/kulit akar Merupakan lapisan paling luar yang berfungsi untuk melindungi jaringan dibawahnya. Epidermis mengalami modifikasi menjadi rambut akar untuk memperluas bidang penyerapan air dan hara dari dalam tanah. |
|
2 |
Korteks/kulit pertama Terletak dibawah epidermis dan silinder pusat/stele yang berbentuk cincin. Fungsi: tempat menyimpan cadangan makanan. |
|
3 |
Endodermis/kulit dalam Merupakan satu lapis sel yang membatasi korteks dan stele. Endodermis memiliki dinding sel yang tebal dan terdapat zat gabus. Fungsi: mengatur keluar masuknya bahan makanan dari dan ke jaringan akar. Terdapat pita kaspari (deretan sel endodermis yang mengalami penebalan) mengakibatkan cairan dalam tanah tidak dapat melewati dinding sel tetapi melalui sitoplasma |
|
4 |
Stele/silinder pusat Terdapat di sebelah dalam endodermis yang terdiri atas perisikel dan jaringan pengangkut |
B. JARINGAN dan FUNGSI JARINGAN pada BATANG
Komponen anatomi penyusun batang:
|
No |
Komponen penyusun batang |
|
1 |
Epidermis Berfungsi sebagai pelindung Pada batang epidermis mengalami modifikasi menjadi lentisel, kutikula, duri dan trikoma. |
|
2 |
Korteks Tersusun dari jaringan parenkim, kolenkim dan sklerenkim |
|
3 |
Endodermis Merupakan pemisah antara korteks dengan silinder pusat. Tersusun atas satu lapis sel yang mengandung zat tepung sehingga disebut floeoterma/sarung tepung |
|
4 |
Stele/silinder pusat Tersusun dari jaringan parenkim berbentuk jari – jari empulur dan jaringan pengangkut. Perbedaan berkas pengangkut pada batang dikotil dan monokotil: 1. Letak berkas pembuluh beraturan membentuk lingkaran. Pembuluh kayu terletak di dalam dan tapis di bagian luar. Diantara xylem dan floem terdapat kambium. Dijumpai pada dikotil. 2. Berkas pembuluh tersebar tidak beraturan dan tidak memiliki kambium (sehingga batang tidak bisa membesar). Dimiliki pada monokotil. |
Aktivitas kambium dapat digunakan untuk menentukan umur pohon. Kambium membentuk lingkaran tahun. Pada musim penghujan , banyak tersedia iar sehingga aktivitas kambium meningkat sehingga pertumbuhan kambium cepat akan membentuk lingkaran yang lebar. Sedangkan, pada musim kemarau tidak tersedia cukup air maka aktivitas sel kambium berkurang, akibatnya pertumbuhan kambium lambat dan membentuk lingkaran yang sempit. Untuk menghitung jumlah lingkaran pada penampang melintang pada tanaman dikotil dapat memperkirakan umur sebatang pohon ketika ditebang.
C. STRUKTUR dan dan FUNGSI JARINGAN DAUN
Struktur anatomi jaringan penyusun daun
|
No |
Bagian-bagian daun |
|
1 |
Epidermis Epidermis biasanya dilapisi oleh kutikula untuk mencegah pengauapan air yang terlalu besar Pada beberapa daun tumbuhan terdapat bulu halus yang disebut trikoma. Pada epidermis terdapat mulut daun/stomata yang berfungsi untuk tempat keluar masuknya gas. Pada tumbuhan darat stomata banyak tedapat pada epidermis bawah dan pada tumbuhan air stomata banyak terdapat di permukaan atas daun. Stomata dikelilingi oleh dua sel penjaga yang berfungsi untuk mengatur pertukaran gas dengan cara membuka dan menutupnya stomata. |
|
2 |
Mesofil daun Terletak di antara epidermis atas dan bawah. Menurut bentuk selnya mesofil daun dibedakan menjadi: 1. Mesofil palisade/jaringan pagar/jaringan tiang.: bentuk sel panjang dan tersusun rapat seperti pagar, banyak klorofil. 2. Mesofil bunga karang/spons: bentuk sel hampir bulat, tidak rapat, terdapat ruang antar sel, klorofil sedikit |
|
3 |
Jaringan pengangkut Terdapata pada tulang daun, tulang cabang daun, dan urat daun. Jaringan pengangkut berupa xylem dan floem |
C. TEKNOLOGI YANG TERINSPIRASI dari STRUKTUR TUMBUHAN
1. Teknik pemasangan batu bata
Jaringan yang mengilhami teknik pemasangan batubata adalah jaringan epidermis. Pemasangan batu bata dimaksudkan sebagai pelindung dan penutup seluruh ruangan yang ada di dalam bangunan.
2. Teknik fondasi cakar ayam
Prof. Sedijatmo mengadopsi akar tanaman nyiur untuk menciptakan fondasi “berserabut” pipa beton yang menyangga gedung-gedung besar.
3. Teknik Panel listrik tenaga surya
Teknik panel listrik tenaga sel surya terinspirasi dari organ daun. Teknologi ini dibuat dengan meniru prinsip daun yang memanfaatkan energi matahari untuk menghasilkan energi kimia. Photovoltaic ini mampu mengubah secara langsung energi cahaya menjadi energi listrik. Kerja alat ini mirip jaringan mesofil pada daun.
4. Teknik pemurnian air
Akar tanaman enceng gondok menginspirasi alat pemurnian air. Akar tanaman enceng gondok memiliki struktur berupa saluran-saluran kecil yang disebut aquaporin (protein kanal). Aquaporin ini hanya mampu dilewati oleh air sehingga partikel-partikel lain tidak dapat masuk.