BAB 15 Materi Biologi SMP

 STRUKTUR PADA TUMBUHAN 

AKAR 

Akar tumbuhan merupakan struktur tumbuhan yang terdapat di dalam tanah. Akar sebagai tempat masuknya mineral (zat-zat hara) dari tanah menuju ke seluruh bagian tumbuhan. Akar merupakan kelanjutan sumbu tumbuhan.
Coba amati sistem perakaran tumbuhan monokotil (misalnya rumput-rumputan) dan tumbuhan dikotil (misalnya tanaman cabe). Akar tumbuhan monokotil tersusun dalam sistem akar serabut, sedangkan akar tumbuhan dikotil tersusun dalam sistem akar tunggang.

(a) Akar tumbuhan monokotil (serabut)       (b) Akar tumbuhan dikotil (tunggang)

1.    Struktur Akar
Secara morfologi (struktur luar) akar tersusun atas rambut akar, batang akar, ujung akar, dan tudung akar. Sedangkan secara anatomi (struktur dalam) akar tersusun atas epidermis, korteks, endodermis, dan silinder pusat.
1.1    Morfologi (struktur luar) akar.
Ukuran panjang akar tergantung pada jenis tumbuhan. Misalnya tumbuhan apel memiliki akar yang panjang. Selain itu panjang akar dipengaruhi oleh faktor eksternal. Faktor eksternal yang mempengaruhi panjang akar misalnya porositas tanah, tersedianya air dan mineral dalam tanah, serta kelembapan tanah. Misalnya, tumbuhan yang hidup di gurun memiliki akar yang panjang.
Morfologi akar tersusun atas batang akar, ujung akar, tudung akar, dan rambut akar.

Morfologi (struktur luar) akar tersusun atas rambut akar, batang akar, ujung akar, dan tudung akar.

Ujung akar merupakan titik tumbuh akar. Ujung akar terdiri dari jaringan meristem yang sel-selnya berdinding tipis dan aktif membelah diri. Ujung akar dilindungi oleh tudung akar (kaliptra). Tudung akar berfungsi untuk melindungi akar terhadap kerusakan mekanis pada waktu menembus tanah. Untuk memudahkan akar menembus tanah, bagian luar tudung akar mengandung lendir.
Pada akar, terdapat rambut-rambut akar yang merupakan perluasan permukaan dari sel-sel epidermis akar. Adanya rambut-rambut akar akan memperluas daerah penyerapan air dan mineral. Rambut-rambut akar hanya tumbuh dekat ujung akar dan umumnya relatif pendek. Bila akar tumbuh memanjang ke dalam tanah maka pada ujung akar yang lebih muda akan terbentuk rambut-rambut akar yang baru, sedangkan rambut akar yang lebih tua akan hancur dan mati.
1.2    Anatomi (struktur dalam) akar.
Bila akar tumbuhan dikotil maupun monokotil disayat melintang, kemudian diamati di bawah mikroskop akan tampak bagian-bagian dari luar ke dalam, yaitu epidermis, korteks, endodermis, dan stele (silinder pusat).
Epidermis akar (kulit luar). Epidermis akar merupakan lapisan luar akar. Epidermis akar terdiri dari selapis sel yang tersusun rapat. Dinding sel epidermis tipis dan mudah dilalui oleh air. Sel-sel epidermis akan bermodifikasi membentuk rambut-rambut akar.
Korteks akar (kulit pertama). Korteks akar terdiri dari beberapa lapis sel yang berdinding tipis. Di dalam korteks akar terdapat ruang-ruang antarsel. Ruang antarsel berperan dalam pertukaran gas. Korteks berfungsi sebagai tempat menyimpan cadangan makanan.
Endodermis akar. Endodermis akar terdiri dari selapis sel yang tebal. Bentuk dan sususan sel-sel endodermis berbeda dengan bentuk dan susunan sel-sel di sekitarnya. Oleh karena itu, batas korteks dengan endodermis terlihat jelas jika diamati di bawah mikroskop. Endodermis berperan sebagai pengatur jalannya larutan yang diserap dari tanah masuk ke silinder pusat.
Stele akar (silinder pusat). Stele pada akar tersusun atas perisikel (perikambium), xilem (pembuluh kayu), dan floem (pembuluh tapis). Perisikel merupakan lapisan terluar dari silinder pusat yang terdiri dari satu atau beberapa lapisan sel. Perisikel berfungsi dalam pertumbuhan sekunder dan pertumbuhan akar ke samping. Sedangkan xilem dan floem yang merupakan berkas pembuluh angkat terletak di sebelah dalam perisikel. Pada akar tumbuhan monokotil terdapat empulur, sedangkan pada akar tumbuhan dikotil tidak terdapat empulur.

2.    Fungsi Akar
Meskipun tumbuhan monokotil dan tumbuhan dikotil memiliki sistem perakaran yang berbeda, tetapi fungsi akar pada tumbuhan tersebut sama. Akar merupakan organ pada tumbuhan yang berfungsi sebagai berikut :

• Untuk menyerap air dan garam-garam mineral (zat-zat hara) dari dalam tanah.
• Untuk menunjang dan memperkokoh berdirinya tumbuhan di tempat hidupnya.
• Pada beberapa jenis tumbuhan, akar berfungsi sebagai alat bernapas, misalnya pada tumbuhan bakau.
• Pada beberapa jenis tumbuhan, akar berfungsi sebagai tempat menyimpan cadangan makanan atau sebagai alat perkembangbiakan vegetatif. Misalnya, wortel memiliki akar tunggang yang membesar, berfungsi sebagai tempat menyimpan makanan. Pada tanaman sukun, dari bagian akar dapat tumbuh tunas yang selanjutnya tumbuh menjadi individu baru.

3.    Proses Penyerapan Air dan Mineral serta Pengangkutannya
Air dan mineral dari tanah masuk ke tumbuhan melalui ujung akar dan rambut-rambut akar. Adanya rambut-rambut akar menyebabkan daerah penyerapan air dan mineral menjadi luas.
Air dan mineral yang diserap oleh rambut-rambut akar akan menuju ke pumbuluh kayu (xilem). Pengangkutan air dan mineral yang larut tersebut mengalir dari sel ke sel dengan arah horizontal, yaitu dari sel epidermis menuju ke korteks dan endodermis sampai akhirnya ke pembuluh kayu.

Proses penyerapan air dan mineral serta pengangkutannya.

Air dan mineral dapat mengalir karena adanya perbedaan kepekatan (konsentrasi) cairan di antara sel-sel yang dilaluinya. Aliran air dan mineral dari rambut akar, epidermis, korteks, endodermis, hingga pembuluh kayu terjadi di luar berkas pembuluh, sehingga disebut pengangkutan ekstravaskuler. Air dan mineral setelah sampai di pembuluh kayu akar, selanjutnya akan diangkut ke daun sebagai bahan untuk fotosintesis. Pengangkutan air dan mineral ke daun melalui pembuluh kayu pada batang, cabang, dan daun. Karena pengangkutan air dan mineral ini melalui berkas pembuluh angkut, yaitu pembuluh kayu (xilem), maka disebut pengangkutan vaskuler.
Cara penyerapan air dan mineral dari dalam tanah oleh rambut-rambut akar berlangsung secara osmosis. Osmosis adalah pergerakan (perpindahan) zat dari larutan yang kurang pekat (berkonsentrasi rendah) ke larutan yang lebih pekat (berkonsentrasi tinggi) melalui selaput semipermeabel. Selaput semipermeabel adalah selaput pemisah yang hanya dapat dilalui oleh air dan zat-zat tertentu yang larut di dalamnya. Umumnya sel-sel pada tumbuhan bersifat semipermeabel termasuk sel-sel rambut akar. Selain itu, cairan sel pada rambut-rambut akar lebih pekat daripada air tanah, sehingga air tanah dan mineral yang terlarut akan masuk ke dalam sel-sel rambut-rambut akar secara osmosis.
Setelah rambut-rambut akar menyerap air tanah, cairan selnya menjadi kurang pekat bila dibandingkan dengan cairan di dalam sel-sel korteks. Dengan demikian, secara osmosis air dan mineral dari sel-sel rambut mengalir ke sel-sel korteks. Dengan cara yang sama, air dan mineral akan mengalir ke endodermis dan akhirnya sampai ke pembuluh kayu akar.
Selain secara osmosis, proses penyerapan air dan mineral juga melalui proses transpor aktif. Transpor aktif adalah sistem transpor ion-ion da
n molekul-molekul melalui membran (selaput) sel dengan menggunakan energi. Mineral dari tanah secara transpor aktif masuk ke dalam sel tumbuhan melawan gradien konsentrasi, yaitu dari konsentrasi rendah ke konsentrasi tinggi.
Air yang masuk ke dalam sel tumbuhan menyebabkan tekanan pada dinding sel. Keadaan tegang yang ditimbulkan antara dinding sel dengan isi sel setelah menyerap air disebut turgor. Sedangkan tekanan yang ditimbulkan disebut tekanan turgor.
4.    Akar sebagai Alat Pernapasan pada Tumbuhan
Tumbuhan yang hidup di hutan bakau umumnya memiliki akar khusus untuk bernapas, yaitu akar napas. Akar napas tumbuh tegak pada pangkal batang tumbuhan bakau.
Akar napas memiliki banyak celah sebagai tempat masuknya udara. Pada umumnya tanah di hutan bakau berlumpur dengan kandungan oksigen yang rendah. Oleh karena itu, akar napas yang dimiliki oleh tumbuhan yang hidup di hutan bakau berguna untuk beradaptasi terhadap kandungan oksigen yang rendah. Tumbuhan di hutan bakau yang memiliki akar napas misalnya Avicennia (api-api), Sonneratia (pidada), dan Bruguiera (tanjang).
Beberapa jenis tumbuhan bakau juga memiliki akar gantung. Akar gantung tumbuh dari bagian batang di atas tanah dan tumbuh ke arah tanah. Pada saat masih menggantung, akar gantung berfungsi untuk bernapas (menyerap udara). Setelah mencapai tanah, bagian akar yang masuk ke dalam tanah berfungsi seperti akar biasa, yaitu menyerap air dan mineral.
Seperti organ-organ tumbuhan yang lain, yaitu daun dan batang, akar yang ada di dalam tanah ternyata juga melakukan pernasapan. Pernapasan pada akar terutama terjadi pada akar yang masih muda. Untuk pernapasan dibutuhkan oksigen dan akan dihasilkan energi. Selanjutnya energi ini digunakan akar untuk menyerap air dan mineral.

Batang

Fungsi & Struktur Batang ~ Batang merupakan organ tumbuhan yang umumnya terletak di atas tanah, walaupun ada beberapa tumbuhan yang batangnya berada di dalam tanah, misalnya Canna sp. Namun, di sini batang mempunyai ciri-ciri khusus yaitu bagian yang berdaun dan mempunyai buku dan ruas. Nah, pada kesempatan kali ini Zona Siswa akan mencoba membahas mengenai Fungsi dan Struktur Batang Tumbuhan baik yang dikotil maupun yang monokotil. Semoga bermanfaat. Check this out!!!

A. Fungsi Batang Tumbuhan

Batang pada tumbuhan berfungsi sebagai penyangga. Batang juga terdiri atas pembuluh yang menyalurkan air dan mineral yang penting ke seluruh bagian tumbuhan. Tumbuhan memerlukan sinar matahari untuk membuat makanannya, sehingga fungsi batang yang lain adalah memastikan tumbuhan mendapat sinar matahari. Batang pohon merupakan batang berkayu yang sangat kuat dengan cabang-cabang kayu. Batang pohon tumbuh tinggi untuk memperoleh sinar matahari. Batang tumbuhan lain seperti tumbuhan menjalar, melingkar, dan meliuk juga bertujuan untuk mencari jalan mendapatkan sinar matahari.

B. Struktur Batang Tumbuhan

Sama dengan struktur akar (lihat: fungsi dan struktur akar), struktur batang terdiri atas struktur luar dan struktur dalam. Struktur luar pada tumbuhan tingkat tinggi dibedakan menjadi struktur tumbuhan berkayu dan struktur tumbuhan tak berkayu (herba). Sedangkan struktur dalamnya terdiri dari bagian epidermis, korteks, endodermis, dan silinder pusat.

Struktur luar

Perbedaan struktur luar pada tumbuhan tingkat tinggi dapat dibedakan menjadi dua kelompok, yaitu batang tumbuhan herba dan batang tumbuhan berkayu. Tumbuhan herba dan tumbuhan berkayu memiliki daun-daun di sepanjang batangnya.

1. Batang tumbuhan herba

Batang tumbuhan herba biasanya, berwarna hijau, jaringan kayu sedikit atau tidak ada, ukuran batang kecil, dan umumnya relatif pendek. Bagian luar batang terdiri dari epidermis yang tipis dan tidak mengandung gabus. Pada epidermis terdapat stomata sehingga jaringan di dalamnya dapat mengambil oksigen dan mengeluarkan karbon dioksida. Contoh: pacar air, jagung, bayam, kacang, dan bunga matahari.

2. Batang tumbuhan kayu

Batang tumbuhan berkayu umumnya keras dan umurnya relatif panjang. Permukaan batang keras dan di bagian tertentu terdapat lentisel. Lentisel berhubungan dengan bagian dalam batang dan berfungsi sebagai tempat pertukaran gas di batang. Pada tumbuhan berkayu yang masih muda terdapat klorofil, sehingga dapat melakukan fotosintesis. Akan tetapi, jika sudah terbentuk lapisan gabus kemampuan fotosintesis menjadi hilang. Lapisan gabus terbentuk oleh kambium gabus. Adanya aktivitas kambium menyebabkan rusaknya jaringan yang terdapat pada korteks dan epidermis. Dengan rusaknya jaringan tersebut akan menyebabkan kemampuan fotosintesis menjadi hilang.

Struktur dalam

Terdapat perbedaan antara batang dikotil dan monokotil dalam susunan anatomi maupun morfologinya.

1. Batang dikotil

Pada ujung batang tumbuhan dikotil terdapat titik tumbuh berupa meristem apikal (ujung). Di belakang meristem apikal secara berurutan terdapat protoderm yang nantinya akan membentuk epidermis dan prokambium, di mana prokambium akan membentuk xilem, floem, dan kambium vasikuler, serta meristem dasar yang akan membentuk empulur dan korteks.

Pada jaringan primer batang dikotil terdapat bagian-bagian berikut.

• Epidermis. Lapisan ini terletak paling luar dari organ batang. Epidermis terdiri atas lapis sel yang dinding selnya sudah mengalami penebalan yang disebut kutikula. Lapisan kutikula ini berfungsi untuk melindungi batang terhadap kekeringan. Sel-sel epidermis biasanya berbentuk rektanguler dan tersusun rapat tanpa adanya ruang antarsel. Susunan ini menyebabkan terjadinya pengurangan transpirasi dan dapat melindungi jaringan di sebelah dalamnya dari kerusakan dan serangan hama.
• Korteks. Korteks terdiri atas kolenkim yang susunannya berdesakan rapat dan parenkim yang longgar dengan banyak ruang antarsel. Pada beberapa tumbuhan, parenkim korteks bagian tepi mengandung kloroplas, sehingga
• Endodermis. Endodermis sering disebut juga floeterma atau sarung amilum karena banyak berisi butir-butir amilum. Pada beberapa tumbuhan, floeterma mengalami penebalan membentuk pita caspary. Endodermis terdiri atas satu lapisan sel saja dan berfungsi sebagai pemisah antara korteks dan silinder pusat.
• Stele/silinder pusat. Stele merupakan lapisan terdalam dari batang. Lapis terluar dari stele disebut perisikel atau perikambium. Pada bagian dalam perikambium terdapat empulur dan berkas vasikuler yang tersusun dari xilem dan floem. Empulur merupakan parenkim yang berada di tengah-tengah stele. Empulur juga berada di sekitar berkas vasikuler berbentuk seperti jari-jari sehingga disebut jari-jari empulur.

2. Batang Monokotil

Secara morfologi batang tumbuhan dikotil biasanya bercabang-cabang, ruas-ruasnya tidak tampak dengan jelas, serta mengalami pertumbuhan sekunder (membesar). Pada batang monokotil, ukuran meristem apikalnya kecil. Jika dilihat, struktur penampang melintang batang tanaman monokotil, dapat dijumpai struktur jaringan sebagai berikut.

• Epidermis. Epidermis merupakan struktur terluar yang disusun oleh satu lapis sel. Epidermis dilengkapi dengan stomata dan bulu-bulu. Pada umumnya epidermis tumbuhan monokotil sama dengan tumbuhan dikotil.
• Korteks. Jaringan korteks terdiri atas beberapa lapis sel dengan rongga-rongga udara di antara sel-selnya. Fungsi jaringan ini yaitu sebagai tempat pertukaran gas. Pada tumbuhan monokotil, korteks kadang-kadang terdeferensiasi secara baik atau kadang sangat sempit, bahkan tidak dapat dibedakan dengan stele.
• Stele. Pada tumbuhan monokotil, batas korteks dan stele biasanya tidak terlalu terlihat. Xilem dan floem terdapat pada lapisan stele ini dan susunan berkas pengangkut yaitu bertipe kolateral tertutup, sehingga batang pada tumbuhan monokotil tidak mengalami pertumbuhan membesar.
• Empulur. Empulur terletak di bagian paling dalam dan tersusun dari jaringan parenkim. Pada beberapa tumbuhan, empulur ada yang menghilang, misalnya pada tumbuhan padi.

Sumber : https://wandylee.wordpress.com/2012/04/19/struktur-dan-fungsi-akar/
http://www.zonasiswa.com/2015/03/fungsi-dan-struktur-batang-tumbuhan.html