Fotosintesis

2.1. DEFINISI DAN SEJARAH FOTOSINTESIS

Fotosintesis pada hakikatnya merupakan satu-satunya mekanisme masuknya energi ke dalam dunia kehidupan. Satu-satunya kekecualian terjadi pada bakteri kemosintetik, yang memperoleh energi dengan mengoksidasi subtrat anorganik seperti ion besi dan belerang terlarut dari kerak bumi, atau mengoksidasi H₂S yang berasal dari kegiatan gunung berapi. Selain itu arus panas di dasar lautan memaksakan energi ke sistem biologi dalam bentuk bahang.

Sebagaimana reaksi oksidasi penghasil energi, yaitu tempat bergantungnya semua kehidupan, fotosintesis meliputi reaksi oksidasi dan reduksi. Proses keseluruhan adalah oksidasi air (pemindahan elektron disertai pelepasan oksigen sebagai hasil samping) dan reduksi CO­₂ untuk membentuk senyawa organic, misalnya karbohidrat. Selama proses pembakaran dan respirasi, elektron dilepaskan dari senyawa karbon dan diluncurkan ke bawah (istilah energi), dan kemudian elektron tersebut dan H⁺ bergabung dengan penerima elektron kuat, O₂, untuk menghasilkan H₂O yang mantap. Dengan cara ini, fotosintesis menggunakan energi cahaya untuk mengangkut elektron “ke atas”, menjauhi H₂O, menuju penerima elektron yang lebih lemah, CO₂.

Fotosintesis meliputi reaksi reduksi dan oksidasi.Proses keseluruhan adalah oksidasi air ( pemindahan elektron disertai pelepasan O₂ sebagai hasil samping ) dan reduksi CO₂ untuk membentuk senyawa organik, misalnya karbohidrat. Foto berarti cahaya dan sintesis berarti membuat. Fotosintesis merupakan proses pembentukan bahan organik dari bahan anorganik ( CO_2, H₂O, H₂S ) dengan bantuan  cahaya matahari dan klorofil.

                                    Energi cahaya  

         n CO₂ + nH₂O -------------------------->> ( CH₂O ) n + n O₂

                                    Klorofil     

Pada reaksi ini ( CH₂O )n adalah singkatan dari pati atau karbohidrat lain yang mempunyai rumus empiris yang sangat dekat.

Fotosintesis merupakan proses penting, karena :

1.      Sebagai sumber enrgi bagi semua makhluk hidup. Fotosintesis dapat mengubah tenaga cahaya matahari ( tenaga fisik ) menjadi tenaga kimia (ATP dan NADPH₂ ).

2.      Menyediakan oksigen ( O₂ ) yang penting bagi organisme aerob.

3.      Kecepatan fotosintesis menentukan pertumbuhan dan hasil tumbuhan.

4.      Diperlukan untuk sintesis berbagai senyawa organik yang dibutuhkan oleh hewan dan manusia. Fotosintesis merubah CO₂ hasil respirasi menjadi karbohidrat, menghasilkan rangka karbon yang menjadi bahan dasar pembentukan senyawa-senyawa organik lain.

Sebelum awal abad ke-18, para ilmuwan percaya bahwa tumbuhan memperoleh semua bahan penyusunnya dari tanah. Pada tahun 1727, Stephen Hales mengemukakan bahwa sebagian makanan tumbuhan berasal dari atmosfer, dan cahaya terlibat dalam proses ini. Pada saat itu belum diketahui bahwa udara mengandung unsur gas yang berlainan.

Pada tahun 1771, Joseph Priestley, seorang pastor dan ahli kimia berkebangsaan Inggris, menyinggung O₂ (walaupun zat yang disebutnya sebagai ‘udara yang tidak mudah terbakar’ ini belum dikenal sebagai molekul) ketika ia menemukan bahwa tumbuhan hijau dapat memperbarui udara yang kotor akibat pernapasan hewan. Kemudian seorang dokter berkebangsaan Belanda, Jan Ingenhousz, memperlihatkan bahwa cahaya diperlukan untuk memurnikan udara tersebut. Ia menemukan bahwa tumbuhan juga ‘mengotori udara’ pada keadaan gelap. Sungguh mengherankan, lalu ia menyarankan agar tumbuhan dikeluarkan dari rumah pada malam hari untuk mencegah kemungkinan meracuni penghuninya. Hal ini dan percobaan perintis sebelumnya pada awal tahun 1700an oleh Stephen Hales, ditelaah oleh Gest (1988).

Pada tahun 1782, Jean Senibier memperlihatkan bahwa adanya gas beracun yang dihasilkan oleh hewan dan tumbuhan pada keadaan gelap (CO₂) memacu produksi ‘udara murni’ (O₂) saat ada cahaya. Jadi pada saat itu, keikutsertaan dua macam gas dalam fotosintesis telah ditunjukkan. Penelitian Lavoisier dan peneliti lainnya memperlihatkan bahwa kedua gas tersebut adalah CO₂ dan O₂. Air disinggung oleh NT de Saussure ketika pada tahun 1804 ia pertama kali mengukur fotosintesis secara kuantitatif. Ia mendapatkan bahwa tumbuhan bertambah bobot keringnya selama fotosintesis dan penambahan bobot ini lebih besar daripada selisih bobot CO₂ yang diserap dan bobot O₂ yang dilepaskan. Ia secara benar menyatakan bahwa selisih tersebut disebabkan oleh H₂O. dinyatakan juga bahwa CO₂ dan O₂ dipertukarkan dalam volume yang kira-kira sama selama proses fotosintesis.

Sifat produk kimia lain dari fotosintesis, yaitu bahan organic, diperlihatkan oleh Julius Sachs pada tahun 1864 ketika ia mengamati pertumbuhan butir pati dalam kloroplas yang disinari. Pati tampak terbentuk hanya pada bagian daun yang terpajang pada cahaya. Jadi reaksi keseluruhan fotosintesis adalah sebagai berikut:

nCO₂  +  nH₂O  +  cahaya  à  (CH₂O)_n  +  nO₂

Pada reaksi ini (CH₂O)_n adalah singkatan dari pati atau karbohidrat lain yang mempunyai rumus empiris mirip dengan itu. Pati merupakan produk fotosintesis yang paling banyak di dunia yang dibuat oleh kloroplas.

Penemuan penting berikutnya diperoleh CB van Niel, yang pada awal tahun 1930an menunjukkan kemiripan antara keseluruhan proses fotosintesis pada tumbuhan hijau dan pada bakteri tertentu. Berbagai bakteri dikenal mereduksi CO₂ dengan menggunakan energi cahaya dan sumber elektron bukan air. Beberapa bakteri tersebut menggunakan asam organic seperti asam asetat atau asam suksinat sebagai sumber elektron, sedangkan bakteri lainnya yang diamati van Neil menggunakan H2S, dengan hasil samping endapan belerang. Persamaan fotosintesis pada bakteri tersebut diyakini sebagai berikut:

nCO₂ + 2nH₂S + cahaya à (CH₂O)_n + nH₂O + 2nS

Jika reaksi ini dibandingkan dengan reaksi di atasnya, terdapat analogi antara peranan H₂S dan H₂O, serta antara O₂ dan belerang. Jadi van Neil menyimpulkan bahwa O₂ yang dilepaskan oleh tumbuhan berasal dari air, bukan dari CO₂. Gagasan kesimpulan ini didukung oleh penelitian Robin Hill dan R Scarisbrick di Inggris pada akhir tahun 1930an. Mereka memperlihatkan bahwa kloroplas dan bagian kloroplas yang disolasi dapat melepaskan O₂ pada keadaan terang jika mereka diberi penerima yang tepat bagi elektron yang diambil dari air. Garam Feri (Fe³⁺) tertentu merupakanpenerima elektron paling awal yang tersedia di kloroplas, dan garam tersebut direduksi menjadi bentuk fero (Fe²⁺). Pemisahan air yang dikendalikan cahaya (fotolisis) tanpa adanya penambatan CO₂ ini kemudian dikenal sebagai reaksi Hill. Penelitian Hill dan Scarisbrick memperlihatkan bahwa keseluruhan sel tidak diperlukan bagi sekurangnya beberapa reaksi fotosintesis, dan bahwa pelepasan O₂ pada keadaan terang mutlak berhubungan dengan reduksi CO₂.

Bukti yang lebih kuat bahwa pelepasan O₂ berasal dari H₂O diperoleh pada tahun 1941 dari hasil penelitian Samuel Ruben dan Martin Kamen. Mereka memasok ganggang hijau Chlorella dengan H₂O yang mengandung _­¹⁸O, isotop oksigen yang berat dan tak-radioaktif yang dapat dilacak dengan spectrometer massa. O₂ yang dilepaskan dalam fotosintesis menjadi bertanda ¹⁸O, jadi mendukung hipotesis van Neil. Karena alas an teknis, penelitian Ruben tidak dapat membuktikan bahwa O₂ semuanya berasal dari H₂O, tetapi penelitian berikutnya oleh Alan Stemler dan Richard Radmer (1975) Nampak mampu membuktikannya. Karena itu persamaan fotosintesis sebelumnya diubah dengan memasukkan dua molekul H₂O sebagai pereaksi.

nCO2  + 2nH2O + cahaya --kloroplas--> (CH2O)n + nO2 + nH2O.

Pada tahun 1951 ditemukan bahwa salah satu kandungan alami tumbuhan – koenzim yang mengandung vitamin B (niasin atau nikotinamida) dan disebut nikotinamida adenine dinukleotida fosfat (disingkat NADP⁺) -  dapat juga bertindak sebagai pereaksi Hill, dengan menerima elektron dari air pada reaksi yang berlangsung di membran tilakoid yang diisolasi atau di kloroplas yang rusak. Penemuan ini memacu lagi penelitian fotosintesis, sebab telah dikenal bahwa bentuk tereduksi dari NADP⁺ yaitu NADPH, dapat mengangkut elektron ke beberapa senyawa tumbuhan, dan diperkirakan bahwa perannya yang lazim di kloroplas adalah mereduksi CO₂. Jadi salah satu fungsi penting cahaya dalam fotosintesis adalah mengangkut elektron dari H₂O untuk mereduksi NADP⁺  menjadi NADPH. Fungsi lainnya adalah menyediakan energi untuk membentuk ATP dan Pi.

Perubahan ADP dan Pi menjadi ATP di kloroplas ditemukan di Laboratorium Daniel Aron di University of California, Berkeley, pada tahun 1954 (ditelaah oleh Aron, 1984). Sebelum itu mekanisme penting yang dikenal untuk membentuk ATP hanya respirasi, khususnya reaksi di mitokondria yang disebut fosforilasi oksidatif. Aron menemukan bahwa ATP disintesis dalam kloroplas yang diisolasi hanya pada waktu ada cahaya, dan proses tersebut dinamakan fosforilasi fotosintetik atau fotofosforilasi.

Fotofosforilasi di kloroplas menghasilkan ATP lebih banyak dalam daun selama ada cahaya daripada fosforilasi oksidasi di mitokondria daun tersebut, dan perbedaan ini sangat nyata. Tapi pada persamaan reaksi ketiga tidak menyebut tentang ATP, NADPH, atau NADP⁺. Alasannya adalah karena setelah ATP dan NADPH terbentuk, energinya digunakan dalam proses reduksi CO₂ dan sintesis karbohidrat; dan kemudian ADP, Pi, serta NADP⁺ dilepaskan lagi. Jadi ADP dan Pi segera diubah menjadi ATP oleh energi cahaya, dan secepat itu pula ATP dirombak ketika fotosintesis terjadi, pada laju yang tetap.

download makalah lengkap disini

Read More

Dormansi

Ada banyak biji yang tidak akan berkecambah, meskipun kondisi minimum air, oksigen, dan suhu telah dipenuhi. Benih ini tidak diam tetapi dianggap terbengkalai. Dormansi berarti bahwa ada kondisi-kondisi tambahan yang harus dipenuhi sebelum perkecambahan dapat dilanjutkan. Banyak biji gulma, misalnya tidak akan berkecambah kecuali benih lembab terkena cahaya. Bibit lainnya belum dewasa ketika gudang dari tanaman induk dan memerlukan jangka pematangan, disebut setelah pematangan, sebelum mereka akan berkecambah. Setelah-pematangan sering dipicu oleh suhu rendah, seperti itu dalam biji apel dan buah-buahan yang serupa. Biji apel, ceri, persik, kenari, dan beberapa pohon maple tidak akan tumbuh kecuali benih lembab yang diadakan pada suhu di atas titik beku untuk jangka waktu 2-6 bulan. Petani komersial mendorong perkecambahan spesies ini dengan menempatkan benih dibasahi dalam kulkas, proses yang disebut stratifikasi. Kebutuhan untuk stratifikasi memastikan bahwa benih berkecambah musim semi berikutnya, daripada berkecambah precociously pada musim gugur ketika bibit tidak akan punya waktu untuk menjadi mapan sebelum musim dingin.

Beberapa benih memiliki jaket benih yang sangat keras yang membatasi penyerapan air atau oksigen dan tidak akan berkecambah sampai mantel biji telah terganggu, proses yang disebut skarifikasi. Di laboratorium atau kebun, skarifikasi dapat dicapai dengan nicking mantel biji dengan pisau, file, atau amplas. Di alam, skarifikasi dapat dicapai dengan tindakan pasir atau jamur. Banyak benih diskarifikasi ketika mereka melalui usus setelah dimakan oleh seekor binatang. Benih tidak hanya bertahan perjalanan, tetapi perkecambahan adalah ditingkatkan karena asam dalam usus hewan telah melemahkan kulit biji. Dalam laboratorium fisiologi tanaman, benih kemuliaan pagi biasanya direndam dalam asam sulfat pekat (pengobatan yang disebut skarifikasi asam) hingga satu jam dalam rangka untuk meningkatkan tingkat dan keseragaman perkecambahan mereka. Benih mantel beberapa spesies padang pasir mengandung inhibitor pertumbuhan yang harus tercuci oleh hujan gurun sebelum benih akan berkecambah.

Keterangan:  Gambar ini merupakan penampang melintang kulit biji. Dari gambar terlihat lapisannya sangat tebal sehingga menyebabkan air maupun oksigen sulit untuk masuk kedalam biji. Hal ini merupakan salah satu penyebab dormansi pada biji.

Benih mekanisme dormansi adalah nilai besar untuk kelangsungan hidup spesies. Setelah-pematangan, misalnya, memastikan bahwa benih tidak berkecambah ketika baru saja tertumpah dalam musim gugur namun menunggu hingga musim semi ketika kelangsungan hidup bibit jauh lebih mungkin. Skarifikasi dalam usus binatang memastikan penyebaran luas dari benih. Kebutuhan untuk inhibitor resapan dari mantel benih spesies gurun memastikan bahwa benih berkecambah hanya selama hujan gurun jarang terjadi ketika ada air yang cukup untuk pembibitan untuk menjadi mapan. Selain karena struktur kulit biji yang keras, dormansi biji juga terjadi karena kondisi embrio yang belum matang karena ketika buah gugur dari tangkainya, embrio  belum menyelesaikan tahap perkembangannya (belum mengalami differensiasi). Embrio yang secara morfologis sudah berkembang pun masih membutuhkan waktu untuk mencapai bentuk dan ukuran yang sempurna dan perkembangan embrio tidak secepat jaringan yang ada di sekelilingnya sehingga perkecambahan perlu ditunda dengan cara dormansi.

Demikian juga dengan buah, seperti buah batu, buah keras, dan buah padi, dormansi umumnya disebabkan karena adanya kulit buah yang keras pembungkus embrio yang dapat mengganggu penyerapan air dan/atau oksigen, serta menjadi penghalang mekanis tumbuhnya embrio.

Meristem kuncup yang berpotensi untuk tumbuh namun tidak melakukan pertumbuhan atau pertumbuhannya sangat lambat juga disebabkan karena dormansi kuncup. Kuncup dorman mempunyai ruas yang sangat pendek. Dormansi kuncup diawali dengan perubahan pola pada daun-daunnya yang seharusnya tumbuh membesar tetapi mereduksi menjadi semacam sisik yang disebut sisik kuncup. Sisik kuncup membatasi difusi oksigen ke meristem yang ada di lapisan bawahnya maka dapat disamakan dengan kulit biji. Sisik kuncup yang terbentuk akan membungkus kuncup apikal selama periode dormansi dan akan ditanggalkan setelah kuncup memulai pertumbuhannya kembali.

Selain pada biji, buah, dan kuncup, dormansi juga dapat dijumpai pada organ penyimpan bawah tanah, seperti rizhoma, umbi, bulbi, dan subang. Penyebab terjadinya dormansi bermacam-macam, ada yang spontan dan ada yang karena keadaan lingkungan, misalnya kekurangan air dan rendahnya temperatur.

Biji pinus tidak dapat berkecambah sampai skala kerucut terpisah, yang memungkinkan benih yang akan dirilis. Pada sebagian besar spesies, kerucut mengering sendiri, tetapi dalam spesies seperti jack pinus diresapi dengan bahan resin yang membuat kerucut tertutup selama bertahun-tahun pada pohon hidup. Timbangan tetap ditutup sampai mengalami panas yang ekstrim, biasanya oleh kebakaran hutan. Api tidak mengkonsumsi kerucut, yang tinggi di pohon, tapi panas mencair resin dan mengering kerucut cukup untuk skala kerucut untuk membuka dan melepaskan benih setelah api telah berlalu. Untuk alasan ini, jack pinus sering spesies pohon pertama untuk terisi kembali terbakar di daerah di utara Amerika Serikat dan Kanada pusat. Ini hanya beberapa contoh yang menggambarkan bagaimana strategi perkecambahan biji yang terkait erat dengan kelangsungan hidup pada niche tertentu ekologi mereka.


Proses Respirasi dan Fotosintesis pada Tumbuhan yang Mengalami Dormansi
Dormansi bukan hanya peristiwa pengistirahatan metabolisme tetapi sering melibatkan proses perkembangan organ-organ khusus. Dengan demikian, dormansi merupakan peristiwa perkembangan terprogram yang memerlukan metabolisme khusus untuk menghentikan aktivitas metabolik.

Karena kulit tebal, maka air tidak bisa masuk, sehingga reaksi respirasi tidak dapat berlangsung. Sementara air diperlukan untuk menginisiasi giberelin untuk merangsang pembelahan sel. Selain itu, air yg masuk nantinya akan menghidrolisis amilum yg ada pada endosperm menjadi glukosa atau sumber energy.

Begitu pula dgn fotosintesis, tidak dapat berlngsung karena organ pada tanaman tentu saja tidak mempunyai klorofil yang dibutuhkan pada proses fotosintesis.


Peran Hormon pada Dormansi Tumbuhan
Asam absisik hormon pada awalnya ditemukan dan kimia ditandai melalui studi inhibitor dalam tunas dan daun yang terlibat dalam timbulnya dormansi dan drop daun (amputasi) pada tanaman berkayu. Asam absisik tidak ada sedikit atau hubungannya dengan salah satu dari fenomena ini tetapi tidak memiliki peran penting dalam pensinyalan stress air dan mengatur perkecambahan biji.

Dormansi benih nilai hidup yang besar karena memastikan bahwa benih akan berkecambah hanya ketika ada kondisi yang optimal cahaya, suhu, dan kelembaban. Apa yang mencegah benih tersebar di musim gugur dari berkecambah segera, hanya untuk dibunuh oleh musim dingin? Mekanisme apa menjamin bahwa benih tersebut tumbuh di musim semi? Untuk itu, apa yang mencegah biji berkecambah di pedalaman, gelap lembab buah? Jawaban atas pertanyaan ini adalah ABA. Tingkat untuk ABA dapat meningkatkan 100 kali lipat selama pematangan benih. Tingkat tinggi ABA di biji akan jatuh tempo pada hibit perkecambahan dan menginduksi produksi protein khusus yang membantu benih menahan dehidrasi ekstrim yang menyertai pematangan.

Banyak jenis benih dorman berkecambah ketika ABA dihapus atau tidak aktif dalam beberapa cara. Benih-benih beberapa tanaman gurun dormansi istirahat hanya ketika hujan deras mencuci ABA keluar benih. Bibit lainnya membutuhkan sinar terang atau terlalu lama untuk dingin untuk memicu inaktivasi ABA. Seringkali rasio ABA untuk giberelin menentukan apakah benih masih aktif atau berkecambah, dan penambahan ABA untuk bibit yang prima untuk berkecambah mengembalikan mereka ke kondisi tidak aktif. Sebuah mutan jagung yang memiliki butir yang berkecambah saat masih rebus tidak memiliki faktor transkripsi fungsional diperlukan untuk ABA untuk menginduksi ekspresi gen tertentu.

Pustaka

Campbell, Reece and Mitchell. 2002. Biologi Edisi Kelima Jilid 1. Jakarta: Penerbit Erlangga.

Hopkins, William G. 2006. Plant Development. New York: Chelsea House

Read More

Organ Tumbuhan

Tumbuhan berpembuluh atau Tracheophyta meliputi empat filum dunia tumbuhan, yaitu:
1. Psilopsida (terutama sebagai fosil)
2. Lycopsida (paku kawat)
3. Sphenopsida (paku ekor kuda)
4. Pteropsida (paku sejati, Gymnospermae atau tumbuhan berbiji yang menghasilkan conus, dan angiospermae atau tumbuhan berbiji yang berbunga). Angiospermae sekarang makin berkembang menjadi kelompok tumbuhan terbesar di bumi.

Struktur umum tumbuhan berbiji dapat dijelaskan sebagai berikut. Di dalam biji terdapat embrio yang dilindungi oleh kulit biji. Embrio tersebut mendapat pasokan makanan dari jaringan penyimpan makanan. Embrio mempunyai sumbu dengan dua buah kutub, yaitu calon akar dan batang. Di sebelah lateral sumbu terdapat kotiledon atau daun buah yang berfungsi untuk menyimpan makanan pada jaringan khusus, yang disebut endosperm. Pada kondisi baik, biji akan berkecambah menjadi tumbuhan muda. Pertumbuhan akar menuju ke tanah dan pertumbuhan batang menuju ke atas. Pertumbuhan akar dan batang ini, dengan pembentukan sel baru yang dilakukan oleh jaringan meristem pada titik tumbuh, diikuti dengan pertumbuhan dan diferensiasi sel. Tumbuhan dewasa akan membentuk bunga. Setelah bunga masak akan terjadi penyerbukan dan pembuahan sehingga terbentuklah buah yang berisi biji. Biji ini nantinya akan tumbuh sehingga lengkaplah daur hidupnya. Beberapa tumbuhan segera mati setelah pembentukan biji (tumbuhan semusim), sedangkan yang lain terus tumbuh untuk beberapa tahun dan menjadi semak atau pohon.

STRUKTUR UMUM TUMBUHAN
Organ tumbuhan seperti halnya pada hewan, tersusun atas jaringan (sekelompok sel yang mempunyai keaktifan khas). Jaringan tersusun atas sel. Di dalam setiap sel hidup terdapat protoplasma yang dibatasi oleh dinding sel dan di dalam sel itulah semua proses metabolisme terjadi.
Secara umum organ tumbuhan terdiri atas akar, batang, daun, dan bunga. Akar tumbuh ke dalam tanah sehingga memperkuat berdirinya tumbuhan. Akar juga berfungsi untuk mengambil air dan garam mineral dari dalam tanah. Seperti halnya beberapa organ lain pada tumbuhan, akar juga berfungsi untuk menyimpan makanan. Pada batang terdapat daun yang berfungsi menghasilkan makanan melalui fotosintesis dan mengeluarkan air melalui transpirasi. Selain itu, batang juga berperan untuk lewatnya air dan garam minerl dari akar ke daun dan lewatnya hasil fotosintesis dari daun ke seluruh bagian tubuh.

Gambar: skema penampang membujur berbagai organ tumbuhan: (1) biji kacang-kacangan; (2,3,4) tumbuhan dikotil pada tiga tahap perkembangan (embrio, taoge, dewasa); (5) bunga; (6) biji tomat; dan (7) biji jagung. (Fahn, 1989:2)


Pada ujung akar dan batang terdapat meristem pucuk. Sel meristem pucuk terus membelah, kemudian tumbuh dan terdiferensiasi sehingga tumbuhan membesar. Ujung batang bersama daun muda membentuk kuncup. Ada juga yang mengalami modifikasi membentuk sisik, yang berfungsi sebagai pelindung meristem pucuk.
Bunga merupakan alat perkembangbiakan tumbuhan. Ada tumbuhan yang berbunga sempurna dan ada yang berbunga tidak sempurna. Bunga sempurna memiliki benang sari sebagai alat kelamin jantan dan putk sebagai alat kelamin betina. Bunga tidak sempurna ada yang memiliki benang sari, tetapi tidak memiliki putik. Bunga yang demikian disebut bunga jantan. Sementara, bunga yang tidak memiliki benang sari, tetapi memiliki putik disebut benga betina. Ada tumbuhan berbunga tunggal, yaitu jika pada setiap tangkai hanya terdapat satu bunga. Ada pula tumbuhan berbunga majemuk, yaitu juga pada satu tangkai terdapat banyak bunga membentuk rangkaian/karangan.

AKAR
Sistem perakaran pada rumput-rumputan dan monokotil lain disebut sistem akar serabut. Setiap akar pada sistem akar serabut mempunyai ukuran yang hampir sama. Lain halnya dengan tumbuhan dikotil. Tumbuhan dikotil mempunyai akar utama yang bercabang; dan akar cabang ini dapat bercabang lagi. Sistem perakaran seperti ini disebut sistem akar tunggang.
Akar muda mempunyai rambut halus yang disebut rambut akar, yang hanya terdapat pada bagian yang dekat dengan ujung akar. Rambut akar dapat jelas dilihat pada biji yang dikecambahkan pada kertas saring basah atau pasir yang lembab. Rambut akar terdapat dalam jumlah yang besar dan merupakan penonjolan epidermis akar. Rambut akar hidup relatif pendek. Akar akan terus menerus membentuk rambut akar yang baru di dekat ujung akar, yang kemudian terus tumbuh dan menekan ke dalam tanah. Rambut akar dapat memperluas bidang penyerapan air dan garam tanah.
Epidermis akar terdiri atas satu lapis sel yang rapat yang berperan sebagai jaringan pelindung. Di sebelah dalam epidermis terdapat daerah yang relatif tebal, yaitu korteks. Korteks terdiri atas sel parenkim yang antar sel setu dengn lainnya terdapat ruang antarsel. Lapisan di sebelah dalam korteks merupakan selapis sel yang disebut endodermis. Dalam pertumbuhan primer, dinding sel endodermis tipis, hanya terdapat penebalan berbentuk pita melingkar yang disebut pita kaspari.
Bagian tengah akar disebut silinder pusat yang terdiri atas jaringan pengangkut air, yaitu xilem (pembuluh kayu) dan jaringan pengangkut makanan, yaitu floem (pembuluh tapis). Antara jaringan pembuluh (xilem dan floem) dan endodermis terdapat satu lapisan sel parenkim yang disebut perisiklus. Sel pembentuk perisiklus sama dengan sel pembentuk xilem maupun floem, yaitu sel meristem. Perisiklus masih bersifat meristematis sehingga memperluas penampang akar.
Xilem terdiri atas trakeida dan elemen pembuluh, serabut, dan sel parenkim. Sel trakeida dewasa merupakan sel memanjang dengan dinding tebal, dan pada dinding tersebut terdapat bagian tempat yang tipis yang dapat dilewati air dengan mudah. Elemen pembuluh juga seperti sel trakeida, tetapi pada bagian ujungnya terdapat lubang ke arah vertikal. Susunan elemen pembuluh ini disebut trakea. Serabut merupakan sel yang memanjang dengan dinding sel tebal dan berfungsi sebagai penguat jaringan. Sementara, sel parenkim merupakan jaringan pengisi yang berfungsi sebagai penyimpan makanan.

Gambar: (1) sistem akar serabut; (2) tumbuhan muda yang akarnya penuh dengan rambut akar; (3) sistem akar tunggang; (4-6) diagram penampang melintang akar dikotil pada berbagai jarak dari ujung akar yang menunjukkan tahap perkembangan dalam penebalan sekunder; (7) sepotong pembuluh; dan (8) trakeida. (Fahn, 1989:3)

Floem terdiri atas sel tapisan, sel pengiring, serabut, dan parenkim. Sel tapisan terdiri atas sel hidup yang tersusun vertikal yang berfungsi untuk mengangkut bahan organik. Sel pengiuring dan sel tapisan berkembang dari sel meristem yang sama. Sel meristem ini membelah secara longitudinal dan menghasilkan sel-sel dengan ukuran yang berbeda. Sel yang besar akan berkembang menjadi sel tapisan, sedangkan sel yang kecil menjadi sel pengiring. Ukuran panjang sel pengiring bervariasi; ada yang panjang seperti sel tapisan disampingnya adapula yang lebih pendek sehingga terbentuk deretan sel pengiring yang menempel pada sel tapisan.

Gambar: skema tumbuhan dikotil yang menunjukkan susunan jaringan utama: (1) penampang membujur dan (2,3,4) penampang melintang pada berbagai tingkat. (Essau, 1953)

Pada Gymnospermae dan dikotil terdapat suatu jaringan meristem yang disebut kambium pembuluh (kambium vaskuler) yang mengelilingi xilem. Pertumbuhan meristem pucuk menyebebkan pertumbuhan menjari dengan penebalan organ. Sel kembium pembuluh membelah dan menghasilkan elemen xilem ke arah dalam dan elemen floem ke arah luar. Jaringan pembuluh yang berasal dari kambium disebut jaringan sekunder yang terdiri atas xilem sekunder dan floem sekunder.

BATANG
Berdasarkan sifat internal dan eksternalnya, tipe batang dibedakan menjadi: rumput-rumputan (gandum, jagung), herba atau terna (kacang-kacangan, bunga matahari, tomat), batang berkayu, dan pohon. Ada juga tipe batang yang mengadakan metamorfosis dengan bentuk khusus yang sesuai dengan lingkungan atau fungsinya. Tipe itu meliputi bulps atau umbi lapis (bawang) dan umbi (kentang) yang bberfungsi untuk menyimpan makanan. Batang sukulen pada tumbuhan kaktus berfungsi untuk menyimpan air dan melakukan fotosintesis, yaitu proses yang pada tumbuhan lain terjadi pada daun. Batang dapat juga mengalami modifikasi menjadi sulu (tendril) dan duri.
Setelah mempelajari struktur luar batang atau cabang, kita dapat melihat bahwa susunan daun pada batang mempunyai pola khas. Bagian batang tempat menempelnya daun disebut nodus dan bagian batang diantara dua nodus disebut buku (internodus). Kuncup yang sebenarnya pucuk kecil juga terdapat pada batang. Kuncup yang terdapat pada ujung batang disebut kuncup terminal,. Pada bagian aksilar daun terdapat kuncup lateral atau kuncup aksilar, yang biasanya lebih kecil daripada kuncup terminal. Kuncup ini mengalami dormansi untuk periode tertentu (selama musim gugur) atau untuk beberapa tahun (sebagian besar kuncup aksilar.
Selama sel meristem pucuk kuncup terminal mempunyai kemampuan untuk membelah, sebagian besar kuncup aksilar tetap dorman dan pertumbuhan pucuk yang tumbuh dari kuncup aksilar terbatas. Pertumbuhan cabang dan dormansi kuncup aksilar dikembalikan oleh kuncup terminal. Pada tumbuhan yang memiliki kuncup terminal pada sumbu utama, kuncup aksilar akan aktif selama hidup, dan mempunyai percabangan batang monopodium. Pada kebanyakan tumbuhan, meristem yang pucuk akan menghasilkan bunga setelah beberapa waktu menyokong perpanjangan batang dan menghasilkan daun. Pertumbuhan selanjutnya dilakukan oleh kuncup lateral dan cabang ini berfungsi sebagai sumbu utama. Percabangan semacam ini disebut simpodium.
Setelah diferensiasi, meristem pucuk mengalami pemasakan jaringan. Pengamatan susunan jaringan suatu batang muda dari luar ke dalam dapat dibedakan dengan menggunakan mikroskop. Epidermis di bagian luar ditutupi oleh bahan dari lemak alam yang sangat tahan air, disebut kutin. Lapisan kutin ini disebut kutikula. Kutikula terutama juga tebal, bersifat kedap air dan gas (impermeabel). Pada epidermis sering terdapat rambut. Di sebelah dalam epidermis terdapat korteks. Di dalam korteks terdapat jaringan parenkim, kolenkim, dan sklerenkim. Parenkim berfungsi untuk menyimpan makanan; batang yang hijau juga berfungsi untuk fotosintesis. Kolenkim dan sklerenkim berperan sebagai jaringan penguat. Ada beberapa tipe sel kolenkim berdasarkan letak penebalannya. Dinding sel sklerenkim sangat tebal dan sebagian besar mengandung lignin. Sklerenkim dibedakan menjadi dua tipe yaitu sklerenkim serabut, yang panjang dan runcing ujungnya, dan sklereida, yang lebih kurang isodiametris atau bercabang.
Di sebelah dalam korteks terdapat silinder pusat yang berisi jaringan pembuluh. Jaringan pembuluh tersusun dalam suatu susunan yang hiasa disebut ikatan pembuluh (berkas pengangkut). Tiap berkas pengangkut terdiri atas xilem di bagian dalam dan floem di bagian luar. Pada beberapa tanaman, misalnya pada labu, floem terdapat dibagian dalam dan luar dari xilem. Pada Gymnospermae dan dikotil, berkas pembuluh tersusun dalam suatu lingkaran yang mengelilingi empulur. Sementara pada monokotil berkas pengangkut tersebar pada seluruh batang. Perbedaan lain antara monokotil, dikotil dan Gymnospermae adalah adanya kambium di antara xilem dan floem (pada dikotil dan Gymnospermae).
Kambium menghasilkan xilem ke arah dalam (sentripental) dan floem ke arah luar (sentrifugal) sehingga menekan ke bagian luar floem. Jaringan berkas pengangkut yang dihasilkan langsung oleh meristem pucuk disebut xilem primer dan floem primer. Jaringan berkas pembuluh yang dihasilkan oleh kambium disebut xilem sekunder dan floem sekunder. Kambium mengadakan perkembangan sehingga penampang melintangnya menampakkan cincin kambium. Kambium menghasilkan xilem sekunder atau kayu, yang pada beberapa pohon diameternya dapat mencapai beberapa meter. Floem sekunder biasanya dihasilkan dalam jumlah yang lebih kecil daripada xilem sekunder. Floem sekunder bersama-sama dengan epidermis dan korteks akan membentuk kulit kayu.

Xilem sekunder atau kayu pada dasarnya berisi elemen yang sama dengan xilem primer, tetapi biasanya lebih banyak serabut dan sel parenkim yang tersusun kea rah radial, dan disebut jari-jari empulur. Pohon dengan daur pertumbuhan musiman mempunyai cincin pertumbuhan yang tampak pada penampang melintang batang.
Semakin tebal kayu, semakin menekan epidermis dan korteks sehingga sering kali robek. Sebagai jaringan pelindung sekunder, tumbuhan membentuk lapisan gabus (fellem) yang menggantikan fungsi utama epidermis. Gabus terdiri atas sel pipih yang mati dan tidak mempunyai ruang antar sel. Sel ini dilapisi oleh lamella lemak yang disebut suberin. Jaringan ini dihasilkan oleh cambium gabus (felogen). Pada tumbuhan yang hidupnya lama, dengan bertambahnya diameter batang secara terus-menerus, cambium berkembang lebih lanjut ke bagian dalam, misalnya di dalam floem. Gabus merupakan penghalang yang tidak dapat ditembus (impermeable). Gabus dibentuk di dalam floem sekunder sehingga bagian floem yang terdapat di luarnya mati. Semua jaringan cambium di luar membentuk kulit kayu.
Pasokan oksigen pada jaringan hidup yang ditutupi oleh gabus dilakukan oleh sekelompok sel yang mempunyai ruang antarsel yang disebut lentisel.

DAUN
Fungsi utama daun adalah menyintesis bahan organic dengan menggunakan sinar sebagai sumber energy melalui proses fotosintesis. Pengubahan energy ini terjadi di dalam organel sel khusus yang disebut kloroplas, yang di dalamnya terdapat pigmen klorofil.
Struktur luar dan di dalam daun berkaitan dengan perananya dalam proses fotosintesis dan transpirasi. Daun biasanya rata dan tipis sehingga memudahkan masuknya sinar matahari ke dalam sel. Luas permukaan daun juga memungkinkan terjadinya pertukaran gas. Di dalam helaian daun juga terdapat jaringan pembuluh. Mesofil daun yang terdapat di antara epidermis atas dan bawah dibedakan menjadi dua macam, yaitu parenkim palisade yang terdiri atas sel yang panjang dan tidak mempunyai ruang antar sel dan parenkim spons yang terdiri atas sel yang berbentuk tidak teratur dengan ruang antarsel yang besar. Parenkim palisade lebih banyak mengandung kloroplas. Pada epidermis terdapat stomata yang membantu pertukaran gas antara jaringan daun dan atmosfer. Setiap stomata terdiri atas dua buah sel penutup yang mengelilingi lubang kecil. Stomata dapat membuka dan menutup sehingga dapat mengatur pemasukan dan pengeluaran gas ked an dari daun.

BUNGA
Bunga merupakan organ reproduksi Angiospermae. Bunga dibentuk oleh meristem pucuk khusus yang berkembang dari ujung batang dan dipengaruhi oleh factor dalam maupun luar.
Bunga terdiri atas sekelompok daun khusus yang disebut sepala, petala, stamen, dan karpela. Sepala biasanya berwarna hijau, dan seluruh sepala disebut kelopak bunga (kaliks) petala biasanya berwarna dan menarik, keseluruhannya disebut mahkota bunga (korola). Tiap stamen mempunyai sebuah tangkai sari (filament), yang di bagian ujungnya terdapat ruang sari (antera) dan di dalamnya berisi butir serbuk sari. Butir serbuk sari berisi gamet jantan atau sel sperma. Karpela ada yang tunggal, ada yang berkelompok. Karpela secara keseluruhan disebut putik (pisitium), yang dapat dibedakan menjadi tiga bagian: bagian basal adalah bakal buah (ovarium), bagian tengah merupakan tangkai yang disebut tangkai putik (stilus), dan bagian ujung disebut kepala putik (stigma). Di dalam ovarium terdapat ruang yang disebut lokulus, di dalamnya berisi ovulum yang merupakan gamet betina atau sel telur.

Butir serbuk sari yang sudah masak dapat disebarkan oleh angina tau serangga sehingga dapat mencapai kepala putik. Proses menempelnya butir serbuk sari di atas kepala putik ini disebut penyerbukan atau pollination. Butir serbuk sari akan berkecambah membentuk buluh serbuk yang berisi dua sel sperma. Buluh serbuk masuk ke dalam ovulum, salah satu dari sel sperma membuahi sel telur dan terbentuklah zigot. Zigot akan tumbuh menjadi embrio. Pada tahap ini karpela mulai tumbuh dan membentuk buah, sedangkan ovulum menjadi biji.

RANGKUMAN
Tumbuhan berpembuluh atau Tracheophyta meliputi empat divisi, dan yang sekarang makin berkembang menjadi kelompok tanaman terbesar di bumi yaitu Spermatophyta atau tumbuhan biji, yang dikelompokkan menjadi tumbuhan berbiji tertutup (Angiospermae) dan tumbuhan berbiji terbuka (Gymnospermae). Di dalam biji terdapat embrio atau calon tumbuhan baru. Organ tumbuhan tersusun atas sekelompok sel yang mempunyai keaktifan sama, yang disebut jaringan. Sel merupakan unit fungsi terkecil makhluk hidup.
Sistem perakaran tumbuhan ada dua macam, yaitu sistem akar serabut dan sistem akar tunggang. Pada akar muda terdapat rambut yang berumur relative pendek, berfungsi memperluas bidang penyerapan air dan garam tanah. Jaringan penyusun akar dari luar ke dalam secara berurutan adalah epidermis, korteks, dan silinder pusat yang terdiri atas jaringan xylem dan floem. Xylem berfungsi mengangkut air dan garam mineral dari akar ke daun, sedangkan floem berfungsi mengangkut bahan organic (hasil fotosintesis).
Berdasarkan sifatnya, tipe batang secara umum dibedakan menjadi tipe: (1) rumput-rumputan, (2) herba atau terna, (3) batang berkayu dan (4) pohon. Tipe batang dengan bentuk khusus sesuai dengan lingkungan atau fungsinya yaitu bulbus atau umbi lapis dan umbi, berfungsi menyimpan makanan; serta batang sukulen untuk menyimpan air dan melakukan fotosintesis, bisa juga bermodifikasi membentuk duri serta sulur atau tendril.
Susunan anatomi batang dari luar ke dalam secara berurutan yaitu epidermis, korteks, dan silinder pusat yang berisi berkas pengangkut. Batang dikotil dan Gymnospermae mempunyai kambium dalam berkas pengangkut, yaitu di antara xilem dan floem. Kambium membentuk jaringan sekunder kea rah dalam maupun luar sehingga batang semakin tebal.
Pada batang, menempel daun yang fungsi utamanya untuk fotosintesis. Fotosintesis terjadi dengan adanya pigmen klorofil di dalam kloroplas dan energi cahaya. Pada daun terdapat stomata atau mulut daun yang dapat membuka dan menutup sehingga dapat mengatur pemasukan dan pengeluaran gas ked an dari daun. Membuka dan menutupnya stomata dipengaruhi oleh kekuatan (intensitas) cahaya.
Organ reproduksi Angiospermae adalah bunga. Bagian bunga terdiri atas kelopak atau kaliks yang berwarna hijau dan mahkota atau korola yang biasanya berwarna-warni menarik. Di dalamnya terdapat benang sari atau stamen yang menghasilkan butir serbuk sari dan putik atau pistilum yang menghasilkan sel telur. Proses menempelnya butir serbuk sari di atas kepala putik disebut penyerbukan atau polinasi. Butir serbuk sari berkecambah menghasilkan sel sperma yang akan membuahi sel telur sehingga terbentuk zigot yang akan tumbuh menjadi embrio.

DAFTAR ISTILAH
-Akropetal : terbentuk secara berurutan dari bagian dasar ke arah ujung sehingga bagian yang paling ujung merupakan yang termuda
-Fellem : gabus dan lapisan bukan gabus yeng membentuk wilayah luar periderm yang dihasilkan sebagai kegiatan felogen.
-Felogen : kambium gabus batang berkayu, timbul sebagai meristem sekunder, yang melahirkan gabus, dan felodermis; disebut juga kambium gabus.
-Kuncup lateral: kuncup aksilar = kuncup ketiak (axillary bud, lateral bud), kuncup yang tumbuh pada ketiak atau lampang daun.
-Lentisel : jaringan spesifik yang terdapat pada periderm dan dapat dibedakan dengan fellem karena adanya ruang antar sel, berpori dan menonjol, biasanya berbentuk lonjong. Terbentuk jika lapisan epidermis bercabang berkayu digantikan oleh lapisan gabus. Lentisel memungkinkan pertukaran gas antara bagian dalam cabang dan atmosfer.
-Monopodium : sistem percabangan dengan satu sumbu utama yang tumbuh terus di ujung dengan arah yang sama dengan pertumbuhan sebelumnya, sedangkan cabang sampingnya dibentuk satu per satu secara akropetal, berselang-seling atau dalam spiral.
-Pepagan : (bark) jaringan terluar yang melapisi batang kayu yang merupakan keseluruhan jaringan di luar kambium pembuluh, meliputi floem sekunder, korteks, dan epidermis; secara popular disebut kulit kayu.
-Perisiklus : lapisan terluar stele, terletak langsung di bawah endodermis, disebut juga perikambium.
-Pita kaspari : penebalan kedap air berupa pita mengayu atau menggabus yang mengelilingi dinding menjari sel endodermis akar.
-Sel pengiring : (companion cells) sel sempit pada floem Gymnospermae yang tetap berinti, berasal dari sel induk unsur floem.

sumber: Mulyani, Sri. 2006. Anatomi Tumbuhan. Kanisius. Yogyakarta

Read More

STRUKTUR DAN PEMBENTUKAN DINDING SEL

Adanya dinding sel pada sel tumbuhan merupakan ciri penting yang membedakannya dengan sel hewan. Dinding sel ditemukan pada abad ke-17 sebelum ditemukan protoplas. Sejak itu, ada banyak penelitian dengan berbagai metode baik secara kimia, fisika, maupum morfologi. Penelitian ini didukung dengan kemajuan dalam bidang kimia organik, sinar X, penggunaan mikroskop cahaya, dan mikroskop pemolaran, bahkan akhir-akhir ini dengan mikroskop elektron.
Jaringan tepi dinding sel berisi bahan yang melindungi sel di bawahnya. Dinding sel berfungsi sebagai penyokong mekanis organ tumbuhan, khususnya pada dinding tebal. Dinding sel memengaruhi metabolisme penting jaringan tumbuhan, seperti penyerapan, transpirasi, translokasi, dan sekresi.
Bahan utama dinding sel adalah selulosa. Molekul ini merupakan rantai glukosa yang panjangnya mencapai 4 mm. di dalam dinding sel, selulosa bergabung dengan polisakarida yang lain yaitu hemiselulosa dan pectin (campuran poliuronida). Lignin suatu  polimer dari unit  fenilpropanoida dapat mengeraskan dinding sel. Lignin merupakan suatu senyawa yang kompleks dan homogeny. Senyawa lain, bahkan, organic dan anorganik, misalnya air, terdapat dalam dinding sel dalam jumlah yang beragam. Bahan organic seperti kutin, suberin, dan lilin adalah senyawa yang mengandung lemak yang sangat umum ditemukan pada permukaan jaringan pelindung tumbuhan. Kutin terdapat pada epidermis, sedangkan suberin pada jaringan pelindung sekunder, yaitu gabus. Lilin terdapat dalam paduan dengan kutin dan suberin, dan juga pada permukaan kutikula, yaitu lapisan kutin yang menutup dinding luar epidermis.
Berdasarkan perkembangan dan struktur jaringan tumbuhan, dapat dibedakan tiga lapisan dinding sel.
a. Lamella tengah atau lapisan antar sel. Lamella tengah terdapat diantara dua dinding primer dari dua sel yang merupakan senyawa yang tanpa bentuk (amorf). Lamella tengah terutama terdiri atas pectin. Enzim pektinase dengan reagen kimia yang dapat melarutkan pektin menyebabkan jaringan terurai (disintegrasi) menjadi sel individual. Prosedur ini disebut meserasi (maceration).
b. Dinding primer. Dinding primer adalah dinding sel pertama yang berkembang pada sel baru. Kebanyakan sel mempunyai dinding primer, sedangkan lamella tengah hanya merupakan senyawa antar sel yang tidak bersifat dinding. Dinding primer merupakan bagian
Dindig sel yang berkembang dalam sel selama sel masih mengadakan pertumbuhan.
c. Dinding sekunder. Dinding sekunder dibentuk di sebelah dalam dinding primer. Sebagian besar sel trakeida dan serabut mempunyai tiga lapisan dinding sekunder, yaitu lapisan luar, lapisan tengah, dan lapisan dalam. Di antara ketiga lapisan ini biasanya lapisan tengah paling tebal. Ada juga sel yang mempunyai dinding sekunder lebih dari tiga lapisan. Ada yang menggunakan istilah dinding tersier untuk lapisan dalam dinding sekunder. Menurut Frey Wyssling (1976), lapisan yang paling dalam (lamella tersier) mempunyai sifat yang berbeda dengan dinding sekunder yang ada. Lamella ini dapat berdiferensiasi menjadi dua lapisan yaitu lapisan membranogenoat dan lapisan yang penuh dengan bintil.

Beberapa peneliti menggunakan istilah berkas lamella tengah untuk lapisan dinding sel berlignin yang kompleks, yang tampak homogen dalam pemeriksaan menggunakan mikroskop cahaya tanpa pra-perlakuan. Berkas lamella tengah terdiri atas tiga lapisan, yaitu berdasarkan pada sifat dan penggabungan dinding primer, dan dinding sekunder dari kedua sel yang berdampingan.


A. PEMBENTUKAN DINDING SEL
Selama mitosis, pada telofase, fragmoplas meluas dan membentuk barisan atau deretan. Pada waktu yang sama, di daerah ekuator dibentuk cawan sel, yang dihasilkan oleh protoplas baru yang mulai membentuk fragmoplas di bagian dalam. Di daerah tempat dibentuknya cawan sel, mikrotubula fragmoplas tidak tampak. Semakin meluas cawan sel, mikrotubula fragmoplas semakin mendekati dinding sel yang membelah. Pada waktu cawan seel belum mencapai dinding sel yang membelah, inti sel muda akan mencapai tahap tertentu dalam pembentukan dinding inti dan anak inti. Apabila cawan sel sudah mencapai semua bagian dinding sel yang membelah, fragmoplas akan lenyap. Pada tahap ini kekentalan cawan sel meningkat dan secara bertahap cawan sel akan berubah bentuk menjadi senyawa antar sel atau lamela tengah.

Pada pengamatan menggunakan mikroskop elektron akan tampak bahwa pembentukan cawan sel dimulai dengan pemusatan dan penggabungan sejumlah besar kantong kecil turunan badan Golgi dan kemungkinan juga kantong kecil dari RE (retikulum endoplasma). Mikrotubula dan fragmoplas mengarahkan kantong kecil ini menuju daerah ekuator.

Di kedua sisi lamela tengah terdapat lamela tipis yang dihasilkan oleh protoplas sel anak. Pembentukan lamela ini merupakan tahap permulaan dalam perkembangan dinding baru sel anak. Dinding ini terdiri atas mikro-serabut yang mengandung selulosa dan matriks tidak mengandung selulosa. Matriks dinding terutama terdiri atas senyawa pektin dan hemiselulosa. Matriks dinding juga disekresi oleh kantong kecil Golgi, dan menurut beberapa peneliti, selain Golgi, RE juga berperan dalam produksi matriks.

Mikrotubula sitoplasma tepi biasanya berorientasi paralel dengan serbut selulosa dalam berhubungan dengan plasmalema. Menurut Preston (1974) butiran yang terdapat pada permukaan luar plasmalema terlibat dalam biosintesis dan orientasi mikro-serabut selulosa dalam dinding sel. Akhir-akhir ini dipelajari tentang pembentukan mikro-serabut selulosa selama regenerasi dinding sel dengan protoplas yang diisolasi.

Pada perhubungan dinding baru dengan dinding sel induk, lamela tengah lama dan baru terpisah oleh dinding primer sel induk. Pada dinding primer sel induk, pada tempat perhubungan dinding lama dan baru terdapat suatu rongga yang seperti segitiga pada penampang melintangnya. Rongga ini terus membesar sampai mencapai lamela tengah sel induk dan terjadilah hubungan antara  lamela tengah sel induk dengan lamela tengah baru. Apabila rongga ini terus tumbuh dan senyawa antar sel tidak mengisinya, akan terbentuk rongga antar sel.

Dinding sekunder berkembang pada permukaan dalam dinding prmer. Dinding sekunder juga terdiri atas mikro-serabut selulosa, yaitu suatu matriks yang terdiri atas polisakarida, termasuk hemiselulosa. Selain itu, terdapat juga lignin, suberin, kutin, lilin, tanin, garam anorganik, misalnya Ca karbonat, Ca oksalat, silika, dan senyawa lain.

Umumnya lignin pertama kali tampak sebagai senyawa antar sel dan dinding primer, kemudian menyebar ke arah sentripental ke dalam dinding sekunder. Di dalam serabut floem primer Phoradendron flavescens,  dinding primer tidak mengandung lignin, sedangkan dinding sekunder berlignin.

B. STRUKTUR HALUS DINDING SEL
Struktur halus dinding sel, terutama dinding sekunder, pada akhir abad ini sangat intensif dipelajari. Banyak penelitian dilakukan karena pentingnya serabut dalam industri. Penelitian dilakukan secara morfologis dan dengan pendekatan fisikokimia. Dengan memadukan hasil kedua bidang ini, diperoleh gambaran yang agak jelas mengenai struktur halus dinding sel.
1. Hasil Penelitian secara Morfologi
Apabila serabut trakeida diperiksa di bawah mikroskop cahaya tanpa perlakuan khusus, tampak lapisan pada penampang melintangnya, yang dengan perlakuan khusus dan perbesaran kuat dari mikroskop cahaya dapat dilihat lamela yang lebih halus. Lamela ini ada yang terpusat (konsentris), menjari, atau mempunyai susunan rumit. Dengan metode Bailey, dkk, dapat ditemukan bahwa dinding sel dibentuk dari suatu sistem benang mikroskopis yaitu serabut. Dinding sel terdiri atas dua sistem yang mengadakan interpenetrasi secara terus menerus, yaitu sistem serabut selulosa dan sistem rongga mikrokapiler. Rongga ini berisi lignin, kutin, suberin, hemiselulosa, dan bahan organik lain, bahkan kristal mineral. Bahan di antara serabut adalah matriks yang tidak mengandung selulosa. Pada elemen pembuluh dan sel sklerenkim, lapisan ini dapat dilihat dengan mikroskop cahaya. Dan ternyata lignin, pektin, hemiselulosa, maupun bahan organik lain yang terdapat dalam ruang interserabut berbeda, atau orientasi mikroserabut dalam berbagai lapisan dinding berbeda.

Tampaknya lapisan pada dinding sekunder sering kali terjadi karena perbedaan kepadatan serabut. Bagian yang jumlah serabut per unit areanya lebih banyak dan lebih tebal akan berwarna gelap. Daerah yang jumlah serabutnya tidak begitu banyak merupakan daerah terang, serabutnya longgar, dan ruang kapiler di antara serabut besar.

Dinding sebagian serabut berlignin. Dengan menggunakan mikroskop elektron tampak bahwa setiap serabut tersusun dari lamela yang terdiri atas dua bagian, yaitu selulosa dan lignin. Setiap lamela dihasilkan dalam waktu 24 jam. Bobak dan Necessany (1967) berkesimpulan bahwa kedua komponen utama dinding sekunder disimpan pada periode yang berbeda. Selulosa disimpan pada siang hari, sedangkan lignin setelah tengah malam. Lignin menembus bagian selulosa.

Dinding yang lapisan ligninnya tebal memungkinkan selulosanya terlarut dan tinggal ligninnya saja atau ligninnya yang larut dan tinggal selulosannya saja. Fenomena ini membuktikan bahwa pada lignin terdapat rongga interserabut, dan rongga kapiler ini bersinambungan.
Pembagian struktur halus dinding sel didasarkan pada penggunaan mikroskop elektron. Foto yang dibuat dengan mikroskop elektron dapat menunjukkan adanya mikroserabut halus yang tidak dapat dilihat dengan mikroskop cahaya biasa.

Struktur morfologi selulosa dinding sel sekarang telah diketahui. Pada dinding sel terdapat lamela yang terdiri atas serabut. Dengan teknik tertentu, dimungkinkan untuk membedakan makroserabut dengan mikroskop cahaya. Bentuknya seperti jejaring tiga dimensi. Jejaring ini saling menjalin dengan jari-jari paralel dari ruang mikrokapiler yang berisi senyawa  non selulosa. Ketebalan makroserabut antara 0,4-0,5 mm, sedangkan mikroserabut antara 20-30 nm. Mikroserabut membungkus serabut elementer yang tebalnya antara 3-5 nm.

2. Hasil Penelitian Fisikokimia
Molekul selulosa berisi rantai panjang yang bersambungan dengan residu glukosa. Molekul rantai tersusun dalam suatu ikatan yang disebut misela. Hipotesis tentang adanya misela diusulkan oleh Nageli pada abad lalu. Menurutnya misela merupakan unit tunggal
Yang tersusun dalam suatu susunan permanen dalam matriks intermicellar, yang dengan menggunakan mikroskop pemolaran dapat dibuktikan adanya misela seperti kristal. Berdasarkan hasil berbagai penelitian, khususnya dengan sinar X, para peneliti menyimpulkan bahwa misela terdiri atas rantai paralel residu glukosa yang mempunyai sifat dan jarak yang tetap diantaranya. Pada penelitian lebih lanjut oleh ahli botani, kimia dan fisika, beberapa teori diusulkan untuk menerangkan organisasi molekul selulosa di dalam dinding sel. Frey Wyssling dan Muhlethaler (1965), setelah memperhatikan selulosa, menyimpulkan bahwa molekul selulosa adalah seperti rantai yang tersusun secara teratur dalam suatu bungkusan. Setiap bungkusan dibentuk dari serabut elemen yang berisi kira-kira 40 molekul selulosa. Panjangnya kira-kira 3,5 nm dan tebalnya 3 nm. Serabut elemen sebagian besar merupakan kristal, meskipun ada juga sedikit yang tersusun merupakan perakristalin. Jumlah residu glukosa dalam molekul sel serabut beragam antara 500-10.000 dan panjang molekulnya 0,25-5 mm. berdasarkan penelitian pada dinding sekunder akhir-akhir ini banyak perhatian ditujukan pada struktur dinding primer. Dinding primer merupakan struktur yang sama dengan dinding sekunder, yang terdiri atas mikroserabut selulosa dan matriks nonselulosa. Pada Phycomycetes, beberapa mikroserabutnya berisi kitin atau senyawa yang lain. Matriksnya berisi pektin dan hemiselulosa.

Belum ada keseragaman pendapat mengenai pertumbuhan dinding sel. Ada yang berpendapat bahwa pertumbuhan dilakukan dengan aposisi yaitu pertumbuhan dengan menambahkan lapisan baru ke arah sentripental. Ada teori baru yang mendasarkan pada penelitian dengan mikroskop elektron dan telah dikembangkan oleh Frey Wyssling dan Stecher (1951). Teori tersebut menerangkan bahwa dinding sel tumbuh dengan cara yang disebut pertumbuhan mozaik. Pada pertumbuhan mozaik, tekstur serabut dalam daerah dinding tertentu menjadi longgar karena adanya tekanan turgor. Yang kemudian diperbaiki dengan penimbunan mikroserabut baru dalam celah yang terjadi karena adanya desakan. Longgarnya jejaring serabut ini terjadi karena matriks dinding bersifat plastis. Pertumbuhan dinding ini melibatkan hormon pertumbuhan, protein, dan enzim yang terdapat dalam dinding sel.

 Konsep pertumbuhan yang lain adalah teori pertumbuhan multinet ( Houwink dan Roelofsen, 1954). Menurut teori ini penebalan dan peningkatan permukaan dinding primer terjadi melalui pemisahan mikroserabut yang melintang dan mengubah orientasinya. Perubahan orientasi yang dimaksud adalah pada awal pembentukan lamela yang hampir seluruhnya transversal menjadi hampir seluruhnya memanjang. Lamela baru lebih padat, bersilangan dan hampir seluruhnya berorientasi tegak. Mikroserabut ditambahkan secara sentripental. Pada sistem mikroserabut selulosa dapat diasumsikan bahwa menurut teori pertumbuhan multinet, serabut ditambahkan pada dinding sel yang tumbuh dengan cara aposisi. Menurut pertumbuhan mozaik, konsep instususepsi juga dapat terjadi. Matriks dinding yang terdiri atas hemiselulosa dan pektin terus-menerus disekresikan tidak hanya kedalam lamela yang berbatasan dengan sitoplasma, tetapi juga ke dalam lamela luar.

Banyak penelitian dilakukan untuk mengetahui atau menemukan orientasi mikroserabut, misela, dan rantai selulosa pada berbagai lapisan dinding sel, terutama pada dinding sekunder, yang dengan menggunakan berbagai metode penelitian pada onjek yang sama diperoleh hasil yang sama.

Pada irisan melintang tipis trakeida yang diperiksa dengan mikroskop cahaya terpolarisasi, ketika dua pepolar disilangkan, lapisan tertentu dari dinding tampak terang dan bagian lain tampak gelap. Lapisan yang terang terputus menjadi empat tempat. Daerah paling terang dari suatu lapisan terletak pada sudut 45° terhadap sumbu penganalisis dan polarisator mikroskop. Sementara, daerah paling gelap pada lapisan yang sama kira-kira paralel dengan sumbunya.

Read More

Dinding Sel

Adanya dinding sel pada tumbuhan membedakan dengan sel hewan. Dinding sel tumbuh di sebelah luar protoplas, merupakan bagian sel yang bersifat mati. Berfungsi menentukan bentuk sel serta tekstur jaringan, sebagai pelindung dan penguat protoplas. Dinding sel pada sel yang masih muda adalah tipis, semakin dewasa sel tersebut, dinding selnya relatif makin bertambah tebal, sehingga terbentuknya dinding sel sangat erat hubungannya dengan perkembangan sel tersebut. Penebalan dinding masing-masing sel berbeda-beda sesuai dengan fungsinya sehingga terdapat perbedaan bentuk sel.

Berdasarkan perkembangan dan struktur jaringan tumbuhan, dinding sel mempunyai tiga bagian pokok, yaitu subtansi interseluler (lamela tengah), dinding primer, dinding sekunder. Sebagian besar sel memiliki lamela tengah dan dinding primer, sedangkan dinding sekunder hanya terdapat pada sel-sel tertentu.

1) Lamela Tengah

Lamela tengah terdapat di antara dinding primer dari dua sel yang berdekatan. Merupakan perekat yang mengikat sel secara bersama-sama untuk membentuk jaringan. Terutama terdiri atas persenyawaan pektin, campuran Ca dan Mg pektat. Enzim pektinase dan bahan-bahan kimia yang dapat melarutkan pektin menghancurkan jaringan menjadi sel-sel yang terpisah. Proses ini disebut meserasi. Pada jaringan yang berkayu, lamela tengah mengandung lignin.

2) Dinding Primer

Dinding primer adalah dinding sel asli yang pertama kali berkembang pada sel baru. Dinding sel primer tersusun dari ± 9-25% selulosa, sisanya adalah hemiselulosa, dan pektin. Molekul selulosa terdiri atas rantai-rantai panjang residu glukosa yang saling berhubungan. Molekul rantai ini tersusun dalam ikatan yang disebut misel. Molekul selulosa yang panjang dan tidak bercabang bergabung membentuk serat-serat silindris panjang yang disebut mikrofibril. Karena susunan molekul selulosanya searah, maka mikrofibril bersifat seperti kristal dan mempunyai daya tahan regang sekuat kawat baja pada kabel.

Dinding sel ini dapat mengalami pertumbuhan menebal yang diselingi atau kadang-kadang bersamaan dengan pertumbuhan permukaan dari dinding tersebut, sehingga setelah dinding tersebut menebal tampak adanya lapisan-lapisan pada sel tersebut. Sel-sel dewasa yang hanya mempunyai dinding primer dapat menjadi embrional kembali (menjadi semakin tipis). Dinding primer dapat beradaptasi terhadap pertumbuhan secara mengagumkan dengan cara:

1.      Meregangkan serat mikronnya ke arah membujur dan saling menggeser.

2.      Meningkatkan luas permukaannya hingga 20 kali lipat dan menambah bahan baru sehingga dinding tersebut tidak menjadi tipis.

3.      Pada saat tidak tumbuh tahan regangan.

3) Dinding Sekunder

Dinding sekunder dibentuk di sebelah dalam permukaan dinding primer. Dinding sekunder terutama terdiri atas selulosa atau campuran selulosa dengan hemiselulosa. Umumnya lebih tebal dari dinding primer. Kemungkinan dinding sekunder juga terdiri dari lignin atau zat lain. Berfungsi sebagai penguat, khas pada sel-sel yang mempunyai fungsi khusus dan mengalami perubahan yang irreversibel, misalnya sel xilem, yaitu trakea dan trakeid, sel jari-jari empulur, parenkim kayu dan sel-sel sklerenkim. Dinding sekunder biasanya ditandai oleh adanya lekukan atau bagian dinding yang kedalamannya bermacam-macam.

Bagian tertentu dari dinding sel memiliki sejumlah daerah penipisan yang disebut noktah. Noktah merupakan saluran pertukaran benda sel ke sel. Macam-macam noktah yaitu:

1.      Noktah sederhana (biasa), contohnya pada sel-sel parenkim dengan dinding menebal, serabut libriform, sklereid.

2.      Noktah berhalaman (terlindung), contohnya pada sel-sel serabut sklereid dan elemen trakeal.

Pada noktah berhalaman dinding sekunder melengkung, melingkupi ruang noktah, dan berakhir dengan lubang menghadap lumen disebut mulut noktah, sedangkan pada noktah sederhana tidak terdapat hal demikian. Jika kedua pasang noktah itu sederhana, maka disebut pasangan noktah sederhana, sedangkan jika kedua pasang noktah itu berhalaman terlindung disebut pasangan noktah halaman. Jika salah satu pasangannya merupakan noktah sederhana dan satunya noktah berhalaman, disebut pasangan noktah setengah halaman.

Jika noktah tidak mempunyai pasangan pelengkap pada sel terdekatnya atau bila berhadapan dengan ruang interseluler, disebut noktah buntu/buta. Jika dua atau lebih noktah berhadapan dengan satu noktah lebar, maka disebut noktah majemuk unilateral. Saluran noktah yang bercabang dinamakan noktah sederhana bercabang  (ramiformis). Pada beberapa tumbuhan, pasangan noktah terlindung mengalami penebalan di bagian tengah membran yang berbentuk cakram, disebut torus. Membran noktah di sekeliling torus disebut margo.

Tidak semua bagian dinding sel mengalami penebalan. Bagian tersebut terisi plasma yang disebut plasmodesmata:

a.       Merupakan benang-benang plasma yang menghubungkan protoplasma sel yang satu dengan sel tetangganya menjadi satu kesatuan yang berfungsi (simplas).

b.      Nampak seperti terowongan yang terjadi dari perluasan membran plasma.

c.       Bahan seperti glukosa dapat melewatinya ribuan kali lebih cepat daripada menembus membran dan dinding sel, sehingga dia berfungsi dalam transport bahan-bahan dan penerus rangsang.

Susunan Kimia Dinding Sel

Dinding sel tumbuhan umumnya disusun oleh:

1.      Zat organik; pektin, protopektin, selulosa, hemiselulosa, lignin, suberin, pentosan, kutin, sporolenin, dan lain-lain.

2.      Zat anorganik; kersik (SiO_2­), contohnya pada dinding epidermis batang bambu dan tebu (keras dan tahan hama).

Pembentukan dan Pertumbuhan Dinding Sel

Pada saat pembelahan sel dimulai pembentukan dinding baru sel anakan. Selama fase telofase, benang-benang plasma (fragmoplas) meluas ke bagian tengah sel dan di bidang ekuatorial terbentuk juga sekat sel yang baru. Dengan demikian terjadilah pemisahan dua protoplas baru. Sekat berasal dari peleburan vesikel-vesikel hasil sekresi diktiosom yang ada di sekitar fragmoplas dan mungkin juga dari retikuum endoplasma. Peleburan vesikel-vesikel menjadi dinding sekat meninggalkan lubang kecil, yaitu saluran plasmodesmata. Suatu lamela tipis kemudian diletakkan pada kedua sisi sekat pemisah oleh protoplas sel anakan. Terjadilah tingkat awal perkembangan dinding baru sel anakan.

Peleburan vesikel pada sekat sel diikuti oleh penambahan bahan dinding pada kedua sisi sekat sel, sehingga menambah tebal. Bahan dinding primer yang baru juga ditimbun pada dinding yang lama, sehingga masing-masing sel anakan membentuk dinding primer yang lengkap. Perkembangan dinding sel dalam penebalannya dilakukan melalui 2 cara, yaitu dengan penempelan bahan dinding selapis demi selapis pada lamela tengah (aposisi) dan dengan penyisipan bahan baru di antara bahan yang lama (instususepsi). Berdasarkan arahnya, pertumbuhan dinding sel secara aposisi disebut sentripetal, sedangkan pertumbuhan dinding ke arah luar lumen sel disebut sentrifugal. Pertumbuhan sentripetal dijumpai pada khas sel-sel pembentuk jaringan. Sedangkan pertumbuhan sentrifugal dijumpai pada pembentukan dinding sel serbuk sari atau spora.

Sumber: Hasnunidah, Neni. 2009. Struktur dan Perkembangan Tumbuhan. Bandar Lampung: Unila

Read More

STRUKTUR UMUM TUMBUHAN BERBIJI

Pendahuluan

Tumbuhan mempunyai bermacam organ. Perbedaan masing-masing organ menunjukkan adanya perbedaan fungsi dalam kehidupan tumbuhan. Tubuh tumbuhan terdiri atas unit sel yang dilindungi oleh dinding, dan masing-masing sel mengadakan kesatuan dengan adanya subtansi antar sel. Kelompokan sel yang secara struktural dan fungsional berbeda dengan kelompokan sel yang lain disebut jaringan. Variasi struktur jaringan terdiri atas komponen sel dan tipenya masing-masing. Susunan jaringan di dalam tubuh tumbuhan menunjukkan struktur dan fungsi tertentu.

ARTI PENTING ANATOMI TUMBUHAN

Anatomi tumbuhan merupakan disiplin ilmu tertua yang menjadi dasar untuk mempelajari ilmu tentang tumbuhan serta dasar bagi penemuan dan penelitian (Grew & Malpighi, 1671). Anatomi tumbuhan mempelajari tentang struktur dan fungsi sejumlah organ dan jaringan tumbuhan serta hubungannya, dan perkembangan struktur organ dan jaringan tersebut.

Pembagian tubuh tumbuhan menjadi sejumlah organ menurut sel dan jaringan penyusunya merupakan cara yang mudah untuk mempelajarinya, sebab pembagian tersebut memperlihatkan spesialisasi struktur dan fungsi. Pembahasan fungsi tak lepas dari kajian perkembangan tumbuhan, karena dalam perkembangannya struktur yang belum, sedang, dan selesai terdiferensiasi akan amat berbeda. Struktur tumbuhan merupakan hasil evolusi yang berlangsung lama. Evolusi mengakibatkan perubahan pada struktur yang terkait dengan fungsi.

Adanya kemajuan pesat di bidang fisiologi, biokimia dan genetika serta kemampuan menelaah sampai struktur ultra, maka struktur tumbuhan dapat dipelajari dengan jelas. Pemahaman tentang struktur tumbuhan sehubungan dengan fungsinya sangat diperlukan dalam mempelajari tumbuhan dari segi holtikultura, agronomi, patologi, dan ekologi. Anatomi tumbuhan berguna juga untuk memperkuat perasaan estetika melalui kesadaran akan sifat yang serba teratur dan pengulangan pola struktur yang berlainan atau hubungan antara struktur dan fungsi.

STRUKTUR DAN PERKEMBANGAN TUMBUHAN BERBIJI

Struktur umum tumbuhan berbiji dimulai dari biji. Biji berisi embrio yang dilindungi oleh kulit biji, dibekali dengan sumber makanan cadangan yang disimpan dalam keping biji (kotiledon) atau jaringan khusus (endosperm). Embrio mengandung sumbu halus/pendek dengan dua kutub yaitu titik tumbuh akar dan titik tumbuh tunas. Pada sumbu tersebut ke arah lateral terbentuk kotiledon atau daun lembaga.

Pada kondisi yang sesuai biji berkecambah dan tanaman muda (seedling) akan muncul. Tanaman muda yang tumbuh menampakkan akar yang biasanya di dalam tanah, serta pucuk yang menampakkan batang dan daun biasanya di atas tanah. Pertumbuhan pucuk dan akar melalui pembentukan sel-sel baru oleh jaringan meristem dari titik tumbuh dan diikuti oleh pertumbuhan serta diferensiasi sel-sel. Meristem tersebut membentuk bakal daun, dan di ujung sumbu batang bakal daun bersama meristem apeks membentuk tunas terminal.

Pada ketiak daun dibentuk tunas ketiak. Pada akar primer dibentuk akar lateral. Bila tanaman menjadi dewasa, dibentuk bunga kemudian terjadi penyerbukan dan pembuahan. Buah yang berisi biji akan berkembang dan melangkapi daur hidup.

Perbedaan antara embrio dikotil dan embrio monokotil adalah sebagai berikut:

1. Embrio Dikotil

·        > Kotiledon berbentuk seperti daun

·       > Di bagian bawah kotiledon terdapat sumbu mirip batang, yaitu Hipokotil

·        > Di ujung atas hipokotil terdapat calon tunas pucuk, sedang di ujung bawah hipokotil terdapat calon akar

·         >Terdapat Prokambium yang merupakan meristem primer, mantinya akan menjalani diferensiasi membentuk jaringan pembuluh primer

2. Embrio Monokotil

·         >Terdapat tonjolan jaringan pembuluh, yaitu epiblas

·         >Ujung pucuk terbungkus dalam daun berbentuk pipih yang berfungsi analog dengan tudung akar yang disebut koleoptil

·         >Terdapat akar lembaga (radikula) dan tudung akar di bagian bawah sumbu

·         >Terdapat jaringan bentuk seludang (koleoriza) yang berfungsi untuk melindungi embrio atau mengelilingi akar yang berkembang

 

 Gambar2: diagram Embrio tumbuhan dikotil (a) dan tumbuhan monokotil (b)

Pembelahan sel mengubah zigot bersel satu menjadi tumbuhan bersel banyak. Sejak stadium awal perkembangan terjadi pola penyebaran sel di keseluruhan embrio, sehingga dihasilkan bentuk-bentuk yang dapat dilihat (kotiledon, hipokotil, radikula, epikotil/plumula).

Pembelahan sel dalam embrio diiringi dengan pertumbuhan dan vakuolasi (dibentuknya vakuola yang membesar) dari sel-sel yang terjadi untuk memulai organisasi jaringan berikut:

·         =>bakal epidermis oleh lapisan permukaan yang meristematik yaitu protoderm.

·        => meristem dasar untuk bakal korteks yang bervakuolasi melebihi sel jaringan di sebelahnya.

·        =>jaringan tengah yang kurang tervakuolasi dan memanjang di sepanjang sumbu hipokotil-akar (prokambium) membentuk meristem bakal jaringan pembuluh.

Setelah zigot berkembang menjadi embriodalam biji yang berkecambah, meristem apeks pucuk membentuk daun, buku dan ruas. Di ketiak daun meristem kuncup tumbuh menjadi cabang. Meristem apeks akar menghasilkan akar primer.

Tumbuhan memiliki pertumbuhan terbuka karena adanya daerah jaringan yang tetap bersifat embrional, yakni meristem. Pada meristem terjadi penambahan sel baru, sementara sel lama terdiferensiasi menjadi bagian baru pada akar maupun batang. Pertumbuhan itu dinamakan pertumbuhan primer, dan tubuh tumbuhan yang dihasilkan disebut tubuh primer. Banyak tumbuhan menebalkan akar dan batangnya dengan menambah jaringan pembuluh di dalam tubuhnya. Penebalan itu dihasilkan oleh kambium pembuluh dan disebut pertumbuhan sekunder.

Pertumbuhan sekunder pada tumbuhan berbiji disebabkan oleh aktivitas meristem lateral yaitu kambium pembuluh. Kambium berasal dari prokambiumyang terdapat di dalam berkas pembuluh dan sebagian dari parenkim interfaskuler. Bagian dari kambium terdapat di dalam berkas pembuluh dan di antara berkas pembuluh, merupakan suatu lingkaran tertutup. Pada pertumbuhan sekunder, kambium membentuk xilem sekunder ke arah dalam (ke tengah-tengah batang) dan floem sekunder ke arah luar. Sehingga zilem sekunder tersebut mengelilingi xilem primer, floem sekunder mengelilingi kambium. Xilem sekunder dan floem sekunder terdapat di antara xilem dan floem primer.

 

Alat pembentuk tubuh tumbuhan, yaitu: akar, batang, daun, bunga buah dan biji dibangun oleh sel yang menyusun berbagai jaringan. Sel tumbuhan adalah satuan terkecil dalam tumbuhan yang berisi subtansi hidup (protoplasma) dan diselubungi oleh dinding sel. Sekelompok sel yang berbeda struktur dan fungsi atau keduanya dari kelompokan selain disebut jaringan.

Sachs (1875) membagi jaringan menjadi 3 sistem berdasarkan kesinambungan topografisnya, yaitu:

·       =  > sistem derminal, meliputi: epidermis (pelindung pertama/primer di bagian luar tubuh), dan periderm (pengganti epidermis pada pertumbuhan sekunder).

·         => Sistem jaringan pembuluh, meliputi: xilem (pengangkut air dan garam mineral), dan floem (pengangkut hasil fotosintesis).

·        => Sistem jaringan dasar, meliputi parenkim (jaringan sinambung pada korteks akar, batang, mesofil daun, dan jari-jari empulur), kolenkim (jaringan berdinding tebal yang terdiri dari sel-sel hidup), serta sklerenkim (jaringan berdinding tebal, berkayu dan terdiri dari sel-sel mati).

Dalam tubuh tumbuhan, jaringan tersebar dalam pola yang khas bagi kelompok tumbuhan bersangkutan, misalnya:

·         =>Pada batang dikotil, jaringan pembuluh membentuk silinder berongga berisi jaringan dasar yaitu empulur dan ada di antara jaringan pembuluh dan jaringan dermai terdapat korteks.

·         =>Pada daun dikotil, jaringan pembuluh membentuk sistem yang beranastomosis dalam jaringan dasar yang terdiferensiasi menjadi mesofil.

·         =>Pada akar dikotil, silinder jaringan pembuluh sering tidak mengelilingi empulur namun ada korteks.

DAFTAR PUSTAKA

Esau, K. 1977. Anatomy of Seed Plant. John Wiley & Sons, Inc. New York

Fahn, A. 1991. Anatomi Tumbuhan. Diterjemahkan oleh Siti Soetarmi Tjitrosomo. Gadjah Mada University Press. Yogyakarta

Hidayat, E.B. 1995. Anatomi Tumbuhan Berbiji. Penerbit ITB. Bandung

Pandey, B.P. 1980 An Introduction to Plant Anatomy. S. Chand and Co. New Delhi

Sumardi, I. Dan A. Pudjoarinto. 1992. Struktur dan Perkembangan Tumbuhan. Proyek Pembinaan Tenaga Kependidikan Tinggi. DIKTI. Depdikbud. Jakarta

Bhojwani, S.S. dan S.P. Bhatnagar. 1978. The Embryology of Angiospermae. 3”1.ed. vikas Publishing House. New Delhi

Sumber: Hasnunidah, Neni. 2009. Buku Ajar Struktur dan Perkembangan Tumbuhan. Unila. Bandar Lampung

Read More