Semester 2 Bab 7 Struktur dan Fungsi Bagian pada Tumbuhan

Bab 7

Struktur dan Fungsi Bagian pada Tumbuhan

Standar Kompetensi:
Memahami sistem dalam kehidupan tumbuhan


Kompetensi Dasar:
Mengidentifikasi struktur dan fungsi bagian pada tumbuhan

 

Ringkasan Materi

Tumbuhan memerlukan bahan makanan, air, dan udara sama seperti hewan. Pernahkah kamu memperhatikan bagianmana dari tumbuhan yang berperan mengangkut bahan makanan? Akar, batang, daun, bunga, buah, dan biji mempunyai struktur dan fungsi yang berbeda. Untuk mengetahuinya, mari kita pelajari perbedaan struktur dan fungsi organ-organ tumbuhan biji tersebut satu per satu.

    A. Akar
Akar merupakan bagian tumbuhan yang berfungsi menyerap air dan mineral dari dalam tanah. Sebagian besar tumbuhan mempunyai akar yang berada dalam tanah. Pada tumbuhan yang berkembang biak secara generatif, dalam biji sudah terdapat calon akar atau akar lembaga (radicula). Pada perkembangan selanjutnya, jika biji mulai berkecambah sampai menjadi tumbuhan dewasa, akar lembaga dapat memperlihatkan perkembangan yang berbeda hingga pada tumbuhan lazimnya dibedakan dua jenis sistem perakaran, yaitu: sistem akar tunggang dan sistem akar serabut. Sistem akar tunggang (radix primaria), sistem perakaran ini terdapat pada tumbuhan dikotil. Akar ini terdiri atas sebuah akar besar dengan beberapa cabang dan ranting akar,merupakan perkembangan dari akar primer dari biji berkecambah,misalnya kacangkacangan, mangga, wortel dan lain-lain. Perlu diingat, sistem akar tunggang hanya ditemukan pada tanaman yang berkembang biak secara generatif (melalui biji).

Sistem akar serabut (radix adventicia), sistem perakaran ini dimiliki oleh tumbuhan monokotil. Akar ini terdiri dari sejumlah akar kecil, ramping, dan berukuran sama. Perakaran serabut terbentuk pada waktu akar primer membentuk cabang sebanyakbanyaknya, misalnya pada rumput-rumputan. Akar monokotil dan dikotil ujungnya dilindungi oleh tudung akar atau kaliptra, yang fungsinya melindungi ujung akar sewaktu menembus tanah, sel-sel kaliptra ada yang mengandung butir-butir amylum, dinamakan kolumela.

              1. Struktur Akar (Morfologi)
Struktur akar terdiri dari struktur bagian luar (morfologi) dan struktur bagian dalam (anatomi).
a . Struktur Luar Struktur luar akar terdiri dari rambut akar dan tudung akar.
b. Struktur Dalam (Anatomi) Secara anatomi akar terdiri dari empat bagian, epidermis, korteks, endodermis, dan stele. Di luar itu ada lapisan piliferous yaitu epidermis yang berada pada daerah bulu akar.

Kita pelajari struktur anatomi akar satu per satu:
       1) Epidermis
Terdiri dari satu lapis sel yang tersusun rapat, dinding sel tipis sehingga mudah ditembus air. Memiliki rambut-rambut akar yang merupakan hasil aktifitas sel dari belakang titik tumbuh. Rambut-rambut akar ini berfungsi memperluas bidang penyerapan.
        2) Korteks
Terdiri dari banyak sel dan tersusun berlapis-lapis, dinding selnya tipis dan mempunyai banyak ruang antarsel untuk pertukaran gas. Jaringanjaringan yang terdapat pada korteks antara lain: parenkim, kolenkim, dan sklerenkim. Korteks berfungsi sebagai tempat menyimpan cadangan makanan.

        3) Endodermis
Terletak di sebelah dalam korteks, endodermis berupa satu lapis sel yang tersusun rapat tanpa ruang antarsel. Dinding selnya mengalami penebalan gabus. Deretan sel-sel endodermis dengan penebalan gabusnya dinamakan pita kaspari. Penebalan gabus ini tidak dapat ditembus air sehingga air harus masuk ke silinder pusat melalui sel endodermis yang dindingnya tidak menebal, disebut sel penerus air. Endodermis merupakan pemisah yang jelas antara korteks dan stele.
       4) Stele (silinder pusat)
Terletak di sebelah dalam endodermis. Di antara stele terdapat berkas pengangkutan (floem dan xylem).

2. Fungsi Akar
Fungsi akar antara lain:
a. Untuk melekatkan tumbuhan pada media (tanah) karena akar memiliki kemampuan untuk menerobos lapisan tanah.
b. Menyerap garam, mineral, dan air, melalui bulu-bulu akar, air masuk ke dalam tubuh tumbuhan.
c. Pada beberapa tanaman, akar digunakan sebagai tempat penyimpanan cadangan makanan, contohnya pada ubi, kentang, wortel, dan lain-lain.
d. Pada tanaman tertentu, seperti bakau berperan untuk pernapasan.

3. Proses Penyerapan dan Transportasi Air dan Garam Mineral
Proses penyerapan air dilakukan secara osmosis dan penyerapan mineral yang terlarut dalam air tanah dilakukan secara difusi.
a. Osmosis adalah perpindahan zat dari larutan hipotonis (kurang pekat) menuju larutan hipertonis (lebih pekat) melalui membran semipermiabel.
b. Difusi adalah perpindahan zat dari larutan hipertonis (lebih pekat)menuju larutan hipotonis (kurang pekat) tanpa melalui membran semipermiabel.

Proses pengangkutan pada tumbuhan dibedakan menjadi dua yaitu:
a. Pengangkutan ekstravasikuler
b. Pengangkutan intravasikuler


Pengangkutan ekstravasikuler adalah pengangkutan air dan mineral yang berlangsung di luar berkas pengangkutan. Sistem ini berlangsung dengan dua cara: pengangkutan apoplas (pengangkutan ekstravasikuler yang berlangsung melalui ruang-ruang antarsel. Pengangkutan ini terjadi pada endodermis yang dindingnya terdapat pita kaspari yang sulit ditembus air) dan pengangkutan simplas (pengangkutan ekstravasikuler yang berlangsung melalui sitoplasma antarsel yang dibantu oleh plasmodesmata). Pengangkutan intravasikuler adalah pengangkutan zat dalam tubuh tumbuhan yang melalui berkas pengangkut. Pengangkutan air dan mineral oleh xylem disebut transportasi sedangkan pengangkutan hasil fotosintesis oleh floem disebut translokasi. Faktor intern yang berpengaruh adalah lebar, panjang, dan jumlah pembuluh xylem sedangkan faktor ekstern yang berpengaruh adalah ketersediaan air di dalam tanah, kelembaban udara, suhu udara, tekanan udara, dan kecepatan angin. Pengangkutan air dan mineral dari xylem akar ke xylem batang dan kemudian sampai ke xylem daun dapat terjadi karena adanya kekuatan-kekuatan seperti:

a . Daya Tekan Akar
Adalah kemampuan sel-sel akar untuk mendorong air dalam xylem akar menuju ke jaringan di atasnya. Kemampuan sel-sel akar ini disebabkan oleh akar menyerap air secara terus-menerus sehingga tekanan tugornya naik.

b. Daya Kapilaritas
Adalah kemampuan xylem batang untuk menaikkan permukaan air lebih tinggi dibanding dengan yang di luar pembuluh karena daya adhesi pada air dan mineral lebih besar dibanding dengan daya kohesinya.


c . Daya Isap Daun
Adalah kemampuan daun untuk mengambil atau menyerap air dari batang karena tekanan osmosis sel-sel daun lebih tinggi dibandingkan sel-sel pada batang. Perbedaan tekanan osmosis disebabkan daun selalumengeluarkan airnya lewat peristiwa gutasi.

 

        B. Batang
Batang merupakan bagian yangmenyokong tubuh tumbuhan. Bagian luar dari batang menunjukkan ciri-ciri khusus yang dapat digunakan untuk mengidentifikasi jenis tumbuhan. Misalnya batang yang keras, lunak, berwarna hijau, atau berwarna cokelat.


1. Struktur Batang
Struktur luar batang 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.

          a . Struktur Luar
Batang tumbuhan berkayu memiliki ciri keras dan tebal. Di bagian tertentu terdapat lentisel. Lentisel berhubungan dengan bagian dalam batang dan berfungsi sebagai tempat pertukaran gas. Tumbuhan herba, misalnya pacar air, batangnya lunak. Bagian luar batang terdiri dari epidermis yang tipis dan tidak mengandung gabus. Pada epidermis terdapat stomata sehingga terjadi pertukaran gas.
          b. Struktur Dalam
Terdapat perbedaan antara batang dikotil dan monokotil dalam susunan anatominya.


1) Batang Dikotil
Pada batang dikotil terdapat lapisan-lapisan dari luar ke dalam:
       a) Epidermis
Terdiri atas selaput sel yang tersusun rapat, tidakmempunyai ruang antar sel. Fungsi epidermis untuk melindungi jaringan di bawahnya. Pada batang yang mengalami pertumbuhan sekunder, lapisan epidermis digantikan oleh lapisan gabus yang dibentuk dari kambium gabus.
       b) Korteks
Korteks batang disebut juga kulit pertama, terdiri dari beberapa lapis sel, yang dekat dengan lapisan epidermis tersusun atas jaringan kolenkim, makin ke dalam tersusun atas jaringan parenkim. Korteks berfungsi sebagai tempat menyimpan cadangan makanan.
       c) Endodermis
Endodermis batang disebut juga kulit dalam, tersusun atas selapis sel, merupakan lapisan pemisah antara korteks dengan stele. Endodermis tumbuhan Angiospermae mengandung zat tepung, tetapi tidak terdapat pada endodermis tumbuhan Gymnospermae.
       d) Stele/Silinder Pusat
Merupakan lapisan terdalam dari batang. Lapisan terluar dari stele disebut perisikel atau perikambium. lkatan pembuluh pada stele disebut tipe kolateral yang artinya xylem dan floem. Letak saling bersisian, xylem di sebelah dalam dan floem sebelah luar. Antara xylem dan floem terdapat kambium intravasikuler, pada perkembangan selanjutnya jaringan parenkim yang terdapat di antara berkas pembuluh angkut juga berubah menjadi kambium, yang disebut kambium intervasikuler. Keduanya dapat mengadakan pertumbuhan sekunder yang mengakibatkan bertambah besarnya diameter batang. Pada tumbuhan dikotil, berkayu keras dan hidupnya menahun, pertumbuhan menebal sekunder tidak berlangsung terus-menerus, tetapi hanya pada saat air dan zat hara tersedia cukup, sedang pada musim kering tidak terjadi pertumbuhan sehingga pertumbuhan menebalnya pada batang tampak berlapis-lapis. Setiap lapis menunjukkan aktivitas pertumbuhan selama satu tahun, lapis-lapis lingkaran tersebut dinamakan lingkaran tahun.

2) Batang Monokotil
Pada batangmonokotil, epidermis terdiri dari satu lapis sel, batas antara korteks dan stele umumnya tidak jelas. Pada stele monokotil terdapat ikatan pembuluh yang menyebar dan bertipe kolateral tertutup yang artinya di antara xylem dan floem tidak ditemukan kambium. Tidak adanya kambium pada monokotil menyebabkan batang monokotil tidak dapat tumbuh membesar, dengan perkataan lain tidak terjadi pertumbuhan menebal sekunder. Meskipun demikian, ada monokotil yang dapat mengadakan pertumbuhan menebal sekunder, misalnya pohon nenas seberang (Agave sp).

         2. Fungsi Batang
Fungsi batang secara umum adalah:
a. Sebagai organ perlintasan air dan makanan. Xylem sebagai jaringan yang mengangkut air dan garam mineral, sedangkan floem sebagai jaringan yang mengangkut hasil fotosintesis (makanan)
b. Sebagai organ pembentuk dan penyangga tubuh tumbuhan.
c. Sebagai tempat penyimpan cadangan makanan.
d. Sebagai alat perkembangbiakan vegetatif.
e. Tempat pertukaran gas melalui lentisel.

 

     C. Daun
Daun merupakan modifikasi dari batang, merupakan bagian tubuh tumbuhan yang paling banyak mengandung klorofil sehingga kegiatan fotosintesis paling banyak berlangsung di daun.

             1. Struktur Daun
     a . Struktur Luar
Daun pada umumnya berbentuk pipih melebar dan berwarna hijau. Warna hijau disebabkan oleh klorofil yang terdapat dalam kloroplas. Pada helai daun terdapat tulang urat atau daun. Bentuk tulang daun ada yang menyirip, menjari yang terdapat pada tumbuhan dikotil dan ada yang melengkung sejajar yang terdapat pada tumbuhan monokotil. Susunan daun dibedakan atas daun tunggal dan daun majemuk. Daun disebut daun tunggal jika pada satu tangkai daun hanya terdapat satu helai daun. Jika pada satu tangkai daun terdapat beberapa helai daun, daun tersebut dinamakan daun majemuk.


    b. Struktur Dalam
Anatomi daun dapat dibagi menjadi 3 bagian:
  1) Epidermis
Epidermis merupakan lapisan terluar daun, ada epidermis atas dan epidermis bawah. Untuk mencegah penguapan yang terlalu besar, lapisan epidermis dilapisi oleh lapisan kutikula. Pada epidermis terdapat stroma/mulut daun. Stroma berguna untuk tempat berlangsungnya pertukaran gas dari dan ke luar tubuh tumbuhan.
  2) Parenkim/Mesofil
Parenkim daun terdiri dari 2 lapisan sel, yakni palisade (jaringan pagar) dan spons (jaringan bunga karang), keduanya mengandung kloroplas. Jaringan pagar sel-selnya rapat sedang jaringan bunga karang sel-selnya agak renggang, sehingga masih terdapat ruang-ruang antarsel. Kegiatan fotosintesis lebih aktif pada jaringan pagar karena kloroplasnya lebih banyak daripada jaringan bunga karang.
  3) Jaringan Pembuluh
Jaringan pembuluh daun merupakan lanjutan dari jaringan batang, terdapat di dalam tulang daun dan urat-urat daun.

         2. Fungsi Daun
a. Sebagai tempat fotosintesis
b. Sebagai tempat respirasi
c. Sebagai tempat transpirasi
d. Sebagai alat perkembangbiakan vegetatif
e. Sebagai tempat terjadinya gutasi

 

    D. Bunga
Bunga (flos) atau kembang adalah struktur reproduksi seksual pada tumbuhan berbunga. Pada bunga terdapat organ reproduksi (benang sari dan putik). Bunga berfungsi utama menghasilkan biji. Penyerbukan dan pembuahan berlangsung pada bunga. Setelah pembuahan, bunga akan berkembangmenjadi buah. Buah adalah struktur yang membawa biji.
Bunga adalah batang dan daun yang termodifikasi. Modifikasi ini disebabkan oleh dihasilkannya sejumlah enzim yang dirangsang oleh sejumlah fitohormon tertentu.
Pembentukan bunga dengan ketat dikendalikan secara genetik dan pada banyak jenis diinduksi oleh perubahan lingkungan tertentu, seperti suhu rendah, lama pencahayaan, dan ketersediaan air.

  1. Struktur Bunga
Pada umumnya bunga mempunyai struktur dasar yang sama, yaitu terdiri dari kelopak, mahkota, benang sari, dan putik.
       a. Kelopak Bunga (Kaliks)
Merupakan bagian terluar dari bunga, pada umunya berwarna hijau. Kelopak berfungsi melindungi bagian dalam bunga, terutama pada saat masih kuncup.
       b. Mahkota Bunga (Corolla)
Mahkota bunga pada umumnya mempunyai bentuk dan warna yang beraneka ragam dan berfungsi untuk menarik serangga penyerbuk.
       c. Benang Sari (Stamen)
Benang sari pada bunga berperan sebagai alat kelamin jantan. Benang sari terdiri dari kepala sari dan tangkai sari.
       d. Putik (Pistillum)
Putik pada bunga berperan sebagai alat kelamin betina. Putik terdiri atas kepala putik, tangkai putik, bakal biji, bakal buah, dan sel telur.


Macam bunga berdasarkan kelengkapan perhiasannya:
   a . Bunga Lengkap
Bunga yang memiliki kelopak, mahkota, putik, dan benang sari. Contoh bunga sepatu (Hibiscus rosa sinensis).
  b. Bunga Tidak Lengkap
Bunga yang tidak memiliki salah satu dari empat perhiasan bunga. Contoh bunga rambutan (Nephelium lappaceum).
  c . Bunga Sempurna
Bunga yang memiliki alat kelamin jantan dan betina.
  d. Bunga Tak Sempurna
Bunga yang hanya memiliki salah satu alat kelamin saja. Contoh bunga salak.

2. Fungsi bunga
Sebagai alat perkembangbiakan secara generatif pada tumbuhan.

 

      E. Buah
Buah adalah organ pada tumbuhan berbunga yang merupakan perkembangan lanjutan dari bakal buah (ovarium). Buah biasanya membungkus dan melindungi biji. Aneka rupa dan bentuk buah tidak terlepas kaitannya dengan fungsi utama buah, yakni sebagai pemencar biji tumbuhan. Buah dibedakan menjadi dua yaitu buah sejati dan buah semu, untuk lebih jelasnya lihat tabel di bawah ini:

Buah pisangmerupakan contoh bakal buah yang tumbuhmenjadi buah tanpamelalui pembuahan yang disebut sebagai parthenogenesis.

      F. Biji
Biji terbentuk dari hasil pembuahan yang terjadi di dalambakal buah. Bijimerupakan alat perkembangbiakan generatif karena di dalam biji terdapat lembaga (calon individu baru).
Bagian-bagian biji antara lain:
a. Papan biji atau tembuni (placenta), merupakan tempat pelekatan biji pada daun buah.
b. Tali pusar (funiculus), merupakan tangkai pendukung biji, yang menghubungkan biji dengan tembuni.
c. Pusar biji (hilus), merupakan tempat pelekatan tali pusar pada biji.
d. Salut atau selaput biji (arillus), merupakan bagian tali pusar yang berubah menjadi selaput biji.
e. Kulit biji (spermodermis).
f. Inti biji (nucleus seminis).

 

Soal