Sistem Transportrasi pada Tumbuhan (Pembahasan Lengkap)
Seiring berjalannya waktu kita sudah memasuki era informasi, dimana kita bisa dengan mudah mendapatkan semua informasi yang kita butuhkan melalui internet. Tak bisa dipungkiri bahwa hal tersebut pula yang "mengilhami" kami untuk membuat sebuah wadah guna menampung berbagai informasi yang kami anggap penting terutama untuk para siswa yang saat ini menjalani proses belajar mengajar secara online serta untuk umum. Maka terbentuklah situs Pembahasan Lengkap.
Penjelasan Lengkap Sistem Transportrasi pada Tumbuhan
Selamat datang di PakDosen.co.id, web digital berbagi ilmu pengetahuan. Kali ini PakDosen akan membahas tentang Sistem Transportasi pada Tumbuhan? Mungkin anda pernah mendengar kata Sistem Transportasi pada Tumbuhan? Disini PakDosen membahas secara rinci tentang Pengertian, Jenis, Jaringan, Penyerapan, Mekanisme dan Pengeluaran. Simak Penjelasan berikut secara seksama, jangan sampai ketinggalan.
Pengertian Transportasi pada Tumbuhan
Transportasi tumbuhan adalah proses pengambilan dan pengangkutan zat-zat ke seluruh bagian tubuh tumbuhan. Pada tumbuhan tingkat rendah (misal ganggang) penyerapan air dan zat hara yang terlarut di dalamnya dilakukan melalui seluruh bagian tubuh. Pada tumbuhan tingkat tinggi (misal spermatophyta) proses pengangkutan dilakukan oleh pembuluh pengangkut yang terdiri dari pembuluh kayu ( xylem) dan pembuluh tapis (floem).
Jenis-Jenis Transportasi pada Tumbuhan
Pada tumbuhan tingkat tinggi terdapat dua macam cara pengangkutan air dan garam mineral yang diperoleh dari tanah yaitu secara ekstravaskuler dan intravaskuler.
1. Transportasi ektravaskuler
Transportasi ektravaskuler merupakan pengangkutan air dan garam mineral di luar berkas pembuluh pengangkut. Pengangkutan ini berjalan dari sel ke sel dan biasanya dengan arah horisontal. Pengangkutan air dimulai dari epidermis bulu-bulu akar, kemudian masuk ke lapisan korteks, lalu ke endodermis dan sampai ke berkas pembuluh angkut. Pengangkutan ekstravaskluler dapat dibedakan menjadi :
-
Transportasi lintasan apoplas
Menyusupnya air tanah secara bebas atau transpor pasif melalui semua bagian tak hidup dari tumbuhan seperti dinding sel dan ruang antar sel. Air melalui jalur ini tidak dapat sampai ke xylem karena terhalang oleh bagian endodermis yang memiliki penebalan dinding sel yang disebut pita kaspari. Untuk menembus halangan ini, air harus dipompa agar dapat melalui sel-sel endodermis. Pergerakan air tersebut akhirnya menjadi jalur simplas karena melalui sel-sel peresap (sel-sel penerus).
-
Transportasi lintasan simplas
bergeraknya air dan garam mineral menembus bagian hidup dari sel tumbuhan seperti sitoplasma dan vakoula melalui plasmodesma. Pada jalur simplas, air dapat mencapai xylem bahkan silinder pusat.
Gambar 2.1 Lintasan apoplas dan simplas
2. Transportasi intravaskuler
Pengangkutan intravaskuler adalah proses pengangkutan zat yang terjadi di dalam pembuluh angkut, yaitu dalam xilem dan floem. Proses pengangkutan dalam pembuluh angkut terjadi secara vertikal. Air dan garam mineral akan diangkut ke daun melalui pembuluh kayu (xylem). Sedangkan pengangkutan hasil fotosintesis dari daun ke seluruh bagian tumbuhan dilakukan oleh pembuluh tapis (floem) dan disebut pula dengan istilah translokasi.
Jaringan Pengangkut pada Transportasi Tumbuhan
Jaringan pengangkut (vascular tissue) adalah salah satu kelompok jaringan permanen yang dimiliki tumbuhan hijau berpembuluh (Tracheophyta). Jaringan ini disebut juga pembuluh dan berfungsi utama sebagai saluran utama transportasi zat-zat hara yang diperlukan dalam proses vital tumbuhan.
Ada dua kelompok jaringan pengangkut, berdasarkan arah aliran hara. Pembuluh kayu (xilem) mengangkut cairan dan zat hara menuju daun. Sumbernya dapat berasal dari akar (yang utama) maupun dari bagian lain tumbuhan. Pembuluh tapis (floem) mengangkut hasil fotosintesis (terutama gula sukrosa) dan zat-zat lain dari daun menuju bagian-bagian tubuh tumbuhan yang lain.
Gambar 2.2 Berkas pembuluh xylem dan floem
Pada akar dan batang, xylem dan floem biasanya tersusun konsentris, xylem berada di bagian dalam sedangkan floem di bagian luarnya. Terdapat beberapa perkecualian pada susunan ini. Sebagian anggota Asteraceae memiliki posisi yang terbalik. Di antara keduanya terdapat lapisan kambium pembuluh/vaskular. Kambium inilah yang merupakan jaringan meristematik yang membentuk kedua jaringan pengangkut tadi. Pada tumbuhan dikotil antara xylem dan floem dipisahkan oleh lapisan kambium. Sedangkan pada tumbuhan monokotile tidak terdapat lapisan kambium antara xylem dan floem.
Gambar 2.3 Susunan xylem dan floem pada Akar monokotile dan dikotile
Pada daun, kedua pembuluh ini akan terletak berdampingan dan jaringannya tersusun pada tulang daun maupun susunan jala yang tampak pada daun. Kedua jaringan ini akan disatukan dalam berkas-berkas (bundles) yang direkatkan oleh pektin dan selulosa. Pada daun jagung dan tumbuhan C4 tertentu lainnya, berkas-berkas ini terlindungi oleh sel-sel khusus – dikenal sebagai sel-sel seludang berkas (bundle sheath) – yang secara fisiologi berperan dalam jalur fotosintesis yang khas.
Pembuluh tapis (floem) biasanya terletak di sisi bawah (abaksial) atau punggung daun, sedangkan pembuluh kayu berada pada sisi yang lainnya (adaksial). Ini menjadi penyebab kutu daun lebih suka bertengger pada sisi punggung daun karena mereka lebih mudah mencapai pembuluh tapis untuk menghisap gula.
1. Xylem
Kata xylem berasal dari bahasa Yunani kuno yaitu ξυλον / Lat. xylon, yang berarti “kayu”. Xylem Berfungsi mengangkut air dan zat hara lain yang terlarut dari akar menuju daun dengan melewati batang. Bagian yang sangat berperan dalam proses ini adalah pembuluh dan trakeid.
Xylem tersusun atas:
- Parenkim xylem
- Serabut xylem
- Trakeid
- Pembuluh
Pergerakan air pada xilem bersifat pasif karena xilem tersusun dari sel-sel mati yang mengayu (mengalami lignifikasi), sehingga xilem tidak berperan dalam proses ini. Faktor penggerak utama adalah transpirasi. Faktor pembantu lainnya adalah tekanan akar akibat perbedaan potensial air di dalam jaringan akar dengan di ruang tanah sekitar perakaran. Gaya kapilaritas hanya membantu mendorong air mencapai ketinggian tertentu, tetapi tidak membantu pergerakan.
Sel-sel xilem memiliki beberapa tipe, yaitu trakea (tidak dimiliki oleh tumbuhan paku dan tumbuhan berbiji terbuka), trakeida, dan serabut trakeida. Sel-sel xilem tidak memiliki protoplasma. Pada sistem pembuluh kayu ditemukan pula parenkima kayu, yang mengisi ruang-ruang kosong di antara pembuluh dan membantu melekatkan pembuluh-pembuluh tersebut. Trakea dapat dikatakan pembuluh yang sebenarnya. Ia adalah sekumpulan sel-sel yang dinding sel lateralnya mengalami penebalan oleh lignin (zat kayu) sedangkan bagian ujung atas dan bawahnya mengalami perforasi (pelubangan) sehingga berhubungan dengan sel-sel sejenis di atas dan bawahnya membentuk pipa kapiler memanjang.
Trakeida berukuran lebih kecil daripada trakea, bentuknya juga memanjang dan juga mengalami penebalan pada dinding lateralnya. Ujung-ujungnya tidak berperforasi sehingga pergerakan air seakan-akan melalui katup-katup. Dinding selnya banyak memiliki noktah-noktah. Serabut trakeida mirip dengan trakeida namun memiliki dinding sel yang lebih tebal sehingga lumennya (ruang dalam dinding sel) sempit dan selnya lebih memanjang. Selain trakea dan trakeid xylem juga mengandung sel parenkim (parenkim kayu) yang merupakan sel hidup dan berfungsi untuk menyimpan bahan makanan. Xylem juga mengandung serabut kayu yang berfungsi sebagai penguat (penyokong).
2. Floem
Pembuluh tapis atau floem (floem, dari bahasa Yunani φλόος / Lat. phloos, berarti “pepagan”.) adalah jaringan pengangkut pada tumbuhan berpembuluh (Tracheophyta) yang berfungsi dalam transportasi hasil fotosintesis, terutama gula sukrosa, dan berbagai metabolit lainnya dari daun menuju bagian-bagian tumbuhan lainnya, seperti batang, akar, bunga, buah, biji, dan umbi. Proses transpor ini disebut sebagai translokasi. Daun merupakan sumber fotosintat (source), sedangkan organ lain menjadi penampungnya (sink). Arah pergerakan zat dalam pembuluh tapis berlawanan dengan pembuluh kayu. Dalam proses ini, bagian yang sangat berperan adalah sel-sel berbentuk silindris memanjang pada bagian ujung.
Floem terdiri atas:
- Parenkim floem
- Serabut floem
- Sklereid
- Sel pengiring
- Pembuluh
Berbeda dengan pembuluh kayu, sel-sel pembuluh tapis bersifat “aktif” dalam mengatur pergerakan hara di dalamnya. Dinding sel-selnya tipis dan memiliki struktur lubang-lubang. Sel-sel buluh tapis dihasilkan oleh kambium pembuluh dan setelah “masak” tidak kehilangan protoplasma. Dalam sistem buluh tapis, biasanya sel-sel buluh tapis didampingi oleh sel-sel pengiring yang lebih kecil.Translokasi gula diatur oleh kebutuhan dari organ-organ pada jarak yang jauh dan bergantung pada tahap perkembangan tumbuhan.
Proses yang umum dikenal sebagai aliran tekanan. Konsentrasi gula yang tinggi di daun akan bergerak ke sel-sel dengan gradien konsentrasi yang lebih rendah. Pergerakan ini dikendalikan oleh proses biokimia pada organ-organ lainnya. Sebagai contoh, perkembangan buah dan biji memerlukan energi tinggi. Proses perkembangan ini akan menarik banyak gula dan substansi-substansi yang diperlukan dari daun dan organ lainnya. Kompetisi antarorgan untuk mendapatkan pasokan energi dapat terjadi. Dalam pertanian, pemangkasan atau pengurangan banyaknya buah kerap dilakukan untuk menekan kompetisi dan menghasilkan produk dengan ukuran yang dikehendaki pasar.
Penyerapan Cairan oleh Tumbuhan
Tumbuhan memperoleh bahan dari lingkungan untuk hidup berupa O2, CO2, air dan unsur hara. Mekanisme proses penyerapan dapat belangsung karena adanya proses imbibisi, difusi, osmosis dan transpor aktif, dibawah ini adalah penjelasan mekanisme penyerapan yaitu sebagai berikut:
1. Imbibisi
Merupakan penyusupan atau peresapan air ke dalam ruangan antar dinding sel, sehingga dinding selnya akan mengembang. Misal masuknya air pada biji saat berkecambah dan biji kacang yang direndam dalam air beberapa jam.
2. Diffusi
Gerak menyebarnya molekul dari daerah konsentrasi tinggi (hipertonik) ke konsentrasi rendah (hipotonik). Misal pengambilan O2 dan pengeluaran CO2 saat pernafasan, penyebaran setetes tinta dalam air.
3. Osmosis
Proses perpindahan air dari daerah yang berkonsentrasi rendah (hipotonik) ke daerah yang berkonsentrasi tinggi (hipertonik) melalui membran semipermiabel. Membran semipermiabel adalah selaput pemisah yang hanya bisa ditembus oleh air dan zat tertentu yang larut di dalamnya.
4. Transport aktif
Pengangkutan lintas membran dengan menggunakan energi ATP, melibatkan pertukaran ion Na+ dan K+ (pompa ion) serta protein kontraspor yang akan mengangkut ion Na+ bersama melekul lain seperti asam amino dan gula. Arahnya dari daerah berkonsentrasi tinggi ke konsentrasi rendah. Misal perpindahan air dari korteks ke stele.
Mekanisme Transportasi
Mekanisme transportasi yang terjadi pada tumbuhan terdiri atas pengangkutan air dan mineral ke daun untuk bahan proses fotosintesis dan pendistribusian hasil fotosintesis ke seluruh bagian tubuh tumbuhan.
1. Pengangkutan air dan mineral
Pengangkutan air dan garam mineral pada tumbuhan dimulai dari akar menuju ke daun untuk digunakan sebagai bahan fotosintesis. Pengangkuitan air dan garam mineral dapat berlangsung secara ekstravaskuler dan intravaskuler. Akar bagi tumbuhan selain berfungsi sebagai pengokoh batang, juga berfungsi sebagai alat pengangkut. Air dan garam-garam mineral masuk ke dalam akar melalui sel epidermis bulu-bulu akar. Penyerapan ini juga melalui proses difusi dan osmosis. Air yang dapat diserap oleh akar adalah jenis air higroskopis dan air kapiler.
Air higroskopis adalah air yang menempel pada suatu partikel tanah. Air kapiler adalah air yang mengisi ruang-ruang antarpartikel membentuk film air. Penyerapan air ternyata dipengaruhi oleh beberapa factor, diantaranya jenis tanah, suhu, keasaman, sirkulasi udara, dan pertukaran ion. Tanah yang terlalu padat mengganggu pertukaran udara, dan tanah yang terlalu asam dapat memperlambat laju penyerapan Jika air tanah telah diserap oleh rambut akar, selanjutnya diangkut ke daun melalui pembuluh kayu (xylem) untuk digunakan sebagai bahan dari fotosintesis. Pada saat ini, air bergerak secara vertikal ke atas dengan melawan gravitasi. Yang menyebabkan air di dalam xilem dapat bergerak ke atas melawan gravitasi adalah
-
Daya kapilaritas
Pembuluh xylem yang terdapat pada tumbuhan dianggap sebagai pipa kapiler. Air akan naik melalui pembuluh kayu sebagai akibat dari gaya adhesi antara dinding pembuluh kayu dengan molekul air.
Gambar 2.4 Daya Kapilaritas Batang
-
Daya tekan akar
Daya tekan akar terjadi karena adapanya perbedaan konsentrasi air antara air tanah dengan cairan pada saluran xylem. Konsentrasi air tanah tinggi sehingga terjadi osmosis ke dalam sel. Jaringan akar menyerap semakin banyak air dan mineral. Karena air dalam akar bertambah, tekanan pun bertambah dan memaksa air masuk ke dalam xylem dan naik ke batang dan daun.
Tekanan akar pada setiap tumbuhan berbeda-beda. Besarnya tekanan akar dipengaruhi besar kecil dan tinggi rendahnya tumbuhan (0,7 – 2,0 atm). Bukti adanya tekanan akar adalah pada batang yang dipotong, maka air tampak menggenang dipermukaan tunggaknya. Tekanan akar paling tinggi terjadi pada malam hari dan dapat menyebabkan merembesnya tetes-tetes air dari daun tumbuhan (gutasi).
-
Daya isap daun
Teori Dixon Joly menyatakan bahwa naiknya air ke atas karena adanya tarikan dari atas, yaitu ketika daun melakukan transpirasi (penguapan). Air selalu bergerak dari daerah basah ke daerah kering. Oleh karena udara di luar lebih kering daripada daun, air menguap dari daun melalui stoma ke udara sehingga konsentrasi air di daun berkurang. Kekurangan ini akan segera diisi oleh molekul air di bawahnya. Dengan demikian, terjadi pergerakan air dari akar ke daun melalui xylem. Adanya penguapan melalui daun menyebabkan aliran air dari bawah ke atas. Kemampuan inilah yamg di sebut daya isap daun.
-
Pengaruh sel-sel yang hidup
Teori Vital menyatakan bahwa perjalanan air dari akar menuju daun dapat terlaksana karena adanya sel-sel hidup yang ada di sekitar xylem. Seperti sel-sel parenkim dan jari-jari empulur.
2. Pengangkutan hasil fotosintesis
Proses pengangkutan bahan makanan dalam tumbuhan dikenal dengan translokasi. Translokasi merupakan pemindahan hasil fotosintesis dari daun atau organ tempat penyimpanannya ke bagian lain tumbuhan yang memerlukannya. Jaringan pembuluh yang bertugas mengedarkan hasil fotosintesis ke seluruh bagian tumbuhan adalah floem (pembuluh tapis).
Gambar 2.5 Proses fotosintesis
Zat terlarut yang paling banyak dalam getah floem adalah gula, terutama sukrosa. Selain itu, di dalam getah floem juga mengandung mineral, asam amino,dan hormon, berbeda dengan pengangkutan pada pembuluh xilem yang berjalan satu arah dari akar ke daun, pengengkutan pada pembuluh floem dapat berlangsung kesegala arah, yaitu dari sumber gula (tempat penyimpanan hasil fotosintesis) ke organ lain tumbuhan yang memerlukannya.
Satu pembuluh tapis dalam sebuah berkas pembuluh bisa membawa cairan floem dalam satu arah sementara cairan didalam pipa lain dalam berkas yang sama dapat mengalir dengan arah yang berlainan. Untuk masing – masing pembuluh tapis, arah transport hanya bergantung pada lokasi sumber gula dan tempat penyimpanan makanan yang dihubungkan oleh pipa tersebut.
Gambar 2.6 Mekanisme Transportasi Tumbuhan
Pengeluaran Cairan oleh Tumbuhan
Tumbuhan mengeluarkan cairan dari tubuhnya melalui 3 proses, yaitu sebagai berikut:
1. Transpirasi
Adalah terlepasnya air dalam bentuk uap air melalui stomata dan kutikula ke udara bebas (evaporasi). Semakin cepat laju transpirasi berarti semakin cepat pengangkutan air dan zat hara terlarut, demikian pula sebaliknya. Alat untuk mengukur besarnya laju transpirasi melalui daun disebut potometer atau transpirometer.Transpirasi dipengaruhi oleh :
Faktor luar
- kelembaban udara : semakin tinggi kelembaban udara maka transpirasi semakin lambat. Pada saat udara lembab transpirasi akan terganggu, sehingga tumbuhan akan melakukan gutasi
- suhu udara : semakin tinggi suhu maka transpirasi semakin cepat.
- intensitas cahaya : semakin banyak intensitas cahaya maka transpirasi semakin giat.
- kecepatan angin : semakin kencang angin maka transpirasi semakin cepat.
- kandungan air tanah : semakin banyak air tanah penguapan semakin cepat.
- angin : semakin cepat angin bertiup, maka penguapan semakin cepat
Faktor dalam
- ukuran (luas) daun
- tebal tipisnya daun
- ada tidaknya lapisan lilin pada permukaan daun
- jumlah stomata
- jumlah bulu akar (trikoma)
2. Gutasi
Adalah pengeluaran air dalam bentuk tetes-tetes air melalui celah-celah tepi atau ujung tulang tepi daun yang disebut hidatoda/ gutatoda/ emisarium. Terjadi pada suhu rendah dan kelembaban tinggi sekitar pukul 04.00 sampai 06.00 pagi hari. Di alami pada tumbuhan famili Poaceae (padi, jagung, rumput, dll)
3. Perdarahan
Adalah pengeluaran air cairan dari tubuh tumbuhan berupa getah yang disebabkan karena luka atau hal-hal lain yang tidak wajar. Misalnya pada penyadapan pohon karet dan pohon aren.
Demikian Penjelasan Materi Tentang Sistem Transportasi pada Tumbuhan: Pengertian, Jenis, Jaringan, Penyerapan, Mekanisme, Pengeluaran.
Semoga Materinya Bermanfaat Bagi Semuanya
The post Sistem Transportrasi pada Tumbuhan first appeared on PAKDOSEN.CO.ID.
ARTIKEL PILIHAN PEMBACA :
Comments
Post a Comment