INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR
2 TINJAUAN PUSTAKA 1 Deskripsi dan Klasifikasi Tanaman Genjer (L flava)
2.2 Anatomi dan Jaringan pada Tumbuhan
Secara umum, tubuh tumbuhan terdiri dari organ vegetatif dan merupakan organ pokok tubuh tumbuhan yaitu akar, batang, dan daun. 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. Batang memiliki daun yang berfungsi menghasilkan makanan melalui fotosintesis
dan mengeluarkan air melalui proses respirasi. Selain itu, batang berperan untuk lewatnya hasil fotosintesis dari daun keseluruh bagian tumbuhan (Mulyani 2006).
2.2.1 Daun
Daun termasuk dalam organ pokok pada tubuh tumbuhan. Pada umumnya berbentuk pipih bilalateral, berwarna hijau, dan merupakan tempat utama terjadinya fotosintesis (Sumardi et al. 2006). Fungsi utama daun adalah melakukan fotosintesis untuk menghasilkan bahan organik dengan memanfaatkan matahari. Fotosintesis terjadi di dalam organel sel khusus yang disebut kloroplas, yang di dalamnya terdapat pigmen klorofil. Struktur luar dan dalam daun berkaitan dengan perannya dalam proses fotosintesis dan transpirasi. Daun biasanya rata dan tipis sehingga memudahkan masuknya sinar matahari ke dalam sel. Luasnya permukaan daun juga memungkinkan terjadinya pertukaran gas (Mulyani 2006).
Secara umum daun terdiri dari sistem jaringan dermal, yakni epidermis, jaringan pembuluh dan jaringan dasar yang disebut mesofil. Model penampang 3 dimensi jaringan pada daun dapat dilihat pada Gambar 2.
Gambar 2 Model 3 dimensi jaringan pada daun (Kück dan Wolff 2009)
1) Epidermis
Epidermis daun dari tumbuhan yang berbeda beragam dalam hal jumlah lapisan, bentuk, struktur, susunan stomata, penampilan, dan susunan trikoma,
kutikula Epidermis atas Epidermis bawah Bunga karang Palisade Xile Floe Pembuluh Celah utama Celah utama Ruang kosong sub Sel penutup
serta adanya sel khusus. Struktur daun biasanya pipih. Jaringan epidermis atas berbeda dengan epidermis bawah. Permukaan atas daun disebut permukaan adaksial dan permukaan bawah disebut abaksial (Mulyani 2006). Sifat penting daun adalah susunan selnya yang kompak dan adanya kutikula dan stomata. Stomata bisa ditemukan di kedua sisi daun (daun amfistomatik), atau hanya pada satu sisi, yakni pada sebelah atas atau adaksial (daun epistomatik) atau hanya lebih sering di sebelah bawah atau sisi abaksial. Letak stomata tersebar pada daun yang lebar kelompok dikotil. Stomata sering tersusun dalam deretan memanjang yang sejajar dengan sumbu daun pada monokotil dan gymnospermae. Sel penutup pada stomata dapat berada di tempat yang sama tingginya, lebih tinggi, atau lebih rendah dari epidermis (Hidayat 1995).
Epidermis tumbuhan air tidak berfungsi untuk perlindungan, tetapi untuk pengeluaran zat makanan, senyawa air, dan pertukaran gas. Kutikula dan dinding selnya sangat tipis. Sel epidermis berisi kloroplas. Daun yang mengapung mempunyai stomata hanya pada permukaan atas daun. Daun yang tenggelam biasanya tidak mempunyai stomata. Beberapa tumbuhan air yang tenggelam mempunyai sekelompok sel yang disebut hydropotes, yang berfungsi untuk memudahkan pengangkutan air dan garam ke luar dan ke dalam tumbuhan. Hidrofit yang tenggelam mempunyai sangat sedikit sklerenkim atau bahkan tidak mempunyai sklerenkim (Mulyani 2006).
2) Jaringan Pembuluh
Sistem jaringan pembuluh tersebar di seluruh helai daun dan menunjukkan adanya hubungan ruang yang erat dengan mesofil. Jaringan pembuluh membentuk sistem yang saling berkaitan, dan terletak dalam bidang median, sejajar dengan permukaan daun. Berkas pembuluh daun biasanya disebut tulang daun dan sistemnya adalah sistem tulang daun (Hidayat 1995). Jaringan pembuluh bersama jaringan non pembuluh disekelilingnya sering dinamakan tulang daun atau vena. Ada tumbuhan yang mempunyai tulang daun tunggal, misalnya pada coniferalas dan equisetum. Pteridophyta tingkat tinggi dan sebagian besar angiospermae mempunyai sejumlah tulang daun. Susunan tulang daun pada daun disebut pertulangan daun atau venation (Mulyani 2006).
Angiospermae memiliki empat tipe pertulangan daun, yaitu menyirip atau reticulate, sejajar atau pararel, menjari atau pelmatus, dan melengkung. Tumbuhan dikotil mempunyai pertulangan daun menyirip dengan tulang daun yang ukurannya berbeda, tergantung pada tingkat percabangannya. Tumbuhan monokotil mempunyai daun dan pertulangan sejajar. Ibu tulang daun terus melalui seluruh daun dan hampir sejajar dengan panjang daun. Tulang daun yang lain bergabung dengan ibu tulang daun pada bagian ujung dan pangkal daun. Pertulangan sejajar ini saling berhubungan dengan ikatan yang sangat tipis dan tersebar di seluruh helai daun (Mulyani 2006).
Daun menunjukkan kolerasi penting antara sifat sistem pembuluh dan sifat struktural dan jaringan non pembuluh yang dapat mempengaruhi konduksi. Di antara jaringan non pembuluh, epidermis dan jaringan spons dapat dianggap teradaptasi lebih baik bagi konsumsi lateral di bandingkan dengan jaringan tiang yang hubungan selnya terjadi dalam arah abaksial dan adaksial. Sesuai dengan konsep tersebut, rasio jaringan tiang terhadap jaringan spons berkaitan erat dengan luas ruang antara tulang daun, makin besar rasio ini makin rapat tulang daunnya. Telah ada bukti bahwa perluasan seludung pembuluh yang bersifat parenkimatis mengkonduksi air ke arah epidermis ( Hidayat 1995).
3) Mesofil
Mesofil daun terletak di sebelah dalam epidermis dan tersusun dari jaringan parenkim. Bentuk sel parenkim antara lain polihedral, sel dengan lipatan atau tonjolan, bentuk bintang, ataupun memanjang. Bentuk dan susunannya itu menyebabkan parenkim memiliki ruang-ruang antar sel. Umumnya sel parenkim berdinding tipis tetapi ada juga yang berdinding tebal. Dinding tebal ini merupakan tempat terakumulasinya hemiselulosa sebagai cadangan makanan. Mesofil mengalami diferensiasi menjadi jaringan palisade dan bunga karang (Bold et al. 1980).
Bagian utama helai daun adalah mesofil yang mengandung kloroplas dan ruang antar sel. Mesofil dapat bersifat homogen atau terbagi menjadi jaringan tiang (palisade) dan jaringan spons (bunga karang). Jaringan tiang lebih kompak daripada jaringan spons yang memiliki ruang antarsel yang luas. Jaringan tiang terdiri dari sejumlah sel yang memanjang tegak lurus terhadap permukaan helai
daun. Meskipun jaringan tiang tampak lebih rapat, sisi panjang selnya saling terpisah sehingga udara dalam ruang antarsel tetap mencapai sisi panjang. Kloroplas pada sitoplasma melekat di bagian tepi dinding sel itu. Hal tersebut mengakibatkan proses fotosintesis dapat berlangsung efisien (Hidayat 1995).
Sel parenkim palisade memanjang dan pada penampang melintangnya tampak berbentuk batang yang tersusun dalam deretan. Sel palisade terdapat di bawah epidermis unilateral (selapis) atau multilateral (berlapis banyak) (Mulyani 2006). Sel palisade tegak pada permukaan daun, rapat satu sama lain, dan banyak mengandung kloroplas, berfungsi untuk menangkap cahaya.
Jaringan bunga karang terdiri dari sel-sel yang bentuknya bervariasi dari isodiametrik sampai tidak teratur dan terdapat ruang-ruang antar sel sehingga dapat menampung CO2 untuk fotosintesis (Sutrian 1992). Jaringan pengangkut
daun terdapat pada tulang daun serta merupakan kelanjutan dari berkas pembuluh batang yang menuju tangkai daun. Tulang daun yang berukuran besar sering dikelilingi oleh jaringan parenkim tanpa kloroplas yang disebut seludang pembuluh (Sutrian 1992). Model tipe daun berdasarkan susunan jaringan palisadenya dapat dilihat pada Gambar 5.
Gambar 3 Tipe daun bifasial dan equifasial; A= tipe bifasial; B= tipe equifasial (Frohne 1985)
2.2.2 Batang
Batang merupakan sumbu dengan daun yang melekat padanya. Di ujung sumbu titik tumbuhnya, batang dikelilingi daun muda dan menjadi terminalnya. Batang tumbuhan memiliki bagian buku (node) dan ruas (internode). Batang berbentuk silindris atau yang lain, tetapi biasanya mempunyai penampang melintang yang bersimetri regular, pertumbuhannya fototropi atau heliotropi. Epidermis bawah Epidermis bawah Bunga karang Palisade Palisade Epidermis Bunga karang Palisade Epidermis A B
Batang selalu mengalami pertumbuhan di ujung (pertumbuhan tidak terbatas), mengadakan percabangan dari pertumbuhan dan perkembangan kuncup samping (lateral), dan umumnya tidak berwarna hijau (Sumardi 2006). Penampang jaringan batang monokotil dan dikotil dapat dilihat pada Gambar 4.
Gambar 4 Penampang batang monokotil dan dikotil; A= monokotil; B= dikotil
(Sumber:Sumardi 2006)
Batang tanaman memiliki fungsi mendukung tajuk tumbuhan, termasuk daun, bunga, dan biji. Selain memperluas bidang fotosintesis melalui pola percabangannya, batang juga merupakan jalan pengangkutan air dan unsur hara dari dalam tanah ke daun. Kadang batang juga menjadi tempat penyimpanan zat makanan cadangan (Sumardi 2006). Perbedaan nyata antara penampang melintang batang dan penampang melintang akar hanyalah ukuran unsur-unsur pengangkutan dalam batang yang lebih besar dan lokasinya yang jauh dari pusat batang (Fisher dan Dunham 1992). Organ batang memiliki tiga bagian pokok yang berkembang dari jaringan protoderm, prokambium, dan meristem dasar, yaitu epidermis dan derivatnya, korteks, dan stele (Nugroho et al. 2006).
a) Epidermis biasanya terdiri dari satu lapisan sel yang memiliki mulut daun (stomata) dan rambut daun (trikoma). Sel epidermis adalah sel hidup dan mampu bermitosis. Hal itu penting dalam upaya memperluas permukaan apabila terjadi tekanan dari dalam akibat pertumbuhan sekunder. Respon sel epidermis akibat tekanan itu adalah dengan melebar tangensial dan membelah antiklinal (Hidayat 1995).
Empulur
Serabut xilem Floem
Xilem Epidermis Pembuluh angkut Kambium gabus Serabut floem Floem Kambium Xilem Empulur Korteks
A
B
b) Korteks adalah kawasan di antara epidermis dan sel silinder pembuluh paling luar. Korteks batang biasanya terdiri dari parenkim yang dapat berisi kloroplas. Di tepi luar sering terdapat kolenkim dan sklerenkim. Batas antara korteks dengan jaringan pembuluh sering tidak jelas karena tidak ada endodermis (Hidayat 1995). Beberapa tumbuhan memiliki parenkim korteks bagian tepi yang mengandung kloroplas sehingga dapat berfotosintesis, yang disebut klorenkim (Nugroho et al. 2006). Sel parenkim korteks juga dapat menyimpan granula dan kristal pati (Berg 2008).
c) Stele merupakan daerah sebelah dalam dari endodermis yang terdiri atas perikamium, parenkim, dan berkas pengangkut (Nugroho et al. 2006). Terdapat dua tipe jaringan pembuluh, yaitu floem yang biasanya terletak di bagian luar dan xilem yang biasanya terletak di bagian dalam. Xilem berfungsi untuk mengangkut air dan mineral terlarut dari akar menuju batang, sedangkan floem berfungsi mengangkut karbohidrat terlarut (sukrosa) dari daun menuju batang (Berg 2008). Jenis-jenis pembuluh dapat digolongkan berdasarkan letak xylem dan floem (Hidayat 1995) yaitu :
1. Ikatan pembuluh kolateral, floem bertempat di sebelah luar xilem.
2. Ikatan pembuluh bikolateral, seperti kolateral namun terdapat floem di sebelah dalam xilem sehingga ada floem eksternal dan floem internal. 3. Ikatan pembuluh konsentris amfikribal, floem mengelilingi xilem dan sering
terdapat pada paku.
4. Ikatan pembuluh konsentris amfivasal, xilem mengelilingi floem.
5. Ikatan pembuluh radial, letak berkas xilem bergantian dan berdampingan dengan berkas floem.
Korteks batang tumbuhan air dan jaringan dasar petiol dan mesofil, terdapat ruang skizogen antar sel tempat berlangsungnya pertukaran udara lakuna. Lakuna terjadi di tengah-tengah korteks batang. Korteks bagian luar terdiri atas parenkima dan kolenkima yang padat. Bagian dalam korteks yang mengelilingi silinder pembuluh juga terdiri atas kolenkima yang rapat. Lakuna dapat tersusun dalam satu lingkaran atau beberapa lingkaran maupun dalam suatu pola retikulasi. Lakuna dipisahkan sewaktu-waktu oleh lempengan atau diafragma, yang memperkuat organ-organ dan dapat juga meniadakan bahaya penyumbatan air
melalui luka. Ruang antar diafragma dipenuhi parenkima berbentuk bintang pada tumbuhan akuatik yang tidak tenggelam. (Fahn 1991).
