BAB I PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Kebijakan kurikulum pendidikan IPA SMP saat ini yang menuntut guru IPA dapat menyajikan IPA secara terpadu merupakan tantangan yang cukup berat bagi guru IPA. Di sisi lain kebijakan ini sesungguhnya dapat memotivasi guru lebih giat belajar untuk lebih memahami konsep-konsep IPA pada sub mata pelajaran IPA lainnya yang selama ini tidak diampunya. Sebagai contoh, guru IPA berlatar belakang pendidikan fisika tentu harus beupaya keras untuk memahami kosep-konsep biologi agar dapat membelajarkan siswanya sesuai dengan arah pembelajaran IPA yang telah ditentukan kurikulum
Arah pembelajaran IPA sesuai dengan tuntutan kurikulum adalah untuk “mencari tahu” dan “berbuat” sehingga dapat membantu siswa untuk memperoleh pemahaman yang lebih mendalam tentang alam sekitar.Salah satu fenomena alam sekitar yang menjadi materi biologi SMP adalah struktur dan fungsi tumbuhan. Agar siswa lebih mudah memahami materi tersebut, guru dituntut mampu berperan sebagai pengembang materi yang kontekstual. Tuntutan agar dapat mengembangkan materi yang kontekstual tersebut dapat dipenuhi bila guru menguasai konsep-konsep dasar struktur dan fungsi tumbuhan.
Kompetensi standar yang diharapkan untuk dikuasai guru IPA jenjang SMP pada materi struktur dan fungsi tumbuhan adalah mampu mengaitkan struktur dan fungsi organ pada tumbuhan. Pada makalah ini disajikan pembahasan tentang jaringan penyusun organ tumbuhan serta organ tumbuhan secara lengkap, yaitu akar, batang, daun, bunga, dan biji dimaksudkan agar diperoleh pengetahuan yang utuh tentang organ tumbuhan.
B. Tujuan Penulisan Makalah
Tujuan penulisan makalah ini dapat dirinci sebagai berikut:
1. Memenuhi tugas salah satu mata kuliah Kajian Sains Biologi pada semester II
BAB II PEMBAHASAN
Struktur tubuh tumbuhan tingkat tinggi pada umumnya terdiri atas organ pokok yaitu akar, batang dan daun. Organ tersusun oleh beberapa jaringan, dan jaringan disusun oleh beberapa sel yang mempunyai bentuk, struktur, serta fungsi yang sama. Berdasarkan kemampuan sel membelah jaringan pada tumbuhan dibedakan menjadi dua yaitu jaringan meristem dan jaringan permanen. Setiap jaringan memiliki struktur dan fungsi yang berbeda.
Jaringan yaitu sekumpulan sel yang mempunyai bentuk, fungsi, dan sifat-sifat yang sama. Jaringan-jaringan akan menyusun diri menjadi suatu pola yang jelas di seluruh bagian tumbuhan. Misalnya jaringan-jaringan yang berfungsi dalam pengangkutan air dan makanan akan membentuk suatu sistem pembuluh pengangkutan. Jaringan-jaringan tersebut akan menyusun organ tumbuhan yaitu organ akar, organ batang maupun daun.
A. Jaringan Tumbuhan 1. Jaringan Meristem
Jaringan meristem adalah jaringan pada tumbuhan yang selalu menhgalami pembelahan diri secara terus menerus.
Berdasarkan posisinya dalam tubuh tumbuhann, meristem dibedakan menjadi tiga, yaitu:
a. Meristem apikal, terdapat di ujung pucuk utama dan pucuk lateral serta ujung akar. b. Meristem interkalar, terdapat di antara jaringan dewasa, contohnya meristem pada
pangkal ruas tumbuhan anggota suku atau family rumput-rumputan.
c. Meristem llateral, terletak sejajar dengan permukaan organ tempat ditemukannya. Contohnya adalah cambium dan cambium gabus (felogen)
Berdasarkan asal-usulnya, meristem dikelompokkan menjadi dua, yaitu:
b. Meristem sekunder, sel-selnya berkembang dari jaringan dewasa yang sudah mengalami diferensiasi. Contohnya adalah kambium dan kambium gabus. Kegiatan jaringan meristem menimbulkan pertambahan besar tubuh tumbuhan.
Aktivitas kambium menyebabkan pertumbuhan skunder, sehingga batang tumbuhan menjadi besar . Ini terjadi pada tumbuhan dikotil dan Gymnospermae (tumbuhan berbiji terbuka). Pertumbuhan kambium kearah luar akan membentuk kulit batang, sedangkan kearah dalam akan membentuk kayu. Pada masa pertumbuhan, pertumbuhan kambium kearah dalam lebih aktif dibandingkan pertumbuhan kambium kearah luar, sehingga menyebabkan kulit batang lebih tipis dibandingkan kayu.
Gambar 1. Jaringan Meristem pada Ujung batang
2. JARINGAN DEWASA
Jaringan dewasa adalah jaringan yang sudah mengalami diferensiasi. Sifat-sifat jaringan dewasa antara lain:
a. Tidak mempunyai aktivitas untuk memperbanyak diri,
b. Mempunyai ukuran sel yang relatif besar dibandingkan sel-sel meristem,
c. Mempunyai vakuola besar, sehingga plasma sel sedikit dan merupakan selaput yang menempel pada dinding sel,
d. Kadang-kadang selnya telah mati,
Jaringan dewasa penyusun organ tumbuhan tingkat tinggi antara lain jaringan pelindung (epidermis), jaringan dasar (parenkim), jaringan penyokong (penguat), jaringan pengangkut (vaskuler), dan jaringan sekretoris.
a. Jaringan pelindung (epidermis)
Epidermis merupakan jaringan paling luar yang menutupi permukaan organ tumbuhan, seperti: daun, bagian bunga, buah, biji, batang, dan akar. Fungsi utama jaringan epidermis adalah sebagai pelindung jaringan yang ada di bagian sebelah dalam. bentuk, ukuran, dan susunan, serta fungsi sel epidermis berbeda-beda pada berbagai jenis organ tumbuhan. Ciri khas sel epidermis adalah sel-selnya rapat satu sama lain membentuk bangunan padat tanpa ruang antar sel. Dinding sel epidermis ada yang tipis, ada yang mengalami penebalan di bagian yang menghadap ke permukaan tubuh, dan ada yang semua sisinya berdinding tebal dan mengandung lignin.
Seperti kita temukan pada biji dan daun pinus, dinding luar sel epidermis biasanya mengandung kutin, yaitu senyawa lipid yang mengendap di antara selulosa penyusun dinding sel sehingga membentuk lapisan khusus di permukaan sel yang disebut kutikula. Di permukaan luar kutikula kadangkala kita temukan lapisan lilin yang kedap air untuk mengurangi penguapan air.
Sel-sel epidermis dapat berkembang menjadi alat tambahan atau derivate epidermis, misalnya stoma, trikoma, sel kipas, sistolit, sel silica, dan sel gabus.
1) Stoma
Gambar 2. Epidermis daun dengan trikoma
2) Trikoma
Trikoma (jamak: trikomata) berasal dari sel-sel epidermis, biasanya berbentuk rambut. Ada juga trikomata yang berbentuk sisik atau duri. Fungsi trikoma bagi tumbuhan adalah sebagai berikut:
a) Mengurangi penguapan b) Meneruskan rangsang
c) Melindungi tumbuhan dari gangguan hewan d) Membantu penyebaran biji
e) Membantu penyerbukan bunga
f) Menyerap air dan garam-garam mineral dari dalam tanah.
3) Sel kipas
Sel kipas dapat dijumpai pada epidermis atas daun tumbuhan suku atau family Gramineae atau Cyperaceae. Sel kipas tersusun dari beberapa sel berdinding tipis dengan ukuran yang lebih besar dibandingkan sel-sel epidermis di sekitarnya. Sel kipas berfungsi mengurangi penguapan dengan menggulung daun.
b. Jaringan Parenkim
untuk membelah meskipun telah dewasa sehingga berperan penting dalam proses regenerasi.
Sel-sel parenkim yang telah dewasa dapat bersifat meristematik bila lingkungannya memungkinkan. Jaringan parenkim terutama terdapat pada bagian kulit batang dan akar, mesofil daun, daging buah, dan endosperma biji. Sel-sel parenkim juga tersebar pada jaringan lain, seperti pada parenkim xilem, parenkim floem, dan jari-jari empulur.
Ciri utama sel parenkim adalah memiliki dinding sel yang tipis, serta lentur. Beberapa sel parenkim mengalami penebalan, seperti pada parenkim xilem. Sel parenkim berbentuk kubus atau memanjang dan mengandung vakuola sentral yang besar. Ciri khas parenkim yang lain adalah sel-selnya banyak memiliki ruang antarsel karena bentuk selnya membulat.
Parenkim yang mempunyai ruang antarsel adalah daun. Ruang antarsel ini berfungsi sebagai sarana pertukaran gas antar klorenkim dengan udara luar. Sel parenkim memiliki banyak fungsi, yaitu untuk berlangsungnya proses fotosintesis, penyimpanan makanan dan fungsi metabolisme lain. Isi sel parenkim bervariasi sesuai dengan fungsinya, misalnya sel yang berfungsi untuk fotosintesis banyak mengandung kloroplas. Jaringan yang terbentuk dari sel-sel parenkim semacam ini disebut klorenkim. Cadangan makanan yang terdapat pada sel parenkim berupa larutan dalam vakuola, cairan dalam plasma atau berupa kristal (amilum). Sel parenkim merupakan struktur sel yang jumlahnya paling banyak menyusun jaringan tumbuhan.
Ciri penting dari sel parenkim adalah dapat membelah dan terspesialisasi menjadi berbagai jaringan yang memiliki fungsi khusus. Sel parenkim biasanya menyusun jaringan dasar pada tumbuhan, oleh karena itu disebut jaringan dasar.
Berdasarkan fungsinya, parenkim dibagi menjadi bebrapa jenis jaringan, yaitu: 1) Parenkim Asimilasi
2) Parenkim Penimbun
Biasanya terletak di bagian dalam tubuh, misalnya: pada empulur batang, umbi akar, umbi lapis, akar rimpang (rizoma), atau biji. Di dalam sel-selnya terdapat cadangan makanan yang berupa gula, tepung, lemak atau protein.
3) Parenkim Air
Terdapat pada tumbuhan yang hidup di daerah panas (xerofit) untuk menghadapi masa kering, misalnya pada tumbuhan kaktus dan lidah buaya.
4) Parenkim Udara
Ruang antar selnya besar, sel- sel penyusunnya bulat sebagai alat pengapung di air, misalnya parenkim pada tangkai daun tumbuhan enceng gondok
Gambar 3. Contoh Jaringan Parenkim
c. Jaringan Penyokong (Penguat)
Jaringan penyokong merupakan jaringan yang menguatkan tumbuhan. Berdasarkan bentuk dan sifatnya, jaringan penyokong dibedakan menjadi jaringan kolenkim dan sklerenkim.
1) Kolenkim
Gambar 4. kolenkim
Berdasarkan bagian sel yang mengalami penebalan, sel kolenkim dibedakan atas:
1. kolenkim angular (kolenkim sudut), merupakan jaringan kolenkim dengan penebalan dinding sel pada bagian sudut sel;
2. kolenkim lamelal, merupakan jaringan kolenkim yang penebalan dinding selnya membujur;
3. kolenkim anular, merupakan kolenkim yang penebalan dinding selnya merata pada bagian dinding sel sehinggi berbentuk pipa.
2) Sklerenkim
Sklerenkim merupakan jaringan penyokong tumbuhan, yang sel - selnya mengalami penebalan sekunder dengan lignin dan menunjukkan sifat elastis. Sklerenkim tersusun atas dua kelompok sel, yaitu sklereid dan serabut. Sklereid disebut juga sel batu yang terdiri atas sel - sel pendek, sedangkan serabut sel – selnya panjang. Sklereid berasal dari selsel parenkim, sedangkan serabut berasal dari sel -sel meristem. Sklereid terdapat di berbagai bagian tubuh. Sel – -selnya membentuk jaringan yang keras, misalnya pada tempurung kelapa, kulit biji dan mesofil daun. Serabut berbentuk pita dengan anyaman menurut pola yang khas. Serabut sklerenkim banyak menyusun jaringan pengangkut.
d. Jaringan Pengangkut (Vaskuler)
Jaringan pengangkut pada tumbuhan terdiri atas sel-sel xilem dan floem, yang membentuk berkas pengangkut (berkas vaskuler). Xilem berperan mengangkut air dan mineral dari dalam tanah ke daun, sedangkan floem berfungsi mengedarkan hasil fotosintesis dari daun ke seluruh bagian tumbuhan.
1) Xilem
Xilem merupakan jaringan kompleks karena tersusun dari beberapa tipe sel yang berbeda. Penyusun utamanya adalah trakeid dan trakea sebagai saluran pengangkut air dengan penebalan dinding sel yang cukup tebal sekaligus berfungsi sebagai penyokong. Xilem juga tersusun atas serabut, sklerenkim, serta sel-sel parenkim yang hidup dan berperan dalam berbagai kegiatan metabolisme sel. Xilem disebut juga sebagai pembuluh kayu yang membentuk kayu pada batang.
Trakeid dan trakea merupakan dua kelompok sel yang membangun pembuluh xilem. Kedua tipe sel berbentuk bulat panjang, berdinding sekunder dari lignin dan tidak mengandung kloroplas sehingga berupa sel mati. Perbedaan pokok antara keduanya, adalah pada trakeid tidak terdapat perforasi (lubang-lubang), hanya ada celah (noktah), berupa plasmodesmata yang menghubungkan satu sel dengan sel lainnya.
Gambar 6. Xilem
pada trakeid berlangsung lewat noktah (celah) antar sel selnya. Sel-sel pembentuk trakea tersusun sedemikian rupa sehingga merupakan deretan sel memanjang (ujung bertemu ujung) membentuk pipa panjang (kapiler). Bentuk penebalan pada dinding trakea dapat berupa cincin spiral, atau jala.
2) Floem
Pada prinsipnya, floem merupakan jaringan parenkim.Tersusun atas beberapa tipe sel yang berbeda, yaitu buluh tapis, sel pengiring, parenkim, serabut, dan sklerenkim.
Gambar 7. Floem
Floem juga dikenal sebagai pembuluh tapis, yang membentuk kulit kayu pada batang. Unsur penyusun pembuluh floem terdiri atas dua bentuk, yaitu: sel tapis (sieve plate) berupa sel tunggal dan bentuknya memanjang dan buluh tapis (sieve tubes) yang serupa pipa. Dengan bentuk seperti ini pembuluh tapis dapat menyalurkan gula, asam amino serta hasil fotosintesis lainnya dari daun ke seluruh bagian tumbuhan.
B. Akar
1. Fungsi Akar
Bagi tumbuhan akar memiliki beberapa kegunaan, antara lain, untuk menyerap air dan zat hara, untuk menunjang berdirinya tumbuhan, serta untuk menyimpan cadangan makanan.
a. Menyerap air dan zat hara (mineral).
menggunakan akar. Oleh karena itu, sering dijumpai akar tumbuh memanjang menuju sumber yang banyak mengandung air.
b. Menunjang berdirinya tumbuhan.
Akar yang tertancap ke dalam tanah berfungsi seperti pondasi bangunan. Akar membuat tumbuhan dapat berdiri kokoh di atas tanah. Oleh karena itu, tumbuhan dapat bertahan dari terjangan angin kencang dan hujan deras.
c. Sebagai alat pernapasan.
Selain menyerap air dan zat hara, akar juga menyerap udara dari dalam tanah. Hal ini mungkin dilakukan karena pada tanah terdapat pori-pori. Melalui pori-pori tersebut akar tumbuhan memperoleh udara dari dalam tanah.
d. Sebagai penyimpan makanan cadangan.
Pada tumbuhan tertentu, seperti ubi dan bengkoang, akar digunakan sebagai tempat menyimpan makanan cadangan. Biasanya, akar pada tumbuhan tersebut akan membesar seiring banyaknya makanan cadangan yang tersimpan. Makanan cadangan ini digunakan saat menghadapi musim kemarau atau ketika kesulitan mencari sumber makanan.
Manusia juga sering menggunakan akar tumbuhan untuk keperluan hidupnya. Misalnya, sebagai sumber makanan, contohnya ubi kayu, ubi jalar, dan wortel; sebagai bahan obat-obatan, contohnya jahe, kunyit, dan akar pepaya; sebagai parfum, contohnya akar bit; sebagai bumbu, contohnya jahe, kunyit, dan laos.
2. Jenis-jenis Akar
Sewaktu tumbuhan masih kecil yaitu membentuk lembaga di dalam biji calon akar itu sudah ada dan disebut akar lembaga (radicula). Pada perkembangan selanjutnya kalau biji mulai berkecambah sampai menjadi tumbuhan dewasa, akar lembaga dapat diperlihatkan perkembangan yang berbeda hingga pada tumbuhan lazimnya di bedakan dua macam sistem perakaran.
a. Akar Serabut
Akar serabut berbentuk seperti serabut. Ukuran akar serabut relatif kecil, tumbuh di pangkal batang, dan besarnya hampir sama. Akar semacam ini dimiliki oleh tumbuhan berkeping satu (monokotil). Misalnya kelapa, rumput, padi, jagung, dan tumbuhan hasil mencangkok.
b. Akar Tunggang
Perbedaan antara akar utama dan akar cabang sangat nyata. Jenis akar ini dimiliki oleh tumbuhan berkeping dua (dikotil). Misalnya, kedelai, mangga, jeruk, dan melinjo. Ada beberapa akar khusus yang hanya terdapat pada tumbuhan tertentu, antara lain, akar isap, contohnya akar benalu; akar tunjang, contohnya akar pandan; akar lekat, contohnya akar sirih; akar gantung, contohnya akar pohon beringin; akar napas, contohnya akar pohon kayu api.
Gambar 8. Sistem akar tunggang dan sistem akar serabut
3. Struktur & Jaringan Penyusun Akar pada Tumbuhan Secara Morfologi dan Anatomi
Secara morfologis ( dipotong membujur ) Struktur dan Jaringan akar terdiri atas : leher akar (pangkal akar), batang akar, cabang akar, serabut akar, rambut akar, ujung akar, dan tudung akar (kaliptra). Struktur ini dapat dilihat pada Gambar 2.
Bagian akar yang secara langsung terhubung dengan batang disebut leher akar. Sementara bagian yang berada di antara leher dan ujung akar dinamakan batang akar. Selanjutnya, akar juga memiliki bagian menonjol pada batang yang membentuk cabang akar. Selain itu, ada juga akar halus bercabang-cabang yang disebut serabut akar. Lalu, akar juga memiliki bagian yang mengalami diferensiasi pada jaringan epidermisnya. Bagian ini dinamakan rambut akar. Sementara, bagian ujung akar yang berfungsi sebagai pelindung mesistem saat akar memanjang menembus tanah disebut tudung akar.
Akar berkembang dari meristem apikal di ujung akar yang dilindungi kaliptra (tudung akar). Meristem apikal selalu membelah diri menghasilkan sel-sel baru. Sel-sel baru terbentuk pada bagian tudung akar atau bagian dalam meristem apikal. Pembelahan meristem apikal membentuk daerah pemanjangan, disebut zona perpanjangan sel. Di belakangnya terdapat zona diferensiasi sel dan zona pendewasaan sel. Pada zona diferensiasi sel, sel-sel akar berkembang menjadi beberapa sel permanen. Misalnya beberapa sel terdiferensiasi menjadi xilem, floem, parenkim, dan sklerenkim.
Secara anatomi ( dipotong melintang ) Struktur dan jaringan penyusun akar tumbuhan sebagai berikut :
1) Epidermis terdiri dari satu lapis sel yang tersusun rapat. Dinding selnya tipis sehingga mudah ditembus air. Memiliki rambut-rambut akar yang merupakan hasil aktivitas sel dari belakang titik tumbuh. Rambut rambut akar 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. Jaringan-jaringan yang terdapat pada korteks antara lain: parenkim, kolenkim, dan sklerenkim.
3) Endodermis terletak di sebelah dalam korteks.
terletak segaris dengan xilem yang dindingnya tidak menebal, yang disebut sel penerus air. Jadi Endodermis merupakan pemisah antara korteks dengan stele serta berfungsi sebagai pengatur jalannya larutan yang diserap dari tanah masuk ke silinder pusat..
4) Stele (silinder pusat) terletak di sebelah dalam endodermis. Berkas pengangkutan terdapat di antara stele.
Jaringan penyusun anatomi akar secara umum dapat diamati pada Gambar berikut :
Gambar 10. Penampang membujur akar
4. Proses Penyerapan Air dan Mineral serta Pengangkutannya
Air dan mineral dari tanah masuk ke tumbuhan melalui ujung akar dan rambut-rambut akar. Adanya rambut-rambut-rambut-rambut akar menyebabkan daerah penyerapan air dan mineral menjadi luas.
Air dan mineral yang diserap oleh rambut-rambut akar akan menuju ke pumbuluh kayu (xilem). Pengangkutan air dan mineral yang larut tersebut mengalir dari sel ke sel dengan arah horizontal, yaitu dari sel epidermis menuju ke korteks dan endodermis sampai akhirnya ke pembuluh kayu.
Gambar 12. Proses penyerapan air dan mineral serta pengangkutannya.
Air dan mineral dapat mengalir karena adanya perbedaan kepekatan (konsentrasi) cairan di antara sel-sel yang dilaluinya. Aliran air dan mineral dari rambut akar, epidermis, korteks, endodermis, hingga pembuluh kayu terjadi di luar berkas pembuluh, sehingga disebut pengangkutan ekstravaskuler. Air dan mineral setelah sampai di pembuluh kayu akar, selanjutnya akan diangkut ke daun sebagai bahan untuk fotosintesis. Pengangkutan air dan mineral ke daun melalui pembuluh kayu pada batang, cabang, dan daun. Karena pengangkutan air dan mineral ini melalui berkas pembuluh angkut, yaitu pembuluh kayu (xilem), maka disebut pengangkutan vaskuler.
Setelah rambut-rambut akar menyerap air tanah, cairan selnya menjadi kurang pekat bila dibandingkan dengan cairan di dalam sel-sel korteks. Dengan demikian, secara osmosis air dan mineral dari sel-sel rambut mengalir ke sel-sel korteks. Dengan cara yang sama, air dan mineral akan mengalir ke endodermis dan akhirnya sampai ke pembuluh kayu akar.
Selain secara osmosis, proses penyerapan air dan mineral juga melalui proses transpor aktif. Transpor aktif adalah sistem transpor ion-ion dan molekul-molekul melalui membran (selaput) sel dengan menggunakan energi. Mineral dari tanah secara transpor aktif masuk ke dalam sel tumbuhan melawan gradien konsentrasi, yaitu dari konsentrasi rendah ke konsentrasi tinggi.
Air yang masuk ke dalam sel tumbuhan menyebabkan tekanan pada dinding sel. Keadaan tegang yang ditimbulkan antara dinding sel dengan isi sel setelah menyerap air disebut turgor. Sedangkan tekanan yang ditimbulkan disebut tekanan turgor.
C. Batang
1. Jenis-jenis Batang
Batang tumbuhan yang jelas terlihat dapat dibedakan menjadi : a. Herbaceus
Herbaceus merupakan batang basah, yaitu batang yang lunak dan berair, ini merupakan tumbuhan yang biasanya beradaptasi pada kondisi tanah yang lembab dan tidak dapat tumbuh pada tanah yang kering.Misalnya bayam ( Amaranthus spinosus ) dan krokot
( Portulaca oleracea ).
b. Lignosus
Lignosus merupakan batang berkayu yang keras dan kuat. Ini terdapat pada pohon-pohon ( abores ) dan semak-semak ( frutices ). Pohon adalah tumbuhan yang tinggi besar dan bercabang jauh dari permukaan tanah. Contoh pohon : mangga ( Mangifera indica ). Sedangkan semak adalah tumbuhan yang tidak begitu besar dan bercabang dekat dengan permukaan tanah bahkan di dalam tanah. Contoh semak : sidaguri ( Sida rhombifolia )
c. Calmus
d. Calamus
Calamus merupakan batang mendong, seperti batang rumput tetapi mempunyai ruas-ruas yang lebih panjang. Contoh : mendong ( Fimbristylis globulosa ) dan teki ( Cyperus
rotundus ).
Tumbuhan ada yang mempunyai caudex (pangkal batang di dalam tanah), di daerah panas pada musim kering dapat digunakan sebagai alat untuk mempertahankan diri. Contohnya pada tumbuhan valerian dan klembak , bagian yang di atas tanah seringkali mati tetapi bagian yang di dalam tanah masih hidup, jika musim baik telah tiba, akan bertunas menghasilkan tumbuhan yang baru.
Telah dijelaskan bahwa adaptasi batang dapat melibatkan perubahan struktur tubuh tumbuhan. Antara lain perubahan struktur jaringan, bentuk batang yang tidak pada umumnya, serta ditemukannya bagian-bagian baru dari batang.
2. Struktur Batang
Batang dapat diumpamakan sebagai sumbu tubuh tumbuhan. Bagian ini umumnya tumbuh di atas tanah. Arah tumbuh batang tumbuhan menuju sinar matahari. Umumnya batang bercabang, tetapi pada tumbuhan tertentu batangnya tidak memiliki cabang seperti pada tumbuhan pisang, kelapa, dan pepaya. Struktur batang terdiri atas epidermis, korteks, endodermis, dan silinder pusat (stele). Silinder pusat pada batang ini terdiri atas beberapa jaringan yaitu empulur, perikardium, dan berkas pengangkut yaitu xilem dan floem.
Gambar 13. Penampang Batang
3. Pertumbuhan Batang
Tumbuhan herba umumnya tumbuh hanya untuk satu tahun atau satu musim dan tumbuhan berkayu tumbuh lebih dari satu tahun atau satu musim. Sebagai contoh bambu dalam satu tahun dapat tumbuh mencapai 6 meter.
Ada dua macam tunas pada batang. Tunas ujung atau apeks dan pucuk atau -dikenal dengan tunas terminal adalah tunas yang terletak di ujung batang. Tunas ini berperan terhadap pertambahan panjang tumbuhan. Sepanjang batang terdapat tunas lateral atau tunas samping atau tunas ketiak yang dapat menghasilkan cabang, daun atau bunga.
Sayatan melintang batang berkayu akan menampakkan gambaran melingkar seperti cincin. Kambium membentuk sel-sel xilem baru yang melingkar seperti cincin dalam satu tahun. Tiap cincin xilem tersebut dikenal dengan lingkaran tahun.
Tiap lingkaran tahun tersusun dari kumpulan sel-sel yang nampak bergaris gelap dan garis terang. Garis terang terbentuk pada saat kondisi lingkungan banyak mengandung air, seperti saat musim hujan. Garis tersebut tampak lebih terang karena sel-sel xilemnya lebih besar. Pertumbuhan lebih lambat terjadi saat musim kemarau, yang curah hujannya sangat sedikit. Garis tersebut tampak lebih gelap karena selsel xilemnya lebih kecil.
4. Fungsi Batang
Batang pada umunya terdiri dari sumbu tegak dengan daun-daun melekat padanya.dalam bentuk ini tugas utama batang adalah sebgai berikut:
1. Mendukung bagian-bagian tumbuhan yang ada di atas tanah, yaitu daun, bunga dan buah.
2. Berlaku sebagai jalur translokasi air dan garam-garam mineral ke daun dan titik-titik tumbuh, dan bahan organik dari tempat pembentukannya di daun ke semua bagian dari tubuh.
3. Batang dapat terspesialisasi serta termodifikasi bentuknya sebagai tempat penimbunan cadangan makanan.
4. Sebagai alat perkembangbiakan.
5. Memperkuat tubuh tanaman, dilakukan dengan dua cara:
a. Pada batang yang masih muda, sel-selnya diperkuat oleh selulosa dan turgor.
b. Pada batang yang sudah tua, kekuatanya ditunjang oleh sel-sel yang mengandung lignin.
6. Dengan percabangannya memperluas bidang asimilasi. Dan menempatkan bagian-bagian di dalam ruang sedemikian rupa, sehingga dari segi kepentingan tunbuhan bagian-bagian tadi mendapat terdapat pada posisi paling menguntungkan.
D. Daun
1. Macam-macam Bentuk Daun
Bentuk daun sangat beragam, namun biasanya berupa helaian, bisa tipis atau tebal. Gambaran dua dimensi daun digunakan sebagai pembeda bagi bentuk-bentuk daun. Bentuk dasar daun membulat, dengan variasi cuping menjari atau menjadi elips dan memanjang. Bentuk ekstremnya bisa meruncing panjang. Daun juga bisa bermodifikasi menjadi duri (misalnya pada kaktus), dan berakibat daun kehilangan fungsinya sebagai organ fotosintetik. Daun tumbuhan sukulen atau xerofit juga dapat mengalami peralihan fungsi menjadi organ penyimpan air.
Gambar 14. Bentuk-bentuk daun
2. Struktur dan Anatomi Daun
Daun terdiri dari jaringan-jaringan yang masing-masing mempunyai fungsi spesifik. Jaringan-jaringan tersebut adalah :
a. Epidermis Jaringan ini terbagi menjadi epidermis atas dan epidermis bawah, berfungsi melindungi jaringan yang terdapat di bawahnya.
b. Jaringan Pagar atau Jaringan Tiang dikenal juga dengan istilah jaringan palisade, merupakan jaringan yang berfungsi sebagai tempat terjadinya proses fotosintesis.
c. Jaringan bunga karang Disebut juga jaringan spons karena lebih berongga bila dibandingkan dengan jaringan palisade, berfungsi sebagai tempat menyimpan cadangan makanan.
d. Berkas pembuluh angkut Terdiri dari xilem atau pembuluh kayu dan floem atau pembuluh tapis, pada tumbuhan dikotil keduanya dipisahkan oleh kambium.
e. Xilem Berfungsi untuk mengangkut air dan garam yang diserap akar dari dalam tanah ke daun (untuk digunakan sebagai bahan fotosintesis).
f. Floem Berfungsi untuk mengangkut hasil fotosintesis dari daun ke seluruh bagian tumbuhan, termasuk daun itu sendiri
Gambar 15. Penampang melintang daun
3. Pertumbuhan Daun
Primordia atau bakal daun dibentuk di daerah meristem apeks pucuk akibat adanya aktivitas meristem apikal. Akibatnya muncullah tonjolan yang semakin tinggi dan bertambah lebar. Pada tonjolan daun tersebut aktivitas mitosis lebih tinggi di sisi abaksial dibandingkan sisi adaksial, sehingga tonjolan daun akan melengkung menutupi apeks pucuk.
Daerah di atas bagian dasar primordia daun akan berdiferensiasi menjadi tulang daun tengah. Tonjolan primordia daun selanjutnya akan melebar ke arah samping oleh aktivitas meristem marginal (tepi), sehingga membentuk dua daerah yang memipih pada posisi disebelah tulang daun. Tulang daun lateral terpola sebagai jalinan berkas prokambium sewaktu helai daun melebar.
4. Fungsi Daun
Ada beberapa fungsi atau manfaat daun bagi tumbuhan, antara lain : a. Tempat terjadinya fotosintesis.
Fotosintesis adalah suatu proses biokimia pembentukan zat makanan atau energi yaitu glukosa yang dilakukan tumbuhan, alga, dan beberapa jenis bakteri dengan menggunakan zat hara, karbondioksida, dan air serta dibutuhkan bantuan energi cahaya matahari.
b. Sebagai organ pernapasan atau respirasi.
hidung kita dimana stomata mengambil CO2 dari udara dan mengeluarkan O2, sedangkan hidung mengambil O2 dan mengeluarkan CO2. Stomata terletak di epidermis bawah. Selain stomata, tumbuhan tingkat tinggi juga bernafas melalui lentisel yang terletak pada batang.
c. Tempat terjadinya transpirasi.
Transpirasi adalah hilangnya uap air dari permukaan tumbuhan. d. Tempat terjadinya gutasi.
Gutasi adalah proses pelepasan air dari jaringan daun dalam bentuk cair. Gutasi terjadi melalui lubang-lubang pengeluaran yang terdapat pada bagian tepi daun sebagai bagian dari proses pengeluaran kelebihan air sebagai sisa metabolisme, khususnya pada saat pengeluaran dengan cara transpirasi (penguapan) tidak efektif, misalnya pada malam hari. Gutasi dapat diamati pada pagi hari dan dapat disalahartikan sebagai embun. Ia terlihat sebagai tetes-tetes air di tepi daun yang tersusun teratur, sesuai dengan lokasi lubang pengeluaran.
e. Alat perkembangbiakkan vegetatif.
Reproduksi vegetatif adalah cara reproduksi makhluk hidup secara aseksual (tanpa adanya peleburan sel kelamin jantan dan betina). Reproduksi vegetatif bisa terjadi secara alami maupun buatan. Perkembangbiakan dengan membelah diri biasanya terjadi pada hewan tingkat rendah, bersel satu (protozoa), misalnya : amoeba dan paramaecium. Pembelahan diri biner jika terjadi pembelahan individu menjadi 2 individu baru, dan disebut pembelahan diri multipel (perkembangbiakan dengan spora) jika pembelahan individu menjadi banyak individu, misalnya: plasmanium
E. Bunga
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. Macam-macam Bunga
a. Bunga Lengkap : Bunga ini terdiri dari kelopak (calyx), mahkota(corolla), benang sari (androecium) dan putik (gynaecium).
b. Bunga tak Lengkap : Bunga ini tidak memiliki salah satu bagian bunga seperti bunga lengkap, misalnya tidak memiliki kelopak.
c. Bunga Sempurna : Hanya terbatas bahwa bunga ini memiliki benang sari(androecium) dan putik (gynaecium).
d. Bunga tak Sempurna : Bunga ini tidak memiliki benang sari (androecium) atau tidak memiliki putik (gynaecium).
Kelamin pada Bunga
1. Bunga banci (hermaprodithus), dimana pada satu bunga terdapat benang sari dan putik, dapat pula disebut bunga sempurna.
2. Bunga Berkelamin Tunggal (unisexualis), terbagi menjadi 3 macam yaitu, a. Bunga yang terdiri dari benang sari saja, yang disebut bunga jantan (flos masculus) b. Bunga yang terdiri dari putik saja yang disebut bunga betina (flos femineus) c. Dan bunga yang tidak memiliki kelamin, atau bunga mandul.
2. Struktur dan Anatomi Bunga
Bunga hampir selalu berbentuk simetris, yang sering dapat digunakan sebagai penciri suatu takson. Ada dua bentuk bunga berdasar simetri bentuknya: aktinomorf ("berbentuk bintang", simetri radial) dan zigomorf (simetri cermin). Bentuk aktinomorf lebih banyak dijumpai.
Bunga disebut bunga sempurna bila memiliki alat jantan (benang sari) dan alat betina (putik) secara bersama-sama dalam satu organ. Bunga yang demikian disebut bunga banci atau hermafrodit. Suatu bunga dikatakan bunga lengkap apabila memiliki semua bagian utama bunga. Empat bagian utama bunga (dari luar ke dalam) adalah sebagai berikut: a. Kelopak bunga atau calyx;
b. Mahkota bunga atau corolla yang biasanya tipis dan dapat berwarna-warni untuk memikat serangga yang membantu proses penyerbukan;
c. Alat kelamin jantan atau androecium (dari bahasa Yunani andros oikia: rumah pria) berupa benang sari;
d. Alat kelamin betina atau gynoecium (dari bahasa Yunani gynaikos oikia: "rumah wanita") berupa putik.
jamak ovula) yang membawa gamet betina) di dalam kantung embrio. Pada ujung putik terdapat kepala putik atau stigma untuk menerima serbuk sari atau pollen. Tangkai putik atau stylus berperan sebagai jalan bagi pollen menuju bakal bakal buah.
Walaupun struktur bunga yang dideskripsikan di atas dikatakan sebagai struktur tumbuhan yang "umum", spesies tumbuhan menunjukkan modifikasi yang sangat bervariasi. Modifikasi ini digunakan botanis untuk membuat hubungan antara tumbuhan yang satu dengan yang lain.
3. Fungsi Bagian-bagian Bunga
Di antara keempat organ penyusun bunga, hanya dua yaitu benang sari dan putik
yang merupakan struktur fertil dan berperan secara langsung dala pembentukan biji.
Kelopak dan mahkota mendukung dan melindungi struktur fe tersebut serta membantu menarik polinator. Struktur beserta fungsi organ-org tersebut digambarkan sebagai berikut.
Gambar 16. Bunga dan Bagian-bagiannya
a. Mahkota atau korola umumnya berwarna dan seringkali berbau harum, sehingga merupakan organ yang berfungsi menarik polinator. Mahkota disusun oleh beberapa petal. Beberapa tumbuhan memiliki permukaan dengan struktur khas sehingga merupakan tempat istirahat dan sekaligus menghasilkan makanan bagi serangga polinator. Petal-petal dapat berfusi membentuk struktur seperti tabung, atau bentuk lain yang membuat bunga tersebut lebih menarik bagi serangga polinator.
serta berkecambahnya serbuk sari. Tangkai putik (stilus) merupakan penghubung antara kepala putik dengan bakal buah. Tabung polen atau buluh serbuk sari tumbuh meman jang ke bawah untuk m encapai bakal Pistil buah. Bakal buah (ovarium) akan berkembang menjadi bush yang mengandung bakal biji. Tiap bakal biji (ovul) bila difertilisasi akan berkembang menjadi bi ji.
c. Benang sari (stamen) terdiri dari kepala sari (antera) yang menghasilkan serbuk sari, dan tangkai sari (filamentum) yang menghubungkan kepala sari dengan dasar bunga. Bila serbuk sari yang berkembang di dalam kepala sari mencapai dewasa, kelapa sari akan terbuka untuk mengeluarkan serbuk sari.
d. Kelopak (kalik) merupakan bagian bunga yang terletak pada lingkaran paling luar bunga. Helaian-helaian penyusun kelopak disebut sepal. Keseluruhan sepal secara bersamasama menyusun kelopak. Kelopak berfungsi sebagai lapisan pelindung bagi kuncup bunga, melindungi bunga dari gangguan serangga dan mencegah dari kekeringan. Kadang kala sepal ini jugs memiliki warna seperti warna-warna petal.
F. Buah dan Biji
Apabila serbuk sari dan putik telah masak dan terjadi penyerbukan yang diikuti pembuahan maka bakal buah akan tumbuh menjadi buah. Sementara itu, bakal biji yang terdapat dalam bakal buah akan tumbuh menjadi biji. Bagian bunga yang dapat berkembang dan ikut menyusun buah sebagai berikut :
a. Daun pelindung, misalnya klobot pada tanaman jagung. b. Daun kelopak, misalnya pada tanaman terong.
Gambar 17 Struktur Buah
Bagi tumbuhan biji (Spermatophyta), biji ini merupakan alat perkembangbiakan utama, karena biji mengandung calon tumbuhan baru (lembaga). Melalui biji ini tumbuhan dapat mempertahankan jenisnya.
Pada umumnya biji terdiri atas bagian-bagian seperti berikut. a. Kulit biji
b. Tali pusar
c. Inti biji atau isi biji
Kulit biji merupakan bagian terluar biji dan berasal dari selaput bakal biji. Pada umumnya, kulit biji dari tumbuhan berbiji tertutup (Angiospermae) terdiri atas dua lapisan sebagai berikut.
a. Lapisan kulit luar (testa).
Lapisan ini mempunyai sifat yang bermacam-macam, ada yang tipis, ada yang kaku seperti kulit, dan ada yang keras seperti kayu atau batu. Bagian ini merupakan pelindung utama bagi bagian biji yang ada di dalam. Lapisan luar ini juga dapat memperlihatkan warna dan gambaran yang berbeda-beda misalnya merah, biru, pirang, kehijau-hijauan, ada yang licin rata, dan ada pula yang mempunyai bentuk keriput.
b. Lapisan kulit dalam (tegmen).
Biasanya tipis seperti selaput, disebut juga dengan kulit ari. Pada tumbuhan berbiji terbuka (Gymnospermae), kulit biji terdiri dari tiga lapisan sebagai berikut.
2. Kulit tengah (sclerotesta), suatu lapisan yang kuat, keras, dan berkayu.
3. Kulit dalam (endotesta), biasanya tipis seperti selaput dan seringkali melekat erat pada inti.
Gambar 18. Bagian-bagian biji
DAFTAR PUSTAKA
Biggs, Alton, and Blaustein. 1995.Biology: The Dynamics of Life. Teacher Wraparound Edition. New York : Glencoe McGraw-Hill.
Esau, K., Anatomy of seed plants. Ed. 2. New York : John Wiley & Son. Hidayat, Estiti., 1995. Anatomi Tumbuhan Berbiji. Bandung : Penerbit ITB.
Kaskel, Albert., Paul J. Hummer, Jr., and Lucy Daniel. 1995. Biology: an Everyday
Experience. Teacher Wraparound Edition. New York : Glencoe McGraw-Hill.
Morton, J. 1987. Mango. p. 221–239. In: Fruits of warm climates. Julia F. Morton, Miami, FL. New York.
Stern. 2000. Introductory Plant Biology. Eight Edition. New York : McGraw-Hill Company.
Syamsuhidayat, Sugati S., dan Hutapea, J.R., 1991, Inventaris Tanaman Obat Indonesia.Edisi ke-2, Departemen Kesehatan RI Bagian Penelitian dan Pengembangan Kesehatan, Jakarta.
Tjitrosoepomo,G, 1994, Morfologi Tumbuhan, Gadjah Mada University Press: Yogyakarta. Tjirosoepomo, Gembong. 2005. Morfologi Tumbuhan. Yogyakarta : Gajah Mada
