MODUL PRAKTIKUM
BIOLOGI TUMBUHAN
TBS3101
UNTUK
PROGRAM STUDI TEKNIK BIOSISTEM
OLEH:
Indah Oktaviani, M.Si Ayu Oshin Yap Sinaga, M.Si Sovia Santi Leksikowati, S.Si., M.Sc.
Yeni Rahayu, M.Si Dian Anggria Sari, M.Si
PROGRAM STUDI BIOLOGI FAKULTAS SAINS
INSTITUT TEKNOLOGI SUMATERA LAMPUNG SELATAN
2024
KATA PENGANTAR
Buku petunjuk praktikum Biologi Tumbuhan ini disusun untuk gambaran tentang struktur dan perkembangan tanaman dan cakupannya, serta dasar sistematika dan taksonomi tumbuhan. Setiap judul praktikum dilengkapi dengan tujuan, teori dan gambar- gambar teoritis, alat dan bahan serta langkah kerja menggunakan konsep pendekatan inquiry sehingga mahasiswa diharapkan dapat melengkapi prinsip, konsep, atau definisi yang ditemukan secara mandiri. Kegiatan praktikum diarahkan untuk melatih kemampuan keterampilan proses mahasiswa meliputi observasi, interpretasi, dan komunikasi. Dengan tersusunnya petunjuk praktikum ini diharapkan mahasiswa dapat memahami prinsip dan konsep baik secara teoritis maupun praktiknya dalam mempelajari struktur dan perkembangan tumbuhan, serta taksonomi dan fisiologi tumbuhan.
Lampung Selatan, Agustus 2024 Tim Penyusun
TATA TERTIB PELAKSANAAN PRAKTIKUM
Tata tertib praktikum Biologi Tumbuhan, Program Studi Teknik Biosistem, Fakultas Teknologi Produksi dan Industri, Institut Teknologi Sumatera antara lain sebagai berikut:
1. Praktikan wajib hadir 15 menit sebelum praktikum dimulai.
2. Praktikan wajib menggunakan jas laboratorium dan sepatu tertutup.
3. Selama praktikum berlangsung, praktikan diwajibkan bekerja dengan tenang dan tertib, melakukan pengamatan dengan benar, dan mematuhi semua petunjuk atau arahan Asisten Praktikum.
4. Selama praktikum berlangsung, praktikan dilarang makan, minum, merokok, menggunakan alat komunikasi, membuat gaduh suasana praktikum, serta meninggalkan ruang praktikum sebelum praktikum selesai tanpa izin kepada Asisten Praktikum.
5. Praktikan wajib membawa alat dan bahan yang ditentukan. Apabila praktikan tidak membawa alat dan bahan yang telah ditentukan, maka akan diberi tugas yang telah ditentukan oleh Asisten Praktikum.
6. Praktikan yang tidak bisa mengikuti acara praktikum wajib melapor kepada Koordinator Praktikum dan tidak ada praktikum susulan (nilai praktikum hari yang bersangkutan 0).
7. Setiap acara praktikum dimulai dengan pretest atau postest.
8. Bagi praktikan yang terlambat, tidak diperkenankan mengikuti pretest tetapi boleh mengikuti praktikum sampai selesai maupun mengikuti postest.
9. Setelah selesai praktikum, ruangan praktikum wajib dirapikan serta sampah atau sisa bahan praktikum dibuang ke tempat sampah.
10. Laporan praktikum dibuat sesuai format yang sudah ditentukan, ditulis dengan tangan yang rapi dan jelas, serta dikumpulkan atau diserahkan tepat waktu sesuai dengan jadwal yang sudah ditentukan. Keterlambatan penyerahan laporan akan mengurangi nilai laporan praktikum.
11. Nilai akhir praktikum ditetapkan berdasarkan nilai pretest/postest, nilai laporan, dan nilai responsi.
12. Pelanggaran terhadap tata tertib di atas akan dikenakan sanksi.
5 I. SITOLOGI
KEGIATAN 1.1 BENTUK-BENTUK SEL
A. Tujuan: Mahasiswa dapat membedakan bentuk-bentuk sel pada tumbuhan.
B. Landasan Teori
Sitologi tumbuhan merupakan ilmu pengetahuan yang mempelajari bentuk, susunan, serta sifat fisik maupun kimia sel tumbuhan. Sel merupakan unit terkecil dari makhluk hidup yang mampu melaksanakan suatu fungsi. Karakteristik yang membedakan sel hewan dan sel tumbuhan adalah dinding sel. Sel tumbuhan memiliki dinding sel, sedangkan sel hewan tidak memiliki dinding sel. Pada sel hewan hanya terdapat membran plasma saja.
Sel yang masih muda memiliki dinding sel yang tipis, makin dewasa sel tersebut dinding selnya relatif bertambah tebal, sehingga terbentuknya dinding sel erat kaitannya dengan perkembangan sel tersebut. Penebalan dinding masing-masing sel berbeda, disesuaikan dengan fungsinya sehingga terdapat perbedaan bentuk sel. Fungsi dinding sel yaitu memberi bentuk pada sel, melindungi isi sel, dan memperkuat isi sel. Pada umumnya, dinding sel tumbuhan tersusun oleh zat-zat organik dan anorganik. Dinding sel mengandung beberapa macam zat seperti selulosa, lignin, hemiselulosa, suberin, kitin, dan lain-lain.
Bentuk sel pada tumbuhan bermacam-macam. Pada dasarnya bentuk sel tumbuhan dibagai menjadi 2 yaitu bentuk polyhedral/subglubose (diameter sel pada semua bagian sama atau hanya sedikit perbedaannya) dan bentuk memanjang (salah satu diameter sel panjangnya beberapa kali yang lain, contoh: rambut buah dan rambut biji merupakan salah satu sel yang berukuran sangat panjang).
C. Alat: mikroskop, gelas objek dan penutupnya, silet tajam.
D. Bahan
1. Penampang melintang empulur batang singkong (Manihot utilissima) 2. Penampang membujur daun Rhoeo discolor
3. Rambut biji kapas (Gossypium sp.) 4. Rambut buah randu (Ceiba petandra)
6 E. Cara Kerja
1. Buatlah irisan melintang empulur batang Manihot utilissima dengan media air.
Periksalah di bawah mikroskop dan perhatikan bentuk selnya. Gambarlah serta berilah keterangan bagian-bagian preparat tersebut.
2. Buatlah irisan membujur daun Rhoeo discolor dengan media air. Periksalah di bawah mikroskop dan perhatikan bentuk selnya. Gambarlah serta berilah keterangan bagian- bagian preparat tersebut.
3. Buatlah preparat dari rambut biji Gossypium sp. dengan media air. Periksalah di bawah mikroskop dan perhatikan torsi atau puntirannya. Gambarlah serta berilah keterangan bagian-bagian preparat tersebut.
4. Buatlah preparat dari rambut buah Ceiba pentandra dengan media air. Periksalah di bawah mikroskop dan perhatikan bentuk selnya serta gelembung udara di dalam selnya.
Gambarlah serta berilah keterangan bagian-bagian preparat tersebut.
KEGIATAN 1.2 SEL DENGAN BAGIAN-BAGIAN YANG HIDUP A. Tujuan: mahasiswa dapat membedakan bagian-bagian sel yang hidup.
B. Landasan Teori
Sel dikatakan masih hidup apabila di dalamnya masih dijumpai adanya protoplasma. Bagian- bagian hidup di dalam sel antara lain nukleus, sitoplasma, plastida, serta mitokondria atau kondriosom.
7 Gambar 1. 1 Struktur sel tumbuhan pada umumnya (Sumber : Glimn-Lacy & Kaufman,
2006)
1. Nukleus (inti sel)
Nukleus berbentuk bulat atau seperti lensa dan terdapat pada sitoplasma. Nukleus terdiri dari membran inti (selaput pembungkus inti), rangka inti (retikulum), nukleolus (anak inti), dan cairan inti (larutan kental yang terdapat di dalam ruang inti). Nukleus mempunyai fungsi mengatur proses-proses hidup dari protoplasma dan sebagai pembawa sifat yang dapat diturunkan.
2. Sitoplasma (plasma sel)
Sitoplasma berupa zat cair yang kental berbutir-butir halus, terdapat di antara dinding sel dan inti sel. Sitoplasma dibagi menjadi 3 bagian, yaitu plasmolemma (ektoplas): bagian sitoplasma yang berbatasan dengan dinding sel, polioplasma (polioplas): bagian sitoplasma yang ada di bagian tengah atau di sebelah dalam plasmolema, dan tonoplas: sitoplsma yang berbatasan dengan vakuola.
3. Plastida
Menurut zat warna yang dikandungnya, terdapat beberapa jenis plastida, yaitu:
8 a. Leukoplas (plastida tidak berwarna), terdapat di dalam sel-sel yang masih muda dan
di dalam sel yang tidak terkena cahaya matahari. Leukoplas ada 2 jenis yaitu leukoplas dan elaioplas. Leukoamiloplas merupakan leukoplas pembentuk tepung atau amilum, sedangkan elaioplas merupakan pembentuk minyak.
b. Kloroplas (plastida berwarna hijau), terdapat di dalam sel-sel yang aktif melakukan fotosintesis. Menurut bentuknya kloroplas dibagi menjadi 4 jenis yaitu kloroplas berbentuk lensa (Hydrilla verticillata), kloroplas berbentuk bintang (ganggang Zygnema), kloroplas berbentuk jala (Cladophora), dan kloroplas berbentuk pita (ganggang Spirogyra).
c. Kromoplas (plastida berwarna kuning atau jingga), mengandung karotenoid.
Terdapat pada wortel (Daucus carota).
4. Mitokondria atau Kondriosom
Merupakan benda-benda berbentuk batang atau butir-butir kecil. Yang berbentuk seperti benang disebut kondriosom. Untuk keperluan transpor hasil metabolisme terdapat gerakan sitoplasma di dalam sel. Karena adanya beberapa vakuola, terjadilah gerakan sirkulasi pada sitoplasma. Pada tingkat akhir pertumbuhan yaitu pada waktu sel sudah cukup tua maka beberapa vakuola bergabung menjadi sebuah vakuola yang besar di tengah sel.
Sitoplasma terdesak ke tepi sel dan merupakan selaput tipis, maka gerakan plasma menjadi gerakan rotasi.
C. Alat: mikroskop, gelas objek dan penutupnya, silet tajam, pinset.
D. Bahan
1. Sayatan sebelah dalam umbi lapis bawang merah (Allium cepa) 2. Penampang melintang akar pena wortel (Daucus carota) 3. Daun Hydrilla verticillata
4. Ganggang Spirogyra sp. (awetan)
E. Cara Kerja
1. Ambilah selaput bagian dalam umbi lapis Allium cepa dengan menggunakan pinset dan buatlah preparat dengan media air. Periksalah di bawah mikroskop dan perhatikan nukleus serta nukleolusnya. Gambarlah serta berilah keterangan bagian-bagian preparat
9 tersebut.
2. Buatlah irisan melintang akar pena Daucus carota pada bagian korteksnya yang berwarna orange. Periksalah di bawah mikroskop dan perhatikan bentuk kromoplasnya. Gambarlah serta berilah keterangan bagian-bagian preparat tersebut.
3. Ambilah 1 atau 2 helai daun Hydrilla verticillata dan buatlah preparat dengan media air.
Periksalah di bawah mikroskop dan perhatikan aliran sitoplasmanya (rotasi/sirkulasi) yang dapat diamati dengan mengikuti gerakan kloroplas terutama pada sel-sel yang letaknya dekat dengan tulang daun. Gambarlah serta berilah keterangan bagian-bagian preparat tersebut.
4. Amatilah ganggang Spirogyra sp. di bawah mikroskop dan perhatikan bentuk kloroplasnya. Gambarlah serta berilah keterangan bagian-bagian preparat tersebut.
10 II. ORGANOLOGI BATANG
KEGIATAN 2.1 MENGENAL ORGAN VEGETATIF PADA KECAMBAH
A. Tujuan: Mahasiswa dapat mengenal dan membedakan organ-organ vegetatif tumbuhan monokotil dan dikotil melalui pengamatan pada kecambah.
B. Landasan Teori
Tumbuhan berbiji memiliki pertumbuhan dan perkembangan yang baik dan menampakkan hasil diferensiasi dengan adanya spesialisasi struktur dan fungsi. Diferensiasi pada tumbuhan terjadi secara eksternal dan internal. Diferensiasi eksternal membentuk organ- organ tubuh, sedangkan diferensiasi internal membentuk berbagai macam sel, jaringan, dan sistem jaringan. Tumbuhan memiliki tiga organ utama yang mudah dikenali secara umum yaitu:
akar, batang, dan daun yang semuanya dimulai dari sel telur yang dibuahi hingga menjadi embrio. Embrio merupakan prafigur dari tubuh tumbuhan dewasa.
Berdasarkan pola perkembangannya embrio memiliki bentuk khas:
o Kotiledon: suatu sumbu tubuh dan satu atau dua tonjolan serupa daun.
o Epikotil (plumule): sumbu tubuh diatas kotiledon.
o Meristem apeks pucuk: sekelompok sel yang aktif membelah di ujung epikotil
o Hipokotil & Radikula: Sumbu tubuh dibawah kotiledon, pada ujung distal radikula terdapat meristem akar.
o Koleoptil: pelindung epikotil pada awal perkembangan kecambah.
Embrio terdapat di dalam biji. Ketika berkecambah, meristem apeks pada epikotil tumbuh membentuk daun, buku, dan ruas (batang), sedangkan meristem apeks akar tumbuh membentuk akar primer. Pada perkembangan selanjutnya, meristem apeks pucuk membentuk meristem aksilar pada setiap ketiak daun. Meristem ini tumbuh membentuk cabang. Pada sebagian tumbuhan, meristem aksilar tetap dan tidak aktif, sehingga tubuh tumbuhan tidak memiliki cabang.
11 Gambar 3. 1 Struktur biji & Perkecambahan (Sumber : Glimn-Lacy & Kaufman, 2006)
C. Alat: Cup Plastik
D. Bahan 1. Biji jagung
2. Biji kacang merah 3. Kapas
4. Air
E. Cara Kerja
1. Tumbuhkan biji jagung dan kacang tanah di dalam cup plastik yang berisikan kapas lembab dengan selang waktu satu hari yang berbeda, dilakukan hingga kurang lebih 7 hari
12 sebelum praktikum.
2. Ambil dan urutkanlah biji serta kecambah kacang merah dan jagung yang menunjukkan urutan perkembangan, amatilah kedua kecambah tersebut dan buatlah gambarnya.
3. Berilah keterangan gambar dengan menunjukkan endosperm, kotiledon, plumule, epikotil, hipokotil, radikula, radikula, apeks pucuk, apeks akar, apeks primer dan daun pertama.
KEGIATAN 2.2 BATANG (CAULIS), AKAR (RADIX), DAN MODIFIKASI AKAR, BATANG, DAN DAUN
A. Tujuan: Setelah mengikuti praktikum mahasiswa diharapkan dapat mengenal dan menjelaskan ciri-ciri batang, akar, serta dapat membedakan macam-macam bentuk modifikasi dari akar, batang, dan daun.
B. Landasan Teori 1. Batang
Batang merupakan bagian tumbuhan penting sebagai sumbu tubuh pada tanaman.
Berikut sifat-sifat batang:
a. Pada umumnya berbentuk panjang bulat seperti silinder dan bersifat aktinomorf b. Terdiri dari ruas-ruas yang dibatasi oleh buku-buku
c. Tumbuh keatas menuju arah cahaya atau matahari d. Selalu bertambah panjang di bagian ujungnya e. Memiliki percabangan
f. Umumnya tidak berwarna hijau Fungsi Batang:
a. Mendukung bagian-bagian tumbuhan yang ada di atas tanah b. Memperluas bidang asimilasi
c. Jalan pengangkutan air dan zat-zat makanan dari bawah keatas dan jalan pengangkutan hasil-hasil asimilasi dari atas ke bawah
d. Menjadi tempat penimbunan zat-zat cadangan makanan.
13 Gambar 3. 2 Struktur batang (Sumber : Glimn-Lacy & Kaufman, 2006)
Akar adalah bagian pokok tumbuhan selain batang dan daun. Akar biasanya mempunyai sifat-sifat berikut:
g. Umumnya berada di dalam tanah dengan arah tumbuh ke pusat bumi (geotrop) atau menuju sumber air (hidrotrop), menjauhi cahaya dan udara.
h. Tidak berbuku-buku, tidak beruas, tidak mendukung pertumbuhan daun atau sisik, atau bagian lainnya.
i. Berwarna keputih-putihan atau kekuning-kuningan.
j. Tumbuh terus pada ujungnya
k. Bentuknya seringkali meruncing sehingga lebih mudah untuk menembus tanah.
Fungsi akar:
a. Memperkuat tegapan tumbuhan
b. Menyerap air dan zat makanan terlarut air dari dalam tanah dan mengangkutnya ke bagian tubuh tumbuhan lainnya.
c. Terkadang sebagai tempat penyimpanan makanan.
14 Gambar 3. 3 Struktur akar (Sumber : Glimn-Lacy & Kaufman, 2006)
2. Bentuk modifikasi akar, batang, dan daun.
a) Kuncup (gemma)
Kuncup atau calon tunas, terdiri dari calon batang dan daun. Berdasarkan lokasinya dibagi menjadi tiga macam: kuncup ujung (gemma terminalis), kuncup ketiak (gemma axillaris/lateralis), dan kuncup liar (gemma adventicus). Berdasarkan jenis metamorfosis dibedakan menjadi: kuncup daun (gemma folifera), kuncup bunga (gemma florifera/alabastrum), dan kuncup campuran (gemma mixta). Berdasarkan kehadiran pelindung atau tidak, dibedakan menjadi : kuncup telanjang (gemma nudus) dan kuncup tertutup (gemma clausus).
b) Rimpang (rhizome)
Rimpang adalah batang yang tumbuh mendatar di bawah permukaan tanah. Dapat berdaging/berkayu dan memiliki ruas dan buku. Pada buku terdapat daun yang termodifikasi menjadi sisik yang berfungsi sebagai pelindung apeks pucuk ketika masih muda dan berada di dalam tanah. Selain sebagai alat perkembangbiakan, rimpang juga
15 menjadi tempat penyimpanan zat-zat cadangan makanan.
c) Umbi (tuber)
Umbi adalah badan yang membengkak, berbangun bulat seperti kerucut atau tidak beraturan, merupakan tempat cadangan makanan. Umbi dapat dibedakan menjadi umbi batang (tuber caulogenum) dan umbi akar (tuber rhizogenum).
d) Umbi Lapis (bulbus)
Umbi lapis berasal dari modifikasi batang dan daun. Sesuai namanya umbi lapis terdiri dari lapisan susunan daun yang telah menjadi tebal, lunak, dan berdaging serta tempat penyimpanan cadangan makanan. Batang merupakan bagian kecil yang terletak di bagian bawah umbi lapis. Bagian umbi lapis: subang atau cakram (discus), sisik-sisik (tunica/squama), kuncup-kuncup (gemmae), dan akar-akar serabut.
e) Sulur (cirrhus)
Sulur adalah bagian yang menyerupai spiral dan berfungsi untuk membelit benda- benda yang disentuhnya, sehingga tumbuhan dapat naik ke atas. Seringkali dijumpai pada tumbuhan liana, sulur merupakan hasil modifikasi akar, batang, atau daun.
f) Piala (ascidium) dan gelembung (utriculus)
Piala merupakan ujung daun yang diubah menjadi badan menyerupai piala yang lengkap dengan tutupnya, sedangkan gelembung terdapat pada tumbuhan pemakan serangga yang hidup di air untuk menangkap serangga kecil yang hidup di air.
g) Duri (spina)
Duri menurut asalnya dibagi menjadi:
• Duri Sejati, merupakan hasil metamorfosis salah satu bagian pokok tumbuhan sehingga sukar ditanggalkan dari batang, jika tanggal akan menyisakan bekas berupa luka. Contoh: duri dahan (spina oculogenum), duri daun (spina phyllogenum), duri akar (spina rhizzogenum), dan duri daun penumpu (spina stipulogenum).
• Duri Kulit atau duri tempel (aculeus), duri yang bukan merupakan hasil metamorfosis melainkan hanya menempel pada kulit.
h) Alat-alat tambahan (organa accessoria)
Permukaan tubuh tumbuhan tidak selalu terlihat licin, terkadang terdapat penjolan atau penonjolan yang beraneka rupa bentuk dan susunannya. Alat-alat ini bukan merupakan modifikasi dari bagian pokok tumbuhan, oleh karena itu dinamakan alat tambahan atau umbai-umbai.
16 Gambar 3. 4 Modifikasi batang (Sumber : Glimn-Lacy & Kaufman, 2006)
C. Bahan
1. Teki (Cyperus rotundus L.) 2. Sidaguri (Sida rhombifolia L.)
3. Bayam duri (Amaranthus spinosus L.) 4. Bawang merah (Allium cepa L.) 5. Ganyong (Canna edulis Kerr.)
6. Cocor Bebek (Bryophyllum pinnatum) 7. Kaktus (Opuntia vulgaris Mill.) 8. Daun dan sulur Markisa (Passiflora)
9. Daun dan bunga Kembang Kertas (Bougainvillea)
17 D. Cara Kerja
1. Tuliskan nama spesies preparat berikut familianya!
2. Gambarkan secara skematis dan beri keterangan bagian-bagian pada preparat tersebut!
3. Sebutkan bagian-bagian pada batang!
a. Sifat batang :
o Batang basah (herbaceous) o Batang berkayu (lignosus) o Batang rumput (calmus) o Batang mending (calamus).
b. Bentuk batang : o Bulat (teres)
o Bersegi (angularis) o Pipih.
c. Sifat Permukaan Batang : o Licin (laevis)
o Beralur (sulcatus) o Berambut (pilosus) o Berusuk (costatus) o Bersayap (alatus) o Berduri (spinosus)
o Memperlihatkan bekas-bekas daun penumpu, memperlihatkan bekas-bekas daun penumpu, memperlihatkan banyak lentisel, dan keadaan-keadaan lain d. Arah tumbuh batang :
o Tegak lurus (erectus)
o Menggantung (dependen, pendulus) o Berbaring (humifus)
o Menjalar atau merayap (repens)
o Serong ke atas atau condong (ascendens) o Mengangguk (nutans)
o Memanjat (scandens) o Membelit (volubilis) e. Percabangan batang :
o Percabangan monopodial
18 o Percabangan simpodial
o Percabangan menggarpu atau dikotomi f. Sifat cabang batang :
o Geragih (merayap di atas tanah: flagellum, di bawah tanah: stolon) o Wiwilan atau tunas air (virga singularis)
o Sirung panjang (virga)
o Sirung pendek (virgule atau virgula sucrescens) g. Arah tumbuh cabang batang :
o Tegak (fastigiatus) o Condong (patens) o Mendatar (horizontalis) o Terkulai (declinatus) o Bergantung (pendulus)
h. Berdasar periode hidupnya : o Tanaman muda (annuus)
o Tanaman dua tahunan (biennis)
o Tanaman tahunan/tanaman keras (perrennis)
4. Sebutkan bagian-bagian pada akar!
a. Sistem perakaran : o Sistem akar tunggang o Sistem akar serabut b. Bagian-bagian akar :
o Leher/pangkal akar (collum) o Ujung akar (apex radices) o Batang akar (corpus radicis)
o Cabang-cabang akar (radix lateralis) o Serabut akar (fibrilla radicalis)
o Rambut-rambut atau bulu-bulu akar (pilus radicalis) o Tudung akar (calypira)
c. Akar tunggang :
o Akar tunggang yang bercabang (ramosus)
19 o Akar tunggang yang tidak bercabang : bentuk tombak (fusiformas),
gasing (napiformis), benang (filiformis) d. Sifat akar :
o Akar udara/akar gantung (radix aereus) o Akar penghisap/akar penggerek (haustorium) o Akar pelekat (radix adligans)
o Akar pembelit (cirrhus radicalis) o Akar tunjang
o Akar lutut o Akar banir
5. Sebutkan bentuk metamorphosis dari akar, batang, atau daun!
o Kuncup o Akar rimpang
o Umbi (umbi batang, umbi akar) o Umbi lapis
o Alat pembelit atau sulur o Piala dan gelembung o Duri
o Alat-alat tambahan
20 III. ORGANOLOGI DAUN
KEGIATAN 3.1 DAUN TUNGGAL (FOLIUM SIMPLEX)
A. Tujuan: Mahasiswa dapat mengetahui dan menjelaskan perbedaan antara daun lengkap dan daun tidak lengkap, bagian-bagian daun, bangun daun, ujung daun, pangkal daun, tulang daun, tepi daun, daging daun, warna daun, permukaan daun, dan alat-alat tambahan.
B. Landasan Teori
Daun merupakan suatu bagian tumbuhan yang penting. Bagian tempat duduk atau melekat daun dinamakan buku-buku (nodus) batang dan tempat diatas daun yang merupakan sudut antara batang dan daun dinamakan ketiak daun (axilla). Bentuk daun pada umumnya tipis melebar, berwarna hijau, dan duduknya pada batang menghadap ke atas untuk mendukung fungsi daun itu sendiri, seperti:
1. Resorpsi : pengambilan zat makanan, terutama yang berupa gas (CO2).
2. Asimilasi : pengolahan zat-zat makanan.
3. Transpirasi: penguapan air.
4. Respirasi : pernapasan.
Daun tumbuhan memiliki bentuk dan ukuran yang bervariasi, mulai dari yang berbentuk duri kecil pada kaktus hingga yang berbentuk lebar pada palem. Sekalipun bentuk dan ukuran daun tampak bervariasi, pada dasarnya daun terdiri dari tiga bagian, yaitu bagian basal yang berkembang menjadi pelepah (vagina), tangkai daun (petioulus) dan helaian daun (lamina). Daun yang memiliki ketiga bagian tersebut dinamakan daun lengkap. Sedangkan daun yang terdiri dari satu atau dua bagian saja, yakni helai daun saja, tangkai dan helai daun, pelepah dan helai daun, atau tangkai daun saja disebut sebagai daun tak lengkap. Selain itu juga, daun pada suatu tanaman seringkali mempunyai alat-alat tumbuhan atau pelengkap, antara lain berupa daun penumpu (stipula), selaput bumbung (ocrea atau ochrea), dan lidah- lidah (ligula).
21 Gambar 4. 1 Tipe daun dan susunannya (Sumber : Glimn-Lacy & Kaufman, 2006)
Sifat-sifat daun biasa digunakan untuk mengenali jenis tumbuhan. Sifat-sifat daun yang perlu dicermati, antara lain : bangun daun (circumscriptio), ujung daun (apex folii), pangkal daun (basis folii), susunan tulang daun (nervatio atau venation), tepi daun (margo folii), daging daun (intervenium), dan sifat-sifat lainnya lagi, misalnya : keadaan permukaan atas atau bawah daun (kasar, gundul, berambut, atau lainnya), warna, dsb.
C. Bahan
1. Daun Talas (Calocasia esculentum Schott.) 2. Daun Bambu (Dendrocalamus apus)
3. Daun Kembang Sepatu (Hibiscus rosasinensis L.) 4. Daun Sukun (Artocarpus communis Forst.)
22 D. Cara Kerja
1. Tuliskan nama spesies preparat beserta familianya!
2. Gambarlah bagian-bagian daun pada preparat dan berikan keterangan dengan lengkap!
3. Buatlah deskripsi daun untuk masing-masing spesies!
a. Daun tunggal, lengkap/tidak lengkap, ada tidaknya alat-alat tambahan seperti stipula, ligula atau ocrea.
b. 1) Bangun daun (circumscription) 2) Ujung daun (Apex folii)
3) Pangkal daun (Basis folii)
4) Susunan tulang daun (Nervatio/Venatio) 5) Tepi daun (Margo folii)
6) Daging daun (intervenium) 7) Warna daun
8) Permukaan daun
KEGIATAN 3.2 DAUN MAJEMUK (FOLIUM COMPOSITAE)
A. Tujuan: Mahasiswa dapat mengenal dan menjelaskan perbedaan antara daun tunggal dan daun majemuk serta macam-macam daun majemuk.
B. Landasan Teori
Daun majemuk adalah daun dengan tangkai daun bercabang-cabang, dimana setiap cabang tangkai terdapat helaian daun, sehingga pada satu tangkai daun terdapat lebih dari satu helaian daun sedangkan jika pada tangkai daunnya hanya terdapat satu helaian daun saja maka daun tersebut adalah daun tunggal (folium simplex). Daun majemuk dapat dipandang berasal dari daun tunggal yang torehannya sedemikian dalam sehingga bagian daun diantara torehan tersebut terpisah satu sama lain dan menjadi suatu helaian tersendiri. Bagian-bagian daun majemuk dapat dibedakan sebagai berikut:
a. Ibu tangkai daun (petiolus communis), bagian daun majemuk yang menjadi tempat duduk helaian-helaian daun yang dinamakan anak daun (folium). Ibu tangkai daun dapat diibaratkan sebagai tangkal daun tunggal ditambah dengan ibu tulangnya.
b. Tangkai anak daun (petiololus), yaitu cabang-cabang ibu tangkai yang mendukung anak daun dan bagian daun ini diibaratkan sebagai penjelmaan pangkal suatu tulang cabang pada daun, sehingga di dalam ketiak daunnya tidak pernah terdapat kuncup.
23 c. Anak daun (folium), bagian ini merupakan bagian-bagian helaian daun yang terpisah karena torehan antar daun yang dalam dan besar. Anak daun pada daun majemuk pada umumnya bertangkai pendek atau hampir duduk pada ibu tangkai. Namun, ada kalanya anak daun memiliki tangkai yang cukup panjang dan terlihat jelas.
Menurut susunan anak daun pada ibu tangkainya, daun majemuk dapat dibedakan menjadi 4 golongan:
1. Daun majemuk menyirip (pinnatus): daun majemuk yang anak daunnya terdapat di kanan kiri ibu tangkai daun dan tersusun seperti sirip ikan.
2. Daun majemuk menjari (palmatus atau digitatis): daun majemuk yang semua anak daunnya tersusun memencar pada ujung ibu tangkai sehingga letaknya seperti jari-jari tangan.
3. Daun majemuk bangun kaki (pedatus): susunan daun seperti daun majemuk menjari tetapi dua anak daun paling pinggir tidak duduk pada ibu tangkai melainkan pada tangkai anak daun yang ada disampingnya.
4. Daun majemuk campuran (digitate pinnatus): daun majemuk ganda yang memiliki cabang- cabang ibu tangkai yang memencar seperti jari dan terdapat pada ujung ibu tangkai daun, tetapi pada cabang-cabang ibu tangkai terdapat anak-anak daun yang tersusun menyirip.
C. Bahan
1. Daun poncosudo (Nothopanax quincifolia)/ walisongo (Schefflera arboricola) 2. Daun putri malu (Mimosa pudica L.)
3. Daun kembang merak (Cesalpinia pulcherrima Swartz.) 4. Daun Sukun (Artocarpus communis Forst.)
D. Cara Kerja
1. Tuliskan nama spesies preparat beserta familianya!
2. Gambarlah daun masing-masing spesies dan beri keterangan selengkapnya!
a. Daun penumpu tingkat I (stipula) / tingkat II (stipella) b. Ibu tangkai daun
c. Tangkai anak daun d. Anak daun
e. Upih daun
24 3. Sebutkan susunan daun majemuk pada preparat!
KEGIATAN 3.3 TATA LETAK DAUN (PHYLLOTAXIS/DISPOSITIO FOLIORUM) A. Tujuan: Mahasiswa dapat mengenal dan menjelaskan tata letak daun pada batang.
B. Landasan Teori
Daun suatu tumbuhan biasanya muncul pada bagian batang yang disebut buku atau ruas. Setiap buku-buku dapat hanya memiliki satu daun saja, dua daun terdapat pada satu buku, atau lebih dari dua daun dengan susunan tertentu. Duduknya daun pada buku batang dan cabang mempunyai jarak dan susunan yang teratur. Ada yang tersusun berhadapan (opposite), berseling (alternate), dan adapula daun-daun berjejal-jejal pada pangkal batang atau ujung batang (whorled, berkarang). Duduknya daun pada batang berbagai jenis tumbuhan menunjukkan perbedaan, terutama tata letak daun, sehingga dapat menjadi penciri suatu kelompok tumbuhan. Keteraturan tata letaknya daun ini dikenal dengan istilah filotaksis.
Apabila ada sebuah daun di permulaan sumbu batang, maka berapa kali garis spiral mengelilingi untuk mencapai daun yang tegak lurus dengan daun permulaan ditetapkan sebagai a, dan jumlah daun yang dilewati itetapkan sebagai b. Kemudian divergensi atau rumus daunnya dinyatakan sebagai pecahan a/b, ini menunjukkan sudut antara dua daun berturut-turut jika diproyeksikan pada bidang datar. Untuk menggambarkan diagram tata letak daun, maka batang tumbuhan dianggap sebagai suatu kerucut memanjang, dengan buku-buku adalah lingkaran-lingkaran yang konsentris dan puncak kerucut menjadi titik pusat lingkaran- lingkaran ini.
C. Bahan
1. Cabang beserta daun Bunga Soka (Ixora hybrida) 2. Cabang beserta daun Kersen (Muntingia calabura)
3. Cabang beserta daun Bunga Terompet (Allamanda cathartica)
D. Cara Kerja
1. Gambarkan masing-masing tumbuhan secara skematis dan lengkap!
2. Lengkapilah nama jenis, keluarga (famili), keterangan buku, daun dan tata letaknya!
25 Gambar 4. 2 Modifikasi daun (Sumber : Glimn-Lacy & Kaufman, 2006)
26 LAMPIRAN TAMBAHAN DAUN
Komposisi, bagian, tipe daun Bentuk daun
Tepi daun Apeks, tulang daun, dan basal daun
27 Permukaan daun
28 IV. ORGANOLOGI BUNGA
KEGIATAN 4.1 BENTUK UMUM BUNGA
A. Tujuan: Mahasiswa dapat mengenal dan membedakan organ bunga tunggal dan bunga majemuk, serta dapat menjelaskan macam-macam bunga majemuk.
B. Landasan Teori
Bunga merupakan salah satu organ perkembangan generatif tumbuhan Angiospermae. Bunga sebagai suatu bagian tumbuhan adalah perkembangan dari tunas (batang dan daun-daun) yang bentuk, warna dan susunannya telah terspesialisasi, sehingga pada bunga umumnya masih melekat sifat-sifat yang menjadi pengenal paling utama bagi suatu kelompok ataupun jenis.
Gambar 5. 1 Struktur dasar bunga (Sumber : Glimn-Lacy & Kaufman, 2006).
Tumbuhan yang menghasilkan satu bunga saja disebut tumbuhan berbunga tunggal (planta uniflora), sedangkan lainnya menghasilkan banyak bunga disebut tumbuhan berbunga banyak (planta multiflora). Apabila tumbuhan menghasilkan banyak bunga, letak bunganya dapat terpisah-pisah (flores sparsi) atau berkumpul (anthotaxis, inflorescentia).
Bunga dapat tumbuh di ujung batang (flos terminalis), maupun tumbuh di ketiak daun (flos lateralis, flos axillary). Arah tumbuhnya bunga ada yang tegak (erect), mengangguk (nodding) atau menggantung (pendent).
Tumbuhan yang menghasilkan banyak bunga dalam satu rangkaian disebut juga berbunga majemuk. Suatu bunga majemuk harus dapat dibedakan cabang yang mendukung
29 sejumlah bunga di ketiaknya. Setiap cabang dalam rangkaian bunga majemuk (anak tangkai bunga) didukung oleh cabang atau sumbu utamanya (ibu tangkai bunga), yang terkadang masih memiliki daun-daun yang sudah tidak lagi berguna untuk asimilasi. Ragam bunga majemuk dapat dibedakan berdasarkan susunan bunganya. Namun, penggolongan yang paling umum adalah berdasarkan urutan mekarnya bunga, sebagai berikut:
1. Bunga majemuk terbatas (inflorescentia centrifuga, inflorescentia definita, cyme)
Ibu tangkai bunga dapat terus tumbuh, dan mekarnya bunga diawali dari bunga yang paling bawah atau pinggir ke atas atau tengah.
2. Bunga majemuk tak terbatas (inflorescentia centripetala, inflorescentia botryoides, raceme)
Pertumbuhan ibu tangkai bunga terbatas, selalu ditutup dengan suatu bunga. Mekarnya bunga diawali dari bunga yang paling tengah atau yang menjadi terletak pada ibu tangkai bunga, lalu ke pinggir.
3. Bunga majemuk campuran (inflorescentia mixta)
Bunga majemuk yang memperlihatkan sifat-sifat bunga majemuk terbatas, maupu bunga majemuk tak terbatas.
C. Bahan
1. Kembang sepatu (Hibiscus rosa-sinensis) 2. Kembang Merak (Caesalpinia pulcherrima) 3. Bunga Soka (Ixora hybrida)
4. Bunga Putri Malu (Mimosa pudica)
5. Bunga Sikat Botol (Callistemon viminalis) atau Jambu air (Syzigium aqueum)
D. Cara Kerja
1. Gambarkan masing-masing bunga tumbuhan secara skematis dan lengkap!
2. Lengkapilah nama jenis, keluarga (famili), keterangan mengenai ragam bunga, letak, arah tumbuh, dan lainnya dari masing-masing tumbuhan tersebut!
KEGIATAN 4.2 BAGIAN BUNGA, RUMUS BUNGA, DIAGRAM BUNGA
A. Tujuan: Setelah mengikuti praktikum mahasiswa diharapkan dapat mengenal dan menjelaskan bagian-bagian bunga, rumus bunga, dan diagram bunga.
30 B. Landasan Teori
Bunga pada umumnya mempunyai lima bagian, yaitu tangkai bunga (pedicellus), dasar bunga (receptacullum), perhiasan bunga (perianthium), dan kelamin bunga (andreocium dan gynaecium). Tangkai bunga (pedicellus), yaitu bagian bunga yang masih jelas bersifat batang, seringkali terdapat daun-daun peralihan (brachtea). Brachtea tampak menyerupai daun, berwarna hijau yang seakan–akan peralihan dari daun biasa ke hiasan bunga. Dasar bunga (receptacullum), yaitu ujung tangkai yang seringkali melebar dengan ruas-ruas yang amat pendek, daun-daun yang telah mengalami metamorfosis menjadi bagian-bagian bunga terlihat duduk amat rapat satu sama lain. Perhiasan bunga (perianthium), sesungguhnya juga merupakan penjelmaan daun yang masih tampak berbentuk lembaran dengan tulang-tulang atau urat-urat yang jelas. Bagian ini dapat dibedakan menjadi kelopak (calyx, sepala) dan mahkota (corolla, petala). Apabila sukar dibedakan maka disebut tenda bunga (perigonium, tepala), sedangkan apabila bunga tidak memiliki perhiasan disebut bunga telanjang. Alat- alat kelamin jantan (androecium), merupakan metamorfosis daun yang menghasilkan serbuk sari. Androecium terdiri atas sejumlah benangsari (stamen) yang ditopang oleh tangkai sari (filamen). Alat-alat kelamin betina (gynoecium) merupakan bagian yang biasanya disebut putik (pistillum), terdiri atas metamorfosis daun yang disebut daun buah (carpella). Pada bunga dapat ditemukan satu atau beberapa putik dan setiap putik dapat terdiri atas beberapa daun buah, tetapi ada pula yang hanya terdiri dari satu daun buah saja. Bagian-bagian bunga tersebut, tersusun dalam berkas atau lingkaran yang digambarkan sebagai diagram bunga dan dituliskan sebagai rumus bunga.
C. Bahan
1. Kembang sepatu (Hibiscus rosa-sinensis) 2. Bunga Terompet (Allamanda cathartica) 3. Kembang Merak ( Caesalpinia pulcherrima) 4. Dadap Merah (Erythrina christa-galli)
5. Bunga Spata / Lili Perdamaian (Spatiphyllum commutatum) 6. Bunga matahari (Helianthus annuus)
7. Anggrek (Phalaenopsis sp.)
31 D. Cara Kerja
1. Gambarkan masing-masing bunga tumbuhan secara skematis dan lengkap!
2. Lengkapilah nama jenis, keluarga (famili), keterangan mengenai bagian-bagian bunga!
3. Buatlah diagram dan rumus bunga dari masing-masing tumbuhan tersebut!
Gambar 5. 2 Variasi struktur bunga (Sumber : Glimn-Lacy & Kaufman, 2006)
32
Tipe perbungaan Morfologi bunga
Bentuk bunga
Gambar 5. 3 Perbungaan, morfologi dan bentuk bunga (Sumber : http://www.vplants.org/plants/glossary/index.html)
33 V. ORGANOLOGI BUAH
A. Tujuan: Mahasiswa dapat mengenal dan membedakan macam-macam buah dan biji.
B. Landasan Teori
Buah merupakan perkembangan dari bakal buah pada dasar bunga, yang terjadi setelah penyerbukan dan pembuahan. Selain bakal buah, bagian-bagian bunga lainnya, seperti tangkai bunga, perhiasan bunga dapat ikut berkembang dan masih menunjukkan sifat-sifat yang jelas (persisten) pada buah. Bakal buah tumbuh menjadi buah dan bakal biji tumbuh menjadi biji.
Berdasarkan asal perkembangannya, buah dapat dikelompokkan menjadi buah semu dan buah sejati. Buah semu atau buah tertutup, yaitu jika buah yang terbentuk dari bakal buah beserta bagian-bagian lain bunga. Namun yang menjadi bagian utama buah ini (lebih besar, lebih menarik perhatian dan seringkali merupakan bagian buah yang bermanfaat, dapat dimakan) berasal dari bagian lain bunga selain bakal buah. Buah sejati atau buah telanjang, yaitu buah yang berasal dari bakal buah. Apabila ada bagian bunga lainnya yang masih tertinggal, maka bagian ini bukan merupakan bagian buah yang berarti. Setiap buah mempunyai satu atau lebih biji. Biji ini merupakan alat perkembangbiakan yang utama pada Angiospermae, karena biji mengandung calon tumbuhan baru (lembaga). Bagian-bagian biji umumnya dapat dibedakan atas kulit biji (spermodermis), tali pusar (funiculus), dan inti biji (nucleus seminis).
C. Bahan
1. Buah Jambu Mete (Anacardium occidentale) atau Buah Strawberry (Fragaria x ananassa) 2. Buah Apel (Malus domestica)
3. Buah Nanas (Ananas comosus) 4. Buah Mangga (Mangifera indica)
5. Buah Tomat (Lycopersicon esculentum), beserta bunganya 6. Polong Kacang tanah (Arachis hypogea)
7. Biji Jagung (Zea mays)
34 D. Cara Kerja
1. Gambarkan masing-masing buah dan biji tumbuhan secara skematis dan lengkap!
2. Lengkapilah nama jenis, keluarga (famili), keterangan bagian-bagian buah dan biji!
Gambar 6. 1 Buah---Tipe kering (Sumber : Glimn-Lacy & Kaufman, 2006)
35 Gambar 6. 2 Buah---Tipe berdaging, gabungan (Sumber : Glimn-Lacy & Kaufman, 2006)
36 VI. PRINSIP TAKSONOMI DAN BIOSISTEMATIKA
A. TUJUAN
Melakukan identifikasi dan pengelompokkan objek berdasarkan prinsip taksonomi.
B. PENDAHULUAN
Istilah taksonomi pertama kali digunakan oleh A.P. de Candolle (1778-1841) th 1813, seorang ahli tumbuhan bangsa Swiss di herbarium Genewa dalam bukunya yang berjudul “prodromus sistematis naturalis regni vegetabilis”. Secara etimologi taksonomi berasal dari bahasa Yunani, terdiri atas dua kata “takson” artinya unit atau kelompok, dan
“nomos” artinya hukum. Sehingga taksonomi didefinisikan hukum atau aturan yang digunakan untuk menempatkan suatu makhluk hidup pada takson tertentu. Kegiatan taksonomi meliputi pertelaan ciri, penggolongan dan penamaan. Istilah sistematika diperkenalkan oleh Radford et al. (1974), sebagai ilmu yang mempelajari tentang deskripsi, identifikasi, tatanama, klasifikasi, serta penentuan hubungan kekerabatan tumbuhan. Dewasa ini istilah taksonomi dan sistematika digunakan bergantian dalam bidang pengklasifikasian tumbuhan maupun hewan.
Taksonomi bertujuan mengenali makhluk dan menatanya berdasarkan ciri yang melekat pada makhluk, menjadi susunan yang menggambarkan proses evolusi dengan menunjukkan hubungan kekerabatan antar komponen makhluk. Taksonomi membantu manusia membuat batasan taksa yang jelas, sehingga dapat mengidentifikasinya dan mengambil manfaat dari pengetahuan tersebut.
C. ALAT DAN BAHAN
Beberapa jenis tumbuhan berbeda yang dibawa per kelompok.
D. METODE
a. Letakkan semua kertas yang disediakan di atas meja.
b. Amati dan catat semua ciri yang ada pada sampel tumbuhan yang dibawa
c. Definisikan batasan yang jelas untuk setiap kelompok dan berikan nama untuk setiap kelompok, dan atau sub kelompok.
d. Laporkan hasilnya dalam Tabel 1 dan Tabel 2.
37 Tabel 1. Hasil Pengamatan Ciri:
No. Ciri yang diamati Objek
1 2 3 4 5
1 Bentuk persegi panjang √ √
2 Bentuk segitiga √ √
3 Bentuk bulat √
dst ………
Tabel 2. Hasil Pengelompokkan Objek:
No Kelompok Sub kelompok Ciri diagnostik
1 X X(a) 1,3,4,6,dst …..
X(b) 1,2,4,dst….
dst…
2 Y …………
38 VII. PENGARUH TEKANAN OSMOTIK LARUTAN HARA TERHADAP
PENYERAPAN AIR DAN PERTUMBUHAN TANAMAN
A. Tujuan
Mahasiswa dapat mengetahui pengaruh tekanan osmotik larutan hara terhadap penyerapan air dan pertumbuhan tanaman.
B. Dasar Teori
Akar mengabsorbsi air dengan cara osmosis. Oleh karena itu absorbsi air oleh tanaman dilakukan dengan mengendalikan potensial air larutan dimana akar itu berada. Apabila potensial osmotik larutan luar lebih rendah dari potensial osmotik sel-sel akar, maka air dapat masuk dari larutan di luar ke dalam sistem akar. Dengan meningkatnya konsentrasi zat-zat terlarut maka masuknya air ke dalam akar menjadi lebih lambat sampai arah pergerakan air mungkin akan terbalik.
Apabila potensial air larutan luar sangat rendah sehingga menghambat absorbsi air oleh akar, maka hal ini akan mengakibatkan pertumbuhan tanaman terhambat.
Mengembangnya sel selama proses pembesaran terjadi akibat tekanan air yang masuk sebagai respon terhadap perbedaan potensial air. Air yang masuk ini akan menekan dinding sel ke a rah luar sehingga dinding sel merenggang menjadi lebih besar.
Akar tanaman yang terendam dalam larutan, tetapi tidak mampu menyerap cukup air karena beda potensial air tidak cukup besar antara larutan di luar dengan di dalam akar, keadaan ini disebut kekeringan fisiologis. Keadaan ini sering dijumpai pada tanah-tanah dengan kadar garam yang tinggi dan tanah-tanah basa. Pada tanah-tanah beragam tinggi atau basa, konsentrasi solut sangat tinggi sehingga potensial airnya menjadi rendah.
C. Bahan dan Alat
Bahan tanaman : 14 kecambah kacang hijau (Vigna radiata) yang berumur 14 hari Bahan Kimia : 500 ml larutan kalsium klorida (CaCl2) 0,5M
Alat –alat : 7 buah botol kultur dengan sumbat berlubang, kertas millimeter, kapas atau alumunium foil, kertas label
39 D. Cara Kerja
1. Dari larutan baku CaCl2, 0,5 M, buatlah masing-masing 200 ml larutan 0,01; 0,02;
0,03; 0,05; 0,1; dan 0,2 M.
2. Masukkan masing-masing larutan ke dalam botol kultur dan beri label. Satu botol dipakai sebagai kontrol, isilah dengan aquades.
3. Ambil kecambah kacang hijau berumur 10 hari. Pilih yang sehat dan baik pertumbuhannya. Usahakan memilih tanaman yang seragam ukurannya.
4. Masukkan kecambah hijau ke dalam botol kultur melalui lubang pada sumbat botol.
Pergunakan kapas untuk mengganjal tanaman agar dapar tegak dengan akar terendam dalam larutan CaCl2. Jaga agar kapas tidak mengenai larutan. Lakukan hal ini untuk semua botol kultur.
5. Ukur dan catat panjang batang di atas kotiledon dengan kertas millimeter.
6. Berilah tanda tingginya cairan pada tiap botol kultur.
7. Setiap 2 hari lihat keadaan cairan. Tambahkan aquades sampai pada tingkat/tanda semula. Catat volume aquades yang ditambahkan. Amati penampakan tanaman (ada tidaknya kelayuan pada daun).
8. Setelah 1 minggu, keluarkan tanaman dan tentukan panjang batang di atas kotiledon, amati keadaan tanaman dan tentukan juga total air yang ditambahkan.
9. Buatlah tabel yang menunjukkan hubungan antara pertumbuhan batang dan banyaknya air terserap pada masing-masing perlakuan.
40 VIII. MENGUKUR TRANSPIRASI DENGAN PENIMBANGAN
A. Tujuan
Mahasiswa dapat mengukur laju transpirasi dengan metode penimbangan.
B. Dasar Teori
Di dalam tubuh tumbuhan, lebih dari 90% air diserap oleh akar dikeluarkan lagi ke udara sebagai uap air. Hilangnya air dari tubuh tumbuhan dalam bentuk uap air ini dinamakan transpirasi, dan hampir semua air yang ditranspirasikan keluar melalui stomata.
Transpirasi dapat terjadi karena membukanya stomata. Perubahan membuka dan menutupnya stomata akan berpengaruh terhadap laju transpirasi. Stomata akan membuka apabila turgor sel penutup tinggi dan akan menutup apabila turgor sel penutupnya rendah.
Intensitas transpirasi sangat dipengaruhi oleh kadar karbon dioksida (CO2) di dalam ruang intraseluler, cahaya, suhu, kelembababan udara, kecepatan angin, dan ketersediaan air dalam tanah. Faktor-faktor tersebut umumnya berpengaruh terhadap perilaku stomata.
Selain itu membuka dan menutupnya stomata dikontrol oleh perubahan tekanan turgor di dalam sel- sel penjaga yang nampaknya berhubungan erat dengan perubahan konsentrasi ion potassium (K+) di dalam sel-sel penjaga (guard cell).
C. Bahan dan Alat
Bahan tanaman : tanaman kacang hijau (Vigna radiata) yang berumur 3 minggu Bahan kimia : aquades, vaselin/silicon grease
Alat-alat : dua botol kultur ukuran sedang (250-500 ml), neraca Ohauss atau double beam, alumunium foil, kapas, kertas label
D. Cara Kerja
1. Siapkan botol kultur dan isi dengan aquades sebanyak kurang lebih setengahnya.
2. Ambil tanaman kacang hijau yang telah disediakan.
3. Masukkan satu tanaman kacang hijau ke dalam masing-masing botol kultur dan tutup rapat- rapat mulut botol kultur tersebut dengan alumunium foil. Pergunakan kapas untuk mengganjal sekeliling batang tanaman kacang hijau agar tanaman itu dapat berdiri tegak.
4. Timbang masing-masing botol beserta tanaman kacang hijaunya (berat awal dalam gram).
5. Letakkan satu botol kultur di tempat terang dan berangin, dan letakkan satu lagi ditempat
41 gelap dan tidak berangin.
6. Tiap setengah jam (30 menit) timbanglah masing-masing botol kultur beserta tanamannya (berat akhir ).
7. Setelah 1-1,5 jam (2-3 kali penimbangan), hitung rata-rata selisih berat botol.
Selisih berat botol menunjukkan banyaknya air yang keluar lewat transpirasi.
8. Untuk menentukan laju transpirasi, tentukan luas daun tanaman yang dipakai dengan metode gravimetri sebagai berikut:
• Semua daun dalam satu tanaman digambar di atas sehelai kertas.
• Gambar replika daun digunting dan ditimbang.
• Luas daun ditentukan dengan rumus
LD = 𝑊𝑟 x LK 𝑊𝑡
LD : luas daun (cm2)
Wr : berat kertas replika daun (gram) Wt : berat total kertas (gram)
LK : luas total kertas (cm2)
Setelah luas daun diketahui maka tentukan banyaknya air dalam millimeter
(ingat : BJ air = 1 sehingga berat air = volume air) yang ditranspirasikan tiap 1 cm2 daun tiap menit.
9. Buat grafik yang menyatakan hubungan antara waktu (menit) sebagai absis dengan laju transpirasi (ml/cm2) sebagai ordinat.
42 IX. PENGARUH SUHU TERHADAP RESPIRASI KECAMBAH
A. Tujuan
Mahasiswa dapat mengetahui pengaruh suhu terhadap respirasi kecambah.
B. Dasar Teori
Respirasi adalah reaksi oksidasi senyawa organik untuk menghasilkan energi dalam bentuk ATP atau senyawa berenergi tinggi lainnya yang digunakan untuk aktivasi sel dan kehidupan tumbuhan. Berdasarkan oksigen yang dibutuhkan, respirasi dapat dibedakan menjadi dua yaitu respirasi aerob dan anaerob.
Respirasi anaerob tidak memerlukan oksigen, penguraian bahan organiknya tidak lengkap. Respirasi ini terjadi pada kondisi tertentu, energi yang dihasilkannya kecil, dan menghasilkan senyawa yag merugikan karena bersifat meracuni tumbuhan. Hasil akhirnya berupa alkohol. Adapun reaksinya dapat ditulis sebagai berikut:
C6 H12O6 → 2C2H5OH + 2CO2 + ATP
Respirasi aerob memerlukan oksigen dan penguraian bahan organiknya lengkap.
Respirasi ini umum terjadi, energi yang dihasilkannya besar, dan hasil akhinya berupa CO2 dan H2O. Persamaan reaksinya adalah:
C6 H12O6 → 6H2O + 6CO2 + ATP
Substrat respirasi adalah bahan organik tumbuhan yang teroksidsi sebagian (menjadi senyawa teroksidasi) atau teroksidasi sempurna (menjadi O2 dan H2O) dalam metabolisme respiratoris. Umumnya berupa zat yang tertimbun dalam jumlah yang relatif banyak, bukan zat yang merupakan senyawa antara hasil penguraian. Contoh substrat respirasi dapat berupa karbohidrat, lemak, asam organik, dan protein.
Respirasi dapat diukur secara kuantitatif dengan cara menghitung CO2 yang dihasilkan atau dikeluarkan dan O2 yang ditangkap atau diperlukan. Perbandingan antara produksi CO2 dan O2 yang diperlukan disebut hasil bagi.
ADP + Pi → ATP +H2O
Untuk membentuk 1 molekul ATP diperlukan 3 proton yang lewat CF. Perubahan glukosa menjadi asam pivurat dapat melalui jalur pentosa fosfat (PPP yaitu pentose phosphate pathway). Jalur ini menghasilkan NADPH dengan mengeluarkan CO2. Fungsi jalur ini adalah sebagai sumber NADPH untuk reaksi reduksi, sumber ribose dan deoksiribose untuk sintesis asam nukleat, serta erithrose 4 P yang merupakan prekursor asam amino aromatik.
43 Cadangan makanan berupa lemak akan dioksidasi melalui daur Glioksilat, setelah dihidrolisis menjadi asam lemak. Asam lemak ini akan dioksidasi menjadi asam asetat dan asam asetat menjadi asetil Ko-A yang di dalam glioksisom akan diubah menjadi glioksilat.
Glioksilat ini kemudian menjadi malat. Dapat juga melalui suksinat dan masuk ke dalam mitokondria lalu ke daur Krebs. Hasila akhir di glioksisom berupa oksaloasetat yang dapat balik menjadi karbohidrat lewat PEP. Oksaloasetat ini merupakan prekursor asam amino pirimidin dan alkaloid.
Faktor-faktor yang mempengaruhi kecepatan respirasi antara lain substrat respirasi, suhu, kadar oksigen, kadar karbondioksida, kadar garam anorganik di lingkungan, rangsangan mekanik, perlukaan dan umur, serta tipe jaringan. Substrat yang berbeda akan menghasilkan RQ yang berbeda. Respirasi juga sangat peka terhadap perubahan suhu. Pada 00 kecepatan respirasi sangat rendah, dan mencapai maksimum pada 35-45 0C, dan makin tinggi suhu kecepatan reaksi akan mengontrol rasio ATP/ADP. Kadar CO2 yang tinggi menyebabkan stomata menutup dan akan menghambat respirasi. Kadar garam anorganik yang meningkat akan menyebabkan kenaikan repirasi, bahkan dapat menyebabkan terjadinya respirasi garam.
Rangsangan mekanik juga dapat meningkatkan respirasi. Perlukaan dapat memacu respirasi karena terjadi peningkatan hormon etilen dan difusi oksigen.
C. Bahan dan Alat
Bahan tanaman : kecambah kacang hijau (Vigna radiata)
Bahan kimia : larutan 0.5 N NaOH, larutan 0.1 HCl, larutan BaCl2, indicator phenolphtalin, akuades
Alat-alat : botol, kain kasa, benang, erlenmeyer, buret
D. Cara Kerja
1. Timbang 5 gram kecambah yang disediakan, kemudian bungkus dengan kain kasa.
Buatlah 3 ulangan.
2. Isikan masing-masing 30 ml larutan 0.5 N NaOH ke dalam botol.
3. Dengan pertolongan benang, gantungkan bungkusan kain kasa berisi kecambah tersebut ke dalam botol yang berisi larutan 0.5 N NaOH, kemudian tutup rapat sehingga tidak ada udara keluar masuk botol.
4. Simpan botol-botol tersebut berikut kontrol (botol tanpa kecambah) pada suhu kamar dan dalam inkubator 37 0C.
44 5. Setelah 24 jam, larutan NaOH dalam botol diambil 5 ml dan dimasukkan ke dalam
erlenmeyer (volume 250 ml) dan ditambahkan 2,5 ml larutan BaCl2 dan ditetesi dengan 2 tetes phenolphtalin. Titrasi dengan 0.1 N HCl. Titrasi diakhiri setelah warna merah tepat hilang.
6. Dari hasil titrasi, hitungah banyaknya CO2 yang dibebaskan pada respirasi kecambah pada temperatur berbeda.
7. Jelaskan pengaruh suhu terhadap respirasi kecambah!
45 DAFTAR PUSTAKA
Daryanto dan S. Latifah. 1990. Biologi Bunga dan Teknik Penyerbukan Silang Buatan.
Jakarta: PT. Gramedia Pustaka.
Esau, K. 1961. Plant Anatomy, Second Edition. New York: John Wiley and Sons.
Esau, K. 1997. Anatomy of Seed Plants. New York: John Wiley & Sons.
Fahn, A. 1995. Anatomi Tumbuhan (diterjemahkan oleh A. Soediarto, T. Koesoemaningrat, M. Natasapoetra dan H. Akmal). Yogyakarta: Gadjah Mada University Press.
Glimn-Lacy, J. and P.B. Kaufman. 2006. Botany Illustrated: Introduction to Plants, Major Groups, Flowering Plant Families-2nd ed. USA: Springer.
Harijati, N., Kirana, C., dan Arumningtyas, E.L. 1997. Penuntun Praktikum Fisiologi Tumbuhan. Malang: Jurusan Biologi, FMIPA, Universitas Brawijaya.
Heddy, S. 1987. Biologi Pertanian: Tinjauan Singkat Tentang Anatomi, Fisiologi, Sistematika dan Genetika Dasar Tumbuh-Tumbuhan. Jakarta: CV. Rajawali.
Hendry, G.A.F. and Grime, J.P. 1993. Methods in Comparative Plant Ecology. London:
Chapman and Hall.
Hidayat, E.B. 1995. Anatomi Tumbuhan Berbiji. Bandung: Penerbit ITB.
Kartasapoetra, A.G. 1991. Pengantar Anatomi Tumbuh-Tumbuhan (Sel dan Jaringan).
Jakarta: PT. Rineka Cipta.
Keller, R. 1996. Identification of Tropical Woody Plants in The Absence of Flowers and Fruits. Switzerland: Birkhouser Verlag.
Lawrence, G.H.M. 1964. Taxonomy of Vascular Plants. New York: Macmillan
Nugroho, L.H. dan I. Sumardi (Ed). 2003. Buku Ajar Struktur dan Perkembangan Tumbuhan.
Yogyakarta: Fakultas Biologi UGM.
Pudjoarinto, A. 1985. Petunjuk Praktikum Sistematika Tumbuhan. Yogyakarta: Fakultas Biologi UGM.
Rachmawati, D. dan Nasir, M. 2000. Asistensi & Petunjuk Praktikum Fisiologi Tumbuhan.
Yogyakarta: Lab. Fisiologi Tumbuhan, Fakultas Biologi, Universitas Gadjah Mada.
Salisbury, F.B. dan Ross, C.W 1995. Fisiologi Tumbuhan, Jilid 1 (Diterjemahkan oleh D.R. Lukman dan Sumaryono). Bandung: Penerbit ITB.
Sasmitamihardja, D. 1990. Penuntun Praktikum Fisiologi Tumbuhan. Bandung: Institut Teknologi Bandung.
Sitompul, S.M. 1998. Penuntun Praktikum Dasar Fisiologi Tumbuhan. Malang:
Lab.Fisiologi Tumbuhan, Fakultas Pertanian, Universitas Brawijaya.
46 Steenis, C.G.G.V. 1997. Flora untuk Sekolah di Indonesia. Jakarta: PT. Pradnya Paramita.
Sudarnadi, H. 1996. Tanaman Monokotil. Jakarta: Penebar Swadaya.
Tjitrosoepomo, G. 2000. Morfologi Tumbuhan. Yogyakarta: Gadjah Mada University Press.
Tjitrosoepomo, G. 1993. Taksonomi Umum: Dasar-dasar Taksonomi Tumbuhan.
Yogyakarta: Gadjah Mada University Press.
Tjondronegoro, P.D., Harran, S., Lukman, D.R., Nurwahyuni, I., dan Miftahudin. 1994.
Penuntun Praktikum Fisiologi Tumbuhan. Bogor: Laboratorium Fisiologi Tumbuhan, Jurusan Biologi, FMIPA, Institut Pertanian Bogor.
Woelaningsih, S.S. 1989. Petunjuk Praktikum Anatomi Tumbuhan. Yogyakarta:
Laboratorium Anatomi Tumbuhan Fakultas Biologi UGM.
