Berbagai Sistem dalam Kehidupan Tumbuhan

Baca Juga

Tumbuhan bersifat autotrof yaitu dapat membuat makanan sendiri melalui fotosintesis.

A. Jaringan pada Tumbuhan

a. Jaringan Meristem

Jaringan meristem terdiri dari sel-sel yang masih muda dan senantiasa membelah. Jaringan meristem dibagi menjadi dua :

* meristem apikal atau meristem primer, terdapat di ujung batang dan ujung akar. meristem apikal menghasilkan pertumbuhan memanjang pada batang atau akar. Pertumbuhan yang dihasilkan disebut pertumbuhan primer.

* meristem lateral atau meristem sekunder, terdapat pada kambium batang dikotil, meristem lateral mengasilkan pertumbuhan membesarnya ruas-ruas batang . pertumbuhan yang dihasilkan disebut pertumbuhan sekunder.

b. Jaringan Epidermis

Epidermis tumbuhan merupakan jaringan yang terletak pada bagian terluar dari tubuh tumbuhan tersebut. Jaringan epidermis berfungsi sebagai pelindung bagi jaringan-jaringan yang ada di bawahnya. Jaringan epidermis dapat mengalami modifikasi menjadi jaringan-jaringan dengan fungsi yang lebih khusus lagi,yaitu:

* Lapisan kutikula/lilin pada daun tumbuhan yang hidup di darat, lapisan ini berfungsi untuk mencegah penguapan yang berlebihan dari sel-sel daun.

* Lentisel pada batang, merupakan pori penghubung ruang antarsel dalam batang dengan udara lingkungan sebagai alat pernapasan/respirasi pada tumbuhan.

* Stomata pada daun, merupakan rongga pada daun yang berfungsi sebagai alat pernapasan/respirasi pada tumbuhan. Stomata tumbuhan darat banyak terdapat pada bagian bawah daun bertujuan untuk mengurangi penguapan, sebaliknya pada tumbuhan air banyak terletak di atas daun yang bertujuan untuk mempercepat penguapan.

* Bulu/rambut akar, berfungsi untuk memperluas bidang penyerapan akar dalam menyerap air dan unsur-unsur hara.

c. Jaringan Parenkim

Jaringan ini merupakan penyusun utama dalam tubuh tumbuhan. Hal ini disebabkan karena jumlahnya yang dominan daripada jaringan yang lainnya. Jaringan parenkim terdiri dari sel-sel yang telah dewasa (perkembangan dari jaringan meristem). Fungsi sel parenkim antara lain: penyimpan cadangan makanan, tempat fotosintesis, penutupan luka, regenerasi.

d. Jaringan Pengangkut

Jaringan pengangkut pada tumbuhan terdiri dari :

1. Jaringan intraseluler,yaitu jaringan pengangkut yang melalui saluran. Yang dibagi lagi menjadi:

* Xilem atau pembuluh kayu, penyusun utama jaringan xilem adalah trakea dan trakeid. Sel-sel ini berfungsi sebagai pengangkut air dan zat-zat yang terlarut di dalamnya(unsur-unsur hara) dari akar menuju daun.

* Floem atau pembuluh tapis, fungsinya untuk mengantarkan hasil fotosintesis dari daun ke seluruh bagian tubuh tumbuhan. Floem disebut pula pembuluh tapis karena terdapat sel-sel tapis yang mirip saringan. Pada batang dikotil terletak di sebelah luar xilem

2. jaringan ekstraseluler, yaitu jaringan pengangkut tanpa melalui saluran namun melaui ruang-ruang antar sel. Misalnya pada korteks pada batang dan jaringan bunga karang/spons pada daun memiliki banyak rongga antar sel yang berfungsi sebagai transportasi gas dan penampung oksigen yang dibutuhkan dalan respirasi.

e. Jaringan Penguat

Jaringan penguat berfungsi untuk mendukung kokohnya struktur berbagai bagian tumbuhan. Yang terdiri dari :

* Kolenkim, sel-selnya memiliki dinding yang tipis dengan penebalan di sudut-sudut sel, misalnya terdapat pada batang, tangkai daun, dan bunga.

* Sklerenkim, sel-selnya mengalami penebalan di seluruh bagian sel. Sklerenkim dapat berasal dari kolenkim yang mengalami penebalan lebih lanjut. Contohnya terdapat pada tempurung kelapa, kulit biji, dan tangkai buah.

B. Organ pada Tumbuhan

a. Akar

Fungsi akar antara lain sebagai organ untuk menyerapan air dan unsur-unsur hara yang terlarut di dalamnya yang diambil dari dalam tanah. Selain itu akar juga sebagai alat melekat tumbuhan di tempat hidupnya. jaringan-jaringan pokok yang menyusun akar yaitu dari luar ke dalam berturut-turut adalah epidermis, korteks, endodermis dan silider pusat (stele). Di ujung akar terdapat tudung akar/ kaliptra. Tudung akar terdiri dari sel-sel parenkim yang berdinding tipis. Fungsinya adalah sebagai pelindung jaringan meristem dan mengatur arah pertumbuhan akar.

b. Batang

Fungsi batang antara lain :

* merupakan organ tumbuhan yang dapat membuat tumbuhan bisa tinggi menjulang yang berfungsi untuk mendapatkan sinar matahari yang cukup.

* merupakan saluran penghubung agar air dan mineral yang diserap akar dapat sampai ke daun.

* Merupakan saluran hasil-hasil fotosintesis yang dihasilkan daun ke seluruh bagian tumbuhan.

Struktur anatomi batang mirip dengan akar, yaitu tersusun dari jaringan epidermis, jaringan dasar (parenkim), dan jaringan pegangkut. Jaringan pengangkut pada tumbuhan monokotil tersusun tersebar atau tidak teratur pada batang sedangkan pada tumbuhan dikotil tersusun melingkar. Batang monokotil umumnya tidak bercabang, tidak berkambium, dan beruas-ruas. Sebaliknya, pada batang dikotil bercabang, berkambium dan tidak beruas. Tidak adanya meristem sekunder/kambium menyebabkan batang monokotil tidak mengalami pertumbuhan membesar (sekunder). Dan sebaliknya, dengan adanya meristem sekunder/kambium pada batang dikotil menyebabkan terjadinya pertumbuhan membesar.

c. Daun

Daun merupakan tempat terjadinya fotosintesis. Struktur anatomi daun juga terdiri dari tiga jenis jaringan, yaitu jaringan epidermis, jaringan dasar/parenkim, dan jaringan pengangkut. Pada jaringan epidermis terdapat kutikula untuk mengurangi penguapan berlebihan dari sel-sel daun. Dalam keadaan lingkungan yang lembab, misalnya pada malam hari, proses penguapan justru sangat berkurang sehingga proses penguapannya melalui gutasi. Gutasi yaitu proses keluarnya tetes-tetes air pada ujung daun.

Berdasarkan bentuknya, jaringan parenkim daun juga disebut mesofil daun yang terdiri atas jaringan tiang (parenkim palisade) dan jaringan bunga karang (parenkim spons). Pada jaringan tiang dan bunga karang terdapat klorofil yang digunakan sebagai tempat terjadinya fotosintesis. Jaringan tiang merupakan tempat fotosintesis yang utama karena banyak mengandung klorofil dari pada jaringan lainnya. Jaringan pengangkut pada daun berkumpul di tulang daun atau urat daun.

d. Bunga

terdapat bagian penghasil serbuk sari dan bakal biji. Penghasil serbuk sari adalah benang sari, sedangkan bakal biji terdapat pada putik. Alat reproduksi jantan pada tumbuhan berupa benang sari. Alat reproduksi betina pada tumbuhan dihasilkan pada bagian yang disebut putik. Pada umumnya, pada dasar putik terdapat bakal buah yang membuat air dan mineral dapat naik ke daun, yaitu kapilaritas air, daya isap daun, dan tekanan akar.

Penyebab Air dapat naik dari Akar ke Daun

a. Kapilaritas Batang

Xylem merupakan sebuah saluran kecil yang merentang mulai dari akar hingga daun. Karena kecilnya pembuluh-pembuluh tersebut, air dan mineral dapat naik ke atas tanpa dorongan apapun.

b. Daya Isap Daun

Daun yang umumnya tipis dan lebar juga menyebabkan tumbuhan mudah kehilangan air karena air yang ada di daun menguap. Hilangnya air yang menguap ini akan menyebabkan tekanan pada daun menjadi rendah sehingga menarik air yang ada di pembuluh.

c. Transpirasi/penguapan pada Tumbuhan

Manfaat proses transpirasi adalah mendorong terserapnya air dari dalam tanah beserta mineral (atau disebut juga unsur hara) terlarut yang sangat diperlukan oleh tumbuhan. Jika air di dalam sel-sel mesofil daun menguap maka akan menyebabkan daerah tersebut berkurang kadar airnya sehingga mendorong air di sekitarnya akan mengisi daerah tersebut. Proses transpirasi ini mempunyai manfaat sendiri bagi tumbuhan. Di antaranya adalah untuk mengendalikan suhu tubuh tumbuhan.

C. Fotosintesis

Fotosintesis merupakan proses kimia-fisika dengan menggunakan energi cahaya matahari yang berlangsung di dalam kloroplas. Hasil fotosintesis berupa karbohidrat dan oksigen. Karbohidrat inilah yang menjadi nutrisi bagi tumbuhan.

1. Sejarah Penemuan Fotosintesis

a. Jan Ingenhousz

Pada tahun 1799, seorang dokter berkebangsaan Inggris bernama Jan Ingenhousz berhasil membuktikan bahwa proses fotosintesis menghasilkan oksigen (O2). la melakukan percobaan dengan tumbuhan air Hydrilla verticillata di bawah corong kaca bening terbalik yang dimasukkan ke dalam gelas kimia berisi air. Jika Hydrilla verticillata terkena cahaya matahari, maka akan timbul gelembung-gelembung gas yang akhirnya mengumpul di dasar tabung reaksi. Ternyata gas tersebut adalah oksigen.

b. Engelmann

Pada tahun 1822 Engelmann berhasil membuktikan bahwa klorofil merupakan faktor yang harus ada dalam proses fotosintesis. la melakukan percobaan dengan ganggang hijau Spirogyra yang kloroplasnya berbentuk pita melingkar seperti spiral. Dalam percobaan tersebut ia mengamati bahwa hanya kloroplas yang terkena cahaya mataharilah yang mengeluarkan oksigen. Hal itu terbukti dari banyaknya bakteri aerob yang bergerombol di sekitar kloroplas yang terkena cahaya matahari.

c. Sachs

Pada tahun 1860, seorang ahli botani Jerman bernama Julius von Sachs berhasil membuktikan bahwa proses fotosintesis menghasilkan amilum (zat tepung). Adanya zat tepung ini dapat dibuktikan dengan uji yodium, sehingga percobaan Sachs ini juga disebut uji yodium. 10. Larutan yodium (lugol)

d. Hill

Theodore de Smussure, seorang ahli kimia dan fisiologi tumbuhan dari Swiss menunjukkan bahwa air diperlukan dalam proses fotosintesis. Temuan ini diteliti lebih lanjut sehingga pada tahun 1937 seorang dokter berkebangsaan Inggris bernama Robin Hill berhasil membuktikan bahwa cahaya matahari diperlukan untuk memecah air (H2O) menjadi hidrogen (H) dan oksigen (O2). Pemecahan ini disebut fotolisis.

e. Blackman

Pada tahun 1905 Blackman membuktikan bahwa perubahan karbon dioksida (CO2) menjadi glukosa (C6H12O6) berlangsung tanpa bantuan cahaya matahari. Peristiwa ini sering disebut sebagai reduksi karbon dioksida. Dengan demikian dalam fotosintesis ada dua macam reaksi, yaitu reaksi terang dan reaksi gelap. Yang merupakan reaksi terang (reaksi Hill) adalah fotolisis, yang merupakan reaksi gelap (reaksi Blackman) adalah reduksi karbon dioksida. Gabungan antara reaksi terang dan reaksi gelap itulah yang kita kenal sekarang sebagai reaksi fotosintesis. Pada tahun 1940 Melvin Calvin dan timnya berhasil menemukan urutan reaksi/proses yang berlangsung pada reaksi gelap. Rangkaian reaksi itu selalu berulang terus menerus dan disebut siklus Calvin.

2. Pengertian Fotosintesis

Fotosintesis adalah proses pembentukan karbohidrat dari karbon dioksida (CO2) dan air (H2O) dengan bantuan sinar matahari. Fotosintesis melibatkan banyak reaksi kimia yang kompleks. Secara sederhana, reaksi kimia yang terjadi pada proses fotosintesis sebagai berikut :

Dari reaksi di atas, dapat diketahui syarat-syarat agar berlangsung proses fotosintesis, yaitu sebagai berikut.

a. Karbon dioksida (CO2), diambil oleh tumbuhan dari udara bebas melalui stomata (mulut daun).

b. Air, diambil dari dalam tanah oleh akar dan diangkut ke daun melalui pembuluh kayu (xilem).

c. Cahaya matahari.

d. Klorofil (zat hijau daun), sebagai penerima energi dari cahaya matahari untuk melangsungkan proses fotosintesis.

D. Gerak pada Tumbuhan

1. Gerak Endonom

Gerak endonom adalah gerak yang tidak diketahui penyebab luarnya. Contoh gerak endonom ini adalah gerak pertumbuhan daun dan gerak rotasi sitoplasma (siklosis) pada sel-sel daun Hydrilla verticillata yang dapat dideteksi dari gerak sirkulasi klorofil di dalam sel.

2. Gerak Esionom

Gerak esionom adalah gerak tumbuhan yang disebabkan oleh adanya rangsangan dari lingkungan sekitar. Berdasarkan jenis rangsangannya, gerak esionom dapat dibedakan menjadi:

a. Gerak Tropisme

Tropisme adalah gerak sebagian organ tumbuhan yang disebabkan oleh rangsangan dari luar dan arah geraknya dipengaruhi oleh arah datangnya rangsang. Gerak tropisme yang mendekati arah rangsang disebut tropisme positif sedangkan gerak tropisme yang menjauhi rangsang disebut tropisme negatif.

1) Geotropisme/gravitropisme, adalah gerak tropisme yang dipengaruhi oleh rangsangan gaya gravitasi bumi gerak pertumbuhan akar adalah geotropisme positif karena searah dengan gaya gravitasi bumi. Sedangkan pertumbuhan batang termasuk geotropisme negatif, karena arahnya berlawanan dengan arah gravitasi bumi.

2) Hidrotropisme, adalah gerak tropisme yang dipengaruhi oleh rangsangan kelembapan atau air. pertumbuhan akar umumnya menuju ke sumber air.

3) Tigmotropisme, adalah gerak tropisme yang dipengaruhi oleh rangsangan sentuhan atau kontak fisik dengan benda padat. Contoh gerak tigmotropisme adalah gerak membelit sulur tumbuhan markisa dan mentimun.

4) Fototropisme/heliotropisme, adalah gerak tropisme yang dipengaruhi oleh rangsangan cahaya. Pertumbuhan yang mendekati sumber cahaya disebut fototropisme positif sedangkan pertumbuhan yang menjauhi cahaya (menuju kegelapan) disebut fototropisme negatif atau skototropisme.

5) Kemotropisme, adalah gerakan yang dipengaruhi oleh rangsangan bahan kimiawi. Contoh adalah gerak pertumbuhan buluh serbuk sari menuju bakal buah saat berlangsungnya pembuahan.

b. Gerak Taksis

Gerak taksis adalah gerak seluruh bagian tumbuhan yang arahnya dipengaruhi oleh sumber rangsangan. Berdasarkan jenis rangsangannya, taksis dapat dibedakan menjadi kemotaksis dan fototaksis.

1) Kemotaksis, yaitu gerak taksis yang dipengaruhi oleh rangsangan berupa bahan kimia. Contohnya adalah gerak pada sel sperma tumbuhan berbiji tertutup yang menuju sel telur karena adanya rangsangan senyawa kimia yang diproduksi oleh sel telur.

2) Fototaksis, yaitu gerak taksis yang dipengaruhi rangsang berupa cahaya. Contoh gerakan kloroplas pada Spirogyra yang bergerak ke daerah yang terkena cahaya.

c. Gerak Nasti

Nasti adalah gerak sebagian tumbuhan akibat rangsangan dari luar, tetapi arah geraknya tidak dipengaruhi oleh arah datangnya rangsang.

1) Niktinasti, yaitu gerak tidur daun tanaman Leguminosae (kacang-kacangan) menjelang petang akibat perubahan tekanan turgor pada tangkai daun.

2) Fotonasti, yaitu gerak nasti yang sumber rangsangannya berupa cahaya, misalnya mekarnya bunga pukul empat (Mirabilis jalapa) pada sore hari karena telah memperoleh periode terang yang cukup dari cahaya matahari.

3) Seismonasti/tigmonasti, adalah gerak yang dipengaruhi oleh getaran/sentuhan. Contoh paling mudah adalah gerak menutupnya daun putri malu (Mimosa pudica) saat tersentuh

4) Termonasti, adalah gerak nasti yang sumber rangsangnya berupa suhu. Misalnya mekarnya bunga tulip pada harihari yang hangat pada musim semi.

5) Nasti kompleks, yaitu gerak nasti yang sumber rangsangnya lebih dari satu. Contoh gerak ini adalah membuka menutupnya stomata karena pengaruh kadar air, cahaya, suhu, dan zat kimia.

d. Gerak Higroskopis

Gerak higroskopis disebabkan karena perubahan kadar air. Gerak ini dapat menyebabkan pecahnya buah kapas dan polongpolongan setelah mengering. Contoh lainnya adalah membukanya sel anulus pada sporangium tumbuhan paku dan membukanya gigi peristom pada sporangium tumbuhan lumut.

E. Hama dan Penyakit pada Tumbuhan

1. Hama Tanaman

Hama adalah semua binatang yang mengganggu dan merugikan tanaman yang dibudi dayakan manusia. termasuk hama dikelompokkan ke dalam beberapa golongan, yaitu sebagai berikut.

a. Mamalia, misalnya musang, tupai, tikus, dan babi hutan.

b. Aves, misalnya burung dan ayam.

c. Serangga, misalnya belalang, wereng, dan kumbang.

d. Molusca, misalnya siput dan bekicot.

Untuk menanggulangi serangan hama, dapat dilakukan dengan memberikan pestisida. Terdapat beberapa jenis pestisida buatan, misalnya insektisida (untuk menanggulangi serangan serangga), molisida (menanggulangi serangan Mollusca), dan rodentisida (untuk menanggulangi serangan rodensia/binatang pengerat). Namun demikian penggunaan pestisida buatan berdampak buruk terhadap lingkungan, sehingga sekarang banyak dikembangkan biopestisida. Contoh biopestisida untuk memberantas serangga dengan memanfaatkan ekstrak daun mimba dan daun paitan.

Menanggulangi hama dapat dilakukan dengan memanfaatkan musuh alaminya, misalnya tikus ditanggulangi dengan burung hantu. Teknik lain yang digunakan untuk mencegah perkembangan serangga adalah dengan teknik jantan mandul. Caranya dengan dibiakkan serangga jantan mandul, lalu dilepaskan pada musim kawin. Serangga betina yang kawin dengan jantan mandul tidak akan menghasilkan telur fertil dan keturunan, sehingga populasi hama akan menurun.

2. Penyakit pada Tanaman

Tanaman dikatakan sakit apabila ada perubahan atau gangguan pada organ-organ tanaman. Tanaman yang sakit menyebabkan pertumbuhan dan perkembangannya tidak normal. Penyakit tanaman disebabkan oleh mikroorganisme misalnya jamur, virus, dan bakteri. Selain itu penyakit tanaman dapat disebabkan karena kekurangan salah satu atau beberapa jenis unsur hara.

Beberapa contoh penyakit yang menyerang tumbuhan adalah sebagai berikut.

a. Penyakit layu cabai. Penyakit ini disebabkan oleh bakteri. Cabai yang terkena penyakit ini mempunyai ciri-ciri daun muda layu diikuti dengan menguningnya daun-daun tua.

b. Penyakit hawar daun kentang. Disebabkan oleh jamur, gejalanya pada tepi-tepi daun ditemukan bercak-bercak terutama pada suhu rendah, kelembapan tinggi, dan curah hujan tinggi.

c. Penyakit busuk daun bawang merah. Disebabkan oleh jamur, gejalanya di dekat ujung daun timbul bercak hijau pucat, di permukaan daun berkembang jamur berwarna putih ungu, daun menguning, layu, dan mengering. Daun yang telah mati akan berwarna putih dan banyak terdapat jamur hitam.

d. Penyakit tungro pada tanaman padi. Penyakit ini menyebabkan padi tumbuh kerdil dan tidak normal. Disebabkan oleh virus tungro dengan perantaraan wereng.

e. Penyakit mosaik, banyak menyerang tanaman tembakau yang disebabkan oleh virus TMV (Tobacco Mosaic Virus).

Tanaman yang terkena penyakit karena kekurangan unsur hara dapat dicegah dan ditanggulangi dengan melakukan pemupukan yang tepat. Sedangkan penyakit karena mikroorganisme dapat ditanggulangi dengan memberikan pesitisida, misalnya bakterisida (memberantas bakteri parasit) dan fungisida (memberantas jamur parasit). Selain pestisida buatan, sekarang telah banyak dibuat pestisida alami yang lebih aman terhadap lingkungan. Contohnya jamur dapat diberantas dengan bubur bordeaux yaitu campuran yang mengandung kalsium karbonat dan senyawa tembaga.

Sumber : BSE (Buku Sekolah Elektronik)

Subscribe to receive free email updates: