Makalah Transportasi pada Tumbuhan ~ Dini Setiawati

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Tumbuhan memerlukan beberapa zat dari lingkungannya, terutama air, mineral, oksigen dan karbon dioksida. Oksigen dan karbon dioksida dari udara diambil oleh tumbuhan tingkat tinggi melalui daun. Air dan garam mineral yang terkandung di dalam air diserap tumbuhan dari dalam tanah melalui rambut akar. Unsur-unsur makro dan mikro yang diperlukan oleh tumbuhan diserap dalam bentuk ion-ion dari garam yang terlarut di dalam air.

Tumbuhan membutuhkan air sepanjang hidupnya. Agar air tetap tersedia, tumbuhan memiliki sistem transportasi air dan garam mineral yang terdapat di dalam tubuh tumbuhan.Sistemtransportasi pada makhluk hidup berperan penting dalam mendistribusikan nutrisi yang telah diambil dari lingkungan menuju seluruh bagian tubuh makhluk hidup. Dengan terpenuhnya nutrisi maka fungsi dari setiap bagian tubuh dapat berjalan optimal. Karena struktur anatomi tubuh tumbuhan dengan hewan berbeda, maka berbeda pula fisiologisnya dalam mentransportasi nutrisi ke seluruh tubuh.

B. Rumusan Masalah

1. Apakah pengertian sistem transportasi pada tumbuhan?

2. Apa jenis-jenis transportasi pada tumbuhan?

3. Apa jaringan pengangkut pada tumbuhan?

4. Bagaimana penyerapan cairan oleh tumbuhan?

C. Tujuan Penulisan

1. Untuk mengetahui pengertian sistem transportasi pada tumbuhan.

2. Untuk mengetahui jenis-jenis transportasi pada tumbuhan.

3. Untuk mengetahui jaringan pengangkut pada tumbuhan.

4. Untuk mengetahui bagaimana penyerapan cairan oleh tumbuhan.

5. Untuk memudahkan para mahasiswa dalam memahami sistem transportasi pada tumbuhan.

D. Manfaat Penulisan

Semoga dengan adanya penulisan makalah ini dapat memudahkan para mahasiswa dalam belajar dan memahami bagaimana sistem transportasi pada tumbuhan.

BAB II

PEMBAHASAN

A. Pengertian sistem transportasi pada tumbuhan

Transportasi pada tumbuhan adalah proses pengambilan dan pengedaran zat-zat keseluruh tubuh organisme, mengambil zat-zat yang diperlukan dari sumbernya untuk diedarkan keseluruh tubuh yang memerlukannya serta mengambil zat-zat sisa yang tidak digunakan lagi untuk dibuang ke luar tubuh.[1]Pada tumbuhan tingkat rendah (misal ganggang) penyerapan air dan zat hara yang terlarut di dalamnya dilakukan melalui seluruh bagian tubuh. Pada tumbuhan tingkat tinggi (misal spermatophyta) proses pengangkutan dilakukan oleh pembuluh pengangkut yang terdiri dari pembuluh kayu (xilem) dan pembuluh tapis (floem).[2]

B. Jenis-jenis Transportasi pada Tumbuhan

Pada tumbuhan tingkat tinggi terdapat dua macam cara pengangkutan air dan garam mineral yang diperoleh dari tanah yaitu secara ekstravaskuler dan intravaskuler.

1. Transportasi ektravaskuler

Transportasi ektravaskuler merupakan pengangkutan air dan garam mineral di luar berkas pembuluh pengangkut. Pengangkutan ini berjalan dari sel ke sel dan biasanya dengan arah horisontal. Pengangkutan air dimulai dari epidermis bulu-bulu akar, kemudian masuk ke lapisan korteks, lalu ke endodermis dan sampai ke berkas pembuluh angkut. Pengangkutan ekstravaskuler dibedakan menjadi dua,yaitu:

Transportasi atau lintasan apoplas,yaitu menyusupnya air tanah secara bebas atau transpor pasif melalui semua bagian tak hidup dari tumbuhan seperti dinding sel dan ruang antar sel. Air melalui jalur ini tidak dapat sampai ke xilem karena terhalang oleh bagian endodermis yang memiliki penebalan dinding sel yang disebut pita kaspari. Untuk menembus halangan ini, air harus dipompa agar dapat melalui sel-sel endodermis. Pergerakan air tersebut akhirnya menjadi jalur simplas karena melalui sel-sel peresap (sel-sel penerus).

b. Transportasi atau lintasan simplas,yaitu bergeraknya air dan garam mineral menembus bagian hidup dari sel tumbuhan seperti sitoplasma dan vakoula melalui plasmodesma. Pada jalur simplas,air dapat mencapai xilem bahkan silinder pusat.

2. Transportasi intravaskuler

Pengangkutan intravaskuler adalah proses pengangkutan zat yang terjadi di dalam pembuluh angkut, yaitu dalam xilem dan floem. Proses pengangkutan dalam pembuluh angkut terjadi secara vertikal. Air dan garam mineral akan diangkut ke daun melalui pembuluh kayu (xilem).Sedangkan pengangkutan hasil fotosintesis dari daun ke seluruh bagian tumbuhan dilakukan oleh pembuluh tapis (floem) dan disebut pula dengan istilah translokasi.[3]

a. Daya tekan akar

Akar tumbuhan berfungsi menyerap air dan garam baik siang maupun malam. Ketika terjadi transpirasi di malam,sel-sel akar masih tetap menggunakan energi untuk memompa ion-ion mineral ke dalam xilem. Endodermis yang mengelilingi stele akar tersebut membantu mencegah kebocoran ion-ion keluar dari stele. Akumulasi mineral di dalam stele akan menurunkan potensial air. Air akan mengalir masuk dari korteks akar,menghasilkan suatu tekanan positif yang memaksa cairan naik ke xilem. Dorongan getah xilem ke arah atas ini disebut tekanan akar (roof pressure). Tekanan akar dapat menyebabkan tumbuhan mengalami gutasi. Gutasi adalah keluarnya air yang berlebih pada malam hari melalui katup pelepasan (hidatoda) pada daun.

b. Kapilaritas

Pengangkutan air melalui xilem melalui prinsip kapilaritas. Pengangkutan air memalui pembuluh kayu (xilem) terjadi karena pembuluh kayu (xilem) tersusun seperti rangkaian pipa-pipa kapiler.Daya kapilaritas terjadi karena adanya kohesi antara molekul air dari akar sampai ke daun secara bersambungan.

c. Daya Isap Daun

Organ daun terdapat proses penguapan air melalui mulut daun (stomata) yang disebut proses transpirasi. Proses ini menyebabkan sel daun kehilangan air dan timbul tarikan terhadap air yang ada pada sel-sel dibawahnya, sehingga tarikan ini akan diteruskan molekul demi molekul, menuju ke bawah sampai ke seluruh kolom air pada xilem sehingga menyebabkan air tertarik ke atas dari akar menuju ke daun. Dengan adanya transpirasi dapat membantu tumbuhan dalam proses penyerapan dan transportasi air di dalam tumbuhan. Transpirasi itu sendiri merupakan mekanisme pengaturan fisiologis yang berhubungan dengan proses adaptasi tumbuhan terhadap lingkungan. Faktor yang mempengaruhi proses kecepatan transpirasi uap air dari daun adalah:

1) Temperatur udara

2) Intensitas cahaya matahari

3) Kelembapan udara

4) Kandungan air tanah.[4]

C. Jaringan Pengangkut pada Tumbuhan

Jaringan pengangkut (vascular tissue) adalah salah satu kelompok jaringan permanen yang dimiliki tumbuhan hijau berpembuluh (Tracheophyta). Jaringan ini disebut juga pembuluh dan berfungsi utama sebagai saluran utama transportasi zat-zat hara yang diperlukan dalam proses vital tumbuhan.

Ada dua kelompok jaringan pengangkut, berdasarkan arah aliran hara. Pembuluh kayu (xilem) mengangkut cairan dan zat hara menuju daun. Sumbernya dapat berasal dari akar (yang utama) maupun dari bagian lain tumbuhan. Pembuluh tapis (floem) mengangkut hasil fotosintesis (terutama gula sukrosa) dan zat-zat lain dari daun menuju bagian-bagian tubuh tumbuhan yang lain.

Pada akar dan batang, xilem dan floem biasanya tersusun konsentris, xilem berada di bagian dalam sedangkan floem di bagian luarnya. Terdapat beberapa perkecualian pada susunan ini. Sebagian anggota Asteraceae memiliki posisi yang terbalik. Di antara keduanya terdapat lapisan kambium pembuluh atau vaskular. Kambium inilah yang merupakan jaringan meristematik yang membentuk kedua jaringan pengangkut tadi. Pada tumbuhan dikotil antara xilem dan floem dipisahkan oleh lapisan kambium. Sedangkan pada tumbuhan monokotil tidak terdapat lapisan kambium antara xilem dan floem.

Pada daun, kedua pembuluh ini akan terletak berdampingan dan jaringannya tersusun pada tulang daun maupun susunan jala yang tampak pada daun. Kedua jaringan ini akan disatukan dalam berkas-berkas (bundles) yang direkatkan oleh pektin dan selulosa. Pada daun jagung dan tumbuhan C4 tertentu lainnya, berkas-berkas ini terlindungi oleh sel-sel khusus, dikenal sebagai sel-sel seludang berkas (bundle sheath) yang secara fisiologi berperan dalam jalur fotosintesis yang khas.

Pembuluh tapis (floem) biasanya terletak di sisi bawah (abaksial) atau punggung daun, sedangkan pembuluh kayu berada pada sisi yang lainnya (adaksial). Ini menjadi penyebab kutu daun lebih suka bertengger pada sisi punggung daun karena mereka lebih mudah mencapai pembuluh tapis untuk menghisap gula.

1. Xilem

Kata xilem berasal dari bahasa Yunani kuno yaitu xylon, yang berarti "kayu". Xilem Berfungsi mengangkut air dan zat hara lain yang terlarut dari akar menuju daun dengan melewati batang. Bagian yang sangat berperan dalam proses ini adalah pembuluh dan trakeid.

Xilem tersusun atas:

a. Parenkim xilem

b. Serabut xilem

c. Trakeid

d. Pembuluh

Pergerakan air pada xilem bersifat pasif karena xilem tersusun dari sel-sel mati yang mengayu (mengalami lignifikasi), sehingga xilem tidak berperan dalam proses ini. Faktor penggerak utama adalah transpirasi. Faktor pembantu lainnya adalah tekanan akar akibat perbedaan potensial air di dalam jaringan akar dengan di ruang tanah sekitar perakaran. Gaya kapilaritas hanya membantu mendorong air mencapai ketinggian tertentu, tetapi tidak membantu pergerakan.

Sel-sel xilem memiliki beberapa tipe, yaitu trakea (tidak dimiliki oleh tumbuhan paku dan tumbuhan berbiji terbuka), trakeida, dan serabut trakeida. Sel-sel xilem tidak memiliki protoplasma. Pada sistem pembuluh kayu ditemukan pula parenkima kayu, yang mengisi ruang-ruang kosong di antara pembuluh dan membantu melekatkan pembuluh-pembuluh tersebut.

Trakea dapat dikatakan pembuluh yang sebenarnya. Ia adalah sekumpulan sel-sel yang dinding sel lateralnya mengalami penebalan oleh lignin (zat kayu) sedangkan bagian ujung atas dan bawahnya mengalami perforasi (pelubangan) sehingga berhubungan dengan sel-sel sejenis di atas dan bawahnya membentuk pipa kapiler memanjang.

Trakeida berukuran lebih kecil daripada trakea, bentuknya juga memanjang dan juga mengalami penebalan pada dinding lateralnya. Ujung-ujungnya tidak berperforasi sehingga pergerakan air seakan-akan melalui katup-katup. Dinding selnya banyak memiliki noktah-noktah. Serabut trakeida mirip dengan trakeida namun memiliki dinding sel yang lebih tebal sehingga lumennya (ruang dalam dinding sel) sempit dan selnya lebih memanjang.

Selain trakea dan trakeid xilem juga mengandung sel parenkim (parenkim kayu) yang merupakan sel hidup dan berfungsi untuk menyimpan bahan makanan. Xilem juga mengandung serabut kayu yang berfungsi sebagai penguat (penyokong).

2. Floem

Pembuluh tapis atau floem berasal dari bahasa Yunaniphloos, berarti "pepagan" adalah jaringan pengangkut pada tumbuhan berpembuluh (Tracheophyta) yang berfungsi dalam transportasi hasil fotosintesis, terutama gula sukrosa, dan berbagai metabolit lainnya dari daun menuju bagian-bagian tumbuhan lainnya,seperti batang, akar, bunga, buah, biji, dan umbi. Proses transpor ini disebut sebagai translokasi.

Daun merupakan sumber fotosintat (source), sedangkan organ lain menjadi penampungnya (sink). Arah pergerakan zat dalam pembuluh tapis berlawanan dengan pembuluh kayu. Dalam proses ini, bagian yang sangat berperan adalah sel-sel berbentuk silindris memanjang pada bagian ujung.Floem terdiri atas:

a. Parenkim floem

b. Serabut floem

c. Sklereid

d. Sel pengiring

e. Pembuluh

Berbeda dengan pembuluh kayu, sel-sel pembuluh tapis bersifat "aktif" dalam mengatur pergerakan hara di dalamnya. Dinding sel-selnya tipis dan memiliki struktur lubang-lubang. Sel-sel buluh tapis dihasilkan oleh kambium pembuluh dan setelah "masak" tidak kehilangan protoplasma. Dalam sistem buluh tapis, biasanya sel-sel buluh tapis didampingi oleh sel-sel pengiring yang lebih kecil.

Translokasi gula diatur oleh kebutuhan dari organ-organ pada jarak yang jauh dan bergantung pada tahap perkembangan tumbuhan. Proses yang umum dikenal sebagai aliran tekanan. Konsentrasi gula yang tinggi di daun akan bergerak ke sel-sel dengan gradien konsentrasi yang lebih rendah. Pergerakan ini dikendalikan oleh proses biokimia pada organ-organ lainnya. Sebagai contoh, perkembangan buah dan biji memerlukan energi tinggi. Proses perkembangan ini akan menarik banyak gula dan substansi-substansi yang diperlukan dari daun dan organ lainnya. Kompetisi antarorgan untuk mendapatkan pasokan energi dapat terjadi. Dalam pertanian, pemangkasan atau pengurangan banyaknya buah kerap dilakukan untuk menekan kompetisi dan menghasilkan produk dengan ukuran yang dikehendaki pasar.

D. Penyerapan Cairan oleh Tumbuhan

Mekanisme proses penyerapan dapat belangsung karena adanya proses imbibisi, difusi, osmosis dan transpor aktif.

1. Imbibisi

Imbibisi merupakan penyusupan atau peresapan air ke dalam ruangan antar dinding sel, sehingga dinding selnya akan mengembang. Misal masuknya air pada biji saat berkecambah dan biji kacang yang direndam dalam air beberapa jam.[5]

2. Difusi

Difusi merupakan perpindahan zat-zat atau molekul-molekul dari daerah konsentrasi tinggi (hipertonik) ke konsentrasi rendah (hipotonik),misalnya pengambilan oksigen dan pengeluaran karbon dioksida saat pernafasan dan penyebaran setetes tinta dalam air. Difusi dapat berlangsung dalam sel-sel hidup termasuk pada sel tumbuhan. Isi sel hidup adalah protoplasma yang merupakan satu larutan. Tubuh tumbuhan dibangun oleh sel-sel tumbuhan yang setiap selnya memiliki dinding sel dari selulosa. Dinding tersebut umunya bersifat permeable sehingga dapat dilewati air dan zat-zat yang terlarut didalamnya. Faktor-faktor yang mempengaruhi difusi,yaitu:

a. Suhu,semakin tinggi suhu,maka difusi semakin cepat.

b. Kelarutan dalam medium (semakin besar maka difusi juga semakin cepat).

c. Beda potensial kimia (semakin besar maka difusi juga semakin cepat).

3. Osmosis

Osmosis adalah proses perpindahan air dari daerah yang berkonsentrasi rendah (hipotonik) ke daerah yang berkonsentrasi tinggi (hipertonik) melalui membran semipermiabel. Membran semipermiabel adalah selaput pemisah yang hanya bisa ditembus oleh air dan zat tertentu yang terlarut didalamnya. Osmosis adalah kasus khusus dari transport pasif,dimana molekul air berdifusi melewati selaput membran yang bersifat selektif permeabel.[6]

4. Transport aktif

Transport aktif merupakan prosespengangkutan lintas membran dengan menggunakan energi ATP, melibatkan pertukaran ion Na⁺ dan K⁺ (pompa ion) serta protein kontraspor yang akan mengangkut ion Na⁺ bersama melekul lain seperti asam amino dan gula. Arahnya dari daerah berkonsentrasi tinggi ke konsentrasi rendah. Misal perpindahan air dari korteks ke stele.[7]

BAB III

PENUTUP

A. Simpulan

Transportasi pada tumbuhan adalah proses pengambilan dan pengedaran zat-zat keseluruh tubuh organisme, mengambil zat-zat yang diperlukan dari sumbernya untuk diedarkan keseluruh tubuh yang memerlukannya serta mengambil zat-zat sisa yang tidak digunakan lagi untuk dibuang ke luar tubuh. Jenis transportasi pada tumbuhan ada dua,yaitu transportasi ekstravaskuler dan transportasi intravaskuler. Selain itu,jaringan pengangkut yang ada pada tumbuhan juga terbagi dua,yaitu pembuluh kayu ( xilem) dan pembuluh tapis (floem). Proses penyerapan cairan pada tumbuhan terbagi empat,yaitu:

1. Imbibisi

2. Difusi

3. Osmosis

4. Transport aktif

B. Saran

Adapun saran yang dapat penulis berikan baik bagi diri sendiri maupun bagi pembaca adalah:

1. Hendaknya memupuk semangat rajin membaca karena membaca adalah pintu menuju pemahaman.

2. Selalu tingkatkan rasa ingin tahu terhadap segala sesuatu.

3. Jangan menganggap belajar sebagai suatu beban tapi anggaplah sebagai kebutuhan dan hiburan.

DAFTAR PUSTAKA

Dwiastuti,Erfiyana,Semua Materi Biologi.Yogyakarta,Pustaka Widyatama,2014.

http://wadikhan.blogspot.co.id/2014/01/transportasi-pada-tumbuhan.html.

www.biologipedia.com/sistem-transportasi-pada-tumbuhan.html.

LAMPIRAN

Daftar pertanyaan

1. Ismiatul Auda : Apa yang terjadi pada xilem dan floem jika terjadi pencangkokan?

2. Apakah fungsi xilem dan floem pada tumbuhan dikotil dan monokotil?

3. Apa perbedaan utama dan mendasar pada peristiwa pengangkutan intravaskuler dan ekstravaskuler?

4. Bagaimana proses daya isap daun sehingga daun dapat membantu sistem transportasi pada tumbuhan?

5. Seberapa penting dan apa manfaat kita mempelajari sistem transportasi pada tumbuhan?

Jawaban

1. Pembuluh xilem akan mengangkut air, dan zat yang diserapoleh akar ke daun sehingga daun akan melakukan fotosintesis. Kalau floem dia akan mengangkut hasil fotosintesis dari daun keseluruh tubuh. Dalam pencangkokan floem tidak dapat menyebarkan makanan keseluruh tubuh karena kulit batang tersebut telah dikupas sehingga jalurnya floem tidak dapat dilalui.

2. Fungsi xilem dan floem pada tumbuhan dikotil ialah:

· Xilem atau pembuluh kayu berfungsi sebagai pengangkut air dan zat-zat yang terlarut di dalamnya dari akar menuju daun.

· Floem atau pembuluh tapis berfungsi untuk mengantarkan hasil fotosintesis dari daun ke seluruh bagian tubuh tumbuhan

Fungsi xilem dan floem pada tumbuhan monokotil ialah:

Pada tumbuhan monokotil xilem terletak ditengah batang sedangkan floem terletak dipinggir mengelilingi xilem. Fungsi xilem dan floem pada tumbuhan monokotil sama seperti fungsi tumbuhan dikotil.

3. Transportasi ekstravaskuler merupakan pengangkutan air dan garam mineral di luar berkas pembuluh pengangkut. Dalam proses pengangkutan, tumbuhan dapat menyerap air dari tahan kedalam tubuh melewati satu sel ke sel lain secara horizontal. Pengangkutan air dimulai dengan penyerapan oleh bulu akar, kemudian masuk menuju sel-sel epidermis. Dari sel epidermis, air menuju korteks, dan diteruskan ke sel-sel endodermis. Akhirnya air masuk ke stele. Dari korteks, air didistribusikan menuju sel-sel untuk proses metabolisme tubuh. Pengangkutan ekstravaskuler dapat ditempuh melalui dua cara, yaitu secara simplas dan aploplas. Sedangkan pengangkutan intravaskuler berbeda dengan ekstravaskuler. Intravaskuler berasal dari kata “intra” yang berarti “dalam” dan “vaskuler” yang berarti “pembuluh”. Pengangkutan intravaskuler adalah pengangkutan air dan zat terlarut yang terjadi dalam berkas pembuluh xilem dan floem secara vertikal. Pengangkutan air dan zat terlarut pada tumbuhan diawali dengan penyerapan zat melalui rambut akar. Kemudian zat tersebut mengalir menuju epidermis. Dari epidermis, air dan zat terlarut mengalir menuju korteks dan diteruskan ke sel-sel endodermis. Berikutnya, air dan zat terlarut masuk ke berkas pembuluh xilem akar. Selanjutnya, air dan zat terlarut diteruskan menuju xilem batang hingga xilem daun. Didalam xilem daun,zat-zat yang berguna masuk ke parenkim mesofil daun sebagai bahan proses fotosintesis.

4. Pada daun terjadi penguapan yang disebut transpirasi. Transpirasi akan menarik air yang ada pada batang dan akar sehingga air tersebut dapat sampai ke daun. Daya tarik yang ditimbulkan oleh transpirasi ini disebut sebagai daya isap daun. Jadi, proses daya hisap daun melalui tarikan air pada batang dan akar sehingga sampai ke daun. Dengan adanya transpirasi ini dapat membantu tumbuhan dalam proses penyerapan dan transportasi air di dalam tumbuhan.

5. Dengan mempelajari sistem transportasi pada tumbuhan, kita akan mengetahui bagaimana tumbuhan mengedarkan zati-zat yang diperlukannya keseluruh tubuhnya sehingga fungsi dari bagian-bagian tubuhnya dapat berjalan secara optimal. Selain itu, kita juga dapat mengetahui zat-zat apa yang diperlukan tumbuhan, seperti air, mineral, oksigen, karbon dioksida, dll.

[1]Erfiyana Dwiastuti,S.Si.,Semua Materi Biologi,(Yogyakarta:Pustaka Widyatama,2014), hal 171.

[2]http://wadikhan.blogspot.co.id/2014/01/transportasi-pada-tumbuhan.html. diakses tanggal 14/10/2016.

[3]http://wadikhan.blogspot.co.id/2014/01/transportasi-pada-tumbuhan.html. diakses tanggal 14/10/2016.

[4]Erfiyana Dwiastuti,S.Si.,Semua Materi Biologi,(Yogyakarta:Pustaka Widyatama,2014), hal 173-174.

[5]http://wadikhan.blogspot.co.id/2014/01/transportasi-pada-tumbuhan.html. diakses tanggal 14/10/2016.

[6]www.biologipedia.com/sistem-transportasi-pada-tumbuhan.html. diakses tanggal 14/10/2016.

[7]http://wadikhan.blogspot.co.id/2014/01/transportasi-pada-tumbuhan.html. diakses tanggal 14/10/2016.