STRUKTUR DAN FUNGSI TUMBUHAN

UNTUK GURU SD

Pusat Pengembangan dan Pemberdayaan Pendidik dan Tenaga Kependidikan Ilmu Pengetahuan Alam (PPPPTK IPA) untuk Program BERMUTU

Hak Cipta pada PPPTK IPA Dilindungi Undang-Undang

STRUKTUR DAN FUNGSI TUMBUHAN

UNTUK GURU SD

Penulis

Drs. Wanwan Setiawan, M.M

Penelaah

Drs. M. Sohib, M.Sc.Ed

Drs. M. Syarif, M.Si

Desainer Grafis

Irman Yusron, S.Sos., Agus Maulani, A.Md., Dani Suhadi, S.Sos.

Penata Letak/Setter

Rini Nuraeni, M.Si

Diterbitkan oleh

Pusat Pengembangan dan Pemberdayaan Pendidik dan Tenaga Kependidikan Ilmu Pengetahuan Alam (PPPPTK IPA) untuk Program BERMUTU

Tahun Cetak

KATA SAMBUTAN

Program BERMUTU (Better Education through Reform Management and Universal Teacher Upgrading) merupakan upaya sistematis dalam meningkatkan mutu pendidikan secara menyeluruh dengan melibatkan berbagai institusi, baik di tingkat nasional, provinsi, maupun kabupaten. Upaya peningkatan mutu pendidikan ini, tidak terhenti sampai dengan kabupaten, tetapi memberdayakan forum asosiasi Pendidik dan Tenaga Kependidikan pada unit terkecil, yaitu KKG (Kelompok Kerja Guru) dan MGMP (Musyawarah Guru Mata Pelajaran).

Pemberdayaan secara optimal forum KKG dan MGMP, memerlukan berbagai dukungan dari kita semua, baik dalam hal fasilitasi pada tingkat kebijakan maupun dukungan pada tataran bahan analisis riil kasus, yaitu Modul Suplemen BBM (Bahan Belajar Mandiri). PPPPTK (Pusat Pengembangan dan Pemberdayaan Pendidik dan Tenaga Kependidikan), sebagai salah satu institusi yang berperan dalam pengembangan bahan belajar sesuai dengan bidang studinya telah menghasilkan modul suplemen BBM. Suplemen BBM yang dikembangkan ini, meliputi suplemen BBM: Ilmu Pengetahuan Alam, Bahasa (Indonesia dan Inggris), Matematika, dan Ilmu Pengetahuan Sosial. Adapun PPPPTK yang terlibat dalam pengembangan modul suplemen BBM yaitu PPPPTK IPA, PPPPTK Matematika, PPPPTK IPS dan PKn, dan PPPPTK Bahasa.

Modul suplemen BBM yang dikembangkan merupakan suplemen dari bahan belajar dalam forum KKG dan MGMP yang dilaksanaakan dalam kurun waktu 16 kali pertemuan (minggu), sesuai dengan program BERMUTU. Program 16 kali pertemuan ini diharapkan dapat membawa dampak dalam hal peningkatan kompetensi berkelanjutan (CPD: Continuous Professional Development), dan diharapkan dapat memperoleh pengakuan angka kredit (RPL: Recognition of Prior Learning). Dalam pengembangannya, modul ini disusun oleh Widyaiswara PPPPTK sebagai unsur NCT (National Core Team), yang melibatkan unsur Dosen LPTK, WI LPMP, dan Guru Pemandu untuk meninjau secara komprehensif. Dosen LPTK meninjau modul, antara lain berdasarkan kesesuaian dengan struktur keilmuan dan kesesuaian dengan mata kuliah tertentu di LPTK. Guru Pemandu (SD dan SMP) mengkaji modul antara lain, berdasarkan keterpakaian di KKG dan MGMP dan keterbacaan bagi guru serta kesesuaian dengan masalah yang dihadapi guru dalam melaksanakan tugas profesi. Aspek strategi pembahasan modul ini juga digunakan sebagai dasar untuk menganalisis

agar tinggi tingkat keterlaksanaannya dan dapat terpakai secara signifikan oleh guru dalam pembelajaran.

Jakarta, medio September 2009 Dirjen PMPTK

Dr. H. Baedhowi

NIP. 19490828 1979031 1 001

BERMUTU iii

Better Education through Reformed Management and Universal Teacher Upgrading

KATA PENGANTAR

Modul Suplemen BBM untuk mata pelajaran Ilmu Pengetahuan Alam dikembangkan oleh PPPPTK IPA. Modul ini ditinjau juga oleh dosen LPTK, Widyaiswara LPMP, dan Guru Pemandu (SD dan SMP). Jumlah modul yang dikembangkan berjumlah 20 buku terdiri atas Sembilan modul untuk kegiatan di KKG dan 10 untuk kegiatan MGMP serta satu panduan sistem pelatihan.

Modul untuk guru SD meliputi: Pengembangan Perangkat Pembelajaran; Penilaian Hasil Belajar; Pembelajaran Aktif, Kreatif, Efektif, Menyenangkan; Model Pembelajaran Terpadu; Hakikat IPA dan Pendidikan IPA; Struktur dan Fungsi Tumbuhan; Benda, Sifat dan Kegunaannya; Energi dan Perubahannya; Bumi dan Alam Semesta.

Modul untuk guru SMP meliputi: Pengembangan Perangkat Pembelajaran; Penilaian Hasil Belajar; Model Pembelajaran Langsung dan Kooperatif; Hakikat IPA dan Pendidikan IPA; Materi dan Sifatnya; Kegunaan Bahan Kimia dalam Kehidupan; Energi dan Perubahannya; Struktur dan Fungsi Jaringan Tumbuhan; Sistem Tata Surya; dan Media Pembelajaran Ilmu Pengetahuan Alam.

Panduan sistem pelatihan, diharapkan dapat sebagai pedoman bagi penyelenggara yaitu LPMP, Dinas Pendidikan, PCT, DCT, dan Guru Pemandu mengelola pelatihan dalam program BERMUTU. Dengan demikian pelaksanaan penyelenggaraan peningkatan kompetensi guru sesuai dengan standar dan memperoleh pencapaian sesuai dengan yang diharapkan.

Bandung, medio September 2009 Kepala PPPPTK IPA,

Herry Sukarman, MSc.Ed

NIP. 19500608 197503 1 002

iv BERMUTU KATA PENGANTAR

DAFTAR ISI

Hal KATA PENGANTAR

iii DAFTAR ISI

v DAFTAR GAMBAR

vi DAFTAR TABEL

viii

BAB I PENDAHULUAN 1

A. Latar Belakang

1 B. Deskripsi Singkat

C. Tujuan

D. Program Penyajian

BAB II STRUKTUR DAN FUNGSI TUMBUHAN 9

A. Tubuh Tumbuhan

1. Sistem tunas dan sistem akar

2. Sistem tunas

3. Sistem akar

4. Tumbuhan berkayu

B. Nutrisi dan sistem pengangkutan pada tumbuhan

1. Kebutuhan nutrisi

2. Pengendalian penyerapan nutrisi

3. Pengangkutan dan konservasi air

4. Penyimpanan dan pengangkutan bentuk-bentuk senyawa organik

C. Adaptasi batang, daun, dan akar pada tumbuhan

D. Reproduksi pada tumbuhan

1. Model-model reproduksi

2. Pembentukan gamet pada bunga

3. Mikrospora menuju serbuk sari

4. Megaspora menuju telur

5. Penyerbukan dan pembuahan

6. Pembentukan biji dan buah

E. Aplikasi dalam Pembelajaran

BAB III RANGKUMAN 69 BAB IV EVALUASI

73 DAFTAR PUSTAKA

79 LAMPIRAN LKS

BERMUTU v

Better Education through Reformed Management and Universal Teacher Upgrading

DAFTAR GAMBAR

Skema Tubuh Tumbuhan

11 Gambar 2.3.

Potongan melintang batang tumbuhan Angiospermae

Contoh Jaringan Dasar. Penampang melintang batang bunga matahari.

12 Gambar 2.4.

13 Gambar 2.5.

Sklereid daging buah pir

Contoh sel-sel pada xylem dan floem tersusun dalam suatu ikatan berada pada jaringan dasar suatu batang.

14 Gambar 2.6.

Tipe-tipe sel utama pada xilem yang mengalirkan air dan garam- garam mineral terlarut.

15 Gambar 2.7.

(a) Penampang melintang batang jagung, menunjukkan bagian epidermis (b) Permukaan epidermis daun jagung

16 Gambar 2.8.

Perkiraan lokasi meristem primer (kuning) dan meristem lateral (merah) pada tumbuhan yang memperlihatkan pertumbuhan primer dan pertumbuhan sekunder.

17 Gambar 2.9.

Struktur batang jagung; tumbuhan monokotil

Gambar 2.10. Struktur batang alfalfa; tumbuhan dikotil

Gambar 2.11. (a) Awal perkembangan daun pada ujung tunas tumbuhan koleus (b) dan (c) mikrograf skaning elektron ujung tunas tumbuhan yang sama

19 Gambar 2.12.

a. sketsa susunan kuncup pada cabang pohon walnut berumur 3 tahun. b-d. Pembentukan daun pada pohon dogwood

Gambar 2.13. Bentuk umum daun tumbuhan dikotil (kiri) dan daun tumbuhan monokotil (kanan). Gambar atas memperlihatkan contoh beberapa daun tunggal dan daun majemuk.

Gambar 2.14. Tulang daun; Jalinan anak tulang daun tersebar di jaringan fotosintetik

Gambar 2.15. struktur internal daun; menunjukkan sel-sel daun yang berbeda.

Gambar 2.16. Sistem akar tunggang; b. Sistem akar serabut

Gambar 2.17. Gambaran mikrograf ujung akar jagung

vi BERMUTU DAFTAR ISI/DAFTAR GAMBAR/DAFTAR TABEL

Gambar 2.18. Penampang melintang akar jagung; Pembagian jaringan dasar:

empulur dan korteks. Gambar 2.19. Penampang melintang akar muda

Gambar 2.20. Plasmodesmata, suatu saluran yang melintasi dinding sel.

Gambar 2.21. Pembentukan akar lateral

Gambar 2.22. Struktur batang tumbuhan berkayu, memperlihatkan pertumbuhan sekunder

Gambar 2.23. Hubungan antara kambium vaskuler dan sel-sel turunannya (xilem sekunder dan floem sekunder).

Gambar 2.24. Pertumbuhan sekunder pada akar dikotil (penampang melintang).

Gambar 2.25. Lokasi kambium vaskuler pada batang tua memperlihatkan pertumbuhan sekunder

Gambar 2.26. Lapisan pertumbuhan tahunan atau lingkar tahunan batang pinus (kiri). Gambaran mikrograf pola pertumbuhan tahunan tumbuhan dikotil: Querecus rubra (kanan).

Gambar 2.27. Pengambilan makanan pada bintil akar tumbuhan kacang-kacangan

Gambar 2.28. Rambut akar

Gambar 2.29. Lokasi dan fungsi pita kaspari dalam akar.

Gambar 2.30. Proses saling keterkaitan yang mempengaruhi pertumbuhan tumbuhan.

Gambar 2.31. Teori tegangan kohesi pengangkutan air

Gambar 2.32. Penjelasan akumulasi kalium pada sel penutup stomata yang membesar.

Gambar 2.33. Tetesan madu dari ujung ekor kutu daun yang memakan gula yang diambil dari floem tumbuhan.

Gambar 2.34. Penampang membujur irisan sel utama pada floem.

Gambar 2.35. Tahapan pemindahan nutrisi

Gambar 2.36. Siklus hidup tumbuhan berbunga pada umumnya.

Gambar 2.37. Susunan bagian-bagian bunga dengan putik tunggal.

Gambar 2.38. Tempat beberapa bagian bunga mawar.

Gambar 2.39. Skaning mikrograf serbuk sari a. ros, b. rumput, c. jenis lain dari serbuk sari.

Gambar 2.40. Tahap perkembangan gametofit jantan.

Gambar 2.41. Beberapa tahap perkembangan tumbuhan dikotil

Gambar 2.42. Irisan membujur biji jagung

Gambar 2.43. Berbagai jenis buah; a. Nanas, buah majemuk, b. Mahoni, buah kering, c. Strawberi, buah agregat

DAFTAR ISI/DAFTAR GAMBAR/DAFTAR TABEL

BERMUTU vii

DAFTAR TABEL

Elemen Esensial Tumbuhan Darat

Tabel 2.2.

Peran Mineral bagi Tumbuhan

viii BERMUTU DAFTAR ISI/DAFTAR GAMBAR/DAFTAR TABEL

BAB I PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Sasaran pengembangan Program BERMUTU adalah untuk mendukung upaya peningkatan kualitas dan kinerja guru melalui peningkatan penguasaan materi pembelajaran dan keterampilan mengajar di kelas. Untuk mendukung tercapainya sasaran pengembangan program tersebut, khususnya dalam hal peningkatan penguasan materi pembelajaran, PPPPTK mengembangkan modul-modul/bahan diklat yang akan digunakan dalam kegiatan di KKG dan MGMP.

Seperti diketahui, guru-guru SD yang ada saat ini memiliki latar belakang pendidikan yang bervariasi, tidak spesifik dengan latar belakang mata pelajaran tertentu seperti halnya pada guru sekolah lanjutan. Dalam hal ini, tidak banyak guru SD yang memiliki latar belakang pendidikan IPA secara khusus. Selain itu, ilmu pengetahuan dan teknologi dari waktu ke waktu terus berkembang. Demikian pula halnya di bidang ilmu pengetahuan alam. Kemajuan ini tentunya perlu diikuti oleh semua guru sehingga ilmu pengetahuan yang disampaikan kepada peserta didik selalu mengikuti perkembangan. Berdasarkan hal tersebut di atas, diharapkan modul ini dapat membantu memecahkan masalah tersebut.

B. Deskripsi Singkat

Ruang Lingkup bahan kajian IPA untuk SD/MI (Permendiknas No 22 Th 2006 tentang Standar Isi Mata pelajaran IPA SD) meliputi empat aspek (1) Makhluk hidup dan proses kehidupan, yaitu manusia, hewan, tumbuhan dan interaksinya dengan lingkungan, serta kesehatan; (2) Benda/materi, sifat-sifat dan kegunaannya meliputi cair, padat, dan gas; (3) Energi dan perubahannya meliputi: gaya, bunyi, panas, magnet, listrik, cahaya dan pesawat sederhana; dan (4) Bumi dan alam semesta meliputi: tanah, bumi, tata surya, dan benda-benda langit lainnya.

Modul ini (Struktur dan Fungsi Tumbuhan) disusun sebagai bahan pengayaan guru SD agar lebih mantap dalam melaksanakan pembelajaran

Better Education through Reformed Management and Universal Teacher Upgrading

BERMUTU 1 BERMUTU 1

Secara garis besar materi yang dibahas adalah sebagai berikut. Pembahasan diawali dengan memperkenalkan tubuh tumbuhan berdasarkan morfologi (bentuk tubuh) dan anatomi (struktur internal) tumbuhan berbunga atau angiospermae. Tubuh tumbuhan dibedakan dalam dua sistem utama yaitu: (1) sistem akar (root system), yaitu bagian tumbuhan yang biasanya ada di dalam tanah, seperti akar, umbi, dan rizoma; (2) sistem tunas (shoot system). Sistem tunas adalah bagian tumbuhan yang biasanya berada di atas tanah, termasuk organ-organ seperti daun, tunas, batang, bunga, dan buah. Dalam sistem tunas dan sistem akar pada tumbuhan muda memiliki tiga jaringan utama yaitu: (1) jaringan dasar (ground tissue), (2) jaringan pembuluh, tersebar di dalam jaringan dasar, dan (3) jaringan dermal. Masing-masing jaringan sambung menyambung di seluruh tubuh tumbuhan.

Tumbuhan tumbuh pada bagian ujung-ujungnya yaitu pada ujung akar dan ujung tunas. Pada setiap bagian ujung itu terdapati daerah yang ditempati oleh sel-sel yang tidak berdiferensiasi (meristem apikal). Sel-sel ini membelah dengan cepat, memanjang, dan berkembang menjadi sel-sel khusus yaitu jaringan dermal, jaringan dasar, dan jaringan vaskular. Pertumbuhan pada ujung-ujung akar dan tunas itu menghasilkan jaringan primer dalam tubuh tumbuhan.

Banyak tumbuhan yang memperlihatkan pertumbuhan sekunder, yang meningkatkan diameter akar dan batang tumbuhan. Tubuh sekunder tumbuhan terdiri atas jaringan yang dihasilkan selama pertumbuhan sekunder yaitu: kambium pembuluh yang menghasilkan xilem sekunder (kayu) floem, serta kambium gabus yang menghasilkan suatu penutup keras dan tebal yang

2 BERMUTU BAB I PENDAHULUAN 2 BERMUTU BAB I PENDAHULUAN

Selanjutnya adalah pembahasan mengenai nutrisi tumbuhan serta pengangkutannya. Banyak aspek dari struktur dan fungsi tumbuhan yang secara adaptif merespon terhadap suatu keadaan kekurangan air, mineral, dan sumber lingkungan lainnya.

Daun memiliki suatu pintu lintasan (stomata) yang terbentang pada epidermis. Kebanyakan tumbuhan memelihara air dengan menutup stomata pada malam hari. Tumbuhan akan kehilangan air pada siang hari, ketika stomata tetap terbuka sehingga karbondioksida dapat masuk dan berpindah ke dalam daun (yang digunakan dalam proses fotosisntesis).

Tumbuhan memiliki mekanisme khusus untuk pengangkutan air. Air tertarik “mendaki” dari akar menuju bagian tumbuhan yang bersifat aerial. Air berpindah

melalui xilem sebagai hasil penguapan dari bagian-bagian tumbuhan (transpirasi). Pengangkutan sukrosa dan senyawa organik lainnya pada tumbuhan dilakukan dengan suatu mekanisme khusus yang disebut translokasi. Pengangkutan terjadi di dalam suatu sistem tabung penyaring saling berhubungan yang meluas sepanjang tumbuhan. Translokasi terjadi karena perbedaan tekanan turgor dalam tabung penyaring dimana senyawa-senyawa dimasukkan ke dalam sistem dan dikeluarkan dari sistem.

Bahasan mengenai reproduksi pada tumbuhan menyangkut reproduksi seksual dan reproduksi aseksual. Pada tumbuhan berbunga, reproduksi seksual membutuhkan produksi spora seperti halnya gamet. Spora dibentuk dalam suatu struktur reproduksi khusus disebut bunga. Pada banyak spesies, bunga bekerja sama dengan serangga, burung, dan hewan lainnya yang membantu dalam polinasi dan penyebaran benih.

Struktur bunga jantan memproduksi mikrospora haploid yang berkembang menjadi gametofit jantan yang belum dewasa (butir serbuk sari). Sperma dibentuk di dalam butir serbuk sari. Struktur bunga betina memproduksi megaspora haploid yang berkembang menjadi gametofit betina. Telur dibentuk di dalam gametofit betina. Butir serbuk sari dilepaskan dari tumbuhan induk dan beradaptasi dalam rangka perjalanannya menuju telur. Gametofit betina yang tersisa tetap melekat pada tumbuhan induk dan terpelihara oleh tumbuhan induk tersebut. Melalui proses fertilisasi (pembuahan), benih dapat berkembang. Masing-masing benih

BAB I PENDAHULUAN

BERMUTU 3 BERMUTU 3

Pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan bergantung pada pengaruh beberapa hormon berbeda. Hormon tersebut diproduksi oleh sel-sel pada bagian- bagian tertentu dalam tumbuhan, yang seringkali diangkut menuju sel-sel pada bagian tumbuhan lainnya dimana hormon tersebut memicu perubahan dalam aktifitas metabolisme. Perubahan metabolik tersebut memiliki dampak yang mudah diprediksi, contohnya ketika perubahan metabolik tersebut dapat mempengaruhi batang untuk memanjang.

Selanjutnya, modul ini juga dilengkapi dengan aplikasi dalam pembelajaran, berupa saran-saran tentang strategi pembelajaran siswa di kelas.

C. Tujuan

Setelah mempelajari uraian materi dalam modul ini, diharapkan Anda dapat:

1. mendeskripsikan sistem utama tubuh tumbuhan;

2. menjelaskan hubungan antara struktur dan fungsi pada tiga jaringan utama tumbuhan (jaringan dasar, jaringan pembuluh, dan jaringan dermal);

3. menjelaskan mekanisme pertumbuhan sekunder pada tumbuhan berkayu;

4. mendeskripsikan mekanisme pengambilan air dan nutrisi pada tumbuhan;

5. mendeskripsikan mekanisme pengangkutan zat-zat organik di dalam tubuh tumbuhan;

6. menjelaskan mekanisme perkembangbiakan pada tumbuhan;

7. menyusun rencana pembelajaran yang terkait dengan materi struktur dan fungsi tumbuhan.

D. Program Penyajian

Modul ini dapat digunakan sebagai pendukung Bahan Belajar Mandiri mata pelajaran IPA di SD kelas tinggi terkait dengan topik Perencanaan Tindakan. Bahwa pada topik perencanaan tindakan itu guru peserta di KKG diminta membuat RPP untuk topik-topik terpilih sesuai permasalahan yang ditemukan. Sebelum menentukan indikator pembelajaran guru harus menentukan kedalaman dan keluasan konsep-konsep yang harus dikuasai siswa. Modul pengayaan materi ini terkait dengan SK, KD sebagai berikut.

4 BERMUTU BAB I PENDAHULUAN

Kelas/ No. Semester

Standar Kompetensi

Kompetensi Dasar

1. IV/1

2. Memahami hubungan

2.1. Menjelaskan hubungan antara

antara struktur bagian

struktur akar tumbuhan dengan

tumbuhan dengan

fungsinya

fungsinya

2.2. Menjelaskan hubungan antara struktur batang tumbuhan dengan fungsinya

2.3. Menjelaskan hubungan antara struktur daun tumbuhan dengan

fungsinya

2.4. Menjelaskan hubungan antara bunga dengan fungsinya

2. VI/1

1. Memahami hubungan

1.2 Mendeskripsikan hubungan

antara ciri-ciri makhluk

antara ciri-ciri khusus yang dimiliki

hidup dengan lingkungan

tumbuhan (kaktus, tumbuhan pemakan serangga) dengan

tempat hidupnya

lingkungan hidupnya

3. 2. Memahami cara

2.3. Mengidentifikasi cara

perkembangbiakkan

perkembangbiakkan tumbuhan

makhluk hidup

dan hewan

Jika materi ini menjadi pilihan yang dibahas di KKG maka alternatif penyajiannya disarankan antara minimal 8 jam pelajaran @ 45 menit. Metode yang digunakan adalah ceramah, curah pendapat, diskusi, dan praktikum.

BAB I PENDAHULUAN

BERMUTU 5

Alur Kegiatan

Kegiatan 1 : 10 menit Kegiatan 2: 25 menit

Kegiatan 3: 145 menit

Penjelasan umum : Curah pendapat

Pengkajian modul:

Kerja kelompok dipelajari, tujuan,

Topik yang akan Diskusi dan tanya jawab

tentang kesulitan serta kegiatan belajar yang solusinya dalam

 Membuat rangkum-

an materi yang ada peserta diskusi, dan

akan dilakukan guru melaksanakan

pembelajaran materi: produk kegiatan  struktur bagian tumbuhan pada modul belajar yang  hubungan antara ciri-ciri  Menjawab

diharapkan dari pertanyaan-pertanya-

tumbuhan dengan

kegiatan belajar. an yang ada pada

lingkungannya

modul

 perkembangbiakan

tumbuhan

Pleno

laporan hasil kerja kelompok

Kegiatan 5: 45 menit

Kegiatan 4: 135 menit

Penutup

Kegiatan praktikum:

Penjelasan tugas

Kerja kelompok

mandiri : Menyusun rencana pembelajaran

 Melakukan pengamatan

langsung terhadap jaringan

Reviu hasil kegiatan

tumbuhan melalui mikroskop

 Membandingkan antara hasil pengamatan dan diagram jaringan tumbuhan

oleh fasilitator

Pleno

Laporan hasil kerja keompok

6 BERMUTU BAB I PENDAHULUAN

Penjelasan Alur Kegiatan

Kegiatan 1: Penjelasan Umum (10 menit) Awal pertemuan, guru pemandu menginformasikan topik yang akan

dipelajari, tujuan, kegiatan belajar yang akan dilakukan guru peserta diskusi, dan produk kegiatan belajar yang diharapkan dari kegiatan belajar sebagai kelengkapan portofolio. Hubungan antara materi modul dengan materi IPA SD sesuai dengan standar isi dapat dilihat pada Tabel 2.3 Materi IPA SD yang Berhubungan dengan Modul “Struktur dan Fungsi Tumbuha n”.

Kegiatan 2: Curah Pendapat (25 menit) Diskusi dan tanya jawab tentang kesulitan serta solusinya dalam melaksanakan pembelajaran materi:

 struktur bagian tumbuhan  hubungan antara ciri-ciri tumbuhan dengan lingkungannya  perkembangbiakan tumbuhan

Dijaring juga kesulitan guru tersebut apakah masalah yang berkaitan dengan keluasan dan kedalaman materi, model pembelajaran, media, ataukah evaluasinya.

Kegiatan 3: Pengkajian modul (145 menit) Kerja kelompok: Peserta dibagi dalam tiga kelompok besar, masing masing kelompok mengkaji satu topik dalam modul yaitu :

 Tubuh tumbuhan  Nutrisi dan system pengangkutan pada tumbuhan  Reproduksi pada tumbuhan

Rangkuman materi yang ada pada modul: dapat berupa peta konsep bagan konsep, mind map, atau bentuk lain yang sesuai dengan kemampuan peserta. Pertanyaan-pertanyaan yang ada pada modul didiskusikan. Selanjutnya hasil kerja kelompok peserta dilaporkan secara pleno

BAB I PENDAHULUAN

BERMUTU 7

Kegiatan 4: Kegiatan praktikum ( 135 menit) Kerja kelompok Peserta melakukan kegiatan praktik tentang: Struktur tumbuhan dan Reproduksi pada tumbuhan (Lembar kegiatan terlampir.) Hasil praktik dilaporkan dan didiskusikan.

Kegiatan 5: Penutup (45 menit)

Penjelasan tugas mandiri : Peserta diminta menyusun rencana pembelajaran yang terkait dengan modul yaitu

 struktur bagian tumbuhan  hubungan antara ciri-ciri tumbuhan dengan lingkungannya  perkembangbiakan tumbuhan

Kegiatan diakhiri dengan reviu hasil kegiatan oleh fasilitator

8 BERMUTU BAB I PENDAHULUAN

BAB II STRUKTUR DAN FUNGSI TUMBUHAN

A. Tubuh Tumbuhan

Di bumi ini terdapat lebih dari 275.000 jenis tumbuhan, dan tidak satupun jenis tumbuhan yang dapat digunakan sebagai contoh khusus yang dapat mewakili tubuh tumbuhan secara keseluruhan. Namun demikian, tumbuhan yang paling dikenal secara luas adalah Angiospermae dan Gimnospermae.

Angiospermae adalah tumbuhan berbunga, seperti bakung, pohon mangga, dan jagung, disamping menghasilkan bunga, yang merupakan struktur reproduksi juga menghasilkan biji yang ditutupi rapat dengan lapisan jaringan pelindung. Biji itu dihasilkan di dalam suatu ruangan terlindungi yang disebut ovarium (indung telur). Sedangkan Gimnospermae, contohnya pohon cemara dan pinus, tumbuhan ini menghasilkan biji terbuka terletak pada permukaan struktur reproduksi (tidak terbungkus dalam suatu ruangan khusus).

Angiospermae merupakan kelompok terbesar dari tumbuhan berpembuluh, sehingga dalam modul ini tumbuhan tersebut akan dijadikan fokus pembahasan. Anatomi dasar tumbuhan menunjukkan sejarah evolusinya sebagai makhluk hidup yang hidup di darat. Suatu tumbuhan darat harus menempati dua lingkungan yang berbeda yaitu tanah dan udara, pada waktu bersamaan harus mengambil sumber daya dari kedua lingkungan itu. Tanah menyediakan air dan mineral, udara

merupakan sumber utama CO 2 , cahaya tidak bisa menembus jauh ke dalam tanah. Solusi evolusioner terhadap pemisahan sumber daya ini adalah diferensiasi tubuh tumbuhan menjadi dua sistem utama yaitu sistem akar (root system) yang biasanya berada di bawah permukaan tanah dan sistem tunas (shoot system) bagian tumbuhan yang biasanya berada di atas tanah, termasuk organ-organ seperti daun, tunas, batang, bunga, dan buah.

Better Education through Reformed Management and Universal Teacher Upgrading

BERMUTU 9

1. Sistem Tunas dan Sistem Akar

Ciri khas tumbuhan berbunga adalah memiliki perkembangan sistem tunas dan sistem akar yang baik. Pada Gambar 2.1 di bawah ini, terlihat bahwa kedua sistem itu terdapat berkas pembuluh (jaringan vaskuler), saluran pengangkutan air, mineral, dan zat organik ke seluruh bagian tubuh tumbuhan. Sistem tunas terdiri atas batang, daun, dan struktur reproduksi. Batang berperan sebagai kerangka tumbuhan untuk tumbuh ke atas. Dengan demikian, jaringan fotosintetik pada daun dapat dikenai cahaya, dan penyerbukan pada bunga dapat terlaksana dengan baik. Beberapa bagian pada sistem ini berperan sebagai tempat penyimpanan makanan. Sistem Akar, umumnya tumbuh di bawah permukaan tanah, berfungsi menyerap air dan mineral terlarut dari tanah. Pada beberapa jenis tumbuhan, sistem akar merupakan tempat menyimpan makanan, melekatkan dan menopang tubuh tumbuhan.

Sistem tunas dan sistem akar pada tumbuhan muda memiliki tiga jaringan utama yaitu: (1) jaringan dasar (ground tissue), (2) jaringan pembuluh, tersebar di dalam jaringan dasar, dan (3) jaringan dermal, berfungsi sebagai pelindung yang menutupi bagian luar tubuh tumbuhan. Masing-masing

jaringan

sambung

menyambung di seluruh tubuh tumbuhan.

a. Jaringan Dasar

Sistem jaringan dasar merupakan bagian

terbesar penyusun tubuh tumbuhan muda, menempati ruangan antara sistem jaringan dermal dan sistem jaringan pembuluh. Jaringan dasar terdiri dari tiga jenis yaitu parenkima, kolenkima, dan sklerenkima. Ketiganya

dibedakan

terutama

berdasarkan pada struktur dinding selnya.

Gambar 2.1. Skema Tubuh Tumbuhan

10 BERMUTU

BAB II STRUKTUR DAN FUNGSI TUMBUHAN

Seperti yang telah Anda ketahui, bahwa semua sel-sel yang baru akan membentuk suatu dinding sel primer, yang disusun oleh ikatan helaian selulosa. Selanjutnya, pada bermacam jenis sel tumbuhan terjadi penambahan selulosa dan bahan lainnya ke dalam dinding primer, membentuk dinding sel sekunder. Selulosa pada dinding sel itu merupakan polisakarida. Jenis bahan yang lain pada dinding sel adalah pektin, berupa polisakarida yang mengandung garam kalsium dan magnesium. Bahan-bahan itu menumpuk pada lamella tengah, yaitu lapisan yang menghubungkan dinding primer sel yang satu dengan sel lainnya, dan membantu mengikatkan sel-sel yang berdekatan.

1) Parenkima

Sebagian besar jaringan dasar tumbuhan terdiri atas sel-sel parenkima. Sel ini umumnya memiliki dinding sel primer yang tipis dan lunak. Sebagai contoh, bahan lunak pada tangkai seledri adalah massa sel parenkima. Pada batang, akar, daun, bunga, dan daging buah sel-sel parenkima membentuk suatu massa, bersama dengan rongga udara di antara sel-selnya.

Gambar 2.2. Potongan melintang batang tumbuhan Angiospermae Berbagai jenis sel-sel parenkima berperan dalam fotosintesis,

penyimpanan, sekresi, dan peran lainnya. Sel-sel parenkima tetap hidup sampai sel dalam keadaan dewasa, dan siap untuk tahap pembelahan sel. Jika Anda melihat suatu goresan pada tumbuhan, di tempat tersebut sel-sel

BAB II STRUKTUR DAN FUNGSI TUMBUHAN BERMUTU 11 BAB II STRUKTUR DAN FUNGSI TUMBUHAN BERMUTU 11

Jaringan parenkima dijumpai pada kulit batang, kulit akar, daging daun, daging buah dan endosperm. Bentuk sel parenkim bermacam-macam. Sel parenkim yang mengandung klorofil disebut klorenkim, yang mengandung rongga-rongga udara disebut aerenkim.

2) Kolenkima

Kolenkima merupakan jaringan dasar yang membantu menguatkan tubuh tumbuhan.

bentuknya membulat atau silinder, terletak tepat di bawah jaringan dermal batang dan tangkai daun. Sebagai

a. Parenkima

contoh, kolenkima adalah benang atau tali lunak pada tangkai seledri. Sel-sel kolenkima tetap hidup hingga sel itu dewasa. Dinding sel primer menjadi tebal diisi dengan selulosa dan pektin, sampai ke bagian sudut selnya. Akibat interaksi dua senyawa ini membuat

b.Kolenkima

kolenkima begitu liat. Apabila jaringan ini mengalami suatu tarikan semasa pertumbuhan, bentuk baru sel-selnya tetap dipertahankan.

3) Sklerenkima

c. Sklerenkima dukungan mekanik dan perlindungan Gambar 2.3. Contoh Jaringan

Bagian tumbuhan dewasa memperoleh

dari sklerenkima. Pada jaringan dasar Dasar. Penampang melintang batang bunga matahari.

ini, dinding sel sekundernya mengalami penebalan sehingga menjadi kaku atau liat.

12 BERMUTU

BAB II STRUKTUR DAN FUNGSI TUMBUHAN

Pada umumnya dinding sel sekunder diisi dengan lignin. Lignin mengandung gula alkohol dengan kandungan yang beragam, bergantung pada jenis tumbuhannya. Pada proses lignifikasi, senyawa ini mula-mula disimpan pada sudut-sudut sel, kemudian menyebar ke lamella tengah. Keberadaan lignin ini menimbulkan tiga efek. Pertama menambatkan selulosa pada dinding sel sehingga bagian tersebut menjadi kuat dan kaku. Kedua, lignin menjadi lapisan penutup yang stabil di sekeliling komponen dinding sel lainnya dan melindungi sel dari kerusakan secara fisik atau kimiawi.

Ketiga, lignin membentuk suatu penghalang anti air di sekeliling selulosa. Jika terjadi penumpukan lignin, air tidak dapat membuat dinding sel berair dan tidak dapat melunakkannya. Dalam hal ini, banyak ahli biologi yang meyakini bahwa tumbuhan berpembuluh muncul manakala sel-sel tumbuhan mengembangkan kemampuannya untuk lignifikasi.

Sel-sel sklerenkima, dinamakan sklereid dan serabut/serat (fibers), yang karena berkaitan dengan kemampuannya dalam memberikan kekuatan dan perlindungan bagian-bagian tumbuhan. Serat tumbuhan berukuran panjang, bersatu dalam ikatan berbentuk pita sejajar. Serat-serat itu dapat dibentuk benang halus dan dipilin tanpa peregangan, diolah di pabrik menjadi tali, kertas dan benang. Susunan sklereid mirip lembaran, berperan sebagai pembungkus yang kuat melindungi bagian luar biji. Batok kelapa adalah contoh yang baik dari bagian tubuh tumbuhan yang mengandung serabut dan sklereid. Sklereida juga terdapat menyebar pada daging buah pir, sehingga tekstur daging buah itu seperti berpasir (Gambar 2.4). Beberapa selnya berdinding tebal berlignin, ciri dari sklereida.

Gambar 2.4. Sklereid daging buah pir

BAB II STRUKTUR DAN FUNGSI TUMBUHAN BERMUTU 13

Tentu saja, bila setiap sel membungkus dirinya dengan dinding sel berlignin, pada akhirnya akan membunuh dirinya sendiri. Hal ini terjadi karena antara sel dengan lingkungannya tidak akan terjadi pertukaran gas, makanan, dan materi lain. Ketika terjadi lignifikasi pada dinding sel, akan terbentuk suatu rongga dan lubang lainnya yang berfungsi sebagai saluran antara sel-sel dengan lingkungan luar. Sebagaimana Anda ketahui, jumlah dan ukuran bukaan sejenis pori itu, bervariasi bergantung pada peran sel-sel yang bersangkutan.

b. Jaringan Vaskuler (Jaringan Pengangkut)

Pada tumbuhan berbunga terdapat dua jenis jaringan vaskuler, yaitu xilem dan floem. Kedua jenis jaringan ini disusun oleh sel-sel penghantaran khusus, serat, dan sel parenkima dalam satu kelompok membentuk ikatan khusus.

1) Xilem

Xilem berfungsi mengangkut air dan material terlarut yang diserap dari tanah. Disamping ini juga berperan sebagai

pendukung

tumbuhan

secara mekanik. Sel-sel pengangkutan air itu

saling bersambungan atau menyatu di bagian ujung-ujung selnya,

Gambar 2.5. Contoh sel-sel pada membentuk xilem dan floem tersusun dalam suatu pipa kapiler di ikatan berada pada jaringan dasar sepanjang akar, batang, dan daun.

suatu batang.

Unsur utama xilem adalah trakeid dan unsur pembuluh (vessel element). Kedua jenis sel-sel itu mati pada saat dewasa dan seluruh atau sebagian dinding selnya mengandung lignin.

Trakeid merupakan sel-sel panjang dengan ujung yang lancip, antara sel yang satu dengan yang lain saling berhubungan pada ujung-ujungnya.

14 BERMUTU

BAB II STRUKTUR DAN FUNGSI TUMBUHAN

Air mengalir dari sel yang satu ke sel yang lain melalui bagian dinding sel yang tipis disebut ceruk.

Pembuluh xilem sel-selnya lebih pendek, berdinding tebal, ujung- ujung selnya terbuka, yang satu dengan yang lain bersambungan membentuk pembuluh, sehingga air dapat mengalir dengan bebas. Sel-sel pembuluh ini memiliki celah dan lempeng perforasi, masing-masing terbuka pada ujung-ujung dinding selnya. Pada beberapa sel pembuluh kayu hanya memiliki satu bukaan yang besar. Pada unsur pembuluh yang lain, terdapat suatu jeruji mirip tangga terentang menyilang ujung sel yang terbuka, atau memiliki sekumpulan lempeng perforasi kecil yang melingkar.

Gambar 2.6. Tipe-tipe sel utama pada xilem yang mengalirkan air

dan garam-garam mineral terlarut.

Gambar 2.6 di atas, memperlihatkan trakeid dan sel-sel pembuluh, bentuk-bentuk merupakan bentuk sel utama pada xilem yang menghantarkan air dan garam mineral terlarut ke seluruh tubuh tumbuhan berpembuluh.

2) Floem

Floem merupakan jaringan vaskuler yang menyalurkan zat makanan (gula dan zat terlarut lainnya) hasil fotosintesis dari daun ke seluruh bagian tumbuhan. Pada umumnya floem disusun oleh sel-sel pembuluh tapis, sel pendamping, serabut floem, sklereid, dan parenkima floem. Unsur utama floem adalah pembuluh tapis dan parenkima floem. Pembuluh tapis sel- selnya hidup hingga dewasa. Pada dinding selnya terdapat pori-pori yang menghubungkan materi sitoplasma antara sel-sel yang berdekatan. Pada

BAB II STRUKTUR DAN FUNGSI TUMBUHAN BERMUTU 15 BAB II STRUKTUR DAN FUNGSI TUMBUHAN BERMUTU 15

c. Jaringan Dermal

Jaringan dermal berfungsi membatasi hilangnya air dari tumbuhan, menahan serangan mikroba, dan pada tumbuhan berkayu jaringan ini melindungi, secara fisik, jaringan yang berada di bagian lebih dalam. Jaringan dermal dapat dibedakan atas jaringan epidermis dan periderma (jaringan gabus).

Gambar 2.7. (a) Penampang melintang batang jagung, menunjukkan bagian epidermis (b) Permukaan epidermis daun jagung

1) Epidermis

Biasanya hanya terdiri atas selapis sel, berbentuk pipih dan tersusun rapat. Merupakan jaringan terluar tumbuhan yang menutupi seluruh tubuh tumbuhan mulai dari akar, batang, hingga daun. Permukaan dinding luar sel epidermis dilapisi lilin yang kemudian terbenam dalam suatu senyawa lemak (kutin). Penutup permukaan luar dinding sel epidermis itu disebut kutikula, berfungsi menjaga lepasnya air dan menjaga menahan mikroba. Pada tumbuhan yang sudah mengalami pertumbuhan sekunder, akar dan batangnya sudah tidak lagi memiliki jaringan epidermis.

16 BERMUTU

BAB II STRUKTUR DAN FUNGSI TUMBUHAN

2) Periderma

Periderma atau jaringan gabus merupakan pengganti epidermis ketika akar dan batang tumbuhan diameternya bertambah besar dan berkayu, berfungsi sebagai lapisan pelindung. Pada tumbuhan, uap air seperti halnya karbondioksida dan oksigen umumnya bergerak melewati epidermis pada celah-celah di antara pasangan sel-sel pendamping. Celah di antara pasangan sel pendamping ini dinamakan stoma (jamak; stomata).

d. Pembentukan Jaringan pada Tumbuhan : Meristem

Tumbuhan yang baru mengalami pertumbuhan dan bagian-bagian tumbuhan yang lebih tua menjadi panjang melalui pembelahan dan pembesaran sel pada ujung akar dan ujung tunas. Pertumbuhan pada ujung akar dan di ujung-ujung tunas ini dikenal sebagai pertumbuhan primer.

Pada setiap ujung akar dan ujung tunas ini terdapat suatu massa sel berbentuk kubah, disebut meristem apikal. Turunan dari beberapa sel ini berkembang menjadi jaringan penguat pada ujung-ujung akar dan ujung tunas tersebut.

Satu sel induk yang disebut protoderm, akan menghasilkan epidermis;

sel induk lainnya yaitu meristem dasar menghasilkan jaringan dasar. Sel induk ketiga adalah prokambium, sebagai penghasil xilem primer dan floem primer. Sel-sel yang lain pada daerah meristem itu membelah diri tetap menjadi meristem apikal.

Gambar 2.8. Perkiraan lokasi meristem primer (kuning) dan meristem lateral (merah) pada tumbuhan yang memperlihatkan pertumbuhan primer dan pertumbuhan sekunder.

BAB II STRUKTUR DAN FUNGSI TUMBUHAN BERMUTU 17

Banyak tumbuhan, seperti jagung, akan mati setelah sekali musim pertumbuhan primer. Tumbuhan berkayu menunjukkan adanya pertumbuhan sekunder pada daerah selain pada ujung akar dan ujung tunas.

Pertumbuhan sekunder berasal dari pengabadian sendiri massa jaringan yang disebut meristem lateral, dan meristem lateral ini meningkatkan diameter akar dan batang yang lebih tua.

2. Sistem Tunas

a. Susunan Berkas Pembuluh pada Sistem Tunas

Jaringan primer pada batang tumbuhan monokotil dan dikotil diorganisasikan dalam satu dari dua pola, bergantung pada penyebaran berkas pembuluh. Berkas pembuluh adalah susunan xilem dan floem primer yang terletak pada jaringan dasar akar, batang, dan daun.

Batang pada kebanyakan tumbuhan monokotil (dan beberapa tumbuhan dikotil) memiliki berkas pembuluh menyebar pada jaringan dasar. Batang pada kebanyakan tumbuhan dikotil memiliki susunan berkas pembuluh seperti cincin yang membagi jaringan dasar menjadi dua daerah, yaitu korteks di sebelah luar dan empulur di sebelah dalam.

Gambar 2.9. Struktur batang jagung; tumbuhan monokotil

18 BERMUTU

BAB II STRUKTUR DAN FUNGSI TUMBUHAN

Gambar 2.10. Struktur batang alfalfa; tumbuhan dikotil

b. Susunan Daun dan Kuncup

Pada kebanyakan tumbuhan berpembuluh, daun merupakan tempat utama proses fotosintesis. Daun berkembang pada sisi ujung batang utama atau pada cabang-cabang batang. Masing-masing mulai sebagai tonjolan kecil dari meristem apikal dan membesar menjadi daun rudimenter yang tipis. Awalnya tonjolan itu tertutup, namun seiring dengan tumbuhnya tumbuhan, terbentuklah daun dengan jarak tertentu di sepanjang batang. Titik pada batang tempat satu atau lebih daun menempel disebut buku, dan setiap daerah di antara dua buku pada batang disebut ruas.

a Gambar 2.11. (a) Awal perkembangan daun pada ujung tunas tumbuhan coleus (jawer kotok)

(b) dan (c) mikrograf skaning elektron ujung tunas tumbuhan yang sama

BAB II STRUKTUR DAN FUNGSI TUMBUHAN BERMUTU 19

Apabila kita amati ranting pohon

kemarau, tampak ranting itu tidak ada daunnya. Di ujung tunas terdapat kuncup merupakan suatu tunas yang belum berkembang

dilindungi dengan suatu penutup dari modifikasi daun. Sebagai tambahan dari ”kuncup terminal” ini

kuncup-kuncup

lainnya

menyebar secara teratur dengan

jarak tertentu di sepanjang batang. Kuncup lateral itu terbentuk di sudut sebelah atas tempat daun Gambar 2.12. a. sketsa

susunan kuncup pada

menempel pada batang.

cabang kedongdong berumur 3 tahun.

Selanjutnya

kuncup

b-d. Pembentukan daun pada pohon kemboja

tumbuh menjadi daun, bunga,

atau keduanya. Bergantung pada jenis tumbuhan, pada setiap buku terdapat satu, dua,

atau tiga, atau lebih daun dan kuncup.

c. Struktur Daun

1) Bentuk Daun

Banyak daun tumbuhan dikotil seperti daun pohon jati dan daun pohon jambu bol, memilikil daun dengan helaian yang lebar yang menempel pada batang melalui tangkai daun. Kebanyakan tumbuhan monokotil, seperti halnya padi dan jagung, daunnya tidak selebar daun tumbuhan dikotil. Sebagai pengganti tangkai daun, dasar dari helaian daun tumbuhan monokotil melingkari batang, membentuk pelepah. Beberapa jenis tumbuhan seperti petai cina memiliki daun majemuk. Pada daun majemuk, helaian daunnya dibagi menjadi helaian daun yang lebih kecil, dan setiap anak daun masing-masing memiliki tangkai daun kecil. Untuk mengkontraskan, daun

20 BERMUTU

BAB II STRUKTUR DAN FUNGSI TUMBUHAN BAB II STRUKTUR DAN FUNGSI TUMBUHAN

Gambar 2.13. Bentuk umum daun tumbuhan dikotil (kiri) dan daun tumbuhan monokotil (kanan). Gambar atas memperlihatkan contoh beberapa daun tunggal

dan daun majemuk.

2) Struktur Internal Daun

Daun memiliki permukaan luar yang luas yang dapat dikenai berkas cahaya matahari dan karbondioksida di udara. Sel-sel parenkima fotosintetik terletak di dalam daun, di antara lapisan epidermis atas dan epidermis bawah. Rongga udara yang luas berada di antara sel-sel, meningkatkan masuknya karbondioksida dan pelepasan oksigen selama fotosintesis berlangsung. Berkas pembuluh pada daun atau disebut tulang daun membentuk jaringan renda di seluruh helai daun. Tulang daun mengangkut air dan zat terlarut ke sel-sel fotosintetik dan membawa hasil fotosintesis keluar dari daun disalurkan ke seluruh tubuh tumbuhan.

BAB II STRUKTUR DAN FUNGSI TUMBUHAN BERMUTU 21

Gambar 2.14. Jalinan anak tulang daun tersebar di jaringan fotosintetik.

Gambar 2.15. Struktur internal daun, menunjukkan sel-sel daun yang berbeda.

Lapisan jaringan yang umum pada daun, yang paling atas adalah epidermis sebagai pelindung, dengan kutikula menutupi permukaan terluar. Selanjutnya mesofil palisade (jaringan pagar), jaringan disusun oleh sel-sel parenkima yang ikatannya lepas. Jaringan ini mampu melakukan fotosintesis. Di bagian bawah jaringan palisade adalah mesofil bunga karang. Jaringan ini lebih longgar karena ikatannya lebih lepas lagi dibandingkan dengan yang ada pada mesofil palisade, dan merupakan jaringan fotosintetik. Antara 15 hingga 50 persen daun berisi rongga udara yang berada di sekeliling mesofil bunga karang dan di sekeliling dinding sel- sel palisade. Di bagian bawah mesofil bunga karang adalah lapisan epidermis yang lain (epidermis bawah), juga dinding selnya dilapisi kutikula. Pada lapisan epidermis bawah ini terdapat banyak stomata, yaitu celah kecil tempat uap air keluar dari daun dan masuknya karbondioksida.

22 BERMUTU

BAB II STRUKTUR DAN FUNGSI TUMBUHAN

3. Sistem Akar

Tumbuhan harus menyerap air yang cukup dan mineral-mineral yang terlarut untuk mempertahankan pertumbuhan dan pemeliharaan rutin. Untuk memenuhi kebutuhan ini tumbuhan memerlukan permukaan akar yang luas. Apabila Anda mengukur sistem akar gandum hitam yang muda yang hanya tumbuh selama empat bulan, Anda akan menemukan bahwa luas permukaan sistem akarnya lebih dari 675 meter persegi, artinya sekitar 130 kali lebih besar dari sistem akar itu sendiri.

Sistem akar menembus ke bawah, menyebar dan menambat pada tanah bagian bawah. Akar wortel, akar bit, dan banyak tumbuhan yang lain juga berfungsi sebagai tempat penyimpanan makanan hasil fotosintesis. Makanan itu sebagian digunakan oleh sel-sel akar dan sebagian disalurkan ke bagian tumbuhan yang lebih atas jika diperlukan.

a. Sistem Akar Tunggang dan Akar Serabut

Pada kebanyakan pertumbuhan akar tumbuhan dikotil, akar yang pertama (akar primer) ukuran diameternya bertambah besar dan tumbuh kearah bawah.

Akar-akar

lateral

kemudian muncul di sepanjang bagian akar.

Gambar 2.16. a. Sistem akar tunggang;

b. Sistem akar serabut

Cabang akar termuda ditemukan di dekat ujung akar. Akar primer dan cabang- cabang lateralnya merupakan sistem akar tunggang.

Tumbuhan wortel memiliki sistem akar tunggang, demikian pula pohon mangga. Akar itu menembus ke dalam tanah sampai kedalaman lebih dari enam meter.

Secara umum, akar primer pada tumbuhan monokotil masa hidupnya pendek, seperti pada rerumputan. Di tempatnya, sejumlah akar adventisia

tumbuh dari batang tumbuhan muda. Istilah adventisia mengacu pada

BAB II STRUKTUR DAN FUNGSI TUMBUHAN BERMUTU 23 BAB II STRUKTUR DAN FUNGSI TUMBUHAN BERMUTU 23

b. Struktur Akar

Struktur ujung akar sel-selnya dibagi dalam meristem apikal dan daerah yang terbatas di sekitarnya, di mana meristem primer mengalami pembelahan dan diferensiasi. Dari meristem apikal itu timbul epidermis akar, jaringan dasar, dan jaringan vaskular. Sel-sel mengalami pemanjangan hingga jaringannya bertambah panjang beberapa millimeter. Setelah daerah pemanjangan tersebut, sel-selnya matang, sehingga tidak dapat tumbuh lebih jauh.

Gambar 2.17. Gambaran mikrograf ujung akar jagung

c. Tudung Akar

Pada ujung akar terdapat massa sel berbentuk kubah terbalik yang dikenal sebagai tudung akar. Meristem apikal akar menghasilkan massa sel yang gilirannya nanti akan menjadi pelindung. Tudung akar terdorong ke depan seiring dengan tumbuhnya akar, dan sebagian selnya pecah dan terkelupas. Bekas pecahan sel yang licin melumasi tudung akar.

24 BERMUTU

BAB II STRUKTUR DAN FUNGSI TUMBUHAN BAB II STRUKTUR DAN FUNGSI TUMBUHAN

Di belakang tudung akar, terbentuklah epidermis, jaringan dasar, dan jaringan vaskular. Epidermis akar adalah permukaan yang melaksanakan absorpsi dengan lingkungan. Beberapa sel epidermal memiliki tonjolan keluar yang panjang, dinamakan rambut akar. Rambut-rambut akar memperluas permukaan akar untuk melaksanakan penyerapan air dan zat-zat terlarut. Itulah alasannya mengapa petani tidak mencabut tumbuhan dari tanahnya ketika memindahkan tumbuhan tersebut. Terlalu banyak permukaan penyerapan yang pecah jika mencabutnya.

e. Silinder Vaskuler

Hampir semua jaringan vaskuler (jaringan pembuluh) pada akar tersusun sebagai suatu kolom yang berada di bagian tengah, dinamakan silinder vaskuler. Jaringan dasar yang

Gambar 2.18. Penampang melintang mengelilingi silinder vaskuler.

akar jagung; Pembagian jaringan dasar: empulur dan korteks.

Pada jagung dan beberapa spesies lainnya, susunan jaringan vaskuler seperti cincin yang membagi jaringan dasar menjadi korteks dan empulur.

BAB II STRUKTUR DAN FUNGSI TUMBUHAN BERMUTU 25

Gambar 2.19. Penampang melintang akar muda

Rongga udara yang melimpah pada jaringan dasar memungkinkan oksigen mencapai sel-sel akar yang hidup, yang bergantung pada oksigen untuk respirasi aerobik. Pada jaringan ini juga, banyak sel-sel korteks yang berdekatan, sitoplasmanya berhubungan melalui plasmodesma. (jamak : plasmodesmata).

Gambar 2.20. Plasmodesmata, suatu saluran yang melintasi dinding sel.

26 BERMUTU

BAB II STRUKTUR DAN FUNGSI TUMBUHAN

Air yang masuk ke dalam akar Akar lateral muncul dari aktivitas

bergerak dari satu sel ke sel lainnya

korteks

meristematik pada perisikel

sehingga epidermis mencapai endodermis (suatu lapisan yang teletak persis di

sebelah dalam

korteks

akar).

Endodermis merupakan lapisan yang mirip sarung, terdiri atas satu lapis sel yang tebal mengelilingi silinder vaskuler.

Setelah lapisan endodermis, di sebelah dalam terdapat perisikel. Perisikel merupakan bagian dari kolom vaskuler terdiri atas satu atau lebih lapisan sel yang dapat menghasilkan akar lateral (akar samping). Akar ini tumbuh melalui korteks dan epidermis.

Gambar 2.21. Pembentukan akar lateral

4. Tumbuhan Berkayu

Siklus hidup tumbuhan berbunga dimulai dari perkecambahan biji sampai dengan pembentukan biji, yang kemudian tumbuhan itu mati. Selama siklus hidupnya, kebanyakan tumbuhan monokotil dan sebagian tumbuhan dikotil mengalami sedikit atau tidak sama sekali pertumbuhan sekunder. Tumbuhan ini dikenal sebagai tumbuhan tidak berkayu atau tumbuhan menerna (herba). Sebaliknya, kebanyakan tumbuhan dikotil dan semua gymnospermae memperlihatkan pertumbuhan sekunder selama satu atau lebih musim pertumbuhannya. Tumbuhan ini dikenal sebagai tumbuhan berkayu. Tumbuhan menerna dan tumbuhan berkayu memiliki karakteristik sebagai berikut.

Annual : siklus hidupnya lengkap dalam satu musim pertumbuhan; bila ada, hanya sedikit mengalami pertumbuhan sekunder. Contoh: jagung

BAB II STRUKTUR DAN FUNGSI TUMBUHAN BERMUTU 27

Biennial : siklus hidupnya lengkap dalam dua musim pertumbuhan (pembentukan akar, batang, daun pada musim pertumbuhan pertama; pembentukan bunga, biji, dan mati pada musim pertumbuhan kedua). Contoh wortel.

Perennial : pertumbuhan vegetatif dan pembentukan biji terus menerus sepanjang tahun. Beberapa tumbuhan memiliki jaringan sekunder, dan sebagian lagi tidak. Contoh : semak berkayu (mawar), tumbuhan menjalar (anggur), dan pohon (mangga).

Gambar 2.22 menunjukkan struktur batang pohon, suatu batang berkayu tua yang telah mengalami pertumbuhan sekunder. Tampak floem yang hidup tepat dibelakang permukaan lapisan gabus. Galih (heartwood) bagian tengah pohon dewasa, sel-selnya telah mati. Gubal (sapwood) daerah silindris dari xilem terletak di antara galih dan kambium vaskuler; mengandung sel-sel parenkima yang hidup di antara pembuluh tapis dan trakeid yang tidak hidup.

Bagian yang berada di sebelah luar kambium vaskuler seringkali dinamakan pegagan atau kulit kayu (bark) dan bagian di sebelah dalam kambium vaskuler dinamakan kayu.

Gambar 2.22. Struktur batang tumbuhan berkayu, memperlihatkan pertumbuhan sekunder

a. Pembentukan Jaringan Selama Pertumbuhan Sekunder