Kuliah 10 Dunia Tumbuhan

STRUKTUR & FUNGSI TUMBUHAN
Pokok bahasan :
• Struktur anatomi organ, pertumbuhan primer &
sekunder tumbuhan tinggi.

• Beberapa proses fisiologi tumbuhan :
1. Transpor air
2. Translokasi fotosintat
3. Pertumbuhan & perkembangan :
a. Zat pengatur tumbuh
b. Tropisme
c. Jam biologi
BIO 100/ Tumbuhan
2
BIO100/101
Tumbuhan
2

1

STRUKTUR ANATOMI

1. Sel
2. Ciri anatomi organ

BIO 100/ Tumbuhan
2 2
BIO100/101
Tumbuhan

2

Sel Tumbuhan
y Memiliki plastid (kloroplas) & vakuola sentral.
y Memiliki dinding sel dengan 3 lapisan:
1. Lamela tengah
2. Dinding primer
3. Dinding sekunder

BIO 100/ Tumbuhan
2 2
BIO100/101

Tumbuhan

3

Kloroplas
Nukleus

Vakuola
sentral
Dinding primer
Dinding
Lamela
sekunder
tengah

Retikulum
endoplasma
Mitokondria

Badan

Golgi
Ribosom

Membran plasma

Mikrotubul

Plasmodesmata

Membran plasma

Noktah
BIO 100/ Tumbuhan
2 2
BIO100/101
Tumbuhan

4

Ciri Anatomi Organ

3 Sistem jaringan pada
tumbuhan tinggi :

Tunas
apikal

Tunas
lateral

1. Jaringan pelindung
Epidermis : melindungi
permukaan daun, batang
dan akar.
2. Sistem jaringan dasar
Terdiri atas jaringan
parenkima (penyusun
utama), kolenkima dan
sklerenkima.
3. Sistem jaringan pembuluh
Meliputi xilem dan floem.

Sistem jaringan
pembuluh
BIO 100/ Tumbuhan
2 2
BIO100/101
Tumbuhan

5

Sistem Jaringan Dasar
1. Jaringan parenkima
y Menyusun sebagian besar tubuh tumbuhan. Selnya
hidup, umumnya berbentuk poligonal & berdinding tipis.
y Fungsi : - Tempat menyimpan cadangan makanan.
- Tempat terjadinya proses fotosintesis dan
respirasi.
Dinding
primer

Noktah

Sel-sel parenkima
(sayatan melintang)
BIO 100/ Tumbuhan
2 2
BIO100/101
Tumbuhan

6

2. Jaringan kolenkima & sklerenkima

y Kolenkima : jaringan penguat pada organ yang masih

muda & tumbuhan herba. Sel hidup, berbentuk
panjang, dinding sel lebih tebal dari dinding sel
parenkima.
Dinding
primer

Sel-sel kolenkima

(sayatan melintang)

BIO 100/ Tumbuhan
2 2
BIO100/101
Tumbuhan

7

y Sklerenkima: jaringan penguat dengan dinding sel berlignin

Noktah

meliputi serat (bentuk sel panjang) dan sklereid
(bentuk sel isodiameter/membulat) .

Serat pada floem

Noktah

Sklereid pada tempurung kelapa
BIO 100/ Tumbuhan
2 2
BIO100/101
Tumbuhan

8

Sistem Jaringan Pembuluh

Noktah

Noktah

Plat perforasi

y Xilem – penyalur air :
Jaringan kompleks J terdiri atas beberapa jaringan :
- Unsur trakea (unsur utama) dapat berupa trakea dan
trakeid (angiosperma) atau hanya trakeid (gimnosperma).

- Jaringan parenkima.
- Serat.

Trakeid

BIO 100/ Tumbuhan
2 2
BIO100/101
Tumbuhan

9

y Floem – penyalur fotosintat :
Jaringan kompleks J terdiri atas beberapa jaringan :
- Unsur tapis (unsur utama) dapat berupa pembuluh
tapis (angiosperma) atau sel tapis (gimnosperma).
- Sel pengiring (angiosperma) atau sel albumin (gimnosperma).
- Jaringan parenkima.
- Serat.
Sel

pengiring

BIO 100/ Tumbuhan
2 2
BIO100/101
Tumbuhan

10

Struktur Anatomi Akar

y Epidermis : tidak berkutikula.
y Sistem jaringan dasar :
♣ Korteks
: relatif tebal, terutama terdiri atas
jaringan parenkima.
♣ Endodermis : lapisan terdalam korteks, terdapat
jalur/pita Caspary.
y Sistem jaringan pembuluh : xilem dan floem tersusun
berselang-seling.

Epidermis
Sistem jaringan
pembuluh
Sistem jaringan
dasar

Dikotil

Sayatan melintang
BIO 100/ Tumbuhan
2 2
BIO100/101
Tumbuhan

Monokotil
11

Struktur Anatomi Batang

y Epidermis: berkutikula & terdapat stomata.
y Sistem jaringan dasar : korteks (jar. parenkima,kolenkima,
sklerenkima) & empulur (jar. parenkima).
y Sistem jaringan pembuluh : xilem & floem dalam berkas
tersusun melingkar (dikotil) atau tersebar (monokotil).

Dikotil

Monokotil
Sistem
Sistem jaringan
jaringan
pembuluh dasar

Sistem jaringan
Sistem
dasar
jaringan
pembuluh

Sayatan melintang
BIO 100/ Tumbuhan
2 2
BIO100/101
Tumbuhan

12

Struktur Anatomi Daun

y Epidermis : berkutikula & terdapat stomata.
y Sistem jaringan dasar : jaringan pagar & bunga karang
(mesofil).
y Sistem jaringan pembuluh : xilem & floem terdapat pada
tulang daun.

Mesofil
Epidermis
bawah

BIO 100/ Tumbuhan
2 2
BIO100/101
Tumbuhan

13

PERTUMBUHAN PRIMER & SEKUNDER
1. Pertumbuhan primer
2. Pertumbuhan sekunder

BIO 100/ Tumbuhan
2 2
BIO100/101
Tumbuhan

14

Pertumbuhan Primer
Meliputi pertumbuhan memanjang yang disebabkan oleh
aktivitas meristem apikal yang terdapat di ujung pucuk utama,
pucuk lateral, dan akar.

• Pertumbuhan primer tajuk
Meristem apikal

Meristem
pucuk lateral

Tajuk tumbuhan
bertambah tinggi akibat
aktivitas meristem
apikal

Tahap 1

BIO 100/ Tumbuhan
2 2
BIO100/101
Tumbuhan

Tahap 2
Meristem apikal terdorong ke atas
akibat pertumbuhan sel di bawahnya
15

• Pertumbuhan primer akar

Rambut
akar

Akar tumbuh bertambah
panjang akibat aktivitas
meristem apikal.

BIO 100/ Tumbuhan
2 2
BIO100/101
Tumbuhan

16

Ar

h
mbu
u
t
ah

Pertumbuhan Sekunder
pada tumbuhan berkayu
Ar

h
mbu
u
t
ah

Diameter batang
membesar ⇒ pertambahan
lapisan xilem & floem
sekunder

Bagian
ujung batang

Ar

h
mbu
u
t
ah

Bagian tengah
batang
Bagian pangkal
batang

BIO 100/ Tumbuhan
2 2
BIO100/101
Tumbuhan

17

Pertumbuhan Sekunder
y Pertambahan diameter
suatu organ tumbuhan J
akibat aktivitas meristem
lateral.

Lapisan xilem
sekunder yang
muda

y Meristem lateral :

Lapisan xilem
sekunder yang
lebih tua

♣ Kambium pembuluh
♣ Kambium gabus

y Terlihat jelas pada batang
pohon, semak atau vine
(batang berkayu yang
menjalar).

Potongan melintang batang
pohon yang mengalami
pertumbuhan sekunder

BIO 100/ Tumbuhan
2 2
BIO100/101
Tumbuhan

18

TRANSPOR AIR
&
TRANSLOKASI FOTOSINTAT
1. Mekanisme penyaluran air
2. Mekanisme penyaluran fotosintat

BIO
100/ Tumbuhan
2
BIO100/101
Tumbuhan
2

19

Transpor Air
• Rute masuknya air ke dalam akar :
a. Jalur intraseluler (simplast) :
Air berdifusi ke dalam sel melalui plasmodesmata.
b. Jalur ekstraseluler (apoplast) :

Air berdifusi diantara dinding sel Πdipaksa masuk
ke dalam sel endodermis akibat adanya pita
Caspary Πxilem.

BIO 100/ Tumbuhan
2 2
BIO100/101
Tumbuhan

20

Caspary

BIO
100/ Tumbuhan
2
BIO100/101
Tumbuhan
2

Endodermis
21

Pita Caspary

Rambut akar

• Transpor air dari akar ke tajuk :
Terutama disebabkan oleh transpirasi (proses
hilangnya air dari daun dan bagian tumbuhan
lainnya).
ΠTeori tarikan transpirasi/tekanan adhesi-kohesi :
Air diabsorpsi oleh rambut akar Πxilem batang (molekul
air saling berikatan membentuk kolom dengan ikatan
hidrogen (kohesi) dan berikatan pula dengan dinding sel
(adhesi) Πmolekul air keluar melalui stomata.

BIO 100/ Tumbuhan
2 2
BIO100/101
Tumbuhan

22

BIO 100/ Tumbuhan
2 2
BIO100/101
Tumbuhan

Akar

Batang

Daun

Rongga udara

Dinding sel
23

Translokasi Fotosintat

y Penyaluran fotosintat/gula terjadi dari sugar source (sel
penghasil) ke sugar sink (sel gudang).
y Teori : aliran tekanan/massa Œ
gula dialirkan dari lokasi dengan
konsentrasi gula tinggi ke rendah.
Mekanisme :
o Gula dimuat ke dalam
floem secara transpor aktif.
o Air masuk ke dalam floem
secara osmosis.
o Gula dialirkan dari sugar
source ke sugar sink.
Air melalui proses osmosis
kembali ke xilem.
BIO100/101
Tumbuhan
BIO 100/ Tumbuhan
2 2

24

PERTUMBUHAN & PERKEMBANGAN
1. Zat Pengatur Tumbuh
2. Tropisme
3. Jam Biologi

BIO
100/ Tumbuhan
2
BIO100/101
Tumbuhan
2

25

Pertumbuhan & perkembangan dipengaruhi oleh dua faktor:
a. Internal Πzat pengatur tumbuh, fitokrom.
b. Eksternal Πsuhu,cahaya,gravitasi, panjang hari.

Zat Pengatur Tumbuh
Zat pengatur tumbuh berinteraksi sangat kompleks & bekerja
pada tingkat sel.
Zpt
Auksin

Fungsi
Pemanjangan batang, dominansi apikal,
fototropisme dan geotropisme.
Sitokinin Pembelahan sel, perkecambahan,
pembungaan, penundaan aging.
Giberelin Pemanjangan batang, perkecambahan
biji.
ABA
Absisi daun/buah, menghambat
pertumbuhan, penutupan stomata,
dormansi.
Etilen
Pematangan buah, gugur daun/ bunga/
buah.
BIO100/101
Tumbuhan
BIO 100/ Tumbuhan
2 2

Tempat diproduksi
Meristem apikal, daun muda,
embrio.
Disintesis di akar &
didistribusikan ke seluruh
bagian tumbuhan.
Meristem apikal (tunas dan
akar), daun muda, embrio.
Daun, batang, buah muda.
Buah masak, buku, daun
muda.
26

Beberapa Contoh Pengaruh Zat Pengatur Tumbuh

• Pengaruh auksin (IAA) Œ pemanjangan batang tanaman
Kontrol
Perlakuan IAA

Konsentrasi auksin (g/L)

Zpt yang sama (auksin) pada konsentrasi berbeda ⇒ pengaruh
berbeda pada sel target.
o Suatu konsentrasi zpt ⇒ pengaruh berbeda pada sel target yang berbeda.
o

BIO
100/ Tumbuhan
2
BIO100/101
Tumbuhan
2

27

• Pengaruh auksin & sitokinin

Πpertumbuhan tajuk tanaman
a. Tunas ujung ada Πauksin
menghambat pertumbuhan
tunas lateral.
b. Tunas ujung dipotong Œ
sitokinin merangsang
pertumbuhan tunas lateral.

• Pengaruh giberelin

Πukuran buah anggur
a. Kontrol.
b. Perlakuan Πbuah
lebih besar dan
tersusun padat.
BIO 100/ Tumbuhan
2 2
BIO100/101
Tumbuhan

28

• Pengaruh etilen

Πpada pemasakan buah tomat
a. Kontrol.
b. Tomat + etilen Πbuah masak.

a

b
BIO100/101
Tumbuhan
BIO 100/ Tumbuhan
2 2

29

Tropisme
Respon pertumbuhan terhadap
suatu stimulus.
1. Fototropisme
Respon pertumbuhan terhadap
cahaya Πtumbuhan tumbuh ke
arah datangnya cahaya.
2. Geotropisme
Respon pertumbuhan terhadap
gaya gravitasi Πakar tumbuh
ke arah bumi.
3. Thigmotropisme
Respon pertumbuhan terhadap
sentuhan Πsulur melilit pada
batang penyangga.
BIO 100/ Tumbuhan
2 2
BIO100/101
Tumbuhan

30

Jam Biologi
Jam biologi ~ ritme Circadian :
siklus biologi tumbuhan selama 24 jam
Misal : gerak membuka & menutupnya stomata, gerakan tidur pada
putri malu (Mimosa pudica) atau gerak tidur pada tumbuhan lainnya.

M. pudica

Ö Jam 12.00 Œ posisi daun horizontal
Ö Jam 24.00 Œ daun terkulai (gerakan tidur)

Gerak tanaman kacang :
BIO 100/ Tumbuhan
2 2
BIO100/101
Tumbuhan

31