Struktur dan Fungsi Jaringan Tumbuhan

 

Tumbuhan merupakan makhluk hidup yang berperan dalam menyediakan oksigen dan karbohidrat bagi manusia dan hewan. Oksigen dibutuhkan oleh manusia dan hewan untuk bernapas, sedangkan karbohidrat dibutuhkan sebagai sumber energi bagi tubuh. Oksigen dan karbohidrat dihasilkan tumbuhan melalui proses fotosintesis.
Tubuh tumbuhan paku dan tumbuhan berbiji memiliki beberapa organ yang menyusun tubuhnya, masing-masing organ memiliki fungsi tertentu yang membantu tumbuhan untuk dapat hidup.
Organ pada tumbuhan paku dan tumbuhan berbiji terdiri atas akar, batang, dan daun. Organ merupakan kumpulan dari sejumlah jaringan dan bersamasama melaksanakan fungsi tertentu. Jaringan adalah sekelompok sel dengan fungsi dan struktur yang sama.

A. Struktur dan Fungsi Jaringan Akar

Akar pada tumbuhan berfungsi sebagai jangkar, melindungi tumbuhan dari tiupan angin atau arus air. Oleh karena itu, akar mampu mendukung bagian tumbuhan lainnya. Akar memiliki fungsi untuk menambatkan tubuh tumbuhan pada tempat tumbuhnya atau tanah, menyerap air dan garam-garam mineral terlarut dalam tanah, serta membantu menegakkan batang. Pada beberapa tumbuhan akar juga berfungsi untuk menyimpan cadangan makanan, misalnya karbohidrat atau zat tepung. Bagaimana struktur jaringan yang menyusun organ akar? Coba perhatikan gambar irisan melintang dari organ akar pada kelompok tumbuhan angiospermae berikut ini:

Akar tumbuhan dikotil maupun monokotil bila dilakukan irisan melintang tampak bagian-bagian (daerah) atau jaringan-jaringan penyusun dari luar ke dalam sebagai berikut. Epidermis, korteks, dan silinder pusat. Jaringan terluar akar adalah epidermis. Sel-sel epidermis tersusun rapat satu dengan yang lain, tanpa ruang antarsel. Dinding selnya tipis sehingga mudah ditembus air. Epidermis dapat termodifikasi menjadi bulu-bulu akar yang berfungsi untuk memperluas bidang penyerapan. Bagian kedua berupa daerah korteks yang berisi jaringan-jaringan parenkim. Jaringan parenkim terdiri atas lapisan-lapisan sel berdinding tipis.
Susunan sel tidak rapat sehingga banyak ruang antarsel untuk pertukaran gas. Korteks juga berfungsi untuk tempat penyimpanan cadangan makanan. Lapisan terdalam dari korteks disebut endodermis. Lapisan endodermis tersusun atas selapis sel yang menjadi pembatas antara korteks dan silinder pusat. Pada endodermis ditemukan bentukan seperti pita yang disebut pita kaspari yang berfungsi sebagai pengatur jalannya larutan yang diserap dari tanah masuk ke silinder pusat.
Di sebelah dalam endodermis terdapat daerah silinder pusat atau stele. Silinder pusat tersusun atas jaringan pembuluh pengangkut dan jaringanjaringan pendukung lainya
Seperti perisikel dan parenkim empulur. Sel-sel Perisikel berfungsi untuk membentuk cabang akar. Berkas-berkas pembuluh pengangkut terdiri atas xylem dan floem.
Xilem atau pembuluh kayu berfungsi untuk mengangkut air dari akar melalui batang ke daun. Floem atau pembuluh tapis berfungsi untuk mengangkut hasil fotosintesis dari
Daun ke seluruh bagian tumbuhan. Susunan silinder pusat terdiri dari perisikel dan berkas pengangkut. Di sebelah dalam terdapat berkas xilem dan floem. Berkas floem terpisah berseling dengan xilem. Tipe berkas pengangkut yang demikian disebut radial. Xilem membentuk bangunan seperti bintang. Pada akar monokotil xilem membentuk bangunan bintang yang berlengan banyak yaitu lebih dari 12 lengan. Pada dikotil xilem membentuk bangunan seperti bintang namun jumlahnya 2 sampai 6 lengan. Pada akar dikotil antara xilem dan floem terdapat kambium. Kambium, merupakan jaringan yang selalu membelah.Pembelahan ke arah luar akan membentuk floem sekunder, pembelahan ke arah dalam membentuk xilem sekunder. Jaringan terdalam pada akar
adalah parenkim empulur. Pada akar tumbuhan dikotil parenkim empulur sedikit berkembang bahkan tidak ada. Pada akar monokotil parenkim empulur berkembang dengan baik. Keberadaan parenkim empulur pada akar dikotil dan monokotil dapat kamu amati pada irisan malintang akar. Pada irisan melintang akar dikotil kamu akan menemukan parenkim empulurnya sedikit bahkan tidak ada. Pada akar monokotil kamu akan menemukan jaringan empulur yang banyak.
Tumbuhan monokotil seperti padi, jagung, dan rumput memiliki system perakaran serabut. Akar serabut biasanya memiliki struktur akar yang tipis dan menyebar. Sebaliknya, pada tumbuhan dikotil seperti pada kacang tanah dan mangga memiliki sistem perakaran tunggang. 

 Akar pada beberapa tumbuhan tidak hanya berfungsi memperkuat tumbuhan dan menyerap air serta mineral saja, tetapi akar juga mengalami modifikasi sehingga memiliki fungsi tertentu. Misalnya akar talas berfungsi untuk tempat penyimpan cadangan makanan dan akar anggrek berfungsi sebagai akar napas, seperti pada Gambar berikut. 

Pada wortel dan lobak akar tunggang berfungsi menyimpan cadangan makanan yang akan digunakan tumbuhan selama pembungaan dan pembentukan buah. Oleh karena itu, wortel dan lobak akan dipanen sebelum pembungaan. 

B. Struktur dan Fungsi Jaringan Batang

 Pada umumnya tumbuhan yang kamu lihat memiliki batang yang berdiri tegak di atas tanah serta mendukung cabang, daun, dan bunga. Tempat melekatnya daun dan tunas pada batang adalah buku (nodus) dan batang di antara dua buku disebut ruas (internodus).
Anatomi batang tumbuhan monokotil dan dikotil memiliki ciri masing-masing. Seperti halnya pada akar, batang bila diiris melintang menunjukkan bagianbagian (daerah) atau jaringan-jaringan penyusun dari luar ke dalam tersusun sebagai berikut:
epidermis, korteks, dan silinder pusat. Jaringan terluar dari batang, yaitu epidermis. Pada batang dikotil dewasa, epidermis akan rusak dan digantikan oleh periderm (jaringan gabus).
Periderm memiliki kambium gabus atau felogen. Felogen membelah ke arah luar membentuk felem dan ke arah dalam membentuk feloderm. Di bawah epidermis terdapat daerah korteks. Daerah korteks tersusun oleh jaringan parenkim. Pada batang dikotil lapisan kortek yang paling dalam adalah jaringan endodermis. Biasanya sel-selnya mengandung amilum. Berbeda dengan pengamatan secara anatomis pada akar, pada batang endodermis dan perikambium tidak tampak jelas. Pada monokotil tidak ditemukan endodermis. Bagian terdalam dari batang, yaitu silinder pusat atau stele. Silinder pusat terdiri atas tiga bagian, yaitu perikambium, jaringan pengangkut, dan empulur. Pada dikotil berkas pengangkut tersusun dalam lingkaran. Berkas pengangkutnya bertipe kolateral terbuka atau bikolateral.
Kolateral terbuka, yaitu antara xilem dan floem terdapat kambium. Tipe berkas pengangkut berkolateral memiliki susunan xilem yang diapit oleh floem luar dan floem dalam, anatar xilem dan floem luar terdapat kambium. Berkas pengangkut pada batang monokotil tersusun tersebar dan bertipe kolateral tertutup, yaitu antara xilem dan folem tidak ada berkas. Berkas floem atau pembuluh tapis adalah berkas pengangkut yang mengangkut hasil fotosintesis dari daun ke seluruh bagian tumbuhan. Berkas xilem atau pembuluh kayu tersusun dari berbagai jenis sel, yaitu sel serat dan sel-sel pembentuk pembuluh angkut xilem.Sel-sel itu mengalami penebalan dinding, sehingga
selain berfungsi untuk mengangkut air dan zat hara dari akar ke daun, xilem juga akan
berfungsi sebagai jaringan penguat. Seperti halnya pada akar, bagian terdalam batang juga tersusun atas empulur batang. Pada tumbuhan dikotil, di antara floem dan xilem dibatasi oleh kambium. Jaringan kambium mempunyai sifat selalu membelah dan menyebabkan batang bertambah besar.
Lingkaran tahun ini menunjukkan aktivitas kambium yang dapat digunakan untuk menghitung umur dari tumbuhan ini Fungsi batang, selain untuk menopang tubuh tumbuhan, juga mengarahkan posisi daun agar memperoleh cahaya matahari yang cukup. Batang merupakan organ utama yang berfungsi dalam transportasi air dan zat makanan Beberapa batang memiliki fungsi tambahan, misalnya pada kunyit dan kentang. Rimpang kunyit dan umbi kentang sebenarnya adalah batang yang memiliki fungsi tambahan sebagai tempat penyimpan cadangan makanan.

C. Struktur dan Fungsi Jaringan Daun

Daun merupakan organ tumbuhan yang menempel pada batang. Daun berfungsi sebagai tempat melakukan fotosintesis. Setiap tumbuhan memiliki bentuk, ukuran, dan warna daun yang khas untuk mencirikan tumbuhan tersebut. Melalui pengamatan, kamu dapat membedakan antara daun dikotil dan monokotil. Pada tumbuhan dikotil memiliki peruratan memata jala, sedangkan pada tumbuhan monokotil memiliki peruratan daun yang sejajar atau melengkung.

 

Bagaimana struktur anatomi daun, sehingga dapat melaksanakan fungsi fotosintesis dan pertukaran zat? Setiap struktur daun tersusun dari lapisanlapisan sel yang menyusunnya. Pada permukaan atas dan bawah daun terdapat lapisan tipis sel yang disebut dengan epidermis yang berfungsi untuk melindungi daun. Pada beberapa tumbuhan, daun dilapisi oleh lapisan kutikula serupa lilin.
Epidermis tersusun oleh selapis sel yang dinding selnya mengalami penebalan dari kitin (kutikula) atau kadang lignin. Kutikula ini berfungsi untuk mencegah terjadinya penguapan air yang terlalu besar pada daun. Epidermis terletak di bagian atas dan bawah daun. Epidermis pada beberapa tumbuhan mengalami modifikasi menjadi berbagai bentuk lain, misalnya menjadi stomata, trikoma, dan sel kipas, sehingga memiliki fungsi tambahan.

Stomata berfungsi untuk keluar masuknya udara. Stomata banyak ditemukan pada permukaan daun. Stomata terdiri atas lubang yang diapit oleh dua sel penutup. Pada lapisan di bawah jaringan epidermis ditemukan adanya jaringan mesofil, merupakan jaringan parenkim (jaringan dasar). Mesofil terletak di antara epidermis atas dan epidermis bawah.
Mesofil pada daun dikotil berdiferensiasi menjadi dua parenkim.

1. Parenkim palisade atau jaringan tiang yang terdiri atas sel-sel berbentuk silinder, tersusun rapat, dan mengandung banyak kloroplas.
2. Parenkim spons atau jaringan bunga karang yang tersusun dari sel-sel yang tidak teratur, tersusun renggang, dan mengandung lebih sedikit kloroplas.

Mesofil pada monokotil tidak berdefensiasi menjadi jaringan tiang dan jaringan bunga karang, tetapi tersusun atas sel parenkim yang struktur dan ukurannya seragam. Di bawah jaringan mesofil ditemukan adanya berkas pengangkut pada daun dan membentuk bangunan yang kompleks yang disebut tulang daun. Berkas pengangkut terdiri atas xilem dan floem. Xilem berfungsi untuk mengangkut air dan mineral dari tanah, sedangkan floem berfungsi untuk mengangkut hasil fotosintesis dari daun ke seluruh tubuh tumbuhan. Sama halnya dengan proses memasak, fotosintesis juga memerlukan bahan. Bahan untuk fotosintesis adalah molekul air (H2O) dan karbon dioksida (CO2). Pada proses fotosintesis akan membentuk glukosa (molekul gula) dan menghasilkan oksigen. Secara kimiawi, proses fotosintesis dapat dituliskan dengan reaksi berikut ini.

Proses fotosintesis terjadi dalam dau tahap, yaitu tahap pertama yang disebut dengan reaksi terang dan tahap kedua yang disebut dengan reaksi gelap. Pada beberapa reaksi kimia dalam tahap reaksi terang membutuhkan adanya cahaya yang diserap oleh pigmen klorofil. Cahaya yang diserap ini akan memecah air menjadi 2 molekul O2 (oksigen) dan H2 (hidrogen).

Oksigen akan dikeluarkan oleh tumbuhan melalui stomata. Hidrogen (H2) akan dipakai oleh tumbuhan untuk reaksi gelap pada proses fotosintesis. Fotosintesis berperan dalam menyediakan makanan untuk semua organisme. Organisme fotosintetik menggunakan karbon dioksida dan melepaskan oksigen yang dibutuhkan oleh semua organisme termasuk manusia untuk tetap hidup. Sebanyak 90% oksigen yang ada di atmosfer merupakan hasil fotosintesis. Jadi, peristiwa fotosintesis penting untuk keberlangsungan makhluk hidup di bumi

D. Pemanfaatan Struktur Jaringan Tumbuhan dalam Teknologi
Setiap tumbuhan memiliki struktur yang disesuaikan dengan fungsinya. Ada berbagai teknologi yang meniru makhluk hidup. Misalnya, pada helicopter yang meniru prinsip kerja pada capung, pembangkit listrik tenaga surya meniru prinsip daun, atau pesawat yang meniru prinsip kerja dari burung.

Rangkuman

1. Tumbuhan terdiri atas tiga bagian utama yaitu akar, batang, dan daun.
2. Akar pada tumbuhan berfungsi sebagai jangkar yang menjaga tumbuhan dari tiupan angin dan arus air.
3. Secara anatomi, bagian-bagian akar meliputi epidermis, korteks, endodermis, dan silinder pusat.
4. Batang tumbuhan merupakan sumbu tumbuhan yang mendukung cabang, daun, dan bunga.
5. Batang dikotil dan monokotil memiliki perbedaan, yaitu batang dikotil memiliki kambium sementara batang monokotil tidak memiliki kambium.
6. Berkas pengangkut yang dijumpai pada tumbuhan ada dua macam yakni xylem yang mengangkut air dan mineral serta floem yang mengangkut hasil fotosintesis tumbuhan.
7. Daun tumbuhan memiliki beberapa macam jaringan, yakni epidermis, palisade, spons, dan pengangkut yang dilengkapi suatu struktur yang disebut stomata.
8. Daun berfungsi sebagai organ fotosintetik karena memiliki sel-sel parenkim yang berisi kloroplas sehingga dapat menghasilkan bahan berupa glukosa.
9. Struktur tumbuhan banyak diaplikasikan dalam teknologi. Contoh gedung Teater Esplanade yang berada di Singapura diilhami oleh bentuk buah durian.

Demikian semoga bisa memberi manfaat.

Bagikan Artikel ini