Belajar Tentang ORGAN TUMBUHAN

1 ORGAN TUMBUHAN

A. ORGAN POKOK

1. AKAR

2. BATANG

3. DAUN

B. ORGAN TAMBAHAN

1. BUNGA

2. BUAH

3. BIJI

                1 ORGAN AKAR PADA TUMBUHAN

         

a. Fungsi akar :

• Menyerap air, garam dan unsur hara
• Alat transportasi
• Menyimpan cadangan makanan
• Penunjang dan memperkokoh tubuh tumbuhan.
• Alat respirasi
• Alat reproduksi
• Tempat tumbuhnya tunas

b. Struktur Akar

1. Struktur luar

• Rambut akar
• Batang akar
• Unjun akar
• Meristem
• Kaliptra

2. Struktur dalam

E         : Epidermis, termodifikasi menjadi bulu-bulu akar

K         : Kortex, sebagai tempat cadangan makanan dan Repsirasi

E         : Endodermis, sebagai transportasi mineral dan air

S         : Silinder pusat, terdapat Berkas Pengangkutan (BP)/Jaringan

             Pengangkutan (JP)

3. Daerah Pertumbuhan Akar

• Kaliptra yaitu jaringan yang melindungi ujung akar. Disebut juga tudung akar.
• Meristematik yaitu daerah yang selnya aktif membelah diri
• Pertumbuhan dan perkembangan yaitu daerah terjadinya pertambahan jumlah sel akibat aktivitas daerah meristematik.
• Differensiasi yaitu daerah perubahan sel baik bentuk serta fungsinya. Atau daerah modifikasi sel.

4. Transportasi akar

a. Ekstravasikuler yaitu  transportasi yang tidak melewati jaringan pengangkutan. 

    Macamnya ada 2 :

• Apoplas yaitu pengangkutan air, garam mineral serta hasil fotosintesis melewati ruang antar sel karena adanya penebalan pad sel endodermis.

• Simplas yaitu pengangkutan air, garam mineral dan hasil fotosintesis melalui se.

b. Intravsikuler yaitu transportasi yang melalui jaringan pengangkutan (JP).

    Macamnya ada 4 :

• Imbibisi yaitu penyerapan molekul, zat dengan menggunakan kemampuan dinding sel dan plasma sel. Terjadi pada Bryophyta.
• Difusi yaitu perpindahan molekul, zat dari daerah hipertonis menuju daerah hipotonis.
• Osmosis yaitu perpindahan molekul, zat dari daerah hipertoni menuju daerah hipotonis melalui selaput semipermeabel.
• Transport aktif yaitu pengangkutan ion-ion, moleku yang menggunakan energi berupa ATP.

5. Repirasi pada Akar

• Merupakan respirasi aerob
• Memlui stomata, lenti sel, epidermis akar yang muda (bulu akar) atau seluruh permukaan tubuh (pada tumbuhan tingkat rendah).
• Menghasilkan CO₂ dan H₂O untuk bahan fotosintesis.

6. Macam Akar

• Akar nafas, ex : tanaman bakau

• Akar gantung, ex : beringin, anggrek

• Akar tunjang, ex: Pandanus sp

• Akar serabut., ex : golongan Monokotil

• Akar Tunggang, ex : golongan  Dikotil

7. Perbedaan Akar Monokotil dan Dikotil

MONOKOTIL	PERBEDAAN	DIKOTIL
Serabut	SISTEM PERAKARAN	Tunggang
Batas ujung akar & kaiptra jelas	ANATOMI	Batas ujung akar dan kaliptra tidak jelas
Selang seling	B.P.	Kolateral
Mempunyai	EMPULUR	Tidak mempunyai
Beberapa lapis	PERISIKEL	Satu lapis

BATANG

1. Fungsi :

• Tempat lintasan  makanan dan air

• Penyokong tumbuhan

• Penyimpan sebgaina hasil fotosintesis.

• Pembentuk tubuh tumbuhan seperti daun, tunas dan bunga.

• Alat reproduksi vegetatif

• Memberikan bentuk tubuh tumbuhan.

2. Struktur batang

a. DIKOTIL

E         : Epidermis, mengalami penebalan zat gabus dan kutikula, termodifikasi

             membentuk lenti sel.

K         : Kortex, Jaringan parenkim dengan r. a.s. dan jaringan penguat dengan

             penebalannya.

E         : Endodermis, mengandung zat tepung, terdapat floeterma (selaput

             tepung).

S         : Silinder pusat, terdapat Berkas Pengangkutan (BP)/Jaringan

             Pengangkutan (JP) tipe kolateral terbuka. Terdapat empulur dan

             perisikel.

b. MONOKOTIL

• Tidak mempunyai kambium
• Pertumbuhannya terbatas
• Ikatan pembuluh dengan tipe kolatral tertutup
• Memiliki empulur dan sklerenkim
• Epidermis dengan stomata dan bulu-bulu akar.

3. Perbedaan batang dikotil dn monokotil

MONOKOTIL	PERBEDAAN	DIKOTIL
Tidak ada	Cabang	Ada
Tersebar	Jaringan Pengangkutan	Teratur
Tidak ada	Kambium	Ada
Besar/ada	Rongga udara	Tidak ada

4. Bentuk batang berdasarkan strukturnya

• Herbaceus yaitu batang yang lemah dan berair karena banyak mengandung zat selulose. Ex : Amaranthus hybridus ; krokot
• Calmus/rumput yaitu batang yang tidak keras dan tampak beruas-ruas. Ex : Oryza sativa.
• Calamus/mendong yaitu batang yang seperti rumput tetapi ruanya lebih panjang. Ex : Wlingi dan mendong.
• Lignosus yaitu batang yang berkayu keras dan kuat. Ex : golongan pohon dan semak.

5. Macam percabangan

• Monopodial yaitu percabangan dengan batang pokok yang jelas, karena lebih besar dan panjang dari cabangnya. Ex : Camara lantana.
• Simpodial yaitu percabangan dengan batang poko yangsama besar dengan cabang utam. Ex : Achras zapota / Sapota achras / Manilakara achra  atau sawo Manila.
• Dikotom yaitu percabangan yang selalu membentuk 2 cabang sama ebsar. Ex : Golongan Pterydophyta.

6. Lingkaran tahun

• Terjadi akibat pertumbuhan kamium kearah luar dan dalam yang diperlihatkan dengan sebentuk garis melingkar.
• Adanya perbedaan nyata antara lingkaran tahun di musim hujan dan musim kemarau.
• Pada musim kemarau lingkaran tahun yang terjadi selnya lebih kecil dan sedikit
• Sedangkan pada musim penghujan lingkaran tahu n yang terjadi selnya lebih besar dan banyak.

DAUN

1. Fungsi :

• Merupakan organ fotosintesis
• Alat transportasi
• Membatasi proses transpirasi dengan adanya lapisan kutikul.
• Alat reproduksi vegetatif

2. Struktur daun

E         : Epidermis, bagian atas selapis sel dengan peenbalan kutikula. Bagian

             bawah selapis sel dengan termodifikasi menjadi stomata.

K         : Kortex, merupakan bagian dari mesofl daun/dagingdaun yang terdiri dari

             jaringan Parenkim baik palisade dan spons.

S         : Silinder pusat, terdapat Berkas Pengangkutan (BP)/Jaringan

             Pengangkutan (JP) yang terlihat dalam urat daun. Terdapat tulang daun

  dalam JP dengan jaringan penguat kolenkim. Pada tangkai daun

  terdapat jaringan penguat berupa kolenkim dan sklerenkim.

3. Hal-hal yang menyebabkan  larutan garam mineral naik ke bagian daun.

a. Tekanan Akar

• Secara osmosis dari akar ke seluruhbagian tumbuhan.
• Paling tinggi terjadi pada malam hari.

b. Daya kapilaritas

• Pembuluh di akar, batang dan daun asling berhubungan  membentuk pembuluh kapiler.
• Akibat dari gaya adhesi anata dinding xylem dengan molekul air dan akibat gaya kohesi antara molekul air.

c. Daya isap daun

• Akibat dari penguapan dandaun kekurangan air
• Menyebabkan air dalam saluran ikatan pembuluh naik ke daun.

d. Pengaruh sel-sel yang hidup

4. Pengeluaran larutan dari daun

·         Gutasi yaitu proses perembesan tetes-tetes air melalui celah daun (hidatoda/gutatoda/emisarium) di bagian ujung daun.

·         Transpirasi yaitu proses pengauapan  dari tumbuhan baik akar, daun dan batang melalui stomata. Alat pengukuranya dinamakan Potometer atau Porormeter.

·         Pendarahan yaitu proses keluarnya air bersama zat-zat yang terlarut di dalamnya  melalui luka. Biasanya hasil pelukan ini dapat bermanfaat bagi manusia. Seperti karet menghasilkan latex, seludang kelapa menghasilkan aren dan pinus menghasilkan terpentin.

5. Faktor yang mempengaruhi transpirasi

a. Faktor luar

• Suhu
• Kelembaban relatif
• Pergerakan air
• Tekanan Atmosfer
• Cahaya
• Angin
• Persediaan air tanah

b. Faktor dalam

• Ukuran daun
• Tebal daun
• Jumlah stomata
• Ada tidaknya lapisan kutikula
• Banyak sedikitnya trikoma

 

 

BUNGA

• Merupakan organ reproduksi
• Dipunyai oleh tumbuhan tingkat tinggi
• Terbentuk dari ujung cabang

Bagian bunga

• Tangkai bunga/Pedunculus
• Dasar bunga/Receptaculum
• Perhiasan bunga yang meliputi Kelopak bunga/calyx dan mahkota bunga/corolla.
• Gamet bunga meliputi :

1. Pistillum/putik, terdiri dari :
• Kepala putik/tigma
• Tangkai putik/stylus
• Bakal buah/ovarium
• Bakal biji/ovulum  
2. Stamen/benang sari, terdiri dari :

·         Tangkai sari/filamen

·         Kepala sari/anthera

·         Serbuk sari /pollen

2. Pembagian tumbuhan berdasarkan kedudukan gamet bunga:

• Monoseus/berumah satu yaitu tumbuhan yang  memiliki 2 macam bunga yaitu bunga jantan dan betina pada satu pohon.
• Diosesus/berumah dua yaitu tumbuhan yang hanya memiliki 1 macam bunga  aytiu bisa bunga jantan atau bungan betina.

3.  Pada tumbuhan Gymnospermae

• Belum memiliki bunga yang sesungguhnya.
•  Alat reproduksi  berupa strobilus, mengandung daun buah dan serbuksari.
• Ex : Gnetum gnemon, Pinus merkusii

4. Pada tumbuhan Angiospermae

• Sudah memiliki bunga yang sesungguhnya
• Berdasarkan susunan bunganya dapat dibedakan menajdi :

Ø  Bunga tunggal yaitu dalam satu tangkai hanya terdapat satu kuntum  bunga. Ex : Hibiscus rosa-sinensis

Ø  Bunga majemuk yaitu dalam satu tangkai terdapat banyak kuntum bunga.  Ex :  Helianthus anuus, Mimmosa pudica

• Macam bunga majemuk

Ø  Bunga  Tandan , memiliki ciri-ciri :

v  Bertangkai nyata

v  Melekat pada ibu tangkai yang tidak bercabang

v  Ex : Ixora palludosa

Ø  Bunga Tongkol, memiliki ciri-ciri :

v  Tidak bertangkai pada bunganya

v  Melekat pada ibu tangkai ukuran  besar dan bergerombol

v  Ex : Bunga ♀ pada Zea mays

Ø  Bunga Cawan, memiliki ciri-ciri :

v  Memiliki ibu ujung tangkai melebar dan merata

v  Berbentuk cawan/cakaram

v  Ex : Helianthus anuus

Ø  Bunga Bongkol, memiliki ciri-ciri :

v  Bunga manjemuk secara kesseluruhan

v  Berbentuk bola

v  Ex : Mimmosa pudica, Lamtoro dan petai Cina

BUAH

• Berkembang dari bagian sel gamet ♀ yang disebut bakal buah

1. Bagian buah

• Buah yang lengkkap tersusun dari biji, daging buah dan kulit buah.
• Kulit buah yang sudah masak biasanya terdiri dari epikarp, mesokarp dan endokarp. Terdapat pada Cocos sp, Kenari, Mangifera indica, Musa paradisiaca.

2. Fungsi buah

• Menyimpan cadangan makanan
• Membantu proses pemencaran tumbuhan.

3. Macam buah, secara umum :

• Buah tunggal yaitu buah yang dibentuk olehh satu bakal buah yang berasal dari satu bunga. Ex : Mangifera indica
• Buah agregat yaitu buah yang dibentuk oleh banyak bakal buah  yang berasak dari satu bunga. Ex : Anona muricata, Fragaria vesca, Srikaya.
• Buah majemuk yaitu buah yang terbentuk dari banyak bakal buah yang berasal dari banyak bunga. Ex : Ananas commosus, Artocarpus integra, Keluwih.

4. Macam buah berdasarkan  jenisnya :

• Buah sejati yaitu buah yang terbentuk dari bakal buah. Ex : Mangifera indica, Avocado, Papaya sp, Semangka.
• Buah semu aytiubuah yang terbentuk dari bakal buah dan bagian-bagianlain dari bunga. Ex : Anacardium ocidentale, Fragaria vesca, Pyrus malus, Artocarpus integra.

BIJI

• Tebentuk dari bakal biji, hasil dari fertilisasi
• Terletak dalam bakal buah.
• Merupakan alat reproduksi generatif
• Bagian dalam terdapat embrio atau calon individu baru.

1. Fungsi biji

·         Menyimpan cadangan makanan.

·         Alat pemencaran tumbuhan.

2. Bagian-bagian biji

·         Spermodermis, merupakan kulit pelindung yang terluar. Pada Gymnospremae terdiri dari 3 lapisan yaitu luar (lapisanyang tebal), tengah (lapisan yang keras)  dan dalam (lapisanyang tipis). Ex : Gnetum gnemon, Cycas rumphii. Pada Angiospermae terdiri dari 2 lapisan yaitu testa (lapisan yang tipis dan keras) dan tegmen (lapisan yang tipis seperti selaput). Ex : Manggifera indica, Arachis hypogea.

·         Funiculus,merupakan bagian yang menghubungkan biji dengan papan biji (plasenta). Disebut juga dengan tali pusat.

·         Hilus atau pusat biji , merupakan bagian dari tali pusat yang sudah putus, sehingga meninggalkan bekasnya saja apabila biji sudah masak.

·         Nucleus seminis (inti biji/isi biji), merupakan bagian biji yang terdalam yang terdiri dari : embrio (lembaga) yang akan dapat menjadi akar lembaga (radikula), kotiledon (daun lembaga) dan pucuk lembaga (plumulae).  Selain itu terdapat pula  endosperm (putih lembaga/cadangan makanan). Pada Golongan Leguminoceae, endpspermnya berada dalam daun .

2 JARINGAN TUMBUHAN

Jaringan tumbuhan adalah sekumpulan sel-sel tumbuhan yang mempunyai bentuk, asal, fungsi dan struktur yang sama. Jaringan pada tumbuhan terdiri atas jaringan meristem dan permanen.

A. Jaringan

1.  Jaringan Meristem (jaringan muda)

Merupakan jaringan yang sel-selnya selalu membelah atau bersifat embrional.

Ciri-ciri :

-      bentuk dan ukuran selnya sama

-      dinding selnya tipis

-      Selnya penuh dengan protoplasma

-      Isi sel tidak mengandung zat makanan

Jaringan meristem dibedakan menjadi 2, yaitu  :

a.    Promeristem   

Adalah jaringan meristem yang telah ada ketika tumbuhan masih berada dalam masa embrional.

b.    Meristem primer

Adalah jaringan meristem pada tumbuhan dewasa dan masih bersifat membelah diri, sehingga merupakan lanjutan dari pertumbuhan embrio.

c.    Meristem sekunder

Adalah jaringan meristem yang berasal dari meristem primer yang telah mengadakan diferensiasi.

2.  Jaringan Permanen (jaringan dewasa)

Merupakan jaringan yang telah mengalami deferensiasi dan tidak meristematis lagi (tidak tumbuh dan memperbanyak diri).

a.    Epidrmis

Adalah jaringan atau lapisan terluar yang menutupi permukaan tubuh tumbuhan, seperti akar, batang, daun dan bunga.  

b.        Parenkim (jaringan dasar).

Merupakan jaringan yang berfungsi untuk memperkuat kedudukan jaringan yang lain.

Macam-macam jaringan parenkim :

c.    Jaringan Penyokong/ penguat/ penunjang

Merupakan jaringan yang berfungsi untuk menujang agar tanaman dapat berdiri dengan kokoh dan kuat.

d.    Jaringan Pengangkut

Merupakan jaringan yang berguna untuk transportasi hasil fotosintesis dari daun ke seluruh bagian tumbuhan serta mengangkut air dan garam mineral dari akar ke daun.

Jaringan pengangkut terdiri dari :

- xylem (pembuluh kayu) : sel penyusunnya berupa trakeid, trakea dan parenkim xylem. Terdapat pada bagian kayu.

   Fungsinya mengangkut air dan unsur hara dari akar ke daun

- phloem (pembuluh tapis) : terdiri dari sel hidup, berdinding selulosa dan dindingnya melintang. Terdapat pada bagian kulit kayu. Pada samping ploem terdapat  sel pengiring.

   Fungsi mengangkut hasil fotosintesis dari daun keseluruh bagian tubuh tumbuhan.

e.    Jaringan Gabus

Tersusun atas sel-sel gabus. Berfungsi melindungi jaringan lain yang terdapat di sebelah bawahnya agar tidak kehilangan air yang berlebihan.

B.  Organ Tumbuhan

Jaringan pada tumbuhan tidak berdiri sendiri-sendiri melainkan bersama jaringan lain untuk membentuk suatu organ. Organ pada tumbuhan tinggi berupa akar, batang, daun, bunga, buah dan biji.

1.    Akar (radiks)

Akar berkembang dari meristem apikal di ujung akar yang ditutupi tudung akar (kaliptra) di mana pada dinding sel sebelah luarnya berlendir untuk memudahkan menembus tanah.

 2.    Batang (caulis)

Fungsi :

- alat transportasi zat makanan dari akar ke daun dan hasil fotosintesis dari daun ke seluruh bagian tubuh.

- alat perkembangbiakan vegetatif

- alat penyimpan bahan makanan cadangan

- tempat tumbuhnya daun, bunga dan buah

3.    Daun (folium)

Daun sesungguhnya adalah cabang atau ranting yang mengalami modifikasi. Pada tumbuhan tingkat tinggi daun merupakan tempat penting untuk fotosintesis.

a.    Epidermis

- Berfungsi melindungi jaringan di bawahnya

- Terdapat lapisan kutikula (lilin)

`b.    Parenkim

  Terdapat 2 macam parenkim, yaitu parenkim palisade (jaringan tiang) dan parenkim spons (bunga karang) yang keduanya membentuk daging daun (mesofil).

c.    Berkas pengangkut

- Terdiri atas xylem dan phloem

- Terdapat pada tulang-tulang daun yang merupakan lanjutan dari ranting atau batang

.    Bunga (flos)

Bunga sesungguhnya adalah kuncup daun yang telah mengalami modifikasi sesuai dengan fungsinya yaitu sebagai alat reproduksi yang menghasilkan sel kelamin jantan dan sel kelamin betina. Adapun bagian-bagian bunga meliputi  :

- Kelopak bunga (calyx) yang terdiri dari beberapa daun kelopak (sepal) yang berwarna hijau. Kaliks berfungsi melindungi bunga ketika masih kuncup dari kekeringan.

- Tajuk atau mahkota bunga (corolla), berfungsi menarik serangga atau hewan lain yang akan menyerbuk bunga.

- Alat kelamin jantan (androesium), terdiri dari beberapa benang sari (stamen)

- Alat kelamin betina (ginoesium), terdiri dari satu atau lebih daun buah (karpel) yang akan membentuk putik (pistil)

5.    Buah

Memekatnya serbuk sari di atas kepala putik disebut penyerbukan. Penyerbukan diikuti oleh pembuahan yang sesudahnya bakal buah dan biji berkembang menjadi buah.

6.    Biji (sperm)

Biji yang mengandung embrio atau lembaga berfungsi sebagai alat perkembangbiakan bagi tumbuhan.

 TRANSPORTASI TUMBUHAN

Proses Pengangkutan Air dan Garam Mineral

Pengangkutan air dan garam – garam mineral pada tumbuhan tingkat tinggi, seperti pada tumbuhan biji dilakukan melalui dua mekanisme pertama, air dan mineral diserap dari dalam tanah menuju sel – sel akar.

Pengangkutan air dan mineral ini dilakukan secara

1. diluar berkas pembuluh disebut pengangkutan ekstravaskuler.
2. didalam berkas pembuluh disebut pengangkutan vaskuler.

Pengangkutan air dengan dua cara ini sebenarnya merupakan satu kesatuan yang berurutan artinya pertama air dari tanah masuk menuju berkas pengangkut meelalui organ diluar berkas yaitu berturutan epidermis - kortex - endodermis - perisikel - baru Xilem

Sedang pengangkutan intravasikuler intinya pengangkutan di dalam pembuluh dari akar ke daun .

1. Pengangkutan Ekstravaskuler

Dalam perjalanan menuju silinder pusat, air akan bergerak secara bebas di antara ruang antar sel. Pengangkutan air dan mineral dari dalam tanah di luar berkas pembuluh ini dilakukan melalui 2 mekanisme, yaitu apoplas dan simplas.

1. Pengangkutan Apoplas

Pengangkutan sepanjang jalur ekstraseluler yang terdiri atas bagian tak hidup dari akar tumbuhan, yaitu dinding sel dan ruang antar sel. air masuk dengan cara difusi, aliran air secara apoplas tidak tidak dapat terus mencapai xilem karena terhalang oleh lapisan endodermis yang memiliki penebalan dinding sel dari suberin dan lignin yang dikenal sebagai pita kaspari. Dengan demikian, pengangkutan air secara apoplas pada bagian korteks dan stele menjadi terpisah.

2. Pengangkutan Simplas

Padap engangkutan ini, setelah masuk kedalam sel epidermis bulu akar, air dan mineral yang terlarut bergerak dalam sitoplasma dan vakuola, kemudian bergerak dari satu sel ke sel yang lain melaluivplasmodesmata. Sistem pengangkutan ini , menyebabkan air dapat mencapai bagian silinder pusat. Adapun lintasan aliran air pada pengangkutan simplas adalah sel – sel bulu akar menuju sel – sel korteks, endodermis, perisikel, dan xilem. dari sini , air dan garam mineral siap diangkut keatas menuju batang dan daun.

b. Pengangkutan melalui berkas pengangkutan (pengangkutan intravaskuler)

Setelah melewati sel – sel akar, air dan mineral yang terlarut akan masuk ke pembuluh kayu (xilem) dan selanjutnya terjadi pengangkutan secara vertikal dari akar menuju batang sampai kedaun. Pembuluh kayu disusun oleh beberapa jenis sel, namun bagian yang berperan penting dalam proses pengangkutan air dan mineral ini adalah sel – sel trakea. Bagian ujung sel trakea terbuka membentuk pipa kapiler. Struktur jaringan xilem seperti pipa kapiler ini terjadi karena sel – sel penyusun jaringan tersebut tersebut mengalami fusi (penggabungan). Air bergerak dari sel trakea satu ke sel trakea yang di atasnya mengikuti prinsip kapilaritas dan kohesi air dalam sel trakea xilem.

Faktor – Faktor Yang Mempengaruhi Pengangkutan Air.

a. Daya Hisap Daun (Tarikan Transpirasi)

Pada organ daun terdapat proses penguapan air melalui mulut daun (stomata ) yang dikenal sebagai proses transpirasi. Proses ini menyebabkan sel daun kehilanagan air dan timbul tarikan terhadap air yang ada pada sel – sel di bawahnya dan 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 membantu tumbuhan dalam proses penyerapan dan transportasi air di dalam tumbuhan. Adapun transpirasi itu sendiri merupakan mekanisme pengaturan fisiologis yan g herhubungan dengan proses adaptasi tumbuhan terhadap lingkungan.

Ada beberapa factor yang mempengaruhi proses kecepatan transparasi uap air dari daun, yaitu:
1) Temperatur udara, makin tinggi temperature , kecepatan transprasi akan semakin tinggi.
2) Instensitas cahaya matahari, semakin tinggi intesitas cahaya matahari yang diterima daun, maka kecepatan transpirasi akan semakin tinggi.
3) Kelembaban udara
4) Kandungan air tanah.
Di samping itu, transpirasi juga dipengaruhi oleh faktor dalam tumbuhan di antaranya adalah banyaknya pembuluh, ukuran sel jaringan pengangkut, jumlah, dan ukuran stomata.

3. 
   Kapilaritas Batang

Pengangkutan air melalui pembuluh kayu (xilem), terjadi karena pembuluh kayu (xilem) tersusun seperti rangkaian pipa-pipa kapiler.

Dengan kata lain, pengangkutan air melalui xilem mengikuti prinsip kapilaritas. Daya kapilaritas disebabkan karena adanya kohesi antara molekul air dengan air dan adhesi antara molekul air dengan dinding pembuluh xilem. Baik kohesi maupun adhesi ini menimbulkan tarikan terhadap molekul air dari akal sampai ke daun secara bersambungan.

c. Tekanan Akar

Akar tumbuhan menyerap air dan €taram mineral baik siang maupun malam. Pada malam hari, ketika transpirasi sangat rendah atau bahkan nol, 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 ini 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 juga menyebabkan tumbuhan mengalami gutasi, yaitu keluarnya air yang berlebih pada malam hari melalui katup pelepasan (hidatoda) pada daun.
Biasanya air yang keluar dapat kita lihat pada pagi hari berupa tetesan atau butiran air pada ujung-ujung helai daun rumput atau pinggir daun
kecil herba (tumbuhan tak berkayu) dikotil.

Pengangkutan Hasil Fotosintesis

Proses pengangkutan bahan makanan dalam tumbuhan dikenal dengan translokasi. Translokasi merupakan pemindahan hasil fotosintesis dari daun atau organ tempat penyimpanannya ke bagian lain tumbuhan yang memerlukannya. Jaringan pembuluh yang bertugas mengedarkan hasil fotosintesis ke seluruh bagian tumbuhan adalah floem (pembuluh tapis). Zat terlarut yang paling banyak dalam getah floem adalah gula, terutama sukrosa. Selain itu, di dalam getah floem juga mengandung mineral, asam amino,dan hormon, berbeda dengan pengangkutan pada pembuluh xilem yang berjalan satu arah dari akar ke daun, pengangkutan pada pembuluh xylem yang berjalan satu arah dari akar kedaun, pengengkutan pada pembuluh floem dapat berlangsung kesegala arah, yaitu dari sumber gula (tempat penyimpanan hasil fotosintesis) ke organ lain tumbuhan yang memerlukannya.

Satu pembuluh tapis dalam sebuah berkas pembuluh bisa membawa cairan floem dalam satu arah sementara cairan didalam pipa lain dalam berkas yang sama dapat mengalir dengan arah yang berlaianan. Untuk masing – masing pembuluh tapis, arah transport hanya bergantung pada lokasi sumber gula dan tempat penyimpanan makanan yang dihubungkan oleh pipa tersebut.

4 FOTOSINTESIS

PENGERTIAN fotosintesis:

1. Fotosintesis adalah proses pemanfaatan energi cahaya sebagai energi kimia

dalam molekul organik

2. Photoactivation klorofil yang menghasilkan konversi energi cahaya menjadi

energi kimia ATP dan reduksi NADP.

3. Dalam siklus Calvin yang melibatkan cahaya-independen fiksasi karbon dioksida
oleh kombinasi dengan lima-senyawa karbon (RuBP) untuk menghasilkan tiga
senyawa karbon, GP (PGA), dan kemudian konversi senyawa ini ke dalam
karbohidrat, asam asam dan lipid

4. Terjadi di dalam kloroplas yang memiliki kemampuan menangkap cahaya energi

dari matahari dan mengubahnya menjadi energi kimia

5. Fotosintesis terjadi pada tumbuhan, alga, protista lain, dan beberapa prokariota.

.Proses Fotosintesis:

•

Sebelum tahun 1930-an, hipotesis yang berlaku adalah bahwa fotosintesis terjadi
dalam dua langkah:
Langkah 1: CO2 -> C + O2
Langkah 2: C + H 2 O -> CH2O

•

CB van Niel menentang hipotesis ini.
Dia belajar dengan menggunakan bakteri, hidrogen sulfida (H2S), bukan air,
digunakan dalam fotosintesis.
Mereka menghasilkan gelembung-gelembung belerang kuning sebagai limbah.
Van Niel diusulkan reaksi ini:
CO2 + 2H2S -> CH2O + H2O + 2S
Ide ini diterapkannya pada tanaman, mengusulkan reaksi ini untuk fotosintesis.
CO2 + 2H2O -> CH2O + H2O + O2
Ilmuwan lain dikonfirmasi van Niel's hipotesis.

Mereka menggunakan18O, isotop yang berat, sebagai pelacak.
Mereka bisa label baik CO2 atau H2O.
Mereka menemukan bahwa label18O hanya muncul jika air adalah sumber
pelacak.
Pada dasarnya, hidrogen yang diekstrak dari air yang dimasukkan ke dalam gula
dan oksigen dilepaskan ke atmosfer (di mana ia akan digunakan dalam respirasi).

•

Fotosintesis adalah reaksi redoks.
Ini membalikkan arah aliran elektron dalam respirasi.
Air dipecah dan elektron ditransfer dengan H + dari air untuk CO2, mengurangi
ke gula.
Ikatan kovalen polar (setara berbagi) dikonversikan menjadi ikatan kovalen
nonpolar (sama berbagi).Cahaya meningkatkan energi potensial elektron saat
bergerak dari air ke gula.

•

Cahaya reaksi dan siklus Calvin bekerja sama dalam mengkonversi energi cahaya

ke energi kimia makanan

Tahapan –tahapan Fotosintesi, yaitu :
1. Reaksi mengkonversi energi cahaya matahari untuk menjadi energi kimia.
2. Siklus Calvin menggabungkan CO2 dari atmosfer menjadi molekul organik dan

menggunakan energi dari reaksi terang dengan mengurangi karbon baru potong

menjadi gula (DARK REAKSI).

Pada dasarnya, rangkaian reaksi fotosintesis dapat dibagi menjadi dua bagian utama: reaksi terang (karena memerlukan cahaya) danreaksi gelap (tidak memerlukan cahaya tetapi memerlukan karbon dioksida).^[19]

Reaksi terang terjadi pada grana (tunggal: granum), sedangkan reaksi gelap terjadi di dalam stroma.^[19] Dalam reaksi terang, terjadi konversi energi cahaya menjadi energi kimia dan menghasilkan oksigen (O₂).^[19] Sedangkan dalam reaksi gelap terjadi seri reaksi siklikyang membentuk gula dari bahan dasar CO₂ dan energi (ATP dan NADPH).^[19] Energi yang digunakan dalam reaksi gelap ini diperoleh dari reaksi terang.^[19] Pada proses reaksi gelap tidak dibutuhkan cahaya matahari. Reaksi gelap bertujuan untuk mengubah senyawa yang mengandung atom karbon menjadi molekul gula.^[19] Dari semua radiasi matahari yang dipancarkan, hanya panjang gelombang tertentu yang dimanfaatkan tumbuhan untuk proses fotosintesis, yaitu panjang gelombang yang berada pada kisaran cahaya tampak (380-700 nm).^[19]Cahaya tampak terbagi atas cahaya merah (610 - 700 nm), hijau kuning (510 - 600 nm), biru (410 - 500 nm) dan violet (< 400 nm).^[20]Masing-masing jenis cahaya berbeda pengaruhnya terhadap fotosintesis.^[20] Hal ini terkait pada sifat pigmen penangkap cahaya yang bekerja dalam fotosintesis.^[20] Pigmen yang terdapat pada membran grana menyerap cahaya yang memiliki panjang gelombang tertentu.^[20]Pigmen yang berbeda menyerap cahaya pada panjang gelombang yang berbeda.^[20]Kloroplas mengandung beberapa pigmen. Sebagai contoh, klorofil a terutama menyerap cahaya biru-violet dan merah.^[20] Klorofil b menyerap cahaya biru dan oranye dan memantulkan cahaya kuning-hijau. Klorofil a berperan langsung dalam reaksi terang, sedangkan klorofil b tidak secara langsung berperan dalam reaksi terang.^[20] Proses absorpsi energi cahaya menyebabkan lepasnya elektron berenergi tinggi dari klorofil a yang selanjutnya akan disalurkan dan ditangkap oleh akseptor elektron.^[13] Proses ini merupakan awal dari rangkaian panjang reaksi fotosintesis.

Reaksi terang

Reaksi terang dari fotosintesis pada membran tilakoid

Reaksi terang adalah proses untuk menghasilkan ATP dan reduksi NADPH₂.^[21] Reaksi ini memerlukan molekul air dan cahaya matahari. Proses diawali dengan penangkapan foton oleh pigmen sebagai antena.^[21]

Reaksi terang melibatkan dua fotosistem yang saling bekerja sama, yaitu fotosistem I dan II.^[22] Fotosistem I (PS I) berisi pusat reaksi P700, yang berarti bahwa fotosistem ini optimal menyerap cahaya pada panjang gelombang 700 nm, sedangkan fotosistem II (PS II) berisi pusat reaksi P680 dan optimal menyerap cahaya pada panjang gelombang 680 nm.^[22]

Mekanisme reaksi terang diawali dengan tahap dimana fotosistem II menyerap cahaya matahari sehingga elektron klorofil pada PS II tereksitasi dan menyebabkan muatan menjadi tidak stabil.^[22] Untuk menstabilkan kembali, PS II akan mengambil elektron dari molekul H₂O yang ada disekitarnya. Molekul air akan dipecahkan oleh ion mangan (Mn) yang bertindak sebagai enzim.^[22] Hal ini akan mengakibatkan pelepasan H+ di lumen tilakoid. Dengan menggunakan elektron dari air, selanjutnya PS II akan mereduksi plastokuinon (PQ) membentuk PQH₂.^[22] Plastokuinon merupakan molekul kuinon yang terdapat pada membran lipid bilayer tilakoid. Plastokuinon ini akan mengirimkan elektron dari PS II ke suatu pompa H⁺ yang disebut sitokrom b₆-f kompleks.^[21] Reaksi keseluruhan yang terjadi di PS II adalah^[22]:

2H ₂ O + 4 foton + 2PQ + 4H ^- → 4H ⁺ + O ₂ + 2PQH ₂

Sitokrom b₆-f kompleks berfungsi untuk membawa elektron dari PS II ke PS I dengan mengoksidasi PQH₂ dan mereduksi protein kecil yang sangat mudah bergerak dan mengandung tembaga, yang dinamakan plastosianin (PC).^[22] Kejadian ini juga menyebabkan terjadinya pompa H⁺ dari stroma ke membran tilakoid.^[22] Reaksi yang terjadi pada sitokrom b₆-f kompleks adalah^[22]:

2PQH ₂ + 4PC(Cu ²⁺ ) → 2PQ + 4PC(Cu ⁺ ) + 4 H ⁺ (lumen)

Elektron dari sitokrom b₆-f kompleks akan diterima oleh fotosistem I.^[22] Fotosistem ini menyerap energi cahaya terpisah dari PS II, tapi mengandung kompleks inti terpisahkan, yang menerima elektron yang berasal dari H₂O melalui kompleks inti PS II lebih dahulu.^[22] Sebagai sistem yang bergantung pada cahaya, PS I berfungsi mengoksidasi plastosianin tereduksi dan memindahkan elektron ke protein Fe-S larut yang disebut feredoksin.^[22] Reaksi keseluruhan pada PS I adalah^[22]:

Cahaya + 4PC(Cu ⁺ ) + 4Fd(Fe ³⁺ ) → 4PC(Cu ²⁺ ) + 4Fd(Fe ²⁺ )

Selanjutnya elektron dari feredoksin digunakan dalam tahap akhir pengangkutan elektron untuk mereduksi NADP⁺ dan membentuk NADPH.^[22] Reaksi ini dikatalisis dalam stroma oleh enzim feredoksin-NADP⁺ reduktase.^[22] Reaksinya adalah^[22]:

4Fd (Fe ²⁺ ) + 2NADP ⁺ + 2H ⁺ → 4Fd (Fe ³⁺ ) + 2NADPH

Ion H⁺ yang telah dipompa ke dalam membran tilakoid akan masuk ke dalam ATP sintase.^[1] ATP sintase akan menggandengkan pembentukan ATP dengan pengangkutan elektron dan H⁺ melintasi membran tilakoid.^[1] Masuknya H⁺ pada ATP sintase akan membuat ATP sintase bekerja mengubah ADP dan fosfat anorganik (Pi) menjadi ATP.^[1] Reaksi keseluruhan yang terjadi pada reaksi terang adalah sebagai berikut^[1]:

Sinar + ADP + Pi + NADP ⁺ + 2H ₂ O → ATP + NADPH + 3H ⁺ + O ₂

REAKSI GELAP

Reaksi gelap merupakan reaksi lanjutan dari reaksi terang dalam fotosintesis. Reaksi ini tidak membutuhkan cahaya. Reaksi gelap terjadi pada bagian kloroplas yang disebut stroma. Bahan reaksi gelap adalah ATP dan NADPH, yang dihasilkan dari reaksi terang, dan CO2, yang berasal dari udara bebas. Dari reaksi gelap ini, dihasilkan glukosa (C6H12O6), yang sangat diperlukan bagi reaksi katabolisme. Reaksi ini ditemukan oleh Melvin Calvin dan Andrew Benson, karena itu reaksi gelap disebut juga reaksi Calvin-Benson.

Salah satu substansi penting dalam proses ini ialah senyawa gula beratom karbon lima yang terfosforilasi yaitu ribulosa fosfat. Jika diberikan gugus fosfat kedua dari ATP maka dihasilkan ribulosa difosfat (RDP). Ribulosa difosfat ini yang nantinya akan mengikat CO2 dalam reaksi gelap. Secara umum, reaksi gelap dapat dibagi menjadi tiga tahapan (fase), yaitu fiksasi, reduksi, dan regenerasi.

Bagan Reaksi Gelap, bagan yang lebih besarPada fase fiksasi, 6 molekul ribulosa difosfat mengikat 6 molekul CO2 dari udara dan membentuk 6 molekul beratom C6 yang tidak stabil yang kemudian pecah menjadi 12 molekul beratom C3 yang dikenal dengan 3-asam fosfogliserat (APG/PGA). Selanjutnya, 3-asam fosfogliserat ini mendapat tambahan 12 gugus fosfat, dan membentuk 1,3-bifosfogliserat. Kemudian, 1,3-bifosfogliserat masuk ke dalam fase reduksi, dimana senyawa ini direduksi oleh H+ dari NADPH, yang kemudian berubah menjadi NADP+, dan terbentuklah 12 molekul fosfogliseraldehid (PGAL) yang beratom 3C. Selanjutnya, 2 molekul fosfogliseraldehid melepaskan diri dan menyatukan diri menjadi 1 molekul glukosa yang beratom 6C (C6H12O6). 10 molekul fosfogliseraldehid yang tersisa kemudian masuk ke dalam fase regenerasi, yaitu pembentukan kembali ribulosa difosfat. Pada fase ini, 10 molekul fosfogliseraldehid berubah menjadi 6 molekul ribulosa fosfat. Jika mendapat tambahan gugus fosfat, maka ribulosa fosfat akan berubah menjadi ribulosa difosfat (RDP), yang kemudian kembali mengikat CO2 dan menjalani siklus reaksi gelap. (Lihat Bagan)

Reaksi gelap ini menghasilkan APG (asam fosfogliserat), ALPG (fosfogliseraldehid), RDP (ribulosa difosfat), dan glukosa (C6H12O6).