MAKALAH

FISIOLOGI TUMBUHAN

JUDUL : JARINGAN AKAR TUMBUHAN YANG DILALUI AIR

DISUSUN OLEH :

Kelompok 12

Isnaini Maratus Sholihah (K 43 08 043)

Yasir Sidiq (K 43 08 063)

Arti Wahyu Utami (K 43 08 071)

Ihda Nuria Afidah (K 43 08 091)

Purwo Adi Nugroho (K 43 08 109)

FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

2010

I. JUDUL : JARINGAN AKAR TUMBUHAN YANG DILALUI AIR

II. TUJUAN : Mengetahui jaringan akar tumbuhan yang dilalui air pada

tumbuhan Impatiens balsamina

III. DASAR TEORI

Organ tumbuhan biji yang penting ada 3, yakni: akar, batang, daun.

Sedang bagian lain dari ketiga organ tersebut adalah modifikasinya, contoh:

umbi modifikasi akar, bunga modifikasi dari ranting dan daun.

Akar merupakan organ tumbuhan yang penting karena berperan

sebagai alat pencengkeram pada tanah/penguat dan sebagai alat penyerap

air. Akar memiliki bagian pelindung berupa tudung akar yang tidak dimiliki

oleh organ lain. Berdasarkan asal terbentuknya, akar dapat dibedakan atas

akar primer dan akar adventitif. Akar primer terbentuk dari bagian ujung

embrio dan dari perisikel, sedangkan akar adventitif berkembang dari akar

yang telah dewasa selain dari perisikel atau keluar dari organ lain seperti

dari daun dan batang.

Pada kebanyakan tumbuhan dikotil dan gimnospermae, sistem

perakaran berupa akar tunggang yang memiliki satu akar pokok yang besar,

sedangkan pada tumbuhan monokotil berupa akar serabut, yang berupa

rambut dan berukuran relatif sama.

Pada irisan membujur akar akan terlihat bagian-bagian akar, mulai dari

yang paling ujung disebut ujung akar. Ujung akar ditutupi oleh tudung akar

(kaliptra). Kemudian dari ujung akar ke arah atas, terdapat zona pembelahan

sel, pada daerah ini terdapat meristem apikal dan turunannya yang disebut

meristem primer. Menuju ke atas, zona pembelahan menyatu dengan zona

pemanjangan. Pada zona pemanjangan, sel-sel memanjang sampai sepuluh

kali panjang semula, pemanjangan sel ini berguna untuk mendorong ujung

akar (termasuk meristem) kedepan. Semakin keatas , zona pemanjangan

akan bergabung dengan zona pematangan. Pada zona pematangan, sel – sel

jaringan akar menyelesaikan dan menyempurnakan diferensiasinya.

Apabila kita membuat irisan melintang akar muda, maka akan terlihat

struktur sel dan jaringan penyusun akar, berturut – turut, yaitu epidermis,

korteks, endodermis dan stele (silinder pusat).

Lapisan terluar dari akar adalah epidermis yang tersusun atas sel –sel

yang tersusun rapat satu sama lain tanpa ruang antar sel, berdinding tipis,

dan memanjang, sejajar sumbu akar. Dinding sel epidermis tersusun dari

bahan selulosa dan pectin yang menyerap air. Epidermis akar biasanya satu

lapis. Permukaan sel epidermis sebelah luar membentuk tonjolan yaitu

berupa rambut atau bulu akar.

Korteks akar terutama terdiri atas jaringan parenkim yang relative

renggang dan sedikit jaringan penyokongnya. Di sebelah dalam lapisan

epidermis sering terdapat selapis atau beberapa lapis sel membentuk

jaringan padat yang disebut hipodermis atau eksodermis yang dinding selnya

mengandung suberin dan lignin.

Di sebelah dalam korteks terdapat selapis sel yang bersambung

membentuk silinder dan memisahkan korteks dari slinder berkas pengangkut

di sebelah dalamnya. Lapisan ini disebut endodermis. Sel-sel endodermis

membentuk pita kaspari, yaitu penebalan dari suberin dan lignin pada sisi

radial. Akibat adanya penebalan ini, larutan tidak bisa menembusnya.

Silinder pusat akar (stele) tersusun atas berkas pengangkut. Bagian ini

dipisahkan dari korteks oleh endodermis. Bagian luar yang berbatasan

dengan endodermis adalah perisikel yang tersusun atas sel-sel parenki

berdinding tipis dan mempunyai potensi meristematik, sehingga sering

disebut sebagai perikambium. Peranan perisikel terutama sebagai awal

terbentuknya cabang akar tempat terjadinya kambium vaskuler, kambium

gabus dan berperan dalam proses penebalan akar. sebelah dalam perisikel

terdapat berkas pengangkut xilem dan floem. Xilem pada tumbuhan dikotil

mengumpul di bagian tengah silinder pusat, tersusun seperti bentuk bintang,

sedangkan pada tumbuhan monokotil, xilem dan floem letaknya berselang-

seling (Aldi, 2010).

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 ini dilakukan diluar berkas pembuluh, sehingga disebut

sebagai mekanisme pengangkutan ekstravaskuler. kedua , air dan mineral

diserap oleh akar. selanjutnya diangkut dalam berkas pembuluh yaitu pada

pembuluh kayu (xilem), sehingga proses pengangkutan disebut

pengangkutan vaskuler.

Air dan garam mineral dari dalam tanah memasuki tumbuhan melalui

epidermis akar, menembus korteks akar, masuk ke stele dan kemudian

mengalir naik ke pembuluh xilem sampai pucuk tumbuhan.

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

Pada pengangkutan 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

(Suryantoro, 2010).

IV. ALAT DAN BAHAN

Pada praktikum jaringan yang dilalui air ini memerlukan alat-alat yaitu

mikroskop yang digunakan untuk melihat adanya berkas aliran air yang

melewati jaringan pada akar tumbuhan Impatiens balsamina. Objek glass

digunakan untuk melatakkan irisan preparat akar tumbuhan Impatiens

balsamina sedangkan deg glass digunakan untuk menutup irisan preparat

yang telah dibuat dan diletakkan diobjek glass. Cutter digunakan untuk

membuat preparat yang akan diamati dengan mikroskop. Kemudian gelas

bekker digunakan untuk merendam akar tumbuhan Impatiens balsamina

yang akan diamati.

Adapun bahan yang digunakan adalah tanaman Impatiens balsamina

sebagai preparat pengamatan jaringan akar tumbuhan yang dilalui air.

Pewarna sintetik digunakan sebagai indikasi bahwa jaringan yang berwarna

merah adalah jaringan akar tanaman Impatiens balsamina yang telah dilalui

air. Dan bahan yang terakhir adalah air yang digunakan untuk pelarut

pewarna sintetik.

VI. CARA KERJA

Prinsip kerja pada percobaan ini adalah pegamatan preparasi akar

yang telah direndam air pewarna sintesis 1% guna mengamati jalannya air

pada jaringan akar tumbuhan. Pertama-tama kita mempersiapkan alat dan

bahan yang dibutuhkan yaitu 3 tanaman Impatient balsamina sebagai

sample, tanaman ini kemudian direndam pada larutan teres merah dengan

konsentrasi 1 % selama 2 menit, 4 menit, dan 6 menit. Larutan teres

konsentrasi 1 % dibuat dengan cara melarutkan 1 gram pewarna sintesis

dalam 100 ml air.

Hal pertama yang kita amati adalah penampang melintang akar

tanaman Impatiens balsamina yang masih murni atau belum direndam oleh

larutan pewarna sintetis, ujung akar tanaman Impatiens balsamina dipotong

melintang kemudian meletakkannya pada objek glass, menutup objek glass

dengan deg glass lalu meletakkan preparat pada meja benda mikroskop,

memfokuskan cahaya dan lensa agar preparat teramati dengan jelas,

selanjutnya menggambar hasil pengamatan pada data pengamatan, setelah

pengamatan akar tanaman Impatiens balsamina yang belum direndam oleh

larutan pewarna sintetis selanjutnya mengamati akar tanaman Impatiens

balsamina yang direndam selama 2 menit dengan cara mula-mula

mengambil tanaman Impatiens balsamina dan merendam akarnya pada

larutan pewarna sintetis 1% selama 2 menit kemudian metiriskan dengan

tissue agar cairan tidak masuk pada akar saat mepotong ujung akar setelah

bagian luar akar bersih dari pewarna sintetis, kemudian memotong akar

secara melintang, untuk membuat preparat setelah itu meletakkannya pada

objek glass, setelah itu menutup objek glass dengan deg glass, meletakkan

preparat pada meja benda mikroskop, memfokuskan cahaya dan lensa agar

preparat teramati dengan jelas, selanjutnya menggambar hasil pengamatan

pada data pengamatan. Kemudian melakukan hal yang sama untuk

percobaan berikutnya namun dengan waktu perendaman selama 4 dan 6

menit.

VII. INDIKATOR

Adanya warna sintetik larutan teres merupakan tanda adanya air yang

melewati jaringan tersebut.

VIII. HASIL PENGAMATAN

Gambar awal sebelum dilakukan perendaman :

Setelah perendaman selama 2 menit didapatkan hasil pengamatan sebagai

berikut :

Setelah perendaman selama 4 menit didapatkan hasil pengamatan sebagai

berikut :

Setelah perendaman selama 6 menit didapatkan hasil pengamatan sebagai

berikut :

IX. ANALISIS DATA

Air diserap oleh tanaman melalui akar bersama-sama dengan unsure

hara yang terlarut di dalamnya, kemudian diangkut ke bagian atas tanaman,

terutama daun, melalui pembuluh xylem. Pembuluh xylem pada akar,

batang, dan daun merupakan suatu system yang kontinu berhubungan satu

sama lain.

Untuk dapat diserap oleh tanaman, molekul-molekul air harus berada

pada permukaan air. Dari permukaan akar air ini (bersama bahan yang

terlarut) diangkut menuju pembuluh xylem. Lintasan pergerakan air dari

permukaan akar menuju pembuluh xylem ini disebut lintasan radial

pergerakan air.

Untuk memahami lintasan radikal pergerakan air, dirasakan perlu untuk

mengulas kembali anatomi dan perkembangan akar. Posisi pembuluh xylem

umumnya berdampingan dengan pembuluh phloem. Pada waktu jaringan

akar berkembang, sel antara xylem dan phloem membentuk cambium

vaskuler yang menghasilkan jaringan xylem kea rah dalam dan membentuk

jaringan phloem kea rah luar.

Xylem dan phloem dikelilingi oleh satu lapisan sel-sel yang hidup yang

disebut pertisikel. Jaringan vasikuler dan perisikel membentuk suatu tabung

yang disebut stele. Disebelah luar stele terdapat sel-sel endodermis. Sel-sel

endodermis ini pantas untuk mendapat perhatian kusus sehubungan dengan

pergerakan air pada lintasan radial, karena pada dinding radial dan

transversalnya terdapat penebalan yang dipadati oleh serubin yang dikenal

sebagai pita casparian. Serubin bersifat sulit ditembus air sebagaimana

halnya dengan lignin dan kutin pada kutikula daun. Bagian dinding

tangensial (dinding bagian dalam dan luar yang sejajar dengan permukaan

akar) dari sel-sel endodermis umumnya tidak mengalami penebalan,

sehingga masih dapat dilalui air.

Pada sebelah luar dari sel-sel endodermis terdapat beberapa lapisan sel-

sel korteks yang berukuran relative besar dan berdinding tipis. Dinding sel

korteks ini bersifat sangat permeable, sehingga besar kemungkinan air dari

permukan akar bergerak menuju pembuluh xylem melalui dinding sel-sel

korteks ini.

Lapisan sel yang paling luar pada akar adalah sel-sel epidermis. Sel ini

biasanya berbentuk pipih. Beberapa sel epidermis membentuk suatu tonjolan

yang panjang yang dikenal sebagai bulu akar. Bulu akar ini menyusup

diantara partikel tanah sehingga memperluas bidang permukaan kontak antar

akar dengan tanah. Hal ini akan lebih mengacu pada penyerapan air oleh

akar karena semakin banyak bagian matrik tanah yang dijangkau oleh akar.

Dapat dilihat pada penampang melintang pada gambar dibawah ini.

Ujung akar akan tumbuh terus didalam tanah. Hal ini tentunya akan

memperluas permukaan kontak antar akar dan tanah dan juga memperluas

wilayah penjelajahan di dalam tanah. Pada bagian ujung akar terdapat

tudung akar yang bertujuan melindungi sel merismatik pada bagian ujung

akar tersebut. Dalam proses pertumbuhan akar, bagian tudung yang rusak

akan diganti kembali oleh aktivitas pembelahan sel pada bagian

meristematik.

Pada bagian meristematik ini, sel endodermis dan pembuluh belum

terbentuk, sehingga jaringan pembuluh seolah terbuka pada ujungnya. Ada

sugaan bahwa air masuk kedalam pembuluh xylem melalui bagian

meristematik. Tapi hasil study menggunakan zat pewarna dan air bermuatan

radioaktif menunjukkan bahwa masuknya air melalui lintasan ini sangan

kecil porsinya. Hal ini disebabkan karena sel pada bagian meristematik

berukuran kecil, tersusun padat, dan dinding selnya sangat tipis sehingga

tekanan terhadap pergerakan air menjadi besar. Hasil study ini juga

menunjukkan bahwa air sebagian masuk pada bagian akar yang masih muda

tetapi pembuluh xylemnya telah terbentuk. Pada bagian ini secara

keseluruhan tahanan terhadap pergerakan air lebih rendah (Lakitan,

Benyamin.2004).

Klasifikasi :

Divisi : Spermatophyta

Kelas : Dikotil

Ordo : Geraniales

Famili : Balsaminaceae

Genus : Impatiens

Spesies : Impatiens balsamina

Dari data pengamatan yang didapat :

Gambar awal sebelum perlakuan

Dari gambar penampang melintang akar Impatiens balsamina, terlihat

bahwa akar tersebut merupakan akar dikotil dimana anatomi akar terdiri atas

Epidermis – korteks – pita kaspari - endodermis - perisikel – floem – xylem

dan empulur.

Gambar Setelah perendaman selama 2 menit didapatkan hasil

pengamatan sebagai berikut :

Pergerakan air atau bekas pergerakan air pada percobaan ini

ditunjukkan dengan adanya jejak warna merah hasil dari penyerapan

larutan oleh akar tumbuhan.

Dari gambar terlihat bahwa jejak air berjalan mulai dari epidermis

dan terhenti pada dan air berjalan melewati dinding sel.

Setelah perendaman selama 4 menit didapatkan hasil pengamatan

sebagai berikut :

Pergerakan air atau bekas pergerakan air pada percobaan ini

ditunjukkan dengan adanya jejak warna merah hasil dari penyerapan

larutan oleh akar tumbuhan.

Dari gambar terlihat bahwa jejak air berjalan mulai dari epidermis

dan terhenti pada perisikel dan air berjalan melewati dinding sel namun

saat air telah melewati dinding sel warna merah menyebar keseluruh sel.

Setelah perendaman selama 6 menit didapatkan hasil pengamatan sebagai

berikut :

Pergerakan air atau bekas pergerakan air pada percobaan ini

ditunjukkan dengan adanya jejak warna merah hasil dari penyerapan

larutan oleh akar tumbuhan.

Dari gambar terlihat bahwa jejak air berjalan mulai dari epidermis dan

menyebar ke seuruh jaringan akar.

Dari pengamatan yang dilakukan menunjukkan bahwa pergerakan air

pada jaringan akar impatiens balsamina dimulai dari epidermis – korteks –

perisikel – endodermis – floem- xylem dan empulur. Sementara jalur yang

dilewati melalui tahap apoplas simplas. Apoplas air melewati epidermis

hingga mencapi korteks kemudian saat melewati endodermis hingg

empulur menggunakan jalur simplas.

X. KESIMPULAN

Dari percobaan yang dilakukan dapat itarik kesimpulan antara lain :

Pergerakan air pada jaringan akar impatiens balsamina dimulai dari

epidermis – korteks – perisikel – endodermis – floem- xylem dan empulur.

Sementara jalur yang dilewati melalui tahap apoplas simplas. Apoplas air

melewati epidermis hingga mencapi korteks kemudian saat melewati

endodermis hingg empulur menggunakan jalur simplas.

XI. DAFTAR PUSTAKA

Aldi. 2010. Proses Pengangkutan Pada Tumbuhan dalam

http://www.tentangbiologi.co.cc/2010/05/proses-pengangkutan-

pada-tumbuhan.html diakses pada 30 Oktober 2010

Lakitan, Benyamin. 2004. Dasar-Dasar Fisiologi Tumbuhan. Jakarta : PT.

Raja Grafindo Persada

Suryantoro. 2010. Sel dan Jaringan Tumbuhan dalam

http://blog.unila.ac.id/suryantoro/2010/05/a-sel-da-jaringan-

tumbuhan/ diakses pada 30 Oktober 2010