TRANSPORTASI PADA TUMBUHAN

Transportasi tumbuhan adalah proses pengambilan dan pengeluaran zat-zat ke seluruh bagian tubuh tumbuhan. Pada tumbuhan tingkat rendah (misal ganggang) penyerapan air dan zat hara yang terlarut di dalamnya dilakukan melalui seluruh bagian tubuh. Pada tumbuhan tingkat tinggi (misal spermatophyta) proses pengangkutan dilakukan pembuluh pengangkut yang terdiri dari xylem dan phloem.

Tumbuhan memperoleh bahan dari lingkungan untuk hidup berupa O2, CO2, air dan unsur hara. Kecuali gas O2 dan CO2  zat diserap dalam bentuk larutan ion.

Pengangkutan air dan mineral dilakukan secara:

1. diluar berkas pembuluh angkut disebut pengangkutan ekstra vaskuler.2. didalam berkas pembuluh angkut disebut pengangkutan intra vaskuler.

Pengangkutan air dengan dua cara ini sebenarnya merupakan satu kesatuan yang berurutan.

1

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 , Pembuluh atau saluran yang dilalui adalah Xylem atau pembuluh kayu

Pengangkutan Zat Melalui Xylem 

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

1. Apoplast2. Simplast

1. Pengangkutan Apoplast

Pengangkutan sepanjang jalur ekstraseluler yang terdiri atas bagian tak hidup dari akar tumbuhan, yaitu dinding sel dan ruang antar sel. air masuk dengan cara osmosis

Aliran air secara apoplas tidak tidak dapat terus mencapai xilem karena terhalang oleh lapisan endodermis

Kenapa air berhenti mengalir ? Air tidak mengalir karena terhalang bagian endodermis bersifat

impermeable yang memiliki penebalan dinding sel dari suberin dan lignin Namun ada bagian yang khusus yaitu celah kaspari yang bisa dilalui air Dengan demikian, pengangkutan air secara apoplas pada bagian korteks

dan stele menjadi terpisah.

2. Pengangkutan Simplas

2

Pada pengangkutan ini, setelah masuk kedalam sel epidermis bulu akar, air dan mineral yang terlarut bergerak masuk kedalam sel (inilah yang membedakan dari keduanya)

Air masuk sitoplasma dan vakuola, kemudian bergerak dari satu sel ke sel yang lain melalui plasmodesmata.

Sistem pengangkutan ini , menyebabkan air dapat mencapai bagian Xylem yang ada bagian silinder pusat.

Adapun lintasan aliran air pada pengangkutan simplas jika diurutkan dari luar kedalam

Sel – sel bulu akar menuju sel – sel korteks - endodermis - perisikel - xilem.

Dari sini , air dan garam mineral siap diangkut keatas menuju batang dan daun. secara intravasikular OK

Ini Wajah Endodermis yang sangat impermeable pada membranya kecuali pada bagian sel U pada cincin kaspari yang bisa dilalui air ( permeabel)

3

b. Pengangkutan melalui berkas pengangkutan (pengangkutan intravaskuler)

Setelah melewati sel – sel akar, air dan mineral yang terlarut akan masuk ke pembuluh kayu (xilem)

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.

1. 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.

4

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 udara4. 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.

2 . 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.

3. 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.

5

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.

Besarnya tekanan akar dipengaruhi besar kecil dan tinggi rendahnya tumbuhan (0,7  -  2,0  atm).

. Bukti adanya tekanan akar adalah pada batang yang dipotong, maka air tampak menggenang dipermukaan tunggaknya.

4.Daya hisap daun

Disebabkan adanya penguapan (transpirasi) air dari daun yang besarnya berbanding lurus dengan luas bidang penguapan (intensitas penguapan).

5.Pengaruh sel-sel yang hidup

6

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.

 

7

Penyerapan Zata. Alat penyerapan

Pada tumbuhan darat, sebagian besar air dan zat hara diserap dari tanah melalui akarnya. Zat yang lain seperti O2 dan CO2 banyak diserab melalui daun, terutama melalui mulut-mulut daun (stomata). Dapatkah air dan zat-zat hara diserap melalui daun ?Jawabnya adalah “dapat”!. Buktinya, tanaman dapat dipupuk lewat daun dengan menggunakan pupuk daun. Pada daun terdapat celah-celah atau pori yang dapat menjadi pintu masuknya zat-zat, sekaligus merupakan pintu pelepasan zat-zat. Dengan demikian, daun merupakan alat pertukaran zat.

b. Cara Penyerapan ZatCukup sulit untuk memahami bagaimana zat-zat diserap oleh

tumbuhan. Pada hewan dan manusia, cara penyerapan terjadi dengan sangat nyata, sedangkan pada tumbuhan tidak demikian. Dengan mudah kita menyerap minuman dari botol dengan sedotan, atau menghisap udara dengan alat pernafasan kita. Menyerap zat berarti menggerakkan zat dari luar tubuh masuk ke dalam tubuh. Untuk proses itu dibutuhkan tenaga. Bagaimana akar tumbuhan menyerap air dan zat-zat hara dari tanah ? Terdapat tiga cara zat dibawa atau diserap tanaman, yaitu :1) Difusi sederhana. Khusus untuk difusi air lewat membran disebut osmosis2) Difusi dengan fasilitasi,3) Transpor aktif.1) Peristiwa Difusi zat

Tumbuhan tidak dapat membangkitkan tenaga hisap untuk menyerap air masuk ke jaringan akar. Tumbuhan juga tidak memiliki kemampuan memilih zat yang diserap. Berbagai zat yang larut dalam air tanah dan dapat menembus dinding dan membran sel rambut akar akan dapat terserap, bahkan zat-zat racun sekalipun. Misal, zat-zat insektisida, logam berat dan obat-obat kimia lainnya. Karena itu kita lebih baik tidak mengkonsumsi sayuran yang terkena limbah industri.

Penyerapan zat pada tumbuhan bersifat pasif dan aktif. Pada penyerapan pasif,masuknya air ke dalam air digerakkan oleh banyak faktor, meliputi1) Beda suhu . Setiap zat cenderung dalam keadaan bergerak. Tenaga gerak semakin besar pada suhu yang semakin tinggi, sehingga gerak zat akan semakin cepat. Coba perhatikan saat kita memanaskan air. Molekul air akan bergerak semakin cepat bikla akan semakin panas. Adanya gerakan zat ini dapat menjadi salah satu pendorong masuknya zat ke dalam akar.2) Beda konsentrasi. Bila kita membuka botol minyak wangi, apa yang terjadi?Bau minyak wangi akan segera menyebar ke luar, bukan ? Hal ini terjadi karena konsentrasi zat minyak wangi dalam botol sangat tinggi, sebaliknya keadaan di luar botol. Adanya perbedaan konsentrasi zat antara botol dan diluar botol, mendorong zat minyak wangi menyebar ke

8

luar. Dengan kata lain, perbedaan konsentrasi zat membangkitkan tenaga gerak suatu zat.3) Beda tekanan. Pergerakan zat juga terjadi karenaadanya beda tekanan antaradua daerah. Misalnya, antara daerah di sekitar akar (rizhosfir) dengan keadaan di dalam sel / jaringan.4) Zat-zat adsorptif (permukaannya mudah mengikat zat). Adanya daya ikatpermukaan partikel zat menyebabkan gerak zat dihambat.Secara umum, gerak zat menyebar dari daerah dengan konsentrasi tinggi kedaerah dengan konsentrasi yang lebih rendah, atau dari daerah bertekana tinggi kedaerah yang tekanannya lebih rendah, disebut difusi.Suatu zat juga akan bergerak menyebar karena terjadinya perbedaan tekananatau suhu. Bagaimana terjadinya angin ? Angin merupakan udara yang bergerak.Udara bergerak dari daerah bertekanan kuat ke daerah bertekanan lemah, dari daerahdingin ke daerah yang lebih panas.Zat juga akan bergerak menyebar dari daerah berkonsentrasi lebih besar (lebihpekat) ke daerah yang konsentrasinya lebih rendah. Jadi, pada dasarnya setiap zatakan bergerak bila terjadi perbedaan suhu, tekanan atau konsentrasi.Pernahkan kamu membuat minuman sirup atau melarutkan gula dalam air ?Kita dapat melarutkan gula dengan air dingin atau air panas. Pada air manakah gulaakan larut lebih cepat ? Bila gerak penyebaran zat gula atau limun lebih cepat makazat gula akan lebih cepat larut menyebar. Gerak penyebaran zat akan berhenti setelahlarutan gula menyebar merata (larutan menjadi homogen).Agar akar dapat menyerap zat maka air tanah atau larutan tanah harusmencapai daerah rizhosfer. Ada dua faktor penting yang memungkinkan akarmemperoleh air dan hara tanah, yaitu :(1) intersepsi akar atau adanya kontak dengan akar(2) Adanya aliran massa (mass flow) dalam tanah, yaitu aliran air (zat) yang terjadi

melalui prinsip difusi.

9

Tumbuhan mengeluarkan cairan dari tubuhnya melalui 3 proses, yaitu  :

1.     Transpirasi : adalah terlepasnya air dalam bentuk uap air melalui stomata dan kutikula ke udara bebas (evaporasi). Transpirasi dipengaruhi oleh :

Faktor luar, meliputi :

-    kelembaban udara : semakin tinggi kelembaban udara maka transpirasi semakin lambat. Pada saat udara lembab transpirasi akan terganggu, sehingga tumbuhan akan melakukan gutasi

-    suhu udara : semakin tinggi suhu maka transpirasi semakin cepat.

-    intensitas cahaya : semakin banyak intensitas cahaya maka transpirasi semakin giat.

-    kecepatan angin : semakin kencang angin maka transpirasi semakin cepat.

-    kandungan air tanah

Faktor dalam, meliputi :

-    ukuran (luas) daun

-    tebal tipisnya daun

-    ada tidaknya lapisan lilin pada permukaan daun

-    jumlah stomata

-    jumlah bulu akar (trikoma)

Jadi semakin cepat laju transpirasi berarti semakin cepat pengangkutan air dan zat hara terlarut, demikian pula sebaliknya. Alat untuk mengukur besarnya laju transpirasi melalui daun disebut fotometer atau transpirometer.

2.     Gutasi : adalah pengeluaran air dalam bentuk tetes-tetes air melalui celah-celah tepi atau ujung tulang tepi daun yang disebut hidatoda/ gutatoda/ emisarium. Terjadi pada suhu rendah dan kelembaban tinggi sekitar pukul 04.00 sampai 06.00 pagi hari. Di alami pada tumbuhan famili Poaceae (padi, jagung, rumput, dll)

3.     Perdarahan : adalah pengeluaran air cairan dari tubuh tumbuhan berupa getah yang disebabkan karena luka atau hal-hal lain yang tidak wajar. Misalnya pada penyadapan pohon karet dan pohon aren.

10

 

Pengangkutan Melalui Phloem

Air dan zat terlarut yang diserap akar diangkut menuju daun akan dipergunakan sebagai bahan fotosintesis yang hasilnya berupa zat gula/ amilum/ pati. Pengangkutan hasil fotosintesis berupa larutan melalui phloem secara vaskuler ke seluruh bagian tubuh disebut translokasi.

Untuk membuktikan adanya pengangkutan hasil fotosintesis melewati phloem dapat dilihat dari pada proses pencangkokan. Batang yang telah kehilangan kulit (phloem) mengalami hambatan pengangkutan akibat terjadinya timbunan makanan yang dapat memacu munculnya akar apabila bagian batang yang terkelupas kulitnya tertutup tanah yang selalu basah.

Beberapa tumbuhan menyimpan hasil fotosintesis pada akarnya atau batangnya. Pada umumnya jaringan phloem tersusun oleh 4 komponen, yaitu :

-    buluh tapis

-    sel pengiring

-    parenkim phloem

-    serabut-serabut

http://biologigonz.blogspot.com/2010/03/transportasi-tumbuhan.html

http://blog.uad.ac.id/annisaikaputri/2011/12/18/transportasi-pada-tumbuhan/

11