Slide 1 sistem akar (root system)
Sistem organ pada tumbuhan
sistem akar serabut saja.
2. Tumbuhan yg hidup di tanah yg keras dan kering umumnya
memiliki cabang akar yg lebih sedikit dibandingkan dg
tumbuhan yg hidup pd kondisi tanah yg lembab dan lunak.
3a. Apakah epidermis akar ditutupi kutikula?
b. Apa yg terjadi saat akar mengalami pendewasaan? Masih
adakah epidermis? Akankah fungsinya tetap sama dalam
penyerapan air dan mineral terlarut?
tumbuh di bawah tanah
pendukung pertumbuhan
daun
dan mineral terlarut
ii. Pengokoh/’anchor’
iii. Penyimpanan cadangan
senyawa metabolit sekunder
tumbuhan (nikotin - Nicotiana
• akar sekunder (akar lateral) =
berukuran relatif seragam (kecil dan panjang)
• Terbentuk pada tumbuhan yang masa tumbuh akar embrioniknya relatif singkat
• Pada monokotil, e.g. Allium, Cyperus, Oryza dll, akar tumbuh dari dasar batang dan membentuk sistem yang homogen → akar adventif
• Percabangan lateral umumnya lebih kecil
1. Sistem akar tunggang
Akar berdasarkan morfologinya
Sebagian besar akar serabut tumbuh meluas dan mencengkeram tanah dengan cukup kuat →
sering digunakan sebagai tumbuhan pencegah
erosi
monokotil hanya sistem akar serabut saja.
2. Tumbuhan yg hidup di tanah yg keras dan kering
umumnya memiliki cabang akar yg lebih sedikit
dibandingkan dg tumbuhan yg hidup pd kondisi
tanah yg lembab dan lunak.
Apa yang dimaksud dengan
Growing part of root tip
divided into 4 regions:
3. Region of cell
The root cap :
tissue at the tip of a plant root, also called calyptra.
contain statocytes which are involved in gravity perception in plants. If cap
is removed, root will grow randomly
Subapical region
• is divided into 3 zones of cell.
a. Zone of cell division : consist of apical meristem cells,
region where cells are dividing (24-36 hs) producing
upwards of 20,000 new cells a day
b. Zone of elongation : newly formed cell elongate by up to
150x. Primarily by filling vacuoles with water. This action can
push the roots at a downward rate of up to 4 cm a day
c. Zone of cell maturation : where immature cells take on a
specific function, developing root hairs on the outside of the
root
tetapi sel-sel mampu
kimia beracun
Inactive center in between root cap and active meristematic region with fewer mit, ER, very small nuclei, low rate of DNA and protein synthesis
• Terdiri dari beberapa lapis sel
yang melindungi RAM
• Sel penyusun dibedakan
menjadi : • Sel kolumela
• Sel perifer / tepi
• Ketika akar tumbuh
menembus tanah, sebagian
sel yang baru
tumbuh menembus tanah
• Mensekresikan lendir/’mucigel’
gula, asam organik, vitamin, enzim dan asam amino
• Fungsi :
• Proteksi : melindungi akar dari kekeringan, mengandung senyawa yang akan berdifusi ke
dalam tanah dan menghambat pertumbuhan
akar lain • Lubrikasi : akar menjadi licin → menembus
partikel tanah
tanah
• Absorpsi mineral : grup karboksil pada gel akan mempengaruhi pengambilan ion. Asam lemak,
lektin dan sterol pada gel membantu terjadinya simbiosis dengan mikroba tanah
Mucigel
Terdiri dari sel memanjang (statocytes) yang mengandung sekitar 15-30 amiloplas (statolith) → respons terhadap gaya gravitasi
17
Kolumela
yang jelas antara ketiga sistem jaringan :
a. Epidermis → jar. dermal
b. Korteks → jar. dasar
Mature ranunculus
terbentuk dari protoderm
mengganggu proses penyerapan di akar
Jaringan Pembentuk Akar
• Pada tumbuhan hidrofit :
aerenkim berfungsi untuk
• forms an interface between plant and environment.
• It is coated with cutin, a complex fatty substance that forms the cuticle and
is ingestible by pathogens.
• cuticle is impregnated with long chained waxes, which render it very
impermiable to water.
• cuticle is clear like the epidermal cells it covers, allowing light to reach
photosynthetic tissues beneath.
Shoot epidermis protects the plant from desiccation while root epidermis
allows the plant to extract water and ions from the soil, aided by their root
hairs.
When root epidermis has a thin cuticle, its waxes have shorter chains so it is
more permeable than shoot epidermis
Plant cuticle :
• a protecting film covering the epidermis of leaves, young shoots and
other aerial plant organs without periderm
• consists of lipid and hydrocarbon polymers impregnated with wax
• synthesized exclusively by the epidermal cells
Selaginella aerial roots have a thick root cap that possesses a cuticle.
Roots that have breached the soil do not have cuticles.
ENDODERMIS
yg mengelilingi dinding radial dan melintang sel → pita Caspary
• Pita Caspary berfungsi utk
yg akan menuju silinder pusat
Pergerakan air dalam akar
lapis sel
(kambium gabus)
penonjolan
xilem
Jumlah penonjolan xilem bervariasi pada
berbagai macam spesies dan dalam akar pada tumbuhan yang sama → diark, triark, tetrark atau
poliark
(protoxilem) memiliki sel-sel trakeid berukuran
kecil dan paling awal mengalami pendewasaan.
Makin dekat ke pusat akar terdapat unsur-unsur
metaxilem yg lebih lebar
secara sentripetal (dari luar ke dalam = eksark)
Jaringan Pembuluh (pada silinder pusat)
Pendewasaan xilem primer : eksark (dari luar ke dalam)
Perbedaan lain ?
7-many
Secondary Growth of Roots
Secondary Growth of Roots
di akar
menghasilkan xilem and floem sekunder
• Kayu dibentuk di akar (juga dengan lingkar tahun) seperti di batang
• Saat diameter akar bertambah, korteks dan epidermis pecah dan
lepas dari akar
• Perisikel menjadi kambium gabus dan membentuk periderm
• Akar sekunder tampak serupa batang sekunder • Fungsi akar berkayu adalah sebagai anchor dan
penunjang dasar • Absorpsi air hanya dilakukan oleh akar primer muda
Tilia root and stem
2. Apa yg terjadi saat akar mengalami
pendewasaan? Masih adakah epidermis?
air dan mineral terlarut?
Pertumbuhan sekunder sama dengan
Contoh lain :
BATANG
Giant coast redwoods (Sequoia sempervirens) - Pinophyta. The largest trees are over 300 feet (91 m) tall and 17 feet (5.2 m) in diameter. They sprouted from seeds the size of oatmeal flakes nearly 2000 years ago, and grew into giants taller than the Statue of Liberty (from the foundation of pedestal to torch)
UJUNG BATANG Coleus (SAM) VS UJUNG AKAR (RAM)
• Umumnya berada di atas permukaan tanah
tapi dapat termodifikasi dan tumbuh di bawah
permukaan tanah
tumbuhan di atas kotiledon
• Nodus memegang 1-lebih daun,
daun dan perbungaan
• Perkembangan bagian tumbuhan (organ lateral) yang berada di atas tanah
• Transport materi : nutrisi, air dan fotosintat
• Penyimpanan cadangan makanan
xylem: sesuai dg model
air dari akar ke bagian atas tumbuhan
a. Tekanan akar
b. Kohesi
c. Transpirasi
Di daun, pori-pori kecil memungkinkan air untuk keluar sebagai uap. Dari semua air yang diserap oleh tanaman, kurang dari 5% tetap berada dalam tubuh tumbuhan untuk pertumbuhan.
Transpirasi : hilangnya air dari tanaman dalam bentuk uap air Air diserap dari tanah oleh akar dan diangkut sebagai cairan ke daun melalui xilem
Gula berpindah dari sumber
penyimpan/sink)
Tempat penerima (sink)
tumbuh
• Jaringan dermal
• Jaringan tissue
• Jaringan pembuluh
kutikula
1. Jaringan dermal : Epidermis
kolenkim
2. Jaringan dasar : Korteks dan Empulur
Carnivore aquatic bladderwort
yang tersusun longgar
ditemukan adanya idioblas,
sklereid atau latisifer
empulur umumnya rusak, sementara
http://blogs.ubc.ca/biol343/files/2014/07/1st em-buttercupstemxs.jpg
Jaringan Pembuluh
ikeatan pembuluh lain seperti
angiospermae
Pada tumbuhan Coniferae dan dikotil, jaringan pembuluh berupa
silinder yang membatasi parenkim empulur di bagian tengah dan
korteks di bagian luar
a. Jaringan dermal : epidermis
b. Jaringan dasar : mesofil
Epidermis pd daun bervariasi dlm
• jumlah lapisan: > 1 lapis.
• Struktur dan susunan stomata
sel yg terspesialisasi
• Fungsi : proteksi & pertukaran gas
The glandular trichomes are responsible for secreting a yellow substance that gives off that characteristic "tomato plant" smell.
Carnivorous plant
Bunny ears cactus (Opuntia microdasys) stem trichomes. • Long trichomes protect plant from pest damage. • Smaller interlocking projections from stem's epidermal cells cover stomata
(holes, centre left & right) in the stem and help prevent water loss. Stomata open to allow gas exchange between the plant's interior and the atmosphere. The bunny ears cactus is native to arid regions of northern Mexico, but is now grown worldwide as an ornamental plant. It also possesses spines (not seen) to deter large herbivores.
Epidermis atas/sisi adaksial
sekali
yang terlalu berlebihan pada
kehadiran kloroplas.
be many sets of bulliform cells,
allowing the leaf blade to curl or roll
up rather than merely fold.
• Sel epidermal berbentuk bubble,
• Besar, kosong, tidak berwarna
banyak daun monokot.
• Dekat vein tengah.
• Selama kekeringan, banyak daun rumput-
rumputan menutup saat kedua sisi helai daun melipat ke arah satu sama lain → less
exposed to sunlight → heated less
• Setelah air cukup, daun terbuka lagi.
• Gerakan ini disebabkan oleh air yang
masuk/keluar sel bulliform.
• Jaringan parenkimatis yang terdapat di antara epidermis
• Mengalami diferensiasi membentuk jaringan fotosintetik yang mengandung klorofil
Mesofil
spons
Kebanyakan tumbuhan monokot jaringan mesofil terdiri atas sel-sel yang seragam dan tidak terdiferensiasi menjadi palisade dan spons → daun unifacial
c.s monocot leaf (Lilium sp.). The
palisade layer is about 200 µm
thick. Lily have leaves similar to
dicots, with palisade and
A. Palisade/jar. tiang :
• sel memanjang berbentuk batang, terdiri dari 1 lapis sel, mengandung kloroplas
• terspesialisasi untuk meningkatkan efisiensi fotosintesis
• terdapat di bawah epidermis,
• umumnya pada sisi adaksial (daun dorsiventral/bifacial)
• pd tumbuhan xeromorf (hidup pada kondisi kering e.g. Eucalyptus), palisade ada pada kedua sisi/permukaan daun (daun isolateral/isobilateral)
B. Jar. spons/bunga karang
lapisan palisade
Membantu proses
pertukaran gas
karang mengeluarkan O2 dan
mengambil CO2 dari lingkungan
1. Tumbuhan Xerofit (hidup pada kondisi kering) : ukuran daun kecil
Epidermis (ad- dan ab-) berlapis banyak
kerapatan jaringan pembuluh tinggi
umumnya lebih dari 1 lapisan sel dengan
ruang antar sel kecil
epidermis (kriptofor)
trikoma
epidermis multiseriat
• Mesofit: stomata sejajar dengan epidermis
• xerofit: stomata “tenggelam” untuk mengurangi kehilangan
air.
dari epidermis untuk mdningkatkan transpirasi
Mesofit: tumbuhan terestrial
kering atau basah.
• stomata : kriptofor
• Ada hipodermis
• Jaringan transfusi terdiri atas trakeid, parenkim dan sel albumin
• Mesofil: tersusun atas sel-sel parenkimatis, memiliki lekukan ke arah dalam sel, ada saluran
resin
• Endodermis : seludang yang mengelilingi berkas pembuluh dan jaringan transfusi
Daun Jarum (Pinophyta)
• Struktur menyerupai daun xeromorf
• Coniferae hidup pada kondisi lingkungan dengan musim dingin yang panjang dan musim panas yang kering → adaptasi terhadap kondisi
cekaman
• Epidermis tidak berfungsi sebagai jaringan pelindung tetapi untuk pengambilan nutrisi dari dalam air dan untuk pertukaran gas
• Pada banyak tumbuhan air, epidermis berklorofil
• Kutikula tipis
Tumbuhan Hidrofit
(tumbuhan yang hidup di air)
• Stomata pada umumnya tidak ada. Bila ada, misal pd daun tumbuhan air yang terapung), stomata terdapat pada permukaan atas.
• Daun yang terendam dalam air termodifikasi menjadi bentuk silindris → meminimalisasi arus air yang melewati daun & mencegah koyaknya daun
• Palisade padat. • Spons di bagian bawah daun
• lebih tebal karena sel palisade lebih panjang atau lapisan sel palisade >1
• lebih banyak klorofil (kloroplas memiliki lebih banyak grana)
• kloroplas bergantian dalam cahaya terang dan kemudian berlindung di naungan yang lain sementara mereka memanfaatkan cahaya yang telah mereka serap. Terlalu banyak cahaya terang akan menghancurkan kloroplas).
SUN AND SHADE LEAVES
Acer leaf
• Palisade is less dense, spons more extensive • lebih lebar tapi lebih tipis daripada daun
matahari. • kloroplas bergerak di dalam sel untuk
mengambil posisi di mana mereka akan menyerap cahaya maksimum tanpa menaungi kloroplas lain di bawahnya.
• Sun dan shade leaves berbeda dalam jumlah fotosintesis hingga 5x untuk jumlah cahaya yang sama
• Sebagian besar adaptasi ini terjadi selama perkembangan daun. There is little a leaf (or a plant) can do if its light conditions change.
• Jaringan pembuluh pada daun
terdapat pada urat daun
urat daun jala /‘reticulate’
(pada tumbuhan dikotil) dan
• urat daun sejajar (pada
daun berbeda-beda tergantung
berukuran hampir sama
• Tumb C3 : seludang tidak berklorofil
• Tumb C4 : seludang berklorofil