BAB I PENDAHULUAN

A. Latar Belakang Masalah Akar merupakan bagian tanaman yang berfungsi untuk menyerap hara. Dalam melakukan penyerapan ini tidak semua hara akan masuk ke dalam sel akar karena adanya kemampuan untuk menyeleksi. Kemampuan ini dimiliki oleh akar yang hidup dan ditunjang adanya membrane sel yang selektif permeable. Pada membrane terdapat protein karier yang akan mengikat ion spesifik untuk diteruskan ke dalam sel (Epstein, 1972 dalam Rahayu, 2011). Kemampuan akar dan tumbuhan untuk menyeleksi hara dari tanah penting untuk kelangsungan hidup tanaman. Ini disebabkan tidak semua hara bermanfaat bagi pertumbuhan tanaman, bahkan ada hara yang dapat meracuni tanaman. Perjalanan hara di dalam tanaman, menurut Salisbury dan Ross (1992) dalam Rahayu, (2011), mengikuti transport apoplas dan simplas.

B. Rumusan Masalah Dari latar belakang masalah di atas dapat ditarik suatu rumusan masalah, yaitu: Bagaimana mekanisme penyerapan ion secara selektif oleh akar?

C. Tujuan Tujuan dari praktikum ini ialah : untuk mengetahui adanya penyerapan ion secara selektif oleh akar.

BAB II1

KAJIAN PUSTAKA

A. Proses Penyerapan Unsur Hara Pada Tamanan Hara yang telah tersedia di sekitar akar akan diserap tanaman melalui dua proses, yaitu : 1. Proses aktif yaitu Proses penyerapan unsur hara dengan bantuan energi aktif dan dapat berlangsung apabila tersedia energi metabolik. Energi metabolik tersebut dihasilkan dari proses respirasi akar tanaman. Selama proses respirasi akar tanaman berlangsung akan dihasilkan energi metabolik dan energi ini mendorong berlangsungnya penyerapan unsur hara secara proses aktif. Apabila proses respirasi akar tanaman berkurang akan menurunkan pula proses penyerapan unsur hara melalui proses aktif. Bagian akar tanaman yang paling aktif adalah bagian ujung akar yang baru terbentuk dan rambut-rambut akar. Ini merupakan bagian akar yang melakukan kegiatan respirasi terbesar. 2. Proses selektif yaitu penyerapan unsur hara yang terjadi secara selektif. Proses penyerapan unsur hara yang melalui mekanisme seleksi yang terjadi pada membran disebut sebagai proses selektif. Proses selektif terhadap penyerapan unsure hara terjadi pada membran yang memiliki pembawa (carrier). Carrier ini berreaksi dengan ion terpilin, ion terpilin ini akan dibawa masuk ke dalam protoplasma menembus membrane sel.

B. Proses Pengangkutan Pada Tanaman (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. 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.

Proses pengangkutan ini dibagi menjadi dua, yaitu :2

1. Pengangkutan ekstravaskuler yaitu pengangkutan air dan mineral yang diserap dari dalam tanah dilakukan diluar berkas pembuluh. Pengangkutan air dan mineral dari dalam tanah di luar berkas pembuluh ini dilakukan melalui 2 mekanisme, yaitu : a. 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. b. 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.

2. Pengangkutan vaskuler yaitu pengangkutan air dan mineral dalam berkas pembuluh yaitu pada xylem. 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.3

C. Faktor Yang Mempengaruhi Pengangkutan Air Ada 3 faktor yg mempengaruhi pengangkutan air, yaitu : 1. Transpirasi (daya hisap daun) 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 yang herhubungan dengan proses adaptasi tumbuhan terhadap lingkungan. 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 Air 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 pada4

malam hari melalui katup pelepasan (hidatoda) pada daun. Biasanya air yang keluar dapat kita lihat pada pagi hari berupa tetesan atau butiran air pada ujungujung helai daun rumput atau pinggir daun kecil herba (tumbuhan tak berkayu) dikotil.

D. Anatomi Akar Kacang Tanah akat tanaman dikotil terdiri atas epidermis, korteks, endodermis dan stele (silinder pusat). 1. Epidermis Epidermis, tersusun atas selapis sel, berdinding tipis, berkutikula, dan tersusun dari rapat. Sebagian besar sel epidermis membentuk rambut akar dengan jalan mengadakan perpanjangan ke arah lateral dari dinding luarnya. Rambut ini bermanfaat untuk memperluas permukaan sehingga penyerapan menjadi lebih efektif. 2. Korteks Korteks akar menempati sebagian besar akar. Terdiri beberapa lapis, di dalam korteks terdapat ruang antar sel yang memanjang sepanjang akar. 3. Endodermis Satu atau beberapa lapis sel korteks di bawah epidermis memiliki dinding sel yang dilapisi suberin, sejenis karbohidrat yang menyebabkan bagian ini tampak berbeda dengan korteks yang lain. Lapisan sel korteks yang paling dalam tersusun rapat tanpa ruang antar sel dan terdiri atas sel=sel berbentuk kotak, disebut lapisan endodermis. Sel-sel endodermis mengalami penebalan suberin pada dinding-dinding radial dan vertikalnya sehingga membentuk semacam pita. Pita ini disebut pita caspary. 4. Stele (silinder pusat) Tersusun atas lingkaran tepi dan jaringan pembuluh. Lingkaran tepi terdapat di sebelah dalam dan berdampingan dengan endodermis, tersusun atas sel-sel parenkim. Pada bagian ini tumbuhlah akar lateral. Jaringan pembuluh tersusun atas jaringan xilem dan floem yang tersusun berselang-seling pada bidang radial.

5

antara xilem dan floem dipisahkan oleh sederetan sel parenkim yang dikenal sebagai kambium. (Spinsa, 2010).

6

BAB III METODE PENELITIAN

A.

Jenis Penelitian Jenis penelitian pada praktikum ini ialah penelitian eksperimental, dimana terdapat suatu rumusan masalah dan tujuan. Dalam praktikum ini juga digunakan variabel-variabel, yaitu variabel kontrol, variabel manipulasi, dan variabel respon.

B.

Variabel-variabel Variabel kontrol Variabel manipulasi Variabel respon : : :

C.

Alat dan bahan 1. Alat Mikroskop Object glass dan cover glass Petridisk Kertas saring Tabung reaksi

2. Bahan Kecambah kacang tanah yang ditumbuhkan dalam Petri beralaskan kertas saring (umur 2 hari) Larutan CuSO4 jenuh akuades

D.

Prosedur kerja 1. Mengambil beberapa kecambah dari petridisk, ditiriskan airnya. Selanjutnya akar kucambah ini dicelupkan/ direndam dalam larutan CuSO4 dalam tabung reaksi selama 1 jam.

7

2. Setalah 1 jam perendaman, kecambah diambil dan diletakkan pada kertas saring, sehingga cairan yang ada di luar kecambah menjadi mongering (ditiriskan). 3. Kemudian melakukan pengamatan mengenai bagian akar yang telah menyerap garam tersebut (berwarna biru), baik secara makroskopik maupun mikroskopik. Menggambar morfologi (warna) potongan melintang jaringan akar (bagian epidermis, korteks, stele) setelah 1 jam direndam larutan CuSO4.

8

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

A. Hasil Gambar 1. Akar kacang tanah yang telah direndam dengan larutan CuSO4 selama 1 jam (makroskopis).

Gambar 2. Penampang melintang Akar kacang tanah yang telah direndam dengan larutan CuSO4 (Perbesaran 10 x 10)Epidermis korteks endodermis

stele

9

Gambar 3. Penampang melintang Akar kacang tanah yang telah direndam Aquadest (Perbesaran 10 x 10 )

Epidermis korteks stele Endodermi s

B. Pembahasan Berdasarkan hasil praktikum ini ditemukan adanya perbedaan warna pada struktur akar kacang tanah yang diberi perlakuan yaitu direndam dalam air dan direndam dalam larutan CuSO4.perbedaan warna ini dikarenakan proses penyerapan unsur hara melalui mekanisme seleksi (proses selektif) yang terjadi pada membran akiat tanaman kacang tanah. Karena membran pada akar tanaman kacang tanah bersifat semi permeable sehingga menghalangi diffusi ion ke dalam sel tanaman, sedangkan hara-hara esensial dapat masuk melalui membrane akar. Warna biru yang terserap oleh akar ini tidak menyeluruh hal ini dikarenakan ion yang bergerak melewati atau mengelilingi sejumlah lapisan pada jaringan akar yaitu epidermis dan sebagian daerah kortek tetapi tidak sampai melewati endodermis dan stele karena waktu perendaman hanya kurang lama yaitu hanya sekitar 1 jam saja sehingga ion yang diserap tidak menutupi seluruh struktur akar.

10

BAB V PENUTUP

Kesimpulan Pada akar kacang tanah terjadi penyerapan ion secara selektif, hal ini ditandai dengan warna biru yang terserap oleh akar. Warna biru ini karena akar menyerap larutan CuSO4. Tetapi warna biru ini tidak menyeluruh kedalam semua bagian akar karena waktu perendaman yang sedikit yaitu sekitar 1 jam.

11

DAFTAR PUSTAKA

Epstein, M. 1972. Mineral of Plant : Principles and Perpectives. New York : Jhon Wiley and Sons. Inc.

Rahayu, Yuni Sri dkk. 2011. Panduan Praktikum Ilmu Hara. Surabaya : Lab Fisiologi Tumbuhan.

Salisbury, F. B. and C. W. Ross. 1992. Plant Physiology. California : Wadsworth Publishing Company.

12