TUGAS KELOMPOK

BIOLOGI

SISTEM TRANSPORTASI PADA TUMBUHAN

Kelompok 5:

Roby Rifyunanda (240110090021)

Tahta Perdana (240110090022)

Yollanda Risany Kaito (240110090023)

Novitri Sundany Riesky (240110090024)

Eva Febrianty Annisa (240110090025)

JURUSAN TEKNIK DAN MANAJEMEN INDUSTRI PERTANIAN

FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN

UNIVERSITAS PADJADJARAN

2009

TRANSPOR PADA TUMBUHAN

A. Gambaran Umum Mekanisme Transpor pada Tumbuhan

Pada tumbuhan, transport terjadi pada tiga tingkatan, yaitu:

1. Pengambilan dan pembebasan air dan zat-zat terlarut oleh individu sel,

seperti penyerapan air dan mineral dari tanah oleh sel-sel akar.

2. Transpor bahan-bahan jarak pendek dari sel ke sel pada level jaringan dan

organ, seperti pengangkutan gula dari sel-sel fotosintetik daun yang telah

dewasa ke dalam pembuluh tapis floem.

3. Transpor jarak jauh cairan di dalam xilem dan floem pada seluruh

tingkatan tumbuhan tersebut secara utuh.

Gambar di bawah memberikan gambaran umum mengenai fungsi

transpor pada tumbuhan.

Keterangan gambar:

1. Akar menyerap air dan mineral yang terlarut dari tanah.

2. Akar juga mempertukarkan gas dengan ruangan udara tanah dengan

memasukkan O2 dan membebaskan CO2. Pertukaran gas mendukung

respirasi seluler sel-sel akar.

3. Air dan mineral diangkut ke atas sebagai getah xilem di dalam xilem, dari

akar menuju sistem tunas.

4. Transpirasi, yaitu kehilangan uap air dari daun (sebagian besar melalui

stomata), menciptakan suatu gaya di dalam daun yang menarik getah

xilem ke atas.

5. Daun juga mempertukarkan CO2 dan O2 melalui stomata, yang mengambil

CO2 yang menyediakan karbon untuk fotosintesis dan membebaskan O2.

6. Gula dihasilkan melalui fotosintesis dalam daun.

7. Gula diangkut dalam floem menuju akar serta bagian tumbuhan lain dalam

bentuk larutan yang disebut getah floem.

B. Mekanisme Proses Penyerapan

Transportasi tumbuhan adalah proses pengambilan dan pengeluaran

zat-zat ke seluruh bagian tubuh tumbuhan. Pada tumbuhan tingkat rendah

seperti ganggang, penyerapan air dan zat hara yang terlarut di dalamnya

dilakukan melalui seluruh bagian tubuh. Pada tumbuhan tingkat tinggi seperti

spermatophyta, proses pengangkutan dilakukan oleh pembuluh angkut yang

terdiri dari xilem dan floem.

Tumbuhan memperoleh bahan dari lingkungan untuk hidup berupa O2,

CO2, air, dan unsur hara. Selain gas O2 dan CO2 , zat diserap dalam bentuk

larutan ion. Mekanisme proses penyerapan dapat belangsung karena adanya

proses imbibisi, difusi, osmosis, dan transpor aktif.

a. Imbibisi merupakan penyusupan atau peresapan air ke dalam ruangan

antardinding sel sehingga dinding selnya akan mengembang. Misalnya

masuknya air pada biji saat berkecambah dan biji kacang yang direndam

dalam air beberapa jam.

b. Difusi merupakan gerak menyebarnya molekul dari daerah konsentrasi

tinggi (hipertonik) ke konsentrasi rendah (hipotonik). Misalnya

pengambilan O2 dan pengeluaran CO2 saat pernafasan serta penyebaran

setetes tinta dalam air.

c. Osmosis merupakan proses perpindahan air dari daerah yang

berkonsentrasi rendah (hipotonik) ke daerah yang berkonsentrasi tinggi

(hipertonik) melalui membran semipermiabel. Membran semipermeabel

adalah selaput pemisah yang hanya bisa ditembus oleh air dan zat tertentu

yang larut di dalamnya. Keadaan tegang yang timbul antara dinding sel

dengan dinding isi sel karena menyerap air disebut turgor, sedangkan

tekanan yang ditimbulkannya disebut tekanan turgor. Untuk sel tumbuhan

bersifat selektif semipermeabel. Setiap sel hidup merupakan sistem

osmotik. Jika sel ditempatkan dalam larutan yang lebih pekat (hipertonik)

terhadap cairan sel, maka air dalam sel akan terhisap keluar sehingga

menyebabkan sel mengkerut. Peristiwa ini disebut plasmolisis.

d. Transpor aktif merupakan pengangkutan lintas membran dengan

menggunakan energi ATP, melibatkan pertukaran ion Na+ dan K+ (pompa

ion) serta protein kontraspor yang akan mengangkut ion Na+ bersama

melekul lain seperti asam amino dan gula. Arahnya dari daerah

berkonsentrasi tinggi ke konsentrasi rendah. Misalnya perpindahan air dari

korteks ke stele.

C. Pengangkutan Zat melalui Xilem

Pengangkutan zat pada tumbuhan dibedakan menjadi dua, yaitu:

1. Pengangkutan vaskuler (intravaskuler), yaitu pengangkutan melalui berkas

pembuluh angkut.

2. Pengangkutan ekstravaskuler, yaitu pengangkutan air dan garam mineral

di luar berkas pembuluh angkut. Pengangkutan ini berjalan dari sel ke sel

dan biasanya dengan arah horizontal. Di dalam akar pengangkutan ini

melalui bulu akar → epidermis → korteks → endodermis → xilem.

     Pengangkutan ekstravaskuler dibedakan menjadi dua, yaitu:

(i) Transportasi apoplas, yaitu menyusupnya air tanah secara bebas atau

transpor pasif melalui semua bagian tak hidup dari tumbuhan

(dinding sel dan ruang antarsel).

(ii) Transportasi simplas, yaitu bergeraknya air dan garam mineral

melalui bagian hidup dari sel tumbuhan (sitoplasma dan vakoula).

Air dan garam mineral akan diangkut ke daun melalui pembuluh kayu

(xilem). Komponen utama penyusun xilem adalah elemen pembuluh, yaitu

trakea dan trakeid. Trakea dan trakeid merupakan sel-sel yang mati karena

tidak mempunyai sitoplasma dan hanya mempunyai dinding sel. Sel trakea

terdiri atas tabung yang berdinding tebal dan membentuk suatu pembuluh.

Sel trakeid merupakan sel dasar penyusun xilem yang terdiri atas sel

memanjang dan berdinding keras karena mengandung lignin. Pada beberapa

tempat dinding sel trakeid terdapat bagian-bagian yang tidak menebal yang

disebut noktah.

Selain trakea dan trakeid, xilem juga mengandung sel parenkim

(parenkim kayu) yang merupakan sel hidup dan berfungsi untuk menyimpan

bahan makanan. Xilem juga mengandung serabut kayu yang berfungsi sebagai

penguat atau penyokong.

Proses pengangkutan air dan zat zat terlarut hingga sampai ke daun

pada tumbuhan dipengaruhi oleh faktor-faktor sebagai berikut:

a. Daya Kapilaritas

Pembuluh xilem yang terdapat pada tumbuhan dianggap sebagai pipa

kapiler. Air akan naik melalui pembuluh kayu sebagai akibat dari gaya

adhesi antara dinding pembuluh kayu dengan molekul air.

b. Daya Tekan Akar

Tekanan akar pada setiap tumbuhan berbeda-beda. Besarnya tekanan akar

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

Bukti adanya tekanan akar adalah jika batang dipotong, maka air tampak

menggenang dipermukaan tunggaknya.

c. Daya Hisap Daun

Disebabkan adanya penguapan (transpirasi) air dari daun yang besarnya

berbanding lurus dengan luas bidang penguapan (intensitas penguapan).

d. Pengaruh Sel-sel yang Hidup

 

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 yang meliputi:

a. Kelembaban udara

Semakin tinggi kelembaban udara maka transpirasi semakin lambat.

Pada saat udara lembab transpirasi akan terganggu sehingga tumbuhan

akan melakukan gutasi.

b. Suhu udara

Semakin tinggi suhu maka transpirasi semakin cepat.

c. Intensitas cahaya

Semakin banyak intensitas cahaya maka transpirasi semakin giat.

d. Kecepatan angin

Semakin kencang angin maka transpirasi semakin cepat.

e. Kandungan air tanah

Faktor dalam yang meliputi:

a. Ukuran (luas) daun

b. Tebal tipisnya daun

c. Ada tidaknya lapisan lilin pada permukaan daun

d. Jumlah stomata

e. 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, d.l.l.).

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.

 

D. Pengangkutan Melalui Floem

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 floem

secara vaskuler ke seluruh bagian tubuh disebut translokasi.

Untuk membuktikan adanya pengangkutan hasil fotosintesis melewati

floem dapat dilihat dari pada proses pencangkokan. Batang yang telah

kehilangan kulit (floem) 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 akar atau

batangnya. Pada umumnya jaringan floem tersusun atas 4 komponen, yaitu

buluh tapis, sel pengiring, parenkim floem, dan serabut-serabut.

Floem mentranslokasikan getahnya dari sumber gula ke sugar sink

Berbeda dengan transpor getah xilem yang bergerak ke satu arah dari

akar ke daun, maka arah pergerakan getah floem adalah beraneka ragam. Satu

generalisasi yang berlaku adalah bahwa pembuluh tapis membawa makanan

dari suatu sumber gula ke suatu tempat penyimpanan atau penghabisan gula.

Suatu sumber gula (sugar source) adalah suatu organ tumbuhan di mana gula

dihasilkan melalui fotosintesis atau perombakan pati. Daun dewasa merupakan

sumber utama gula. Suatu sugar sink adalah organ yang mengkonsumsi atau

menyimpan gula. Akar, ujung tunas, batang, dan buah yang sedang tumbuh

adalah tempat penyimpanan atau pembuangan gula yang disediakan oleh

floem. Organ penyimpanan, seperti umbi, dapat menjadi tempat penumpukan

gula bergantung pada musim. Ketika organ penyimpanan menumpuk

karbohidrat selama musim panas, maka organ itu disebut sugar sink.

Kemudian setelah mengakhiri dormansi pada awal musim semi, organ

penyimpanan ini menjadi sumber gula ketika pati dirombak menjadi gula,

yang akan dibawa floem ke kuncup sistem tunas yang sedang tumbuh.

Zat terlarut lain bisa diangkut ke tempat penumpukan bersama-sama

dengan gula. Misalnya, mineral yang mencapai daun dalam xilem kemudian

dipindahkan oleh floem ke dalam buah yang sedang yang sedang berkembang.

Suatu sugar sink umumnya menerima gula dari sumber yang paling

dekat. Daun bagian atas pada suatu cabang bisa mengirim gula ke ujung tunas

yang sedang tumbuh, sementara daun bagian bawah mengangkut gula ke akar.

Buah yang sedang tumbuh memerlukan banyak makanan sehingga buah

kemungkinan bisa memonopoli semua sumber gula yang ada di sekitarnya.

Satu pembuluh tapis dalam sebuah berkas pembuluh bisa membawa cairan

floem dalam satu arah sementara cairan di dalam pipa lain dalam berkas yang

sama dapat mengalir dengan arah yang berlainan. Untuk masing-masing

pembuluh tapis, arah transpor hanya bergantung pada lokasi sumber dan sink

yang dihubungkan oleh pipa tersebut.