Sabtu, 26 Maret 2011

ORGAN TUMBUHAN

Tumbuhan berpembuluh (vasculair/ mempunyai berkas pengangkut) secara umum meliputi pengelompokan tumbuhan berpembuluh, struktur yang berkaitan dengan fungsi, dan berbagai organ penyusun tumbuhan berpembuluh.
Tumbuhan berpembuluh atau Tracheophyta meliputi empat filum dunia tumbuhan, yaitu :
(1). Psilopsida (terutama sebagai fosil);
(2). Lycopsida (paku kawat);
(3). Sphenopsida (paku ekor kuda); dan
(4). Pteropsida (paku sejati, Gymnospermae atau tumbuhan berbiji yang menghasilkan conus, dan Angiospermae atau tumbuhan berbiji yang berbunga). Angiospermae sekarang makin berkembang menjadi kelompok tumbuhan terbesar dibumi.
Struktur umum tumbuhan dapat dijelaskan sebagai berikut : Didalam biji terdapat embrio yang dilindungi oleh kulit biji. Embrio tersebut mempunyai sumbu dengan dua buah kutub, yaitu calon akar dan batang. Di sebelah lateral sumbu terdapat kotiledon atau daun buah yang berfungsi untuk menyimpan makanan pada jaringan khusus yang disebut endosperm. Pada kondisi baik, biji akan berkecambah menjadi tumbuhan muda. Pertumbuhan akar menuju ke tanah dan pertumbuhan batang menuju ke atas. Pertumbuhan akar dan batang ini, dengan pembentukan sel baru yang dilakukan oleh jaringan meristem pada titik tumbuh, diikuti dengan pertumbuhan dan defirensuasi sel. Tumbuhan dewasa akan membentuk bunga. Setelah bunga masak akan terjadi penyerbukan dan pembuahan sehingga terbentuklah daur hidupnya. Beberapa tumbuhan segera mati setelah pembentukan biji (tumbuhan semusim), sedangkan beberapa lainya terus tumbuh untuk beberapa tahun dan menjadi semak atau pohon.

Struktur Umum Tumbuhan
Organ tumbuhan sama halnya organ pada hewan, tersusun atas jaringan (kelompok sel yang mempunyai keaktifan khas). Jaringan tersusun atas sel. Didalam setiap sel hidup terdapat protoplasma yang dibatasi oleh dindeing sel dan di dalam sel itulah semua proses metabolisma terjadi.
Secara umum, organ tumbuhan terdiri dari akar, batang, daun dan bunga. Akar tumbuhan kedalam tanah sehingga memperkuat berdirinya tumbuhan. Akar juga berfungsi untuk mengambil air dan garam mineral dari dalam tanah. Seperti halnya beberapa organ lain pada tanaman, akar juga berfungsi untuk menyimpan makanan. Pada batang terdapat daun yang berfungsi menghasilkan makanan melalui fotosintesis dan mengeluarkan air melalui proses transpirasi. Selain itu, batang juga berperan untuk lewatnya air dan garam mineral dari akar ke daun dan lewatnya hasil fotosintesis dari daun ke seluruh bagian tanaman.
Pada ujung batang dan akar terdapat meristem pucuk. Sel meristem pucuk akan terus menerus membelah, kemudian tumbuh dan berdeferensiasi sehingga tumbuhan membesar. Ujung batang bersama daun muda akan membentuk kuncup, ada juga yang mengalami modifikasi membentuk sisik yang berfungsi sebagai pelindung meristem pucuk.
Bunga merupakan alat perkembangbiakan tumbuhan. Ada tumbuhan yang berbunga sempurna dan ada juga yang tidak sempurna. Bunga sempurna memiliki benang sari sebagai alat kelamin jantan dan putik sebagai alat kelamin betina. Bunga tidak sempurna ada yang memiliki benang sari tetapi tidak memiliki putik (bunga jantan) dan sebaliknya (bunga betina). Jika pada setiap tangkai tanaman hanya terdapat 1 bunga maka tumbuhan demikian disebut sebagai tanaman berbunga tunggal, terdapat juga tangkai yang memiliki banyak bunga yang membentuk rangkaian, dikenal sebagai tumbuhan berbunga majemuk.

Gambar 1.1. Skema penampang membujur berbagai organ tumbuhan : (1). Biji kacang-kacangan; (2, 3, 4) tumbuhan dikotil pada tiap tahap perkembangan (embrio, taoge, dewasa); (5). Bungan; (6). Biji tomat; dan (7). Biji jagung. (Fahn, 1989; 2)

Akar
Sistem perakaran pada rumput-rumputan dan monokotil lain disebut sistem perakaran serabut. Setiap akar pada sistem akar serabut mempunyai ukuran yang hampir sama. Lain halnya dengan tumbuhan Dikotil. Tumbuhan Dikotil mempunyai akar utama yang bercabang; dan akar ini dapat bercabang lagi. Sistem perakaran seperti ini disebut akar tunggang.
Akar muda mempunyai rambut halus yang disebut rambut akar, yang hanya terdapat pada bagian yang dekat dengan ujung akar. Rambut akar dapat jelas dilihat pada biji yang dikecambahkan pada kertas saring basah atau pasir lembab. Rambut akar terdapat dalam jumlah yang besar dan merupakan penonjolan epidermis akar. Rambut akar hidup relatif pendek. Akar akan terus menerus membentuk rambut akar yang baru di dekat ujung akar yang kemudian terus tumbuh dan menekan ke dalam tanah. Rambut akar dapat memperluas daerah penyerapan air dan garam mineral dari dalam tanah.
Epidermis akar terdiri atas satu lapis sel yang rapat dan berperan sebagai jaringan pelindung. Di sebelah dalam sel parenkim terdapat daerah yang relatif tebal, yaitu korteks. Korteks terdiri atas sel parenkim yang antar sel satu dengan lainnya terdapat ruang antarsel. Lapisan di sebelah dalam korteks merupakan selapis sel yang disebut endodermis. Dalam pertumbuhan primer, dindind sel endodermis tipis, hanya terdapat penebalan berbentuk pita melingkar yang disebut pita Kaspari.
Bagian tengah akar disebut selinder pusat yang terdiri atas jaringan pengangkut air, yaitu xilem (pembuluh kayu) dan jaringan pengangkut makanan, yaitu floem (pembuluh tapis). Antara jaringan pembuluh (xilem dan floem) serta endodermis terdapat satu lapisan sel parenkim yang disebut pefrisiklus. Sel pembentuk perisiklus sama dengan sel yang membentuk xilem maupun floem, yaitu sel meristem. Perisiklus masih bersifat meristematis sehingga memperluas penampang akar.
Xilem terdiri atas trakeida dan elemen pembuluh, serabut, dan sel parenkim. Sel trakeida dewasa merupakan sel memanjang dengan dinding tebal, dan pada dinding tersebut terdapat bagian tempat yang tipis yang dapat dilewati air dengan mudah. Elemen pembuluh juga seperti trakeida, tetapi pada bagian ujungnya terdapat lubang kearah vertikal. Susunan elemen pembuluh ini disebut trakea. Serabut merupakan sel yang memanjang dengan dinding sel yang tebal dan berfungsi sebagai penguat jaringan. Sementara sel parenkim merupakan jaringan pengisi yang berfungsi sebagai penyimpan makanan.
Gambar 2.2 Sistim akar serabut (1); tumbuhan mudah yang akarnya penuh dengan rambut akar (2); sistem akar tunggang (3); diagram penampang melintang akar Dikotil pada berbagai jarak dari ujung akar yang menunjukkan tahap perkembangan dalam penebalan sekunder (4-6); sepotong pembuluh (7); trakeida (8). (Fahn, 1989: 3)

Floem terdiri atas sel tapisan, sel pengiring, serabut, dan parenkim. Sel tapisan terdiri atas sel hidup yang tersesun vertikal yang berfungsi untuk mengangkut bahan organik. Sel pengiring dan sel tapisan berkembang menjadi sel meristem yang sama. Sel-sel meristem ini membelah secara longitudinal dan menghasilkan sel-sel dengan ukuran yang berbeda. Sel yang besar akan berkembang menjadi sel tapisan, sedangkan sel yang kecil menjadi sel pengiring. Ukuran panjang sel pengiring bervariasi; ada yang sepanjang sel tapisan disampingnya, ada pula yang lebih pendek sehingga terbentuk deretan sel pengiring yang menempel pada sel tapisan.
Gambar 1.3 Skema tumbuhan Dikotil yang menunjukkan susunan jaringan utama : penampang membujur (1); penampang melintang pada berbagai tingkat (2-4). (Essau, 1953)

Pada Gymnospermae dan Dikotil terdapat suatu jaring meristem yang disebut kambium pembuluh (kambium vasikuler) yang mengelilingi xilem. Pertumbuhan meristem  pucuk menyebabkan pertumbuhan memanjang pada organ tumbuhan. Kambium pembuluh menyebabkan pertumbuhan menjari dengan penebalan organ. Sel kambium pembuluh membelah dan menghasilkan elemen xilem ke arah dalam dan elem floem kearah luar. Jaringan pembuluh yang berasal dari kambium disebut jaringan sekunder yang terdiri atas xilem sekunder dan floem sekunder,

Batang
Berdasarkan sifat internal dan eksternalnya, tipe batang dibedakan menjadi : rumput-rumputan (gandung, jagung), herba atau terna (kacang-kacangan, bunga matahari, tomat), batang berkayu, dan pohon. Ada juga batang yang mengadakan metamorfosis dengan bentuk khusus yang sesuai dengan lingkungan atau fungsinya. Tipe itu meliputi bulbus atau umbi lapis (bawang) dan umbi (kentang) yang berfungsi untuk menyimpan makanan. Batang sukulen pada tumbuhan kaktus berfungsi untuk menyimpan air dan melakukan foto sintesis, suatu proses yang pada tumbuhan lain terjadi pada daun. Batang dapat juga mengalami modifikasi menjadi sulur (tendril) dan duri.
Susunan daun pada batang mempunyai pola yang khas. Bagian batang sebagai tempat menempelnya daun disebut nodus dan bagian batang diantara dua nodus disebut buku (internodus). Kuncup yang sebenarnya pucuk kecil juga terdapat pada batang. Kuncup yang terdapat pada ujung batang disebut kuncup terminal. Pada bagian aksilar daun terdapat kuncup lateral atau kuncup aksilar, yang biasanya lebih kecil daripada kuncup terminal. Kuncup ini mengalami dormansi untuk periode tertentu (selama musim gugur) atau untuk beberapa tahun (sebagian besar kuncup aksilar).
Selama sel meristem pucuk kuncup terminal mempunyai kemampuan untuk membelah, sebagian besar kuncup aksilar tetap dorman dan pertumbuhan pucuk yang tumbuh dari kuncup aksilar terbatas. Pertumbuhan cabang dan dormasi kuncup aksilar dikendalikan oleh kuncup terminal. Pada tumbuhan yang memiliki kuncup terminal pada sumbu utama, kuncup aksilar akan aktif selama hidup, dan mempunyai percabangan dengan batang monopodium. Pada kebanyakan tumbuhan, meristem ujung pucuk akan menghasilkan bunga, setelah beberapa waktu menyokong perpanjangan batang dan menghasilkan daun. Pertumbuhan selanjutnya dilakukan oleh kuncup lateral dan cabang ini berfungsi sebagai sumbu utama. Percabangan semacam ini disebut simpodium.
Setelah diferensiasi, meristem pucuk mengalami pemasakan jaringan. Pengamatan susunan jaringan suatu batang muda dari luar ke dalam dapat dibedakan dengan menggunakan mikroskop. Epidermis dibagian luar ditutupi oleh bahan dari lemak alam yang sangat tahan air,disebut kutin.Lapisan kutin ini disebut kutikula.Kutikula,terutama jika tebal,bersifat kedap air dan gas (impermeabel).Pada epidermis sering terdapat rambut.Di sebelah dalam epidermis terdapat korteks.Di dalam korteks terdapat jarigan parenkim,kolenkim,dan sklerenkim.Parenkim,berfungsi untuk menyimpan makanan;batang yang hijau juga  berfungsi untuk fotosintesis.Kolenkim dan sklerenkim berperan sebagai jarigan penguat. Ada berbagai tipe sel kolenkim berdasarkan letak penebalannya.Dinding sel sklerenkimsangat tebal dan sebagaian besar mengandung lignin.Sklerenkim dibedakan menjadi dua tipe,yaitu sklerenkim serabut,yang panjang dan meruncing pada ujungnya,dan sklereida,yang lebih kurang isodiametris atau bercabang.
Di sebelah dalam korteks terdapat silinder pusat yang berisi jaringan pembuluh.Jaringan pembuluh tersusun dalam suatu susunan yang biasa di sebut ikatan pembuluh(berkas pengangkut).Tiap berkas pengangkut terdiri atas xilem di bagian dalam dan floem di bagian luar. Pada beberapa tanaman,misalnya pada labu,floem terdapat pada bagian dalam dan luar dari xilem.Pada Gymnospermae dan Dikotil,berkas pengangkut tersusun dalam suatu lingkaran yang mengelilingi empulur.Sementara, pada Monokotil,berkas pengangkut tersebar pada seluruh batang.Perbedaan lain antara Monokotil,Dikotil,dan Gymnospermae adalah adanya kambium di antara xilem dam floem (pada Dikotil dan Gymnospermae).
Kambium menghasilkan xilem ke arah dalam ( sentripetal) dan floem.Jaringan berkas pengangkut yang dihasilkan langsung oleh meristem pucuk di sebut xilem primer dan floem primer.Jaringan pembuluh yang dihasilkan oleh kambium disebut xilem sekunder dan floem sekunder. Kambium mengadakan perkembangan sehingga penampang melintangnya menampakan cincin kambium.Kambium menghasilkan xilem sekunder atau kayu,yang pada beberapa pohon diameternya dapat mencapai beberapa meter.Floem sekunder biasanya di hasilkan dalam jumlah yang lebih kecil dari pada xilem sekunder.Floem sekunder bersama-sama dengan epidermis dan korteks akan membentuk kulit kayu.
Xilem sekunder atau kayu pada dasarnya berisi elemen yang sama dengan xilem primer, tetapi biasanya lebih banyak serabut dan sel parenkim yang tersusun ke arah radial, dan di sebut jari-jari empulur. Pohon dengan daun pertumbuhan musiman mempunyai cincin pertumbuhan yang tampak pada penampang melintang batang.
Semakin tebal, kayu semakin menekan epidermis dan korteks sehingga sering kali robek. Sebagai jaringan pelindung sekunder, tumbuhan membentuk lapisan gabus (fellem) yang menggantikan fungsi utama epidermis. Gabus terdiri atas sel pipih yang mati dan tidak mempunyai ruang antarsel. Sel ini di lapisi oleh lamela lemak yang disebut suberin. Jaringan ini dihasilkan oleh kambium gabus (felogen). Pada tumbuhan yang hidupnya lama,dengan pertambahannya diameter batang secara terus menerus, kambium berkembang lebih lanjut kebagian dalam, misalnya didalam floem. Gabus merupakan penghalang yang tidak dapat ditembus (impermeabel).Gabus di bentuk di dalam floem sekunder sehingga bagian floem yang terdapat diluarnya mati. Semua jaringan kambium di luar membentuk kayu.
Pasokan oksigen pada jaringan hidup yang ditutupi oleh gabus dilakukan oleh sekelompok sel yang mempunyai ruang antarsel yang di sebut lentisel.       

Daun
Fungsi utama daun adalah mensyintesis bahan organik dengan menggunakan sinar sebagai sumber energi melalui proses fotosintesis. Perubahan energi ini terjadi didalam organel sel khusus yang disebut kloroplas, yang di dalamnya terdapat pigmen klorofil.
Struktur luar dan dalam daun berkaitan dengan perannya dalam proses fotosintesis dan traspirasi. Daun biasanya rata dan tipis sehingga memudahkan masuknya sinar matahari kedalam sel. Luasnya permukaan daun juga memungkinkan terjadinya pertukaran gas. Didalam helaian daun juga terdapat jaringan pembuluh. Mesofil daun yang terdapat diantara epedermis atas dan bawah dibedakan menjadi 2 macam yaitu parenkim palisade yang terdiri atas sel yang panjang dantidak mempunyai ruang antar sel dan parenkim spon yang terdiri atas sel yang berbentuk tidak teratur dengan ruang antar sel yang besar. Parenkim palisade lebih banyak mengandung kloroplas. Pada epidermis terdapat stomata yang membantu pertukaran gas antara jaringan daun dan atmosfer. Setiap stomata terdiri atas 2 buah sel penutup yang mengelilingi lubang kecil. Stomata dapat membuka dan menutup sehingga dapat mengatur pemasukan dan pengeluaran gas ke dan dari daun.    

Bunga
Bunga merupakan organ reproduktik angiospermae. Bunga dibentuk oleh meristem pucuk khusus yang berkembang dari ujung batang dan dipengaruhi oleh faktor dalam maupun luar.
Bunga terdiri atas sekelompok daun khusus yang disebut sepala, petala, stamen, dan karpela. Sepala biasanya berwarna hijau, dan seluruh sepala disebut kelopak bunga (kaliks). Petala biasanya berwarna dan menarik, keseluruhannya disebut mahkota bunga (korola). Tiap stamen mempunyai sebuah tangkai sari (filamen), yang dibagian ujungnya terdapat ruang sari (antera), dan didalamnya berisi butir serbuk seri. Butir serbuk sari berisi gamet jantan atau sel sperma. Kerpela ada yang tunggal, ada yang berkelompok. Karpela secara keseluruhan disebut putik (pistilum), yang dapat dibedakan menjadi 3 bagian: bagian basal, bagian basal adalah bakal buah (ovarium), bagian tengah merupakan tangkai yang disebut tangkai putik (stilus), dan bagian ujung disebut kepala putik (stikma). Didalam ovarium terdapat ruang yang disebut lokulus, didalamnya berisi ovulum yang merupakan gamet betina atau sel telur.
Butir serbuk seri yang sudah masak dapat disebarkan oleh angin atau serangga, sehingga dapat mencapai kepala putik. Proses menempelnya butir serbuk sari diatas kepala putik ini disebut penyerbukan atau pollination. Butir serbuk sari akan berkecambah membentuk buluh serbuk yang berisi sel sperma. Buluh serbuk masuk kedalam ovulum, salah satu dari sel sperma membuahi sel telur dan terbentuklah zigot. Zigot akan tumbuh menjadi embrio. Pada tahap ini, karpela mulai tumbuh dan membentuk buah, sedangkan ovulum menjadi biji. 
Abdullah Sarijan
Sumber utama : Anatomi Tumbuhan/Sri Mulyani