Hallo bertemu lagi di materi kali ini tentang Struktur dan Fungsi Tumbuhan. Tuhan telah menciptakan berbagai makhluk hidup yang ada di bumi, dan salah satunya adalah tumbuhan. Tumbuhan memiliki struktur dan fungsi tersendiri sehingga dapat bermanfaat bagi manusia, hewan, dan lingkungan sekitar. Untuk mengetahui lebih lanjut, mari kita simak penjelasan materi Struktur dan Fungsi Tumbuhan berikut!
Daftar Isi
Struktur dan Fungsi Akar, Batang, Daun, dan Bunga
Tumbuhan adalah mahkluk hidup yang memiliki daun, batang, dan akar yang dapat menghasilkan makanan sendiri dengan menggunakan klorofil pada proses fotosintesis. Tumbuhan berperan menyediakan oksigen, karbohidrat, protein, lemak, vitamin, dan mineral bagi manusia.
Tubuh tumbuhan tersusun atas bagian-bagian yang memiliki struktur tertentu dan masing-masing memiliki fungsi khusus sehingga tumbuhan dapat melakukan berbagai proses dalam kehidupannya.
Organ adalah kumpulan dari beberapa macam jaringan yang berbeda dan membentuk satu kesatuan untuk melakukan fungsi tertentu. Secara umum, organ penyusun tumbuhan berpembuluh dapat dikelompokkan menjadi organ vegetatif dan organ generatif.
Organ vegetatif adalah organ yang berfungsi untuk mendukung pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan. Pada tumbuhan berpembuluh terdiri atas akar, batang, dan daun. Sedangkan, organ generatif adalah organ tumbuhan yang berfungsi dalam proses perkembangbiakan secara generatif atau seksual (didahului oleh peristiwa perkawinan). Pada tumbuhan berbiji tertutup (Angiospermae) organ generatif terdiri atas bunga, buah, dan biji.
Struktur dan Fungsi Akar
Akar adalah organ tumbuhan yang umumnya terletak di bawah permukaan tanah, senantiasa tumbuh menuju pusat bumi, tidak memiliki buku- buku, dan memiliki bentuk meruncing.
Fungsi akar yaitu menambatkan dan menyokong tubuh tumbuhan pada medium tumbuhnya, menyerap air dan hara mineral pada medium tumbuhnya. Akar dapat mengalami modifikasi sebagai tempat menyimpan cadangan makanan, seperti pada singkong, umbi jalar, dan bengkuang. Selain itu, akar juga berfungsi untuk bernapasnya tumbuhan, contohnya pada tumbuhan bakau.
Struktur dan Fungsi Batang
Batang adalah organ tumbuhan yang berdiri tegak di atas tanah yang mendukung cabang, daun, dan bunga. Bentuknya panjang bulat seperti silinder, memiliki ruas-ruas (internodus) yang masing-masing dibatasi oleh buku-buku (nodus).
Fungsi batang yaitu menyokong bagian-bagian tumbuhan yang berada di atas tanah, dan sebagai jalan pengangkutan air dan mineral dari akar menuju daun dan jalan pengangkutan makanan dari daun ke seluruh tubuh tumbuhan.
Pada batang tumbuhan monokotil dan dikotil memiliki struktur yang berbeda. Batang tumbuhan monokotil memiliki ruas-ruas batang yang terlihat jelas, sedangkan batang tumbuhan dikotil ruas-ruas batangnya tidak terlihat jelas.
Batang juga dapat mengalami modifikasi sebagai cadangan makanan, contohnya pada tumbuhan kentang, tebu, dan rimpang kunyit.
Struktur dan Fungsi Daun
Daun adalah organ tumbuhan yang menempel pada batang, berbentuk tipis lebar, dan banyak mengandung zat hijau yang klorofil.
Fungsi daun antara lain sebagai tempat terjadinya fotosintesis, mengatur penguapan air (transpirasi), dan pernapasan (respirasi) tumbuhan.
Daun pada tumbuhan monokotil dan dikotil memiliki struktur yang berbeda. Sebagai contoh, peruratan daun merupakan ciri untuk mengetahui suatu tumbuhan termasuk monokotil maupun dikotil.
Struktur dan Fungsi Bunga
Bunga adalah alat reproduksi generatif pada tumbuhan yang memiliki warna menarik dan berfungsi untuk menarik serangga atau hewan lain yang dapat membantu proses penyerbukan.
Bunga tersusun atas dua bagian utama, yaitu perhiasan bunga dan alat reproduksi bunga. Perhiasan bunga meliputi tangkai, kelopak (kaliks), dan mahkota (korola). Sedangkan alat reproduksi berupa benang sari (alat kelamin jantan) dan putik (alat kelamin betina). Bunga yang memiliki bagian-bagian tersebut disebut bunga lengkap. Sedangkan bunga yang tidak memiliki salah satunya disebut bunga tidak lengkap.
Berdasarkan keberadaan alat reproduksi dalam satu bunga, dibedakan menjadi bunga sempurna dan bunga tidak sempurna.
Bunga sempurna adalah bunga yang memiliki putik dan benang sari dalam satu bunga. Sedangkan bunga tidak sempurna adalah bunga yang hanya memiliki satu alat kelamin saja dalam satu bunga, putik saja atau benang sari saja.
Struktur dan Fungsi Buah dan Biji
Salah satu bagian dari bunga yaitu putik (pistillum). Putik terdiri atas tiga bagian, yaitu bagian dasar yang menggelembung disebut bakal buah (ovarium), bagian yang memanjang disebut tangkai putik (stilus), dan kepala putik (stigma).
Di dalam bakal buah terdapat satu atau lebih bakal biji (ovul). Pada perkembangan selanjutnya, bakal buah akan berkembang menjadi buah sedangkan bakal biji akan berkembang menjadi biji.
Struktur dan Fungsi Jaringan Tumbuhan
Jaringan Meristem
Jaringan meristem jaringan yang sel-selnya aktif membelah diri secara mitosis. Hal ini menyebabkan sel-sel tumbuhan mengalami pertambahan tinggi dan volume Jaringan meristem ini disebut juga jaringan embrional. Berdasarkan asal terbentuknya dapat dibedakan menjadi meristem primer dan meristem sekunder.
Meristem Primer adalah jaringan meristem pada tumbuhan yang sel-selnya aktif membelah sehingga menyebakan pertumbuhan primer secara vertikal (perpanjangan akar dan batang).
Meristem Sekunder adalah jaringan meristem yang berasal dari sel-sel dewasa yang berubah sifatnya menjadi meristematik kembali (aktif membelah kembali). Contohnya adalah kambium pembuluh (kambium vaskuler) dan kambium gabus (felogen).
Jaringan Dewasa
adalah jaringan yang bersifat non-meristematik atau tidak aktif membelah. Jaringan ini berasal dari pembelahan sel-sel meristem primer dan sel-sel meristem sekunder, yang telah mengalami diferensiasi atau mengalami perubahan bentuk sehingga memiliki fungsi tertentu
Berdasarkan fungsinya jaringan dewasa dibedakan menjadi empat, yaitu jaringan pelindung, jaringan dasar, jaringan penyokong, dan jaringan pengangkut.
Jaringan pelindung terdapat di seluruh permukaan luar tumbuhan. Fungsinya untuk melindungi dari hal yang dapat merugikan tumbuhan. Contoh dari jaringan pelindung yaitu jaringan epidermis.
Jaringan dasar disebut juga jaringan pengisi terletak hampir pada seluruh bagian tumbuhan yang sangat berperan penting dalam semua proses.
Jaringan penyokong (penguat) adalah jaringan yang berperan untuk menunjang bentuk tubuh tumbuhan. Menurut bentuk dan sifatnya, dibedakan menjadi jaringan kolenkim dan sklerenkim. Sel-sel jaringan kolenkim memiliki dinding sel yang mengalami penebalan, namun tidak merata. Jaringan kolenkim berfungsi untuk menyokong bagian tumbuhan yang masih muda. Sedangkan, jaringan sklerenkim berfungsi untuk menyokong tubuh tumbuhan yang sudah tua.
Jaringan Pengangkut (vaskuler), terdiri dari xilem dan floem. Xilem berfungsi mengangkut air dan zat-zat terlarut di dalamnya dari akar menuju daun. Sedangkan, floem berfungsi untuk mengangkut makanan hasil fotosintesis dari daun ke seluruh tubuh tumbuhan.
Struktur dan Fungsi Jaringan pada Akar
Perhatikan penampang membujur akar di bawah ini!
Pada gambar dapat dilihat bahwa di bagian ujung akar terdapat jaringan meristem apikal dan tudung akar. Jaringan meristem apikal adalah jaringan yang sel-selnya terus membelah membuat akar semakin panjang. Sedangkan tudung akar untuk melindungi sel-sel meristem saat membelah sehingga dapat menembus tanah tanpa mengalami kerusakan dan akar dapat menambatkan tubuh tumbuhan dengan kuat ke dalam tanah.
Akar tersusun atas epidermis, korteks, dan silinder pusat. Epidermis adalah bagian terluar akar. Sel-sel epidermis memiliki dinding yang tipis, sehingga air dan mineral mudah masuk ke dalam sel-sel epidermis yang kemudian diteruskan ke dalam korteks dan silinder pusat. Sel-sel epidermis dapat juga mengalami modifikasi menjadi rambut akar yang berfungsi untuk memperluas bidang penyerapan air dan mineral.
Ke bagian dalam lagi ada lapisan korteks yang berfungsi untuk menyimpan cadangan makanan bagi tumbuhan. Lapisan terdalam dari korteks disebut endodermis yang tersusun atas satu lapis sel yang membatasi korteks dengan silinder pusat. Pada endodermis terdapat bentukan seperti pita yang disebut pita kaspari, berfungsi mengatur jalannya mineral yang diserap oleh akar agar menuju ke silinder pusat. Selanjutnya, ada silinder pusat tersusun atas jaringan pengangkut (xilem dan floem) dan jaringan pendukung lainnya seperti perisikel dan parenkim empulur.
Gambar a. Penampang Melintang Akar Tumbuhan Dikotil, b. Penampang Melintang Akar Tumbuhan Monokotil.
Struktur dan Fungsi Jaringan pada Batang
Seperti pada akar, batang pun memiliki epidermis, korteks, dan berkas pengangkut. Bagian terluar batang yang masih muda tersusun atas jaringan epidermis. Pada tumbuhan dikotil yang sudah dewas, epidermis akan rusak dan digantikan oleh periderm (jaringan gabus). Lebih dalam dari epidermis, terdapat lapisan korteks. Korteks pada batang tersusun jaringan parenkim. Pada tebu, kentang, dan rimpang kunyit, di daerah korteks inilah cadangan makanan disimpan. Berkas pengangkut pada batang merupakan kelanjutan berkas pengangkut pada akar. Melalui berkas pengangkut ini, air dan mineral yang diserap akar diteruskan oleh berkas pengangkut pada batang untuk menuju daun.
Berkas pengangkut tersusun melingkar pada batang dikotil, sedangkan pada batang monokotil, berkas pengangkut tersebar. Antara xilem dan floem pada berkas pengangkut tumbuhan dikotil terdapat kambium vaskuler yang aktif membelah.
Gambar a. Penampang Melintang Batang Tumbuhan Dikotil, b. Penampang Melintang Batang Tumbuhan Monokotil.
Struktur dan Fungsi Jaringan pada Daun
Pada permukaan atas dan bawah daun terdapat jaringan epidermis yang dapat melindungi jaringan di dalam daun. Beberapa dilapisi oleh kutikula yang berfungsi untuk mengurangi penguapan. Sel-sel epidermis dapat mengalami modifikasi menjadi stomata, sisik, dan rambut-rambut.
Di bawah lapisan epidermis atas terdapat jaringan palisade/ jaringan tiang. Jaringan ini berbentuk silinder, tersusun padat menyerupai tiang, dan banyak mengandung klorofil. Di bawah jaringan palisade terdapat jaringan bunga karang, tersusun dari sel-sel yang bentuknya tidak teratur, tersusun longgar, dan juga mengandung klorofil. Jaringan palisade dan bunga karang merupakan jaringan mesofil. Di dalam jaringan mesofil inilah terjadi fotosintesis.
Di dalam daun juga terdapat jaringan xilem dan floem. Jaringan xilem membawa air dan mineral dari batang dan jaringan floem yang membawa hasil fotosintesis dari daun untuk disalurkan ke seluruh tubuh tumbuhan.
Teknologi yang Terinspirasi dari Struktur Jaringan Tumbuhan
Alat Pemurnian Air
Teknologi penyaringan air terinspirasi dari mekanisme tanaman eceng gondok pada perairan. Perairan yang ditumbuhi eceng gondok kondisi airnya selalu jernih. Pada akareceng gondok berbentuk serabut-serabut yang banyak dan rapat. Akar-akar ini mampu menyerap partikel-partikel yang terlarut dalam air sehingga air menjadi bersih. Bahkan zat-zat berbahaya seperti racun pun dapat diserap oleh eceng gondok.
Panel Surya
Panel surya adalah alat yang dapat mengubah sinar matahari menjadi energi listrik. Mmekanisme kerja panel surya terinspirasi oleh mekanisme fotosintesis yang terjadi pada daun tumbuhan.
Lapisan Pelindung dan Pengilap
Cat adalah lapisan pengilap yang tidak mudah kotor terinspirasi dari mekanisme tanaman yang sangat bersih dan tahan air contohnya pada talas dan daun teratai. Lapisan kutikula yang menyelubungi permukaan daun talas ini tersusun atas senyawa lipid berupa lilin (wax) dan polimer hidrokarbon yang disebut kutan. Kedua senyawa ini bersifat hidrofobik (tidak suka air), sehingga jika air mengenai lapisan ini tidak akan membasahi daun. Lapisan lilin tersebut juga mencegah menempelnya debu atau kotoran lain.
Sensor Cahaya
Pada beberapa lampu penerangan jalan menerapkan sensor cahaya untuk mendapatkan energi listrik. Sensor cahaya yang dimaksud adalah fotoresistor atau light-dependent resistor (LDR) dan sakelar pengatur on dan off. Fotoresistor ini mampu mendeteksi ada dan tidak adanya cahaya di lingkungan sekitar. Jika terdapat cahaya alat ini mampu menghantarkan listrik.
Mekanisme pada lampu penerangan terinspirasi oleh mekanisme yang terjadi pada tumbuhan kaktus. Tumbuhan kaktus memiliki stomata yang akan membuka saat malam hari dan akan tertutup saat siang hari untuk mengurangi penguapan air. Mekanisme ini didukung oleh aktivitas sel penjaga stomata yang memiliki reseptor cahaya yang disebut fotoreseptor yang peka terhadap cahaya.
Nah, sangat menarik bukan materi tentang struktur dan fungsi tumbuhan di atas. Kamu telah mempejalari bagaimana susunan organ dan jaringan penyusun tumbuhan. Ditambah pula penerapannya pada teknologi alat yang biasanya kita temukan di kehidupan sehari-hari yang terinspirasi dari struktur dan fungsi tumbuhan. Sampai jumpa di materi selanjutnya, see you.
Referensi:
Campbell, N.A., Reece. J.B., Urry, L.A., Cain, M.L., Wasserman, S.A., Minorsky, P.V., & Jackson, R.B. 2008. Biology 8th edition. USA: Pearson Education, Inc.
Zubaidah S, Mahanal S, Yuliati L, dkk. 2017. IPA Kelas VIII Semester I Kurikulum 2013. Jakarta(ID): Kemendikbud.
