Tumbuhan sebagai organisme autotrof memerlukan
beberapa zat untuk kelangsungan hidupnya. Zat yang harus diambil
tumbuhan dari lingkungannya sebagain besar adalah air, mineral, oksigen,
dan karbondioksida. Kemampuan tumbuhan untuk mengambil zat-zat tersebut
dapat dilakukan dengan cara difusi, osmosis dan transport aktif.
Oksigen dan karbondioksida dari udara diambil oleh
tumbuhan tingkat tinggi melalui daun. Sedangkan air dan garam mineral
yang terkandung di dalam air diserap tumbuhan dari dalam tanah melalui
ujung dan bulu-bulu akar. Bagi tumbuhan tingkat rendah seperti alga,
pengambilan zat-zat dapat dilakukan pula oleh permukaan setiap sel
tubuhnya.
1. Proses Pengangkutan Air dan Garam Mineral
Pengangkutan air dan garam – garam mineral pada
tumbuhan tingkat tinggi, seperti pada tumbuhan biji dilakukan melalui
dua mekanisme.
a. Pengangkutan Ekstravasikuler
Pengangkutan ini dilakukan di luar berkas
pengangkut, maka disebut pengangkutan ekstravsikuler. Zat yang diangkut
adalah air dan garam-garam mineral. Dalam perjalanan menuju silinder
pusat, air akan bergerak secara bebas di antara ruang antar sel.
Pengangkutan air dan mineral dari dalam tanah di luar berkas pembuluh
ini dilakukan melalui 2 mekanisme, yaitu apoplas dan simplas:
1). Pengangkutan Apoplas
Trnasportasi apoplas ini adalah menyusupnya air
tanah secara difusi bebas atau transport pasif melalui semua bagian tak
hidup dari tumbuhan, misalnya dinding sel dan ruang-ruang antara sel.
Air masuk dengan cara difusi, aliran air secara apoplas tidak tidak
dapat terus mencapai xylem karena terhalang oleh lapisan endodermis yang
memiliki penebalan dinding sel yang dikenal sebagai pita kaspari. Apoplas dapat terjadi pada setiap dinding sel kecuali endodermis. Khusus endodermis dilakukan secara osmosis.
2). Pengangkutan Simplas
Simplas adalah bergeraknya air tanah dan zat
terlarut melalui bagian hidup dari sel tumbuhan, misalnya sitoplasma
atau vakuola, dari sel ke sel. 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 melalui plasmodesmata. 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 xylem. Dari sini , air
dan garam mineral siap diangkut ke atas menuju batang dan daun.
 |
b. Pengangkutan Intravasikuler
Pengangkutan air dan mineral diserap oleh akar
menuju atas ini berlangsung melalui berkas pengangkut, yaitu Xylem,
sehingga proses pengangkutan disebut pengangkutan vaskuler.
Setelah melewati 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 xylem sampai pucuk tumbuhan (batang sampai ke mesofil daun).
Pembuluh Xylem (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 xylem 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 xylem.
2. Faktor – Faktor Yang Mempengaruhi Kecepatan Pengangkutan
a. Daya Hisap Daun (tarikan transpirasi)
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 xylem 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 berhubungan
dengan proses adaptasi tumbuhan terhadap lingkungan.
Ada beberapa faktor yang mempengaruhi proses kecepatan transparasi uap air dari daun, yaitu:
1) Temperatur udara, makin tinggi temperatur kecepatan transpirasi akan semakin tinggi.
2) Instensitas cahaya matahari, semakin tinggi
intesitas cahaya matahari yang diterima daun, maka kecepatan transpirasi
juga akan semakin tinggi.
3) Kelembaban udara, jika kelembaban udara
disekitar tanaman tinggi justru terjadi perlambatan dalam transpirasi.
Jika kelembaban rendah (kering) transpirasi akan berlangsung cepat.
4) Kandungan air tanah, jika kandungan air tanah
banyak maka potensial air tanah akan lebih tinggi daripada di dalam
sel-sel xylem sehingga laju transpirasi akan meningkat (tinggi). Jika
air tanah sedikit maka penyerapan akar juga akan lambat dan tidak
seimbang dengan kecepatan transpirasi
5). Di samping itu, transpirasi juga dipengaruhi
oleh faktor dalam tumbuhan di antaranya adalah banyaknya pembuluh,
ukuran sel jaringan pengangkut, jumlah, dan ukuran stomata.
b. Kapilaritas Batang
Pengangkutan air melalui pembuluh kayu (xylem),
terjadi karena pembuluh kayu (xylem) tersusun seperti rangkaian
pipa-pipa kapiler.
Dengan kata lain, pengangkutan air melalui xylem
mengikuti prinsip kapilaritas. Daya kapilaritas disebabkan karena adanya
kohesi antara molekul air dengan air dan adhesi antara molekul air
dengan dinding pembuluh xylem. Baik kohesi maupun adhesi ini menimbulkan
tarikan terhadap molekul air dari akal sampai ke daun secara
bersambungan.
c. Tekanan Akar
Akar tumbuhan menyerap air dan garam 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 xylem.
Air akan mengalir masuk dari korteks akar,
menghasilkan suatu tekanan positif yang memaksa cairan naik ke xylem.
Dorongan getah xylem ke arah atas ini disebut gaya tekanan akar (roof pressure). Tekanan akar juga menyebabkan tumbuhan mengalami gutasi, yaitu keluarnya air yang berlebih pada malam hari melalui katup pelepasan (hidatoda)
pada daun. Biasanya air yang keluar dapat kita lihat pada pagi hari
berupa tetesan atau butiran air pada ujung-ujung helai daun rumput atau
pinggir daun kecil herba (tumbuhan tak berkayu) dikotil.
3. Pengangkutan Hasil Fotosintesis
Masih ingat bukan bahwa tumbuhan melakukan
fotosinstesa untuk memperoleh cadangan makanan dan unsur-unsur nutrisi
yang penting bagi kehidupan? Nah tentunya hasil dari fotosintesis
tersebut harus didistribusikan atau disalurkan. Proses distribusi bahan
makanan dalam tumbuhan dikenal dengan translokasi. Translokasi
merupakan pemindahan hasil fotosintesis dari daun atau organ tempat
penyimpanannya ke bagian lain tumbuhan yang memerlukannya. Jaringan
pembuluh yang bertugas mengedarkan hasil fotosintesis ke seluruh bagian
tumbuhan adalah floem (pembuluh tapis).
Zat terlarut yang paling banyak dalam getah floem
adalah gula, terutama sukrosa. Selain itu, di dalam getah floem juga
mengandung mineral, asam amino dan hormon, berbeda dengan pengangkutan
pada pembuluh xylem yang berjalan satu arah dari akar ke daun, ,
pengangkutan pada pembuluh floem dapat berlangsung ke segala arah, yaitu
dari sumber gula (tempat penyimpanan hasil fotosintesis) ke organ lain
tumbuhan yang memerlukannya.
Bukti bahwa hasil fotosintesis diangkut melalui
pembuluh floem dapat jelas dilihat pada tumbuhan dikotil. Jika kulit
kayu secara melingkar dikupas seperti pada kegiatan mencangkok, tampak
di bagian atas keratin tetap segar yang menadakan bahwa terjadi
pengangkutan air dan mineral dari tanah melalui berkas pembuluh kayu
(xylem).
Sebaliknya, berkas-berkas pembuluh tapis terputus
karena terletak di bagian kulit kayu. Dengan demikian zat organik hasil
proses fotosintesis tidak dapat diangkut ke batang bagian bawah,
sementara itu di atas keratin akan terbentuk jaringan baru yang
berfungsi menutup luka, disebut sebagai kalus. Tampak pula bahwa
pada tepi keratan yang terputus tadi akan menggembung karena terdapat
penumpukan zat organik yang seharusnya disalurkan ke jaringan yang
membutuhkan.
0 comments :
Post a Comment