Jaringan

Struktur dan Organisasi Tumbuhan

Pendahuluan

ž  Sistem teknik baru dan sistem model baru, termasuk penelitian tentang Arabidopsis, mengkatalisis kemajuan yang eksplosif dalam pemahaman mengenai tumbuhan.

ž  Hubungan antara struktur, fungsi dan konteks evolusioner adaptasi terhadap lingkungan akan memberikan pengetahuan pada kajian mengenai tumbuhan.

Jaringan

ž  Sel ® Jaringan ® Organ ® Sistem Organ ® Organisme.

ž  Jaringan adalah sekelompok sel yang mempunyai asal, struktur dan fungsi yang sama.

ž  Secara garis besar jaringan tumbuhan dapat dibedakan menjadi 2 bagian :

•          Jaringan muda (meristem)

•          Jaringan dewasa (permanen)

Jaringan  Muda (Meristem)

ž  Sebagian besar tumbuhan terus tumbuh selama mereka masih hidup/mengalami pertumbuhan yang tidak terbatas.

ž  Pertumbuhan tersebut disebabkan oleh jaringan embrional yang selalu membelah diri.

ž  Sifat-sifat sel meristematik :

•          Ukuran sel relatif kecil

•          Mempunyai dinding sel yang tipis

•          Sitoplasma pekat atau kental

•          Vakuola kecil-kecil dan banyak

•          Tidak mempunyai ruang antar sel

ž  Macam-macam jaringan meristem :

•          Meristem apikal, terdapat pada ujung batang dan ujung akar, berfungsi untuk menambah panjang batang dan akar

•          Meristem lateral atau kambium pembuluh, terdapat di dalam batang dan akar tumbuhan gymnospermae dan dikotil berfungsi menambah pertumbuhan ke arah lateral atau menambah diameter dari bagian tumbuhan.

•          Meristem interkalar

Jaringan Dewasa (Permanen)

ž  Merupakan jaringan yang sudah stabil dan tidak membelah lagi.

ž  Berasal dari jaringan meristem tetapi sudah terjadi modifikasi struktur dan fungsinya.

ž  Dibagi menjadi 3 bagian :

•          Jaringan dermal

•          Jaringan pembuluh (vaskuler)

•          Jaringan dasar

- Jaringan Dermal

ž  Merupakan lapisan terluar. Umumnya adalah suatu lapisan tunggal sel-sel yang terbungkus rapat.

ž  Sel-sel epidermis umumnya berbentuk kubus, prisma, irreguler, dan ada yang mempunyai  tonjolan-tonjolan seperti papila.

ž  Fungsi sebagai :

•          Pelindung

•          Menyerap dan menyimpan air,

•          Kelenjar

•          Mengurangi kehilangan air

ž  Di dalam sel dan jaringan epidermis terdapat berbagai senyawa, antara lain:

•          Kutin

•          Lilin

•          Garam

•          Lignin

•          Getah

•          Senyawa lain

- Jaringan Pembuluh

ž  Terdiri dari jaringan xilem dan jaringan floem

ž  Jaringan xilem

•          Terdiri dari 2 jenis sel yaitu : trakeid dan unsur pembuluh (vessel element) merupakan sel dan menghasilkan dinding sekunder sebelum protoplas mati.

•          Berfungsi sebagai saluran pengangkut air dan zat hara dari akar ke bagian tubuh yang lain.

ž  Jaringan floem

•          Berfungsi mengalirkan zat-zat makanan yang di buat di daun ke seluruh bagian tumbuhan.

•          Sel tetap hidup meskipun tidak memiliki organel seperti, nukleus, ribosom, dan vakuola yang jelas.

•          Sepanjang sisi masing-masing pembuluh tapis terdapat paling tidak satu sel pendamping.

- Jaringan Dasar

ž  Terdiri dari parenkim, sklerenkim dan kolenkim.

ž  Jaringan parenkim

•          Sel-sel penyusun kurang terspesialisasi di antara semua sel tumbuhan.

•          Sel-sel parenkim dewasa memiliki dinding sel primer yang relatif tipis dan lentur.

•          Tidak memiliki dinding sekunder.

•          Protoplas umumnya memiliki vakuola yang besar.

•          Melakukan sebagian besar metabolik tumbuhan, mensintesis dan menyimpan berbagai produk organik.

ž  Jaringan parenkim dibagi menjadi 4, yaitu:

•          Klorenkim

•          Parenkim penimbun

•          Parenkim air

•          Aerenkim

ž  Jaringan kolenkim

•          Memiliki dinding primer yang lebih tebal dibandingkan parenkim.

•          Dinding-dinding sel menebal tidak merata.

•          Berkelompok dalam untaian atau silender.

•          Berfungsi membantu menyokong bagian tumbuhan yang muda

ž  Menurut tipe penebalan dindingnya, kolenkim dibedakan menjadi:

•          Kolenkim sudut

•          Kolenkim lamela

•          Kolenkim lakuna

•          Kolenkim cincin

ž  Jaringan sklerenkim

•          Berfungsi sebagai unsur penyokong pada tumbuhan.

•          Dinding sekunder tebal yang umumnya diperkuat oleh lignin.

•          Sel-sel sklerenkim lebih kaku daripada sel-sel kolenkim.

•          Sel sklerenkim dewasa tidak dapat memanjang, dan sel tersebut ditemukan pada bagian tumbuhan yang telah berhenti memanjang.

•          Bentuk sel adalah serat dan sklereid.

Biologi Sel

UKURAN DAN BENTUK SEL

•          Sel memiliki ukuran berkisar antara 0,1 – 100 mm

•          Sel terkecil adalah Mycoplasma (0,1 mm), sedangkan sel terbesar adalah telur burung onta (15 cm)

•          Bentuk dasar sel :

a.       Bakteri ® Bulat, batang, dan spiral

b.      Amuba ® Irregular

c.       Tumbuhan dan Hewan ® Kubus

DIFERENSIASI

•          Diferensiasi adalah proses yang mengakibatkan sekumpulan sel jadi berbeda-beda dalam struktur, fungsi dan prilaku.

•          Proses ini terjadi pada proses embriogenesis

Struktur dan Fungsi Organel Sel

•          Sel terdiri dari :

–        Dinding sel

–        Protoplasma :

•          Sitoplasma :

–        Ektoplasma

–        Endoplasma

•          Nukleoplasma

–        Nukleus

Dinding Sel

•          Dinding sel merupakan ciri penting yang membedakan sel tumbuhan dengan sel hewan.

•          Dinding sel ditemukan pada abad ke-17 sebelum ditemukan protoplas.

•          Dinding sel berfungsi sebagai penyokong mekanis organ tumbuhan, khususnya pada dinding tebal.

•          Dinding sel mempengaruhi metabolisme penting sel tumbuhan.

•          Bahan utama dinding sel adalah selulosa. Di dalam dinding sel, selulosa bergabung dengan polisakarida lain, yaitu hemiselulosa dan pektin.

•          Lignin merupakan suatu polimer dari unit fenilpropanioda dapat mengeraskan dinding sel.

•          Di dalam dinding sel juga terdapat senyawa organik (kutin, suberin, dan lilin), dan anorganik (air).

•          Berdasarkan perkembangan dan struktur jaringan tumbuhan, dapat dibedakan 3 lapisan dinding sel:

•          Lamela tengah

•          Dinding primer

•          Dinding sekunder

Di dalam sitoplasma terdapat organela sel tumbuhan yang terdiri dari :

–        Nukleus

–        Ribosom

–        Retikulum endoplasma

–        Badan golgi

–        Mitokondria

–        Plastida

–        Vakuola

–        Peroksisom

–        Sitoskeleton (mikrotubula, mikrofilamen, dan filamen intermediet)

Nukleus

•          Berfungsi sebagai pengatur segala proses di dalam sel.

•          Mengandung sebagian besar gen yang mengontrol sel eukariot.

•          Organel yang paling mencolok (diameter + 5 mm).

•          Dilingkupi oleh selubung.

•          Merupakan membran ganda.

•          Memiliki pori (+ 100 nm).

•          Dilapisi oleh lamina nukleus.

•          Terdapat nukleulus.

•          Pengontrol penggandaan kromatin.

•          Sintesis ribosom dan tRNA

•          Sel biasanya mempunyai satu inti, tetapi sel dewasa bisa mengalami perubahan. Misalnya sel tapis pada floem, dalam perkembangannya inti menghilang. Sebaliknya, ada juga sel yang mempunyai lebih dari satu inti.

Ribosom

•          Berfungsi sebagai tempat sel mensintesa protein.

•          Jumlahnya berbeda pada setiap sel

•          Terdapat 2 tipe ribosom :

•          Ribosom bebas :

•          Ribosom yang tersuspensi di dalam sitoplasma

•          Menghasilkan protein yang berfungsi dalam sitoplasma (enzim-enzim pengkatalisis proses metabolisme di dalam sitoplasma)

•          Ribosom terikat :

•          Ribosom yang melekat pada retikulum endoplasma (RE)

•          Menghasilkan protein untuk dimasukkan ke dalam membran, pembungkusan dalam organel tertentu seperti lisosom dan menghasilkan enzim yang dikirim ke luar sel.

Retikulum Endoplasma

•          Berfungsi sebagai :

•          Melakukan glikolisis dan berperan dalam sintesis membran(REK)

•          Melakukan sintesa hormon steroid, metabolisme glikogen, dan detoksifikasi (REH)

•          Merupakan labirin membran yang sangat banyak.

•          Terdiri dari jaringan tubula dan gelembung membran (cisternae)

•          Antara cisternae dan sitosol dipisahkan oleh membran RE.

•          Membran RE bersambungan dengan selubung nukleus.

•          Terdapat 2 RE :

•          RE halus ® permukaan sitoplasmiknya tidak mempunyai ribosom.

•          RE kasar ® permukaan sitoplasmiknya mempunyai ribosom.

Badan Golgi

•          Berfungsi sebagai pusat manufaktur, pergudangan, penyortiran, dan pengiriman.

•          Jumlahnya sangat banyak di dalam sel.

•          Terdiri dari kantung membran yang pipih (cisternae).

Membran setiap cisternae memisahkan ruangan internal dengan sitosol.

Terdapat 2 kutub tumpukan golgi:

Cis ® penerima

Trans ® pengirim

Mitokondria

•          Berfungsi sebagai tempat respirasi seluler (proses katabolik yang menghasilkan ATP dengan mengektraksi energi dari gula, lemak, dan bahan bakar lainnya dengan bantuan oksigen).

•          Dijumpai pada hampir semua sel eukariot.

•          Jumlah berkorelasi dengan tingkat metabolisme sel.

•          Mengandung DNA.

•          Panjangnya + 1 – 10 mm.

•          Dapat bergerak, berubah bentuk dan membelah menjadi 2.

•          Dibungkus oleh selubung yang terdiri dari 2 membran.

–        Membran luar

–        Membran dalam (krista)

•          Membran tersebut membagi mitokondria menjadi 2 ruang internal.

–        Intermembran

–        Matrik

Peroksisom

•          Berfungsi sebagai :

•          Mengubah peroksida (H₂O₂) menjadi air (H₂O) dan oksigen (O₂).

•          Tempat metabolisme as. Lemak menjadi gula.

•          Tumbuh dengan cara menggabungkan protein dan lipid yang disintesis di sitosol.

Sitoskeleton

•          Berperan dalam pengorganisasian struktur dan aktivitas sel.

•          Juga terlibat dalam beberapa motilitas (pergerakan) sel.

•          Terdapat tiga jenis serabut yang membentuk sitoskeleton :

•          Mikrotubula

•          Mikrofilamen

•          Filamen intermediet

Senyawa ergastik adalah bahan cadangan yang dihasilkan dari sisa sel, misalnya tepung, protein, minyak, lemak dan lilin, kristal dan silika, serta tanin.

Ada 3 teori asal usul kehidupan :

–        Teori Abiogenesis

–        Teori Biogenesis

–        Teori Kosmologi

Teori Abiogenesis

•          Teori generatio spontanea artinya penciptaan secara spontan.

•          Dikemukakan oleh Aristoteles (384 – 322 SM) dan didukung oleh John Needham (1713 – 1781)

Teori Biogenesis

•          Teori ini menyatakan bahwa pada mulanya asal kehidupan berasal dari benda mati. Kemudian setelah makhluk hidup ada maka tidak ada lagi makhluk hidup yang tercipta dari benda mati, tetapi berasal dari makhluk hidup itu sendiri.

•          Para tokoh pendukung :

–        Fransisco Redi (1627 – 1697)

–        Lazarro Spallanzani (1729 – 1799)

–        Theodor Schwann (1810 – 1882)

–        John Tyndall (1870-an)

–        Louis Pasteur (1822 – 1895)

Teori Kosmologi

•          Teori ini menyatakan bahwa makhluk hidup berasal dari luar angkasa.

•          Sulit dibuktikan secara alamiah.

•          Tori ini kembali muncul sejak ditemukan hal-hal menarik dalam penelitian Astrobiologi.

Teori Sel dan Konsep Sel

Sejarah Penemuan Sel

•          Pertama kali ditemukan oleh Robert Hooke (1665) pada gabus empulur

•          Mulai berkembang seiring ditemukannya mikroskop oleh Anthony Van Leeuwenhoek.

•          Setelah penelitian Schleiden dan Schwann para peneliti mengungkapkan :

a.       Sel adalah satuan struktural organisme.

b.      Sel adalah satuan fungsional organisme.

c.       Semua sel berasal berasal dari sel yang telah ada.

Teori Sel

•          Jean Baptiste Lamarck (1674) menyimpulkan setiap bahan hidup adalah kumpulan sel dan di dalam sel bergerak cairan yang kompleks.

•          Hendry Detruchet (1924) menyebutkan sel merupakan bagian fundamental organisme. Batas sel tumbuhan lebih jelas dibandingkan sel hewan.