ANATOMI TUMBUHAN

H. QAMARIATUL HUSNA, SP.

Definisi Anatomi Tumbuhan

Anatomi tumbuhan atau fitoanatomi adalah cabang ilmu morfologi yang khusus mempelajari tentang struktur bagian dalam dari organ tumbuhan.Di mana struktur tumbuhan secara umum adalag bagian organ tumbuhan, sel-sel/struktur jaringan dan struktur sel tumbuhan.

Anatomi tumbuhan sama seperti morfologi juga melingkup organ pokok tumbuhan dari akar, batang dan daun.

Anatomi tumbuhan biasanya dibagi menajadi tiga bagian berdasarkan hierarki dalam kehidupan:

1. Sitologi tumbuhan : mempelajari bentuk, susunan dan sifat-sifat fisik/kimia dari sel-sel tumbuhan

2. Histologi tumbuhan : mempelajari sekelompok/sekumpulan sel yang membentuk jaringan, di mana sekelompok sel-sel tersebut mempunyai ciri-ciri yang serupa meliputi bentuk, sifat dan fungsinya.

3. Organologi tumbuhan : mempelajari alat-alat pada tumbuhan yang dari luar tampak sebagai batang, akar dan daun; buah, bunga dan lain-lain, yang ternyata alat-alat tersebut tersusun oleh bermacam-macam jaringan.

Anatomi tumbuhan sering dikaji bersama-sama dengan morfologi tumbuhan.

Struktur Jaringan Tumbuhan

• Meristem

• Epidermis

• Parenkim

• Sklerenkim dan Kolenkim

• Phloem dan xilem

STRUKTUR JARINGAN TUMBUHAN

Struktur Sel Tumbuhan

• Sitoplasma• Ribosom• Retikulum endosplasma• Aparatus golgi• Mitokondria• Mikrobody• Vakuola• Plastida

I. ORGANOLOGI TUMBUHAN

A. AkarAkar merupakan organ pokok tumbuhan yang secara garis besar berfungsi sebagai alat penyerap dan pengangkut unsur hara, air dan mineral bagi kelangsungan hidup tumbuhan.Akar tersusun dari jaringan-jaringan berikut:a. Epidermisb. Parenkimc. Endodermisd. Kayue. Pembuluh (pembuluh kayu dan oembuluh tapis)f. Kambium pada tumbuhan dikotil.

Permukaan akar seringkali terlindung oleh lapisan gabus tipis. Bagian ujung akar memiliki jaringan tambahan yaitu tudung akar. Ujung akar juga diselimuti oleh lapisan mirip lendir yang disebut misel (mycel) yang berperan penting dalam pertukaran hara dan memperkokoh tumbuhan serta interaksi dengan organisme (mikroba).

B. BatangSusunan batang tidak banyak

berbeda dengan akar.Batang tersusun dari jaringan berikut:

a. Epidermisb. Parenkim

c. Endodermisd. Kayu

e. Jaringan pembuluhf. Kambium pada tumbuhan dikotil

Susunan tersebut tidak banyak berubah baik di batang utama,, cabang maupun ranting. Permukaan batang berkayu atau tumbuhan berupa pohon seringkali dilindungi oleh lapisan gabus (suber) dan atau kutikula yang berminyak (hidrofobik). Jaringan kayu pada batang dikotil atau monokotil tertentu dapat mengalami proses lignifikasi yang sangat lanjut sehingga kayu menjadi sangat keras.

C. Daundaun lengkap terdiri dari pelepah/upih, tangkai serat helai daun. Helai daun sendiri memiliki urat daun yang tidak lain adalah kelanjutan dari penyusun batang yang berfungsi menyalurkan hara atau produk fotosintesis. Helai daun tersusun dari jaringan-jaringan dasar berikut:a. Epidemisb. Jaringan tiangc. Jaringan bunga karangd. Jaringan pembuluh.Permukaan epiedrmis seringkali terlapisi oleh kutikula atau rambut halus (pilus) untuk melindungi daun dari serangan hama penyakit (serangga pemangsa, spora jamur) atau juga dari tetesan air.

II. HISTOLOGI TUMBUHAN

Histologi tumbuhan mengkaji jenis-jenis sel berasarkan bentuk dan fungsi yang menyusun suatu jaringan.Jaringan penyusun tumbuhan antara lain:1. Kodok (jaringan pelindung)2. Kolenkim (jaringan penyokong)3. Skelerenkim (jaringan penyokong)4. Parenkim (jaringan dasar)5. Xilem (jaringan pembuluh), dan6. Floem (jaringan pembuluh)

Anatomi Akar

A. Zona Akar1. Zone of Differentiation (zona

diferensiasi)2. Zone of Maturation (zona

pematangan)3. Zone of Cell Elongation (zona

pemanjangan sel)4. Zone of Cell Division (Zona

pembelahan sel)

- Tudung akar - Ujung pemula –Prokambium – Corteks – Stele – Protoderm – Epidermis - rambut akar

Penampang melintang akar

JARINGAN TUMBUHAN

• Sekumpulan sel yang mempunyai bentuk dan fungsi yang sama dinamakan jaringan.

• Jaringan tumbuhan tingkat rendah seperti ganggang, jamur dan lumut berupa jaringan semu. Pada ganggang jaringannya berbentuk koloni atau pseudoparenkim dan pada jamur berupa hifa yang disebut plektenhim. Jaringan tumbuhan tingkat tinggi, terbagi menjadi dua golongan yaitu, jaringan muda(meristem) dan jaringan dewasa.

I. STRUKTUR JARINGAN TUMBUHAN

A. Jaringan Meristem

1. Jaringan yang tersusun atas sel-sel yang masih aktif

membelah

2. Sifat : selnya kecil, berdinding tipis, kaya akan plasma

3. Menurut perkembangannya terbagi atas meristem primer

dan sekunder.

4. Jaringan muda(meristem),tersusun atas sel-sel embrional yang mempunyai kemampuan untuk membelah diri secara terus-menerus/ meristematis. Sel-sel yang menyusun jaringan ini memilliki membran sel yang tipis, bentuknya teratur(segi empat/kubus) dan ruang sel (lumen) terisi penuh protoplas dan vakuola kecil.fungsi jaringan ini adalah untuk memperbanyak diri

5. menurut letaknya jaringan meristem terdiri dari tiga macam:a. meristem apikal,b. meristem lateralc. meristem antara

1) Meristem PrimerDibentuk oleh sel-sel pemula yang disebut promeristem sebagai initial, yang terdiri daria) protoderm;bakal epidermisb) prokambium;bakal jaringan pengangkutc) meristem dasar;bakal jaringan dasar primer

2) Meristem SekunderTerbentuk pada tumbuhan menjelang dewasa, seperti terbentuknya kambium pembuluh, kambium gabus yang disebut felogen

Shoot Apical Meristem

Root Apical Meristem

1). Root cap initials 2).Protoderm 3). Ground meristem 4).Procambium 5). Root cap

• Jaringan dewasa, tersusun atas sel-sel yang tak dapat membelah lagi.terdir dari sel-sel yang telah terdiferensiasi dan telah mempunyai fungsi yang khusus. sehinga jelas untuk diamati.

• Jaringan dewasa dibedakan menjadi :

B. Jaringan Epidermis1. Jaringan penyusun tubuh tumbuhan paling luar2. Sering kali terdapat alat – alat tambahan3. Bentuknya bermacam-macam : tidak beraturan4. merupakan pelindung terhadap pengaruh lingkungan

yang dapat mengganggu pertumbuhan seperti kekurangan air, kerusakan mekanis, suhu udara dan serangan hama penyakit

5. Merupakan jaringan yang ada disebelah luar, yang dinding sebelah luarnya dikelilingi oleh kutikula, kadang-kadang didapatkan stomata, trikomata dan lenti sel.

6. Lapisan epidermis umumnya hanya satu lapis, namun yang didapatkan dilapisan bawah epidermis yang bentuknya sama dengan epidermis disebut hypodermis

7. Derivat epidermis memiliki 4 macam yaitu:1. Stomata untuk respirasi pada tumbuhan2. emergentia penyebab duri3. Papila penyebab tonjolan-tonjolan4. Trikoma yang terbagi menjadi 5 bagian, yaitu:

a. akar : untuk penyerapan zat tanah,b. daun : untuk mengurangi penguapanc. bijid. putik : adar polen menempel pada benang sarie. benang sari : agar polen menempel pada putik

Epidermis(stoma, trichomes, & root hairs)

http://www.ucd.ie/botany/Steer/hair/roothairs.html

C. Jaringan Parenkim1. Jaringan dasar >> sebagai penyusun sebagian besar organ

tumbuhan 2. Tersusun oleh sel-sel yang berdinding tipis dan mempunyai

vakuola besar3. Mengandung plastida4. Sebagai tempat utama berlangsungnya aktivitas tumbuhan

penting seperti fotosintesis, respirasi, penimbunan zat-zat cadangan, sekresi dan eksresi

5. Yang berfungsi sebagai tempat fotosintesis seperti pada mesofil atau tempat cadangan makanan.

Sifat-sifat parenkim :1. Bentuk sel bermacam-macam : isodiametris/polihedris (bentuk

pada umumnya) silindris memanjanang (palisade, jari-jari medula), bercuping (bunga karang dan palisade Lilium), mempunyai lipatan ke arah dalam (Pinus), bintang (Scirpus, Juncus, Canna)

2. Sel masih hidup, yang mengandung kloroplas disebut juga klorenkim

3. Sel-sel berdinding tipis, vakuola besar, dinding sel dari selulosa dan hemiselulosa

4. Sel yang berdinding tebal mempunyai noktah sederhana5. Sel-selnya dapat tersusun rapat tanpa r.a.s/longgar dengan r.a.s

yang besar/luas

Jaringan-jaringan yang tersusun oleh sel-sel parenkim:Empulur, kortex batang dan akar, mesofil daun, endosperm biji, daging buah, jari-jari empulur dan jaringan yang terdapat di antara berkas floem dan xilem (primer maupun sekunder).

Asal parenkim :Dari meristem apikal batang/akar, kambium, felogen.

Fungsi Parenkim :1. Sebagai jaringan penyimpan makanan cadangan2. Sebagai tempat melakukan proses pembuatan zat makanan3. Dapat melakukan proses pengangkutan (yang ada di dekat xilem)4. Mampu melakukan proses pernafasan karena banyaknya ruang antar

sel.5. Dapat sebagai jaringan penyimpan air, karena vakuola sel yang besar

pada6. Xerophyta (sukulen) sel besar, dinding tipis, sitoplasma seperti selaput

tipis, tanpa / sedikit kloroplas, vakuola besar7. Dapat berfungsi sebagai jaringan penguat karena sifatnya yang

turgosen dan telah mengalami lignifikasi; di daerah xilem sekunder.

1. Aerenkim/aktinenkim pada daun Canna sp, 2. Aerenkim pada daun Zantideschia sp, 3. Aktinenkim pada daun Juncus effusus, 4. Parenkim penimbun dengan tepung pada endosperm, 5. Parenkim lipatan/klorenkim/parenkim asimilasi pada daun Pinus merkusii, 6. Parenkim palisade, 7. Parenkim bunga karang

D. Jaringan Penguat/Penyokong/Mekanik1. Tersusun atas sel-sel bersinding tebal yan mengandung lignin,

lignin berfungsi memberi sifat keras pada sel.2. Terdiri dari jaringan kolenkim dan sklerenkim3. Kolenkim > sebagai jaringan penyokong4. Sklerenkim > sebagai jaringan penyokong dan penguat5. Sklerenkim terdiri dari dua macam yaitu sklerida dan serabut

sklerenkim

1) KolenkimTersusun oleh sel-sel yang berprotoplas hidup dengan penebalan dinding dari selulose, hemiselulose dan pektin (dengan kadar yang cukup tinggi), selnya bersifat elastis artinya dapat berkembang dan menyesuaikan diri dengan pertumbuhan memanjang organ. Bentuk selnya memanjang, berfungsi sebagai jaringan penyokong. Selnya kadang-kadang berisi kloroplas sehingga mampu menjalankan proses fotosintesa.

2) SklerenkimTersusun oleh sel-sel yang berdinding tebal dan keras karena telah mengalami lignifikasi (penebalan dengan zat lignin), yang merupakan penebalan sekunder. Pada umumnya sel dewasa tidak berkloroplas lagi. Seperti halnya jaringan kolenkim, maka jaringan skelerenkim juga berfungsi sebagai jaringan penyokong atau penguat bagi jaringan lainnya. Menurut bentuknya, sklerenkim dibagi dua yaitu sklereida dan serabut sklerenkim, beserta bentuk-bentuk peralihannya.

Collenchyma

Sclerenchyma

Right-hand illustration modified from: Weier, Stocking & Barbour, 1974, Botany: An Introduction to Plant Biology, 5th Ed.

SCLERIDS FIBERS

E. Jaringan PengangkutBerkas pengangkut pada tumbuhan tersusun oleh jaringan xilem yang berfungsi sebagai saluran pengangkut air dan zat-zat hara akar ke bagian tubuh yang lain, serta jaringan floem yang berfungsi sebagai pengangkut hasil asimilasi dari daun ke tempat-tempat penyimpan makanan cadangan dan bagian tubuh lainnya.

Sel-sel penyusun jaringan xilem berdinding tebal dan keras karena telah mengalami lignifikasi (penebalan sekunder dengan zat lignin), sedang sel-sel penyusun jaringan floem lebih lunak dan tipis, meskipun telah mengalami pertumbuhan menebal sekunder dengan penebalan dinding dari selulose.

Xylem

Phloem

Vascular Bundles with xylem & phloem

Maize or Corn – vein in cross section

Alfalfa – vein in cross section