Sistem Kehidupan BAB 5 Tumbuhan · 2020. 8. 26. · Difusi dan osmosis Respirasi Transpirasi dan gutasi Fotosintesis memiliki terjadi ... Dalam bab ini kamu akan mempelajari tentang

105 Bab 5 Sistem Kehidupan Tumbuhan 105

Sistem KehidupanTumbuhanBAB 5

A. Struktur dan FungsiJaringan Tumbuhan

B. Proses Fisiologis padaTumbuhan

C. Gerak TumbuhanD. Penyakit dan Hama

Tumbuhan

106 IPA SMP Kelas VIII

meli

puti Tu

mbuh

an

Stru

ktu ja

ringa

n

akar

Ba

tang

Daun

Siste

m ja

ringa

n de

rmal

Jarin

gan

sede

rhan

a Ja

ringa

n kom

pleks

Pare

nkin

Kolen

kin

Skele

nkim

Xi

lem

Floem

beru

pa

beru

pa

beru

pa

Siste

m jar

ingan

Pe

ngan

gkut

Siste

m jar

ingan

da

sar

beru

pa

beru

pa

Pros

es F

isiolo

gis

Difus

i da

n osm

osis

Resp

irasi

Tran

spira

si

dan g

utasi

Fotos

intes

is

mem

iliki

terja

di

diban

gun

oleh

Peta

Kon

sep

Sist

em K

ehid

upan

Tum

buha

n Peta Konsep


Peta Konsep

Tumb

uhan

Hama

dan p

enya

kit

mela

kuka

n da

pat t

erke

na Ha

ma

terd

iri da

ri

Peny

akit

Non p

aras

it Pa

rasit

Gera

k

Trop

isme

Nasti

Ta

ksis

Peta

Kon

sep

Sist

em K

ehid

upan

Tum

buha

n


Prosedur1. Isilah botol yang telah kamu siapkan dengan air lebih kurang 3/4 tinggi botol. Tambahkan

25 tetes pewarna makanan yang berwarna biru atau merah. Pewarna makanan secaraperlahan akan menyebar dalam air. Menurutmu, peristiwa apakah yang terjadi tersebutdan bagaimana arah penyebarannya?

2. Gunakanlah pisau untuk memotong kira-kira 1/4 bagian dari pangkal batang bawangprei. Perhatian: Berhati-hatilah saat bekerja dengan pisau, dan pastikan bahwa daunbawang prei tidak terpotong!

3. Letakkan batang bawang prei ke dalam botol berisi air berwarna. Diamkan selama 48jam. Setelah itu angkatlah batang bawang prei tersebut. Gunakan pisau untuk membelahbatang bawang prei dari pangkal sampai kira-kira mencapai 2/3 panjang batang.

Kamu tentunya sudah tidak asing dengan tumbuhan karena kamu dapat menemukannyadengan mudah di sekeliling kamu. Tumbuhan memegang peranan penting dalam kehidupanmakhluk hidup di muka bumi ini, karena tumbuhan mampu menjalankan fungsi yang tidakdimiliki oleh makhluk hidup lainnya, misalnya melakukan fotosintesis. Selain itu, tumbuhanjuga menjalankan berbagai fungsi lain agar dapat menopang kehidupannya sebagai makhlukhidup. Dalam bab ini kamu akan mempelajari tentang berbagai proses yang terjadi di dalamsistem kehidupan kehidupan suatu tumbuhan. Untuk memahami hal tersebut dengan baik,pertama kali lakukanlah kegiatan penyelidikan di bawah ini.

Sistem KehidupanTumbuhan

� � �� 55555

Dapatkah kamu mengamati pengangkutan air pada tumbuhan berpembuluh?

Kegiatan Penyelidikan

Amatilah bagian dalam batang yang telah dibelahtersebut. Apa yang kamu lihat? Tuliskan hasilpengamatan kamu serta paparkan mengapa hal tersebutterjadi dalam Jurnal IPA-mu.


Apakah kamu mempunyai tanaman hias ataupuntanaman lain di rumah atau di sekolah? Coba perhatikandengan seksama semua jenis tanaman tersebut. Ternyata,pada dasarnya semua jenis tanaman yang ada di sekitarmudibangun atas tiga organ dasar yang sama, yaitu akar, batangdan daun. Pernahkah juga terpikir olehmu apa fungsi darimasing-masing organ tanaman tersebut?

Kamu juga tahu bahwa tumbuhan memerlukan air. Airbeserta unsur hara (mineral) yang terlarut di dalamnyadiserap oleh akar tumbuhan dari dalam tanah. Bagaimanahasil kegiatan penyelidikan yang sudah kamu lakukan? Apayang menyebabkan batang tanaman bawang prei berwarna?Dapatkah kamu menggunakan hasil kegiatan penyelidikantersebut untuk menjawab bagaimana tumbuhan yang tinggidapat mengangkut air yang ada di dalam tanah menuju daunyang letaknya bahkan kadangkala berjarak lebih dari 10 mdari akar? Kamu dapat berdiskusi tentang hal ini bersamatemanmu.

Ternyata air dan mineral dapat disalurkan ke tubuhtumbuhan dari dalam tanah karena tumbuhan memilikistruktur jaringan yang khusus. Sedangkan tumbuhanmenggunakan air dan mineral terlarut dari tanah untukmembantu proses penyusunan makanan yang terjadi didaun. Dapatkah kamu melihat bagian-bagian organ tubuhtumbuhan lebih detil? Termasuk pernahkah kamu mendugabagaimana struktur jaringan penyusunnya? Pada bagian inikamu akan belajar hal tersebut.

AkarKamu akan mempelajari sel dan jaringan akar wortel.

Sekarang ambillah akar wortel, dan sayatlah melintangseperti pada Gambar 5.1. Pada akar yang kamu amatiapakah terdapat rambut-rambut akar? Bila ada, di bagianmana dari akar wortel terdapat rambut akar? Dari sayatanyang kamu buat, bila mungkin, temukanlah bagian-bagianseperti yang ditunjukkan dalam Gambar 5.1. Gambarlah dibuku catatanmu, dan berilah nama bagian-bagiannya.

Kata-kata IPAOrgan

EpidermisXilemFloemSponsa

PalisadeAkar

BatangDaun

Sistem jaringan dermalSistem jaringan dasar

Sistem jaringanpengangkut

ParenkimKolenkim

SklerenkimStomaLentisel

Sel penutupMeristemKambium

Herba

Struktur dan FungsiJaringan Tumbuhan

A


Gambar 5.1Wortel yang merupakan akar primer adalahbagian pertama akar yang tumbuh dari biji kedalam tanah.

Kamu telah melihat berapa banyak rambut akar padaakar wortel yang muda. Semakin banyak rambut akar yangdimiliki, semakin luas daerah permukaan epidermis akaryang dapat bersentuhan dengan tanah. Luasnya daerahpermukaan berakibat pada semakin banyaknya air dan min-eral dari tanah yang diserap oleh akar. Untuk melihat haltersebut, lakukanlah Kegiatan 5. 1.

Sumber: Moyer et al, 2000

Epidermis akaradalah penutupbagian luar akaryang bersentuhandengan tanah. Airdan mineral terlarutdiserap dari tanahmelewati epidermisakar.

Tudung akar adalahkelompok sel-selyang melindungiakar yang tumbuhdan menekan kedalam tanah.

Sebuah rambutakar, yang berupatonjolan epidermisakar. Rambut akarberfungsi untukm e m p e r l u a sdaerah penyerapanair dan zat-zatmakanan terlarut.

Meristem ujung adalahsekelompok sel yangmembelah secaramitosis terus menerus.Pembelahan sel-sel iniberakibat terjadinyapertumbuhan pada ujungakar.

Kambium adalahjaringan yang terletakantara xilem danfloem. Jaringankambiummenghasilkan jaringanxilem dan floem baru.

Xilem dan floemadalah jar ingansepert i tabung,pada sebagian

Sel-sel korteksm e n y i m p a nmakanan.

Akar tumbuhan menyerap,mengangkut dan menyimpanair serta makanan terlarut.

Diagram ini menunjukkansusunan sayatan melintangakar wortel. Sel-selpenyusunnya telah diberitanda.

besar tumbuhan yang digunakanuntuk pengangkutan air, dan zat-zat makanan. Air dan mineraldiserap oleh akar, diangkut melaluixilem ke batang dan daun. Makananyang dibuat di daun diangkut melaluifloem ke bagian lain tumbuhan yangmemerlukan makanan.

Epidermis

Rambut akarSel-sel floem

Sel-sel Xilem

Sel-sel korteks


Apa yang kamu perlukan ?

Gunting, penggaris berskala, potongankertas tissue yang agak tebal (10x10 cm 1lembar, 1x12 cm 4 lembar), stapler, gelasplastik, air, pensil, lembar kegiatan siswa.

Apa yang harus kamu lakukan?1. Aturlah keempat potong kertas tissue di

atas sehelai kertas tissue yang lebih besarseperti ditunjukkan pada Gambar a!

2. Jepitlah dengan staples keempat potongkertas tissue kecil pada kertas tissue yangbesar! Isilah gelas plastik dengan air kira-kira setinggi 3 cm!

3. Letakkan pensil melintang di atas gelasplastik dan letakkan kertas tissue yangbesar di atas gelas plastik denganmenggunakan pensil sebagai penahan!Aturlah agar letak ke empat kertas tis-sue kecil tersebut menggantung kebawah ke arah air! Kertas tissue tersebutmerupakan model akar.

4. Amatilah model akar ini selama 20 menit!Angkatlah model akar dari gelas plastik!

PertanyaanJawablah pertanyaan pada buku catatanmu.1. Apakah kertas tissue yang besar

menyerap air? Dari mana datangnya airtersebut?

2. Bagian mana dari akar yang diwakilioleh potongan kertas-kertas tissue kecil?

3. Bagian mana dari akar yang diwakilioleh potongan kertas tissue yang besar?

4. Mengapa banyaknya rambut akar sangatpenting bagi akar?

5. Apa yang akan terjadi bila seluruhrambut akar rusak?

6. Rancanglah suatu eksperimen yangmenggunakan model tersebut untukmengetahui pentingnya keberadaanrambut akar dalam jumlah banyak!

Setelah kamu melakukan Kegiatan 5.1,cobalah terapkan hasil yang kamu perolehdari kegiatan tersebut untuk memikirkankegunaan akar seperti yang ada pada JurnalIPA.

Gambar 5.2.Prosedur kegiatan 5.1

Mengapa terdapat banyak rambut akar?Untuk membantu menjawab pertanyaan tersebut, kamu dapat membuat modelakar.

Air

Kertas lebarKertas lebarPotongankertas

Steples

Susunan kertas diletakkan mendatar

Gelas plastikPotongan kertas

Gambar a Gambar b


BatangMengapa batang penting untuk tumbuhan? Batang

memberi dukungan pada daun. Batang juga memberi jalanuntuk pergerakan air dari akar ke daun dan pergerakanmakanan hasil fotosintesis dari daun ke bagian laintumbuhan.

Batang mempunyai macam jaringan yang sama denganakar. Xilem yang ada di akar bersambungan dengan xilembatang, dan xylem daun. Floem juga bersinambungan kesemua bagian tubuh tumbuhan. Xilem dan floem adalahjaringan pengangkut yang salurannya terpisah. Xilemberfungsi mengangkut air dan mineral dari akar ke daun,sedangkan floem mengedarkan makanan hasil fotosintesisdari daun ke seluruh bagian tubuh tumbuhan. Jaringan xilemdan floem pada batang tersebut terletak di bagian dalamdan dilindungi oleh epidermis di bagian paling luar batang.Batas antara xilem dan floem adalah kambium. Kambiumini adalah jaringan meristem yang memiliki kemampuanmembelah untuk membentuk xilem dan floem.

Apa Manfaat Akar ?Seperti yang telah kamu pelajari, beberapa tumbuhan menyimpan makanan

di dalam akarnya. Beberapa makanan yang kamu makan, secara khusus adalahakar tumbuhan, seperti halnya wortel, singkong, dan lobak.

Sangatlah penting bagi kita makan makanan bergizi seimbang, yangmengandung vitamin dan mineral. Pelajarilah kandungan vitamin dan mineralpada akar wortel berikut (Angka dalam Satuan Internasional) :VitaminA : 20250.000B6 : 0.106B12 : 0.000C : 6.700D : -E : 0.472MineralKalsium : 19.000Magnesium : 11.000Kalium : 233.000Natrium : 25.000Sumber: Moyer et al, 2000

Pikirkanlah!Pernahkah kamumemindah tanamandari satu pot ke potlain, atau dari pot ketanah? Mengapapemindahan tanamanbeserta akarnyaharus dilakukandengan perlahan danhati-hati?


Molekul air

Molekul air

Molekul air

Gambar 5.3Molekul Air masuk ke dalam akartumbuhan, bergerak ke atas menembusxilem, dan keluar melalui stomata yangterbuka dalam bentuk gas.

Air dan mineral dari dalam tanah dapat sampai ke daunmelalui beberapa proses. Ketika rambut akar menyerap airdari dalam tanah, cairan sel pada rambut akar menjadi lebihencer dari pada cairan sel yang terletak di sebelah dalamakar. Oleh karena sel bagian dalam lebih pekat, maka selbagian dalam akan menyerap air dari rambut akar. Dengancara ini maka air akan bergerak dari sel ke sel hingga sampaipada xilem. Pergerakan air tersebut menimbulkan suatugaya yang disebut gaya tekan akar. Untuk membuktikanadanya gaya tekan akar ini, lakukanlah kegiatan pada LabMini 5.1.

Setelah air dan mineral sampai di xilem, pergerakan airdan mineral ke bagian lain terjadi secara kapilaritas. Hal initerjadi karena xilem merupakan pembuluh sangat halus atau



Gambar 5.5Xilem dan floem batang berkayu tersusun dalam 2lingkaran yang terpisah. Lingkaran dalam adalahXilem, dan floem terletak di lingkaran luar.

Gambar 5.4Xilem dan Floem tumbuhanherba tersusun dalam berkas.


berupa pipa-pipa kapiler. Pergerakan air dalam xilem jugadipengaruhi oleh daya isap daun yang timbul karena adapenguapan air di daun (Gambar 5.2). Untuk memahamibagaimana air diangkut melalui batang, lakukanlah Kegiatan5.2.

Terdapat dua macam batang tumbuhan, yaitu batangtumbuhan herba dan batang tumbuhan berkayu. Batangtumbuhan herba lunak dan berwarna hijau (Gambar 5.4).Batang ini dijumpai misalnya pada tanaman tomat, cabe,terung dan lain-lain. Xilem dan floem batang herba tersusundalam berkas-berkas. Batang tumbuhan berkayu tampakpadat dan keras. Batang berkayu dijumpai pada tumbuhanyang berperawakan pohon. Pohon memiliki banyak jaringanxilem. Jaringan silem berkembang menjadi kayu dari pohon.Xilem dan floem pada batang berkayu tersusun dalam duacincin melingkar yang terpisah. Jaringan di luar kayu disebutkulit kayu (Gambar 5.5).

Beberapa tumbuhan darat dapat tumbuh tinggi sebabair dan mineral terlarut, serta bahan-bahan makanan dapatbergerak melewati jarak yang jauh melalui pembuluh xilemdan floem. Ternyata, selain berfungsi sebagai alatpengangkutan, batang juga berfungsi untuk alat penyimpandalam bentuk tepung. Cobalah berdiskusi dengan temanmu,untuk menemukan jawaban batang tanaman apa yang dapatberfungsi sebagai alat penyimpan?


FloemXilem

Xilem

Floem


Apa yang kamu perlukan ?• Tumbuhan pacar air (Impatient platypetala)• Larutan eosin atau larutan pewarna makanan• Gelas plastik• Pisau• Air

Apa yang harus kamu lakukan ?1. Cabutlah secara hati hari dua buah tanaman pacar air yang ukurannya kira-kira sama

besar, dan segeralah rendam dalam air!2. Buanglah semua daun pada satu tumbuhan pacar air, sedangkan daun tumbuhan yang

lain tetap dibiarkan!3. Potonglah pangkal kedua tumbuhan pacar air tersebut di dalam air sehingga membentuk

irisan miring!4. Rendam kedua tumbuhan tersebut pada larutan eosin atau larutan berwarna secara

bersamaan!5. Biarkan selama 30 menit, kemudian amati apa yang terjadi pada kedua tumbuhan

tersebut! Mengapa terjadi demikian?6. Pada akhir pengamatan, potonglah secara melintang batang kedua tumbuhan yang telah

direndam tersebut!

Apa yang terjadi ?1. Amatilah adanya titik-titik merah pada kedua batang tumbuhan tersebut! Mengapa hal

ini bisa terjadi?2. Adakah perbedaan hasil di antara kedua tumbuhan tersebut? Apa yang menyebabkan

perbedaan tersebut?

Bagaimana air diangkut melalui batang?

Lab Mini 5.1

Adakah gaya tekan akar ?Air dan mineral dapat naik dari akar menuju daun dan pucuk tumbuhan karena adanyagaya tekan akar.Siapkanlah sebuah pot berisi tumbuhan pacar air! Potonglah seluruh batang tumbuhantersebut sampai tersisa kira-kira sepertiga tinggi tumbuhan! Biarkan batang yang telahdipotong tersebut tertancap dalam pot dengan akar-akarnya! Pada bagian atas potonganbatang, masukkanlah pipa plastik transparan sepanjang 15 cm. Usahakan diameter plastiktransparan sama dengan diameter batang. Siramlah pot tersebut dengan air! Simpanlahpot tersebut untuk diamati setelah 12 dan 24 jam!KesimpulanDari manakah datangnya air dalam pipa karet transparan tersebut?


DaunAmati daun tanaman yang ada di sekitarmu! Berwarna

apakah daun tanaman tersebut? Umumnya tanamanmemiliki daun yang berwarna hijau, meskipun ada jugayang memiliki warna lain misalnya putih, merah, kuningbahkan ada yang berwarna campuran dengan bentuk daunyang juga berbeda-beda pula.

Umumnya daun berwarna hijau berbentuk pipih danlebar. Bagian yang tipis melebar disebut lembaran daun.Pada lembaran daun terdapat tulang-tulang daun. Tulangdaun yang paling besar biasanya berada di tengah danmerupakan kepanjangan dari tangkai daun. Tulang daunini bercabang-cabang dengan susunan misalnya menyiripdi kiri kanan tulang daun. Percabangan tulang daun jugaakan bercabang-cabang sehingga bentuknya sambung-menyambung seperti jala. Ternyata lembaran daunberfungsi untuk membuat atau memasak makanan. Tangkaidaun berfungsi menghubungkan lembaran daun denganbatang. Untuk mempelajari daun lebih detil, pelajarilahGambar 5.6 untuk mengetahui jaringan apa saja yangterdapat pada daun.

Pada umumnya daun mempunyai lebih banyak stomadi epidermis bagian bawah dibandingkan pada epidermisbagian atas. Kata "stoma" berasal dari bahasa Yunani, yangberarti "mulut". Apakah stoma tampak seperti mulut? Stomaini ternyata tidak hanya dimiliki oleh daun saja karena batangyang berwarna hijau juga memiliki stoma. Tiap stomadikelilingi oleh dua sel yang disebut sel penutup. Ketikakamu telah mengerjakan Kegiatan 5.4, kamu akanmemahami lebih baik bagaimana sel penutup berfungsiuntuk mengatur keluar masuknya gas melalui daun. Selainitu pada bagian batang dan akar bisa dijumpai adanya pori-pori untuk pertukaran gas yang disebut lentisel. Umumnyalentisel terdapat pada batang (Gambar 5.5).

Epidermis berfungsi sebagai pelindung dan umumnyahanya terdiri dari selapis sel yang tipis. Sel-sel jaringanpalisade ini banyak mengandung kloroplas yang berfungsidalam proses pembuatan makanan. Ingatlah bahwa klorofiladalah pigmen berwarna hijau yang terdapat dalamkloroplas. Berkas pembuluh tersusun atas xilem dan floemmenyusun urat-urat daun yang bercabang-cabang.


Gambar 5.6Gambar tiga dimensi daun yang menunjukkanbahwa daun tersusun dari bermacam-macamsel

Sumber: Moyer et. al., 2000

Oksigen, karbondioksidadan uap air masuk/keluarlewat stoma

Sel penutup Stoma

Lapisan sel di permukaan atas daunyang disebut epidermis atas, tersusundari selapis tipis sel yang bentuknyaseperti batu bata. Umumnya sel-sel itutidak memiliki kloroplas. Padabeberapa daun terdapat lapisan lilinyang menutup epidermis; bahkan adaepidermis yang berkutikula. Kutikuladan lapisan lilin tersebut mencegahdaun kehilangan terlalu banyak air.

Tepat di bagian atas epider-mis bawah adalah lapisansel-sel sponsa. Sel-selsponsa ini lebih renggangsusunannya dibandingkansel-sel palisade dan jugamengandung kloroplas.Banyak rongga udara ada diantara sel-sel pada lapisansponsa.

Tepat di bawahlapisan epidermisatas, terdapatlapisan sel-selpalisade. Sel-selpalisade inimempunyaisusunan rapat danmengandungkloroplas.

Permukaan bawah daun disebut epidermisbawah. Epidermis bawah biasanyamengandung sel-sel penutup yangmengelilingi celah yang disebut stoma.Karbondioksida berdifusi ke dalam daunmelalui stoma yang membuka dan oksigenserta air berdifusi keluar daun melalui stomayang membuka.

Berkas xilem dan floem daritulang daun menembuslapisan sponsa. Air daribatang masuk ke daunmelalui xilem pada tulangdaun. Makanan dibuat didaun, dan dikeluarkan daridaun melalui floem padatulang-tulang daun tersebut.


Kita sudah mempelajari tiga jenis organ pada tumbuhanyang meliputi akar, batang dan daun. Sekarang kita akanmempelajari lebih detil sistim jaringan yang menyusunketiga jenis organ tersebut. Organ tanaman (akar, batangdan daun) disusun oleh sistem jaringan yang sama yaitujaringan dermal, jaringan dasar dan jaringan pengangkut(Gambar 5.7).

floemxilem

jaringandasar

jaringandermal

jaringanpengangkut

Gambar 5.7Jenis sistem jaringan padatanaman yang terdiri atasjaringan dermal (epidermis),jaringan dasar dan jaringanpengangkut

Sumber: www.scq.ubc.ca

Sistem jaringan dermal menutupi permukaan luartanaman terutama jenis tanaman herba. Jaringan ini terdiriatas sekelompok sel yang mampu mengeluarkan sekretberupa lilin yang bertujuan untuk melindungi kehilanganterhadap air. Jaringan ini juga berfungsi sebagai pelindungtanaman dari pengaruh yang membahayakan sepertimisalnya berbagai stress lingkungan seperti kekeringan,dingin, radiasi sinar ultraviolet sampai pada stress mekanikseperti bahaya dari patogen dan insekta yang dapatmenyebabkan kerusakan tanaman. Perlindungan lainnyaadalah berasal dari lapisan tipis kutikula yang ada di sekitarsel-sel epidermis. Selanjutnya yang termasuk dalam sistemjaringan ini adalah epidermis, stomata dan gabus.

Epidermis merupakan sel-sel yang terletak di bagianluar tanaman yang berfungsi melindungi tanaman danmencegah terhadap kehilangan air. Stoma merupakan sel-sel epidermis yang mengalami modifikasi dan berfungsimengatur keluar masuknya gas ke tubuh tanaman. Lapisangabus merupakan lapisan sel-sel yang berfungsi melindungibatang berkayu.

Sistem jaringan dasar merupakan pembangun primertubuh tanaman. Jaringan ini menempati daerah antarajaringan pelindung dan jaringan pengangkut. Namundemikian, sel-sel jaringan ini tidak hanya sekedar pengisi


antara kedua jaringan tersebut. Di akar, jaringan dasar inikemungkinan digunakan sebagai penyimpan gula dan pati.Sementara di daun jaringan ini berfungsi sebagai tempatyang memungkinkan proses fotosintesis dapat terjadi, yaitudi bagian mesofil.

Berikutnya adalah sistem jaringan pengangkut yangberfungsi untuk mengangkut bahan-bahan yang pentinguntuk pertumbuhan tanaman. Yang termasuk dalam sistemjaringan ini adalah xilem dan floem. Xilem ditemukan dibagian dalam dari jaringan pengangkut yang berfungsiuntuk mengangkut air dan mineral terlarut dari akar kedaun. Sebaliknya, floem ditemukan mengelilingi xilem yangberfungsi mengangkut bahan makanan hasil prosesfotosintesis dari daun ke seluruh tubuh tanaman.

Tentunya kamu masih ingat ketika kita membahas topikorganisasi kehidupan di Kelas VII. Sistem jaringan dibangunoleh jaringan yang berbeda. Nah, kita sudah membahastentang ketiga sistim jaringan yang membangun organtanaman. Sekarang kita akan lanjutkan bahasan kita keberbagai jenis jaringan yang ada pada tubuh tanaman.

Jaringan yang ada pada tumbuhan dapatdikelompokkan menjadi dua, yaitu jaringan sederhana danjaringan kompleks. Jaringan sederhana adalah jaringan yangdisusun oleh satu jenis sel, contohnya adalah jaringanparenkim, kolenkim dan sklerenkim. Sedangkan jaringankompleks adalah jaringan yang disusun atas berbagai jenissel, contohnya xilem dan floem.

Sel-sel parenkim merupakan sel hidup yang bentuknyabesar-besar. Sel-sel ini berdinding tipis yang biasanyamemiliki vakuola tengah dan membangun hampir sebagianbesar tubuh tumbuhan. Seringkali ruang antar selnya diisioleh gas (Gambar 5.8a). Pada daun banyak ditemui di daerahmesofil daun baik pada sel tiang maupun sel palisade yangbanyak mengandung kloroplas. Sel-sel ini juga berfungsisebagai jaringan penyimpan seperti pada sel-sel kentang.

Sel-sel kolenkim berdingding tebal khususnya di sudut-sudut sel (Gambar 5.8b). Sel-sel ini memberikan tunjanganmekanis bagi tumbuhan. Umum dijumpai pada daerah-daerah tumbuhan yang tumbuh dengan cepat dan perludiperkuat. Tahukah kamu bahwa ternyata tankai daunbiasanya diperkuat dengan sel-sel kolenkim. Mengapademikian?


Xilem merupakan jaringan kompleks yang terdiri atasbeberapa tipe sel, yaitu pembuluh xilem dan trakeid xilem.Pembuluh xilem mempunyai dinding sel tebal. Penebalandindingnya tidak dalam lapisan seragam tetapi biasanyamenebal dalam pola berkas-berkas spiral dan membentuktabung panjang (Gambar 5. 9a). Trakeid berbeda denganpembuluh karena sel-selnya tidak mempunyai berkas spi-ral dan ujung-ujungnya meruncing. Floem juga merupakanjaringan kompleks. Sel-sel yang membangun diantaranyaadalah tabung tapis. Diberi nama demikian karena dindingujungnya berlubang-lubang dan pada saat dewasa sel-selini sudah tidak memiliki inti. Sel-sel pembangun floemlainnya adalah sel-sel tetangga yang masih memiliki inti.Sel-sel slerenkim juga ditemukan sebagai pembangun floem(Gambar 5. 9b). Masih ingatkah kamu apa fungsi pembuluhxilem dan floem ini?

Sel-sel sklerenkim memiliki dinding sel sangat tebalyang bersifat merata mengelilingi sel (Gambar 5.8c). Sel-selini bisa bergabung dengan sel-sel jenis lainnya danmemberikan dukungan mekanik pada tanaman sertamemberikan ciri berkayu pada tanaman. Protoplas sel-selsklerenkim ini akan mati setelah penebalan dinding selnyasudah merata dan menyeluruh.. Sel-sel ini terdapat dalambatang dan juga bergabung dengan tulang daun. Ternyatakerasnya kulit luar biji-biji yang keras karena dibangun olehsel-sel sklerenkim ini. Dapatkah kamu menemukan contoh-contoh biji yang memiliki kulit luar yang keras?Berdiskusilah dengan temanmu untuk menemukanjawabannya.

Gambar 5.8(a) Sel-sel parenkim,(b) sel-sel kolenkim, dan(c) sel-sel sklerenkim

Sumber: Kimbal, 1989

(a) (b) (c)


1. Jelaskan apa fungsi rambut akar bagi tumbuhan!2. Jelaskan mengapa batang penting bagi tumbuhan!3. Jelaskan dengan menggunakan gambar yang menunjukkan letak ketiga sistem jaringan

yang ada pada tubuh tanaman.4. Apa perbedaan ciri dan fungsi dari jaringan parenkim, kolenkim dan sklerenkim.5. Apa perbedaan batang tanaman herba dan batang tanaman berkayu.

Gambar 5.9(a) Xilem dan (b) Floem

Sumber: Kimball, 1989

Intisari Subbab

TABUNG

TRAKEID

TABUNGTAPIS

SELPENGIRING


Difusi dan OsmosisPernahkah kamu memikirkan bagaimana caranya udara

dan air masuk ke dalam tubuh tumbuhan? Semua seltumbuhan dikelilingi oleh selaput atau membran. Membransel tidak dapat dilalui oleh semua zat. Membran selberfungsi seperti tirai kasa di jendela rumahmu yang dapatdilalui udara tetapi tidak dapat dilalui benda-benda yangbesar seperti serangga atau kerikil bahkan nyamuk.Bagaimana zat-zat tertentu dapat melalui membran sel?

Sel-sel tumbuhan dapat dilewati air, zat-zat makananyang terlarut, oksigen dan karbondioksida baik ke dalamatau ke luar sel. Pada sub bab ini kamu akan mempelajarimengapa sel tumbuhan memerlukan oksigen dankarbondioksida, serta bagaimana zat-zat tersebut bergerakmelewati membran sel?

Bagian-bagian penyusun zat di alam ini selalu dalamkeadaan bergerak. Bagian-bagian penyusun zat yangukurannya sangat kecil disebut partikel. Partikel tersebutmenyebar merata ke segala arah. Zat-zat bergerak dari tempatyang mempunyai konsentrasi lebih tinggi ke tempat yangkonsentrasinya lebih rendah. Proses perpindahan zat sepertitersebut disebut difusi. Konsentrasi suatu zat adalah ukuranyang menunjukkan jumlah suatu zat dalam volume tertentu.Difusi partikel zat itu akan berhenti jika konsentrasi zat dikedua tempat tersebut sudah sama.

Zat-zat makanan yang terlarut berdifusi ke dalam selmelewati membran sel jika konsentrasi zat makanan di luarsel lebih banyak dari pada yang ada di dalam sel. Dengancara yang sama, zat-zat makanan terlarut berdifusi ke luarsel melewati membran sel jika konsentrasi zat di dalam sellebih banyak dari pada yang ada di bagian luar sel. Agarmudah memahami konsep tersebut pelajarilah Gambar 5.10berikut.

Proses Fisiologispada Tumbuhan

B

Kata-kata IPADifusi

OsmosisKonsentrasiTranspirasi

GutasiHidatoda

FotosintesisKloroplas

KlorofilRespirasi Aerob

Respirasi AnaerobMitokondria

EnergiLentisel

Hara MakroHara Mikro


Difusi air melalui membran sel adalah suatu contohperistiwa osmosis. Difusi air melalui membran sel itu jugaberlangsung dari tempat yang mempunyai konsentrasi airtinggi ke tempat yang berkonsentrasi air rendah. Konsentrasiair merupakan ukuran yang menunjukkan jumlah air dalamvolume tertentu suatu larutan. Jika konsentrasi air di bagianluar sel lebih banyak dibandingkan di bagian dalam sel,maka air cenderung bergerak ke dalam sel melaluimembran. Dapat pula dikatakan bila konsentrasi zat yangterlarut dalam air lebih tinggi di bagian dalam sel dari padadi luar sel, maka air cenderung bergerak ke dalam selmelalui membran. Jika konsentrasi air di bagian dalam sellebih tinggi dibandingkan di bagian luar sel, atau konsentrasizat yang terlarut dalam air di bagian luar sel lebih tinggidari pada di dalam sel, maka air cenderung bergerak ke luarsel melalui membran (Gambar 5.11). Kerjakanlah Kegiatan5.3 untuk melihat terjadinya peristiwa osmosis.

Gambar 5.10Pada mulanya konsentrasi zat A di sisikiri membran lebih banyak dibandingyang ada di sisi kanan membran.Demikian juga dengan konsentrasi zat Bdi sisi kanan membran lebih banyakdibanding yang ada di sisi kiri membran.

Zat A akan berdifusi melewati membrandari sisi kiri ke sisi kanan sampaikonsentrasi zat A di kedua sisimembran tersebut sama.Zat B akan berdifusi melewati membrandari sisi kanan ke sisi kiri sampaikonsentrasi zat B di kedua sisimembran tersebut sama.

Zat A Zat B

Sumber: Moyer et. al., 2000

Membran


Gambar 5.11Di bagian luar sel terdapat lebih banyakair dibandingkan di bagian dalam sel.Di bagian dalam sel gula lebih banyakdibandingkan di bagian luar sel. Air akanberdifusi ke dalam sel melalui prosesosmosis.

Molekul air

Bagian luar sel

Bagian dalamsel

Membran

Molekul gula

Pertukaran GasSaat kamu bernapas, paru-parumu menerima campuran

gas yang disebut udara. Udara disusun dari nitrogen,oksigen, dan sedikit karbondioksida. Dengan meng-hembuskan napas, kamu mengeluarkan campuran gas yangbanyak mengandung karbondioksida. Pertukaran gas iniadalah salah satu cara bagaimana sel-sel tubuhmu yanghidup memperoleh gas-gas yang dibutuhkan danmembuang gas-gas sisa yang tidak dibutuhkan.

Tumbuhan juga memerlukan air dan karbondioksidauntuk tetap hidup. Tumbuhan menyerap air dan mineralmelalui akar, dan selanjutnya akan diangkut melalui batangmenuju daun. Air menguap dari jaringan daun dandilepaskan melalui stoma dan lentisel sebagai uap air.Karbondioksida yang berupa gas masuk ke dalam tubuhtumbuhan melalui stoma di permukaan daun dan lentiseldi permukaan batang.

Bagaimana gas karbondioksida masuk ke dalam daun?Daun tumbuhan darat memperoleh karbondioksida dariudara sekitarnya melalui difusi. Udara di sekitar tumbuhanmengandung karbondioksida lebih banyak dibandingkan


Apa yang kamu perlukan ?8 potong kentang seukuran batang korek api, 2mangkuk plastik, selotip, garam dapur, sendok tehplastik, air, penggaris.

Apa yang harus kamu lakukan ?1. Dengan menggunakan pisau potonglah kentang

seukuran batang korek api yang memiliki panjang 3 cm,sebanyak 8 potong.

2. Tekanlah dengan jarimu dan rasakan kekerasanpotongan kentang tersebut! Catatlah hasilpengamatanmu pada buku catatanmu!

3. Isilah 1 mangkuk plastik dengan 250 air, dan berilahtanda A yang direkat dengan selotip pada mangkuk!Masukkan 4 potongan kentang ke dalam mangkukplastik tersebut!

4. Sekarang isilah mangkuk plastik yang lain dengan 250ml air dan 2 sendok makan penuh garam dapur, sertaberilah tanda B!

5. Masukkan 4 potongan kentang yang tersisa ke dalammangkuk plastik bertanda B!

6. Biarkan selama 30 menit! Kemudian angkatlah tiap-tiap potongan kentang dari mangkuk plastik A dan B,dan rasakan kekerasannya dengan tanganmu! ukur jugapanjang potongan-potongan kentang tersebut.

7. Apakah kedua kelompok kentang tersebut terasa samakerasnya dan sama panjangnya? Bandingkan keduakelompok kentang tersebut dengan keadaan sebelumdikenai perlakuan. Catat hasil pengamatanmu padabuku catatanmu dan jelaskan!

8. Jelaskan apa yang menyebabkan perbedaan kekerasandan perbedaan panjang potongan kentang.

PercobaanOsmosis pada Kentang


Gambar 5.12Fungsi stoma pada daun, pada batangberkayu digantikan oleh lentisel.

di dalam daun, sehingga gas karbondioksida berdifusi kedalam daun melalui stoma di epidermis daun.

Selain itu pada bagian batang bisa dijumpai adanyapori-pori untuk pertukaran gas yang disebut lentisel.Umumnya lentisel terdapat pada batang yang telahmengeras (Gambar 5.12). Di samping itu pada tumbuhantertentu dijumpai bentuk-bentuk khusus pada tubuhnyauntuk memenuhi kebutuhan akan udara. Sebagai contoh,tahukah kamu tumbuhan beringin yang memiliki akargantung, tanaman padi memiliki batang yang berongga sertatumbuhan enceng gondok mempunyai tangkai daun yangberongga.

Pada stomata (tunggal = stoma), bila sel penutupmenyerap air secara osmosis, maka sel-sel tersebutmengembang atau membengkak. Pada Kegiatan 5.4 kamudapat melihat bagaimana pembengkakan itu menyebabkanstoma membuka. Bila stoma membuka, gas karbondioksidadapat berdifusi ke dalam daun. Gas oksigen yang dihasilkandari proses fotosintesis dapat juga keluar dari daun melaluistoma yang membuka. Bila sel penjaga kehilangan air secaraosmosis, maka sel-sel tersebut mengkerut. Pada Kegiatan5.4, kamu juga dapat melihat bagaimana pengerutan selpenutup dapat menyebabkan stoma menutup. Bila stomamenutup, gas karbondioksida dan oksigen tidak dapatmasuk atau keluar dari daun. Pertukaran udara sepertidijelaskan di muka selain terjadi pada stoma juga terjadipada lentisel. Pertukaran udara melalui stoma dan lentiseltersebut terjadi pada tumbuhan berpembuluh. Padatumbuhan tidak berpembuluh pertukaran udara terjadisecara difusi melalui membran plasma sel-sel penyusuntubuhnya.

Gambar 5.13Stoma yang terletak di epidermis

Sumber: www.efima.org; www.cbu.edu

Sumber: www.bio.uio.no

sel penutupdengankloroplas sel epidermis

stoma


Kegiatan

2.4

Tunggulah sekitar 5-10 menit,selanjutnya amatilah epidermis denganmenggunakan mikroskop padapembesaran lemah. Gambarlah epider-mis, sel penutup dan stoma yangnampak setelah bersentuhan dengan airgaram. Bandingkan dengan Gambar 5.13tentang stoma.

5. Amati dengan cermat Gambar 5.13.Berdasarkan gambar, jelaskan perbedaanstoma yang membuka dan menutupserta apa yang menyebabkannya.

6. Dalam catatanmu jelaskan perbedaanantara sel penutup dengan sel-sel epider-mis yang lain. Bagaimana perubahan selpenutup setelah bersentuhan dengan airgaram. Kamu dapat mengingat kembalikegiatan "osmosis pada kentang".Kaitkan osmosis dengan perubahanpada sel penutup stoma.

7. Dalam catatanmu jelaskan perbedaanantara sel penutup dengan sel-sel epider-mis yang lain. Bagaimana perubahan selpenutup setelah bersentuhan dengan airgaram. Kamu dapat mengingat kembalikegiatan “osmosis pada kentang”.Kaitkan osmosis dengan perubahanpada sel penutup stoma.

Apa yang kamu perlukan ?Kaca pembesar, daun tanaman adam hawa(Rhoeo discolor), air suling, pipet tetes,pinset, kaca benda, kaca penutup,mikroskop, air garam, kertas tissue, jam.

Apa yang harus kamu lakukan ?

1. Amatilah permukaan atas dan bawahdaun tanaman adam hawa dengan kacapembesar!

2. Sobeklah daun tanaman itu seluas 5 cmpersegi. Lipatlah potongan daun itumenjadi setengah bagiannya, kemudiangunakan pinset untuk mengangkat ataumemisahkan lapisan epidermis yangtipis dari daun!

3. Gunakan pipet tetes untuk meletakkansetetes air di atas kaca benda. Letakkanlapisan epidermis yang kamu ambil daridaun tanaman adam hawa ke atas setetesair dan tutuplah dengan kaca penutup.Hati-hatilah menggunakan kaca bendadan kaca penutup. Amatilah lapisan epi-dermis melalui mikroskop denganpembesaran lemah. Amatilah epidermisdan temukan sepasang sel penutup yangbentuknya seperti kacang merah danitulah yang disebut stoma. Gambarlahepidermis, sel penutup dan stoma padabuku catatanmu.

4. Sekarang dengan menggunakan pipettetes, teteskan air garam di tepi kacapenutup. Gunakan kertas tissue untukmenyerap air di bawah kaca penutupdengan menyentuhkan kertas tissue ditepi kaca penutup pada sisi yangberlawanan dengan air garam.

PercobaanBagaimana stoma membuka dan menutup?Sel penutup dapat mengembang dan mengkerut. Pada kegiatan ini, kamudapat melihat kejadian tersebut terjadi maupun bagaimana pengaruhnyapada stoma.


TranspirasiIngatlah mungkin beberapa waktu lalu kamu pernah

melakukan aktivitas fisik seperti pertandingan aerobik antarkelas, permainan kasti atau bersepeda! Pikirkan tentangreaksi tubuhmu setelah melakukan aktivitas tersebut!Mungkin wajahmu menjadi kemerah-merahan dan napasmumenjadi cepat dan terengah-engah, serta banyak berkeringat.Selain tubuhmu, ternyata tubuh tumbuhan juga dapatmenghasilkan "keringat".

Dalam melakukan proses hidupnya, tumbuhan jugamenghasilkan zat-zat yang harus dikeluarkan, misalnyakarbondioksida, air dan zat-zat lainnya. Tumbuhan tidakmempunyai alat khusus sebagai alat pengeluaran zat sisatersebut, namun biasanya zat sisa berupa gas dikeluarkanmelalui stoma dan lentisel.

Air yang diserap oleh akar, yang kemudian disalurkanke daun, hanya sebagian kecil saja yang digunakan dalamproses fotosintesis dan proses-proses lainnya. Sisa air akandiuapkan dari jaringan daun dan dibebaskan melalui stomayang dikenal dengan proses transpirasi. Untuk mengujiterjadinya proses ini, lakukan kegiatan Lab Mini 5.2.

Proses transpirasi ini mempunyai manfaat sendiri bagitumbuhan. Di antaranya adalah untuk mengendalikan suhutubuh tumbuhan. Kita bisa bayangkan jika tidak ada prosestranspirasi, maka suhu tubuh tumbuhan akan meningkatdengan tajam terutama di siang hari saat daun-dauntumbuhan menyerap energi sinar matahari. Oleh karenaenergi yang diserap tersebut tidak semuanya digunakan olehtumbuhan, maka diperlukan proses untuk pembuanganenergi yang berlebih. Salah satunya digunakan untukmenguapkan kelebihan air yang terserap dari dalam tanah.

Manfaat lain proses transpirasi adalah mendorongterserapnya air dari dalam tanah beserta mineral (ataudisebut juga unsur hara) terlarut yang sangat diperlukan olehtumbuhan. Jika air di dalam sel-sel mesofil daun menguapmaka akan menyebabkan daerah tersebut berkurang kadarairnya sehingga mendorong air di sekitarnya akan mengisidaerah tersebut. Begitu seterusnya sehingga akanmenyebabkan air di dalam tanah dapat terserap masuk kedalam tubuh tumbuhan karena adanya ruangan yang kadarairnya rendah atau kosong, sehingga perlu digantikan.

Sumber: www.ga.water.usgs.gov/edu

Gambar 5.14Tanaman Dibungkus denganKantung Plastik Transparan.

Dari manakahdatangnya air padadaun tumbuhan?

Tumbuhan menghasilkanuap air sebagai bagiandari proses pertukarangas.

Siramlah sebuah potberisi tanaman denganair! Masukkan pottanaman tersebut kedalam kantung plastikyang transparan! Ikatplastik tersebut danletakkan di tempat yangterkena sinar mataharilangsung (Gambar 5.14)!Tunggulah beberapa jamatau sampai hariberikutnya! Amatilah apayang tampak padakantung plastik tersebut?

Simpulan danpenerapanDari manakah datangnyabutiran-butiran air dalamkantung plastik tersebut?

Lab Mini 5.2

plastiktransparan

talipengikat


Sumber: www.i176.photobucket.com

Gambar 5.15Tetes-tetes Air di Ujung Daun Keluar Melalui Proses Gutasi.

Mineral atau unsur hara yang diperlukan oleh tanamandikelompokkan menjadi unsur hara makro dan unsur haramikro. Disebut unsur hara makro karena diperlukan dalamjumlah banyak, contohnya Nitrogen (N), Fosfor (P), Kalium(K), Kalsium (Ca), Magnesium (Mg), Belerang (S). Sedangkandisebut unsur hara mikro karena diperlukan dalam jumlahsedikit, contohnya Boron (Bo), Molibdenum (Mo), Besi (Fe),Tembaga (Cu), Seng (Zn), dan Mangan (Mn).

Dalam keadaan lingkungan yang lembab, misalnyapada malam hari, proses pengeluaran air tidak berupa uapair melainkan berupa tetes-tetes air. Proses ini disebut gutasi(Gambar 5.15). Pada proses gutasi air dikeluarkan melaluilubang di ujung atau tepi daun. Lubang tersebut selalutetap terbuka, siang dan malam, selama daun itu hidup.Stoma khusus tersebut disebut hidatoda. Hidatodamerupakan kelanjutan dari xilem dan floem dari akar danbatang. Pada daun, xilem dan floem tersebut bercabangmenjadi cabang-cabang halus yang membentuk jala danberakhir pada ujung daun atau tepi daun.

Selain berfungsi sebagai pengangkut, batang jugaberfungsi sebagai gudang penyimpan bahan-bahan. Gudangtersebut baru akan dibuka saat tumbuhan memerlukan

bahan-bahan tersebut. Bahan apakah yang dapat disimpanoleh batang? Batang dapat menyimpan air atau makananberupa tepung. Air yang disimpan berasal dari air yangdiserap oleh akar. Tepung yang disimpan berasal daripengubahan gula yang dihasilkan melalui fotosintesis yangterjadi di daun.

Keuntungan tumbuhan menyimpan air, seperti padabatang tumbuhan herba adalah untuk mencegah tumbuhandari kelayuan. Air menjaga agar sel-sel tumbuhan tersebuttetap tegang. Tumbuhan yang hidup di tempat keringmemiliki batang yang mampu menyimpan air dalam jumlah


R = CH3 klorofil a

R = CHO klorofil b

FotosintesisTumbuhan hijau menggunakan gas karbondioksida, air,

dan energi dari sinar matahari untuk membuat makananmelalui proses fotosintesis. Bagaimana tumbuhanmenangkap energi sinar matahari? Di dalam sel tumbuhanhijau terdapat organel yang disebut kloroplas. Di dalamkloroplas terkandung klorofil. Klorofil adalah pigmen hijauyang memiliki struktur seperti Gambar 5.16. Pigmen adalahsesuatu yang memiliki struktur tertentu yang dapatmenyerap sinar. Daun tumbuhan nampak hijau karenaklorofil menyerap sebagian besar cahaya pada panjanggelombang sinar yang tampak, kecuali gelombang cahayahijau. Karena sebagian besar panjang gelombang cahayahijau tidak diserap oleh klorofil, maka akan dipantulkan olehdaun tumbuhan dan diterima oleh mata kita. Ini merupakanalasan mengapa tumbuhan yang mengandung klorofilnampak hijau. Sinar yang diserap oleh klorofil memberikanenergi yang diperlukan untuk fotosintesis. Kloroplasmengandung pigmen lain selain klorofil. Pigmen-pigmenini juga menyerap sinar yang tampak dari sinar matahariyang juga memberikan sejumlah energi untuk fotosintesis.

Pernahkan kamu melihat daun-daun berubah warnasebelum akhirnya gugur? Warna apa yang tampak padadaun sebelum gugur? Kurangnya cahaya secara tidaklangsung dapat mengakibatkan rusaknya klorofil. Bilaklorofil rusak, daun tumbuhan tidak akan berwarna hijauuntuk waktu yang lama.

Klorofil ini harus ada dalam daun tumbuhan agar terjadiproses fotosintesis. Energi cahaya yang ditangkap olehklorofil, diperlukan untuk mereaksikan karbondioksida dan

Gambar 5.16Struktur klorofil

Sumber: ww.mpancz.webpark.pl

banyak. Cobalah berikan contoh tanaman yang hidup didaerah kering yang kamu kenal.

Beberapa batang menyimpan tepung dalam jumlahcukup banyak. Tepung akan terus disimpan dalam batangsampai suatu saat diperlukan untuk memulai pertumbuhanyang baru. Tepung yang disimpan ini akan digunakan jugaoleh bagian tubuh tumbuhan yang lain. Saat diperlukantepung diubah kembali menjadi gula. Gula diangkut melaluisel-sel floem dari batang menuju ke akar atau ke daun atauke bagian lain yang membutuhkan.


air untuk membentuk gula (makanan) dan oksigen sepertipada persamaan reaksi sederhana berikut.

Dari persamaan reaksi tersebut jelas bahwakarbondioksida dibutuhkan dalam proses fotosintesis.Untuk menguji hal tersebut, lakukan kegiatan Lab Mini 5.3.

Gula adalah makanan yang dihasilkan oleh tumbuhan.Makanan yang tidak langsung digunakan oleh tumbuhan,dapat disimpan dalam akar, batang, daun, buah, dan biji.Oksigen menjadi bagian udara yang kita hirup saat bernapas.Hampir 90% oksigen yang ada di atmosfer kita berasal darihasil proses fotosintesis. Hewan dan tumbuhan memakaimakanan dan oksigen yang dihasilkan melalui prosesfotosintesis.

Daun adalah bagian tumbuhan yang dikenal sebagai"pengumpul energi sinar". Daun beberapa tumbuhanmemiliki permukaan yang luas untuk menyerap energi sinar.Perlu diingat bahwa energi sinar (sinar matahari, sinarlampu), karbondioksida dan air harus tersedia dalam daununtuk terjadinya proses fotosintesis ini.

Gunakanlah Gambar 5.17 untuk mencermati bahwakarbondioksida dan air merupakan zat atau senyawa yangmasuk ke dalam tubuh tumbuhan. Akar tumbuhanmengambil air dari dalam tanah. Air diangkut dari akar kedaun melalui batang. Karbondioksida di udara masuk kedaun melalui stomata.

Bagaimana Gula Digunakan?Apa yang dapat kamu manfaatkan dari bahan-bahan

bangunan bongkaran rumah tua? Beberapa bahan mungkindapat digunakan lagi untuk membuat garasi atau kandangayam. Gula yang dibuat selama fotosintesis juga akandipecah dan digunakan untuk menyusun molekul-molekullain untuk pertumbuhan tanaman tersebut. Jika guladipecah, akan dihasilkan energi. Energi yang dihasilkan daripemecahan gula tersebut ternyata digunakan tidak hanyauntuk kebutuhan tanaman tersebut tetapi juga diperlukanbagi proses kehidupan semua jenis makhluk hidup.

energi sinarKarbondioksida (CO2) + Air (H2O) Gula (C6H12O6)n + Oksigen (O2)

klorofil

Lab Mini 5.3

Bagaimanamenunjukkan bahwakarbondioksidadigunakan olehtumbuhan?

Tuangkan 25 ml larutanfenolftalin ke dalam gelaskimia. Catatlah warnanya.Dengan menggunakansedotan tiupkan udaradengan hati-hati dalamlarutan tersebut (hati-hatijangan menghirup larutantersebut!). Catatperubahan warnanya. Apayang telah kamutambahkan pada larutantersebut? Ulangilah padagelas kimia kedua.Masukkan tanaman Elo-dea atau tanaman air lainyang tenggelam, sepertiHydrilla ke dalam gelaskimia. Letakkan gelaskimia tersebut di tempatyang terkena sinarmatahari selama 15 menit.Amati tiap lima menit. Apayang kamu amati tentangperubahan warnanya?Kesimpulan apa yangdapat kamu tarik darikegiatan ini?


SinarMatahari

Glukosa(makanan)

Karbondioksida

Klorofil Oksigen

Air

Fotosintesis Sebagai Sumber EnergiBagi Makhluk Hidup Lain

Kamu hidup di planet yang kadang-kadang disebutplanet hijau. Mengapa demikian? Ratusan hektar di ataspermukaan tanah di bumi ini tampak hijau. Sebagian besarwarna hijau ini berasal dari daun tumbuhan. Gas yangdikeluarkan dari hasil fotosintesis oleh seluruh daunmembuat bumi menjadi lingkungan yang sempurna bagimanusia dan seluruh makhluk hidup lain yang memerlukanoksigen untuk proses respirasinya.

Kamu telah mempelajari bahwa tumbuhanmenggunakan karbondioksida dan air untuk menyusungula, dengan menghasilkan oksigen sebagai bahan buangan.Pada proses respirasi, tumbuhan dan hewan menggunakanoksigen untuk memecah gula. Karbondioksida dan airmerupakan hasil buangannya. Dari sini kamu dapatmemahami bahwa senyawa yang diperlukan untuk respirasimerupakan hasil dari fotosintesis.

Tumbuhan menyimpan banyak energi dalam bentukgula yang mereka bentuk selama fotosintesis. Tumbuhanmampu mengubah energi kimia dalam makanan menjaditenaga untuk berbagai aktivitas hidup seperti bergerak,tumbuh, berkembang biak dan sebagainya.

Gambar 5.17Proses fotosintesis mampu merubahkarbondioksida, dan air menjadi gula.

Sumber: www.vtaide.com


Tanpa fotosintesis, sebagian besar makhluk hidup dimuka bumi akan lenyap. Tikus, kelinci, bajing, dan ikanseperti halnya manusia akan mati. Mengapa demikian?Daun merupakan organ tumbuhan penghasil utamamakanan. Makanan dihasilkan oleh daun dan disimpanuntuk dimakan oleh hewan. Pemakan tumbuhan mencernamakanan yang berasal dari tumbuhan dan digunakan untukmenghasilkan energi bagi seluruh proses kehidupannya.

Tumbuhan yang dimakan hewan merupakan sumberenergi bagi hewan yang makan hewan lain. Burungmenggunakan energi dari ulat untuk pertumbuhan danproses-proses kehidupan yang lain. Energi pada ulat berasaldari daun-daun tumbuhan yang dimakannya. Sebelumnyadaun tumbuhan menangkap energi dari sinar matahari.Dapatkah kamu mengikuti arah aliran energi ini berpindahdalam siklus energi? Jika kamu mengikuti peristiwa makanmemakan, semuanya akan kembali bahwa makanan berasaldari tumbuhan. Tumbuhan inilah yang menangkap energisinar matahari, yang selanjutnya kita gunakan sebagai energiuntuk aktivitas kita sehari-hari.

Apa yang terjadi jika semua tumbuhan mati? Kamudapat memperkirakan bahwa semua konsumen pemakantumbuhan juga akan mati. Mereka mati sebab tumbuhansebagai tempat penghasil makanan mati. Jika tidak ada lagiserangga atau hewan lain pemakan tumbuhan seperti kelincidan sapi, maka konsumen pemakan serangga atau hewanlain itu akan segera mati pula. Jika tidak ada daun, bumiakan kekurangan oksigen. Sebagian besar organismetergantung pada oksigen untuk bernapas, karenanyasebagian besar organisme juga akan mati karena kekuranganoksigen. Berdasarkan pemahaman kamu tentang perananfotosintesis, cobalah diskusikan dengan temanmu, masalahyang terkait pada Jurnal IPA.


Faktor-faktor yang MempengaruhiFotosintesis

Seperti yang telah kamu pelajari, fotosintesismemerlukan karbondioksida, air dan sinar matahari sebagaisumber energi, maka bila salah satu di antara ketiga haltersebut terganggu, maka akan terganggu pula prosesfotosintesisnya.

Jelas, alasan mengapa tumbuhan harus mendapat cukupair, supaya fotosintesis dapat berlangsung. Kekurangan airakan menghambat fotosintesis. Karbondioksida juga sangatmempengaruhi fotosintesis, jika difusi karbondioksidadalam bentuk gas dari lingkungan ke dalam tubuhtumbuhan dihalangi, maka fotosintesis akan terganggu pula.Karbondioksida masuk melalui mulut daun atau stoma.Ikutilah Kegiatan 5.5 berikut dan temukanlah apa maknanya.

Daun tumbuhan selalu gugur padasaat-saat tertentu. Andaikata seluruhdaun gugur, apakah tumbuhan dapatterus-menerus menyediakan oksigenbagi dunia selama musim tersebut?Diskusikan dengan temanmu dan catathasilnya dalam buku catatanmu.


Apa yang kamu perlukan?o Gelas kimia 500 ml dan 200 ml, masing-

masing 1 buaho Pembakar spiritus, 1 buaho Kaki tiga, 1 buaho Cawan petri, 1 buaho Pipet tetes, 1 buaho Pinset 1 buaho Kertas hisapo Tumbuhan yang memiliki daun kecil dan

cukup tipiso Plastik pembungkuso Larutan KOHo Larutan alkohol 70%o Larutan yodiumo Air

Apa yang harus kamu lakukan?1. Sebelum praktikum, siapkanlah daun

tumbuhan yang telah dipilih (yang tipis).2-3 lembar daun tersebut dibungkusdengan kantong plastik yang di dalamnyadimasukkan kapas yang dibasahi denganlarutan KOH. KOH ini berfungsi untukmengikat CO2, sehingga CO2 tidak akanberdifusi ke dalam daun. Daun yang laindibiarkan terbuka.

2. Letakkan tanaman tersebut di tempat yangterkena sinar selama 24 jam.

3. Setelah 24 jam, petiklah daun yangditutup dan yang tidak ditutup.

4. Rebuslah masing-masing daun ke dalamgelas kimia yang berisi air panas hinggalayu.

5. Pindahkan daun-daun tersebut ke dalamalkohol panas hingga alkohol berwarnahijau. Perhatian: Berhati-hatilah bekerjadengan alkohol panas karena mudahterbakar. Jangan merebus alkohol secaralangsung tetapi didihkan alkohol dengancara merebusnya dalam air mendidih.

6. Pindahkan daun-daun tersebut dalam airpanas.

7. Letakkan daun-daun tersebut dalamcawan petri dan tetesi dengan larutanyodium. Bila daun berwarna biru,berarti mengandung karbohidrat.

8. Catatlah hasil pengamatanmu dalamtabel di bawah.

Analisis dan Kesimpulan1. Pada percobaan di atas, mengapa daun

yang akan diuji direbus terlebih dahulu?2. Setelah daun dimasukkan dalam alkohol

panas, alkohol menjadi berwarna hijau,mengapa?

3. Faktor abiotik apa yang dilihatpengaruhnya dalam penelitian ini?

4. Berdasarkan hasil pengamatanmu, daunmana yang melakukan fotosintesissehingga menghasilkan karbohidrat?

EksperimenApakah fotosintesis memerlukankarbondioksida (CO2)?Apakah kurangnya karbondioksida mengakibatkan berkurangnya hasilfotosintesis?

Keadaan Daun

Daunditutup

Daun tidakditutup

Warna daunsebelum ditetesiIodium

Warna daunsetelah ditetesiIodium


Air

Oksigen

Zat Makanan

Sel Tumbuhan

EnergiKarbondioksida

Mitokondria

RespirasiPerhatikan Gambar 5.18. Apakah ke tiga makhluk hidup

tersebut memiliki persamaan? Ke tiga makhluk hidup itumemiliki persamaan dalam memecah makanan untukmenghasilkan tenaga (energi). Seperti tampak pada Gambar5.19, respirasi adalah proses pemecahan makanan olehorganisme untuk memperoleh tenaga atau energi. Respirasiterjadi pada tiap sel makhluk hidup, khususnyaberlangsung pada mitokondria. Respirasi yangmenggunakan oksigen bebas untuk memecah makananmenjadi zat-zat kimia yang lebih sederhana, disebutrespirasi aerob.

Respirasi aerob terjadi dalam mitokondria semua seleukariotik, termasuk sel-sel penyusun tubuh tumbuhan.Untuk membuktikan hal ini lakukan Kegiatan 5.6. Respirasiaerob dapat digambarkan sebagai berikut.

Gambar 5.18Respirasi memungkinkan organismemelepas energi yang terdapat padamakanan. Respirasi terjadi pada selseluruh organisme, baik pada biji-bijian,tumbuhan maupun pada hewan

Gambar 5.19Respirasi yang terjadi padamitokondria, menghasilkanenergi, air dan karbondioksida

Sumber: www.bioweb.wku.edu

Sumber: www.img113.imageshack.us; www.albino.sub.jp; www.photos27.flickr.com.

Makanan + oksigen Karbondioksida + Air + Energi


Apa yang kamu perlukano kecambah kacang hijau tanpa kulito air kapuro air biasao timbangano 2 buah gelas Erlenmeyero 2 lembar benango 2 lembar kain kasao 2 buah karet gelang

Apa yang harus kamu lakukan1. Timbanglah kecambah kacang hijau

sebanyak 10 gram.2. Bungkuslah kecambah kacang hijau

tersebut dengan kain kasa.3. Ikat ujung kain kasa sehingga kecambah

tidak bisa lepas dari bungkusan, dansisakan lembaran benang pada ikatansepanjang kurang lebih lima sentimeter.Buatlah juga ikatan kain kasa tanpa diisiapapun.

4. Siapkan dua buah erlenmeyer yangbersih, beri erlenmeyer satu dengan la-bel A dan erlenmeyer dua dengan labelB. Siapkan dua tutup karet yangdigunakan untuk menutup gelaserlenmeyer tersebut.

5. Tuangkan air kapur sampai sepertigabagian masing-masing erlenmeyer.

6. Gantungkan satu bungkusan kecambahpada mulut erlenmeyer A. Usahakan

agar bungkusan tidak sampaimenyentuh air. Tutuplah erlenmeyerdengan tutup karet. Gantungkan jugabungkusan tanpa kecambah padaerlenmeyer B dengan cara yang samaseperti pada gelas A.

7. Biarkan gelas-gelas itu satu hari satumalam.

8. Amati warna cairan masing-masing gelaspiala! Samakah warna mereka?Bagaimana warna masing-masingcairan?

9. Bukalah bungkusan kecambah padatabung A. Timbanglah!

10. Masukkan data yang kalian perolehdalam tabel pengamatan yang kalianbuat.

Analisis dan Kesimpulan1. Mengapa percobaan di atas

menggunakan kecambah?2. Bagaimana warna cairan pada gelas A

setelah dua hari? Bagaimana dengangelas B? Mengapa?

3. Bagaimana berat pada kecambahsebelum dan setelah perlakuan?Mengapa?

4. Apa yang kamu simpulkan daripercobaan ini?

5. Apa yang terjadi dengan air kapur padakedua gelas plastik tersebut ? Mengapaterjadi hal demikian?

Apakah tanaman melakukan respirasi?


Tabel 5.1 Perbandingan antara proses fotosintesis dan respirasi

Setelah kamu mempelajari fotosintesis dan respirasi,sekarang bandingkan persamaan reaksi respirasi aerob danfotosintesis yang telah kamu pelajari. Bagaimana kaitanantara respirasi aerob dan fotosintesis? Selama fotosintesis,energi akan disimpan dalam bentuk makanan. Fotosintesishanya terjadi pada sel yang memiliki klorofil, seperti padasemua daun tumbuhan. Sedangkan respirasi aerob terjadipada semua sel tumbuhan dan hewan yang tergolongmakhluk hidup. Perbedaan antara respirasi aerob danfotosintesis disajikan pada Tabel 5.1.

Dapatkah hasil pengamatanmu pada Kegiatan 5.6digunakan untuk menyimpulkan bahwa pada prosesrespirasi tumbuhan dihasilkan karbondioksida? Berikanalasannya!

Respirasi yang tidak memerlukan oksigen bebasdisebut sebagai respirasi anaerob. Sebagai contoh respirasianaerob terjadi pada sel-sel ragi. Untuk membuktikan halini lakukan kegiatan pada Lab Mini 5.4.

Mengapa semua sel tumbuhan memerlukan energi?Tumbuhan menggunakan energi untuk membangun danmemperbaiki sel, jaringan, dan organ yang rusak. Selain itu,energi digunakan untuk menjalankan semua proses yangberlangsung pada sel-selnya termasuk proses pertumbuhandan perkembangbiakan.

Tumbuhan memperoleh energi dari makanan yangmereka buat selama proses fotosintesis. Makanan yangdihasilkan melalui fotosintesis mengandung banyak energi.Energi dalam makanan tersebut dapat digunakan melaluiproses respirasi.

Aktivitas padaTumbuhan hijau

Fotositesis

Respirasi

Disimpan

Dibebaskan

Energi cahayaKarbon dioksidaAir

MakananOksigen

MakananOksigen

Energi cahayaKarbon dioksidaAir

Sel yangmemiliki klorofil

Semua sel

Energi Bahan Hasil akhir Terjadi pada

Lab Mini 5.4

B a g a i m a n amenunjukkan prosesrespirasi yang terjadipada ragi?

Tuangkan 10 mllarutan bromtimolbiru ke dalamtabung reaksi. Tam-bahkan 20 tetessuspensi ragi dan 10tetes larutan gula.Perubahan warnaapa yang tampaksetelah 5 menit? 10menit? 15 menit?Apa yangmenyebabkan warnaberubah?


Bandingkan zat-zat yang diperlukan dan zat-zat yang dihasilkan pada prosesfotosintesis dan respirasi aerob, dan apa peranan energi yang terlibat dalam tiapproses tersebut.

1. Jelaskan apa yang dimaksud dengan difusi!2. Jelaskan apa yang dimaksud dengan osmosis!3. Jelaskan bagaimana oksigen dan karbondioksida masuk dan keluar dari daun?4. Jelaskan dengan kalimatmu sendiri bagaimana reaksi yang terjadi pada proses fotosintesis

dan respirasi aerob ?5. Mengapa fotosintesis dan respirasi penting?6. Kelembaban udara disebabkan oleh uap air yang ada di udara. Mengapa kelembaban

udara di daerah hutan lebat tinggi?7. Gas apa yang diterima atmosfer sebagai hasil fotosintesis?8. Jelaskan proses respirasi pada tumbuhan!9. Jelaskan bagaimana proses membuka dan menutupnya stoma!10. Dari mana tumbuhan mendapatkan gas sebagai bahan respirasi?11. Di malam hari mengapa kita dianjurkan untuk mengeluarkan tanaman dari rumah?

Intisari Subbab

Bina KeterampilanMembandingkan dan Membedakan

Documents

Sistem Kehidupan BAB 5 Tumbuhan · 2020. 8. 26. · Difusi dan osmosis Respirasi Transpirasi dan gutasi Fotosintesis memiliki terjadi ... Dalam bab ini kamu akan mempelajari tentang