Aplikasi Pengetahuan Jaringan Untuk Transportasi Zat Pada Tumbuhan

Tumbuhan memerlukan air dan mineral yang berada di lingkungan. Air dan mineral dari dalam tanah diambil melalui proses perembesan yang dilakukan oleh akar, terutama oleh bulu-bulu akar. Proses perembesan air dilakukan secara osmosis dan perembesan mineral yang terlarut di dalam tanah dilakukan secara difusi.
Air tanah sanggup dibedakan menjadi empat macam, yaitu air kimia, air higroskopis (hidrasi), air kapiler dan air gravitasi. Tidak semua jenis air tanah tersedia untuk tumbuhan, alasannya air kimia ialah air yang bersenyawa dengan misel-misel tanah sehingga terikat sangat berpengaruh oleh butiran tanah. Air higroskopis ialah air yang menyelimuti misel dan terikat atau menempel sangat berpengaruh pada butiran tanah sehingga kedua macam air ini tidak sanggup diserap oleh epidermis akar. Air kapiler ialah air yang mengisi ruang-ruang antar partikel tanah sehingga memungkinkan diambil oleh epidermis akar atau tersedia bagi tanaman. Air gravitasi ialah air yang cepat bergerak ke bawah dikarenakan gaya gravitasi sehingga kurang tersedia bagi tumbuhan.
Proses perembesan air oleh akar flora berlangsung sepanjang waktu, alasannya flora sanggup selalu menjaga tekanan osmosis selnya selalu tinggi dibandingkan dengan tekanan osmosis selnya selalu lebih tinggi dibandingkan dengan tekanan osmosisnya, yaitu dengan melaksanakan proses pengeluaran air dengan transpirasi maupun gutasi.
Tekanan osmotik disebut juga potensial osmotik sel, sanggup diartikan sebagai kemampuan sel untuk menyerap air dari lingkungannya. Semakin besar tekanan osmotik suatu sel, maka semakin tinggi kemampuan sel untuk mengambil air dari lingkungannya. Selain tekanan osmosis, sel mempunyai tekanan turgor yang merupakan tekanan air terhadap membran yang menempel pada membran sel. Apabila sel mengalami penurunan jumlah air secara terus menerus, berarti terjadi penurunan turgor yang menjadi semakinrendah. Penurunan turgor yang terus menerus ini sanggup mengakibatkan lepasnya membran sel yang menempel pada dinding sel yang disebut plasmolisis.
Air yang diserap oleh epidermis selanjutnya akan mengalami serangkaian proses pengangkutan ke daus sebagai materi dasar untuk fotosistesis. Sistem pengangkutan ekstravasikuler dan pengangkutan intravasikuler.

PENGANGKUTAN EKSTRAVASIKULER.  

Dalam proses pengangkutan, flora sanggup menyerap air dari tanah ke dalam badan melewati satu sel ke sel lain secara horizontal. Proses demikian dinamakan pengangkutan ekstravaskuler. Maksudnya, pengangkut an air di mulai dengan perembesan oleh bulu akar, kemudian masuk menuju sel-sel epidermis. Dari sel epidermis, air menuju korteks, dan diteruskan ke sel-sel endodermis. Akhirnya, air masuk ke stele. Dari korteks, air didistribusikan menuju sel-sel untuk proses metabolisme tubuh.

Untuk melaksanakan pengangkutan ekstravaskuler, flora dapat menempuhnya melalui dua cara, yakni secara simplas dan aploplas.

Pengangkutan aploplas. Aploplas mempunyai prosedur pengangkutan yang berkebalikan dengan simplas. Pengangkutan aploplas bekerja mengangkut air dan garam mineral bergerak melalui kepingan sel yang tidak hidup, misalnya dinding sel dan ruang antarsel, baik secara difusi ataupun transpor pasif.

Namun, proses pengangkutan air dan zat terlarut secara aploplas dapat mengalami hambatan. Hambatan ini terjadi lantaran adanya pita Kaspari pada sel-sel endodermis. Pita Kaspari ialah suatu pita yang terbuat dari suberin, suatu materi berlilin yang kedap air dan garam mineral. Pita Kaspari yang menciptakan air dan zat terlarut tidak dapat bergerak menuju stele. Sehingga, pengangkutan air dan zat terlarut tidak terjadi secara intravaskuler melalui xilem. Dengan demikian, air dan garam mineral masuk ke dalam endodermis serta menuju stele hanya melalui pengangkutan simplas.

Pengangkutan simplas merupakan sistem pengangkutan air dan zat terlarut pada flora melalui kepingan hidup dari satu sel ke sel lainnya. Bagian sel yang dilewati air dan zat terlarut tersebut adalah sitoplasma dan vakuola. Air dan zat terlarut ini sanggup terangkut ke dalam badan flora dengan transpor aktif dan osmosis melalui plasmodesmata. Plasmodesmata ialah kanal yang menghubungkan protoplasma suatu sel dengan protoplasma sel lainnya.
Air dan zat terlarut diserap bulu akar menuju sel-sel parenkim korteks yang berlapis-lapis. Lalu, air dan zat terlarut tersebut bergerak menuju sel-sel endodermis dan dilanjutkan ke sel-sel periskel. Akhirnya, air dan zat terlarut menuju berkas pembuluh xilem. Secara intravaskuler, air dan zat terlarut tersebut diangkut oleh xilem. Sebenarnya ada perbedaan antara pengangkutan zat terlarut dengan pengangkutan air. Tumbuhan menyerap zat terlarut melawan gradien konsentrasi. Maksudnya, zat terlarut tersebut dibawa tumbuhan bergerak dari konsentrasi rendah menuju konsentrasi tinggi melalui transpor aktif. 

 

PENGANGKUTAN INTRAVASIKULER

Pengangkutan intravaskuler ialah pengangkutan air dan zat terlarut yang terjadi dalam berkas pembuluh xilem dan floem secara vertical, maksudnya ialah pengangkutan air dan zat terlarut oleh xilem dari menuju daun oleh xilem. Sebaliknya, pengangkutan zat makanan diangkut dari daun ke seluruh badan flora dilakukan oleh floem.

Pengangkutan air dan zat terlarut pada flora diawali dengan penyerapan zat melalui rambut akar. Kemudian zat tersebut mengalir menuju epidermis. Dari epidermis, air dan zat terlarut mengalir menuju korteks dan diteruskan ke sel-sel endodermis. Berikutnya, air dan zat terlarut masuk ke berkas pembuluh xilem akar. Selanjutnya, air dan zat terlarut diteruskan menuju xilem batang hingga xilem daun. Di dalam xilem daun, zat-zat yang berkhasiat masuk ke parenkim mesofil daun sebagai materi proses fotosintesis.

Proses fotosintesis menghasilkan glukosa dan oksigen. Glukosa diangkut pembuluh floem menuju seluruh jaringan tubuh. Oksigen dikeluarkan flora lewat stomata daun. Sementara air sisa metabolisme dikeluarkan lewat proses transpirasi. Kecepatan pengangkutan zat pada flora dipengaruhi oleh beberapa faktor, yakni kelembaban, suhu, cahaya, angin, dan kandungan air tanah. 

Semakin tinggi kelembaban udara di sekitar tumbuhan, maka difusi yang terjadi di dalam flora berlangsung lambat. Sebaliknya, semakin rendah kelembaban udara lingkungan, difusi di dalam tumbuhan akan semakin cepat.

Semakin tinggi suhu lingkungan di sekitar flora dan intensitas ncahaya yang meningkat serta angin yang semakin kencang, maka laju transpirasi flora akan semakin tinggi. Begitu pula sebaliknya, suhu lingkungan, intensitas cahaya, dan angin yang semakin besar mengakibatkan proses pengangkutan zat berlangsung lambat. Semakin banyak kandungan air di dalam tanah, maka potensial air semakin tinggi. Akibatnya, proses transportasi zat pada xilem dan laju transpirasi semakin meningkat. 

Faktor – Faktor Yang Mempengaruhi Pengangkutan Air :

a. Daya Hisap Daun (Tarikan Transpirasi)

Pada organ daun terdapat proses penguapan air melalui lisan daun (stomata ) yang dikenal sebagai proses transpirasi. Proses ini mengakibatkan 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 hingga ke seluruh kolom air pada xilem sehingga mengakibatkan air tertarik ke atas dari akar menuju ke daun. Dengan adanya transpirasi membantu flora dalam proses perembesan dan transportasi air di dalam tumbuhan. Adapun transpirasi itu sendiri merupakan prosedur pengaturan fisiologis yan g herhubungan dengan proses pembiasaan flora terhadap lingkungan.

 Ada beberapa faktor yang mensugesti proses kecepatan transparasi uap air dari daun, yaitu:
1) Temperatur udara, makin tinggi temperature , kecepatan transprasi akan semakin tinggi.
2) Instensitas cahaya matahari, semakin tinggi intesitas cahaya matahari yang diterima daun, maka kecepatan transpirasi akan semakin tinggi.
3) Kelembaban udara
4) Kandungan air tanah.
Di samping itu, transpirasi juga dipengaruhi oleh faktor dalam flora di antaranya ialah banyaknya pembuluh, ukuran sel jaringan pengangkut, jumlah, dan ukuran stomata.

Peristiwa transpirasi sanggup dibuktikan dengan percobaan memakai traspirometer/fotometer/evapotranspirometer. Sebagaimana gambar berikut :

Setelah hingga ke daun, sebagian ditraspirasikan dan lainnya dipakai untuk fotosintesis di jaringan palisade daun maka di sanggup materi organik yang berupa amilum. Proses pengangkutan amilum hasil fotosintesis ke seluruh badan flora dilakukan oleg floem. Pengangkutan hasil fotosintesis ke seluruh kepingan badan flora itu dikenal dengan translokasi.  Floem sanggup melaksanakan kiprah itu lantaran struktur sel pembuluh tapis, di mana pada dinding horizontalnya terbentuk tapisan atau lubang-lubang sehingga memungkinkan seluruh sel yang ada di bersahabat xilem sanggup mengambil amilum dan xilem. Amilum dipindahkan ke seluruh badan lainnya secara ekstravasikuler.

b. Kapilaritas Batang

Pengangkutan air melalui pembuluh kayu (xilem), terjadi lantaran pembuluh kayu (xilem) tersusun menyerupai rangkaian pipa-pipa kapiler,  pengangkutan air melalui xilem mengikuti prinsip kapilaritas. Daya kapilaritas disebabkan lantaran adanya kohesi antara molekul air dengan air dan adhesi antara molekul air dengan dinding pembuluh xilem. Baik kohesi maupun adhesi ini menimbulkan tarikan terhadap molekul air dari nalar hingga ke daun secara bersambungan.

c. Tekanan Akar

Akar flora menyerap air dan €taram mineral baik siang maupun malam. Pada malam hari, dikala transpirasi sangat rendah atau bahkan nol, sel-sel akar masih tetap memakai energi untuk memompa ion – ion mineral ke dalam xilem. Endodermis yang mengelilingi stele akar tersebut membantu mencegah kebocoran ion - ion ini keluar dari stele.
Akumulasi mineral di dalam stele akan menurunkan potensial air. Air akan mengalir masuk dari korteks akar, menghasilkan suatu tekanan aktual yang memaksa cairan naik ke xilem. Dorongan getah xilem ke arah atas ini disebut tekanan akar (roof pressure). Tekanan akar juga mengakibatkan flora mengalami gutasi, yaitu keluarnya air yang berlebih pada malam hari melalui katup pelepasan (hidatoda) pada daun.
Biasanya air yang keluar sanggup 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.

Pengangkutan Hasil Fotosintesis

 Proses pengangkutan materi masakan dalam flora dikenal dengan translokasi. Translokasi merupakan pemindahan hasil fotosintesis dari daun atau organ daerah penyimpanannya ke kepingan lain flora yang memerlukannya. Jaringan pembuluh yang bertugas mengedarkan hasil fotosintesis ke seluruh kepingan flora ialah floem (pembuluh tapis). Zat terlarut yang paling banyak dalam getah floem ialah gula, terutama sukrosa. Selain itu, di dalam getah floem juga mengandung mineral, asam amino,dan hormon, berbeda dengan pengangkutan pada pembuluh xilem yang berjalan satu arah dari akar ke daun, pengangkutan pada pembuluh xylem yang berjalan satu arah dari akar kedaun, pengengkutan pada pembuluh floem sanggup berlangsung kesegala arah, yaitu dari sumber gula (tempat penyimpanan hasil fotosintesis) ke organ lain flora yang memerlukannya. 

 Satu pembuluh tapis dalam sebuah berkas pembuluh bisa membawa cairan floem dalam satu arah sementara cairan didalam pipa lain dalam berkas yang sama sanggup mengalir dengan arah yang berlaianan. Untuk masing – masing pembuluh tapis, arah transport hanya bergantung pada lokasi sumber gula dan daerah penyimpanan masakan yang dihubungkan oleh pipa tersebut.

Sumber :
BIOLOGI untuk SMA/MA  kelas XI, R Gunawan Susilowarno, dkk, Penerbit Grasindo, 2007
candysweet-aina.blogspot.com/search?q=pengangkutan-ekstravaskuler-dan-intravaskuler
http://scientistofbiology.weebly.com/mekanisme-pengangkutan-pada-tumbuhan.html



Sumber http://hajarfisika.blogspot.com

Share this post