Transpor Pada Tumbuhan

Pengambilan zat-zat oleh tumbuhan dari lingkungan

* O2 dan CO2 dari udara melalui daun * H2O dan garam mineral dari dalam tanah diserap oleh akar Pengangkutan air dan mineral di dalam tubuh tumbuhan 1. Pengangkutan ekstravasikuler 2.Pengangkutan intravasikuler

* O2 dan CO2 dari udara melalui daun * Air dan garam mineral yang terkandung dalam air diserap tumbuhan dari dalam tanah melelui rambut akar - Sel-sel epidermis sebagai pelaksana penyerapan zat, berupa sel-sel hidup yang dinding selnya belum mengalami penebalan oleh zat lignin dan zat suberin - Rambut akar memperluas permukaan penyerapan, bagian yang aktif terlibat penyerapan pada daerah perpanjangan ujung akar * Proses pengambilan zat-zat berlangsung dengan cara difusi, osmosis dan transpor aktif

Air kimia atau air tak bebas

Air yang bersenyawa dengan tanah, sehingga tidak dapat diserap epidermis akar Air higroskopis atau air hidrasi Air yang menempel pada partikel tanah Air kapiler atau air tanah Air yang mengisi ruang sela-sela antar partikel tanah membentuk xilem air. Air ini yang diserap oleh akar Air gravitasi Air bebas yang terus bergerak kebawah karena gaya gravitasi

Ketersediaan air dan mineral tanah Tumbuhan tidak dapat mengekstraksi semua air dalam tanah karena beberapa di antaranya sangat kuat terikat dengan partikel tanah yang hidrofilik. Air yang terikat kurang kuat ke partikel tanah dapat diserap oleh akar Ion hidrogen membantu nutrien tertentu menjadi tersedia bagi tumbuhan dengan cara menggantikan mineral bermuatan positif yang terikat dengan kuat ke permukaan partikel tanah yang sangat halus

Agar terjadi aliran air dari tanah ke dalam sel-sel epidermis, maka tumbuhan Senantiasa mengatur nilai tekanan osmotik larutan di dalam sel lebih tinggi daripada tekanan osmotik larutan didalam tanah Pengaturan yang dilakukan tumbuhan adalah adanya aktivitas pengeluaran air ( transpirasi dan gutasi) Bila pengeluaran air berlebihan, maka turgiditas plasma sel akan menurun, untuk menjaga agar turgiditas tetap tinggi, sel-sel tumbuhan menyerap air dari lingkungan Semua sel hidup merupakan sistem osmotik Bila sel berada pada lingkungan yang lebih encer atau lebih rendah nilai osmosisnya (hipotonis) dari plasma sel, air lingkungan akan berosmosis ke dalam sitoplasma dan sebaliknya Osmosis akan terhenti bila kadar larutan plasma sel dengan larutan disekitarnya telah isotonis Nilai Tekanan osmotik : Kemampuan sel menyerap air dari lingkungan Tekanan Turgor : Keadaan tegang antara dinding sel dengan isi sel Makin tinggi kadar air dalam sel makin tinggi tekanan turgornya makin rendah daya serapnya Tekanan turgor suatu larutan berbanding terbalik dengan tekanan osmotiknya

Jalannya molekul air

Korteks Pita Caspary Berkas vakskuler Pita Caspary

Pita Caspary pada akar

Transpor lateral mineral dan air dalam akarMineral diserap dengan larutan tanah melalui permukaan akar, khususnya melalui rambut akar dan mikorhiza. Air dan mineral tersebut kemudian bergerak melewati korteks akar ke silinder pembuluh melalui kombinasi rute simplastik dan apoplastik

Cara transportasi air dan mineral diluar xilem (berkas pengangkut)

1. Transportasi ApoplasMenyusupnya air tanah secara difusi bebas atau transpor pasif melalui bagian tak hidup dari tumbuhan (dinding sel dan ruang-ruang antar sel) Transpor apoplas, dapat terjadi disemua bagian akar kecuali endodermis, karena adanya penebalan dinding sel (pita caspary), yang terbentuk dari zat suberin (gabus), lignin atau keduanya Adanya pita caspary menyebabkan transpor apoplas tidak sampai ke xilem, akan tetapi dinding tengensial sel-sel endodermis, yaitu dinding sel yang sejajar dengan permukaan akar tidak mengandung suberin lignin, sehingga air akan masuk ke dalam sel-sel endodermis secara osmosis

2. Transportasi SimplasBergeraknya air tanah dan zat terlarut melalui bagian hidup dari sel tumbuhan, (sitoplasma dan vakuola) dari sel ke sel melalui plasmodesmata Plasmodesmata : Penjuluran benang-benang sitoplasma yang menghubungkan isi sel yang satu dengan isi sel yang lain Transportasi simplas dimulai dari sel rambut akar ke sel-sel korteks yang berlapis-lapis, sel-sel endodermis, sel-sel perisikel dan akhirnya ke xilem

No Lapisan Jaringan 1 Epidermis

Nilai osmotik 0,1

23 4 5 6 7

Lapisan korteks 1Lapisan korteks 2 Lapisan korteks 3 Lapisan korteks 4 Endodermis Perikambium

1,41,5 2,1 2,8 1,7 0,8

Sel-sel akar mulai dari epidermis hingga sel-sel korteks terdalam, nilai osmotiknya makin tinggi, hal inilah yang memungkinkan air tanah dari epidermis dapat terus berdifusi dan berosmosis menuju lapisan korteks terdalam

Sel-sel enodermis dan perikambium memiliki nilai osmotik lebih rendah dari sel korteks, oleh karena itu transpor air dari korteks menuju silinder pusat melewati endodermis dilakukan dengan Transpor aktif

Nilai osmotik sel akar Visia faba (kacang babi) Menurut Ursprung

Pembuluh xilem

JARINGAN XILEM Tersusun dari : unsur pembuluh (trakea dan trakeid)

sel mati, tidak memiliki sitoplasma, hanya tersisa dinding sel, sel-selnya bersambungan membentuk pembuluh yang berfungsi sebagai pengangkut air dan mineral 1. Trakeid * Dinding sel mengalami lignifikasi dan berlubang-lubang (pit), sel mati setelah dewasa, bentuk lancip dan panjang, dengan ujung sel berlubang seperti saringan * Fungsi : Unsur penopang dan pengangkut air * Terdapat pada Angiospermae dan Gymnospermae 2. Trakea * Dinding sel tebal mengandung selulosa dan lignin, sel-sel silinder/tabung yang mati setelah dewasa, dgn bagian ujungnya saling bersatu membentuk sebuah tabung pengangkut air bersel banyak * Hanya terdapat pada Angiospermae serabut xilem parenkim xilem

TRANSPORTASI INTRAVASIKULER MELALUI XILEMBerlangsung dari akar menuju bagian atas tumbuhan melalui berkas pembuluh Dari xilem akar ke xilem batang menuju xilem tangkai daun dan ke xilem tulang daun, lalu air masuk ke sel-sel mesofil (palisade dan spons). Air dan mineral akan digunakan dalam proses fotosintesis dan transpirasiTeori pengangkutan air dan mineral dari bawah ke atas tumbuhan : 1. Teori tekanan akar Tekanan akar terjadi karena perbedaan konsentrasi air antara air tanah dengan cairan pada pembuluh xilem yang bersifat hipertonik, penyaluran air ke dalam pembuluh xilem yang berisi cairan akan menimbulkan tekanan, yang menyebabkan naiknya cairan ke batang 2. Teori Vital Perjalanan air dari akar menuju daun dapat terlaksana karena adanya sel-sel hidup seperti perenkim dan jari-jari empulur disekitar xilem 3. Teori Dixon-joly Naiknya air ke atas disebabkan adanya tarikan dari atas oleh adanya transpirasi yang dilakukan oleh daun

Sel-sel pengangkut air pada xilemXilem tersusun atas sel-sel mati karena tidak memiliki sitoplasma, tersusun dalam struktur pembuluh yang disebut trakea Ujung-ujung selnya terbuka tanpa sekat, karena dinding sel yang arah ke horizontal (bagian atas dan bawah) mengalami degenerasi, sehingga terbentuk bangunan berupa pipa kapiler Transportasi pada trakea 10 x lebih cepat daripada trakeid, karena komponen pembuluh trakea memiliki diameter yang lebih besar dibandingkan trakeid. Pada paku dan Gymnospermae, trakeid pada xilem merupakan satu-satunya saluran pengangkut air

Faktor-faktor yang mempengaruhi pengangkutan air dalam xilemFaktor Eksternal a. Persedian air dalam tanah Kadar air tanah tinggi b. Kelembaban udara Kadar uap air diudara rendah c. Suhu udara Suhu udara tinggi d. Tekanan udara Tekanan udara rendah e. Kecepatan angin Kecepatan angin tinggi f. Cahaya Intesitas cahaya meningkat, stomata terbuka Faktor Internal a. Daya tekan akar Aktivitas epidermis akar untuk menyerap air terus-menerus akan menyebabkan kadar air dan tekanan turgor sel-sel akar meningkat. Peningkatan kadar air pada sel-sel akar menyebabkan terdorongnya air dalam pembuluh xilem akar ke jaringan diatasnya b. Daya kapiler/kapilaritas Pembuluh kayu merupakan pembuluh kapiler , adanya pembuluh kapiler menyebabkan daya adesi lebih besar dari daya kohesi, sehingga permukaan air pada pembuluh kapiler akan selalu lebih tinggi dari permukaan air pada pembuluh bukan kapiler c. Daya isap daun

Peranan kohesi dan adhesi dalam kenaikan getah xilemDaya kapilaritas merupakan kemampuan naiknya cairan dalam suatu tabung/pembuluh sempit karena cairan tersebut membasahi dinding pembuluh lalu tertarik keatas Daya kapilaritas bekerja karena adanya adhesi dan kohesi Adhesi : daya tarik menarik antar molekul yang tidak sejenis (antara cairan dengan dinding pembuluh) Kohesi : daya tarik menarik antar molekul sejenis Daya adhesi yang lebih besar daripada kohesi pada xilem menyebabkan air dan zat hara terlarut dapat diangkut ke jaringan diatasnya Pergerakan cairan xilem melawan gravitasi dipertahankan melalui transpirasi

c. Daya isap daun * Jaringan tubuh tumbuhan yang letaknya semakin jauh dari akar akan memiliki potensial air makin kecil * Jika air yang terdapat pada sel daun menguap, potensial air pada sel-sel daun semakin kecil, sehingga menarik air pada sel-sel dibawahnya untuk naik * Adanya transpirasi melalui daun akan membangkitkan aliran air dari bawah ke atas (kemampuan ini di sebut daya isap daun) * Transpirasi : Pelepasan air dalam bentuk uap air melalui stomata ke udara bebas* Peranan transpirasi : 1. Pengangkutan air dan hara tanah 2. Pengaturan suhu lingkungan luar dan dalam tubuh tumbuhan 3. Proses absorpsi air dan hara tanah * Kecepatan transpirasi dipengaruhi oleh : a. Suhu udara b. Luas bidang penguapan c. Kencangnya arus angin d. Kelembaban e. Tekanan udara

JARINGAN FLOEM

Tersusun dari : Parenkim floem Menyimpan cadangan makanan, sebagai sekat pemisah antara floem yang satu dgn yang lain Serabut floem Jaringan sklerenkim yg berfungsi memperkuat jaringan pembuluh Pembuluh tapis * Sel-sel memanjang (silindris) yang ujungnya bersatu membentuk suatu pembuluh * Sel hidup, mempunyai sitoplasma tanpa inti * Dinding sel tidak berlignin Sel pengiring * Sel berukuran kecil, utk memberi makan sel- sel penyusun komponen pembuluh tapis yg hidup * hanya terdapat pada Angiospermae

PENGANGKUTAN HASIL FOTOSINTESIS MELALUI FLOEM Hasil fotosintesis berupa glukosa kemudian diubah menjadi amilum. Amilum disimpan sementara dalam sel-sel mesofil, kemudian dirombak menjadi gula sederhana(sukrosa) dan siap diangkut melalui floem dengan cara osmosis dan difusi Floem mempunyai struktur yang berbeda dengan xilem. Pembuluh floem merupakan pipa panjang dengan sekat-sekat yang berlubang seperti saringan, sehingga disebut pembuluh tapis Proses pengangkutan hasil fotosintesis menurut Teori aliran massa Pengangkutan larutan zat hasil fotosintesis karena adanya perbedaan tekanan osmosis antara jaringan daun, batang dan akar. Peningkatan kadar gula dalam pembuluh tapis yang ada dalam daun akan meningkatkan tekanan osmotik daun, selanjutnya larutan akan mengalir dari daun menuju akar

Aliran tekanan dalam pembuluh tapisSel-sel pembuluh floem memiliki konsentrasi sukrosa lebih tinggi dan potensial air yang lebih rendah dibandingkan sel-sel sekitarnya. Oleh karena itu terjadi aliran air masuk ke dalam pembuluh floem, secara osmosis, yang menyebabkan cairan dalam floem didorong ke arah sel-sel pengguna sukrosa. Pengisian gula pada ujung sumber suatu pembuluh tapis dan pembongkaran pada ujung pembuangan merupakan upaya untuk mempertahankan suatu perbedaan tekanan yang menjaga agar getah dapat mengalir melalui pembuluh tersebut