1

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Farmasi adalah ilmu yang berbicara seputar Obat-obatan. Obat adalah

racikan dari zat-zat aktif yang didapat dari alam yang umumnya zat-zat aktif

tersebut diambil atau diekstraksi dari hewan atau tumbuhan. Sebagai pengantar

untuk mengenal tumbuhan sebagai sumber atau bahan sediaan obat, dalam ilmu

farmasi ada mata kuliah yang membahas tentang tumbuhan, tepatnya mata kuliah

morfologi tumbuhan.

Morfologi tumbuhan merupakan ilmu yang mempelajari tentang

tumbuhan dan peran tumbuhan bagi kehidupan. Morfologi tumbuhan adalah ilmu

yang mempelajari sel, struktur jaringan dan organ tumbuhan sekaligus

membahas berbagai proses dalam pengambilan dan pengeluaran zat-zat

keseluruh bagian tubuh tumbuhan, proses ini disebut transportasi tumbuhan.

Tumbuhan memiliki sistem transportasi air dan garam mineral yang

terdapat di dalam tubuh tumbuhan. Sistem transportasi pada makhluk hidup

berperan penting dalam mendistribusikan nutrisi yang telah diambil dari

lingkungan menuju seluiruh bagian tubuh makhluk hidup. Dengan terpenuhinya

nutrisi di setiap bagian tubuh makhluk hidup maka fungsi dari setiap bagian tubuh

tersebut dapat berjalan secara optimal. Transpor pada tingkat seluler bergantung

pada permeabilitas selektif membran. Protein transpor tertentu memungkinkan sel

tumbuhan mempertahankan lingkungan internalnya yang berbeda dari lingkungan

sekitarnya. Pompa proton berperan penting dalam transpor melewati membran

tumbuhan. Potensial membran dan gradien H+ yang dihasilkan oleh pompa proton

dimanfaatkan untuk menggerakkan transpor berbagai zat terlarut.

Perbedaan potensial air menggerakkan transpor air pada sel tumbuhan.

Zat terlarut menurunkan potensial air, sementara tekanan meningkatkan potensial

air. Air mengalir melalui osmosis dari suatu kompartemen dengan potensial air

yang lebih tinggi ke kompartemen dengan potensial air yang lebih rendah.

Akuaporin, saluran spesifik untuk mengangkut air pada membran kemungkinan

bisa membantu mengatur laju osmosis. Sebuah sel yang membengkak

menyesuaikan potensial air lingkungan sekitarnya ketika dinding sel itu

memberikan tekanan yang melawan kecenderungan sel untuk mengambil air

karena potensial zat terlarutnya.

2

1.2. Rumusan Masalah

1. Apa yang dimaksud dengan transportasi tumbuhan dan mekanisme nya?

2. Apakah jenis-jenis transportasi pada tumbuhan?

3. Apa sajakah jaringan pengangkut yang berperan dalam transpor tumbuhan?

4. Bagaimanakah pengangkutan hasil fotosintesis oleh tumbuhan?

5. Bagaimanakah cara pengeluaran zat oleh tumbuhan?

1.3. Tujuan

1. Mengetahui pengertian transportasi tumbuhan serta mekanismenya.

2. Mengetahui jenis-jenis transportasi pada tumbuhan.

3. Mendeskripsikan macam-macam jaringan pengangkut.

4. Menjelaskan pengangkutan hasil fotosintesis oleh tumbuhan.

5. Menjelaskan cara pengeluaran zat oleh tumbuhan.

1.4. Manfaat

Penulis berharap makalah ini senantiasa memberikan manfaat, pahala dan

sumber ilmu pengetahuan bagi setiap pembaca. Makalah ini disusun berdasarkan

sumber yang logis dan dengan sistematis. Manfaat lain yang dapat diambil antara

lain:

1. Secara teoris, pembaca dapat mengetahui dan memahami sistem transportasi

pada tumbuhan, jenis-jenis sistem transportasi pada tumbuhan, jaringan

pembuluh yang berperan dalam sistem tranportasi pada tumbuhan, dan cairan

yang dikeluarkan pada proses transportasi pada tumbuhan.

2. Secara praktis, pembaca dapat menjadikan makalah ini sebagai tambahan

wawasan, informasi dan referensi untuk menyelesaikan masalah yang

berkaitan dengan sistem transportasi pada tumbuhan.

3

BAB 2

TINJAUAN PUSTAKA

Transportasi tumbuhan adalah proses pengambilan dan pengeluaran zat-zat ke

seluruh bagian tubuh tumbuhan. Pada tumbuhan tingkat rendah (misal ganggang)

penyerapan air dan zat hara yang terlarut di dalamnya dilakukan melalui seluruh

bagian tubuh. Pada tumbuhan tingkat tinggi (misal spermatophyta) proses

pengangkutan dilakukan pembuluh pengangkut yang terdiri dari xylem dan phloem.

Tumbuhan memperoleh bahan dari lingkungan untuk hidup berupa O2, CO2,

air dan unsur hara. Kecuali gas O2 dan CO2 zat diserap dalam bentuk larutan ion.

Mekanisme proses penyerapan dapat berlangsung karena adanya proses imbibisi,

difusi, osmosis dan transpor aktif.

Tumbuhan merupakan mahluk hidup yang memiliki organ-organ yang

sangatlah kompleks . Ada beberapa tumbuhan yang sudah sepenuhnya berkembang

menjadi tumbuhan lengkap yang memiliki daun, akar, batang, bunga dan buah. Ada

juga tumbuh-tumbuhan yang tidak memiliki beberapa organ-organ tersebut. Namun,

di setiap tumbuhan tersebut pasti ada jaringan pengangkutan terpenting yang terdiri

dari xylem dan juga floem. Sebagian besar unsur hara dan air dibutuhkan tanaman,

diserap dari tanah melalui akar den disebarkan ke seleruh tubuh-tumbuhan oleh

jaringan pengangkut ini. Penyerapan unsur hara secara umum lebih lambat

dibandingkan dengan penyerapan air oleh akar tanaman

Dalam kehidupan sehari-hari terjadi banyak hal yang berkaitan dengan

tumbuhan dan air. Misalnya transpirasi,kohesi air,dan pengaruh potensial air. Ketiga

hal tersebut saling berkaitan antara satu dengan yang lainnya dalam proses

pengangkutan air dari dalam tanah menuju ke daun. Pengangkutan air ini dilakukan

oleh bagian tumbuhan,baik akar,batang maupun daun. Pengangkutan air ini selalu

dikaitkan dengan akar dan jarang dikaitkan dengan batang ataupun daun. Pada

kenyataannya daun dan batang juga memiliki pengaruh yang cukup signifikan dalam

penyerapan air.

Penyerapan air dari dalam tanah ke bagian atas tumbuhan memiliki arti bahwa

tanaman tersebut harus melawan gaya gravitasi bumi yang selalu mengakibatkan

benda jatuh ke bawah. Akan tetapi, tanaman berhasil melakukan hal itu. Tumbuhan

menggunakan tekanan akar, tenaga kapilari, dan juga tarikan transpirasi. Namun pada

tanaman-tanaman yang sangat tinggi, yang berperan paling penting adalah tarikan

4

transpirasi. Dalam proses ini, ketika air menguap dari sel mesofil, maka cairan dalam

sel mesofil akan menjadi semakin jenuh. Sel-sel ini akan menarik air melalu osmosis

dari sel-sel yang berada lebih dalam di daun. Sel-sel ini pada akhirnya akan menarik

air yang diperlukan dari jaringan xylem yang merupakan kolom berkelanjutan dari

akar ke daun. Oleh karena itu, air kemudian dapat terus dibawa dari akar ke daun

melawan arah gaya gravitasi, sehingga proses ini terus menerus berlanjut.

5

BAB 3

PEMBAHASAN

3.1. Pengertian

Transportasi tumbuhan adalah proses pengambilan dan pengeluaran zat-zat ke

seluruh bagian tubuh tumbuhan. Pada tumbuhan tingkat rendah (misal ganggang)

penyerapan air dan zat hara yang terlarut di dalamnya dilakukan melalui seluruh

bagian tubuh. Pada tumbuhan tingkat tinggi (misal spermatophyta) proses

pengangkutan dilakukan pembuluh pengangkut yang terdiri dari xylem dan

phloem.

Tumbuhan memperoleh bahan dari lingkungan untuk hidup berupa O2, CO2, air

dan unsur hara. Kecuali gas O2 dan CO2 zat diserap dalam bentuk larutan ion.

Mekanisme proses penyerapan dapat berlangsung karena adanya proses imbibisi,

difusi, osmosis dan transpor aktif.

a. Imbibisi

Merupakan penyusupan atau peresapan air ke dalam ruangan antar dinding sel,

sehingga dinding selnya akan mengembang. Misal masuknya air pada biji saat

berkecambah dan biji kacang yang direndam dalam air beberapa jam.

b. Difusi

Difusi merupakan perpindahan zat-zat atau molekul-molekul dari daerah

konsentrasi tinggi (hipertonik) ke konsentrasi rendah (hipotonik). Misal

pengambilan O2 dan pengeluaran CO2 saat pernafasan, penyebaran setetes

tinta dalam air. Difusi yang tergantung pada suatu mekanisme transpor khusus

dari membran seperti enzim permease disebut difusi terbantu, misalnya difusi

ADP ke dalam dan difusi ATP ke luar dari mitokondria. Gerakan partikel dari

tempat dengan potensial kimia lebih tinggi ke tempat dengan potensial kimia

lebih rendah karena energi kinetiknya sendiri sampai terjadi keseimbangan

dinamis.

c. Osmosis

Osmosis adalah proses perpindahan air dari daerah yang berkonsentrasi rendah

(hipotonik) ke daerah yang berkonsentrasi tinggi (hipertonik) melalui

membran semipermiabel. Membran semipermiabel adalah selaput pemisah

yang hanya bisa ditembus oleh air dan zat tertentu yang larut di dalamnya.

Keadaan tegang yang timbul antara dinding sel dengan dinding isi sel karena

menyerap air disebut turgor, sedang tekanan yang ditimbulkan disebut tekanan

6

turgor. Untuk sel tumbuhan bersifat selektif semipermiabel. Setiap sel hidup

merupakan sistem osmotik. Jika sel ditempatkan dalam larutan yang lebih

pekat (hipertonik) terhadap cairan sel, air dalam sel akan terhisap keluar

sehingga menyebabkan sel mengkerut.

d. Transpor aktif

Transpor aktif pengangkutan lintas membran dengan menggunakan energi

ATP, melibatkan pertukaran ion Na+ dan K

+ (pompa ion) serta protein

kontraspor yang akan mengangkut ion Na+ bersama melekul lain seperti asam

amino dan gula. Arahnya dari daerah berkonsentrasi tinggi ke konsentrasi

rendah. Misal perpindahan air dari korteks ke stele.

e. Difusi fasilitatif

Difusi fasilitasi adalah pengangkutan molekul atau ion-ion menembus

membrane sepanjang gradien konsentrasi oleh sistem pembawa tanpa bantuan

ATP.

3.2. Jenis-jenis Transportasi pada Tumbuhan

Pada tumbuhan tingkat tinggi terdapat dua macam cara pengangkutan air dan

garam mineral yang diperoleh dari tanah yaitu secara ekstravaskuler dan

intravaskuler.

3.2.1 Transportasi Ekstravaskuler

Dalam proses pengangkutan, tumbuhan dapat menyerap air dari tanah

ke dalam tubuh melewati satu sel ke sel lain secara horizontal. Proses

demikian dinamakan pengangkutan ekstravaskuler.

Maksudnya, pengangkut an air di mulai dengan penyerapan 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 melakukan transportasi ekstravaskuler, tumbuhan

dapat menempuhnya melalui dua cara, yakni secara simplas dan aploplas.

a) Transportasi/lintasan aploplas adalah menyusupnya air tanah secara

bebas atau transpor pasif melalui semua bagian tak hidup dari

tumbuhan seperti dinding sel dan ruang antar sel. Air melalui jalur ini

tidak dapat sampai ke xylem karena terhalang oleh bagian endodermis

yang memiliki penebalan dinding sel yang disebut pita kaspari. Untuk

7

menembus halangan ini, air harus dipompa agar dapat melalui sel-sel

endodermis. Pergerakan air tersebut akhirnya menjadi jalur simplas

karena melalui sel-sel peresap (sel-sel penerus).

b) Transportasi/lintasan simplas adalah bergeraknya air dan garam

mineral menembus bagian hidup dari sel tumbuhan seperti sitoplasma

dan vakoula melalui plasmodesma. Plasmodesma adalah saluran yang

menghubungkan protoplasma suatu sel dengan protoplasma sel lainnya.

Pada jalur simplas, air dapat mencapai xylem bahkan silinder pusat.

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.

3.2.2 Transportasi Intravaskuler

Pengangkutan intravaskuler berbeda dengan

pengangkutan ekstravaskuler. Istilah intravaskuler berasal dari kata intra

yang berarti ‘‘dalam’’, dan vaskuler yang berarti ‘‘pembuluh’’.

Pengangkutan intravaskuler adalah pengangkutan air dan zat terlarut yang

terjadi dalam berkas pembuluh xilem dan floem secara vertikal.

Vertikal maksudnya adalah pengangkutan air dan zat terlarut oleh xilem

dari menuju daun oleh xilem. Sebaliknya, pengangkutan zat

makanan diangkut dari daun ke seluruh tubuh tumbuhan dilakukan oleh

floem.

Pengangkutan air dan zat terlarut pada tumbuhan 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

8

dalam xilem daun, zat-zat yang berguna masuk ke parenkim mesofil

daun sebagai bahan proses fotosintesis.

Proses fotosintesis menghasilkan glukosa dan oksigen.

Glukosa diangkut pembuluh floem menuju seluruh jaringan tubuh.

Oksigen dikeluarkan tumbuhan lewat stomata daun. Sementara air sisa

metabolisme dikeluarkan lewat proses transpirasi. Kecepatan pengangkutan

zat pada tumbuhan 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 tumbuhan

berlangsung lambat. Sebaliknya, semakin rendah kelembaban udara

lingkungan, difusi di dalam tumbuhan akan semakin cepat.

Semakin tinggi suhu lingkungan di sekitar tumbuhan dan intensitas

cahaya yang meningkat serta angin yang semakin kencang, maka

laju transpirasi tumbuhan 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.

3.3. Jaringan Pengangkut

a. Xylem

Kata xylem berasal dari bahasa Yunani kuno yaitu xylon, yang berarti

"kayu". Xylem Berfungsi mengangkut air dan zat hara lain yang terlarut dari

akar menuju daun dengan melewati batang. Bagian yang sangat berperan

dalam proses ini adalah pembuluh dan trakeid.

Xylem tersusun atas:

Parenkim xylem

Serabut xylem

Trakeid

Pembuluh

Pergerakan air pada xilem bersifat pasif karena xilem tersusun dari sel-sel

mati yang mengayu (mengalami lignifikasi), sehingga xilem tidak berperan

dalam proses ini. Faktor penggerak utama adalah transpirasi. Faktor pembantu

9

lainnya adalah tekanan akar akibat perbedaan potensial air di dalam jaringan

akar dengan di ruang tanah sekitar perakaran. Gaya kapilaritas hanya

membantu mendorong air mencapai ketinggian tertentu, tetapi tidak membantu

pergerakan.

Sel-sel xilem memiliki beberapa tipe, yaitu trakea (tidak dimiliki oleh

tumbuhan paku dan tumbuhan berbiji terbuka), trakeida, dan serabut trakeida.

Sel-sel xilem tidak memiliki protoplasma. Pada sistem pembuluh kayu

ditemukan pula parenkima kayu, yang mengisi ruang-ruang kosong di antara

pembuluh dan membantu melekatkan pembuluh-pembuluh tersebut.

b. Floem

Pembuluh tapis atau floem (floem, dari bahasa Yunani φλόος / Lat. phloos,

berarti "pepagan".) adalah jaringan pengangkut pada tumbuhan berpembuluh

(Tracheophyta) yang berfungsi dalam transportasi hasil fotosintesis, terutama

gula sukrosa, dan berbagai metabolit lainnya dari daun menuju bagian-bagian

tumbuhan lainnya, seperti batang, akar, bunga, buah, biji, dan umbi. Proses

transpor ini disebut sebagai translokasi.

Daun merupakan sumber fotosintat (source), sedangkan organ lain

menjadi penampungnya (sink). Arah pergerakan zat dalam pembuluh tapis

berlawanan dengan pembuluh kayu. Dalam proses ini, bagian yang sangat

berperan adalah sel-sel berbentuk silindris memanjang pada bagian ujung.

Floem terdiri atas:

Parenkim floem

Serabut floem

Sklereid

Sel pengiring

Berbeda dengan pembuluh kayu, sel-sel pembuluh tapis bersifat "aktif"

dalam mengatur pergerakan hara di dalamnya. Dinding sel-selnya tipis dan

memiliki struktur lubang-lubang. Sel-sel buluh tapis dihasilkan oleh kambium

pembuluh dan setelah "masak" tidak kehilangan protoplasma. Dalam sistem

buluh tapis, biasanya sel-sel buluh tapis didampingi oleh sel-sel pengiring yang

lebih kecil.

10

3.4. Pengangkutan Hasil Fotosintesis Zat oleh Tumbuhan

Proses pengangkutan bahan makanan dalam tumbuhan dikenal dengan

translokasi. Translokasi merupakan pemindahan hasil fotosintesis dari daun atau

organ tempat penyimpanannya ke bagian lain tumbuhan yang memerlukannya.

Jaringan pembuluh yang bertugas mengedarkan hasil fotosintesis ke seluruh

bagian tumbuhan adalah floem (pembuluh tapis).

Zat terlarut yang paling banyak dalam getah floem adalah 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, pengengkutan pada pembuluh floem dapat

berlangsung kesegala arah, yaitu dari sumber gula (tempat penyimpanan hasil

fotosintesis) ke organ lain tumbuhan 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 dapat mengalir dengan arah yang berlainan. Untuk masing – masing

pembuluh tapis, arah transport hanya bergantung pada lokasi sumber gula dan

tempat penyimpanan makanan yang dihubungkan oleh pipa tersebut.

3.5. Cara Pengeluaran Zat oleh Tumbuhan

Tumbuhan mengeluarkan cairan dari tubuhnya melalui 3 proses, yaitu :

a. Transpirasi

Adalah terlepasnya air dalam bentuk uap air melalui stomata dan kutikula

ke udara bebas (evaporasi). Semakin cepat laju transpirasi berarti semakin

cepat pengangkutan air dan zat hara terlarut, demikian pula sebaliknya. Alat

untuk mengukur besarnya laju transpirasi melalui daun disebut potometer

atau transpirometer.Transpirasi dipengaruhi oleh :

a) Faktor luar, meliputi :

kelembaban udara : semakin tinggi kelembaban udara maka transpirasi

semakin lambat. Pada saat udara lembab transpirasi akan terganggu,

sehingga tumbuhan akan melakukan gutasi

suhu udara : semakin tinggi suhu maka transpirasi semakin cepat.

intensitas cahaya : semakin banyak intensitas cahaya maka transpirasi

semakin giat.

11

kecepatan angin : semakin kencang angin maka transpirasi semakin

cepat.

kandungan air tanah : semakin banyak air tanah penguapan semakin

cepat.

angin : semakin cepat angin bertiup, maka penguapan semakin cepat

b) Faktor dalam, meliputi :

ukuran (luas) daun

tebal tipisnya daun

ada tidaknya lapisan lilin pada permukaan daun

jumlah stomata

jumlah bulu akar (trikoma)

b. Gutasi

Adalah pengeluaran air dalam bentuk tetes-tetes air melalui celah-celah

tepi atau ujung tulang tepi daun yang disebut hidatoda/ gutatoda/

emisarium. Terjadi pada suhu rendah dan kelembaban tinggi sekitar pukul

04.00 sampai 06.00 pagi hari. Di alami pada tumbuhan famili Poaceae

(padi, jagung, rumput, dll)

c. Perdarahan

Adalah pengeluaran air cairan dari tubuh tumbuhan berupa getah yang

disebabkan karena luka atau hal-hal lain yang tidak wajar. Misalnya pada

penyadapan pohon karet dan pohon aren.

12

BAB 4

PENUTUP

4.1. Kesimpulan

1. Transportasi tumbuhan adalah proses pengambilan dan pengeluaran zat-zat

keseluruh bagian tubuh tumbuhan, pada tumbuhan tingkat rendah, penyerapan

air dan zat hara terlarut didalamnya dilakukan melalui seluruh bagian tubuh.

Mekanisme proses penyerapan dapat berlangsung karena adanya proses

imbibisi, difusi, osmosis dan transpor aktif.

2. Terdapat 2 jenis proses pengangkutan air dan garam mineral pada tumbuhan

yaitu pengangkutan ekstravaskular dan pengangkutan intravaskular.

3. Dalam transportasi tumbuhan terdapat 2 jaringan pengankut yaitu Xilem dan

Floem. Xilem berfungsi mengangkut air dan zat hara lain yang terlarut dari

akar menuju daun dengan melewati batang sedangkan floem berfungsi dalam

transportasi hasil fotosintesis keseluruh tubuh tumbuhan.

4. Proses pengangkutan bahan makanan dalam tumbuhan dikenal dengan

translokasi yang merupakan pemindahan hasil fotosintesis dari daun atau

organ tempat penyimpanannya ke bagian lain tumbuhan yang memerlukannya.

5. Cara pengeluaran zat oleh tumbuhan ada 3 yaitu transpirasi, gutasi dan

pendarahan.