JARINGAN TRANSPOR AIR-FISIOLOGI TUMBUHAN

LAPORAN PRAKTIKUM

FISIOLOGI TUMBUHAN

PERCOBAAN I

JARINGAN TRANSPORT AIR

NAMA                       : TIRZA FEBRIANY SOPACUA

NIM                            : H411 13 335

KELOMPOK            : IV (EMPAT)

HARI/TANGGAL    : SABTU/8 NOVEMBER 2014

ASISTEN                   : MUSTIKA BUDIATI

 

LABORATORIUM BOTANI

JURUSAN BIOLOGI

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS HASANUDDIN

MAKASSAR

2014

BAB I

PENDAHULUAN

I.1 Latar Belakang

Fisiologi tumbuhan dapat dikatakan sebagai ilmu yang banyak membicarakan tentang air karena banyak fungsi-fungsi tumbuhan yang secara langsung bergantung pada sifat-sifat air dan senyawa-senyawa yang terlarut di dalamnya.  Dibandingkan dengan faktor lingkungan lainnya, air merupakan faktor yang paling berpengaruh terhadap laju pertumbuhan (Tjondronegoro, dkk., 1999).

Fungsi air sebagai larutan penting sekali artinya bagi kehidupan tumbuhan. Struktur molekul protein dan asam nukleat sangat ditentukan denganadanya molekul air disekitarnya. Aktivitas senyawa lain didalam protoplasma jugasangat ditentukan kandungan air (Kimball, 1998).

Air diserap tanaman melalui akar bersama-sama dengan unsur-unsur hara yang terlarut didalamnya, kemudian diangkut ke bagian atas tanaman, terutama daun, melalui pembuluh xylem. Pembuluh xylem pada akar, batang, dan daun merupakan suatu system yang kontinu, berhubungan satu sama lain (Lakitan, 2013).

Kemampuan tanaman untuk mengangkut air ke daun berhubungan dengan kelangsungan hidup tanaman. Penyediaan air ke daun tergantung pada keberadaan kolom air pada xilem dari akar ke pucuk. Apabila saluran tidak terisi air dalam waktu lama maka dapat menyebabkan tekanan hidrolik di dalam xilem menurun. Kohesi, yaitu daya tarik menarik antar molekul sejenis dan daya inilah yang ikut berperan dalam pergerakan air dalam lintasan mulai dari tanah, melalui epidermis, korteks, dan endodermis, masuk ke jaringan pembuluh akar, naik melalui unsur xilem, masuk ke daun, dan akhirnya ke stomata untuk kemudian ditranspirasikan ke atmosfer. berfungsi (Prihastanti, 2010).

Berdasarkan uraian diatas maka dilakukanlah percobaan mengenai jaringan transport air untuk melihat proses transport air melalui jaringan pengangkut xilem.

I.2 Tujuan Percobaan

            Adapun tujuan dari percobaan jaringan transport air yaitu untuk melihat proses transport air melalui xilem.

I.3 Waktu dan Tempat Percobaan

Percobaan ini dilaksanakan pada hari Sabtu, 8 November 2014, pukul 10.00-13.00 WITA, bertempat di Laboratorium Herbarium, Jurusan Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Hasanuddin, Makassar.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

            Air dan nutrien-nutrien terlarut bergerak kedalam tumbuhan melalui akar. Penjuluran-penjuluran tipis dari sel-sel di permukaan akar yakni rambut akar, menyerap air dan membawanya ke jaringan penghantar didalam akar. Faktor-faktor yang mengatur pergerakan zat-zat kedalam akar adalah difusi, osmosis, dan bahkan transport aktif (Fried, dkk., 2006).

 

                                                                                          

Sumber: http://mirzafirnanda.blogspot.com/2012/03/gambar-melingtang-akar-batang-dan-daun.html

Xilem dan floem merupakan komponen-komponen prikmer berkas fibrovaskular atau stele. Susunan xilem dan floem dalam stele berbeda sekali antara dikotil dan monokotil. Pada irisan melintang suatu akar herba (terna) dikotil, umumnya xylem yang berdinding tebal dibagian tengah silinder fibrovaskular, sedangkan floem terletak disudut-sudut palang tersebut. Pada herba monokotil, umumnya silinder vascular tersusun dari sebuah inti dibagian tengah yang terdiri atas sel-sel berdinding tipis yaitu empulur (pith) (Fried, dkk., 2006).

Proses fisiologi yang berlangsung pada tumbuhan banyak berkaitan dengan air atau bahan-bahan (senyawa atau ion) yang terlarut di dalam air. Air dapat melarutkan lebih banyak jenis bahan kimia dibandingkan dengan zat cair lainnya. Sifat ini disebabkan karena air memiliki konstanta dielektrik yang paling tinggi. Konstanta dielektrik merupakan ukuran dari kemampuan untuk menetralisir daya tarik-menarik antara molekul atau atom yang bermuatan listrik berbeda. Oleh sebab itu, air merupakan pelarut yang sangat baik untuk ion-ion bermuatan positif maupun negatif. Sisi positif molekul air dapat mengikat anion sedangkan sisi negatifnya akan mengikat kation, sehingga molekul-molekul air seolah membentuk pembungkus bagi ion-ion tersebut. Fenomena ini menyebabkan ion-ion tersebut tidak dapat menyatu untuk membentuk kristal atau endapan (Lakitan, 2004).

Untuk dapat diserap oleh tanaman, molekul-molekul air harus berada pada permukaan akar. Dari permukaan akar ini, air (bersama bahan-bahan yang terlarut) diangkut menuju pembuluh xylem ini disebut lintasan radial permukaan air (Lakitan, 2013).

Teori tekanan akar. Pada awalnya, diperkirakan air naik ke bagian atas tanaman karena adanya tekanan dari akar. Hal ini didasarkan atas fakta bahwa jika batang tanaman dipotong dan kemudian dihubungkan dengan selang manometer air raksa, maka air didalam selang akan terdorong keatas oleh tekanan yang berasal dari akar. Selain itu, tekanan akar hanya teramati pada kondisi tanah yang berkecukupan air dan kelembaban udara relatif tinggi, atau dengan kata lain pada saat laju transpirasi sangat rendah. Fenomena tekanan akar tidak terlihat. Hal ini disebabkan karena air didalam pembuluh xilemnya tidak dalam keadaan menerima  tekanan, tetapi  sebaliknya sedang mengalami tarikan (tension). Jadi dapat disimpulkan bahwa tekanan akar adalah relative rendah dan hanya terjadi pada kondisi lingkungan yang menghambat laju transpirasi (Lakitan, 2013).

Teori kapilaritas. Kapilaritas merupakan gejala yang timbul akibat interaksi  antara permukaan benda padat dengan benda cair yang menyebabkan gangguan terhadap bentuk permukaan cairan yang semula datar (Lakitan, 2013).

Dari keseluruhan teori tersebut, maka dapat disimpulkan bahwa teori yang mampu untuk menjelaskan pergerakan vertikal air di dalam pembuluh xilem adalah teori kohesi yang didasarkan atas 3 konsep yakni adanya perbedaan potensi air antara tanah dan atmosfir sebagai tenaga pendorong, adanya tenaga hidrasi dinding pembuluh xilem yang mampu mempertahankan molekul air terhadap gaya gravitasi, dan adanya gaya kohesi antara molekul air yang menjaga keutuhan kolom air di dalam pembuluh xylem (Lakitan, 2004).

Air, mineral-mineral, dan gas terlarut memasuki tumbuhan melalui rambut akar. Karena tekanan osmotik pada rambut-rambut akar biasanya lebih besar daripada dalam tanah yang mengelilinginya, dapat kita duga kalau terjadi aliran air yang masuk terus-menerus kedalam rambut akar. Jika kolom air putus, transport air pun akan putus (Fried, dkk., 2006).

Ada banyak faktor yang mempeengaruhi pengangutan air atau larutan tanah dalam xilem. Faktor tersebut meliputi faktor internal dan eksternal atau kesatuan sistem antara sistem tanah- jaringan – udara. Faktor internal meliputi (Suyitno, 2012) :

1.      Daya tekan akar

Bila batang pisang dipotong, maka air akan keluar melalui permukaan potongan batangnya. Air terdorong ke luar karena adanya tekanan akar. Karena itu, tekanan akar menjadi salah satu pendorong masuknya air dari tanah ke dalam akar.

2.      Daya hisap daun

Melalui daun akan terjadi pelepasan uap air yang disebut transpirasi. Karena air dalam tubuh tumbuhan membentuk benang air, maka lepasnya molekul air pada daun akan diikuti naiknya air pada akar dan batang. Selanjutnya air dari tanah juga akan terserap masuk ke akar.

3.      Daya kapilaritas

Diameter xilem adalah sangat kecil sehingga menghasilkan daya kapilaritas air di dalam xilem. Daya kapiler ini berbanding terbalik dengan jari-jarinya. Dengan demikian, pada buluh yang semakin kecil akan menghasilkan daya kapilaritas semakin besar. Daya kapilaritas didukung oleh dua kekuatan pada air, yaitu daya kohesi dan adhesi.

4.      Tingkat bukaan stomata

Derajat bukaan stomata akan menentukan daya hantar (konduktivitas) gas-gas melewatinya (pertukaran zat). Buka tutupnya stomata dipengaruhi oleh banyak faktor, meliputi faktor klimatik, edafik, gas-gas di udara (O₂, CO₂) dan faktor-faktor internal seperti fotosintesis, asam abskitat (ABA = suatu hormon), kondisi cairan tubuh. Hal ini berkaitan dengan laju transpirasi.

Ada tiga rute yang bisa ditempuh untuk transport lateral. Pada rute pertama, bahan-bahan bergerak keluar dari satu sel, menembus dinding sel, dan masuk ke dalam sel tetangga, yang kemudian bisa meneruskan bahan itu ke sel berikutnya dalam jalur itu melalui mekanisme yang sama. Rute kedua melalui simplas, kontinum sitosol didalam suatu jaringan tumbuhan, hanya satu kali penembusan membrane plasma. Setelah memasuki sel, zat terlarut dan air kemudian dapat bergerak dari sel ke sel melalui plasmodesmata. Rute ketiga untuk transport lateral didalam suatu jaringan atau organ tumbuhan adalah disepanjang apoplas, yaitu jalur ekstraseluler yang terdiri dari dinding sel daan ruangan ekstraseluler. Sebelum memasuki suatu sel, air dan zat terlarut dapat bergerak dari satu tempat ke tempat yang lain didalam akar atau organ lain disepanjang jalan kecil yang disediakan oleh kontinum dinding-dinding sel tersebut (Campbell, dkk., 2003).

Sumber: Campbell, Neil, A., 2003. BIOLOGI

BAB III

METODE PERCOBAAN

III.1 Alat

Mikroskop, objek glass, cover glass, pipet tetes, botol You-C, kertas saring, pisau silet, alat tulis-menulis dan kamera.

III.2 Bahan

Sirih-sirihan Peperomia sp., pacar air Impatiens balsamina, air destilata dan pewarna (safranin dan methylen blue).

III.2 Tahapan Kerja

Cara kerja yaitu sebagai berikut:

1.      Disiapkan mikroskop dan alat-alat serta bahan lainnya.

2.   Dicampurkan aquades dengan pewarna safranin dan methylen blue dalam botol sampel yang berbeda.

3.  Dimasukkan tanaman sirih-sirihan Peperomia sp. dan pacar air Impatiens balsamina sampai seluruh akarnya terendam.

4.      Ditunggu sampai adanya perubahan selama kurang lebih 10 menit.

5.      Diamati air yang telah tercampur dengan pewarna jika mulai naik di dalam batang tanaman.

6.      Dibuat preparat sayatan melintang batang tanaman percobaan dan mengamati dengan mikroskop.

7.      Dipotret hasil sayatan dari tanaman dan catat hasil pengamatan.

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

IV.1 Sirih-sirihan Peperomia sp

 

                                                                                                               

 

Jaringan pengangkut pada tumbuhan terdiri dari xylem yang merupakan jaringan pengangkut air dan juga mineral-mineral dari dalam tanah ke batang sedangkan floem sebagai jaringan pengangkut bahan organik atau mengangkut hasil fotosintesis ke seluruh tubuh tumbuhan. Bukti bahwa air diangkut oleh xylem, dapat dilihat pada gambar pada sampel bahan  Sirih-sirihan Peperomia sp. Pada  tumbuhan spermatophyta, sistem pengangkutan air dan zat mineral berlangsung secara difusi melalui jaringan berkas pengangkut yaitu xylem yang menyerap mineral dan zat terlarut yang ada didalam tanah.

IV.2 Pacar air Impatiens balsamina

 

Pacar air Impatiens balsamina merupakan salah satu contoh tumbuhan spermatophyta. Air yang diangkut oleh xilem digunakan untuk fotosintesis dan transpirasi. Pada saat tanaman pacar air Impatiens balsamina dibiarkan diluar dibawah sinar matahari, tanaman tersebut melakukan proses fotosintesis. Air yang ditetesi methylen blue akan diserap oleh batang melalui pembuluh angkut  xylem.

Air masuk ke dalam sel tanaman melalui proses difusi, dimana proses difusi ini terjadi karena perbedaan konsentrasi, yaitu konsentrasi di ruang yang dalam sel lebih rendah di bandingkan konsentrasi di luar sel. Sel tumbuhan dapat mengalami kehilangan air yang besar jika potensial air di luar sel lebih rendah dibandingkan dengan potensial air di dalam sel, sehingga akan mengakibatkan volume isi sel akan menurun dan tidak akan mampu mengisi seluruh telah dibentuk oleh sel tersebut.

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

V.1 Kesimpulan

Fungsi jaringan pengangkut  xylem adalah mengangkut air serta zat-zat yang terlarut didalamnya dan jaringan floem berfungsi mengangkut zat makanan hasil fotosintesis serta proses pengangkutan air pada tanaman  dimulai dari penyerapan air oleh akar melalui jaringan xylem dan kemudian ditransportkan ke seluruh bagian tanaman terutama daun.

V.2 Saran

            Agar materi yang di praktikumkan dapat di pahami secara maksimal, sebaiknya praktikan diharuskan untuk membawa referensi terkait agar penjelasan dari asisten dan referensi yang dibawa dapat sinkron.

DAFTAR PUSTAKA

Campbell, Neil, A., Reece, Jane, B., Mitchell, Lawrence, G.,  2003. BIOLOGI Edisi Kelima - Jilid 2. Erlangga, Jakarta.

Fried, George, H., Hademenos, George, J., 2006. Schaum’s Outlines BIOLOGI Edisi Kedua. Erlangga, Jakarta.

Kimball, J. W., 1998.  Biologi Edisi Kelima. Erlangga, Jakarta.

Lakitan, Benjamin. 2004. Dasar-Dasar Fisiologi Tumbuhan. PT. Raja Grafindo Persada, Jakarta.

Lakitan, Benjamin. 2013. Dasar-Dasar Fisiologi Tumbuhan. PT. Raja Grafindo Persada, Jakarta.

Prihastanti, Erma. 2010. Perubahan Struktur Pembuluh Xilem Akar Kakao (Theobroma cacao L.) dan Gliricidia sepium pada Cekaman Kekeringan. http://eprints.undip.ac.id/33516/1/5._Erma_siap.pdf. BIOMA, 12 (1). Diakses pada Jumat, 7 November 2014, Makassar.