2. Pendahuluan
• Tumbuhan memerlukan beberapa zat dari lingkungannya,
terutama air, mineral, oksigen, dan karbon dioksida. Oksigen
dan karbon dioksida dari udara diambil oleh tumbuhan tingkat
tinggi melalui daun. Air dan garam mineral yang terkandung di
dalam air diserap tumbuhan dari dalam tanah melalui rambut
akar. Tumbuhan membutuhkan air sepanjang hidupnya. Setelah
diserap akar, air digunakan dalam semua reaksi kimia,
mengangkut zat hara, membangun turgor, dan akhirnya keluar
dari daun sebagai uap atau air. Agar air tetap tersedia, 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.
3. 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 floem.
4. Penyerapan Cairan oleh Tumbuhan
Tumbuhan memperoleh bahan dari lingkungan untuk hidup berupa O2, CO2, air dan
unsur hara. Mekanisme proses penyerapan dapat belangsung karena adanya
proses imbibisi, difusi, osmosis dan transpor aktif.
1. Imbibisi : penyusupan / peresapan air ke dalam ruangan antar dinding sel,
sehingga dinding selnya akan mengembang. Misalnya masuknya air pada biji saat
berkecambah dan biji kacang yang direndam dalam air beberapa jam.
2. Diffusi : gerak menyebarnya molekul dari daerah konsentrasi tinggi (hipertonik) ke
konsentrasi rendah (hipotonik). Misal pengambilan O2 dan pengeluaran CO2 saat
pernafasan, penyebaran setetes tinta dalam air.
3. Osmosis : 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.
4. Transport 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.
5. Jaringan pengangkut
• Jaringan pengangkut (vascular tissue) adalah
salah satu kelompok jaringan permanen yang
dimiliki tumbuhan hijau berpembuluh
(Tracheophyta). Jaringan ini disebut juga
pembuluh dan berfungsi utama sebagai
saluran utama transportasi zat-zat hara yang
diperlukan dalam proses vital tumbuhan.
6. Xylem
• Kata xylem berasal dari bahasa Yunani kuno yaitu 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
• 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.
• Trakea dapat dikatakan pembuluh yang sebenarnya. Ia adalah sekumpulan sel-sel yang dinding sel
lateralnya mengalami penebalan oleh lignin (zat kayu) sedangkan bagian ujung atas dan bawahnya
mengalami perforasi (pelubangan) sehingga berhubungan dengan sel-sel sejenis di atas dan
bawahnya membentuk pipa kapiler memanjang.
• Trakeida berukuran lebih kecil daripada trakea, bentuknya juga memanjang dan juga mengalami
penebalan pada dinding lateralnya. Ujung-ujungnya tidak berperforasi sehingga pergerakan air
seakan-akan melalui katup-katup. Dinding selnya banyak memiliki noktah-noktah. Serabut trakeida
mirip dengan trakeida namun memiliki dinding sel yang lebih tebal sehingga lumennya (ruang dalam
dinding sel) sempit dan selnya lebih memanjang.
• Selain trakea dan trakeid xylem juga mengandung sel parenkim (parenkim kayu) yang merupakan
sel hidup dan berfungsi untuk menyimpan bahan makanan. Xylem juga mengandung serabut kayu
yang berfungsi sebagai penguat (penyokong).
7. Floem
Pembuluh tapis atau floem 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
Pembuluh
• 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.
8. Pengangkutan Hasil Fotosintesis
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, pengangkutan pada pembuluh
xylem yang berjalan satu arah dari akar kedaun, 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
berlaianan. Untuk masing – masing pembuluh tapis, arah transport hanya
bergantung pada lokasi sumber gula dan tempat penyimpanan makanan
yang dihubungkan oleh pipa tersebut.
9.
10. Pengeluaran Cairan oleh Tumbuhan
1. 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.
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)
11. 2. 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)
3. 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. 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.
1. Transportasi ektravaskuler
Transportasi ektravaskuler merupakan pengangkutan air dan garam mineral di luar
berkas pembuluh pengangkut. Pengangkutan ini berjalan dari sel ke sel dan
biasanya dengan arah horisontal. Pengangkutan air dimulai dari epidermis bulu-
bulu akar, kemudian masuk ke lapisan korteks, lalu ke endodermis dan sampai ke
berkas pembuluh angkut. Pengangkutan ekstravaskluler dibedakan :
transportasi/ lintasan apoplas : 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 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).
transportasi/ lintasan simplas : bergeraknya air dan garam mineral menembus bagian hidup
dari sel tumbuhan seperti sitoplasma dan vakoula melalui plasmodesma. Pada jalur simplas,
air dapat mencapai xylem bahkan silinder pusat.
13. • 2. Transportasi intravaskuler
• Pengangkutan intravaskuler adalah proses
pengangkutan zat yang terjadi di dalam pembuluh
angkut, yaitu dalam xilem dan floem. Proses
pengangkutan dalam pembuluh angkut terjadi secara
vertikal. Air dan garam mineral akan diangkut ke daun
melalui pembuluh kayu (xylem).
• Sedangkan pengangkutan hasil fotosintesis dari daun
ke seluruh bagian tumbuhan dilakukan oleh pembuluh
tapis (floem) dan disebut pula dengan istilah
translokasi.
14. Yang menyebabkan air di dalam xilem dapat bergerak ke atas melawan gravitasi adalah :
• a. Daya kapilaritas
• Pembuluh xylem yang terdapat pada tumbuhan dianggap sebagai pipa kapiler. Air
akan naik melalui pembuluh kayu sebagai akibat dari gaya adhesi antara dinding
pembuluh kayu dengan molekul air.
• - Daya tekan akar :
• Epidermis akan menyerap air dari dalam tanah secara terus-menerus mengakibatkan
kadar air dan tekanan turgor akar meningkat. Peningkatan kadar air pada ujung akar
menyebabkan perbedaan konsentrasi antara sel pada ujung akar dan sel – sel yang
berada di atasnya. Hal ini menyebabkan air akan berpindah dari sel - sel yang berada
diatasnya, dan akhirnya air terdorong ke jaringan xilem yang berada diatsnya.
• Tekanan akar pada setiap tumbuhan berbeda-beda. Besarnya tekanan akar
dipengaruhi besar kecil dan tinggi rendahnya tumbuhan (0,7 - 2,0 atm). Bukti adanya
tekanan akar adalah pada batang yang dipotong, maka air tampak menggenang
dipermukaan tunggaknya.
• - Daya isap daun :
• Disebabkan adanya penguapan (transpirasi) air dari daun yang besarnya berbanding
lurus dengan luas bidang penguapan (intensitas penguapan). Dengan demikian
konsentrasi sel yang berada di daun cenderung lebih tinggi di bandingkan dengan
konsentrasi sel pada bagian tubuh yang lain. Perbedaan konsentrasi ini akan
mendorong perpindahan air dari sel-sel yang berada dibawahnya naik ke sel-sel daun.
Jadi adanya penguapan melalui daun menyebabkan aliran air dari bawah ke atas.
Kemampuan inilah yamg di sebut daya isap daun.
• -Pengaruh sel-sel yang hidup : Perjalanan air dari akar hingga ke daun di bantu oleh
sel-sel hidup yang ada di sekitar xilem, yaitu sel – sel parenkim kayu dan sel-sel jari
empulur.
15. Kesimpulan
• Tumbuhan memerlukan beberapa zat dari lingkungannya, terutama air, mineral,
oksigen, dan karbon dioksida. Agar air dan mineral tetap tersedia, tumbuhan
memiliki sistem transportasi air dan garam mineral. Sistem transportasi tumbuhan
adalah proses pengambilan dan pengangkutan zat-zat ke seluruh bagian tubuh
tumbuhan.
• Transportasi dari tumbuhan terdiri dari dua jenis yaitu transportasi intravaskuler
yang melalui pembuluh (xylem dan floem) serta transportasi ekstravaskuler yang
melalui ruang antar sel, sitoplasma dan vacuola. Sebelum ditransportasikan ke
daun, air diserap oleh akar melalui proses imbibisi, difusi, osmosis dan transport
aktif.
• Air yang sudah diserap oleh akar selanjutnya di distribusikan ke daun melalui
batang melalui pembuluh xylem. Air dapat naik mencapai daun karena pengaruh
kapilarits batang, tekanan akar, daya hisap daun dan pengaruh sel hidup yang
berada di sekitar floem.
• Setelah terjadi proses fotosintesis, hasil fotosintesis selanjutnya didistribusikan ke
seluruh tubuh tumbuhan oleh pembuluh tapis (floem) untuk dimanfaatkan serta
disimpan apabila ada kelebihan hasil fotosintesis. Air yang sudah terpakai,
selanjutnya dikeluarkan oleh tumbuhan melalui 3 cara yaitu transpirasi
(penguapan), gutasi dan perdarahan.
16. • Dhita : tumbuhan tingkat tinggi dan tingkat
rendah
• Indri : trakeit
