1. 1. jelaskan proses transportasi air zat hora pada tumbuhan
Pengangkutan Ekstravaskuler dan Intravaskuler - Pengangkutan air dan garam
mineral pada tumbuhan dapat melalui dua cara, yaitu pengangkutan ekstravaskuler
dan pengangkutan intravaskuler. Bagaimanakah perbedaan proses pengangkutan
ekstravaskuler dan intravaskuler pada tumbuhan.
a. Pengangkutan 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 pengangkutan ekstravaskuler, tumbuhan dapat menempuhnya
melalui dua cara, yakni secara simplas dan aploplas. Pengangkutan simplas
merupakan sistem pengangkutan air dan zat terlarut pada tumbuhan melalui bagian
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 dapat terangkut ke dalam tubuh
tumbuhan dengan transpor aktif dan osmosis melalui plasmodesmata. Plasmodesmata
adalah saluran yang menghubungkan protoplasma suatu sel dengan protoplasma sel
lainnya. Perhatikan Gambar 1.
Pengangkutan ekstravasikuler pada tumbuhan
Gambar 1. Pengangkutan ekstravasikuler pada tumbuhan.
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 ekstravaskuler selanjutnya adalah pengangkutan aploplas. Aploplas
memiliki mekanisme pengangkutan yang berkebalikan dengan simplas. Pengangkutan
aploplas bekerja mengangkut air dan garam mineral bergerak melalui bagian 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 karena adanya pita Kaspari pada sel-sel endodermis.
Pita Kaspari adalah suatu pita yang terbuat dari suberin, suatu bahan berlilin yang
kedap air dan garam mineral. Pita Kaspari yang membuat 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.
Tumbuhan Parasit
2. Tumbuhan parasit adalah tumbuhan yang makanannya tergantung kepada tanaman
lain. Parasit yang menakjubkan di dunia adalah bunga Raflesia. Bunga ini dinamakan
berdasarkan nama penemunya, Sir Stamford Raffles, pada abad ke-19. Bunga ini tidak
berdaun dan hanya berbunga. Hifanya digunakan sebagai alat penyerap air dan hara
dari inangnya. Karena itu, bunga ini cukup mengganggu sistem transportasi
pengangkutan zat tumbuhan inangnya. (Sumber: Whitten & Whitten, Indonesian
Heritage: Tetumbuhan, 2002, hlm. 17)
b. Pengangkutan 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 garam mineral secara intravaskuler
Gambar 2. Pengangkutan air dan garam mineral secara intravaskuler
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 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 ncahaya 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.
Anda sekarang sudah mengetahui Pengangkutan Ekstravaskuler dan Pengangkutan
Intravaskuler.
3. 2. Fotosintesis dan Respirasi Tumbuhan
1. Pengertian Fotosintesis
Pada awal tahun 1600an,Jan Van Helmont dokter dan ahli kimia melakukan
percobaan untuk mengetahui factor yang menyebabkan massa tumbuhan bertambah
dari waktu ke waktu. Helmont menyimpulkan bahwa massa tumbuhan hanya karena
pemberian air. Tapi pada tahun 1720 ahli Botani Inggris Stephen Hales berhipotesis
bahwa ada factor lain yang berperan selain air yaitu udara.
Pada tahun 1778 Jan Ingenhousz menemukan bahwa cahaya matahari berpengaruh
pada tumbuhan sehingga dapat ’’ memulihkan’’ udara yang ’’rusak’’
Akhirnya ditahun 1796 Jean Senebier menunjukkan bahwa udara yang rusak
dipulihkan itu adalah karbondioksida yang diserap oleh tumbuhan daalm fotosintesis.
Tidak lama kemudian, Theodore de Soussure berhasil menujukkan hubungan antara
hipotesis Stephen Hale dengan percobaan –percobaan ’’ Pemulihan’’ udara. Ia
menemukan bahwa peningkatan massa tumbuhan bukan hanya karena penyerapan
karbondioksida tetapi juga oleh pemberian air. Melalui serangkaian eksperimen inilah
akhirnya pada tahun 1800an para ahli berhasil menggambarkan persamaan umum dari
fotosintesis yang menghasilkan makanan (seperti glukosa) meskipun masih ada
langkah-langkah dalam fotosintesis yang belum dipahami.
Fotosintesis adalah suatu proses biokimia yang dilakukan tumbuhan hijau , alga, dan
beberapa jenis bakteri untuk memproduksi energi terpakai (nutrisi) dengan
memanfaatkan energi cahaya.
Proses Fotosintesis pada Tumbuhan Hijau
1. Komponen Fotosintesis
Untuk membuat makanan, tumbuhan memerlukan bahan-bahan. Bahan-bahan yang
dibutuhkan adalah air dan karbondioksida. Fotosintesis terjadi pada tumbuhan yang
mengandung klorofil dengan bantuan cahaya matahari.
2. Proses dan Hasil Fotosintesis
Air tanah mengandung zat hara yang membantu menyuburkan tumbuhan. Tumbuhan
mengambil air tersebut dengan cara menyerapnya dari dalam tanah. Akar pada
tumbuhan yang bertugas untuk menyerapnya. Air yang diserap oleh rambut akar
masuk ke batang melalui pembuluh kayu. Kemudian, air yang mengandung zat hara
disebarkan kesemua bagian tumbuhan, seperti ranting dan daun.
Karbondioksida dari udara masuk ke tubuh tumbuhan melalui pori mikroskopik yang
disebut Stomata (dalam bahasa Yunani berarti mulut) dan Lentisel
Tumbuhan menangkap cahaya mengunakan pigmen yang disebut Klorofil yang
terdapat pada Kloroplas. Energi cahaya yang diserap klorofil inilah yang
mengerakkan sintesis molekul makanan (air hara) dalam kloroplas. Kloroplas
ditemukan terutama dalam sel Mesofil yaitu jaringan yang terdapat dibagian dalam
daun.
4. Para Saintis telah mencoba selama berabad-abad untuk menyatukan potongan-potongan
proses yang digunakan tumbuhan untuk membuat makanan. Dengan
menggunakan rumus molekul, kita dapat merangkum Fotosintesis dengan persamaan
kimia,
Karbondioksida + air
6CO2 +6H2O C6H12O6 + 6O2
Fotosintesis bukanlah merupakan proses tunggal, tetapi dua proses.
3. Faktor Penentu Laju Fotosintesis
Faktor penentu laju fotosintesis
Berikut adalah beberapa faktor utama yang menentukan laju fotosintesis:
a. Intensitas cahaya
Laju fotosintesis maksimum ketika banyak cahaya
b. Konsentrasi karbon dioksida
Semakin banyak karbon dioksida di udara, makin banyak jumlah bahan yang dapat
digunakan tumbuhan untuk melangsungkan fotosintesis
c. Suhu
Fotosintesis hanya dapat bekerja pada suhu optimalnya. Umumnya laju fotosintensis
meningkat seiring dengan meningkatnya suhu.
d. Kadar Air
Kekurangan air atau kekeringan menyebabkan stomata menutup, menghambat
penyerapan karbon dioksida sehingga mengurangi laju fotosintesis.
e. Kadar Fotosintat
Kadar fotosintat (hasil fotosintesis) Jika kadar fotosintat seperti karbohidrat
berkurang, laju fotosintesis akan naik. Bila kadar fotosintat bertambah atau bahkan
sampai jenuh, laju fotosintesis akan berkurang.
2. Pengertian Respirasi
Respirasi adalah suatu proses pengambilan oksigen untuk memecah senyawa organic
menjadi karbondioksida, air dan energi. Respirasi ini akan menghasilkan energi kimia
untuk kegiatan kehidupan seperti bergerak dan pertumbuhan. Respirasi pada
hakikatnya adalah reaksi reduksi, dimana senyawa organic dioksidasi menjadi
karbondioksida dan oksigen yang diserap mengalami reduksi menjadi air.
Respirasi dapat digolongkan menjadi dua jenis berdasarkan ketersediaan oksigen di
udara yaitu respirasi aerob dan respirasi anaerob. Respirasi aerob merupakan proses
respirasi yang membutuhkan oksigen, sebaliknya reaksi anaerob merupakan proses
respirasi yang berlangsung tanpa membutuhkan oksigen. Reaksi anaerob disebut juga
fermentasi.
Proses Respirasi
1. Proses Respirasi pada Tumbuhan
Selain mengalami fotosintesis tumbuhan juga mengalami respirasi. Respirasi pada
tumbuhan disebut fotorespirasi. Pada tumbuhan tinggi, senyawa karbohidrat
5. merupakan senyawa respirasi utama. Respirasi tumbuhan pada hakikatnya adalah
kebalikan dari fotosintesis.
Secara umum respirasi pada tumbuhan dapat ditulis sebagai berikut :
C H O + O 6CO + H O + Energi
Proses respirasi diawali dengan adanya penangkapan oksigen dari lingkungan.
Oksigen yang digunakan dalam respirasi masuk ke dalam setiap sel tumbuhan dengan
difusi melalui ruang antar sel, dinding sel, sitoplasma dan membrane sel. Oksigen
yang digunakan dalam respirasi melalui beberapa tahap :
a. Glikolisis
Yaitu pengubahan glukosa menjadi molekul asam piravat.
b. Daur Krebs
Merupakan pembingkaran asam piravat secara aerob menjadi karondioksida dan air
serta energi kimia.
c. Rantai transportasi Elektron Respiratori
Dari siklus Krebs dilanjutkan dengan oksidasi akan terbentuk air sebagai hasil
sampingan respirasi. Produk sampingan respirasi tersebut pada akhirnya dibuang ke
luar tubuh melalui stomata.
Laju respirasi pada tumbuhan dipengaruhi oleh beberapa faktor :
a. Ketersediaan Substrat (senyawa awal)
Tumbuhan yang memiliki kandungan substrat yang rendah akan melakukan respirasi
dengan laju yang rendah pula dan sebaliknya.
b. Ketersediaan Oksigen
Ketersediaan oksigen di udara tidak banyak mempengaruhi laju respirasi karena
jumlah oksigen yang dibutuhkan tumbuhan untuk berespirasi jauh lebih rendah dari
oksigen yang tersedia di udara.
c. Suhu
Laju reaksi respirasi akan meningkat untuk setiap kenaikan suhu sebesar 10°C, namun
hal ini tergantung pada masing – masing spesies.
d. Tipe Umur Tumbuhan
Tumbuhan muda menunjukkan laju reaksi yang lebih tinggi dibanding tumbuhan tua.
Demikian pula pada organ yang sedang dalam masa pertumbuhan.
