SEL TUMBUHAN
Oleh Pawit Riyadi
A. PENGERTIAN SEL
A. PENGERTIAN SEL
Sel merupakan unit organisasi terkecil yang menjadi dasar kehidupan dalam arti biologis. Semua fungsi kehidupan diatur dan berlangsung di dalam sel. Karena itulah, sel dapat berfungsi secara autonom asalkan seluruh kebutuhan hidupnya terpenuhi.
Makhluk hidup (organisme) tersusun dari satu sel tunggal (uniselular, misalnya bakteri, Archaea, serta sejumlah fungi dan Protozoa) atau dari banyak sel (multiselular). Pada organisme multiselular terjadi pembagian tugas terhadap sel-sel penyusunnya, yang menjadi dasar bagi hirarki hidup.
Sel-sel prokariota beradaptasi dengan kehidupan uniselular sedangkan sel-sel eukariota beradaptasi untuk hidup saling bekerja sama dalam organisasi yang sangat rapi. Sel tumbuhan cukup berbeda dengan sel organisme eukariotik lainnya. Fitur-fitur berbeda tersebut meliputi:
1. Vakuola yang besar (dikelilingi membran, disebut tonoplas, yang menjaga turgor sel dan mengontrol pergerakan molekul di antara sitosol dan getah.
2. Dinding sel yang tersusun atas selulosa dan protein, dalam banyak kasus lignin, dan disimpan oleh protoplasma di luar membran sel. Ini berbeda dengan dinding sel fungi, yang dibuat dari kitin, dan prokariotik, yang dibuat dari peptidoglikan.
3. Plasmodesmata, merupakan pori-pori penghubung pada dinding sel memungkinkan setiap sel tumbuhan berkomunikasi dengan sel berdekatan lainnya. Ini berbeda dari jaringan hifa yang digunakan oleh fungi.
4. Plastida, terutama kloroplas yang mengandung klorofil, pigmen yang memberikan warna hijau bagi tumbuhan dan memungkinkan terjadinya fotosintesis.
5. Kelompok tumbuhan tidak berflagella (termasuk konifer dan tumbuhan berbuga) juga tidak memiliki sentriol yang terdapat di sel hewan.
B. TIPE SEL
C. STRUKTUR SEL
Secara umum setiap sel memiliki,
1. Membran Sel
Membran sel membatasi segala kegiatan yang terjadi di dalam sel sehingga tidak mudah terganggu oleh pengaruh dari luar. Karena fungsi ini, membran sel bersifat ‘selektif permeabel, dapat menentukan bahan-bahan tertentu saja yang bisa masuk ke dan keluar dari sel. Membran sel merupakan lapisan yang melindungi inti sel dan sitoplasma. Membran sel membungkus organel-organel dalam sel. Membran sel juga merupakan alat transportasi bagi sel yaitu tempat masuk dan keluarnya zat-zat yang dibutuhkan dan tidak dibutuhkan oleh sel. Pada membran sel terjadi proses difusi.
2. Sitoplasma
Fungsi utama kehidupan berlangsung di sitoplasma. Hampir semua kegiatan metabolisme berlangsung di dalam ruangan berisi cairan kental ini. Di dalam sitoplasma terdapat organel-organel yang melayang-layang dalam cairan kental (merupakan koloid, namun tidak homogen) yang disebut matriks. Sebagian besar proses di dalam sitoplasma diatur secara enzimatik.
Selain organel, terdapat pula vakuola, butir-butir tepung, butir silikat dan berbagai produk sekunder lain. Vakuola memiliki peran penting sebagai tempat penampungan produk sekunder yang berbentuk cair, sehingga disebut pula ‘cairan sel’.
3. Nukleus
Nukleus bertugas mengontrol kegiatan yang terjadi di sitoplasma. Di dalam nukleus terdapat kromosom yang berisi DNA yang merupakan cetak biru bagi pembentukan berbagai protein (terutama enzim). Enzim diperlukan dalam menjalankan berbagai fungsi di sitoplasma. Di dalam nukleus juga ditemui nukleolus.
D. BAGIAN SEL
1. Membran sel
2. Dinding sel
3. Plasmodesma
4. Vakuola
Vakuola merupakan ruang dalam sel yang berisi cairan (cell sap dalam bahasa Inggris). Cairan ini adalah air dan berbagai zat yang terlarut di dalamnya. Vakuola ditemukan pada semua sel tumbuhan namun tidak dijumpai pada sel hewan dan bakteri, kecuali pada hewan uniseluler tingkat rendah.
Pada sel daun dewasa, vakuola mendominasi sebagian besar ruang sel sehingga seringkali sel terlihat sebagai ruang kosong karena sitosol terdesak ke bagian tepi dari sel.
Bagi tumbuhan, vakuola berperan sangat penting dalam kehidupan karena mekanisme pertahanan hidupnya bergantung pada kemampuan vakuola menjaga konsentrasi zat-zat terlarut di dalamnya. Proses pelayuan, misalnya, terjadi karena vakuola kehilangan tekanan turgor pada dinding sel. Dalam vakuola terkumpul pula sebagian besar bahan-bahan berbahaya bagi proses metabolisme dalam sel karena tumbuhan tidak mempunyai sistem ekskresi yang efektif seperti pada hewan. Tanpa vakuola, proses kehidupan pada sel akan berhenti karena terjadi kekacauan reaksi biokimia. Vakuola terdiri dari Tonoplas dan kristal.
5. Plastida
Plastida adalah bagian dari sel yang bisa ditemui pada alga dan tumbuhan (Kingdom Plantae). Plastida berperan dalam fotosintesis. Plastida terdiri dari :
a. Kloroplas
Kloroplas atau Chloroplast adalah plastid yang mengandung klorofil. Di dalam kloroplas berlangsung fase terang dan fase gelap dari fotosintesis tumbuhan. Kloroplas terdapat pada hampir seluruh tumbuhan, tetapi tidak umum dalam semua sel.
b. Leukoplas
c. Kromoplas
Gambar Plastida dan bagian-bagiannya
6. Badan golgi
7. Ribosom
Ribosom ialah organel kecil dan padat dalam sel yang berfungsi sebagai tempat sintesis protein. Ribosom berdiameter sekitar 20 nm serta terdiri atas 65% RNA ribosom (rRNA) dan 35% protein ribosom (disebut Ribonukleoprotein atau RNP). Organel ini menerjemahkan mRNA untuk membentuk rantai polipeptida (yaitu protein) menggunakan asam amino yang dibawa oleh tRNA pada proses translasi. Di dalam sel, ribosom tersuspensi di dalam sitosol atau terikat pada retikulum endoplasma kasar, atau pada membran inti sel.
8. Retikulum endoplasma
9. Mitokondrion
10. Mikrotubula
11. Mikrofilamen
12. Lisosom
13. Tubuh mikro
14. Hyaloplasma
15. Nukleus
a. Membran nuklear
b. Pori-pori nuklear
c. DNA
Asam deoksiribonukleat, lebih dikenal dengan DNA (bahasa Inggris: deoxyribonucleic acid), adalah sejenis asam nukleat yang tergolong biomolekul utama penyusun berat kering setiap organisme. Di dalam sel, DNA umumnya terletak di dalam inti sel.
d. Kromatin
e. RNA
Asam ribonukleat (bahasa Inggris:ribonucleic acid, RNA) senyawa yang merupakan bahan genetik dan memainkan peran utama dalam ekspresi genetik. Dalam dogma pokok (central dogma) genetika molekular, RNA menjadi perantara antara informasi yang dibawa DNA dan ekspresi fenotipik yang diwujudkan dalam bentuk protein. RNA terdiri dari RNA duta dan RNA transpor
E. SEJARAH PENEMUAN SEL
Pada awalnya sel digambarkan pada tahun 1665 oleh seorang ilmuwan Inggris Robert Hooke yang telah meneliti irisan tipis gabus melalui mikroskop yang dirancangnya sendiri. Kata sel berasal dari kata Latin cellulae yang berarti ‘kamar-kamar kecil’. Anton van Leeuwenhoek melakukan banyak pengamatan terhadap benda-benda dan jasad-jasad renik dan menunjukkan pertama kali pada dunia ada “kehidupan di dunia lain” yang belum pernah dilihat oleh manusia. Karyanya menjadi dasar bagi cabang biologi yang penting saat ini: mikrobiologi.
Perkembangan mikroskop selama hampir 200 tahun berikutnya telah memberikan kesempatan bagi para ahli untuk meneliti susunan tubuh makhluk hidup. Serangkaian penelitian telah dilakukan oleh 2 orang ilmuwan dari [[Jerman] yaitu Matthias Schleiden (ahli tumbuhan, 1804-1881) dan Theodor Schwann (ahli hewan, 1810-1882). Mereka menyimpulkan bahwa setiap mahluk hidup tersusun atas sel. Selanjutnya pada tahun 1885 seorang ilmuwan Jerman, Rudolf Virchow, mengamati bahwa sel dapat membelah diri dan membentuk sel-sel baru.
Gambar sel tumbuhan
STRUKTUR TUBUH TUMBUHAN
A. JARINGAN TUMBUHAN
Jaringan dalam biologi adalah sekumpulan sel yang memiliki bentuk dan fungsi yang sama. Sekumpulan jaringan akan membentuk organ. Cabang ilmu biologi yang mempelajari jaringan adalah histologi. Sedangkan cabang ilmu biologi yang mempelajari jaringan dalam hubungannya dengan penyakit adalah histopatologi. Jaringan tumbuhan dikategorikan menjadi tiga jaringan, yaitu :
1. Jaringan epidermis
Adalah jaringan yang melapisi daun dan bagian tumbuhan yang masih muda. jaringan paling luar yang membungkus tumbuhan.
2. Jaringan pengangkut
Komponen utama jaringan pengangkut adalah xilem dan floem. Berperan dalam pengangkutan di dalam tubuh tumbuhan. Xilem atau pembuluh kayu adalah komponen utama pada jaringan pengangkut yang ada pada tumbuhan. Kata xilem diambil dari bahasa Yunani klasik xúlon yang berarti kayu. Xilem bertugas menyalurkan air dan mineral dari akar ke bagian atas tumbuhan yaitu daun. Sel xilem banyak mengandung lignin dan merupakan pembentuk bagian utama dari apa yang kita kenal sebagai kayu. Ada tiga faktor yang menyebabkan air dan mineral dapat naik dari akar ke daun, yaitu tekanan akar, kapilaritas, dan transpirasi. Floem atau pembuluh tapis adalah komponen utama pada jaringan pengangkut yang ada pada tumbuhan. Floem bertugas untuk mengedarkan hasil fotosintesis ke seluruh bagian tumbuhan.
3. Jaringan penyokong
Berfungsi untuk melakukan fotosintesis, penyimpanan makanan, dan penyokong struktur. Jaringan penyokong meliputi tiga jaringan dasar, yaitu parenkim, kolenkim dan sklerenkim.
a. Parenkim
Dinding primer tipis, tidak memiliki dinding sekunder; dapat berkembang menjadi jaringan tumbuhan yang lebih terspesialisasi.
b. Kolenkim
Dinding primer yang tebal, bergabung untuk menyokong bagian tumbuhan yang sedang tumbuh.
c. Sklerenkim
Dinding sekunder tebal, menyokong bagian tumbuhan yang tidak tumbuh.
(http://id.wikipedia.org/wiki/Jaringan)
B. ORGAN TUMBUHAN
Organologi mengkaji struktur dan fungsi suatu organ. Berikut adalah jaringan-jaringan dasar yang menyusun tiga organ pokok tumbuhan.
1. Akar
Akar adalah bagian pokok di samping batang dan daun bagi tumbuhan yang tubuhnya telah merupakan kormus.
Sifat-sifat akar:
a. merupakan bagian tumbuhan yang biasanya terdapat di dalam tanah, dengan arah tumbuh ke pusat bumi (geotrop) atau menuju ke air (hidrotrop), meninggalkan udara dan cahaya.
b. tidak berbuku-buku, jadi juga tidak beruas dan tidak mendukung daun-daun atau sisik-sisik maupun bagian-bagian lainya.
c. warna tidak hijau, biasanya keputih-putihan atau kekuning-kuningan.
d. tumbuh terus pada ujungnya, tetapi umumnya pertumbuhannya masih kalah pesat jika dibandingkan dengan bagian permukaan tanah.
e. bentuk ujungnya seringkali meruncing, hingga lebih mudah untuk menembus tanah.
Fungsi akar bagi tumbuhan:
a. memperkuat berdirinya tumbuhan.
b. untuk menyerap air dan zat-zat makanan yang terlarut di dalam air tersebut dari dalam tanah.
c. mengangkut air dan zat-zat makanan yang sudah diserap ke tempat-tempat pada tubuh tumbuhan yang memerlukan.
d. kadang-kadang sebagai tempat untuk penimbunan makanan.
Secara umum, ada dua jenis akar yaitu:
a. Akar serabut. Akar ini umumnya terdapat pada tumbuhan monokotil. Walaupun terkadang, tumbuhan dikotil juga memilikinya (dengan catatan, tumbuhan dikotil tersebut dikembangbiakkan dengan cara cangkok, atau stek). Fungsi utama akar serabut adalah untuk memperkokoh berdirinya tumbuhan.
b. Akar tunggang. Akar ini umumnya terdapat pada tumbuhan dikotil. Fungsi utamanya adalah untuk menyimpan makanan.
Akar tersusun dari jaringan-jaringan berikut :
§
epidermis
§
parenkim
§
endodermis
§
kayu
§
pembuluh (pembuluh kayu dan pembuluh tapis) dan
§
kambium pada tumbuhan dikotil.
Permukaan akar seringkali terlindung oleh lapisan gabus tipis. Bagian ujung akar memiliki jaringan tambahan yaitu tudung akar. Ujung akar juga diselimuti oleh lapisan mirip lendir yang disebut misel (mycel) yang berperan penting dalam pertukaran hara serta interaksi dengan organisme (mikroba) lain.
Modifikasi akar
a. Akar napas. Akar naik ke atas tanah, khususnya ke atas air seperti pada genera Mangrove (Avicennia, Soneratia).
b. Akar gantung. Akar sepenuhnya berada di atas tanah. Akar gantung terdapat pada tumbuhan epifit Anggrek.
c. Akar banir. Akar ini banyak terdapat pada tumbuhan jenis tropik.
d. Akar penghisap. Akar ini terdapat pada tumbuhan jenis parasit seperti benalu.
(http://id.wikipedia.org/wiki/Akar)
2. Batang
Batang merupakan bagian dari tumbuhan yang amat penting, dan mengingat serta kedudukan batang bagi tubuh tumbuhan, batang dapat disamakan dengan sumbu tubuh tumbuhan. Pada umumnya batang mempunyai sifat-sifat berikut :
a. Umumnya berbentuk panjang bulat seperti silinder atau dapat pula mempunyai bentuk lain, akan tetapi selalu bersifat aktinomorf.
b. Terdiri atas ruas-ruas yang masing-masing dibatasi oleh buku-buku dan pada buku-buku inilah terdapat daun.
c. Biasanya tumbuh ke atas menuju cahaya atau matahari (bersifat fototrop atau heliotrop)
d. Selalu bertambah panjang di ujungnya, oleh sebab itu sering dikatakan, bahwa batang mempunyai pertumbuhan yang tidak terbatas.
e. Mengadakan percabangan dan selama hidupnya tumbuhan, tidak digugurkan, kecuali kadang-kadang cabang atau ranting yang kecil.
f. Umumnya tidak berwarna hijau, kecuali tumbuhan yang umurnya pendek, misalnya rumput dan waktu batang masih muda.
Susunan batang tidak banyak berbeda dengan akar. Batang tersusun dari jaringan berikut:
a. epidermis
b. parenkim
c. endodermis
d. kayu
e. jaringan pembuluh, dan
f. kambium pada tumbuhan dikotil.
Struktur ini tidak banyak berubah, baik di batang utama, cabang, maupun ranting. Permukaan batang berkayu atau tumbuhan berupa pohon seringkali dilindungi oleh lapisan gabus (suber) dan/atau kutikula yang berminyak (hidrofobik). Jaringan kayu pada batang dikotil atau monokotil tertentu dapat mengalami proses lignifikasi yang sangat lanjut sehingga kayu menjadi sangat keras.
http://id.wikipedia.org/wiki/Batang
3. Daun
Daun merupakan salah satu organ tumbuhan yang tumbuh dari batang, umumnya berwarna hijau dan terutama berfungsi sebagai penangkap energi dari cahaya matahari melalui fotosintesis. Daun merupakan organ terpenting bagi tumbuhan dalam melangsungkan hidupnya karena tumbuhan adalah organisme autotrof obligat, ia harus memasok kebutuhan energinya sendiri melalui konversi energi cahaya menjadi energi kimia.
Daun dapat bermodifikasi menjadi duri (misalnya pada kaktus), dan berakibat daun kehilangan fungsinya sebagai organ fotosintetik. Daun tumbuhan sukulen atau xerofit juga dapat mengalami peralihan fungsi menjadi organ penyimpan air.
Warna hijau pada daun berasal dari kandungan klorofil pada daun. Klorofil adalah senyawa pigmen yang berperan dalam menyeleksi panjang gelombang cahaya yang energinya diambil dalam fotosintesis. Sebenarnya daun juga memiliki pigmen lain, misalnya karoten (berwarna jingga), xantofil (berwarna kuning), dan antosianin (berwarna merah, biru, atau ungu, tergantung derajat keasaman). Daun tua kehilangan klorofil sehingga warnanya berubah menjadi kuning atau merah (dapat dilihat dengan jelas pada daun yang gugur).
Daun lengkap terdiri dari pelepah daun, tangkai daun serta helai daun. Helai daun sendiri memiliki urat daun yang tidak lain adalah kelanjutan dari jaringan penyusun batang yang berfungsi menyalurkan hara atau produk fotosintesis. Helai daun sendiri tersusun dari jaringan-jaringan dasar berikut:
a. epidermis
b. jaringan tiang
c. jaringan bunga karang dan
d. jaringan pembuluh.
Permukaan epidermis seringkali terlapisi oleh kutikula atau rambut halus (pilus) untuk melindungi daun dari serangga pemangsa, spora jamur, ataupun tetesan air hujan.
Fungsi daun
a. Tempat terjadinya fotosintesis.
b. Sebagai organ pernapasan.
c. Tempat terjadinya transpirasi.
d. Tempat terjadinya gutasi.
e. Alat perkembangbiakkan vegetatif.
Anatomi Daun
a.
Epidermis terbagi atas epidermis atas dan epidermis bawah. Epidermis berfungsi melindungi jaringan di bawahnya.
b. Jaringan palisade atau jaringan tiang adalah jaringan yang berfungsi sebagai tempat terjadinya fotosintesis
c. Jaringan spons atau jaringan bunga karang yang berongga. Jaringan ini berfungsi sebagai tempat menyimpan cadangan makanan.
d. Berkas pembuluh angkut yang terdiri dari xilem atau pembuluh kayu dan floem atau pembuluh tapis. Xilem berfungsi untuk mengangkut air dan garam-garaman yang diserap akar dari dalam tanah ke daun (untuk digunakan sebagai bahan fotosintesis). Sedangkan floem berfungsi untuk mengangkut hasil fotosintesis ke seluruh tubuh tumbuhan.
e. Stoma (jamak: stomata) berfungsi sebagai organ respirasi. Stoma mengambil CO2 dari udara untuk dijadikan bahan fotosintesis. Kemudian stoma akan mengeluarkan O2 sebagai hasil fotosintesis. Stoma ibarat hidung kita dimana stoma mengambil CO2 dari udara dan mengeluarkan O2, sedangkan hidung mengambil O2 dan mengeluarkan CO2. Stoma terletak di epidermis bawah. Selain stoma, tumbuhan tingkat tinggi juga bernafas melalui lentisel yang terletak pada batang.
4. Bunga
Bunga (flos) atau kembang adalah struktur reproduksi seksual pada tumbuhan berbunga (divisio Magnoliophyta atau Angiospermae, “tumbuhan berbiji tertutup”). Pada bunga terdapat organ reproduksi (benang sari dan putik. Bunga secara sehari-hari juga dipakai untuk menyebut struktur yang secara botani disebut sebagai bunga majemuk atau inflorescence. Bunga majemuk adalah kumpulan bunga-bunga yang terkumpul dalam satu karangan. Dalam konteks ini, satuan bunga yang menyusun bunga majemuk disebut floret.
Bunga berfungsi utama menghasilkan biji. Penyerbukan dan pembuahan berlangsung pada bunga. Setelah pembuahan, bunga akan berkembang menjadi buah. Buah adalah struktur yang membawa biji.
Fungsi bunga
Fungsi biologi bunga adalah sebagai wadah menyatunya gamet jantan (mikrospora) dan betina (makrospora) untuk menghasilkan biji. Proses dimulai dengan penyerbukan, yang diikuti dengan pembuahan, dan berlanjut dengan pembentukan biji.
Beberapa bunga memiliki warna yang cerah dan secara ekologis berfungsi sebagai pemikat hewan pembantu penyerbukan. Beberapa bunga yang lain menghasilkan panas atau aroma yang khas, juga untuk memikat hewan untuk membantu penyerbukan.
Morfologi bunga
Bunga adalah batang dan daun yang termodifikasi. Modifikasi ini disebabkan oleh dihasilkannya sejumlah enzim yang dirangsang oleh komposisi fitohormon tertentu. Bunga disebut bunga sempurna bila memiliki alat jantan (benang sari) dan alat betina (putik). Suatu bunga dikatakan bunga lengkap apabila memiliki semua bagian utama bunga. Empat bagian utama bunga (dari luar ke dalam) adalah sebagai berikut:
a. Kelopak bunga atau calyx;
b. Mahkota bunga atau corolla yang biasanya tipis dan dapat berwarna-warni untuk memikat serangga yang membantu proses penyerbukan;
c. Alat jantan atau androecium (dari bahasa Yunani andros oikia: rumah pria) berupa benang sari;
d. Alat betina atau gynoecium (bahasa Yunani gynaikos oikia: “rumah wanita”) berupa putik.
e. Organ reproduksi wanita adalah daun buah atau carpellum yang pada pangkalnya terdapat bakal buah (ovarium) dengan satu atau sejumlah bakal biji (ovulum, jamak ovula) yang membawa gamet betina) di dalam kantung embrio. Pada ujung putik terdapat kepala putik atau stigma untuk menerima serbuk sari atau pollen. Tangkai putik atau stylus berperan sebagai jalan bagi pollen menuju bakal bakal buah.
Tumbuhan Crateva religiosa berbunga sempurna: memiliki stamen dan pistillum.
http://id.wikipedia.org/wiki/Bunga
5. Buah
Buah merupakan organ pada tumbuhan berbunga yang merupakan modifikasi lanjutan bakal buah (ovarium). Buah biasanya membungkus dan melindungi biji. Definisi ini tidak mencakup buah dalam arti pertanian (hortikultura) atau pangan. Karena itu kadang-kadang buah dengan pengertian ini disebut buah sejati untuk membedakan dengan buah yang terbentuk dari organ lain. Buah seringkali memiliki nilai ekonomi sebagai bahan pangan maupun bahan baku industri karena di dalamnya disimpan berbagai macam produk metabolisme tumbuhan, mulai dari karbohidrat, protein, lemak, vitamin, mineral, alkaloid, hingga terpena dan terpenoid. Ilmu yang mempelajari segala hal tentang buah dinamakan pomologi.
http://id.wikipedia.org/wiki/Buah
1. Sel Parenkim – Sel ini memiliki fungsi untuk menyokong berdirinya tumbuhan, juga merupakan dasar bagi semua struktur dan fungsi tumbuhan. Sel parenkim memiliki dinding primer yang tipis, dan sitoplasma yang sangat fungsional. Sel ini hidup saat dewasa, dan bertanggung jawab terhadap fungsi biokimia.
2. Sel kolenkim
3. Sel skelerenkim
Pbio's Weblog 
Tinggalkan komentar