Daftar Baca Cepat tampilkan

Pengertian Anatomi Tumbuhan

Anatomi tumbuhan atau fitoanatomi merupakan analogi dari anatomi manusia atau hewan. Walaupun secara prinsip kajian yang dilakukan adalah melihat keseluruhan fisik sebagai bagian-bagian yang secara fungsional berbeda, anatomi tumbuhan menggunakan pendekatan metode yang berbeda dari anatomi hewan. Organ tumbuhan terekspos dari luar, sehingga umumnya tidak perlu dilakukan “pembedahan”.

Anatomi tumbuhan merupakan ilmu yang mempelajari struktur fisik tumbuhan. Hal ini juga yang dikenal dengan sebagai fitoanatomi, dengan praktisi disiplin ilmu ini dikenal dengan sebagai fitoanatomis.

Baca Juga Artikel Yang Mungkin Berhubungan : Sel Tumbuhan : Jenis, Bagian, Gambar Dan Fungsinya Lengkap

Macam atau Jenis Anatomi Tumbuhan

Anatomi tumbuhan juga tertarik dalam pengembangan tumbuhan, dari tahap awal mereka sebagai benih hingga kematangan mereka menjadi dewasa. Dengan membedah dan mempelajari tumbuhan, peneliti dapat belajar mengenai perbedaan antara berbagai tumbuhan, yang merupakan bagian penting dari taksonomi tumbuhan. Dua tumbuhan mungkin terlihat sangat mirip di permukaan, misalnya tetatpi secara radikal berbeda ketika mereka dibedah dan dilihat dibawah mikroskop.

Dari perbedaan ini dapat digunakan untuk menggambarkan dan mengkategorikan tumbuhan sehingga mereka dapat ditempatkan dalam sistem taksonomi. Anatomi tumbuhan juga dapat melibatkan mempelajari tumbuhan yang baru secara hati-hati ditemukan untuk mengkonfirmasi bahwa mereka unik dan untuk mengumpulkan data tentang mereka yang dapat digunakan untuk mengkategorikan mereka.

Yang semakin banyak orang memisahkan anatomi tumbuhan dan morfologi dengan anatomi yang berkaitan dengan struktur internal tumbuhan, sedangkan morfologi melibatkan penampilan eksterior tumbuhan. Ada beberapa tumpang tindih antara bidang ini, sebuah bunga misalnya dapat diperiksa oleh morfologis dan ahli anatomi dengan keduanya menjadi tertarik pada struktur luar dan internal bunga untuk mempelajari lebih lanjut mengenai hal itu.

Anatomi tumbuhan biasanya dibagi menjadi tiga bagian berdasarkan hierarki dalam kehidupan:

Organologi, mempelajari struktur dan fungsi organ berdasarkan jaringan-jaringan penyusunnya.
Histologi, mempelajari struktur dan fungsi berbagai jaringan berdasarkan bentuk dan peran sel penyusunnya.
Sitologi, mempelajari struktur dan fungsi sel serta organel-organel di dalamnya, proses kehidupan dalam sel, serta hubungan antara satu sel dengan sel yang lainnya. Sitologi dikenal juga sebagai biologi sel.

Baca Juga Artikel Yang Mungkin Berhubungan : Penjelasan Tumbuhan Berkembangbiak Dengan Spora

Struktur Organologi Tumbuhan

Organologi mengkaji bagaimana struktur dan fungsi suatu organ. Berikut adalah jaringan-jaringan dasar yang menyusun tiga organ pokok tumbuhan.

Akar

Akar adalah bagian pokok di samping batang dan daun bagi tumbuhan yang tubuhnya telah merupakan kormus.

Sifat-sifat akar:

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
Tidak berbuku-buku, jadi juga tidak beruas dan tidak mendukung daun-daun atau sisik-sisik maupun bagian-bagian lainnya
Warna tidak hijau, biasanya keputih-putihan atau kekuning-kuningan
Tumbuh terus pada ujungnya, tetapi umumnya pertumbuhannya masih kalah pesat jika dibandingkan dengan bagian permukaan tanah
Bentuk ujungnya seringkali meruncing, hingga lebih mudah untuk menembus tanah

Jenis Akar Secara umum, ada dua jenis akar yaitu:

Akar serabut. Akar ini umumnya terdapat pada tumbuhan monokotil. Walaupun kadang-kadang, tumbuhan dikotil juga memilikinya (dengan catatan, tumbuhan dikotil tersebut dikembangbiakkan dengan cara cangkok, atau stek). Fungsi utama akar serabut adalah untuk memperkokoh berdirinya tumbuhan.
Akar tunggang. Akar ini umumnya terdapat pada tumbuhan dikotil. Fungsi utamanya adalah untuk menyimpan makanan.

Fungsi akar bagi tumbuhan:

Untuk menyokong dan memperkokoh berdirinya tumbuhan di tempat hidupnya
Untuk menyerap air dan garam-garam mineral (zat-zat hara) dari dalam tanah
Mengangkut air dan zat-zat makanan yang sudah diserap ke tempat-tempat pada tubuh tumbuhan yang memerlukan
Pada beberapa macam tumbuhan ada yang berfungsi sebagai alat respirasi, misalnya tumbuhan bakau
Pada beberapa jenis tumbuhan, ada yang berguna sebagai tempat menyimpan cadangan makanan atau sebagai alat reproduksi vegetatif. Misalnya wortel yang memiliki akar tunggang yang membesar, berfungsi sebagai tempat menyimpan makanan. Pada tumbuhan sukun, dari bagian akar dapat tumbuh tunas yang akan tumbuh menjadi individu baru.

Modifikasi akar

Akar napas. Akar naik ke atas tanah, khususnya ke atas air seperti pada genera Mangrove (Avicennia, Soneratia).
Akar gantung. Akar sepenuhnya berada di atas tanah. Akar gantung terdapat pada tumbuhan epifit Anggrek.
Akar banir. Akar ini banyak terdapat pada tumbuhan jenis tropik.
Akar penghisap. Akar ini terdapat pada tumbuhan jenis parasit seperti benalu.

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.

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 :

Umumnya berbentuk panjang bulat seperti silinder atau dapat pula mempunyai bentuk lain, akan tetapi selalu bersifat aktinomorf.
Terdiri atas ruas-ruas yang masing-masing dibatasi oleh buku-buku dan pada buku-buku inilah terdapat daun.
Biasanya tumbuh ke atas menuju cahaya atau matahari (bersifat fototrop atau heliotrop)
Selalu bertambah panjang di ujungnya, oleh sebab itu sering dikatakan, bahwa batang mempunyai pertumbuhan yang tidak terbatas.
Mengadakan percabangan dan selama hidupnya tumbuhan, tidak digugurkan, kecuali kadang-kadang cabang atau ranting yang kecil.
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:

epidermis
parenkim
endodermis
kayu
jaringan pembuluh, dan
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.

Daun

Daun merupakan salah satu organ tumbuhan yang tumbuh dari batang, umumnya berwarna hijau (mengandung klorofil) 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.

Bentuk daun sangat beragam, namun biasanya berupa helaian, bisa tipis atau tebal. Gambaran dua dimensi daun digunakan sebagai pembeda bagi bentuk-bentuk daun. Bentuk dasar daun membulat, dengan variasi cuping menjari atau menjadi elips dan memanjang. Bentuk ekstremnya bisa meruncing panjang. Daun juga bisa 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).

Fungsi Daun

Tempat terjadinya fotosintesis. pada tumbuhan dikotil, terjadinya fotosintesis di jaringan parenkim palisade. sedangkan pada tumbuhan monokotil, fotosintesis terjadi pada jaringan spons.

Sebagai organ pernapasan.Di daun terdapat stomata yang befungsi sebagai organ respirasi (lihat keterangan di bawah pada Anatomi Daun).

Tempat terjadinya transpirasi.
Tempat terjadinya gutasi.
Alat perkembangbiakkan vegetatif. Misalnya pada tanaman cocor bebek (tunas daun).

Anatomi daun

Epidermis : Jaringan ini terbagi menjadi epidermis atas dan epidermis bawah, berfungsi melindungi jaringan yang terdapat di bawahnya
Jaringan mesofil : Jaringan Tiang, jaringan ini mengandung banyak kloroplas yang berfungsi dalam proses pembuatan makanan
Jaringan bunga karang : Disebut juga jaringan spons karena lebih berongga bila dibandingkan dengan jaringan palisade, berfungsi sebagai tempat menyimpan cadangan makanan
Berkas pembuluh angkut : Terdiri dari xilem atau pembuluh kayu dan floem atau pembuluh tapis, pada tumbuhan dikotil keduanya dipisahkan oleh kambium. Pada akar, Xilem berfungsi mengangkut air dan mineral menuju daun. Pada batang, xilem berfungsi sebagai sponsor penegak tumbuhan. Floem berfungsi mentransfor hasil fotosintesis dari daun ke seluruh bagian tumbuhan

Stomata

Stoma (jamak: stomata) berfungsi sebagai organ respirasi. Stoma mengambil CO₂ dari udara untuk dijadikan bahan fotosintesis, 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

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:

epidermis
jaringan tiang
jaringan bunga karang dan
jaringan pembuluh.

Histologi

Histologi tumbuhan mengkaji jenis-jenis sel (berdasarkan bentuk dan fungsi) yang menyusun suatu jaringan. Jaringan penyusun tumbuhan antara lain :

jaringan pelindung
kolenkim (jaringan penyokong)
sklerenkim (jaringan penyokong)
parenkim (jaringan dasar)
xilem (jaringan pembuluh)
floem (jaringan pembuluh)

Sitologi

Sitologi mengkaji fungsi berbagai sel dan organel-organel khas pendukung fungsi tersebut.

Baca Juga Artikel Yang Mungkin Berhubungan : Penjelasan Respirasi Sel Pada Tumbuhan Dalam Biologi

Fisiologi Tumbuhan

Meskipun arti fisiologi dalam ilmu biologi sering digunakan, tapi mungkin ada diantara kita yang masih belum mengerti tentang arti kata “fisiologi” itu sendiri, terlebih bila dikaitkan dengan kata “tumbuhan”. Kata fisiologi berasal dari dua huruf yakni “physis” yang artinya alam dan “logos” yang berarti ilmu pengetahuan. Jadi pengertian fisiologi tumbuhan dapat kita definisikan sebagai ilmu yang mempelajari tentang keterangan-keterangan perihal kehidupan tumbuhan yang meliputi proses kehidupannya, fungsinya dan aktivitasnya.

Dalam mempelajari fisiologi tumbuhan, ada semacam batasan-batasan dalam ruang dan waktu tertentu yang harus diambil. Batasan yang diambil hanyalah seputar dari apa yang bisa ditangkap oleh indera kita sebagai manusia. Apa fungsi pemberian batasan ini?, pemberian batasan ini dapat berfungsi atau membuat seorang peneliti bisa menjadi lebih fokus saat melakukan penelitian di lapangan sehingga diharapkan lebih mudah dalam menemukan hukum-hukum yang berguna untuk menyusun sebuah teori. Dari teori-teori yang tersusun inilah diharapkan nantinya dapat bermanfaat untuk kehidupan manusia.

Anabolisme adalah suatu peristiwa perubahan senyawa sederhana menjadi senyawa kompleks, nama lain dari anabolisme adalah peristiwa sintesis atau penyusunan. Anabolisme memerlukan energi, misalnya : energi cahaya untuk fotosintesis, energi kimia untuk kemosintesis.

Fotosintesis

Arti fotosintesis adalah proses penyusunan atau pembentukan dengan menggunakan energi cahaya atau foton. Sumber energi cahaya alami adalah matahari yang memiliki spektrum cahaya infra merah (tidak kelihatan), merah, jingga, kuning, hijau, biru, nila, ungu dan ultra ungu (tidak kelihatan).

Yang digunakan dalam proses fetosintesis adalah spektrum cahaya tampak, dari ungu sampai merah, infra merah dan ultra ungu tidak digunakan dalam fotosintesis.

Dalam fotosintesis, dihasilkan karbohidrat dan oksigen, oksigen sebagai hasil sampingan dari fotosintesis, volumenya dapat diukur, oleh sebab itu untuk mengetahui tingkat produksi fotosintesis adalah dengan mengatur volume oksigen yang dikeluarkan dari tubuh tumbuhan.
Untuk membuktikan bahwa dalam fotosintesis diperlukan energi cahaya matahari, dapat dilakukan percobaan Ingenhousz.

Pigmen Fotosintesis

Fotosintesis hanya berlangsung pada sel yang memiliki pigmen fotosintetik. Di dalam daun terdapat jaringan pagar dan jaringan bunga karang, pada keduanya mengandung kloroplast yang mengandung klorofil / pigmen hijau yang merupakan salah satu pigmen fotosintetik yang mampu menyerap energi cahaya matahari.

Dilihat dari strukturnya, kloroplas terdiri atas membran ganda yang melingkupi ruangan yang berisi cairan yang disebut stroma. Membran tersebut membentak suatu sistem membran tilakoid yang berwujud sebagai suatu bangunan yang disebut kantung tilakoid. Kantung-kantung tilakoid tersebut dapat berlapis-lapis dan membentak apa yang disebut grana Klorofil terdapat pada membran tilakoid dan pengubahan energi cahaya menjadi energi kimia berlangsung dalam tilakoid, sedang pembentukan glukosa sebagai produk akhir fotosintetis berlangsung di stroma.

Faktor-faktor yang berpengaruh terhadap pembentukan klorofil antara lain :

Gen :
bila gen untuk klorofil tidak ada maka tanaman tidak akan memiliki klorofil.
Cahaya :
beberapa tanaman dalam pembentukan klorofil memerlukan cahaya,
tanaman lain tidak memerlukan cahaya.
Unsur N. Mg, Fe :
merupakan unsur-unsur pembentuk dan katalis dalam sintesis klorofil.
Air :
bila kekurangan air akan terjadi desintegrasi klorofil.

Pada tahun 1937 : Robin Hill mengemukakan bahwa cahaya matahari yang ditangkap oleh klorofil di gunakan untak memecahkan air menjadi hidrogen dan oksigen. Peristiwa ini disebut fotolisis (reaksi terang).

H2 yang terlepas akan diikat oleh NADP dan terbentuklah NADPH2, sedang O2 tetap dalam keadaan bebas. Menurut Blackman (1905) akan terjadi penyusutan CO2 oleh H2 yang dibawa oleh NADP tanpa menggunakan cahaya. Peristiwa ini disebut reaksi gelap NADPH2 akan bereaksi dengan CO2 dalam bentuk H+ menjadi CH20.

CO2 + 2 NADPH2 + O2 ————> 2 NADP + H2 + CO+ O + H2 + O2

Ringkasnya :
Reaksi terang :2 H20 ——> 2 NADPH2 + O2
Reaksi gelap :CO2 + 2 NADPH2 + O2——>NADP + H2 + CO + O + H2 +O2
atau
2 H2O + CO2 ——> CH2O + O2
atau
12 H2O + 6 CO2 ——> C6H12O6 + 6 O2

Kemosintesis

Tidak semua tumbuhan dapat melakukan asimilasi C menggunakan cahaya sebagai sumber energi. Beberapa macam bakteri yang tidak mempunyai klorofil dapat mengadakan asimilasi C dengan menggunakan energi yang berasal dan reaksi-reaksi kimia, misalnya bakteri sulfur, bakteri nitrat, bakteri nitrit, bakteri besi dan lain-lain. Bakteri-bakteri tersebut memperoleh energi dari hasil oksidasi senyawa-senyawa tertentu.

Bakteri besi memperoleh energi kimia dengan cara oksidasi Fe2+ (ferro) menjadi Fe3+ (ferri).

Bakteri Nitrosomonas dan Nitrosococcus memperoleh energi dengan cara mengoksidasi NH3, tepatnya Amonium Karbonat menjadi asam nitrit dengan reaksi:
Nitrosomonas
(NH4)2CO3 + 3 O2 ——————————> 2 HNO2 + CO2 + 3 H20 + Energi
Nitrosococcus

Sintesis Lemak

Lemak dapat disintesis dari karbohidrat dan protein, karena dalam metabolisme, ketiga zat tersebut bertemu di dalarn daur Krebs. Sebagian besar pertemuannya berlangsung melalui pintu gerbang utama siklus (daur) Krebs, yaitu Asetil Ko-enzim A. Akibatnya ketiga macam senyawa tadi dapat saling mengisi sebagai bahan pembentuk semua zat tersebut. Lemak dapat dibentuk dari protein dan karbohidrat, karbohidrat dapat dibentuk dari lemak dan protein dan seterusnya.

Sintesis Lemak dari Karbohidrat :
Glukosa diurai menjadi piruvat ———> gliserol.
Glukosa diubah ———> gula fosfat ———> asetilKo-A ———> asam lemak.
Gliserol + asam lemak ———> lemak.
Sintesis Lemak dari Protein:
Protein ————————> Asam Amino
protease

Sebelum terbentuk lemak asam amino mengalami deaminasi lebih dabulu, setelah itu memasuki daur Krebs. Banyak jenis asam amino yang langsung ke asam piravat ———> Asetil Ko-A.

Asam amino Serin, Alanin, Valin, Leusin, Isoleusin dapat terurai menjadi Asam pirovat, selanjutnya asam piruvat ——> gliserol ——> fosfogliseroldehid Fosfogliseraldehid dengan asam lemak akan mengalami esterifkasi membentuk lemak. Lemak berperan sebagai sumber tenaga (kalori) cadangan. Nilai kalorinya lebih tinggi daripada karbohidrat. 1 gram lemak menghasilkan 9,3 kalori, sedangkan 1 gram karbohidrat hanya menghasilkan 4,1 kalori saja.

Sintesis Protein

Sintesis protein yang berlangsung di dalam sel, melibatkan DNA, RNA dan Ribosom. Penggabungan molekul-molekul asam amino dalam jumlah besar akan membentuk molekul polipeptida. Pada dasarnya protein adalah suatu polipeptida.

Setiap sel dari organisme mampu untuk mensintesis protein-protein tertentu yang sesuai dengan keperluannya. Sintesis protein dalam sel dapat terjadi karena pada inti sel terdapat suatu zat (substansi) yang berperan penting sebagai “pengatur sintesis protein”. Substansi-substansi tersebut adalah DNA dan RNA.

Baca Juga Artikel Yang Mungkin Berhubungan : Penjelasan Trikoma Serta Fungsi Pada Tumbuhan

Ruang Lingkup Fisiologi Tumbuhan

Fisiologi tumbuhan merupakan cabang dari ilmu biologi yang mempelajari tentang proses metabolisme pada tubuh tumbuhan dimana proses dari metabolisme ini dipengaruhi oleh faktor lingkungan mikro di sekitar tumbuhan tersebut. Adapun ruang lingkup yang dipelajari antara lain tentang sel, proses transpirasi, karakteristik molekul air, unsur esensial tumbuhan, fotosintesis, respirasi serta metabolisme tumbuhan. Akan tetapi secara umum, fisiologi tumbuhan dapat digolongkan menjadi beberapa ruang lingkup yaitu fisiologi tanaman, fisiologi lepas panen, ekofisiologi dan fisiologi benih.

Bagi seoarang ahli fisiologi tumbuhan selalu dituntut untuk bisa mengusai pengetahuan dasar lainnya yang tentunya berkaitan dengan ilmu fisiologi tumbuhan misalnya ilmu kimia, biokimia, sitologi, anatomi, morfologi dan sistematik.

Baca Juga Artikel Yang Mungkin Berhubungan : 6 Ciri-Ciri Dan Contoh Protista Mirip Tumbuhan

Fungsi Fisiologi Tumbuhan

Fungsi fisiologi tumbuhan disini berarti manfaat yang diperoleh manusia dalam mempelajari fisiologi tumbuhan. Lalu apa manfaatnya? tentu secara umum manfaatnya sangat besar karena tumbuhan itu sendiri merupakan salah satu bahan pemenuh bagi kebutuhan manusia sehingga kita perlu ilmu yang seluas-luasnya tentang tumbuhan. Tidak mungkin kita bisa membuat racikan obat bila tidak mengetahui tentang bahan yang terkandung dalam obat itu sendiri. Iya kan?, nah apalagi banyak bahan-bahan kimia yang kita gunakan untuk industri yang diambil dari tumbuhan. Oleh karena itu, ilmu disiologi tumbuhan ini sangatlah penting.

Dalam perkembangannya, fisiologi tumbuhan dipisahkan menjadi beberapa bagian yang lebih spesifik yaitu fisiologi tanaman, ekofisiologi, fisiologi lepas panen dan fisiologi benih. Mengapa harus dipisah? supaya ruang lingkupnya semakin kecil sehingga lebih mengena bila diterapkan di lapangan.

Fisiologi tanaman mempelajari tentang metabolisme pada tanaman-tanaman yang dibudidayakan,
Ekofisiologi mempelajari tentang faktor-faktor lingkungan misalnya unsur-unsur cuaca dan iklim yang dapat mempengaruhi metabolisme tumbuhan,
Fisiologi lepas panen mempelajari tentang fisiologi bagian tumbuhan setelah bagian dari tumbuhan tersebut di panen,
Fisiologi benih mempelajari tentang benih yang mencakup tahapan pembenihan atau proses yang mengikutinya.

Mungkin Dibawah Ini yang Kamu Cari

(adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});