MENDESKRIPSIKAN ANATOMI TUMBUHAN DAN HUBUNGANNYA DENGAN

PROSES FISIOLOGI

MAKALAH

UNTUK MEMENUHI TUGAS MATA KULIAH

BIOLOGI UMUM

OLEH

FARIDA ARIYANI DIAN 130342615300/2013

IRESA WAHYU PURWANTI 1303426153/2013

QONI’ATUL MUNAWAROH 130342615349/2013

UNIVERSITAS NEGERI MALANG

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

JURUSAN BIOLOGI

SEPTEMBER 2014

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Pada dasarnya semua makhluk hidup tersusun atas sebuah bagian kecil yang dikenal

dengan nama ‘sel’. Dalam kata lain, sel merupakan bagian terkecil makhluk hidup. Sel tumbuhan

berbeda dari sel hewan karena sel tumbuhan memiliki dinding sel yang membuatnya tetap kaku

sedangkan sel hewan tidak memiliki dinding sel sehingga bentuknya tidak beraturan. Sel

tumbuhan memiliki berbagai macam bentuk disesuaikan dengan fungsinya, bentuk-bentuk sel

meliputi isodiametris, polygonal, benang, silindris, bintang, bercabang-cabang, taji, ginjal, halter,

jarum pentul, bola. Bentuk polygonal diantaranya kuboid, balok (Sulisetijono, _____).

Di dalam organisasi kehidupan, terdapat tingkatan makhluk hidup yang dimulai dari

komponen terkecil, yaitu molekul, sel, jaringan, organ, system organ, organisme, populasi,

komunitas, ekosistem, bioma, dan biosfer. Dalam hal ini yang akan dikaji lebih lanjut adalah

makhluk hidup berdasarkan susunan jaringan beserta organ yang dibentuknya. Menurut Setjo

(2004) sekelompok sel yang secara esensial melakukan fungsi yang sama dan umumnya

mempunyai struktur yang sama disebut jaringan. Suatu organ, misal daun atau akar, tersusun dari

jaringan; biasanya dalam suatu organ berbagai jaringan itu melakukan fungsi-fungsi yang saling

berhubungan. Suatu jaringan dapat berasal dari embrio, jaringan sebelumnya atau jaringan lain.

Jaringan yang dapat terus tumbuh dan berkembang dinamakan jaringan muda yang bersifat

meristematik, sedangkan jaringan yang sudah tidak mengalami pertumbuhan dan perkembangan

dinamakan jaringan dewasa atau jaringan permanen.

Setiap makhluk hidup tidak terkecuali tumbuhan pun mengalami metabolism dalam

setiap pengaturan hidupnya. Metabolism yang dilakukan ini berperan dalam menunjang setiap

aktivitas yang dilakukan sehingga terjadi keseimbangan dalam tubuh. Menurut

Wirahadikussumah (1985) metabolisme adalah segala proses resksi kimia yang terjadi di dalam

mahluk hidup  mulai mulai dari mahluk bersel satu yang sangat sederhana seperti bakteri,

protozoa, jamur, tumbuhan, hewan, sampai kepada manusia, mahluk yang susunan tubuhnya

sangat kompleks. Metabolism dibedakan menjadi anabolisme dan katabolisme. Penjelasan

tentang proses metabolism, struktur jaringan maupun organ tumbuhan akan diuraikan dalam

makalah ini.

B. Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang yang telah disebutkan, dapat dirumuskan masalah sebagai

berikut.

1. Bagaimanakah struktur dan fungsi jaringan tumbuhan?

2. Bagaimanakah struktur organ tumbuhan?

3. Bagaimanakah proses metabolism yang terjadi dalam tubuh tumbuhan?

C. Tujuan

Tujuan dari pembuatan makalah ini adalah sebagai berikut.

1. Menjelaskan struktur dan fungsi jaringan tumbuhan.

2. Menjelaskan struktur organ tumbuhan.

3. Menjelaskan proses metabolism yang terjadi dalam tubuh tumbuhan.

BAB II

PEMBAHASAN

A. Struktur dan Fungsi Jaringan

Jaringan adalah sekelompok sel yang memiliki bentuk dan fungsi yang sama

(Sulisetijono,_____). Menurut Setjo (2004) sekelompok sel yang secara esensial

melakukan fungsi yang sama dan umumnya mempunyai struktur yang sama disebut

jaringan. Suatu organ, misal daun atau akar, tersusun dari jaringan; biasanya dalam suatu

organ berbagai jaringan itu melakukan fungsi-fungsi yang saling berhubungan. Suatu

jaringan dapat berasal dari embrio, jaringan sebelumnya atau jaringan lain. Jaringan yang

dapat terus tumbuh dan berkembang dinamakan jaringan muda yang bersifat

meristematik, sedangkan jaringan yang sudah tidak mengalami pertumbuhan

danperkembangan dinamakan jaringan dewasa atau jaringan permanen. Berdasarkan

fungsinya jaringan dibedakan menjadi jaringan dasar, penunjang, pengangkut, pelindung

maupun meristem (Sulisetijono, ____). Menurut Setjo (2004) jaringan diklasifikasikan

menurut dasar yang berbeda, dapat berdasar asal usul, struktur atau fisiologi. Salah satu

klasifikasi yang lazim, berdasarkan aspek morfologis dan fisiologis adalah sebagai

berikut:

I. Jaringan meristematik (muda)

Jaringan meristematik terletak di dekat ujung akar dan dalam kuncup di ujung

batang, diantara pepagan dan kayu pohon, di dalam pepagan pohon, dan pada bagian

tubuh tumbuhan yang mengalami pertumbuhan ekstensif.

Jaringan meristematik diantara katu dan pepagan disebut cambium, yang

menyebabkan pertambahan pada diameter batang. Jaringan meristematik yang berada

pada pepagan disebut cambium gabus. Sel-sel meristematik ini berukuran kecil,

berdinding tipis, biasanya berbentuk kubus. Sel-sel ini tertata rapat dan biasanya tanpa

ruang antar sel.

II. Jaringan permanen (dewasa)

Jaringan permanen berasal dari dari sel-sel meristematik yang mengalami proses

pembesaran dan diferensiasi secara morfologis. Dinamakan jaringan permanen karena

jaringan ini tidak berdifernesiasi menjadi jaringan lainnya.

A. Jaringan permanen sederhana, merupakan jaringan permanen yang sel-sel

penyusunnya sama secara structural. Yang tergolong jaringan permanen sederhana adalah:

1. Epidermis

2. Parenkim

3. Sklerenkim

4. Kolenkim

5. Gabus

B. Jaringan permanen majemuk (kompleks), merupakan jaringan yang tersusun dari

beberapa macam sel dan hal ini bertolak belakang dengan jaringan sederhana yang

tersusun dari satu tipe saja. Dalam jaringan majemuk berbagai sel biasanya melakukan

aktivitas dalam satu kelompok yang berkaitan erat. Jaringan majemuk terdiri atas xylem

dan floem yang keduanya merupakan jaringan penguat.

a. Jaringan Epidermis (Jaringan Pelindung)

Epidermis merupakan jaringan permanen yang biasanya mempunyai tebal satu sel

dan merupakan pembentuk lapisan permanen daun, bagian bunga, bagian batang, dan

akar yang lebih muda. Epidermis berfungsi dalam perlindungan pasokan kelembapan

jaringan-jaringan di sebelah dalamnya dan pada tingkat tertentu sebagai perlindungan

terhadap kerusakan mekanik dan masuknya parasite.

Dinding luar sel-sel epidermis sering agak tebal dan kadang tertutup oleh lapisan

kutin, yang merupakan substansi berlilin dan kedap air yang disekresikan oleh

protoplasma epidermis. Sel epidermis selain sel penutup biasanya tidak berwarna.

b. Jaringan Parenkim (Jaringan Dasar)

Jaringan parenkim merupakan jaringan yang paling umum dan paling berlimpah

dan terdapat pada hamper di semua organ tumbuhan tingkat tinggi.jaringan ini dapat

berdiferensiasi menjadi jaringan yang meristematik yang sel-selnya dapat membelah

terus. Parenkima ini disebut juga jaringan dasar atau jaringan pengisi. Jaringan ini

dibentuk oleh meristem dasar (ground meristem) seperti yang dikemukakan oleh

Haberlandt dalam teorinya yang disebut teori meristem dasar. Sel-sel parenkima dapat

berbentuk: isodiametris, silindris, bintang, atau seperti tulang. Sel-sel parenkima dapat

tersusun rapat atau membentuk ruang antar selyang kecil-kecil atau ruang antar sel yang

luas. Parenkima ada bermacam-macam fungsi tergantung bentuk sel penyusunnya.

Parenkima yang memiliki ruang antar sel luas dinamakan aerenkima. Aerenkima

umumnya terdapat pada pelepah daun terutama tumbuhan air, sehingga tumbuhan air

dapat mengapung.

Parenkima yang terdapat di dalam mesofil daun pada umumnya mengandung

kloroplas sehingga menyebabkan daun berwarna hijau. Parenkima yang mengandung

kloroplas disebut klorenkima. Fungsi dari klorenkima untuk berfotosintesis. Parenkima

dapat juga mengandung pigmen-pigmen lain, seperti antosianin dan flavonoida,

parenkima yang demikian umumnya terdapat pada mahkota bunga sehingga bunga

berwarna-warni.

Parenkima ada juga yang berisi cadangan makanan yang berupa butir amilum, tetes

minyak, minyak atsiri, lendir,protein (butir aleuron), parenkima tersebut dinamakan

parenkima cadangan. Parenkima-parenkima ini biasanya terdapat dalam biji, umbi akar,

umbi batang,buah, bunga, daun, dan batang. Berbagai kristal kalsium oksalat juga

mungkin ditemukan pada sel-sel parenkima, demikian juga getah dihasilkan oleh

parenkima yang berfungsi sebagai jaringan sekretori.

Berdasarkan bentuk sel penyusunnya, parenkim digolongkan menjadi:

Perenkim bintang (aktinenkima), parenkim yang tersusun dari sel-sel berbentuk bintang.

Parenkim spons, tersusun atas sel-sel berbentuk isodiametris dan memiliki ruang antar sel

yang kecil.

Parenkim tiang, tersusun atas sel-sel yang berbentuk silindris dan tersusun rapat.

c. Jaringan Penguat

Jaringan penguat disebut juga dengan stereom. Sel-sel penyusun jaringan ini dinding

selnya memiliki penebalan. Penebalan dinding sel dapat tersusun dari selulosa, lignin,

pektin.jaringan penguat dibedakan menjadi 2, yaitu:

1. Sklerenkim

Merupakan tipe jaringan permanen sederhana. Sel-sel sklerenkima umumnya sudah mati.

Jaringan tersebut bersifat elastis . Pada jaringan ini terdapat dua tipe sel, yaitu serabut dan

sklereida. Kedua sel ini memiliki dinding yang sangat tebal dan mengandung selulosa

dan lignin yang disekresikan oleh protoplas sel-sel itu. Penebalan terjadi pada seluruh

bagian sel.

Serabut adalah sel-sel yang sangat panjang dengan ujung lancip. Serabut memiliki

kekuatan dan fleksibilitas yang besar. Serabut sklerenkima ada yang pendek dan ada yang

panjang, sehingga tumbuhan yang banyak mengandung serabut sklerenkima digunakan

sebagai tanaman serat. Contoh-contoh tanaman serat di antaranya rosella, rami,

Agave,kelapa.

Sel batu atau sklereida yang berfungsi dalam pemberian kekuatan dan pendukung

mekanik. Sklereida yang berbentuk silindris dengan dinding tebal disebut makrosklereida

yang terdapat pada kulit biji kacang-kacangan. Osteosklereida, penebalan dinding selnya

berbentuk seperti tulang, dinding bagian dalam dan luar tipis sedangkan dinding samping

tebal. Osteosklereida pada umumnya terdapat pada kulit biji Pisum sativum.

Trikosklereida berbentuk seperti rambut, kedua ujungnya runcing, terdapat di antara sel-

sel aerenkima, alat pengampung enceng gondok (Eichornia crassipes).Asterosklereida

memiliki bentuk sel yang berlengan, terdapat pada daun teh (Camellia sinensis).

2. Kolenkim

Kolenkim terbentuk dari sel-sel yang tetap hidup dalam periode waktu yang lama,yang

mengalami penebalan tidak merata. Kolenkim terdiferensiasi sebagai jaringan penguat

yang paling awal dan terdapat pada bagian tumbuhan yang muda. Sering ditemukan sel

kolenkim berbentuk memanjang, tetapi tidak seperti serabut. Kolenkima biasanya

terdapat di daerah permukaan batang, di bawah epidermis batang atau kosta, tangkai

daun, tangkai bunga. Kolenkima terdapat pada organ yang masih mengalami

pertumbuhan. Jaringan ini bersifat plastis dan sel penyusunnya hidup.

Penebalan dinding sel pada sel ini dapat berupa lingkaran yang utuh atau

berkelompok terputus-putus. Jika penebalan dinding sel terjadi pada sudut-sudut sel

dinamakan penebalan anguler/kolenkim sudut. Jika penebalan terjadi pada dinding luar

dan dalam secara berkesinambungan dinamakan kolenkim lameler.

Kolenkima lakuner terbentuk jikadinding sel penyusunnya menebal pada daerah yang

berbatasan pada ruang antar sel. Jika kolenkima yang sel penyusunnya menebal di

seluruh bagian sehingga lumen tampak bulat dan dikelilingi penebalan berbentuk cincin

dinamakan kolenkima annuler atau cincin. Kolenkima dapat berubah menjadi

meristematik kembali membentuk felogen.

d. Jaringan Gabus

Gabus tergolong jaringan permanen sederhana. Jaringan ini membentuk pepagan luar

batang dan akar tumbuhan berkayu dan merupakan jaringan pelindung yang menjaga

terhadap kerusakan mekanik pepagan dalam dan cambium. Menjaga terhadap penguapan

jaringan hidup yang ada di bagian dalamnya. Sel gabus memiliki sifat kedap air karena

memiliki kandungan suberin yang disekresikan oleh protoplasma sebelum protoplasma

mati.

e. Jaringan Pengangkut

Jaringan pengangkut terdiri dari 2 macam , yaitu xilem dan floem.

a. Xilem

Jaringan yang mengangkut air dan zat-zat yang terlarut di dalamnya dari akar menuju

daun disebut xilem. Xilem tersusun atas trakeid, trakea, sel-sel jejari, serabut dan

parenkim xylem. Sel buluh trakea dan trakeida disebut unsur vassal. Trakeid adalah sel

yang memanjang dan berbentuk runcing, protoplasmanya akan rusak setelah selnya

terbentuk. Dinding sel pada trakeid mengalami penebalan spiral atau cincin dari

lignoselulosa, dan sering bernoktah ataupun berupa jala. Sel trakea dan trakeida berfungsi

sebagai jalan atau saluran pengangkut air. Sel parenkim xilem bertugas memberi makan

sel buluh. Sel serabut sklerenkima berfungsi sebagai penguat.

b) Floem

floem berfungsi untuk mengangkut makanan dari daun ke seluruh tubuh tumbuhan.

Floem terdiri dari 2 tipe sel, yaitu sel buluh tapis atau sel tapis dan sel parenkim floem.

Selain itu, dapat ditemukan adanya sel pengiring, sel jejari, dan serabut. Buluh tapis

berupa rangkaian memanjang secara vertical dan berbentuk silinder yang berperan dalam

pengangkutan makanan. Sel pengiring berperan dalam memberikan makanan pada buluh

tapis serta menutup luka. Sel pengiring ini memiliki inti dan bersifat hidup. Serabut

sklerenkima juga berfungsi sebagai penguat. Pada umumnya serabut sklerenkima pada

floem bersifat lentur sering disebut dengan libiform.

B. Organ Tumbuhan

Organ adalah kumpulan dari beberapa jaringan yang mempunyai fungsi tertentu. Pada

tumbuhan terdapat tiga organ utama, yaitu akar, batang dan daun.

a) Akar

Akar adalah organ tumbuhan yang berada di bagian paling bawah lebih tepatnya

berada di dalam tanah. Akar berasal dari radikula yang berkembang pada embrio.

Pada waktu biji berkecambah, akar lembaga atau radikula berkembang membentuk

akar primer. Akar ini dilindungi oleh tudung akar pada bagian ujungnya. Di dekat

ujung terdapat bagian yang memanjang dengan cepat, kemudian kea rah pangkal

terdapat bagian dengan bulu akar. Karena umur bulu akar ini pendek, maka selalu

diganti sehingga bagian yang berbulu akar ini panjangnya kurang lebih tetap

sedangkan bagian yang lebih tua tidak lagi mempunyai bulu akar tetapi mulai

membentuk cabang.

Bagian-bagian yang ditemukan pada akar:

1. Pangkal akar atau leher akar, yaitu bagian akar yang bersambung dengan pangkal

batang.

2. Ujung akar, yaitu bagian akar yang paling ujung, tersusun atas jaringan yang

bersifat meristematis.

3. Batang akar, yaitu bagian akar yang terletak diantara leher akar dengan ujung

akar.

4. Akar lateral, yaitu bagian akar yang keluar dari batang akar. Akar lateral dapat

membentuk percabangan.

5. Serabut akar, merupakan cabang-cabang yang halus, berbentuk serabut.

6. Rambut akar, merupakan bagian akar yang berperan dalam memperluas bidang

penyerapan mineral.

7. Tudung akar, yaitu bagian yang terdiri atas jaringan pelindung yang berguna

untuk melindungi ujung akar terutama pada waktu menembus tanah.

Berdasarkan morfologi dalamnya, akar tumbuhan memiliki susunan sebagai berikut:

1. epidermis, terdiri dari sel-sel yang berdinding tipis dan tersusun rapat. Umumnya,

epidermis ini tersusun atas satu lapis sel.

Leher akarBatang akar

Rambut akar

Ujung akar

2. Korteks, tersusun dari sel-sel yang berdinding tipis dan longgar. Umumnya,

bagian ini berisi sel-sel parenkim yang sering kali mengandung bulir pati. Pada

bagian sentral korteks, terbentuk suatu lapisan sel berbentuk kotak yang tersusun

rapat dan dikenal dengan endodermis. Pada endodermis ini terdapat suatu

penebalan lapisan suberin pada dinding radial dan dinding melintang yang disebut

dengan pita kaspari.

3. Stele atau silinder pembuluh, stele pada bagian luar dikitari oleh lapisan

parenkim, yaitu perisikel atau lingkaran tepi. Sel-sel ini dapat mempertahankan

ciri meristematiknya. Jaringan ini dapat membentuk cambium pembuluh dan

cambium gabus (felogen). Perisikel juga merupakan pembentuk akar lateral.

Pada bagian dalam susunan ini terdapat berkas pengangkut berupa xylem dan

floem. Di mana xylem berperan dalam mengangkut air dan zat hara dari dalam

tanah sedangkan floem berperan dalam mengedarkan hasil fotosintesis dari daun

ke seluruh tubuh tumbuhan. Mekanisme translokasi materi atau zat-zat ini

didukung oleh adanya struktur semacam tabung yang memanjang dan dikenal

sebagai trakea (pada xilem) dan pembuluh tapis (pada floem).

Akar tanaman memiliki fungsi tersendiri dalam melaksanakan kehidupannya.

Diantaranya, untuk menambatkan tubuh tumbuhan pada tanah, dapat berfungsi

untuk menyimpan cadangan makanan, menyerap air dam garam-garam mineral

terlarut.

b) Batang

Batang merupakan salah satu bagian tumbuhan yang penting karena merupakan

sumbu tubuh tumbuhan. Pada umumnya, batang berbentuk panjang bulat seperti

silinder; terdiri atas buku (nodus) dan ruas (internodus), tumbuh mengikuti arah

cahaya matahari, mengadakan percabangan, dan umumnya tidak berarna hijau.

Struktur anatomi batang pada umumnya mirip dengan akar dengan susunan

sebagai berikut:

1. Epidermis, yang berperan dalam menjaga kelembapan sel atau jaringan yang

berada di bagian dalamnya. Terdiri atas selapis sel dan tersusun rapat

sehingga tidak terdapat ruang antar sel.

2. Korteks, jaringan penyusun pada korteks batang adalah parenkim dan

kolenkim. Pada beberapa jenis tumbuhan terdapat klorenkim (kolenkim yang

memiliki kloroplas) atau skelerenkim. Sel penyusun korteks relative renggang

sehingga terdapat rongga antarsel. Hal ini berguna dalam pertukaran

gas. Pada bagian sentral korteks terdapat endodermis yang memisahkan

antara korteks dengan silinder pusat.

3. Silinder Pusat atau stele, dalam silinder pusat terdapat jaringan perisikel,

empulur, dan pembuluh angkut. Perisikel merupakan bagian terluar dari

silinder pusat. Empulur merupakan bagian terdalam dari silinder pusat.

Empulur tersusun oleh jaringan parenkim. Jaringan pembuluh angkut tersusun

atas xylem dan floem.

Batang berperan penting dalam mendukung bagian-bagian tumbuhan yang

ada di atas tanah, yaitu daun, bunga dan buah; dengan percabangannya, dapat

memperluas daerah asimilasi (fotosintesis); jalur pengangkutan air dan zat

makanan dari akar ke daun serta jalur pengangkutan hasil asimilasi dari daun

ke seluruh tubuh tumbuhan; pada beberapa tumbuhan tertentu berperan

sebagai tempat penimbun cadangan makanan.

c) Daun

Merupakan salah satu bagian pokok tumbuhan yang berperan penting dalam

proses fotosintesis. Selain berfungsi sebagai tempat fotosintesis, daun juga sangat

penting dalam proses transpirasi maupun pertukaran gas O2 dan CO 2 antar

tumbuhan. Daun memiliki helaian daun dan dilengkapi dengan tangkai daun serta

pelepah daun.

epidermis

korteks

empulur

Sebagaimana akar dan batang, daun juga tersusun atas tiga system jaringan,yaitu:

1. Epidermis.

Pada umumnya, epidermis daun merupakan kelanjutan dari epidermis batang,

karena daun berbentuk pipih, maka penutup permukaannya biasanya

dibedakan menjadi epidermis atas (adaksial) dan epidermis bawah (abaksial).

Epidermis ini tersusun atas setu lapis sel. Pada epidermis daun, terdapat suatu

derivate yang dikenal dengan stomata yang tersusun atas dua sel penjaga

dengan sel tetangga di sampingnya. Adakalanya bagian epidermis memiliki

dinding yang tebal yang tersusun atas lapisan kutin. Kutin pada permukaan

luar epidermis membentuk lapisan yang disebut dengan kutikula.

2. Mesofil

Merupakan jaringan dasar pada daun. Jaringan ini berisi sel-sel parenkimatis

yang berdidnding tipis dan banyak terdapat vakuola. Jaringan ini tersusun atas

palisade dan jaringan bunga karang. Palisade tersusun atas sel-sel silindris,

teratur dan tegak lurus dengan permukaan daun serta membentuk ruang antar

sel yang sempit. Sedangkan sel-sel penyusun jaringan bunga karang

membentuk tonjolan yang berlekatan disekitarnya sehingga membentuk ruang

antar sel yang luas.

3. Jaringan pembuluh

Jaringan pembuluh angkut pada daun tersusun atas floem dan xilem. Jaringan

pembuluh angkut akan bersatu membentuk urat daun.

C. Proses Metabolisme Tumbuhan

Metabolisme adalah semua reaksi kimia yang berlangsung di dalam sel hidup.

Menurut Wirahadikussumah (1985) metabolisme adalah segala proses resksi kimia yang

terjadi di dalam mahluk hidup  mulai mulai dari mahluk bersel satu yang sangat

sederhana seperti bakteri, protozoa, jamur, tumbuhan, hewan, sampai kepada manusia,

mahluk yang susunan tubuhnya sangat kompleks. Di dalam proses ini mahluk hidup

mendapat, mengubah, dan memakai senyawa kimia dari sekitarnya untuk

mempertahankan kelangsungan hidupnya. Metabolisme terdiri dari dua proses, yaitu

proses anabolisme (pembentukan senyawa organic dari senyawa anorganik) dan

katabolisme (penguraian senyawa organic menjadi senyawa anorganik).

a. Anabolisme

proses anabolisme merupakan proses penyusunan senyawa organic (kompleks)

dari senyawa anorganik (sederhana). Agar dapat berlangsung dengan baik, proses ini

tidak terlepas dari kebutuhan energy. Energy yang dibutuhkan dapat berasal dari cahaya

matahari ataupun energy kimia yang digunakan untuk mengikat senyawa anorganic

(sederhana) menjadi senyawa organic (kompleks). Proses anabolisme meliputi tiga

tahapan dasar. Pertama, produksi prekursor seperti asam amino, monosakarida,

dan nukleotida. Kedua, adalah aktivasi senyawa-senyawa tersebut (asam

amino, monosakarida, dan nukleotida) menjadi bentuk reaktif menggunakan energi

dari ATP. Ketiga, penggabungan prekursor tersebut menjadi molekul kompleks,

seperti protein, polisakarida, lemak, dan asam nukleat. Hasil-hasil anabolisme berguna

dalam fungsi yang esensial. Hasil-hasil tersebut misalnya glikogen dan protein sebagai

bahan bakar dalam tubuh, asam nukleat untuk pengkopian informasi genetik. Protein,

lipid, dan karbohidrat menyusun struktur tubuh makhluk hidup, baik intraselular maupun

ekstraselular. Bila sintesis bahan-bahan ini lebih cepat dari perombakannya,

maka organisme akan tumbuh.

Pada tumbuhan, reaksi anabolisme yang terjadi meliputi proses fotosintesis dan

kemosintesis. Fotosintesis merupakan suatu proses dimana terjadi proses pengolahan

energi yang diperoleh dari sinar matahari dan juga karbon dioksida ( CO2 ) menjadi

senyawa kimia organik. Proses fotosintesis dilakukan oleh tumbuhan tingkat tinggi,

tumbuhan pakis, lumut, ganggang ( ganggang hijau, biru, merah dan cokelat ).

Energi matahari yang di tangkap oleh proses fotosintesis merupakan lebih dari

90% sumber energi yang di pakai oleh manusia untuk pemanasan, cahaya, dan

tenaga.Batu bara, gas bumi, dan minyak bumi adalah sumber energi yang berasal dari

hasil perombakan bahan alam hayati oleh adanya jasad berfotosintesis dalam waktu

jutaan tahun yang silam ( Wirahadi kusumah, M. 1985  ).

Pada dasarnya organ utama tumbuhan yang melakukan fotosintesis adalah daun. Akan

tetapi, secara umum semua sel yang memiliki kloroplas berpotensi melakukan fotosintesis.

Organel tempat berlangsungnya fotosintesis adalah kloroplas. Di mana pada kloroplas

terdapat bagian-bagian tertentu sebagai berikut:

Kloroplas mempunyai bentuk seperti cakram dengan ruang yang disebut stroma. Stroma

ini dibungkus oleh dua lapisan membran. Membran stroma ini disebut tilakoid, yang

didalamnya terdapat ruang-ruang antar membran yang disebut lokuli.

 Di dalam stroma juga terdapat lamela-lamela yang bertumpuk-tumpuk

membentuk grana (kumpulan granum). Granum sendiri terdiri atas membran tilakoid yang

merupakan tempat terjadinya reaksi terang dan ruang tilakoid yang merupakan ruang di

antara membran tilakoid. Bila sebuah granum disayat maka akan dijumpai

beberapa komponen seperti protein, klorofil a, klorofil b, karetonoid, dan lipid. Secara

keseluruhan, stroma berisi protein, enzim, DNA, RNA, gula fosfat, ribosom, vitamin-

vitamin, dan juga ion-ion logam seperti mangan (Mn), besi (Fe), maupun perak (Cu).

Adapun pigmen fotosintetik terdapat pada membran tilakoid.

Fotosintesis dibedakan menjadi dua tahapan, yaitu:

1. Reaksi Terang (memerlukan cahaya)

Reaksi ini berlangsung pada grana/tilakoid. Pada reaksi terang terjadi

konversi energy cahaya menjadi energy kimia dan menghasilkan O2.

2. Reaksi Gelap (tidak memerlukan cahaya tetapi memerlukan CO2)

Reaksi ini berlangsung pada bagian stroma. Terjadi seri reaksi siklik yang

membentuk gula dari bahan dasar CO2 dan energi (ATP danNADPH). Energi

yang digunakan dalam reaksi gelap ini diperoleh dari reaksi terang. Tujuan dari

reaksi gelap ini adalah untuk mengubah senyawa yang mengandung atom karbon

menjadi gula. Dari semua radiasi matahari yang dipancarkan, hanya panjang

gelombang tertentu yang dimanfaatkan tumbuhan untuk proses fotosintesis,

yaitu panjang gelombang yang berada pada kisaran cahaya tampak (380-700

nm). Cahaya tampak terbagi atas cahaya merah (610 - 700 nm), hijau kuning (510

- 600 nm), biru (410 - 500 nm) dan violet (< 400 nm).

Klorofil sendiri sebenarnya hanya merupakan sebagian dari perangkat

dalam fotosintesis yang dikenal sebagai fotosistem. Masing-masing jenis cahaya

berbeda pengaruhnya terhadap fotosintesis. Hal ini terkait pada

sifat pigmen penangkap cahaya yang bekerja dalam fotosintesis. Pigmen yang

terdapat pada membran grana menyerap cahaya yang memiliki panjang

gelombang tertentu. Pigmen yang berbeda menyerap cahaya pada panjang

gelombang yang berbeda. Kloroplas mengandung beberapa pigmen. Sebagai

contoh, klorofil a terutama menyerap cahaya biru-violet dan merah. Klorofil b

menyerap cahaya biru dan oranye dan memantulkan cahaya kuning-hijau. Klorofil

a berperan langsung dalam reaksi terang, sedangkan klorofil b tidak secara

langsung berperan dalam reaksi terang. Proses absorpsi energi cahaya

menyebabkan lepasnya elektron berenergi tinggi dari klorofil a yang selanjutnya

akan disalurkan dan ditangkap oleh akseptor elektron. Proses ini merupakan awal

dari rangkaian panjang reaksi fotosintesis.

Berikut rumus umum atau persamaan umum dari proses fotosintesis :

6H2O + 6CO2 + cahaya → C6H12O6 (glukosa) + 6O2

Tumbuhan menggunakan karbondioksida dan air untuk menghasilkan gula dan

oksigen yang diperlukan sebagai makanannya. Energi untuk menjalankan proses ini

berasal dari fotosintesis. Selain itu, cahaya matahari juga punya peran penting dalam

proses fotosintesis.

 Tumbuhan menangkap cahaya menggunakan pigmen yang

disebut klorofil.Pigmen inilah yang memberi warna hijau pada tumbuhan. Klorofil

terdapat dalam organel yang disebut kloroplas. klorofil menyerap cahaya yang akan

digunakan dalam fotosintesis. Meskipun seluruh bagian tubuh tumbuhan yang berwarna

hijau mengandung kloroplas, namun sebagian besar energi dihasilkan di daun.

 Di dalam daun terdapat lapisan sel yang disebut mesofil yang mengandung

setengah juta kloroplas setiap milimeter perseginya. Cahaya akan melewati lapisan

epidermis tanpa warna dan transparan, menuju mesofil, tempat terjadinya sebagian besar

proses fotosintesis. Permukaan daun biasanya dilapisi oleh kutikula dari lilin yang

bersifat anti air untuk mencegah terjadinya penyerapan sinar matahari ataupun penguapan

air yang berlebihan.

b. Katabolisme

Katabolisme adalah reaksi pemecahan / pembongkaran senyawa kimia kompleks

yang mengandung energi tinggi menjadi senyawa sederhana yang mengandung energi

lebih rendah. Tujuan utama katabolisme adalah untuk membebaskan energi yang

terkandung di dalam senyawa sumber.

Proses pembongkaran ini dibedakan menjadi dua macam.yaitu sebagai berikut :

1. Respirasi, yaitu suatu proses pembebasan energi yang tersimpan dalam zat sumber

energi melalui proses kimia dengan menggunakan oksigen. Dari respirasi akan

dihasilkan energi kimia ATP untak kegiatan kehidupan, seperti sintesis

(anabolisme), gerak,dan pertumbuhan.

Contoh Respirasi : C6H,2O6 + 6 O2 ———————————> 6 H2O + 6

CO2 +Energi

(glukosa)

Reaksi pembongkaran glukosa sampai menjadi H2O + CO2 + Energi, melalui tiga tahap :

         Glikoliisis

Pembakaran glukosa memerlukan oksigaen. Tetapi beberapa sel harus hidup dimana

tidak ada atau tidak selalu ada oksigen. Sebagai contoh sel – sel ragi di dalam botol

anggur yang tertutup rapat dan tidak ada oksigen. Maka ada alasan untuk percaya

bahwa sel – sel pertama di bumi kita ini hidup dalam suatu atmosfir yang tidak

mengandung oksigen. Sekarang semua sel mempunyai peralatan enzimatik untuk

mengkatabolis glokosa tanpa bantuan oksigen. Perombakan anaerobik ( tanpa udara,

dank arena itu tanpa oksigen ) glukosa ini disebut glikolisis. ( Kimball, W, John.

1983 ).

Glikolisis berlangsung di organel yang bernama sitoplasma. Proses glikolisis

menghsilkan 2 ATP menghasilkan 2 molekul asam piruvat, dan

menghasilkanmolekul NADH yang berfungsi sebagai sumber elektron berenergi

tinggi.

         Daur Krebs

Daur Krebs (daur trikarboksilat) atau daur asam sitrat merupakan pembongkaran

asam piruvat secara aerob menjadi CO2 dan H2O serta energi kimia. Dalam daur

krebs terjadi pembentukan asam sitrat ( C6 ) dari asam asetat ( C2 ) dan asam

oksaloasetat ( C4 ). Dalam daur krebs menghasilkan 2 ATP, 6NADH, 2FADH, dan

6CO2. Proses daur krebs berlangsung di dalam organel yang bernama matriks

mitokondria.

         Transpor elektron

Dari daur Krebs akan keluar elektron dan ion H+ yang dibawa sebagai

NADH2(NADH + H+ + 1 elektron) dan FADH2, sehingga di dalam mitokondria

(dengan adanya siklus Krebs yang dilanjutkan dengan oksidasi melalui sistem

pengangkutan elektron) akan terbentuk air, sebagai hasil sampingan respirasi selain

CO2. Produk sampingan respirasi tersebut pada akhirnya dibuang ke luar tubuh

melalui stomata pada tumbuhan dan melalui paru-paru pada peristiwa pernafasan

hewan tingkat tinggi.

2. Fermentasi, pembongkaran suatu zat dalam lingkungan tanpa memerlukan

oksigen.

Contoh Fermentasi :C6H12O6 ——————> 2C2H5OH + 2CO2 + Energi.

(glukosa) (etanol).

Pada kebanyakan tumbuhan den hewan respirasi yang berlangsung adalah

respirasi aerob, namun demikian dapat saja terjadi respirasi aerob terhambat

dikarenakan oleh sesuatu hal, maka hewan dan tumbuhan tersebut

melangsungkan proses fermentasi yaitu proses pembebasan energi tanpa adanya

oksigen, nama lainnya adalah respirasi anaerob. Proses fermentasi terjadi karena

tidak adanya oksigen atau kandungan oksigen yang kurang memadai untuk

melakukan proses katabolisme.

Dari hasil akhir fermentasi, dibedakan menjadi fermentasi asam laktat /asam susu

dan fermentasi alkohol.Fermentasi asam laktat yaitu fermentasi dimana hasil

akhirnya adalah asam laktat. Peristiwa fermentasi asam laktat ini dapat terjadi di

otot dan dalam kondisi anaerob.

Reaksinya: C6H12O6 ————> 2 C2H5OCOOH + Energi enzim

Prosesnya :

1. Glukosa ————> asam piruvat (proses Glikolisis).

    enzim

    C6H12O6 ————> 2 C2H3OCOOH + Energi

2. Dehidrogenasi asam piravat akan terbentuk asam laktat.

    2 C2H3OCOOH + 2 NADH2 ————> 2 C2H5OCOOH + 2 NAD

    piruvat dehidrogenasa

   Energi yang terbentak dari glikolisis hingga terbentuk asam laktat :

   8 ATP — 2 NADH2 = 8 - 2(3 ATP) = 2 ATP.

Selain asam laktat, dalam proses juga terjadi pada alcohol. Pada beberapa mikroba

peristiwa pembebasan energi terlaksana karena asam piruvat diubah menjadi asam asetat + CO2

selanjutaya asam asetat diabah menjadi alkohol.Dalam fermentasi alkohol, satu molekul glukosa

hanya dapat menghasilkan 2 molekul ATP, bandingkan dengan respirasi aerob, satu molekul

glukosa dalam fermentasi alkohol mampu menghasilkan 38 molekul ATP.

Reaksinya :

1. Gula (C6H12O6) ————> asam piruvat (glikolisis)

2. Dekarboksilasi Asam Pirufat

Asampiruvat ————————————————————> asetaldehid + CO2.

piruvat dekarboksilase (CH3CHO)

3. Asetaldehid oleh alkohol dihidrogenase diubah menjadi alkohol (etanol).

2 CH3CHO + 2 NADH2 —————————————————> 2 C2HSOH + 2

NAD.

alkohol dehidrogenase enzim

Ringkasan reaksi : 

C6H12O6 —————> 2 C2H5OH + 2 CO2 + 2 NADH2 + Energi

PENUTUP

Kesimpulan

1. Jaringan merupakan kumpulan dari beberapa sel yang memiliki struktur dan fungsi

yang sama. Pada tumbuhan terdapat jaringan meristematik (jaringan yang sel-selnya selalu

aktif membelah) dan jaringan permanen (jaringan yang telah terdiferensiasi membentuk suatu

fungsi tertentu). Jaringan permanen dibedakan menjadi jaringan permanen sederhana

(epidermis sebagai jaringan pelindung, parenkim sebagai jaringan dasar, sklerenkim dan

kolenkim sebagai jaringan penguat, dan gabus ) dan jaringan permanen majemuk atau

kompleks (xylem dan floem yang merupakan jaringan pengangkut).

2. Organ utama tumbuhan ada 3, yaitu akar; batang; dan daun. Struktur anatomi dari

ketiga organ tersebut hamper sama karena masing-masing memiliki 3 lapisan, yaitu

epidermis; korteks; dan silinder pusat/stele. Hanya saja pada daun sel-sel parenkimalnya

mengalami diferensiasi membentuk jaringan spons dan jaringan tiang.

3. Metabolisme merupakan keseluruhan reaksi yang terjadi dalam tubuh makhluk hidup.

Metabolism dibedakan menjadi dua, yaitu anabolisme dan katabolisme. Anabolisme

merupakan reaksi pembentukan yang pada tumbuhan meliputi reaksi fotosintesis dan

kemosintesis sedangkan katabolisme merupakan reaksi penguraian yang meliputi resspirasi

dan fermentasi.

DAFTAR RUJUKAN

E-Learning Anatomi Tumbuhan. Universitas Negeri Malang

Kimball. W. John. 1983. Biologi. Jakarta: Erlangga.

Loveless, A.R. 1991. Prinsip-Prinsip Biologi Tumbuhan untuk Daerah Tropik. Jakarta: PT.

Gramedia Pustaka Utama.

Moertolo,Ali,dkk,. 2013. Daun dan Alat Tambahan. Malang: Universitas Negeri Malang.

Setjo, susetyoadi,dkk,. 2004. Anatomi Tumbuhan. Malang: JICA.

Wirahadikusumah, M. 1985. Biokimia: Metabolisme Energi, Karbohidrat, dan Lipid.Bandung: ITB Bandung.