NATURAL LIFE

TRANSPORTASI PADA TUMBUHAN

Dracaena sanderiana

I. Tujuan

1. Mengamati proses transportasi pada tumbuhan

2. Mengamati dan membandingkan penyerapan air pada posisi tumubuhan yang tegak dan miring

3. Mengamati dan membandingkan penyerapan air pada tumubhan yang masih utuh dan sudah dibelah

II. Rumusan Masalah

1. Apakah larutan berwarna itu dapat naik ?

2. Apakah ada perbedaan tinggi/jarak air yang diserap pada menit ke-5,10,15,20 pada tanaman yang tegak utuh dan tegak belah?

3. Apakah ada perbedaan tinggi/jarak air yang diserap pada menit ke-5,10,15,20 pada tanaman yang miring utuh dan miring belah?

4. Manakah antara tegak dan miring yang paling memiliki jarak naiknya larutan berwarna lebih tinggi?

5. Manakah antara yang utuh dan setelah dibelah memiliki jarak naiknya larutan berwarna lebih tinggi?

6. Apa saja faktor yang mempengaruhi penyerapan larutan berwarna tersebut?

III.

Landasan Teori

Di dalam tubuh tumbuhan terjadi angkutan air dan zat-zat terlarut dari dalam akar ke daun melalui pembuluh xylem , dan angkutan hasil fotosintesis dari daun melalui pembuluh floem. Zat-zat anorganik tersebut diambil dari larutan tanh oleh akar melalui peristiwa difusi osmosis. Angkutan zat-zat tersebut dari akra ke daun dipengaruhi oleh tekanan akar, daya isap daun dan kapilaritas pembuluh angkut. Daya isap daun dipengaruhi oleh transpirasi.

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 phloem.

Tumbuhan memperoleh bahan dari lingkungan untuk hidup berupa O₂, CO₂, air dan unsur hara. Kecuali gas O₂ dan CO₂ zat diserap dalam bentuk larutan ion. Mekanisme proses penyerapan dapat belangsung karena adanya proses imbibisi, difusi, osmosis dan transpor aktif.

Imbibisi : merupakan penyusupan atau peresapan air ke dalam ruangan antar dinding sel, sehingga dinding selnya akan mengembang. Misal masuknya air pada biji saat berkecambah dan biji kacang yang direndam dalam air beberapa jam.

Diffusi : gerak menyebarnya molekul dari daerah konsentrasi tinggi (hipertonik) ke konsentrasi rendah (hipotonik). Misal pengambilan O₂dan pengeluaran CO₂ saat pernafasan, penyebaran setetes tinta dalam air.

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. Keadaan tegang yang timbul antara dinding sel dengan dinding isi sel karena menyerap air disebut turgor, sedang tekanan yang ditimbulkan disebut tekanan turgor. Untuk sel tumbuhan bersifat selektif semipermiabel. Setiap sel hidup merupakan sistem osmotik. Jika sel ditempatkan dalam larutan yang lebih pekat (hipertonik) terhadap cairan sel, air dalam sel akan terhisap keluar sehingga menyebabkan sel mengkerut. Peristiwa ini disebut plasmolisis.

Transpor 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.

Pengangkutan Zat Melalui Xylem

Pengangkutan zat pada tumbuhan dibedakan menjadi :

1. Pengangkutan vaskuler (intravaskuler) : pengangkutan melalui berkas pembuluh pengangkut.

2. Pengangkutan ekstravaskuler : pengangkutan air dan garam mineral di luar berkas pembuluh pengangkut. Pengangkutan ini berjalan dari sel ke sel dan biasanya dengan arah horisontal. Di dalam akar pengangkutan ini melalui :

bulu akar à epidermis à korteks à endodermis à xylem.

Penganngkutan ekstravaskluler dibedakan :

- transportasi/ lintasan apoplas : menyusupnya air tanah secara bebas atau transpor pasif melalui semua bagian tak hidup dari tumbuhan (dinding sel dan ruang antar sel)

- transportasi/ lintasan simplas : bergeraknya air dan garam mineral melalui bagian hidup dari sel tumbuhan (sitoplasma dan vakoula).

Air dan garam mineral akan diangkut ke daun melalui pembuluh kayu (xylem). Komponen utama penyusun xylem adalah elemen pembuluh (trakea) dan trakeid. Trakea dan trakeid merupakan sel-sel yang mati karena tidak mempunyai sitoplasma dan hanya mempunyai dinding sel.Sel trakea terdiri atas tabung yang berdinding tabal dan membentuk suatu pembuluh.Sel trakeid merupakan sel dasar penyusun xylem, yang terdiri dari sel memanjang dan berdinding keras karena mengandung lignin. Pada beberapa tempat dinding sel trakeid terdapat bagian-bagian yang tidak menebal yang disebut noktah.

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)

Proses pengangkutan air dan zat zat terlarut hingga sampai ke daun pada tumbuhan dipengaruhi oleh :

- 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 : 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 hisap daun : disebabkan adanya penguapan (transpirasi) air dari daun yang besarnya berbanding lurus dengan luas bidang penguapan (intensitas penguapan).

- pengaruh sel-sel yang hidup

Tumbuhan mengeluarkan cairan dari tubuhnya melalui 3 proses, yaitu :

1. Transpirasi : adalah terlepasnya air dalam bentuk uap air melalui stomata dan kutikula ke udara bebas (evaporasi). Transpirasi dipengaruhi oleh :

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

Faktor dalam, meliputi :

- ukuran (luas) daun

- tebal tipisnya daun

- ada tidaknya lapisan lilin pada permukaan daun

- jumlah stomata

- jumlah bulu akar (trikoma)

Jadi 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 fotometer atau transpirometer.

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.

Pengangkutan Melalui Phloem

Air dan zat terlarut yang diserap akar diangkut menuju daun akan dipergunakan sebagai bahan fotosintesis yang hasilnya berupa zat gula/ amilum/ pati. Pengangkutan hasil fotosintesis berupa larutan melalui phloem secara vaskuler ke seluruh bagian tubuh disebut translokasi.

Untuk membuktikan adanya pengangkutan hasil fotosintesis melewati phloem dapat dilihat dari pada proses pencangkokan. Batang yang telah kehilangan kulit (phloem) mengalami hambatan pengangkutan akibat terjadinya timbunan makanan yang dapat memacu munculnya akar apabila bagian batang yang terkelupas kulitnya tertutup tanah yang selalu basah.

Beberapa tumbuhan menyimpan hasil fotosintesis pada akarnya atau batangnya. Pada umumnya jaringan phloem tersusun oleh 4 komponen, yaitu :

- buluh tapis

- sel pengiring

- parenkim phloem

IV. Alat dan bahan

1. Statif dan klem;

2. Erlenmeyer 250 ml 2 buah;

3. 1 gelas kimia 500 ml;

4. Pisau

5. Tanaman bambu rezeki 3 batang

6. Zat pewarna

V. Cara Kerja

1. Air dimasukkan ke dalam masing-masing 2 buah Erlenmeyer dan gelas kimia 500 ml.

2. Zat pewana merah dimasukkan ke dalam masing-masing 2 buah Erlenmeyer dan gelas kimia 500 ml.

3. 1 batang bambu rezeki dibelah.

4. Kemudian setengah bagian batang nya yang sudah di belah dan 1 batang bambu rezeki dimasukkan ke dalam gelas kimia 500 ml dalam posisi miring.

5. Batang yang utuh dan setengah bagian yang sudah dibelah dimasukkan pada tiap erlenmeyer dengan posisi tegak dengan bantuan statif dan klem.( dimasukkan dalam tiap-tiap tempatnya dengan waktu yang bersamaan).

6. Jarak/tinggi yang sudah ditempuh zat pewana tersebut pada tanaman tersebut diukur dan dicatat.

7. Tanaman diukur setiap 5 menit. Lakukan 4 x 5 menit.

LAMPIRAN

Waktu

Perlakuan (cm)

Rata-Rata (cm)

T U

T B

T U

T B

T U

T B

T U

T B

T U

T B

T U

T B

T U

T B

T U

T B

I (5 menit)

1,8

0,8

3,6

1,5

0,6

II (10 menit)

3,2

0,5

3,3

6,5

0,4

0,3

0,5

III (15 menit)

5,1

0,2

6,1

0,6

0,2

0,3

IV (20 menit)

0,3

23,5

0,6

5,3

26,4

7,5

20,4

0,7

28,4

8,5

2,5

∑ Tegak Utuh

23,5

26,4

20,4

28,4

2,5

23,84

∑ Tegak Belah

2,6

0,525

4,575

4,875

0,925

7,25

1,25

0,6

2,83

VI. Hasil Pengamatan

A. TABEL HASIL PENGAMATAN SELISIH JARAK LARUTAN BERWARANA YANG DISERAP BAMBU REZEKI PADA POSSI MIRING ISI TEGAK

B. TABEL HASIL PENGAMATAN SELISIH JARAK LARUTAN BERWARANA YANG DISERAP BAMBU REZEKI.PADA POSISI MIRING

Waktu

Perlakuan (cm)

Rata-Rata (cm)

I (5 menit)

1,7

0,3

1,5

0,6

1,2

0,7

0,8

II (10 menit)

0,2

0,7

2,3

3,4

0,2

1,1

0,8

3,7

III (15 menit)

9,3

0,5

6,8

1,3

6,7

0,2

IV (20 menit)

18,5

4,5

0,5

22,8

0,9

24,3

0,2

35,5

1,9

1,5

∑ Miring Utuh

18,5

22,8

24,3

35,5

21,39

∑ Miring Belah

3,925

0,5

2,875

3,75

0,678

3,25

0,9

2,23

C. Grafik

VII. Pembahasan

Pada praktikum yang kami lakukan, terlihat larutan zat berwarna pada tiap tabung erlenmeyer dan gelas kimia diserap oleh tanaman tersebut.Pada tanaman yang diletakkan pada masing-masing Erlenmeyer dan gelas kima terlihat di sepanjang batang ada larutan berwarna yang naik. Hal ini mengindikasikan pada tumbuhan tersebut ada alat transportasi yang fungsinya menyerap air dan hara mineral lainnya yang berasal dari sumbernya.

Berdasarkan data kelas pada tabel,ada perbedaan antara rata-rata tanaman yang tegak utuh dan tegak belah pada setiap menit ke-5,10,15,20. Rata-rata selisih jarak/tinggi yang ditempuh oleh tanaman tegak utuh lebih besar (23,84 cm) dibandingkan rata-rata selisih jarak yang ditempuh oleh tanamana tegak belah (2,83 cm). Pada tegak belah lebih kecil disebabkan kalau yang belah terdapat luka sehingga air mudah keluar dari sel tanaman tersebut dan mengakibatkan air tidak langsung naik ke atas,tetapi malah keluar. Lain halnya dengan yang tegak utuh, karena tak ada faktor luka seperti pada yang dibelah, sehingga airnya tetap di dalam sel dan langsung naik/diserap oleh tanaman tersebut. Serta karena faktor jumlah daun pada tanaman utuh lebih banyak sehingga daya isap daun lebih besar dibanding tanaman yang dibelah.

Berdasarkan data kelas pada tabel,ada perbedaan anatara rata-rata tanaman yang miring utuh dan miring belah pada setiap menit ke-5,10,15,20. Rata-rata selisih jarak/tinggi yang ditempuh oleh tanaman tegak miring utuh lebih besar (21,39 cm) dibandingkan rata-rata selisih jarak yang ditempuh oleh tanamana miring belah (2,23 cm). Pada miring belah lebih kecil disebabkan kalau yang belah terdapat luka sehingga air mudah keluar dari sel tanaman tersebut dan mengakibatkan air tidak langsung naik ke atas,tetapi malah keluar serta da faktor lain yakni faktor posisi miring. Posisi miring ini mengakibatkan larutan berwarna lebih lambat diserap, disebabkan banyak titik gaya gravitasi. Lain halnya dengan yang miring utuh ,karena tak ada faktor luka seperti pada yang dibelah, sehingga airnya tetap di dalam sel dan langsung naik/diserap oleh tanaman tersebut.walaupun ada faktor yang dapat melambatkan yakni posisi miring,tetapi penyerapannya tidak terlalu lambat.

Berdasarkan data kelas, antara tegak dan miring yang lebih tinggi naiknya larutan berwarna tersebut adalah tegak karena pada posisi tegak hanya ada satu titik gravitasi ,jadi memudahkan tanaman untuk langsung menyerap larutan berwarna tersebut. Berbeda halnya dengan posisi miring ,karena banyak titik gravitasi, sehingga ada hambatan larutan berwarna tersebut untuk diserap.

Berdasarkan data kelas, antara utuh dan sudah dibelah,yang lebih tinggi naiknya larutan berwarna tersebut adalah utuh karena pada tanaman yang utuh tak ada luka seperti pada yang dibelah,sehingga air tetap di dalm sel dan ketika di serap tidak keluar dari sel. Berbeda halnya dengan sudah dibelah, karena sel nya terluka,sehingga pada saat diserap air keluar sel dan menghambat penyerapan larutan berwarna tersebut. Selain itu,jumlah daun pada tanaman sudah dibelah itu lebih sedikit sehingga, daya isap daunnya pun rendah.

Berdasarkan percobaan ,dapat dikatakan faktor-faktor yang mempengaruhi penyerapan larutan berwarna tersebut adalah

1. Posisi tanaman (tegak atau miring) berpengaruh pada gaya gravitasinya;

2. Keadaan tanaman (utuh atau dibelah);

3. Jumlah daun;

4. Luas permukaan pangkal batang tanaman.

VIII. Kesimpulan

larutan zat berwarna pada tiap tabung erlenmeyer dan gelas kimia diserap oleh tanaman tersebut.

Rata-rata selisih jarak/tinggi yang ditempuh oleh tanaman tegak utuh lebih besar (23,84 cm) dibandingkan rata-rata selisih jarak yang ditempuh oleh tanamana tegak belah (2,83 cm).

Rata-rata selisih jarak/tinggi yang ditempuh oleh tanaman tegak miring utuh lebih besar (21,39 cm) dibandingkan rata-rata selisih jarak yang ditempuh oleh tanamana miring belah (2,23 cm).

Berdasarkan percobaan, dapat dikatakan faktor-faktor yang mempengaruhi penyerapan larutan berwarna tersebut adalah

1. Posisi tanaman(tegak atau miring) berpengaruh pada gaya gravitasinya;

2. Keadaan tanaman (utuh atau dibelah);

3. Jumlah daun;

4. Luas permukaan pangkal batang tanaman.

IX. Daftar Pustaka

Puspita, Tasmania. 1997. Bahan Ajar FISIOLOGI TUMBUHAN. FKIP Universitas Sriwijaya : Indralaya.

Salisbury, Frank B dan Ross, Cleon W. 1992. FISIOLOGI TUMBUHAN JILID SATU. Penerbit ITB : Bandung.

Susanti, Rahmi. 2007. Petunjuk praktikum FISIOLOGI TUMBUHAN. FKIP Universitas sriwijaya : Indralaya.

http://tedbio.multiply.com/journal/item/17, diakses tanggal 22 maret 2010 pukul 20.08