Anatomi Dan Morfologi Tumbuhan

A+ A-

Print

Tanaman adalah tumbuhan yang dibudidayakan. Tanaman merupakan mahluk hidup yang dapat memproduksi makanan sendiri. Semua jenis tanaman, mulai dari yang berukuran kecil sampai dengan pohon yang sangat besar mempunyai kesamaan anatomi atau struktur. Anatomi tanaman terdiri akar, batang, daun, bunga dan buah.

a. Morfologi Struktur tubuh tumbuhan
Struktur tubuh tanaman terdiri dari akar, batang, daun, bunga dan buah. Akar tanaman terdiri dari tudung akar, ujung akar, rambut akar. Akar tanaman terdiri dari dua jenis yaitu akar primer dan akar lateral. Akar primer adalah akar utama sedangkan akar lateral adalah akar yang tumbuh dari akar primer.

Batang tanaman adalah bagian tanman yang tumbuh di atas akar atau tumbuh di atas permukaan media tanam (tanah, air atau media tanam lainnya). Pada batang tanaman terdapat jaringan batang bagian bawah (ground tissue) yang menghubungkan bagian akar dengan dengan batang tanaman bagian atas dan organ-organ tanaman bagian atas . Jaringan lainnya yang terdapat pada batang adalah jaringan pembuluh yang terdiri dari xilem (jaringan pengangkut air) dan floem (jaringan pengangkut hasil fotosintesis). Seluruh tubuh tanaman dilindungi oleh sel epidermis. Pada batang tanaman terdapat daun, kemudian pada saat tanaman dewasa, pada organ batang akan tumbuh dan berkembang bunga. Bunga tanaman mempunyai putik dan benang sari, dan pada kondisi yang tepat, putik akan diserbuki oleh tepung sari sehingga menjadi buah. Dalam buah yang berkualitas baik akan tumbuh biji sebagai cikal bakal generasi tanaman yang selanjutnya. Bagian-bagian tanaman secara lengkap disajikan dalam Gambar berikut:

Struktur tubuh tamanan (Encarta Ensiklopedia, 2006).

b. Sel
Sel merupakan unit organisasi terkecil yang menjadi dasar kehidupan. Semua fungsi kehidupan diatur dan berlangsung di dalam sel. Sel dapat berfungsi secara otonomi (dapat berdiri sendiri/ independen) asalkan seluruh kebutuhan hidupnya terpenuhi. Makhluk hidup (organisma) dapat tersusun dari satu sel tunggal (uniselular, misalnya bakteri, dan beberapa jamur dan protozoa) atau terdiri dari banyak sel (multiselular). Pada organisma multiselular terjadi pembagian tugas sel-sel penyusunnya, dan dijadikan dasar untuk klasifikasi mahluk hidup.

Pada tahun 1665, seorang ilmuwan Inggris Robert Hooke meneliti irisan tipis gabus dengan menggunakan mikroskop yang dirancangnya sendiri. Kata sel berasal dari kata Latin cellulae yang berarti 'kamar-kamar kecil’

Kemudian seorang ahli mikrobiologi yaitu Anton van Leeuwenhoek melakukan pengamatan terhadap benda-benda dan jasad-jasad renik (mikroba) dan hasil pengamatannya menemukan ada "kehidupan di dunia lain" yaitu kehidupan mikroba (organisma yang berukuran kecil) yang belum pernah dilihat oleh manusia. Penemuan ini menjadi dasar bagi perkembangan bidang biologi yang penting saat ini yaitu mikrobiologi (ilmu yang mempelajari perkembangan dan pertumbuahan mahluk hidup yang berukuran kecil / mikroba).

Perkembangan mikroskop selama hampir 200 tahun berikutnya telah memberikan kesempatan bagi para ahli untuk meneliti susunan tubuh makhluk hidup. Berbagai 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 dari sel. Selanjutnya pada tahun 1885 seorang ilmuwan Jerman, Rudolf Virchow, mengamati bahwa sel dapat membelah diri dan membentuk sel-sel baru.

c. Perbedaan sel tumbuhan dan sel hewan
Sel tumbuhan dan sel hewan mempunyai beberapa perbedaan seperti tercantum pada Tabel (lihat tabel Perbedaan Sel Tumbuhan Dan Hewan.). Struktur dan fungsi-fungsi sel semua organisme hampir sama, namun proses evolusi yang dialami oleh masing-masing kelompok organisme (Phylum) memiliki kekhususan tersendiri. Sel-sel prokariota (organisme bersel satu seperti bakteri, beberpa fungi dan protozoa) beradaptasi dengan kehidupan uniselular sedangkan sel-sel eukariota (organisme yang mempunyai inti sel yang dikelilingi membran inti) beradaptasi untuk hidup saling berinterkasi dengan organisme lain sehingga menjadi suatu organisasi mahluk hidup yang sangat harmonis.

d. Struktur sel
Struktur sel mahluk hidup pada umumnya minimal terdiri dari organelorganel membran sel, sitoplasma, dan inti sel atau nukleus. Sitoplasma dan nukleus secara bersama-sama dan berkelanjutan membentuk protoplasma. Di dalam sitoplasma terdapat berbagai organel. Sel tumbuhan, alga dan prokariota mengembangkan dinding sel sedangkan sel hewan tidak mempunyai dinding sel. Beberapa organisme prokariot memiliki flagella pada selnya untuk memudahkan pergerakan.

Tabel Perbedaan Sel Tumbuhan Dan Hewan. 

Sel tumbuhan	Sel hewan
Ukuran sel lebih besar.	Ukuran sel lebih kecil.
Bentuk sel tetap.	Bentuk sel tidak tetap (fleksibel/ lentur).
Mempunyai dinding sel	Tidak mempunyai dinding sel
Mempunyai klorofil	Tidak mempunyai klorofil
Mempunyai vakuola atau rongga sel yang besar.	Tidak mempunyai vakuola, walaupun terkadang beberapa sel hewan uniseluler memiliki vakuola (tetapi tidak sebesar yang dimiliki tumbuhan).
Menyimpan energi dalam bentuk granul (seperti biji) berupa kanji.	Menyimpan makanan dalam bentuk granul (seperti biji) yaitu glikogen.

Sel selaput penyusun umbi bawang bombay
(Allium cepa). Tampak dinding sel dan inti sel
(berupa noktah di dalam setiap 'ruang').
Perbesaran 400 kali (Nurwardani,2005)

1). Membran sel
Membran sel adalah suatu selaput tipis yang membatasi segala kegiatan yang terjadi di dalam sel sehingga tidak mudah terganggu oleh pengaruh dari luar. Oleh sebab itu, membran sel bersifat 'selektif permeabel'. Memban sel secara otomatis dapat menentukan bahan-bahan tertentu saja (nutrisi yang dibutuhkan untuk kehidupan sel) yang dapat masuk ke dalam dan keluar dari sel. Pada sel tumbuhan, dalam kondisi normal, membran sel selalu melekat pada dinding sel sebagai akibat adanya tekanan turgor dari dalam sel.

2). Sitoplasma
Fungsi utama sitoplasma yang berupa cairan kental adalah menjamin kelangsungan hidup sel (metabolisma). Hampir semua kegi-atan metabolisme berlangsung di dalam ruangan berisi cairan kental ini. Di dalam sitoplasma terdapat organel-organel yang melayang-layang (terapung) dalam cairan kental (bersifat koloid, namun tidak homogen) yang disebut matriks. Organel-organel dalam sel akan menjalankan banyak fungsi kehidupan seperti sintesis bahan, respirasi (perombakan energi dari proses pernafasan), penyimpanan, serta reaksi terhadap rangsang. Sebagian besar proses di dalam sitoplasma diatur secara enzimatik (suatu proses yang memerlukan protein spesifik sehingga mempercepat berlang-sungnya suatu proses metabolisme).

Selain organel, terdapat pula vakuola, retikulum endoplasma, khloraplas (organael khusus yang hanya
terdapat dalam sel tumbuhan), mitokondria, benda golgi dan berbagai produk sekunder lain. Va-kuola memiliki peran penting sebagai tempat penampungan produk sekunder yang berbentuk cair, sehingga disebut pula 'cairan sel'. Cairan yang mengisi vakuola berbeda-beda, tergantung letak dan fungsi sel.

3). Nukleus
Nukleus mengendalikan kegiatan yang terjadi pada 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 pada sitoplasma. Di dalam nukleus terdapat nukleolus.

4). Organel
Manusia memiliki banyak organ yang berbeda seperti jantung, paru-paru dan lambung, yang fungsinya yang berbeda-beda. Tumbuhan mempunyai organ seperti akar, batang, daun, bunga dan buah.

Demikian pula dengan sel. Sel memiliki organ yang disebut organel (berarti 'organ kecil'). Berikut adalah macam-macam benda dalam sel (khususnya sitoplasma) yang digolongkan sebagai organel:

• Mitokondria.
• Plastida (hanya sel tumbuhtumbuhan dan sejumlah alga),
• Badan golgi atau benda golgi atau diktiosom,
• Ribosom,
• Retikulum endoplasma,
• Peroksisom
• Vakuola

Sel tumbuhan dan berbagai organel sel ( Encarta, 2005).

 e. Morfologi Akar
Akar adalah bagian pokok di samping batang dan daun bagi tumbuhan. Akar tumbuhan memiliki sifat-sifat sebagai berikut. Akar merupakan bagian tumbuhan yang biasanya terdapat di dalam tanah, dengan arah tumbuh ke pusat bumi (geotrop) atau menuju ke air (hidrotrop), selalu tumbuh ke arah yang berlawanan dengan udara dan cahaya. Pada umumnya akar tidak berbuku-buku, tidak beruas dan tidak menjadi tempat tumbuh dan berkembangnya daun-daun atau sisik-sisik maupun bagian-bagian lainya.

Akar tidak berwarna hijau, biasanya berwarna keputih-putihan atau kekuningkuningan. Pada ujungnya akar selalu tumbuh, tetapi umumnya pertumbuhannya masih kalah cepat jika dibandingkan dengan bagian di atas permukaan tanah. Selanjutnya, ujung akar sering-kali meruncing, hingga lebih mudah untuk menembus tanah.

Akar tanaman yang dibudidayakan secara
hidroponik

Fungsi akar bagi tumbuhan adalah memperkuat berdirinya tumbuhan, untuk menyerap air dan zat-zat nutrisi (makanan tanaman) yang terlarut di dalam air tanah atau larutan hara tanaman, mengangkut air dan zat-zat makanan yang telah diserap ke bagian tubuh tumbuhan yang memerlukan nutrisi.

Akar tanaman kadang-kadang berfungsi sebagai tempat untuk penimbunan makanan. Secara umum, ada dua jenis akar yaitu:

1). Morfologi Akar serabut.
Akar ini umumnya terdapat pada tumbuhan monokotil. Walaupun terkadang, tumbuhan dikotil juga memilikinya (dengan catatan, tumbuhan dikotil tersebut dikembang-biakkan secara vegetatif seperti cangkok, atau stek). Fungsi utama akar serabut adalah untuk memperkokoh berdirinya tumbuhan.

2). Morfologi Akar tunggang.
Akar ini umumnya terdapat pada tumbuhan dikotil. Fungsi utama akar tunggang adalah untuk menyimpan makanan.

3). Morfologi Modifikasi akar
Akar tumbuhan sering kali mengalami perubahan bentuk (modifikasi) sesuai dengan fungsi dan kondisi lingkungan serta jenis tumbuhannya. Ada beberapa jenis modifikasi akar, antara lain sebagai
berikut:

a). Morfologi Akar napas.
Akar nafas yaitu bagian akar yang naik ke atas tanah, khususnya ke atas air seperti pada tumbuhan mangrove dari genera Avicennia, dan Soneratia

b). Morfologi Akar gantung.
Akar gantung yaitu akar yang sepenuhnya berada di atas tanah. Akar gantung terdapat pada tumbuhan epifit seperti anggrek.

c). Morfologi Akar banir.
Akar banir ialah akar yang banyak terdapat pada tumbuhan tropik.

d). Morfologi Akar penghisap
akar pengisap ialah akar yang terdapat pada tumbuhan jenis parasit seperti benalu.

f. Morfologi Batang
Batang merupakan bagian dari tumbuhan yang amat penting. Kedudukan batang bagi tubuh tum-buhan, batang dapat disamakan dengan sumbu tubuh tumbuhan. Pada umumnya batang mempunyai sifat-sifat berikut :

• Batang tanaman umumnya berbentuk panjang bulat seperti silinder atau dapat pula mempunyai bentuk lain, akan tetapi selalu bersifat aktinomorf.
• Batang tanaman terdiri atas ruas-ruas. Masing-masing ruas dibatasi oleh buku-buku dan pada buku-buku batang terdapat daun.
• Batang biasanya tumbuh ke atas menuju cahaya atau matahari (bersifat fototrop atau heliotrop)
• Batang selalu bertambah pan-jang di ujungnya, oleh sebab itu sering dikatakan, bahwa batang mempunyai pertumbuhan yang tidak terbatas.
• Batang tanaman membentuk percabangan dan selama hidup tumbuhan, tidak akan digugurkan (digantikan dengan yang lebih muda), kecuali kadang-kadang cabang atau ranting yang kecil.
• Batang tanaman pada umumnya tidak berwarna hijau, kecuali tumbuhan yang umurnya pendek, misalnya rumput dan pada saat batang masih muda.

g. Morfologi Daun
Daun merupakan salah satu organ tumbuhan yang tumbuh pada batang, umumnya berwarna hijau dan berfungsi sebagai penangkap energi cahaya matahari melalui fotosintesis. Daun merupakan organ terpenting bagi tumbuhan karena tumbuhan adalah organisme autotrof obligat (dapat membuat energi untuk kehidupannya), ia harus memasok kebutuhan energinya sendiri melalui konversi energi cahaya
menjadi energi kimia. Bentuk daun sangat beragam, namun biasanya berupa helaian. Ketebalan daun pun beragam ada tipis, sedang 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.

Daun juga bisa bermodifikasi menjadi duri (misalnya pada kaktus), dan mengakibatkan daun kehilangan fungsinya sebagai organ fotosintetik. Daun tumbuhan sukulen (mengandung air dalam jumlah yang banyak) 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 tanaman berfungsi sebagai:

• Tempat terjadinya fotosintesis.
• Sebagai organ pernapasan (pada daun terdapat stomata yang befungsi sebagai organ respirasi)
• Tempat terjadinya transpirasi.
• Tempat terjadinya gutasi.
• Alat perkembang-biakkan secara vegetatif (seperti tunas daun cocor bebek yang dapat digunakan sebagai bahan un-tuk perbanyakan tanaman secara stek daun).

Anatomi daun adalah sebagai berikut:

• Epidermis terbagi atas epidermis atas dan epidermis bawah. Epidermis berfungsi melindungi jaringan di bawahnya.
• Jaringan palisade atau jaringan tiang adalah jaringan yang berfungsi sebagai tempat terjadinya fotosintesis
• Jaringan spons atau jaringan bunga karang yang berongga. Jaringan ini berfungsi sebagai tempat menyimpan cadangan makanan.
• 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.
• Stoma (jamak: stomata) berfungsi sebagai organ respirasi. Stoma mengambil CO2 dari udara untuk dijadikan bahan fotosintesis karena mengandung klorofil. Kemudian stoma akan mengeluarkan O2 sebagai hasil fotosintesis. Stoma pada daun identik dengan hidung manusia, 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.

Berbagai bentuk batang dari berbagai jenis tanaman

Irisan melintang batang tanaman dengan struktur jaringan pengangkut air dan hasil fotosistesis.

Daun segar membutuhkan cahaya untuk melangsungkan proses fotosintesis
(kiri) dan daun tua telah kehilangan klorofil karena proses penuaan (kanan)

Model irisan melintang daun tumbuhan

 h. Morfologi Bunga
Bunga adalah organ reproduksi pada sebagain besar tumbuhan yang sering memproduksi buah yang mengandung biji sebagai calon benih. Tidak semua biji tanaman dihasilkan dari bunga, sebagai contoh adalah cornifera mempunyai benih telanjang pada suatu bentuk spesifik berupa cone.

i. Morfologi Buah dan biji
Buah pada umunya merupakan organ tanaman tempat menyimpan benih dan hasil fotosintesis. Biji sebagai calon benih yang pada umumnya berada di dalam buah terbentuk melalui proses berikut: setelah tepung sari mendarat dengan tepat pada kepala putik, maka dengan segera dan secara bersam-sama jaringan pembuahan tersebut akan menyerap air dan nutrisi tanaman berupa gula dan akan membentuk tabung sari. Tabungsari akan tumbuh dan menembus tangkai putik (style), menuju ke arah kantung lembaga. Di tempat tersebut sel jantan bertemu dengan sel telur, untuk membentuk zigot. Zigot akan tumbuh menjadi embrio biji.

Pembuahan adalah permulaan dari pertumbuhan ovari yang cepat dan selanjutnya berkembang menjadi biji. Pada biji yang sedang berkembang, perkembangan embrio didahului oleh pertumbuhan endosperm. Perkembangan biji akan diakhiri dengan pembentukan integumen pada jaringan ovari induk. Biji akan tumbuh dan berkembang sampai menjadi bentuk yang sempurna dan memenuhi standar untuk menjadi benih.

Bunga tumbuhan yang sempurna memiliki bagian
bunga sebagai berikut tangkai bunga, putik, sel
telur, tangkai putik,kepala putik kelopak bunga,
mahkota bunga, benang sari, dan serbuk sari