Anatomi Tumbuhan

sumber : bahan ajar class
dosenku syg :}

ANATOMI TUMBUHAN

Anatomi tumbuhan merupakan bagian dari biologi yang mempelajari susunan dalam (internal) dari tumbuhan.

Bidang anatomi tumbuhan terdiri dari :

1.      Sitologi tumbuhan : mempelajari tentang sel tumbuhan

2.      Histologi tumbuhan :  mempelajari tentang jaringan tumbuhan

3.      Organologi tumbuhan : mempelajari tentang susunan internal organ tumbuhan

SITOLOGI TUMBUHAN

            Kata sel berasal dari bahasa Latin “ Cella” yang berarti ruang kosong.

Definisi sel :

suatu unit biologi yang dibatasi oleh membran semi permeabel dan mempunyai kemampuan untuk bereproduksi didalam suatu medium yang bebas dari  sistem kehidupan yang lain

Sejarah Penemuan Sel

•         Tahun 1665, Roberth Hooke menemukan sel mati dari gabus kulit batang Quercus suber yang tinggal dinding selnya saja. Ruang-ruang kecil tanpa isi ini yang kemudian diberi nama sel.

•         Tahun 1770, antoni Van leuvenhook menemukan kloroplas pd daun segar

•         Tahun 1772, Bonaventuri corti menemukan aliran plasma pada ganggang Chara sp.

•         Tahun 1830, Robert Brown menemukan inti sel (nukleus)

•         Tahun1838, Mat theus scleiden dan Theodor Scwan menemukan vakuola sel

•         Tahun 1839, Mattheus Scleiden dan Theodor Scwan menemukan teori sel

•         Tahun1846, Mattheus schleiden menemukan anak inti (nukleulus). Hugo Van mohl dapat membedakan antara protoplasma dan cairan sel

•         Tahun 1850 , Kollicher menemukan mitokondria

•         Tahun 1862, Kollicher mengemukakan istilah sitoplasma

•         Tahun 1898. Camilo Golgi menemukan diktiosom dan aparatus golgi. Rudolf Virchow mengamati pembelahan mitosis.

Teori Sel :

1. Sel merupakan satuan struktur dari organisme hidup
2. Sel merupakan satuan fungsional dalam organisme hidup
3. Semua sel berasal dari sel

Fungsi penting dari sel adalah:

1.    Sel  mempunyai kemampuan mengikat energi dan mengubahnya dari satu bentuk ke bentuk yang lain.

cnt : sel tumb. Hijau yag mengandung klorofil mengubah energi radiasi  matahari menjadi energi kimia melalui proses fotosintesa.

2.    Sel hidup mampu menggunakan energi tadi utk membina & memelihara struktur .

cnt : benda2 hidup dlm interaksinya dengan lingkungannya tdk saja mampu memelihara dirinya sendiri tp juga dpt tumbuh dan  berkembang

3.    Untuk menjaga & membina strukturnya, sel dpt mengambil bhn2 dr luar.

4.    Sel juga mempunyai kemampuan bereproduksi & mewariskan semua yang dimilikinya kpd keturunannya.

Bentuk sel:

1. Sel mempunyai bentuk yang beragam, hal ini disebabkan oleh bbrp hal:
2. Bersentuhan dengan permukaan, sel biasanya menjadi pipih.
3. Akibat desakan bersama, biasanya sel menjadi berbentuk segi banyak atau polygonal.
4. Karena adanya aktifitas tertentu dan adanya desakan sel dpt berbentuk cakram, silindris, kumparan ataukah piramid.
5. Karena fungsinya spesial maka bentuknya juga spesial.

PERBEDAAN SEL TUMBUHAN DAN HEWAN

Sel tumbuhan	Sel hewan
1.Bgn luar berupa dinding sel 2.Btk tetap krn ada dinding sel yg    terdiri dr selulosa & hemiselu-    losa yg ckp kaku 3.Memiliki butir plastida 4.Jumlah mitokondria relatif banyak 5. Ukuran vakuola besar	1.Bgn luar berupa membran 2.Btk tdk tetap krn hanya memiliki membran yg tdk kaku 3.Tdk mempunyai butir plastida 4.Jumlah mitokondria sedikit 5. Ukuran vakuola relatif kecil

Struktur sel

1. Sel merupakan satuan dasar dari kehidupan artinya semua makhluk hidup
2. terdiri atas sel. Sebagai suatu unit biologi sel memiliki struktur dan fungsi benda
3. hidup.
4. Ciri dasar struktur sel :
5. Tiap sel dikelilingi oleh membran tipis (plasmalemma). Adanya membran sbg pembatas memungkinkan membedakan sel dr lingk sekelilingnya. Membran ini bersifat selektif permeabel  dan berperan dlm mengatur aliran bhn2 yg msk dan keluar sel.
6. Di dlm setiap sel terdpt sitoplasma yg terdiri drr benda2 yg bentuknya berbeda (organel)  dan molekul2 yg terlarut maupun tersebar pd matriks sitoplasma.
7. Semua sel hidup dilengkapi dgn inti.  Merupakan tempat terjdnya replikasi senyawa genetik yg tersimpan dlm btk DNA( asam deoksiribonukleat) dan RNA ( asam ribonukleat).

Terdapat 2 jenis sel:

•         Sel prokariot : Organisme dgn sel tanpa inti sejati

•         Sel Eukariot : Organisme dgn sel yg memiliki inti sejati

Perbedaan dari keduanya :

Sel Prokariot      ·          DNA tdk terorganisir kedlm kompleks  kromosom ·          Tdk memiliki sistem membran yang  membatasinya

Sel Eukariot          ·            DNA & protein tersusun dlm                 kromosom yg terdpt dlm inti sel          ·            inti dibatasi oleh membran ganda  yg disebut membran inti

Struktur sel tumbuhan

Sel tumbuhan terdiri dari :

Ø  .Dinding sel yg agak kaku dan protoplasma. Protoplasma terdiri dari  sitoplasma dan sebuah inti. Protoplasma disebut juga sel tanpa dinding  atau sel telanjang.

Ø  Sitoplasma terdiri atas benda2 mikro atau organel2. dan dibatasi oleh  membran plasma

Ø  Sel tumbuhan memiliki ruang2 yang berisi cairan yag disebut vakuola.  Dibatasi oleh membran (tonoplas)

Ø  Dlm protoplasma terdpt bhn terlarut yg bersifat koloidal

Ø  Semua bahan dlm sel tdk diam tp selalu bergerak mengikuti aliran  (siklosis/aliran sitoplasma). Siklosis memungkinkan pertukaran bahan2

      didlm sel sendiri maupun antara sel dan lingkungannya 

MEMBRAN PLASMA (PLASMALEMA)

Peranannya :

1.Menyalurkan bahan2 kedalam dan keluar protoplasma

2.Mengkoordinasi sintesis dan menyusun mikrofibril/selulosa dinding sel

3.Menterjemahkan isyarat2 hormonal & lingkungan dalam mengendalikan pertumbuhan dan diferensiasi sel.

STRUKTUR ORGANEL

Retikulum Endoplasma (RE)

Didlm sitoplasma terlihat jalinan struktur membran. Membran tsb dibangun oleh  lipid dan protein serta membentuk pipa halus.

 RE dpt berbentuk :

                  -Sisternae (wadah, tempat) yg melebar,

                  -Tubul (btk pipa)

                  -Lapisan berlubang.

RE juga terdpt dlm plasmodesmata yi benang sitoplasma yg menembus dinding sel bersama dari 2 sel yg berimpitan.

Ada 2 mcm RE:

1.      RE kasar  : merupakan tempat melekat ribosom (tempat sintesis protein)

2.       RE licin/halus : tdk ada ribosom. Berperan dlm sintesis dan penyusun glikolipid.

      Secara keseluruhan RE dianggap turut berfungsi dlm angkutan dlm sel yi mengangkut bhn2 yg disekresikan.

Badan Golgi/Peralatan golgi

Pada tumbuhan dikenal dengan nama diktiosom sedangkan pada hewan dikenal dengan nama badan golgi.

Diktiosom terdiri atas : sisternae dan vesikel.

ü  Berperan dlm sekresi & pembentukan dinding sel. Vesikel kecil pd diktiosom mengandung prekursor bahan pembentuk didnding sel (polisakarida, protein & senyawa lainnya).

ü  Prekursor tsb disintesis atau diakumulasi dlm sisternae, kmd pd akhir mitosis bermigrasi kelempengan sel, berdifusi dgn plasmalema & mendepositkan bhn pembentuk dinding sel tsb pd sekat dinding sel & plasmalema

Mitokondria

•                     Mitokondria berperan dalam respirasi aerop dan sintesis  ATP (sebagai sumber energi utama dalam sel.

Plastida

Terdiri dari 3 kelompok :

•         Kloroplas yang berwarna hijau

•         Kromoplas yg berwarna selain hijau

•          leukoplast yang tidak berwarna.

Kloroplas

•         Kloroplas adalah organel yg penting dlm fotosintesa. Kloroplas terdiri atas bgn yg bermembran dan tdk bermembran.

•         Membran berada dlm bentuk lempengan2 berkantung yg disebut lamela atau tilakoid. Kumpulan tilakiod membentuk grana. Klorofil berada dalam membran tilakoid.

•         Bgn tdk bermembran disebut stroma yg merupakan tilakoid memanjang menghubungkan granum satu dengan granum yg laainnya.

Kromoplas

Kromoplas hanya mengandung pigmen karotin yg menyebabkan daun, bunga dan buah berwarna jingga, kuning dan merah. Pada buah yg sedang masak, klorofil dan struktur membran bgn dalam dr kloroplasnya hilang dan karotinnya menumpuk membentuk  kromoplas. Contoh perubahan klorofil menjadi kromoplas adalah pd buah tomat yg masak.

Leukoplas

Plastida mcm ini merupakan plastida yg tdk berwarna, biasanya terdapat pd tumbuh2an yg tdk terkena sinar matahari. Berbentuk bulat, kecil2 apabila terkena sinar matahari dapat aberubah menjadi kloroplas. Umumnya dijuampai pada jaringan  yg penimbun pati, seperti pd umbi.

Elaioplas

Merupakan plastida pembentuk minyak.

Vakuola

Pada waktu sel masih muda, vakuola2 kecil banyak dijumpai dlm sitoplasma yg berbentuk seperti gelembung2 air. Pada sel yg telah dewasa dan  bertambah besar, vakuola2 kecil ini kmd bersatu membentuk satu vakuola besar. Pd sel2 dewasa vakuola biasanya memenuhi 90 % dr seluruh volume sel. Vakuola dibatasi oleh membran tunggal yg disebut tonoplas.

Peranan vakuola :

Menjaga tekanan turgor yg penting sbg penyangga struktur sel dan mengendalikan pergerakan air.Menyimpan bahan2 penting utk kegiatan metabolisme dan bahan2 toksik.

Nukleus

Nukleus (inti) telah lama dikenal sbg sebuah unit penting dr struktur dan fungsi di dalam sel. Nukleus merupakan pusat dari kebakaan dan terlibat langsung dalam pengendalian metabolik sel.

Benda – benda mikro

Glioksisom

            Terutama dijumpai dalam jaringan biji yg mengandung minyak, dimana lemak diubah menjadi karbohidrat yi suatu proses yg dikatalisator

oleh enzim dr siklus glioksilat. Enzim2 tsb adalah liase isositrat, sintetase malat, akonitase, sintetase sitrat, oksidase glikolat, dehidrase malat dan katalase, semuanya ada dlm glioksisom.

Peroksisom

            Berperan dlm metabolisme glikolat yg dihasilkan oleh kloroplas selama fotosintesis. Bukti2 menunjukkan bhw peroksisom berasosiasi

dgn fotorespirasi. Dmk pula lokasi fotorespirasi didlm sel2 tumbuhan berhubungan dengan tempat2 yg banyak mengandung peroksisom.

Spherosom

      Mengandung partikel2 enzim yg terdapat dalam sitoplasma sel tumbuhan. Selain enzim hidrolase, spherosom mengandung enzim2

hidroloti lain yg dikelompokkan sgb protease, ribonuklease, fosfatase dan esterase. Fungsi utama spherosom adalah penyimpan dan transport lipid.

Dinding Sel

Adanya dinding sel pada sel tumbuhan, membedakan sel tumbuhan dr sel hewan. Dinding sel diperlukan untuk melindungi dan menunjang  organisme shg dpt mempertahankan bentuknya.            Komponen utama dr dinding sel adalah selulosa. Komponen lainnya ladalah polisakarida pektin, hemiselulosa, lignin, suberin dan protein termasuk enzim.

       

Setelah terjd pertumb sekunder dinding sel tumb dibagi ats 3 lapisan:

1.      Lamela Tengah.

Merupakan perekat sel satu dgn sel yg lain apabila beberapa sel membentuk jaringan. Lapisan ini tersusun dr zat pektin. Adanya enzim pektinase dpt melarutkan lamela tengah. Pada tumbuhan berkayu lamela tengah biasanya mengalami lignifikasi.

2.      Dinding Primer.

Merupakan dinding yg pertama kali terbentuk , selama sel dlm fase perkembangan. Lapisan ini tersusun dr zat selulosa, hemiselulosa  dan pektin. Kadang2 juga mengandung lignin.

3.       Dinding Sekunder

Merupakan lapisan yg terbentuk disebelah dlm dr dinding primer,setelah sel selesai mengadakan pertumbuhan. Lapisan ini tersusun dr zat selulosa, hemiselulosa dan lignin ( tdk dijumpai adanya zat pektin).

     

Cara penebalan dinding sel :

•         Secara aposisi

    Penebalan dinding sel terjadi apabila mikrofibril2 tumbuh sejajar dgn mikrofibril2 sebelumnyadan arahnya kedalam

•         Secara intususepsi

    Apabila mikrofibril2 tumbuh membentuk jalinan dan menyusup diantara mikrofibril2 yang lama.

Noktah

Merupakan bgn dinding sel yang tdk mengalami penebalan sehingga memungkinkan adanya hubungan antara suatu sel dgn sel2 yg ada disekitarnya.Hubungan ini terjadi melaului untaian protoplasma yg disebut plasmodesma jamak plasmodesmata).

Komponen Non Protoplasmik

    Terdiri atas komponen non protiplasmik cair dan padat :

1.       Komponen non protoplasmik cair

Terdapat dalam vakuopla sel berupa:

v  Asam2 organik, Karbohidrat dan protein

v  Alkaloid ( nikotin piperin)

v  Zat penyamak dan zat warna antosianin

v  Lemak yg terdpt sbg cadangan makanan pd biji2an, spt : pd kacang tanah (Arachis hypogea) dan kelapa ( Cocos nucifera)

v  Minyak atsiri yg dijumpai sbg tetes2 yg membiaskan cahaya, cnt: pd akar rimpang jahe (Zingiber officinale) dan kulit buah jeruk (Citrus sp)

2.       Komponen non protoplasmik padat

Terdapat dalam bentuk kristal kalsium oksalat, aleuron dan amilum.

a)      Kristal kalsium oksalat

Merupakan endapan dr garam oksalat yg jika tejadi akumulasi terlalu banyak akan bersifat racunpada tanaman. Bentuk2 kristal ca- oksalat bermacam2 dan dpt digunakan sbg ciri taksonomipd tumbuhan.Bentuk2 kristal itu al:

                                                                                 ·            Kristal tunggal besar, cnt : pada daun jeruk (Citrus sp)

                                                                                  ·           Kristal pasir, cnt : pd tangkai daun bayam (Amaranthus sp) dan daun    tembakau (Nicotiana tobacum)

                                                                                  ·            Kristal rafida , cnt : pada daun bunga pukul empat (Mirabilis jalapa) dan  batang lidah buaya (Aloe vera)

                                                                                 ·            Kristal rdrussen/roset, cnh : pada tangkai daun begonia dan batang jarak    (Ricinus communis)

                                                                                 ·             Kristal sferokristal (radial) cnh: pada phylocactus.

b)     Aleuron

merupakan cadangan makanan berupa protein yg tersimpan dlm vakuola sel. Letak aleuron pd tanaman bervariasi, mslnya pd biji jarak tersebar dlm keping biji dan pada biji jagung merupakan lapisan dan terdpt pd bgn terluar dr endosperm.

c)       Amilum

merupakan cadangan makanan yg tersimpan dlm umbi, rizoma, batang, buah dan biji.

Berdsrkan letak hilum/hilus (titik awal terbentuknya amilum) dibedakan menjd:

1. Amilum konsentris, apabila hilus terdapat ditengah amilum, cnt pada ubi jalar (Ipomea batatas).
2. Amilum eksentris, apabila hilus terdapat ditepi amilum, cnt pada umbi kentang (Solanum tuberosum)

Berdasarkan jumlah hilum/hilus amilum dibedakan menjadi:

-          Butir amilum tunggal (monoadelf) cnt pd ubi jalar

-          Butir amilum ½ majemuk   (diadelf) cnt pada umbi kentang

-          Butir amilum majemuk (diadelf) cnt pada biji padi (Oryza sativa).