BAB I
PENDAHULUAN
A.
Latar
Belakang
Air adalah zat atau materi atau unsur yang
penting bagi semua bentuk kehidupan yang diketahui sampai saat ini di bumi
tetapi tidak di planet lain. Air menutupi hampir 71% permukaan bumi. Terdapat
1,4 triliun kilometer kubik (330 juta mil³) tersedia di bumi. Air tidak
dapat dipisahkan dari suatu kehidupan, baik itu manusia, hewan, maupun
tumbuhan. Bagi tumbuhan air merupakan unsur yang sangat penting. Dalam tubuh
tumbuhan, terkandung air antara 5-95 %. Air digunakan oleh tanaman untuk
pelarut dan bagian penyusun utama dari sitolpasma. Disamping itu air juga
merupakan bahan mentah untuk fotosintesis dan tempat berlangsungnya berbagai
reaksi kimia dalam tumbuhan.
Air
juga merupakan faktor lingkungan yang penting, semua organisme hidup memerlukan
kehadiran air ini. Perlu dipahami bahwa jumlah air di sistem bumi kita ini
adalah terbatas dan dapat berubah-ubah akibat proses sirkulasinya. Pengeringan
bumi sulit untuk terjadi akibat adanya siklus melalui hujan, aliran air,
transpirasi dan evaporasi yang berlangsung secara terus menerus. Bagi tumbuhan
air adalah penting karena dapat langsung mempengaruhi kehidupannya. Bahkan air
sebagai bagian dari faktor iklim yang sangat berpengaruh terhadap pertumbuhan
dan perubahan struktur dan organ tumbuhan.
B.
Rumusan
Masalah
1. Bagaimana
proses pengangkutan air pada tumbuhan?
2. Apa
itu pengangkutan ekstravaskuler?
C.
Tujuan
Pembahasan
1. Untuk
mengetahui proses pengangkutan air pada tumbuhan
2. Untuk
mengetahui tentang pengangkutan ekstravaskuler
BAB
II
PEMBAHASAN
A.
Proses
Pengangkutan Air Pada Tumbuhan
Pengangkutan
air dan garam - garam mineral pada tumbuhan tingkat tinggi, seperti pada
tumbuhan biji dilakukan melalui dua mekanisme pertama, air dan mineral diserap
dari dalam tanah menuju sel - sel akar. Pengangkutan ini dilakukan diluar berkas
pembuluh, sehingga disebut sebagai mekanisme pengangkutan ekstravaskuler.
Kedua, air dan mineral diserap oleh akar. Selanjutnya diangkut dalam berkas
pembuluh yaitu pada pembuluh kayu (xilem), sehingga proses pengangkutan disebut
pengangkutan vaskuler atau disebut juga intravaskuler. Air dan garam
mineral dari dalam tanah memasuki tumbuhan melalui epidermis akar, menembus
korteks akar, masuk ke stele dan kemudian mengalir naik ke pembuluh xilem
sampai pucuk tumbuhan.
Proses
pengangkutan air dan mineral dari dalam tanah oleh tumbuhan berawal dari air di
dalam tanah diserap oleh rambut akar. Air dan mineral dari tanah memasuki
tumbuhan melalui epidermis akar, melintasi korteks akar, dan masuk ke dalam
stele. Dari stele air dan mineral – mineral terlarut di dalam xilem.[1]
Air
mengalir karena ada perbedaan kepekatan (konsentrasi) cairan di antara sel.
Pemasukan air ke dalam akar sebagai gerakan horisontal, maka bagian – bagian
akar yang dilewatinya adalah bulu akar, sel – sel korteks, sel – sel
endodermis, sel – sel perisikel, dan akhirnya air itu sampai pada pembuluh kayu
(xilem).[2]
Air
tanah mempunyai kepekatan larutan yang lebih encer dibandingkan dengan cairan
sel sehingga air tanah dapat masuk ke rambut akar. Air yang masuk ini
mengakibatkan sel tumbuhan mengembang. Air didorong keluar dari satu sel ke sel
berikutnya sampai ke pembuluh kayu. Selanjutnya, air diangkut oleh pembuluh
kayu melalui batang sampai ke daun. Naiknya air ke daun dipengaruhi oleh
beberapa faktor, antara lain tekanan akar, kapilaritas batang, dan daya isap
daun. Berikut ini akan dijabarkan mengenai ketiga faktor pengangkutan air dan
mineral tumbuhan yaitu sebagai berikut:
a) Tekanan
akar.
Rambut
akar mengambil air dari dalam tanah secara osmosis. Osmosis adalah gerakan air
dari larutan yang kurang pekat ke larutan yang lebih pekat melalui selaput
semipermeabel. Selaput semipermeabel adalah selaput yang hanya dapat dilalui
oleh air. Rambut akar mengambil air secara osmosis karena dinding-dinding
selnya bersifat semipermeabel dan cairan selnya lebih pekat daripada air tanah.
Saat rambut akar menyerap air, cairan sel rambut akar akan menjadi lebih encer
daripada cairan sel-sel yang terletak disebelah dalam rambut akar. Karena sel
bagian dalam lebih pekat, maka sel bagian dalam akan menyerap air dari rambut
akar.
Dengan
cara ini, air akan bergerak dari sel ke sel sampai pada pembuluh kayu.
Pergerakan air secara osmosis dari sel ke sel pada akar menimbulkan suatu
tekanan yang disebut tekanan akar. Tekanan akar akan mendorong air sehingga
naik ke pembuluh kayu di batang. Tekanan akar tampak pada sebagian besar
tumbuhan, tapi hal ini terjadi jika tanah cukup lembab, dan bila kelembaban
udara tinggi artinya ketika transpirasi sedang sangat rendah. Tetesan air akan
terlihat keluar dari bukaan (hidatoda) pada ujung atau tepi daun rerumputan
atau daun arbei. Fenomena itu disebut gutasi. Jika tumbuhan ditempatkan pada
kondisi atmosfer yang cukup kering, atau di tanah yang berkelembapan rendah
atau sekaligus dalam kedua keadaan tersebut, maka tekanan akar tidak muncul
sebab air dalam batangnya berada di bawah tegangan dan bukan di bawah tekanan.[3]
b) Kapilaritas
batang.
Air yang sudah sampai ke pembuluh kayu batang akan
terus naik hingga ke daun. Naiknya air pada pembuluh kayu batang disebabkan
oleh adanya kapilaritas batang. Kapilaritas merupakan interaksi antara
permukaansinggung dari suatu bahan cair dan bahan padat, sehingga permukaan
cair tersebut berubah bentuk, dari datar menjadi agak mengerut. Kapilaritas
menyebabkan naiknya cairan ke dalam tabung yang sempit, yang terjadi karena zat
cair tersebut membasahi dinding tabung (dengan adanya adesi) lalu tertarik ke
atas. Hal itu terlihat jelas dari lengkungan meniskus di puncak kolom zat cair
itu.[4]
Cara kerja kapilaritas ini seperti sumbu kompor yang
direndam di dalam cairan (air atau minyak). Walaupun hanya bagian bawah sumbu
yang terendam cairan, bagian atas sumbu dapat menjadi basah karena cairan
merembes dari bagian bawah ke bagian atas. Kapilaritas pada pembuluh kayu ini
dapat terjadi karena pembuluh kayu merupakan pembuluh yang sangat halus berupa
pipa-pipa kapiler. Pembuluh xilem dapat kita pandang sebagai pembuluh kapiler,
sehingga air naik di dalamnya sebagai akibat adanya adhesi antara dinding xilem
dengan molekul-molekul air.
c) Daya
isap daun.
Air di dalam daun dapat keluar melalui stomata.
Keluarnya air tersebut melalui proses transpirasi (penguapan). Transpirasi
menyebabkan cairan sel pada daun menjadi lebih pekat, sehingga sel daun
menyerap air dari pembuluh kayu pada tulang daun. Air yang diambil dari
pembuluh kayu daun akar digantikan oleh air dari pembuluh kayu batang. Air di
pembuluh kayu batang akan digantikan oleh air dari pembuluh kayu akar. Seluruh
proses tersebut akhirnya menimbulkan aliran air terus menerus dari akar sampai
ke daun. Tenaga yang ditimbulkan dari proses transpirasi disebut daya isap
daun.
d) Tekanan
akar.
Rambut
akar mengambil air dari dalam tanah secara osmosis. Osmosis adalah gerakan air
dari larutan yang kurang pekat ke larutan yang lebih pekat melalui selaput
semipermeabel. Selaput semipermeabel adalah selaput yang hanya dapat dilalui
oleh air. Rambut akar mengambil air secara osmosis karena dinding-dinding
selnya bersifat semipermeabel dan cairan selnya lebih pekat daripada air tanah.
Saat rambut akar menyerap air, cairan sel rambut akar akan menjadi lebih encer
daripada cairan sel-sel yang terletak disebelah dalam rambut akar. Karena sel
bagian dalam lebih pekat, maka sel bagian dalam akan menyerap air dari rambut
akar. Dengan cara ini, air akan bergerak dari sel ke sel sampai pada pembuluh
kayu.
Pergerakan
air secara osmosis dari sel ke sel pada akar menimbulkan suatu tekanan yang
disebut tekanan akar. Tekanan akar akan mendorong air sehingga naik ke pembuluh
kayu di batang. Tekanan akar tampak pada sebagian besar tumbuhan, tapi hal ini
terjadi jika tanah cukup lembab, dan bila kelembaban udara tinggi artinya
ketika transpirasi sedang sangat rendah. Tetesan air akan terlihat keluar dari
bukaan (hidatoda) pada ujung atau tepi daun rerumputan atau daun arbei.
Fenomena itu disebut gutasi. Jika tumbuhan ditempatkan pada kondisi atmosfer
yang cukup kering, atau di tanah yang berkelembapan rendah atau sekaligus dalam
kedua keadaan tersebut, maka tekanan akar tidak muncul sebab air dalam
batangnya berada di bawah tegangan dan bukan di bawah tekanan.
e) Kapilaritas
batang.
Air yang sudah sampai ke pembuluh kayu batang akan
terus naik hingga ke daun. Naiknya air pada pembuluh kayu batang disebabkan
oleh adanya kapilaritas batang. Kapilaritas merupakan interaksi antara
permukaansinggung dari suatu bahan cair dan bahan padat, sehingga permukaan
cair tersebut berubah bentuk, dari datar menjadi agak mengerut. Kapilaritas
menyebabkan naiknya cairan ke dalam tabung yang sempit, yang terjadi karena zat
cair tersebut membasahi dinding tabung (dengan adanya adesi) lalu tertarik ke
atas. Hal itu terlihat jelas dari lengkungan meniskus di puncak kolom zat cair
itu.
Cara kerja kapilaritas ini seperti sumbu kompor yang
direndam di dalam cairan (air atau minyak). Walaupun hanya bagian bawah sumbu
yang terendam cairan, bagian atas sumbu dapat menjadi basah karena cairan
merembes dari bagian bawah ke bagian atas. Kapilaritas pada pembuluh kayu ini
dapat terjadi karena pembuluh kayu merupakan pembuluh yang sangat halus berupa
pipa-pipa kapiler. Pembuluh xilem dapat kita pandang sebagai pembuluh kapiler,
sehingga air naik di dalamnya sebagai akibat adanya adhesi antara dinding xilem
dengan molekul-molekul air.
f) Daya
isap daun.
Air
di dalam daun dapat keluar melalui stomata. Keluarnya air tersebut melalui
proses transpirasi (penguapan). Transpirasi menyebabkan cairan sel pada daun
menjadi lebih pekat, sehingga sel daun menyerap air dari pembuluh kayu pada
tulang daun. Air yang diambil dari pembuluh kayu daun akar digantikan oleh air
dari pembuluh kayu batang. Air di pembuluh kayu batang akan digantikan oleh air
dari pembuluh kayu akar. Seluruh proses tersebut akhirnya menimbulkan aliran
air terus menerus dari akar sampai ke daun. Tenaga yang ditimbulkan dari proses
transpirasi disebut daya isap daun.
B.
Pengangkutan
Ekstravaskuler
Pengangkutan ekstravaskuler adalah pengangkutan
diluar berkas pembuluh. Air masuk melalui sel epidermis akar kemudian bergerak
diantara sel sel korteks. Air harus melalui sitoplasma sel sel endodermis untuk
memasuki silinder pusat (stele). Setelah sampai di stele, air akan bergerak
bebas diantara sel sel.
Dalam
perjalanan menuju silinder pusat, air akan bergerak secara bebas di antara
ruang antar sel. Pengangkutan air dan mineral dari dalam tanah di luar berkas
pembuluh ini dilakukan melalui 2 mekanisme, yaitu apoplas dan simplas.
·
Pengangkutan Apoplas
Aploplas memiliki
mekanisme pengangkutan yang berkebalikan dengan simplas. Pengangkutan
aploplas bekerja mengangkut air dan garam mineral bergerak melalui bagian
sel yang tidak hidup, misalnya dinding sel dan ruang antarsel, baik secara
difusi ataupun transpor pasif. Transportasi apoplas tidak dapat melewati
endodermis karena terhalang oleh pita kaspari. Air yang menuju endodermis
ditranspor secara simplas melalui sel peresap.
Pada
pengangkutan ini, air masuk dengan cara difusi, aliran air secara apoplas tidak
dapat terus mencapai xilem karena terhalang oleh lapisan endodermis yang
memiliki penebalan dinding sel dari suberin dan lignin yang dikenal sebagai
pita kaspari. Air tidak mengalir karena terhalang bagian endodermis yang
bersifat impermeable dan memiliki penebalan dinding sel dari suberin dan
lignin. Dengan demikian, pengangkutan air secara apoplas pada bagian korteks
dan stele menjadi terpisah.
·
Pengangkutan Simplas
Pengangkutan simplas merupakan sistem
pengangkutan air dan zat terlarut pada tumbuhan melalui bagian hidup dari
satu sel ke sel lainnya.[5]
Bagian sel yang dilewati air dan zat
terlarut tersebut adalah sitoplasma dan vakuola. Air dan zat terlarut ini
dapat terangkut ke dalam tubuh tumbuhan dengan transpor aktif dan osmosis
melalui plasmodesmata.
Plasmodesmata adalah saluran yang
menghubungkan protoplasma suatu sel dengan protoplasma sel lainnya. Pada pengangkutan
ini, setelah masuk kedalam sel epidermis bulu akar, air dan mineral yang
terlarut bergerak dalam sitoplasma dan vakuola, kemudian bergerak dari satu sel
ke sel yang lain melalui plasmodesmata.
Sistem
pengangkutan ini , menyebabkan air dapat mencapai bagian silinder pusat. Adapun
lintasan aliran air pada pengangkutan simplas adalah sel - sel bulu akar menuju
sel - sel korteks, endodermis, perisikel, dan xilem. Dari sini, air dan garam
mineral siap diangkut keatas menuju batang dan daun.
BAB III
PENUTUP
A.
KESIMPULAN
1. Pengangkutan
air dan garam - garam mineral pada tumbuhan tingkat tinggi di mulai ketika air
dan garam mineral dari dalam tanah memasuki tumbuhan melalui epidermis akar,
menembus korteks akar, masuk ke stele dan kemudian mengalir naik ke pembuluh
xilem sampai pucuk tumbuhan.
2. Pengangkutan
ekstravaskuler adalah pengangkutan diluar berkas pembuluh. Pengangkutan ini
dilakukan melalui 2 mekanisme, yaitu apoplas dan simplas.
B.
SARAN
Dalam
penyusunan makalah ini, mungkin pembahasannya masih terdapat kekeliruan dan kesalahan,
oleh karena itu input rekan-rekan dan pembaca berupa masukan dan saran sangat
penulis harapkan.
DAFTAR PUSTAKA
Benyamin
Lakitan, Dasar-Dasar Fisiologi Tumbuhan, Jakarta: Rajawali Press, 2002.
Champbell, Neil A, dkk., Bioligi Edisi Kedelapan Jilid 2. Jakarta: Erlangga, 2008.
Dwidjoseputro, Pengantar
Fisiologi Tumbuhan, Jakarta: PT Gramedia Pustaka Utama, 1994.
Frank
B Salisbury & Cleon W Ross.. Fisiologi
Tumbuhan Jilid Satu Sel: Air, Larutan, dan Permukaan Edisi Keempat,
Bandung: ITB, 1995.
[1]
Champbell, Neil A, dkk., Biologi edisi Kedelapan Jilid 2, (Jakarta:
Erlangga,2008), Hal. 354
[2]
Dwidjoseputro, Pengantar Fisiologi
Tumbuhan, ( Jakarta: PT Gramedia Pustaka Utama,1994), Hal. 84
[3]
Frank
B Salisbury & Cleon W Ross, Fisiologi
Tumbuhan Jilid Satu Sel: Air, Larutan,
dan Permukaan Edisi Keempat, (Bandung: ITB,1995), hal. 103
[5] Benyamin Lakitan, Dasar-Dasar
Fisiologi Tumbuhan, (Jakarta: Rajawali Press, 2002), hal.45-46
