Jisrun Najaah Fi Ilmi Al Insan Bab 4: Pengangkutan dalam Tumbuhan
BAB 4
PENGANGKUTAN
DALAM
TUMBUHAN
Dia menumbuhkan bagi kamu dengan air
hujan itu tanam-tanaman zaitun, kurma,
anggur dan segala macam buah-buahan.
Sesungguhnya pada yang demikian itu benar-
benar ada tanda kekuasaan Allah bagi kaum
yang memikirkan.
Surah An Nahl ayat ke 11 :
54
Jisrun Najaah Fi Ilmi Al Insan Bab 4: Pengangkutan dalam Tumbuhan
4.1 TISU VASKULAR
Kepentingan Pengangkutan dalam Tumbuhan
1. Tumbuhan memerlukan air dan nutrien untuk hidup
2. Keperluan asas diserap daripada persekitaran
3. Dengan menggunakan tisu vaskular iaitu ;
Xilem : Mengangkut air dan garam mineral yang diserap oleh akar
Floem : Ke bahagian batang dan daun tumbuhan
Mengangkut sebatian organik yang disintesis oleh daun melalui
fotosintesis
Ke bahagian batang dan akar tumbuhan
4. Fungsi bahan yang diangkut ialah ;
Bahan Fungsi
1. Air Sebagai pelarut dan medium bagi proses biokimia
berlaku
2. Ion mineral Contoh : proses fotosintesis
3. Sebation organik/ hasil Untuk pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan
yang sihat
proses fotosintesis Diperlukan untuk dihantar di bahagian pertumbuhan
dan organ penyimpanan tumbuhan seperti buah dan
akar
5. Tumbuhan yang mempunyai sistem pengangkutan yang dikenali sebagai tumbuhan
vaskular, contoh ;
Bunga raya
Ros
6. Tumbuhan yang tidak mempunyai sistem pengangkutan dikenali sebagai tumbuhan
bukan vaskular, contoh ;
Alga
Lumut
55
Jisrun Najaah Fi Ilmi Al Insan Bab 4: Pengangkutan dalam Tumbuhan
Penyesuaian Struktur Salur Xilem dan Trakeid dengan Pengangkutan
Air dan Garam Mineral
Xilem
Pit
Tisu xilem Salur xilem Trakeid
Struktur Fungsi
1. Tisu xilem mati apabila matang
Tiada protoplasma dalam salur bagi
2. Salur xilem adalah tiub yang menghalang pergerakan air
bersambung dari hujung ke hujung Memudahkan pengangkutan air dari akar
ke daun
3. Trakied mempunyai pit (liang) pada Membolehkan pergerakan air ke sel-sel
dinding xilem yang bersebelahan
Fungsi lignin adalah;
4. Dinding sel xilem mempunyai lignin
yang tebal Mengelakkan salur xylem dari ranap
supaya pengangkutan air tidak
5. Salur xilem lumen yang sempit terganggu
Mengelakkan pokok daripada patah
Bagi meningkatkan tindakan kapilari
Pit
Lignin
56
Jisrun Najaah Fi Ilmi Al Insan Bab 4: Pengangkutan dalam Tumbuhan
Penyesuaian Struktur Tiub Tapis dan Sel Rakan dengan Pengangkutan Bahan Organik
1. Tisu floem mengangkut dan mengagihkan sebatian organik terlarut ke seluruh bahagian
pokok
2. Dikenali sebagai tanslokasi
3. Floem mengangkut bahan seperti ;
Sukrosa
Asid amino
Hormon tumbuhan
4. Floem ialah sel hidup kerana mempunyai sitoplasma
Tisu floem P Plat tapis
Q Sel rakan
Tiub tapis
Struktur Fungsi
1. Tiub tapis tidak mempunyai nukleus,
Membolehkan molekul ssukrosa melalui
ribosom dan vakuol tiub tapis dengan lebih mudah
2. Plat tapis mempunyai liang Membolehkan sebatian organik mengalir
dari satu tiub tapis ke tiub tapis seterusnya
3. Sel rakan mempunyai mitokondria Membekalkan tenaga ATP untuk
mengangkut sukrosa
Dari daun melalui tiub tapis secara
pengangkutan aktif
57
Jisrun Najaah Fi Ilmi Al Insan Bab 4: Pengangkutan dalam Tumbuhan
4.2 PENGANGKUTAN AIR DAN GARAM MINERAL
1. Air dan garam mineral bergerak dari dalam tanah ke batang dan daun dibantu oleh ;
Tarikan transpirasi
Tindakan kapilari
Tekanan akar
Tarikan transpirasi
Terhasil apabila air yang tersejat melalui
stoma menarik air dari dalam daun
Tindakan kapilari
Tindakan kapilari yang terhasil daripada
daya lekitan dan daya lekatan molekul air
ke atas melawan tarikan graviti di dalam
batang pokok
Tekanan akar
Menggerakkan air dari tanah ke dalam
salur xilem akar secara osmosis
58
Jisrun Najaah Fi Ilmi Al Insan Bab 4: Pengangkutan dalam Tumbuhan
Pergerakan Air dari dalam Tanah ke Salur Xilem
Xilem batang
Perisikel
Sel rambut 6
akar
5
1 4
Tanah 23
Pergerakan Xilem
air Endodermis akar
Korteks
Epidermis
1. Keupayaan air di dalam sel rambut akar (2) lebih rendah berbanding keupayaan air di
dalam tanah(1)
2. Ini kerana ion mineral dipam secara aktif oleh sel rambut akar ke dalam vakuol sel rambut
akar
3. Menjadikan sap sel rambut akar mempunyai keupayaan air rendah berbanding di dalam
tanah
4. Air dari tanah (1) meresap masuk ke dalam sel rambut akar dan sel epidermis akar(2)
5. Secara osmosis
6. Keupayaan air tinggi dalam sel-sel rambut akar
7. Menyebabkan air meresap dari sel rambut akar ke sel korteks(3) secara osmosis
8. Proses osmosis berlaku berterusan merentasi lapisan korteks(3), endodermis(4) dan
perisikel(5)
9. Air dari perisikel(5) meresap ke xylem batang(6) secara osmosis
10. Mewujudkan tekanan yang menolak air ke dalam salur xilem akar dan seterusnya ke
dalam salur xilem batang
11. Dikenali sebagai tekanan akar
59
Jisrun Najaah Fi Ilmi Al Insan Bab 4: Pengangkutan dalam Tumbuhan
Pergerakan Air di dalam Salur Xilem
1. Pergerakan molekul air dalam salur xilem juga dibantu oleh tindakan kapilari xilem
2. Dihasilkan oleh dua daya ;
Daya Explanation Function
Lekatan Melawan daya tarikan
Perlekatan yang wujud antara graviti
Lekitan molekul air dengan dinding xilem
dan trakeid Mengelakkan molekul
air daripada terputus
Perlekitan yang wujud antara dalam xilem
molekul air dengan molekul air
yang lain
Disebabkan oleh ikatan hidrogen
3. Daya lekatan dan lekitan menghasilkan daya tarikan yang menggerakkan air secara
berterusan di dalam salur xilem batang
Molekul Y
air Daya Lekatan
Z Daya Lekitan
Dinding xilem
Salur xilem
60
Jisrun Najaah Fi Ilmi Al Insan Bab 4: Pengangkutan dalam Tumbuhan
Tarikan Transpirasi
Ruang antara sel
Salur xilem 43
2
1
1. Proses transpirasi berlaku melalui liang stoma yang terbuka
2. Air meresap keluar sebagai wap air daripada ruang antara sel(1) ke persekitaran
3. Air daripada sel mesofil berspan (2) bergerak ke ruang antara sel(1)
4. Sel mesofil berspan(2) kehilangan air
5. Mempunyai keupayaan air yang rendah terhadap sel bersebelahan(3)
6. Molekul air meresap dari sel bersebelahan(3) melalui sel mesofil berspan(2)
7. Secara osmosis
8. Pergerakan air menghasilkan daya yang dipanggil sebagai tarikan transpirasi
9. Molekul air ditarik dari salur xilem daun(4) ke persekitaran luar daun
61
Jisrun Najaah Fi Ilmi Al Insan Bab 4: Pengangkutan dalam Tumbuhan
Laluan Simplas dan Apoplas
1. Pergerakan air dari sel-sel akar ke xilem boleh berlaku melalui dua laluan iaitu:
Laluan simplas - Air bergerak melalui sitoplasma dan plasmodesmata
Laluan apoplas - Air bergerak melalui ruang antara gentian selulosa di dinding
sel
1. Dinding sel-sel di lapisan endodermis mempunyai jalur Casparian yang tidak telap air
2. Air tidak boleh bergerak melalui laluan apoplas tetapi melalui simplas
Jalur Casparian
Rambut Epidermis Corteks Endodermis Slinder Salur xilem
akar vaskular
Petunjuk:
Laluan simplas
Laluan apoplas
62
Jisrun Najaah Fi Ilmi Al Insan Bab 4: Pengangkutan dalam Tumbuhan
Gutasi dalam Tumbuhan Titisan
air
1. Tumbuhan berterusan mengangkut ion mineral dan air
dalam xilem semasa waktu malam Titisan
embun
2. Menghasilkan tekanan akar meningkat
3. Air dipaksa untuk masuk ke bahagian batang dan daun
4. Kadar transpirasi adalah rendah pada waktu malam dan
awal pagi
5. Kerana udara persekitaran mempunyai kelembapan yang
tinggi dan suhu persekitaran yang rendah
6. Menyebabkan berlaku lebihan air dalam tumbuhan
7. Tumbuhan akan merembeskan titisan air melalui stuktur
khas di bahagian hujung urat daun
Dikenali sebagai liang hidatod
8. Proses ini dipanggil gutasi
9. Titisan air akan mengalami kondensasi untuk membentuk titisan embun
Perbandingan antara Gutasi dengan Transpirasi
Persamaan
Kedua-dua proses berlaku di bahagian daun
Kedua-dua proses melibatkan kehilangan air yang kekal dari tumbuhan
Perbezaan
Aspek Gutasi Transpirasi
Waktu berlaku Malam dan awal pagi Hari panas dan berangin
Jenis tumbuhan Berlaku dalam tumbuhan herba Berlaku dalam semua tumbuhan
Bentuk kehilangan air Titisan air Wap air
Struktur yang terlibat
Causing faktor Melalui stuktur khas di bahagian
Melalui stoma
hujung urat daun
Faktor dalaman (tekanan akar) Faktor luaran
Kandungan air Air yang kaya dengan mineral Air tulen
Peranan Menyingkirkan air berlebihan Menyejukkan pokok
63
Jisrun Najaah Fi Ilmi Al Insan Bab 4: Pengangkutan dalam Tumbuhan
Keadaan Tumbuhan yang Tidak Menjalankan Transpirasi dan Gutasi
Kesan terhadap tumbuhan yang tidak menjalankan
Gutasi Transpirasi
Tekana akar yang efektif tidak dapat Suhu optimum tumbuhan tidak dapat
dikekalkan dikekalkan
Proses penyerapan air oleh sel rambut o Kenaikkan suhu akan menyahasli
akar akan terganggu di dalam
persekitaran kelembapan relatif yang enzim
tinggi o Mengganggu proses biokimia seperti
Bahan kumuh tumbuhan tidak dapat
disingkirkan fotosintesis dan respirasi
Tekanan akar di dalam urat daun akan Ion mineral seperti ion kalium tidak dapat
menjadi tinggi dan menyebabkan urat diangkut dari akar ke daun untuk
daun pecah fotosintesis
o Daun terdedah kepada jangkitan Pengangkutan air ke seluruh pokok akan
terganggu
penyakit dan akhirnya gugur o Tumbuhan menjadi layu
o Tumbuhan boleh mati selepas jangka
masa yang lama
4.3 TRANSLOKASI
1. Proses pengangkutan bahan-bahan organik di dalam floem dari daun ke bahagian lain
tumbuhan seperti akar dan batang
2. Contoh bahan organik adalah seperti sukrosa, asid amino dan hormon
Keperluan Translokasi dalam Tumbuhan
1. Mengangkut hasil fotosintesis dari daun ke bahagian lain tumbuhan
Contohnya akar, buah, hujung pucuk atau bunga yang sedang berkembang
Untuk pertumbuhan dan respirasi
2. Mengangkut hasil fotosintesis yang berlebihan ke bahagian tumbuhan seperti;
Rizom Umbisi
Bebawang
64
Jisrun Najaah Fi Ilmi Al Insan Bab 4: Pengangkutan dalam Tumbuhan
Laluan Translokasi dalam Tumbuhan
Tiub Sel
daun
tapis
7
2
3
H20 Sukrosa
1
Plat
tapis
H20 4 Sel rakan
64 Sukrosa
H20 5
Xilem Floem
1. Sukrosa diangkut secara aktif ke dalam tiub tapis melalui sel rakan daripada sel daun.
2. Mengurangkan keupayaan air di dalam tiub tapis
Menyebabkan air dari xilem meresap masuk ke dalam tiub tapis secara osmosis.
3. Air dari xilem meresap ke dalam tiub tapis secara osmosis
4. Menyebabkan tekanan hidrostatik dalam tiub tapis meningkat
5. Kandungan floem(sukrosa) ditolak sepanjang tiub tapis sehingga ke organ tumbuhan yang
lain
Seperti batang,akar, pucuk, buah dan umbisi
Melalui pengangkutan aktif
6. Kekurangan sukrosa menyebabkan keupayaan air yang tinggi dalam floem
7. Air meresap kedalam xilem secara osmosis.
8. Transpirasi menarik air di sepanjang salur xilem melawan arah tarikan graviti
65
Jisrun Najaah Fi Ilmi Al Insan Bab 4: Pengangkutan dalam Tumbuhan
Kesan Mengelang Kulit Pada Batang Tumbuhan
Permulaan eksperimen Batang tumbuhan digelang Selepas satu bulan
1. Bahagian atas epidermis tumbuhan yang digelang membengkak
2. Bahan organik yang disentesiskan semasa fotosintesis berkumpul pada batang
3. Tidak boleh diangkut ke bahagian akar
4. Kerana floem telah dibuang
5. Bahagian bawah epidermis tumbuhan yang digelang menyusut
6. Disebabkan kurang hasil fotosintesis dari bahagian atas epidermis tumbuhan yang
digelang
4.4 FITOREMEDIASI
1. Kaedah fitoremediasi merupakan salah satu alternatif dalam merawat air sisa
2. Menggunakan tumbuhan akuatik yang dapat menyerap logam berat dan nutrien yang
terdapat di dalam air sisa
3. Bertujuan untuk menyingkirkan logam berat serta memerangkap nutrien dan
mikroorganisma berbahaya
4. Contoh tumbuhan yang digunakan untuk fitoremediasi ialah Eichhornia crassipes (keladi
bunting)
5. Tumbuhan ini mempunyai akar yang panjang yang dapat mengumpul logam berat seperti
kuprum dan plumbum di dalam air
66
Jisrun Najaah Fi Ilmi Al Insan Bab 4: Pengangkutan dalam Tumbuhan
Penggunaan Fitoremediasi Dalam Kehidupan
Tumbuhan Fitoremediasi Kegunaan
Bunga matahari
1. Bertindak sebagai hiperakumulator
2. Dapat menyingkirkan;
Logam berat seperti zink, kromium, kuprum,
plumbum dan nikel
Bahan radioaktif seperti sesium dan strontium
3. Digunakan untuk remediasi tanah yang tercemar
akibat letupan loji nuklear di Chernobyl, Rusia
Kiambang 1. Digunakan untuk merawat air sisa di loji kumbahan
2. Mempunyai kadar pertumbuhan yang cepat
3. Merawat air kumbahan dengan cara;
Mengakumulasi logam berat
Menyerap nutrien di loji kumbahan
Kangkung 1. Kangkung darat
Akar berupaya menyerap merkuri dari dalam
tanah
2. Kangkung air
Akar dapat menyerap logam berat kadmium
daripada air
67