Sistem transportasi pada tumbuhan

SISTEM TRANSPORTASI
PADA TUMBUHAN

IPA SMP Kelas VIII

Putri M. Taid
433419041

Kompetensi Dasar dan Indikator Pencapaian
Kompetensi

3.8 Memahami tekanan zat
cair dan penerapannya
dalam kehidupan sehari
hari untukmenjelaskan
tekanan darah,difusi pada
peristiwa respirasi, dan
tekanan osmosis.

3.8.1 Mengidentifikasi jaringan
yang berperan dalam
sistem transportasi
tumbuhan

3.8.2 Mendeskripsikan proses
transportasi pada
tumbuhan

Tujuan Pembelajaran

1. Peserta didik dapat
mengidentifikasi jaringan
yang berperan dalam
sistem transportasi
tumbuhan

2. Peserta didik dapat
memahami konsep tentang
mekanismetransportasi air
dan nutrisi pada tumbuhan

3. Peserta didik dapat
menjelaskan proses
transportasi pada
tumbuhan

Pengertian Transportasi pada Tumbuhan

Transportasi tumbuhan adalah proses pengambilan
dan pengangkutan 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
oleh pembuluh pengangkut yang terdiri dari
pembuluh kayu
( xylem) dan pembuluh tapis (floem).

Jenis-Jenis Transportasi pada Tumbuhan
Pada tumbuhan tingkat tinggi terdapat

dua macam cara pengangkutan air dan garam
mineral yang diperoleh dari tanah yaitu secara
ekstravaskuler dan intravaskuler.

1. Transportasi ektravaskuler
Transportasi ektravaskuler merupakan

pengangkutan air dan garam mineral di luar berkas
pembuluh pengangkut. Pengangkutan ini berjalan
dari sel ke sel dan biasanya dengan arah horisontal.
Pengangkutan air dimulai dari epidermis bulu-bulu
akar, kemudian masuk ke lapisan korteks, lalu ke
endodermis dan sampai ke berkas pembuluh
angkut.

Pengangkutan ekstravaskular dapat
dibedakan menjadi:

1) Transportasi lintasan apoplas.
Menyusupnya air tanah secara bebas
atau transpor pasif melalui semua bagian
tak hidup dari tumbuhan seperti dinding
sel dan ruang antar sel. Air melalui jalur
ini tidak dapat sampai ke xylem karena
terhalang oleh bagian endodermis yang
memiliki penebalan dinding sel yang
disebut pita kaspari. Untuk menembus
halangan ini, air harus dipompa agar
dapat melalui sel-sel endodermis.
Pergerakan air tersebut akhirnya menjadi
jalur simplas karena melalui sel-sel
peresap (sel-sel penerus).

2) Transportasi lintasan simplas.
bergeraknya air dan garam mineral
menembus bagian hidup dari sel
tumbuhan seperti sitoplasma dan
vakoula melalui plasmodesma. Pada
jalur simplas, air dapat mencapai xylem
bahkan silinder pusat.

Lintasan apoplas dan simplas

Gambar 1. Lintasan apoplas dan simplas

2.Transportasi intravaskuler
Pengangkutan intravaskuler adalah proses
pengangkutan zat yang terjadi di dalam
pembuluh angkut, yaitu dalam xilem dan
floem. Proses pengangkutan dalam pembuluh
angkut terjadi secara vertikal. Air dan garam
mineral akan diangkut ke daun melalui
pembuluh kayu (xylem). Sedangkan
pengangkutan hasil fotosintesis dari daun ke
seluruh bagian tumbuhan dilakukan oleh
pembuluh tapis (floem) dan disebut pula
dengan istilah translokasi.

Jaringan pengangkut pada transportasi
tumbuhan
Jaringan pengangkut (vascular tissue) adalah salah
satu kelompok jaringan permanen yang dimiliki
tumbuhan hijau berpembuluh (Tracheophyta).
Jaringan ini disebut juga pembuluh dan berfungsi
utama sebagai saluran utama transportasi zat-zat hara
yang diperlukan dalam proses vital tumbuhan.
Ada dua kelompok jaringan pengangkut, berdasarkan
arah aliran hara. Pembuluh kayu (xilem) mengangkut
cairan dan zat hara menuju daun. Sumbernya dapat
berasal dari akar (yang utama) maupun dari bagian
lain tumbuhan. Pembuluh tapis (floem) mengangkut
hasil fotosintesis (terutama gula sukrosa) dan zat-zat
lain dari daun menuju bagian-bagian tubuh tumbuhan
yang lain.
Berkas pembuluh xylem dan floem

Gambar 2.Berkas pembuluh xylem dan floem

Pada akar dan batang, xylem dan floem biasanya tersusun
konsentris, xylem berada di bagian dalam sedangkan floem
di bagian luarnya. Terdapat beberapa perkecualian pada
susunan ini. Sebagian anggota Asteraceae memiliki posisi
yang terbalik. Di antara keduanya terdapat lapisan
kambium pembuluh/vaskular. Kambium inilah yang
merupakan jaringan meristematik yang membentuk kedua
jaringan pengangkut tadi. Pada tumbuhan dikotil antara
xylem dan floem dipisahkan oleh lapisan kambium.
Sedangkan pada tumbuhan monokotile tidak terdapat
lapisan kambium antara xylem dan floem.

Gambar 3 Susunan xylem dan floem pada Akar
monokotile dan dikotile

Pada daun, kedua pembuluh ini akan terletak
berdampingan dan jaringannya tersusun pada tulang daun
maupun susunan jala yang tampak pada daun. Kedua
jaringan ini akan disatukan dalam berkas-berkas (bundles)
yang direkatkan oleh pektin dan selulosa. Pada daun
jagung dan tumbuhan C4 tertentu lainnya, berkas-berkas
ini terlindungi oleh sel-sel khusus – dikenal sebagai sel-sel
seludang berkas (bundle sheath) – yang secara fisiologi
berperan dalam jalur fotosintesis yang khas.

Pembuluh tapis (floem) biasanya terletak di sisi bawah
(abaksial) atau punggung daun, sedangkan pembuluh kayu
berada pada sisi yang lainnya (adaksial). Ini menjadi
penyebab kutu daun lebih suka bertengger pada sisi
punggung daun karena mereka lebih mudah mencapai
pembuluh tapis untuk menghisap gula.
Xylem

Kata xylem berasal dari bahasa Yunani kuno
yaitu ξυλον / Lat. xylon, yang berarti “kayu”.
Xylem Berfungsi mengangkut air dan zat hara lain yang
terlarut dari akar menuju daun dengan melewati batang.
Bagian yang sangat berperan dalam proses ini adalah
pembuluh dan trakeid.
Xylem tersusun atas:
1) Parenkim xylem
2) Serabut xylem
3) Trakeid
4) Pembuluh

Pergerakan air pada xilem bersifat pasif karena xilem
tersusun dari sel-sel mati yang mengayu (mengalami
lignifikasi), sehingga xilem tidak berperan dalam proses
ini. Faktor penggerak utama adalah transpirasi. Faktor
pembantu lainnya adalah tekanan akar akibat perbedaan
potensial air di dalam jaringan akar dengan di ruang tanah
sekitar perakaran. Gaya kapilaritas hanya membantu
mendorong air mencapai ketinggian tertentu, tetapi tidak
membantu pergerakan.

Sel-sel xilem memiliki beberapa tipe,
yaitu trakea (tidak dimiliki oleh tumbuhan paku dan
tumbuhan berbiji terbuka), trakeida, dan serabut
trakeida. Sel-sel xilem tidak memiliki protoplasma.
Pada sistem pembuluh kayu ditemukan pula
parenkima kayu, yang mengisi ruang- ruang kosong
di antara pembuluh dan membantu melekatkan
pembuluh-pembuluh tersebut. Trakea dapat
dikatakan pembuluh yang sebenarnya. Ia adalah
sekumpulan sel-sel yang dinding sel lateralnya
mengalami penebalan oleh lignin (zat kayu)
sedangkan bagian ujung atas dan bawahnya
mengalami perforasi (pelubangan) sehingga
berhubungan dengan sel-sel sejenis di atas dan
bawahnya membentuk pipa kapiler memanjang.

Trakeida berukuran lebih kecil daripada
trakea, bentuknya juga memanjang dan juga
mengalami penebalan pada dinding lateralnya.
Ujung-ujungnya tidak berperforasi sehingga
pergerakan air seakan-akan melalui katup-katup.
Dinding selnya banyak memiliki noktah-noktah.
Serabut trakeida mirip dengan trakeida namun
memiliki dinding sel yang lebih tebal sehingga
lumennya (ruang dalam dinding sel) sempit dan
selnya lebih memanjang. 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).

2. Floem
Pembuluh tapis atau floem (floem, dari

bahasa Yunani φλόος / Lat. phloos, berarti
“pepagan”.) adalah jaringan pengangkut pada
tumbuhan berpembuluh (Tracheophyta) yang
berfungsi dalam transportasi hasil fotosintesis,
terutama gula sukrosa, dan berbagai metabolit
lainnya dari daun menuju bagian-bagian
tumbuhan lainnya, seperti batang, akar, bunga,
buah, biji, dan umbi. Proses transpor ini disebut
sebagai translokasi.
Daun merupakan sumber fotosintat (source),
sedangkan organ lain menjadi penampungnya
(sink). Arah pergerakan zat dalam pembuluh
tapis berlawanan dengan pembuluh kayu. Dalam
proses ini, bagian yang sangat berperan adalah
sel- sel berbentuk silindris memanjang pada
bagian ujung.
Floem terdiri atas:
1) Parenkim floem
2) Serabut floem
3) Sklereid
4) Sel pengiring
5) Pembuluh

Berbeda dengan pembuluh kayu, sel-sel
pembuluh tapis bersifat “aktif” dalam mengatur
pergerakan hara di dalamnya. Dinding sel-selnya
tipis dan memiliki struktur lubang-lubang. Sel- sel
buluh tapis dihasilkan oleh kambium pembuluh
dan setelah “masak” tidak kehilangan protoplasma.
Dalam sistem buluh tapis, biasanya sel-sel buluh
tapis didampingi oleh sel-sel pengiring yang lebih
kecil.Translokasi gula diatur oleh kebutuhan dari
organ-organ pada jarak yang jauh dan bergantung
pada tahap perkembangan tumbuhan.

Proses yang umum dikenal sebagai
aliran tekanan. Konsentrasi gula yang tinggi di
daun akan bergerak ke sel-sel dengan gradien
konsentrasi yang lebih rendah. Pergerakan ini
dikendalikan oleh proses biokimia pada organ-
organ lainnya. Sebagai contoh, perkembangan
buah dan biji memerlukan energi tinggi. Proses
perkembangan ini akan menarik banyak gula dan
substansi- substansi yang diperlukan dari daun dan
organ lainnya. Kompetisi antarorgan untuk
mendapatkan pasokan energi dapat terjadi. Dalam
pertanian, pemangkasan atau pengurangan
banyaknya buah kerap dilakukan untuk menekan
kompetisi dan menghasilkan produk dengan
ukuran yang dikehendaki pasar.

Penyerapan Cairan oleh Tumbuhan
Tumbuhan memperoleh bahan dari lingkungan

untuk hidup berupa O2, CO2, air dan unsur hara.
Mekanisme proses penyerapan dapat belangsung karena
adanya proses imbibisi, difusi, osmosis dan transpor
aktif, dibawah ini adalah penjelasan mekanisme
penyerapan yaitu sebagai berikut:
1) 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.
2) Diffusi gerak menyebarnya molekul dari daerah
konsentrasi tinggi (hipertonik) ke konsentrasi rendah
(hipotonik). Misal pengambilan O2 dan pengeluaran
CO2 saat pernafasan, penyebaran setetes tinta dalam
air.
3) 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.
4) Transport aktif merupakan 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.

Mekanisme Transportasi
Mekanisme transportasi yang terjadi pada

tumbuhan terdiri atas pengangkutan air dan mineral ke
daun untuk bahan proses fotosintesis dan
pendistribusian hasil fotosintesis ke seluruh bagian
tubuh tumbuhan.
Pengangkutan air dan mineral

Pengangkutan air dan garam mineral pada
tumbuhan dimulai dari akar menuju ke daun untuk
digunakan sebagai bahan fotosintesis. Pengangkuitan
air dan garam mineral dapat berlangsung secara
ekstravaskuler dan intravaskuler. Akar bagi tumbuhan
selain berfungsi sebagai pengokoh batang, juga
berfungsi sebagai alat pengangkut. Air dan garam-
garam mineral masuk ke dalam akar melalui sel
epidermis bulu-bulu akar. Penyerapan ini juga melalui
proses difusi dan osmosis. Air yang dapat diserap oleh
akar adalah jenis air higroskopis dan air kapiler.
Air higroskopis adalah air yang menempel pada suatu
partikel tanah. Air kapiler adalah air yang mengisi
ruang-ruang antarpartikel membentuk film air.
Penyerapan air ternyata dipengaruhi oleh beberapa
factor, diantaranya jenis tanah, suhu, keasaman,
sirkulasi udara, dan pertukaran ion. Tanah yang terlalu
padat mengganggu pertukaran udara, dan tanah yang
terlalu asam dapat memperlambat laju penyerapan Jika
air tanah telah diserap oleh rambut akar, selanjutnya
diangkut ke daun melalui pembuluh kayu (xylem)
untuk digunakan sebagai bahan dari fotosintesis.
Pada saat ini, air bergerak secara vertikal ke atas
dengan melawan gravitasi.

Yang menyebabkan air di dalam xilem dapat bergerak ke
atas melawan gravitasi adalah
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.

Gambar 4 Daya Kapilaritas Batang
Daya tekan akar

Daya tekan akar terjadi karena adapanya
perbedaan konsentrasi air antara air tanah dengan cairan
pada saluran xylem. Konsentrasi air tanah tinggi sehingga
terjadi osmosis ke dalam sel. Jaringan akar menyerap
semakin banyak air dan mineral. Karena air dalam akar
bertambah, tekanan pun bertambah dan memaksa air masuk
ke dalam xylem dan naik ke batang dan daun.

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. Tekanan akar paling tinggi terjadi pada
malam hari dan dapat menyebabkan merembesnya
tetes-tetes air dari daun tumbuhan (gutasi).

Daya isap daun
Teori Dixon Joly menyatakan bahwa

naiknya air ke atas karena adanya tarikan dari atas,
yaitu ketika daun melakukan transpirasi (penguapan).
Air selalu bergerak dari daerah basah ke daerah
kering. Oleh karena udara di luar lebih kering
daripada daun, air menguap dari daun melalui stoma
ke udara sehingga konsentrasi air di daun berkurang.
Kekurangan ini akan segera diisi oleh molekul air di
bawahnya. Dengan demikian, terjadi pergerakan air
dari akar ke daun melalui xylem. Adanya penguapan
melalui daun menyebabkan aliran air dari bawah ke
atas. Kemampuan inilah yamg di sebut daya isap
daun.
Pengaruh sel-sel yang hidup

Teori Vital menyatakan bahwa perjalanan
air dari akar menuju daun dapat terlaksana karena
adanya sel-sel hidup yang ada di sekitar xylem.
Seperti sel-sel parenkim dan jari-jari empulur.

Pengangkutan hasil fotosintesis

Proses pengangkutan bahan makanan dalam
tumbuhan dikenal dengan translokasi. Translokasi
merupakan pemindahan hasil fotosintesis dari daun
atau organ tempat penyimpanannya ke bagian lain
tumbuhan yang memerlukannya. Jaringan pembuluh
yang bertugas mengedarkan hasil fotosintesis ke
seluruh bagian tumbuhan adalah floem (pembuluh
tapis).

Gambar 5 Proses fotosintesis

Zat terlarut yang paling banyak dalam getah floem
adalah gula, terutama sukrosa. Selain itu, di dalam
getah floem juga mengandung mineral, asam
amino,dan hormon, berbeda dengan pengangkutan
pada pembuluh xilem yang berjalan satu arah dari
akar ke daun, pengengkutan pada pembuluh floem
dapat berlangsung kesegala arah, yaitu dari sumber
gula (tempat penyimpanan hasil fotosintesis) ke
organ lain tumbuhan yang memerlukannya.

Satu pembuluh tapis dalam sebuah berkas
pembuluh bisa membawa cairan floem dalam
satu arah sementara cairan didalam pipa lain
dalam berkas yang sama dapat mengalir dengan
arah yang berlainan. Untuk masing – masing
pembuluh tapis, arah transport hanya bergantung
pada lokasi sumber gula dan tempat
penyimpanan makanan yang dihubungkan oleh
pipa tersebut.
Mekanisme Transportasi Tumbuhan

Gambar 2.6 Mekanisme Transportasi
Tumbuhan

Pengeluaran Cairan oleh Tumbuhan
Tumbuhan mengeluarkan cairan dari

tubuhnya melalui 3 proses, yaitu sebagai berikut:

1. Transpirasi
Adalah terlepasnya air dalam bentuk uap

air melalui stomata dan kutikula ke udara bebas
(evaporasi). 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
potometer atau transpirometer.Transpirasi
dipengaruhi oleh :

Faktor luar
1) Kelembaban udara : semakin tinggi kelembaban

udara maka transpirasi semakin lambat. Pada saat
udara lembab transpirasi akan terganggu,
sehingga tumbuhan akan melakukan gutasi
2) suhu udara : semakin tinggi suhu maka
transpirasi semakin cepat.
3) intensitas cahaya : semakin banyak intensitas
cahaya maka transpirasi semakin giat.
4) kecepatan angin : semakin kencang angin maka
transpirasi semakin cepat.
5) kandungan air tanah : semakin banyak air tanah
penguapan semakin cepat.
6) angin : semakin cepat angin bertiup, maka
penguapan semakin cepat

Faktor dalam
1) ukuran (luas) daun
2) tebal tipisnya daun
3) ada tidaknya lapisan lilin pada permukaan daun
4) jumlah stomata
5) jumlah bulu akar (trikoma)

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)

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.

SUMBER REFERENSI

Dwijoseputro, D. 1980. Pengantar Fisiologi Tumbuhan. Jakarta:
Penerbit PT Gramedia

Dwiastuti,Erfiyana,Semua Materi Biologi.Yogyakarta,Pustaka
Widyatama,2014.

Mulyani S. 2006. Anatomi Tumbuhan. Yogyakarta: Kanisius.