cek
ddd
Struktur dan Fungsi Jaringan Hewan
Struktur dan Fungsi Jaringan Hewan
Pada subbab sebelumnya, Anda telah mempelajari materi mengenai jaringan tumbuhan. Jaringan tumbuhan memiliki struktur dan fungsi yang bermacam-macam. Pada subbab ini, Anda akan mempelajari jaringan pada hewan. Jaringan pada hewan dapat dikelompokkan menjadi empat golongan, yatu jaringan epitel, jaringan ikat, jaringan saraf, dan jaringan otot.Jaringan Epitel
Jaringan epitel merupakan jaringan yang melapisi seluruh permukaan tubuh. Jaringan epitel membatasi antara organ-organ tubuh dengan rongga tubuh. Sel-sel penyusun jaringan epitel sangat erat satu sama lainnya. Struktur yang sangat erat ini berhubungan dengan fungsi jaringan epitel sebagai alat pertahanan dari benturan atau luka, mikroorganisme, dan hilangnya cairan. Contoh jaringan epitel yaitu pada kulit, saluran pernapasan, pembuluh darah, dan rongga perut.Terdapat dua pengelompokan jaringan epitel, yaitu berdasarkan jumlah lapisan selnya dan berdasarkan bentuk selnya. Berdasarkan jumlah lapisan selnya, jaringan epitel dibagi menjadi jaringan epitel selapis (sederhana) dan jaringan epitel berlapis. Adapun berdasarkan bentuk selnya, jaringan epitel dibedakan menjadi epitel pipih, epitel kubus, dan epitel silindris. Perhatikan Gambar 2.18.
Epitel Pipih Selapis
Sesuai dengan namanya, jaringan epitel pipih tersusun atas sel-sel dengan bentuk pipih dan hanya satu lapis. Jaringan ini terdapat pada pembuluh darah, pembuluh limfa, dan alveoli (paru-paru). Jaringan epitel pipih selapis berperan dalam proses difusi oksigen dan karbon dioksida serta filtrasi darah pada ginjal.Epitel Pipih Berlapis
Epitel pipih berlapis tersusun atas beberapa lapis sel-sel pipih. Sel-sel epitel pipih memiliki sitoplasma yang jernih dan inti sel berbentuk bulat. Jaringan ini di antaranya terdapat pada rongga mulut, rongga hidung, dan kerongkongan. Sesuai dengan jumlah lapisannya yang banyak, jaringan ini berperan sebagai pelindung, misalnya terhadap gesekan.Epitel Kubus Selapis
Jaringan ini tersusun atas selapis sel-sel berbentuk kubus. Epitel kubus selapis di antaranya terdapat pada saluran kelenjar ludah, kelenjar keringat, dan saluran pada ginjal. Struktur jaringan ini sangat sesuai untuk proses absorpsi dan sekresi.Epitel Kubus Berlapis
Jaringan ini tersusun atas beberapa lapis sel-sel berbentuk kubus. Epitel kubus berlapis terdapat pada mulut, kerongkongan, dan kelenjar keringat pada kulit. Sesuai dengan strukturnya, jaringan ini berperan sebagai pelindung dari gesekan.Epitel Silindris Selapis
Epitel silindris selapis tersusun atas sel-sel berbentuk silinder. Pada jaringan ini, biasanya terdapat sel-sel goblet. Sel goblet berfungsi dalam menghasilkan lendir (mucus) yang berperan dalam mempermudah penyerapan makanan (absorpsi). Biasanya, jaringan ini terdapat pada usus halus dan saluran pencernaan lainnya.Epitel Silindris Berlapis
Epitel silindris berlapis tersusun atas lebih dari satu lapis sel-sel berbentuk silinder. Epitel silindris berlapis terdapat pada saluran kelenjar ludah, kelenjar susu, uretra, dan laring. Jaringan ini berperan dalam proses sekresi. Biasanya, jaringan ini berada pada lapisan paling luar.Epitel Silindris Berlapis Semu Bersilia
Epitel silindris berlapis semu bersilia tersusun atas sel-sel yang memiliki inti sel tidak sejajar sehingga seolah-olah epitel tersebut terdiri atas banyak lapisan. Pada jaringan ini terdapat silia yang berfungsi menggerakkan partikel yang berada di atasnya. Misalnya, kotoran atau debu tidak akan masuk ke dalam paru-paru karena digerakkan oleh silia pada sel-sel saluran pernapasan perhatikan Gambar 2.20. Jaringan ini terdapat pada saluran pernapasan, rongga hidung, dan saluran telur (tuba Fallopi).Epitel Transisi
Epitel transisi terdiri atas berlapis-lapis sel. Akan tetapi, sel-sel penyusun jaringan ini selalu berubah bentuknya. Pada keadaan tegang, sel-sel tersebut berbentuk lebih pipih dan panjang. Adapun pada keadaan normal (relaksasi), sel-selnya berbentuk bulat dan besar. Jaringan ini banyak terdapat di kandung kemih, saluran ureter (Gambar 2.21), dan ginjal.Epitel Kelenjar
Epitel kelenjar tersusun atas, beberapa jaringan epitel yang memiliki peran dalam penyerapan (absorpsi) dan menyekresikan senyawa kimia. Misalnya, sel-sel epitel yang terdapat pada rongga (lumen) dari rongga pencernaan memiliki kemampuan untuk menyekresikan mucus. Mucus tersebut berfungsi menjaga kelembapan permukaan organ pencernaan.Terdapat dua jenis kelenjar, yaitu kelenjar eksokrin dan kelenjar endokrin. Pada kelenjar eksokrin, hasil sekresinya langsung menuju permukaan epitel. Adapun pada kelenjar eksokrin, hasil sekresinya akan dialirkan bersama-sama darah. Contoh kelenjar endokrin adalah kelenjar keringat, sedangkan contoh kelenjar endokrin adalah kelenjar pituitari perhatikan Gambar 2.22. Menurut bentuknya, epitel kelenjar terbagi menjadi tiga, yaitu epitel kelenjar uniseluler, epitel kelenjar multiseluler, dan epitel kelenjar campuran.
Jaringan Ikat
Jaringan ikat berfungsi mengikat dan mendukung jaringan lainnya. Sebaliknya dari jaringan epitel, jaringan ikat memiliki kumpulan sel yang tipis dan renggang. Berdasarkan struktur dan fungsinya, jaringan ikat dibagi menjadi jaringan ikat longgar, jaringan ikat padat, jaringan lemak, jaringan tulang, dan jaringan darah. Perhatikan Gambar 2.23.Jaringan Ikat Longgar
Jaringan ini tersusun atas serat-serat yang longgar. Jaringan ikat longgar berfungsi memberi bentuk pada organ- organ dalam, serta menyokong dan menghubungkan komponen jaringan lain.Jaringan ini tersusun atas bermacam-macam serabut (fiber) dan sel- sel. Terdapat dua macam serabut (fiber) pada jaringan ikat longgar, yaitu serabut kolagen dan serabut elastin. Adapun sel-sel yang terdapat pada
jaringan ini, antara lain sel mastosit, sel darah putih, makrofag, dan sel lemak. Contoh jaringan ikat padat adalah jaringan di bawah kulit, serta jaringan yang membatasi jantung dan rongga perut. Perhatikan Gambar 2.24.
Jaringan Ikat Padat
Jaringan ini tersusun atas serat-serat yang padat. Komponen utama jaringan ikat padat adalah serabut kolagen. Serabut kolagen tersebut bergabung membentuk bundel-bundel yang paralel, perhatikan Gambar2.25. Jaringan ini dapat ditemukan pada tendon yang menghubungkan otot dengan tulang, serta ligamen yang menghubungkan antartulang melalui sendi.
Jaringan Lemak
Jaringan lemak memiliki susunan menyerupai jaringan ikat longgar yang tersusun atas sel-sel lemak. Sel-sel lemak yang mengandung lemak tersebut di dalam matriks jaringan lemak. Setiap sel lemak berisi tetes lemak (fat droplet) yang mengisi hampir seluruh isi sel. Jaringan lemak dapat ditemukan di bawah kulit, ginjal, dan jantung. Fungsi jaringan lemak, antara lain sebagai cadangan makanan dan menjaga hilangnya panas secara berlebihan.Jaringan Tulang
Jaringan tulang tersusun atas sel-sel yang terkumpul dalam matriks. Jaringan tulang dibagi menjadi dua, yaitu jaringan tulang rawan dan jaringan tulang keras.Jaringan tulang rawan
Jaringan tulang rawan (kartilago) tersusun atas sel-sel yang disebut kondrosit. Sel-sel kondrosit berada di dalam lakuna. Matriks pada jaringan tulang rawan tersusun atas serabut kolagen dan serabut elastin. Terdapat tiga jenis tulang rawan, yaitu tulang rawan hialin, tulang rawan elastin, dan tulang rawan serabut (fibrosa). Tulang rawan hialin merupakan bentuk sel tulang rawan yang matriksnya tidak mengandung
serabut. Contoh tulang rawan hialin terletak pada cuping hidung.
Tulang rawan elastin merupakan tulang rawan yang matriksnya tersusun atas serabut elastin. Contoh tulang rawan ini terdapat pada daun telinga dan laring. Adapun tulang rawan fibrosa merupakan tulang rawan yang matriksnya memiliki serabut kolagen yang padat sehingga tulang rawan ini tampak kaku dan liat. Contoh tulang rawan fibrosa adalah pada tulang sambungan antarruas tulang belakang. Perhatikan Gambar 2.27. Dapatkah Anda memberikan contoh letak tulang rawan yang lainnya pada tubuh Anda?
Jaringan tulang keras
Jaringan ini tersusun atas sel-sel osteoblast. Sel-sel osteoblast terletak di dalam lakuna. Sel-sel osteoblast yang terjebak dalam sekretnya sendiri disebut osteosit. Antara osteosit yang satu dengan yang lain dihubungkan oleh kanalikuli.
Jaringan tulang keras ini tersusun atas unit-unit yang dinamakan sistem Harvers. Di dalam setiap sistem Harvers terdapat pembuluh darah sebagai penyuplai zat makanan bagi tulang, perhatikan Gambar 2.28.
Jaringan Darah
Meskipun memiliki fungsi yang berbeda, darah masuk ke dalam pengelompokan jaringan ikat karena memiliki matriks ekstraselular. Matriks pada darah tersusun atas plasma darah dan sel-sel darah. Plasma darah terususun atas air, garam, dan berbagai protein. Di dalam plasma darah terletak sel-sel darah yang terdiri atas sel darah merah (eritrosit) dan sel darah putih (leukosit). Selain itu, di dalam plasma darah terdapat keping darah (trombosit).Eritrosit tidak memiliki inti sel. Fungsi utama eritrosit adalah mengikat dan mengangkut oksigen ke seluruh tubuh. Trombosit berperan dalam proses pembekuan darah. Eritrosit dan trombosit melakukan fungsi utamanya di dalam pembuluh darah. Sebaliknya, leukosit melakukan fungsi utamanya di luar pembuluh darah. Leukosit berperan dalam sistem pertahanan tubuh.
Jaringan Saraf
Jaringan saraf tersusun atas unit fungsional yang disebut sel saraf (neuron). Sel saraf terdiri atas badan sel, akson, dan dendrit. Badan sel saraf berfungsi memelihara semua bagian sel saraf. Akson berfungsi menghantarkan rangsang (impuls) dari badan sel ke neuron lain. Adapun dendrit berfungsi menghantarkan rangsang menuju badan sel. Secara keseluruhan, jaringan saraf berfungsi menghantarkan rangsang (impuls) dari satu bagian tubuh ke bagian tubuh lainnya.Jaringan Otot
Jaringan otot tersusun atas sel-sel otot yang memiliki kemampuan untuk berkontraksi (memendek) dan berelaksasi (memanjang). Kemampuan tersebut sesuai dengan fungsinya sebagai alat gerak aktif. Bersama dengan tulang, otot akan membentuk gerak. Terdapat tiga jenis jaringan otot, yaitu otot polos, otot lurik, dan otot jantung. Perhatikan Gambar 2.32.Otot polos tersusun atas sel-sel otot yang polos dengan bentuk lancip dan memanjang. Inti sel otot terletak di tengah. Otot polos berkontraksi dengan lambat, namun dapat bekerja dalam jangka waktu lama. Kerja otot polos ini tidak kita sadari. Sifat seperti ini disebut gerak otonom (involunter). Otot polos terdapat pada saluran pencernaan, kantung kemih, pembuluh darah, dan saluran pernapasan.
Otot lurik tersusun atas sel-sel berbentuk silinder yang sangat panjang. Otot lurik memiliki inti di bagian tepi sel. Otot lurik disebut juga dengan otot rangka karena melekat di bagian rangka. Kemampuan otot lurik menyebabkan tulang yang dilekatinya dapat berubah posisi (bergerak). Gerak otot rangka merupakan gerakan dengan kesadaran kita sehingga disebut gerak volunter.
Otot jantung merupakan sel-sel penyusun organ jantung. Sel-selnya berbentuk silinder bercabang dengan sebuah inti di tengahnya. Percabangan pada otot jantung disebut sinsitium. Gerak otot jantung di bawah kesadaran (involunter) dikendalikan oleh sistem saraf otonom.
Struktur dan Fungsi Jaringan Tumbuhan
Struktur dan Fungsi Jaringan Tumbuhan
Pada organisme tingkat tinggi, misalnya manusia, tubuhnya tersusun atas triliunan sel. Sel-sel penyusun tubuh manusia tersebut, ada yang memiliki struktur dan fungsi yang sama, serta ada pula yang berbeda. Kumpulan sel-sel yang memiliki struktur dan fungsi sama akan membentuk jaringan. Misalnya, jaringan parenkim tersusun atas sel-sel parenkim dan jaringan meristem tersusun atas sel-sel meristem.Jaringan pada Tumbuhan
Tumbuhan dapat tumbuh dengan tinggi karena adanya aktivitas jaringan yang sel-selnya terus membelah. Oleh karena itu, jaringan pada tumbuhan dibedakan menjadi dua berdasarkan aktivitas pembelahannya. Jaringan tersebut adalah jaringan meristem (embrionik) atau jaringan muda dan jaringan dewasa. Apakah perbedaan di antara kedua jaringan tersebut?Jaringan Meristem
Sel-sel pada jaringan muda selalu aktif membelah. Hal inilah yang menyebabkan bahwa tumbuhan dapat tumbuh dengan tinggi dan besar. Berdasarkan asalnya, jaringan meristem dibagi menjadi dua, yaitu meristem primer dan meristem sekunder.Meristem primer
Meristem primer adalah jaringan yang sel-selnya berkembang secara langsung dari sel-sel embrionik. Meristem primer terdapat di daerah ujung tumbuhan, misalnya ujung akar (meristem akar) dan ujung batang (meristem pucuk). Meristem akar dan meristem pucuk menyebabkan tumbuhan semakin panjang, baik ke atas maupun ke bawah. Aktivitas meristem primer menghasilkan pertumbuhan primer.
Meristem sekunder
Meristem sekunder adalah jaringan yang sel-selnya berkembang dari jaringan dewasa yang telah mengalami diferensiasi. Meristem sekunder sering disebut sebagai meristem lateral karena letaknya di samping dari organ tumbuhan. Aktivitas meristem sekunder menyebabkan batang dan akar tumbuh membesar ke arah samping. Contoh meristem sekunder adalah kambium dan kambium gabus. Aktivitas meristem sekunder menghasilkan pertumbuhan sekunder.
Jaringan Dewasa
Jaringan dewasa adalah jaringan yang berasal dari pembelahan dan diferensiasi meristem primer dan meristem sekunder. Jaringan dewasa memiliki ciri-ciri sebagai berikut.- Tidak memiliki aktivitas untuk membelah diri atau memperbanyak diri
- Memiliki rongga yang besar (ruang antarsel)
- Dinding selnya telah mengalami penebalan
- Berukuran lebih besar daripada sel-sel meristem
Berdasarkan fungsinya, jaringan dewasa dibagi menjadi jaringan pelindung, jaringan dasar, jaringan penguat, dan jaringan pengangkut.
Jaringan pelindung
Jaringan yang termasuk ke dalam jaringan pelindung adalah jaringan epidermis. Jaringan epidermis merupakan lapisan sel yang berada di bagian paling luar. Jaringan ini biasa ditemukan pada permukaan organ- organ tumbuhan, seperti akar, daun, batang, dan bunga. Sesuai dengan namanya, jaringan epidermis berfungsi melindungi bagian dalam tumbuhan dari faktor luar. Oleh karena itu, jaringan ini tersusun atas sel-sel yang rapat.
Sel-sel pada jaringan epidermis dapat berkembang menjadi alat-alat tambahan lain yang berbeda bentuk dan fungsi. Contoh bentuk lain dari epidermis, yaitu mulut daun (stomata) dan trikoma. Stomata (tunggal: stoma) adalah tempat pertukaran gas antara jaringan dan lingkungan. Stomata terdiri atas sepasang sel penjaga dan penutup. Sel-sel tersebut dapat membesar dan memipih sebagai akibat perubahan kandungan air di dalamnya. Adapun trikoma adalah tempat mengurangi penguapan (pada daun) dan penyerapan air dan garam mineral (pada akar).
Jaringan dasar
Jaringan yang termasuk ke dalam jaringan dasar adalah jaringan parenkim. Sel-sel parenkim memiliki dinding yang tipis dengan ruang antarsel yang besar. Parenkim disebut jaringan dasar karena hampir terdapat di setiap bagian tumbuhan. Jaringan parenkim dapat ditemukan, di antaranya pada batang, akar, dan daun.
Jaringan penguat
Pernahkah Anda perhatikan, mengapa tumbuhan bisa berdiri tegak? Tumbuhan bisa berdiri tegak karena adanya jaringan penguat. Selain itu, jaringan penguat berfungsi menyokong bagian-bagian tumbuhan, misalnya daun dan batang. Jaringan penguat dibedakan menjadi jaringan kolenkim dan jaringan sklerenkim.
Jaringan kolenkim
Jaringan kolenkim terdiri atas sel-sel yang dinding sel primernya mengalami penebalan. Penebalan ini lebih banyak terjadi di sudut sel. Jaringan kolenkim terletak di sebelah dalam jaringan epidermis.
Dinding sel-sel kolenkim tersusun atas selulosa dan asam pektat. Jaringan ini biasanya mendukung pertumbuhan akar, daun, tangkai daun, dan batang yang sedang mengalami proses pemanjangan (elongasi). Bentuk sel-sel kolenkim biasanya berbentuk silinder. Bentuk silinder sangat cocok sebagai penguat karena memberikan kekuatan yang lebih dibandingkan sel berbentuk batang.
Jaringan sklerenkim
Sel-sel pada jaringan sklerenkim memiliki sifat kaku dan dinding sel sekunder yang tebal. Dinding sel yang tebal tersebut mengandung lignin. Jaringan sklerenkim terdapat pada organ-organ tumbuhan yang telah dewasa, seperti daun, batang, akar, dan kulit kayu.
Jaringan sklerenkim terdiri atas sklereid dan serabut sklerenkim (fiber). Skereid memiliki bentuk yang bermacam-macam. Bentuk tersebut menunjukkan fungsinya. Misalnya, sklereid yang berbentuk runcing pada daun berfungsi juga dalam pertahanan diri dari kemungkinan dimakan oleh herbivora. Sklereid terdapat di semua bagian tumbuhan, terutama pada kulit kayu, buah, dan biji. Pada tempurung kelapa, hampir seluruhnya tersusun atas sklereid.
Serabut sklerenkim (fiber) memiliki panjang antara 20 mm–250 mm. Serabut tersebut biasanya terdapat dalam bentuk untaian atau anyaman. Serabut skelerenkim sering dimanfaatkan oleh manusia. Serabut sklerenkim biasanya digunakan sebagai bahan tekstil dan pembuatan tali.
Contoh tumbuhan yang memiliki serabut sklerenkin bernilai ekonomis adalah Agave sisalana, Musa textilis, dan Sansevieria.
Jaringan pengangkut
Jaringan pengangkut berfungsi untuk mengangkut air, mineral, dan zat-zat makanan hasil fotosintesis. Jaringan pengangkut terdiri atas xilem dan floem.
Xilem
Xilem merupakan jaringan kompleks yang tersusun atas dua tipe sel, yaitu trakeid dan unsur pembuluh (vessel element). Keduanya memiliki dinding sel yang mengandung lignin. Trakeid merupakan sel yang panjang dan tipis dengan ujung yang runcing. Unsur pembuluh adalah sel yang lebar dan pendek dengan ujung tidak terlalu runcing.
Trakeid dan unsur pembuluh tersusun saling bertumpuk pada ujungnya membentuk suatu saluran. Saluran tersebut berfungsi mengalirkan air dari akar menuju batang dan daun. Saluran yang dibentuk oleh trakeid dan unsur pembuluh memiliki lubang karena keduanya merupakan sel-sel yang telah mati sehingga hanya tersisa dinding selnya saja. Air akan mengalir melalui lubang-lubang pada trakeid dan unsur pembuluh dan melalui ujung unsur pembuluh yang berlubang.
Floem
Floem berfungsi mengangkut zat hasil fotosintesis dari daun ke seluruh bagian tumbuhan. Floem tersusun atas pembuluh tapis, sel pengiring, serabut floem, dan parenkim floem. Pembuluh tapis tersusun atas sel- sel yang berbentuk tabung dengan ujung berlubang. Sama seperti trakeid, sel-sel pada pembuluh tapis saling berhubungan membentuk saluran tempat pengangkutan zat-zat hasil fotosintesis. Adapun sel pengiring adalah sel-sel berbentuk tabung yang lebih besar daripada sel-sel pada pembuluh tapis. Sel pengiring berfungsi memberi makanan dan mengatur aktivitas pembuluh tapis.
Serabut floem memiliki bentuk yang panjang yang ujung-ujungnya saling berimpit. Serabut floem memiliki dinding yang tebal sebagai penguat jaringan floem. Parenkim floem berfungsi menyimpan zat-zat, seperti tepung, kristal, dan damar.
Organ pada Tumbuhan
Organ pada Tumbuhan
Seperti telah dipelajari pada materi sebelumnya, pada tumbuhan terdapat beberapa jaringan. Jaringan-jaringan tersebut memiliki fungsi yang berbeda-beda. Tingkatan yang lebih tinggi dari jaringan adalah organ. Organ merupakan kumpulan beberapa jaringan yang membentuk suatu fungsi tertentu. Pada tumbuhan, terdapat tiga organ utama, yaitu akar, batang, dan daun. Apakah fungsi dari organ-organ tersebut? Jaringan apakah yang menyusun ketiga jaringan tersebut?Akar
Pada umumnya, akar terletak di bawah permukaan tanah. Fungsi utama akar adalah menyerap air dan mineral dari tanah. Kemudian, air dan mineral tersebut disebarkan ke seluruh tubuh tumbuhan. Pada beberapa jenis tumbuhan, akar dapat berperan untuk menyimpan makanan cadangan.Salah satu ciri yang menarik dari akar tumbuhan adalah akar tersebut akan tumbuh terus. Hal ini disebabkan karena pada akar terdapat meristem apikal yang akan melakukan pembelahan terus-menerus (Mader, 1995: 386). Gambar berikut menunjukkan potongan membujur dari akar.
Dilihat dari potongan membujur, akar terbagi menjadi empat bagian, yaitu daerah tudung akar, daerah pembelahan, daerah pemanjangan, dan daerah diferensiasi. Daerah tudung akar merupakan pelindung ujung akar. Sel-sel di dalam tudung akar harus diganti jika mengalami kerusakan ketika akar menembus tanah yang kasar.
Di atas daerah tudung akar, terdapat daerah pembelahan (meristematis). Daerah ini tersusun atas jaringan meristem. Sesuai dengan namanya, sel-sel di daerah ini aktif melakukan pembelahan untuk perbanyakan sel. Adanya daerah meristematis ini menyebabkan akar bertambah panjang.
Pada daerah pemanjangan (elongasi), sel-sel hasil pembelahan akan mengalami pemanjangan. Sel-sel akan berdiferensiasi membentuk sel- sel khusus, setelah mengalami pemanjangan, seperti sel parenkim atau sel endodermis. Daerah ini biasanya mudah dikenali karena sudah terdapat rambut akar. Rambut akar merupakan modifikasi dari sel epidermis. Rambut akar berfungsi memperluas bidang penyerapan air.
Jika akar dipotong melintang akan tampak jaringan penyusun akar, yaitu epidermis, korteks, endodermis, perisikel, dan jaringan pembuluh. Lapisan terluar akar dilindungi oleh jaringan epidermis. Sebagai jaringan pelindung, epidermis hanya tersusun atas satu sel. Sebagian besar sel epidermis berdinding tipis dan berbentuk segi empat. Pada daerah diferensiasi, epidermis dapat termodifikasi menjadi rambut akar. Rambut akar mencapai panjang 5-8 mm.
Di bagian dalam dari epidermis terdapat sel-sel parenkim yang besar dan berdinding sel tipis. Sel parenkim ini membentuk korteks akar. Sel- sel parenkim yang terdapat di korteks ini tersusun renggang sehingga terdapat rongga antarsel. Korteks ini berfungsi menyimpan makanan cadangan berupa butir-butir amilum.
Endodermis merupakan selapis sel yang menjadi pembatas antara korteks dan silinder pusat. Endodermis berperan dalam mengatur pemasukan air ke dalam jaringan xilem di silinder pusat.
Perisikel terletak tepat di belakang endodermis. Jaringan perisikel berperan dalam pembentukan cabang akar atau cabang batang. Perisikel merupakan lapisan terluar dari silinder pusat. Bagian utama dari silinder pusat adalah berkas pembuluh angkut yang terdiri atas jaringan floem dan xilem.
Batang
Pada umumnya, batang terletak di atas permukaan tanah. Batang berperan dalam menyangga daun dan bunga. Salah satu ciri khas dari batang adalah terdapatnya buku dan ruas. Buku merupakan tempat keluarnya daun atau tunas, sedangkan ruas adalah jarak di antara dua buku. Batang kadang juga berperan untuk menyimpan makanan cadangan.Hampir mirip dengan akar, potongan melintang batang menunjukkan jaringan epidermis, korteks, endodermis, dan silinder pusat.
Epidermis merupakan jaringan terluar dari batang. Epidermis ini hanya tersusun atas satu lapis sel. Sel epidermis tersusun rapat sehingga tidak tampak ruang antarsel. Jika batang tumbuh membesar, epidermis akan pecah dan terbentuk jaringan gabus. Jaringan gabus ini juga seringkali pecah sehingga terbentuk lentisel.
Di bawah epidermis terdapat korteks. Jaringan penyusun pada korteks batang adalah parenkim dan kolenkim. Pada beberapa jenis tumbuhan terdapat klorenkim (kolenkim yang memiliki kloroplas) atau skelerenkim. Sel penyusun korteks relatif renggang sehingga terdapat rongga antarsel. Hal ini berguna dalam pertukaran gas.
Empulur merupakan bagian terdalam dari silinder pusat. Empulur tersusun oleh jaringan parenkim. Jaringan pembuluh angkut tersusun atas xilem dan floem.
Daun
Daun merupakan organ utama tempat terjadinya fotosintesis. Oleh karena itu, sebagian besar daun berwarna hijau. Pada daun terdapat urat daun yang merupakan berkas jaringan pembuluh angkut.Perhatikan baik-baik jaringan penyusun dari daun tersebut.
Di bagian atas dan bawah permukaan daun terdapat jaringan epidermis. Epidermis ini tersusun rapat. Mengapa? Pada bagian permukaan daun yang behubungan dengan lingkungan luar, di atas jaringan epidermis, terdapat lapisan lilin, kutin, atau lignin, disebut kutikula. Lapisan ini akan mencegah penguapan yang berlebihan.
Mesofil terdapat di antara epidermis atas dan epidermis bawah. Mesofil pada dasarnya sama dengan parenkim. Terdapat dua jenis mesofil, yaitu mesofil bunga karang (spons) dan mesofil jaringan tiang (palisade). Apakah perbedaan di antara keduanya? Mesofil memiliki kloroplas yang berperan dalam fotosintesis. Jaringan pembuluh angkut pada daun tersusun atas floem dan xilem. Jaringan pembuluh angkut akan bersatu membentuk urat daun.
Sifat Totipotensi pada Tumbuhan
Totipotensi Sel sebagai Dasar Kultur Jaringan
Tuhan memberikan kelebihan pada manusia untuk berkreasi. Dengan pikirannya para pakar dapat menemukan dan memanfaatkan kemampuan totipotensi. Pengetahuan tentang jaringan tumbuhan dapat diaplikasikan untuk perbanyakan tanaman, misalnya melalui setek dan cangkok. Lebih lanjutnya, pengetahuan tentang jaringan tumbuhan ini dapat digunakan untuk memperbanyak tanaman dengan teknik kultur jaringan.
Sejarah perkembangan kultur jaringan dimulai pada 1898, ketika seorang ahli fisiologi Jerman, G. Heberlant menyatakan bahwa sel memiliki informasi genetik yang lengkap sehingga sel tersebut mampu tumbuh menjadi individu baru. Kemampuan sel seperti tersebut dinamakan totipotensi. Oleh karena itu, totipotensi dapat diartikan sebagai kemampuan satu sel tunggal untuk membelah dan berdiferensiasi menjadi individu baru yang utuh.
Teori totipotensi dibuktikan oleh penelitian yang dilakukan oleh F. C. Steward pada 1969. Steward mencoba dengan mengambil sel empulur wortel dan menumbuhkannya pada media yang sesuai. Hasilnya, sel-sel dari empulur wortel tersebut dapat tumbuh menjadi tanaman wortel yang utuh.
Sel tumbuhan memiliki sifat totipotensi yang lebih besar daripada hewan. Sel- sel yang berasal dari akar, batang, dan daun dapat dikembangkan menjadi satu individu baru yang utuh. Akan tetapi, hal tersebut tidak berlaku bagi hewan. Sel- sel hewan tidak dapat ditumbuhkan menjadi individu baru. Seiring dengan perkembangan ilmu pengetahuan, para ilmuwan akhirnya mengetahui bahwa jaringan parenkim memiliki sifat totipotensi yang sangat baik. Kultur jaringan merupakan proses yang sederhana. Pertama-tama, suatu jaringan tumbuhan (eksplan) dimasukkan dan dipelihara dalam sebuah medium dengan nutrisi yang sesuai. Kemudian, eksplan tersebut akan tumbuh dan berkembang menjadi kalus. Kalus tersebut dipindahkan ke dalam medium diferensiasi yang sesuai. Kalus akan membentuk tumbuhan kecil yang lengkap (plantlet).
Struktur dan Fungi Sel
Struktur dan Fungsi Sel
Ketika melihat dinding dari sebuah rumah, Anda pasti melihat bahwa dinding tersebut tersusun atas ratusan batu bata merah. Begitu pula dengan tubuh kita, tersusun atas unit-unit yang sangat kecil. “Batu bata merah” tubuh kita dinamakan dengan sel. Sel tidak dapat dilihat dengan mata telanjang karena sangat kecil. Di dalam setiap sel, terdapat sejumlah aktivitas yang sangat kompleks. Semua makhluk hidup, mulai dari bakteri sampai dengan gajah, tersusun atas sel-sel. Sel-sel dari setiap makhluk hidup memiliki struktur dan fungsi yang sama.Semenjak penemuan sel, para ilmuwan telah banyak melakukan penelitian mengenai bagaimana cara kerja sel. Pada perkembangannya, selalu muncul teknik baru dalam mempelajari sel.
Perkembangan Teori Sel
Sel berasal dari kata cellula yang berarti ruang kecil. Pada 1665, seorang ilmuwan Inggris, Robert Hooke, meneliti sayatan gabus di bawah mikroskop. Robert Hooke melihat bahwa sayatan gabus tersebut tersusun atas ruangan-ruangan kecil. Hooke memberi nama ruangan-ruangan kecil tersebut dengan nama sel.Pada 1835, ahli biologi berkebangsaan Prancis, Felix Dujardin, menemukan bahwa banyak mikroorganisme yang tersusun atas satu sel saja. Dujardin juga mengamati bahwa bahan atau substansi dari semua sel hidup adalah sama.
Tiga tahun kemudian, seorang ahli Botani Jerman, Matthias Jakob Schleiden, menyatakan bahwa semua tumbuhan tersusun atas sel-sel. Tidak lama kemudian, ahli Zoologi Jerman, Theodor Schwann, menyimpulkan bahwa semua hewan tersusun atas sel-sel pula. Shcleiden dan Schwan kemudian menduga bahwa sel adalah komponen dasar dari seluruh makhluk hidup.
Dua puluh lima tahun kemudian, Rudolf Virchow, ahli biologi Jerman, membuat tulisan bahwa “tubuh adalah sebuah negara dan setiap sel adalah warganya”. Dari penelitiannya tentang pembelahan sel, Virchow menyimpulkan bahwa sel berasal dari sel lainnya.
Hasil observasi dari para ilmuwan selama bertahun-tahun, membentuk suatu teori yang dinamakan teori sel. Teori sel tersebut menyatakan bahwa sel merupakan unit struktural paling dasar dari makhluk hidup; sel adalah unit fungsional dari makhluk hidup; dan semua sel berasal dari sel lainnya melalui proses pembelahan.
Struktur Sel
Setelah Robert Hooke menemukan sel, para ilmuwan telah mengembangkan berbagai teknik yang digunakan untuk mempelajari sel. Salah satu alat yang digunakan adalah mikroskop cahaya. Dengan mikroskop cahaya tersebut, para ilmuwan dapat mempelajari struktur dari sel tersebut.Sel merupakan unit fungsional dan struktural dasar dari suatu makhluk hidup. Sel tersusun atas bagian-bagian, yang masing-masing memiliki struktur dan fungsi yang berbeda. Apa sajakah bagian-bagian sel tersebut? Apakah fungsi dari setiap bagian sel?
Membran Sel
Satu sel dibatasi oleh membran sel (plasmalema). Membran sel tersusun atas molekul-molekul protein, lapisan senyawa lemak (fosfolipid), air, karbohidrat, dan sedikit kolesterol. Setiap lapisan senyawa lemak, tersusun atas gugus lipid dan fosfat. Gugus lipid dari fosfolipid bersifat tidak suka air (hidrofobik), sedangkan gugus fosfat bersifat suka air (hidrofilik). Gusus lipid sering disebut ekor dan gugus fosfat disebut kepala. Setiap fosfolipid akan saling berpasangan sehingga membentuk dua lapisan (bilayer) fosfolipid yang saling berlawanan.
Inti Sel (Nukleus)
Nukleus adalah struktur berbentuk bulat dan umumnya lebih besar dari organel lainnya. Nukleus berperan dalam mengendalikan seluruh aktivitas sel.
Struktur nukleus dibatasi oleh dua lapisan membran. Membran inti ini memiliki struktur yang mirip dengan membran sel. Membran inti memiliki pori-pori yang hanya bisa dilalui oleh substansi tertentu. Membran inti berfungsi sebagai pelindung inti sel dan tempat pertukaran zat antara materi inti dan sitoplasma. Inti sel memiliki bagian-bagian di dalamnya, seperti berikut ini.
Cairan Inti (Nukleoplasma). Cairan inti merupakan suatu cairan kental berbentuk jeli dan mengandung senyawa kimia yang kompleks misalnya enzim, ion, protein, dan nukleotida.
Anak Inti (Nukleolus). Anak inti merupakan struktur berbentuk bulat yang tersusun atas filamen-filamen dan butiran-butiran. Secara kimiawi, anak inti mengandung DNA, RNA, dan protein. Nukleolus berperan dalam pembentukan ribosom.
Kromatin. Kromatin adalah struktur berupa benang-benang halus yang mengandung DNA (deoxyribonucleic acid). DNA merupakan bahan atau substansi genetik dari suatu organisme. Pada saat sel membelah, kromatin akan memendek dan menebal membentuk kromosom.
Sitoplasma
Sitoplasma merupakan cairan koloid kompleks tempat beradanya organel-organel sel dan substansi sel yang tidak hidup. Di dalam sitoplasma berlangsung beberapa proses metabolisme sel, seperti sintesis protein dan respirasi sel. Di dalam sitoplasma terdapat beberapa organel.Mitokondria
Mitokondria mengandung enzim yang dapat melepaskan energi dalam bentuk senyawa kimia ATP (Adenosin Triphosphat). Setiap mitokondria memiliki dua lapis membran, yaitu membran dalam dan membran luar. Membran dalam pada mitokondria membentuk lipatan-lipatan yang disebut krista. Adapun membran luar membatasi mitokondria dengan sitoplasma. Antara membran dalam dan membran luar mitokondria terdapat ruangan yang disebut matriks.
Ribosom
Ribosom merupakan organel berbentuk butiran-butiran yang tersusun atas RNA (ribonucleic acid) dan protein. Ribosom berfungsi sebagai tempat berlangsungnya sintesis protein.
Di dalam sitoplasma, ribosom ada yang menempel pada retikulum endoplasma dan ada yang bebas. Ribosom yang menempel pada retikulum endoplasma berfungsi menyintesis protein-protein untuk disekresikan ke luar sel. Adapun ribosom yang bebas berfungsi menyintesis protein untuk keperluan sel itu sendiri.
Retikulum endoplasma
Retikulum endoplasma (RE) adalah organel yang terdiri atas membran-membran yang tersusun paralel. RE memiliki rongga-rongga (sisterna) yang berbentuk pipih dan tubulus. Sisterna menghubungkan membran inti dengan membran sel.
Retikulum endoplasma terdiri atas dua jenis, yaitu RE kasar dan RE halus. RE kasar adalah RE yang permukaannya ditempeli oleh ribosom. Adapun RE halus, permukaannya tidak ditempeli oleh ribosom. RE memiliki beberapa fungsi, seperti membentuk jaringan citocavitari (sistem sirkulasi intra seluler); menyediakan enzim-enzim di sepanjang RE; berperan dalam transportasi berbagai zat; dan berperan pembentukan fosfolipid, kolesterol, dan karbohidrat.
Badan Golgi (apparatus Golgi)
Pada 1898, Camillo Golgi, menemukan suatu organel yang tersusun atas tumpukan kantung pipih. Organel tersebut kemudian diberi nama badan Golgi. Badan Golgi membentuk vesikula (kantong) yang akan membawa zat-zat yang dihasilkan oleh retikulum endoplasma kasar dan retikulum endoplasma halus menuju membran sel. Zat-zat yang dihasilkan RE biasanya berbentuk protein. Di dalam badan Golgi, protein tersebut mengalami perubahan- perubahan lebih lanjut. Badan Golgi biasanya berjumlah banyak dan aktif pada sel-sel sekresi, seperti pankreas dan kelenjar ludah.
Lisosom
Lisosom merupakan vesikula yang berasal dari badan Golgi. Organel ini berbentuk oval atau bulat yang dilapisi oleh satu lapis membran. Lisosom mengandung enzim yang dapat mencerna polisakarida, fosfolipid, lipid, dan protein. Lisosom dapat mencerna dan mengurai organel sel tua atau rusak.
Mikrobodi
Mikrobodi strukturnya mirip dengan lisosom. Contoh mikrobodi adalah peroksisom. Peroksisom mengandung banyak enzim katalase. Enzim katalase berfungsi menguraikan senyawa beracun peroksida (H2O2) menjadi air (H2O) dan oksigen (O2). Pada hewan, peroksisom banyak terdapat di dalam hati dan ginjal. Peroksisom yang hanya terdapat pada tumbuhan disebut glioksisom. Glioksisom berfungsi mengoksidasi asam lemak. Organel ini banyak ditemukan di dalam jaringan lemak pada biji yang sedang berkecambah.
Perbedaan Sel Hewan dan Sel Tumbuhan
Theodor Schwann dan Matthias Schleiden ilmuwan yang mengembangkan penelitian sel tumbuhan dan sel hewan. Melalui mikroskop elektron, akan terlihat secara morfologi perbedaan antara sel tumbuhan dan sel hewan. Sel tumbuhan dan sel hewan dibedakan dengan ada tidaknya suatu bagian atau organel sel, maupun perbedaan struktur dan fungsi organelnya. Berikut beberapa organel yang hanya dimiliki oleh sel hewan atau sel tumbuhan saja.
Sentriol
Sentriol hanya terdapat pada sel hewan dan Protista. Sentriol merupakan organel berbentuk silinder yang tersusun atas mikrotubulus. Sentriol biasanya terletak di dekat inti sel (nukleus). Organel ini berperan dalam pembelahan sel.
Dinding Sel
Dinding sel terdapat pada tumbuhan. Dinding sel berfungsi sebagai pelindung sel dan pemberi bentuk sel agar tetap stabil. Dinding sel terletak di sebelah luar setelah membran sel. Pada tumbuhan, dinding sel tersusun atas selulosa dalam jumlah besar, lignin, dan suberin.
Dinding sel pada tumbuhan tersusun atas dinding sel primer dan dinding sel sekunder. Di antara kedua dinding sel terdapat suatu lapisan yang disebut lapisan tengah (middle lamella). Lapisan tengah ini tersusun atas polisakarida yang menyerupai jeli (pektin). Dinding sel sekunder lebih kuat apabila dibandingkan dinding sel primer, karena dinding sel sekunder mengandung lebih banyak selulosa dan lignin.
Plastida
Organel ini hanya terdapat pada sel tumbuhan. Terdapat dua tipe plastida, yaitu leukoplas dan kromoplas. Leukoplas merupakan plastida yang tidak memiliki pigmen. Leukoplas berfungsi menyimpan makanan cadangan berupa karbohidrat, lipid, ataupun protein. Adapun kromoplas adalah plastida yang memiliki pigmen. Pigmen ini akan memberi warna pada daun, bunga, dan buah. Jenis pigmen pada kromoplas, di antaranya pigmen jingga (karoten), pigmen merah (fikoeritrin), dan pigmen hijau (klorofil).
Kloroplas memiliki pigmen hijau (klorofil) berperan menyerap energi cahaya matahari yang digunakan di dalam proses fotosintesis. Pada tumbuhan, sinar matahari diserap oleh klorofil beserta karbon dioksida untuk direaksikan dengan air dari tanah. Proses fotosintesis menghasilkan molekul makanan dan oksigen. Kloroplas banyak ditemukan di dalam sel mesofil, yaitu jaringan hijau pada daun.
Kloroplas terdiri atas tiga ruang fungsional yang dibentuk oleh sistem membran, yaitu ruang intermembran, ruang tilakoid, dan stroma. Ruang intermembran tersusun atas dua membran yang terbentuk dari sitosol. Ruang tilakoid terbentuk dari sistem membran di dalam kloroplas. Klorofil banyak ditemukan di dalam membran tilakoid. Membran tilakoid ini membentuk dua kompartemen, yaitu ruang tilakoid dan grana. Grana adalah susunan tilakoid yang bertumpuk-tumpuk.
Sel Prokariotik dan Sel Eukariotik
Sel terdiri atas dua tipe, yaitu sel prokariotik dan sel eukariotik. Perbedaan yang mendasar dari kedua tipe sel tersebut adalah ada atau tidaknya membran inti sel. Sel prokariotik (pro = sebelum, karyotic = nukleus) merupakan tipe sel yang paling sederhana. Substansi genetiknya (DNA) terkonsentrasi dalam suatu kumpulan yang disebut nukleoid karena tidak adanya membran khusus. Oleh karena itu, sel prokariotik bisa disebut sebagai sel yang tidak memiliki membran inti.Sel eukariotik (eu=sejati) memiliki struktur dan fungsi yang lebih kompleks daripada sel prokariotik. Sel eukariotik sudah memiliki membran inti sel (nukleus).
Transpor Pasif dan Transpor Aktif
Transpor Zat-Zat Melalui Membran Sel
Sel-sel membutuhkan zat untuk menjalankan metabolisme dan membuang sampah metabolisme sehingga zat harus keluar masuk dari dan menuju sel. Membran sel memegang peranan yang sangat penting dalam proses keluar masuknya zat. Transportasi zat dibagi menjadi dua, yaitu transportasi pasif dan trasportasi aktif.Transpor Pasif
Transportasi pasif adalah perpindahan zat-zat mengikuti aliran perbedaan konsentrasi dan tidak membutuhkan energi, contohnya difusi dan osmosis.Difusi
Secara tidak sadar proses difusi sangat dekat dengan kehidupan sehari- hari. Misalnya, Anda akan memasukan satu sendok gula ke dalam segelas air teh jika ingin membuat air teh manis. Apa yang akan terjadi dengan gula tersebut? Awalnya, gula tersebut akan mengendap di dasar gelas. Akan tetapi, lama-kelamaan gula tersebut akan larut ke dalam air teh tersebut.
Peristiwa tersebut akan terjadi pula pada tinta yang Anda teteskan ke dalam air bening dalam suatu wadah. Tinta tersebut akan larut dan membuat air bening berubah warna menjadi seperti warna tinta. Peristiwa larutnya gula dan tinta merupakan contoh peristiwa difusi.
Difusi merupakan perpindahan molekul-molekul suatu zat dari bagian yang berkonsentrasi tinggi menuju bagian yang berkonsentrasi rendah. Difusi dapat terjadi melalui membran ataupun tidak melalui membran. Dalam tingkatan sel, difusi dapat diartikan perpindahan molekul sel dari konsentrasi molekul tinggi menuju konsentrasi molekul rendah. Dapatkah Anda memberikan contoh proses difusi yang lainnya?
Osmosis
Osmosis adalah pergerakan molekul air dari konsentrasi air yang tinggi menuju konsentrasi air yang rendah melalui membran selektif permeabel (semipermeabel). Dengan kata lain, osmosis adalah difusi molekul air melalui membran semi-permeabel.
Semipermeabel berarti membran tersebut hanya bisa dilalui oleh molekul-molekul air atau molekul-molekul seukuran dengan air.
Air merupakan zat pelarut. Oleh karena itu, osmosis dapat diartikan sebagai gerak cairan yang encer menuju cairan yang pekat melalui membran semipermeabel. Apabila kepekatan cairan di luar dan di dalam sel sama (isotonis), kondisi sel akan tetap. Namun, apabila cairan di luar sel lebih encer daripada di dalam sel (hipotonis) maka air akan masuk ke dalam sel. Sebaliknya, apabila cairan di luar sel lebih pekat daripada di dalam sel (hipertonis) maka air dari dalam sel akan bergerak ke luar. Kondisi hipotonis dapat mengakibatkan sel menggelembung dan mungkin pecah. Adapun pada kondisi hipertonis, sel akan mengerut.
Transpor Aktif
Transpor aktif terjadi apabila sel secara aktif memindahkan zat-zat melewati membran sel dengan menggunakan energi. Biasanya, transpor aktif dilakukan untuk memindahkan zat dari konsentrasi rendah menuju konsentrasi tinggi. Misalnya, glukosa tidak dapat melewati membran sel karena ukurannya terlalu besar. Oleh karena itu, molekul glukosa ini akan diangkut secara aktif. Energi yang digunakan untuk transpor aktif ini didapat dari pemecahan ATP menjadi ADP, fosfat, dan energi. Glukosa tersebut akan berikatan dengan fosfat menjadi glukosa-fosfat. Glukosa- fosfat inilah yang dapat melewati membran sel.Pompa Na/K
Contoh transpor aktif yang paling sering muncul adalah mekanisme pompa natrium-kalium. Mekanisme pompa natrium-kalium akan memompa masuk ion kalium (K+) dan memompa keluar ion natrium (Na+). Mekanisme pompa natrium-kalium dapat Anda perhatikan pada Gambar 1.15.
Ion Na+ akan melekat pada protein di dalam membran sel. Ketika ATP dihidrolisis menjadi ADP, fosfat yang dihasilkan akan melekat pada protein. Melekatnya fosfat pada protein menyebabkan protein berubah bentuk. Perubahan bentuk protein membuat ion Na+ keluar dari dalam sel. Bersamaan dengan itu, ion K+ akan melekat pada protein dan fosfat akan lepas. Lepasnya fosfat menyebabkan bentuk protein kembali seperti semula. Ion K+ akan masuk ke dalam sel.
Eksositosis
Eksositosis terjadi apabila terdapat molekul-molekul berukuran besar yang tidak dapat ditransportasikan melalui mekanisme transpor aktif. Eksositosis (ex = keluar dari, cytos = sel) merupakan mekanisme transpor molekul keluar dari sel dengan cara membentuk vesikula. Suatu sel akan membentuk vesikula apabila akan mengeluarkan suatu molekul. Vesikula yang terbentuk akan melingkupi molekul yang akan dikeluarkan. Vesikula bersama molekul yang dilingkupinya tersebut akan bergerak menuju membran sel. Setelah melekat dengan membran sel, molekul yang dibawa vesikula akan dikeluarkan dari dalam sel.
Endositosis
Sebaliknya dari eksositosis, endositosis merupakan mekanisme masuknya molekul ke dalam sel dengan bantuan vesikula. Endositosis berasal dari endon yang berarti dalam dan cytos yang berarti sel. Mekanismenya, suatu sel akan membentuk vesikula dengan cara menjulurkan bagian luar membran sel. Bagian luar membran sel tersebut akan mengurung atau menangkap molekul yang akan dibawa masuk. Kemudian, vesikula akan menelan molekul tersebut sehingga masuk ke dalam sel.
Terdapat dua jenis endositosis, yaitu pinositosis dan fagositosis (Gambar 1.17). Pinositosis adalah proses endositosis berupa cairan, sedangkan fagositosis adalah proses endositosis tidak berupa cairan, misalnya bakteri.
Langganan:
Postingan (Atom)