LAPORAN RESMI PRAKTIKUM BIOLOGI UMUM Kaitan Antara Struktur dan Fungsi Jaringan
“
”
Disusun oleh : Anton Pandapotan (12308144011)
Program Studi Biologi Swadana JURUSAN PENDIDIKAN BIOLOGI FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS NEGERI YOGYAKARTA 2012
Kaitan Antara Struktur dan Fungsi Jaringan
A. Tujuan
1. Mengetahui struktur – struktur – struktur spesifik (morfologis dan atau anatomis) pada individu yang hidup dalam lingkungan l ingkungan tertentu. 2. Mengetahui adanya hubungan struktur struktur – – struktur spesifik tersebut dengan kegunaan / fungsi tertentu bagi organisme yang bersangkutan.
B. Latar Belakang
Pada organisme multiseluler, kumpulan sel membentuk jaringan. Jaringan adalah kumpulan sel yang memiliki bentuk dan fungsi yang sama. Kumpulan jaringan membentuk organ, dan kumpulan organ membentuk sistem organ, selanjutnya kumpulan sistem organ membentuk organisme. Cabang biologi yang khusus membahas tentang jaringan disebut histologi. Setiap organisme dituntut untuk mampu beradaptasi dengan lingkungannya. Adaptasi organisme terjadi dalam tiga bentuk, yakni adaptasi structural (anatomis – morfologis), adaptasi fungsional (fisiologis) dan adaptasi perilaku. Lingkungan selalu berubah dinamis dari waktu ke waktu, karenanya adaptasi selalu dilakukan oleh organisme di lingkungannya. Adaptasi terus menerus dapat dilihat pada aktivitas fisiologinya. Pada perubahan kondisi yang ekstrim menuntut organisme untuk tidak saja beradaptasi secara fisiologis, melainkan mengembangkan struktur tubuhnya hingga sesuai dengan tantangan di lingkungannya.
Pada praktikum ini akan dilakukan pengamatan pada struktur dan jaringan tumbuhan, baik tumbuhan darat maupun tumbuhan air. Pengamatan difokuskan pada salah satu jaringan agar mudah dalam melakukan pengamatan. Pengamatan ini dilakukan untuk mengetahui hubungan antara sruktur dan fungsi jaringan pada tumbuhan.
C. Dasar Teori
Struktur tubuh yang dimiliki oleh berbagai organisme yang masih bertahan hidup saat ini adalah struktur tubuh yang “cocok atau sesuai” hasil proses adaptasi dari generasi ke generasi sebelumnya. Karena struktur tubuh ini sudah tetap (“tidak kembali ke bentuk bent uk semula”) karena perubahan oleh proses adaptasi sudah sampai pada tingkat gen dalam kromosom. Misal, Mis al, secara teori, makhluk darat berkembang dari kehidupan di air. Karena itu, baik tumbuhan maupun hewan yang berhasil bertahan hidup adalah organisme yang mampu mengubah struktur tubuhnya tubuhnya hingga sesuai dengan keadaan lingkungan darat. Misalnya, katak darat (Bufo sp) telah memiliki struktur tubuh yang kontras berbeda dengan katak air (Rana sp). Karakter morfologis – anatomis katak darat sudah sampai pada bentuk yang tetap karena perubahan oleh hasil adaptasi sudah sampai s ampai pada tingkat gena. Demikian pula pada tumbuhan darat, maka karakter habitusnya, baik akar, batang dan daun, morfologis, anatomis, maupun fisiologis sudah mencapai bentuk tetap, dalam arti tidak kembali pada karakter tumbuhan air. ai r. Karena itu, it u, struktur daun tumbuhan air ai r dan darat, atau antara tumbuhan higrofit dengan xerofit sudah kontras berbeda dalam banyak bentuk, seperti : 1) luas dan ketebalan daun, 2) macam jaringan, ketebalan kutikula, ada tidaknya hypodermis, bentuk stomata, membuka dan menutupnya stomata, dsb. (Aloysius, 2006)
Adaptasi struktural terarah untuk memperoleh bentuk yang sesuai dengan kebutuhan aktivitas atau fungsi yang harus dilakukan. Dalam istilah lain dikatakan “saling melengkapi (“kesesuaian”) antara struktur dengan fungsi”. Kesesuaian struktur dan fungsi terjadi mulai dari tingkat sel – molekuler, jaringan, organ dan atau sistem organ, populasi dan komunitas. Bila tumbuhan yang hidup dalam air semua kebutuhan hidupnya (air, mineral, CO2 dan O2 , termasuk pula cahaya, diperoleh dari air. Bagi tumbuhan darat, air dan mineral diperoleh dari dalam tanah, oleh sebab itu tumbuhan darat memiliki ciri khas akar yang dapat meyerap air dan mineral dari dalam tanah. Gas CO2 dan O2 diperoleh dari udara, sehingga pada tumbuhan darat berkembang batang dan daun yang berada di atas tanah, serta akar di dalam tanah. Batang tumbuh tegak menopang dahan dan dedaunan untuk mendapatkan cahaya sebanyak banyaknya untuk fotosintesis. Tumbuhan gurun
atau daerah kering dengan karakter lingkungan yang kering baik udara maupun tanahnya (air terbatas) dengan suhu tinggi pada siang hari, melakukan adaptasi : 1. Struktural : daun sempit atau bahkan tak berdaun dan berubah menjadi duri, kutikula tebal, memiliki lapisan hypodermis, dan stomata hanya ada di permukaan bawah daun dan kriptofor (tersembunyi / sunken). Disamping itu, batang berdaging untuk menyimpan air (sukulen), dan akarnya panjang untuk menjangkau air. 2. Fisiologis (fungsional) : Stoma membuka pada malam, dan menutup pada siang hari. Karena itu fiksasi CO2 untuk fortosintesis berlangsung pada malam hari, dan menimbunnya dalam bentuk asam malat (senyawa 4-C). Oleh karena itu, tipe fotosintesisnya adalah tipe CAM dan bukan tipe C-3 seperti pada tumbuhan darat di pedalaman umumnya. Selain itu, tumbuhan xerofit memiliki toleransi tinggi terhadap cekaman kering dan panas dengan mekanisme biokemis tertentu, seperti mampu membentuk asam-asam amino/ protein tertentu yang lebih mampu mengikat air. 3. Perilaku, seperti periodisasi membukanya stoma pada malam hari. Sebaliknya menutup pada siang hari. (Aloysius, 2006)
Jaringan merupakan suatu kumpulan sel yang mempunyai bentuk dan fungsi yang sama. Dengan adanya jaringan pada tubuh tumbuhan, hal itu berarti bahwa pada tumbuhan telah ada pembagian aktivitas pada proses hidupnya. Jaringan pada tumbuhan terbentuk karena adanya pembelahan sel, dimana sel- sel yang membelah tersebut tetap mengadakan hubungan yang erat antara satu dengan yang lainnya. Secara garis besar, jaringan pada tumbuhan dibagi menjadi dua yaitu jaringan meristem dan jaringan j aringan permanen. Jaringan permanen merupakan jaringan yang telah jelas mengalami diferensiasi secara sempurna, sedangkan jaringan meristem merupakan jaringan yang sedang dalam taraf diferensiasi sebelum menjadi jaringan permanen. (Pratiwi, 2006) 2006)
1. Jaringan Meristem. Jaringan meristem merupakan kumpulan sel yang selalu aktif membelah. Sel meristem membelah secara mitosis untuk menghasilkan sel baru bagi pertumbuhan dan perkembangan. Sel meristem memiliki dinding sel
yang tipis dan sitoplasma yang besar. Jaringan meristem dapat ditemukan pada ujung (apex (apex)) akar atau batang. Jaringan tersebut disebut juga apical meristem (meristem ujung ). Meristem pada ujung akar disebut meristem ujung akar, sedangkan di ujung batang disebut meristem pucuk . Semua pertumbuhan yang berasal dari meristem ujung disebut pertumbuhan primer. Hal tersebut meliputi sel dan jaringan yang dibentuknya. Aktivitas meristem ujung akan menyebabkan pemanjangan pada akar dan batang, pembentukan cabang batang dan akar, serta pembentukan organ reproduksi (bunga). Meristem ujung ini disebut juga meristem primer. (Pratiwi, 2006) 2. Jaringan Dewasa. Sel tumbuhan memiliki struktur sel yang khas. Terdapat tiga struktur khas sel tumbuhan yang membedakannya dengan sel hewan, yaitu plastida, vakuola, dan dinding sel. Struktur sel tumbuhan dan dinding selnya memiliki hubungan dengan fungsi utama sel atau jaringan tersebut. Sel-sel pada jaringan dewasa telah memiliki struktur yang khas. Terdapat lima jenis sel atau jaringan utama penyusun tumbuhan, yaitu jaringan parenkim, jaringan kolenkim, jaringan sklerenkim, jaringan xilem, dan jaringan floem.
(Pratiwi, 2006)
a. Jaringan Parenkim. Jaringan parenkim merupakan jaringan yang banyak terdapat ruang antarsel sehingga sel-selnya tersusun longgar. Sel-sel parenkim memiliki organel sel yang lengkap. Dengan demikian, sel-sel jaringan parenkim ini masih dapat berkembang karena masih bersifat meristematik. Ketika organ terluka, jaringan parenkim menyembuhkan dan membentuk jaringan penggantinya. Sel-sel parenkim yang ada di daun memiliki kloroplas sehingga dapat melakukan fotosintesis. Pada beberapa jenis tumbuhan, sel-sel sel-s el parenkim yang berada di akar dan batang memiliki plastida yang berfungsi sebagai cadangan makanan berupa pati (amilum) dan disebut amiloplas. Beberapa jenis tumbuhan, memiliki sel parenkim dengan vakuola yang cukup besar untuk menyimpan damar atau getah. Secara umum, sel parenkim berfungsi dalam fotosintesis, respirasi, sekresi, serta penyimpanan makanan cadangan dan air. (Pratiwi, 2006) b. Jaringan Kolenkim. Jaringan kolenkim terdiri atas sel-sel yang mengalami penebalan selulosa di bagian sudut dinding selnya. Sel-sel pada jaringan
kolenkim pada umumnya tidak memiliki protoplas dan dinding sel sekunder. Akan tetapi, memiliki dinding primer yang lebih tebal dibandingkan dengan dinding sel parenkim. Karena tidak memiliki dinding sel sekunder dan hanya memiliki dinding sel primer yang tidak berlignin, jaringan kolenkim dapat menunjang organorgan muda tanpa menghambat pertumbuhannya. Jadi, fungsi utama jaringan kolenkim adalah sebagai penopang organ-organ muda. muda. (Pratiwi, 2006) c. Jaringan Sklerenkim. Pada penjelasan sebelumnya jaringan kolenkim berfungsi menunjang organ-organ muda. Adapun jaringan sklerenkim memiliki peran sebagai penyokong organ-organ tua. Ketika pertumbuhan pada organ sudah mulai berkurang, jaringan kolenkim yang dominan, perlahan digantikan perannya oleh jaringan sklerenkim yang jauh lebih kuat. Jaringan sklerenkim merupakan jaringan sel yang mengalami penebalan di seluruh bagian dinding selnya. Dinding selnya lebih kuat dibandingkan dinding sel jaringan kolenkim. Hal tersebut dikarenakan sel sklerenkim memiliki lignin. Berdasarkan ukuran selnya, sel sklerenkim dikelompokkan menjadi dua jenis, yaitu sebagai berikut : 1) Fiber. Bentuknya panjang, ramping, dan seperti pita. Sering disebut juga sebagai serat. Karena kekuatannya, serat dapat digunakan untuk rami atau jenis tali lainnya. 2) Sklereid. Bentuknya pendek dan tidak beraturan. Biasanya ditemukan di kulit yang melindungi kacang atau biji. (Pratiwi, 2006) d. Jaringan Xilem.
Jaringan xilem adalah jaringan pembuluh yang
mengangkut mineral dan air dari dalam tanah ke daun untuk diolah menjadi bahan makanan melalui proses fotosintesis. Pada tumbuhan, terdapat dua jenis xilem, yaitu xilem primer dan xilem sekunder. Xilem primer dibentuk
pada
pertumbuhan
awal
oleh
jaringan
meristem
primer
(prokambium). Sementara itu, xilem sekunder terbentuk dari hasil pertumbuhan kambium (meristem sekunder). (Pratiwi, 2006) e. Jaringan Floem. Jaringan floem berfungsi mengangkut hasil fotosintesis berupa karbohidrat ke seluruh bagian tumbuhan. Seperti halnya jaringan xilem, terdapat dua jenis floem berdasarkan asal pertumbuhannya yaitu floem primer dan floem sekunder. (Pratiwi, 2006)
Daun merupakan salah satu dari tiga organ pokok tumbuhan selain akar dan batang. Daun biasanya berbentuk pipih dengan posisi mendatar atau vertikal sehingga mudah memperoleh sinar matahari dan CO2 untuk mendukung fungsinya yang khusus sebagai tempat berlangsungnya fotosintesis. Selain itu, daun juga dapat berfungsi sebagai tempat untuk menyimpan cadangan makanan. (Drs. Taufik Rahman, 2007) Jaringan penyusun daun: 1. Epidermis dan derivatnya
Umumnya terdapat di bagian atas dan bawah daun. Epidermis tersusun dari selapis atau dua lapis sel yang rapat. Dinding selnya mengalami penebalan tak merata dan dilapisi kutikula untuk membatasi transpirasi. Stomata, trikoma, dan sel kipas (pada tumbuhan famili Gramineae) merupakan derivat epidermis yang umum terdapat pada permukaan daun. `
(Andri W. A., 2011)
2. Mesofil
Terletak diantara epidermis atas dan bawah serta diantara berkas pengangkut. Mesofil tersusun atas ata s sel yang berdinding tipis. Mesofil terdiri dari jaringan tiang (palisade) dan jaringan bunga karang (spons). Sel- sel palisade bentuknya tegak, memanjang, tersusun rapat, banyak mengandung kloroplas, dan berfungsi sebagai tempat berlangsungnya fotosintesis. Sedangkan jaringan spons tersusun atas sel- sel berbentuk tak teratur, banyak terdapat ruang antarsel, sedikit mengandung kloroplas, dan berfungsi sebagai tempat pertukaran gas. (Andri W. A., 2011) 3. Jaringan pengangkut
Berkas pengangkut pada daun membentuk bangunan kompleks yang disebut tulang daun. Berkas pengangkut tersusun atas xilem dan floem, sedang pada tulang daun juga terdapat jaringan parenkim dan jaringan penguat berupa kolenkim. Di dalam berkas pengangkut, xilem sel alu berada diatas floem. (Andri W. A., 2011)
4. Kelenjar
Pada daun terdapat struktur kelenjar yang berfungsi pada pengeluaran air serta zat- zat lain seperti: minyal atsiri yang terdapat pada daun jeruk dan
eukaliptus, getah pada daun Euphorbiaceae, dan lendir pada Malvaceae dan Moraceae. (Andri W. A., 2011) 5. Bunga
Bunga merupakan alat reproduksi pada tumbuhan Angiospermae. Bunga merupakan modifikasi daun yang mengandung alat- alat reproduktif tumbuhan serta dibentuk dari meristem ujung khusus yang berkembang dari ujung pucuk vegetatif setelah dirangsang oleh faktor internal (hormon) dan eksternal (musim, iklim, dan nutrien). Bagian- bagian utama bunga adalah: kelopak (calyc), mahkota (corolla), benang sari (stamen), putik (pistillum), dan bakal biji (ovarium). (Drs. Taufik Rahman, 2007)
D. Alat dan Bahan
1. Mikroskop 2. Gelas penutup 3. Preparat 4. Alat penghitung 5. Silet 6. Lem 7. Tanaman eceng gondok 8. Tanaman waru
E. Cara Kerja Menyiapkan semua alat dan bahan yang diperlukan.
Mengamati Mengamati struktur morfologis tangkai daun eceng gondok dan tangkai daun waru.
Membuat irisan penampang melintang daun waru dan daun eceng gondok.
Mengamati struktur anatomisnya menggunakan mikroskop, mengamati stomatanya.
Mencatat hasil pengamatan.
F. Data Pengamatan Preparat cetakan penampang melintang daun waru :
Pengamatan Daun bagian atas
Daun bagian bawah
Hasil Trikoma bintang dan stomata berbentuk ginjal Trikoma bintang
Jumlah Trikoma berjumlah 6, stomata berjumlah 18 Trikoma berjumlah 120
Preparat cetakan penampang melintang daun eceng e ceng gondok : Pengamatan Daun bagian atas Daun bagian bawah
Hasil Stomata berbentuk ginjal Stomata berbentuk ginjal
Jumlah Berjumlah 60 Berjumlah 115
G. Pembahasan Pada praktikum tersebut bertujuan untuk mengetahui hubungan antara
struktur dan fungsi jaringan, oleh karena itu dilakukan pengamatan pada tumbuhan untuk diamati bagaimana struktur dan fungsi jaringannya. Pengamatan difokuskan pada stomata dan trikoma t rikoma agar lebih mudah dan jelas tujuannya dalam melakukan pengamatan. Bagian yang diamati adalah struktur morfologis morfologis maupun anatomisnya.
Alat yang digunakan pada praktikum tersebut antara lain, mikroskop , gelas penutup, preparat, alat penghitung, silet dan lem. Sementara bahan yang digunakan
sebagai obyek pengamatan adalah tanaman waru dan tanaman eceng gondok. Mikroskop digunakan saat akan mengamati struktur anatomis pada kedua tumbuhan tersebut. Alat – alat seperti gelas penutup, preparat, silet dan lem digunakan untuk membuat preparat cetakan yang akan di amati saat itu juga. Sementara alat penghitung digunakan saat menghitung jumlah stomata pada jaringan tumbuhan.
Langkah pertama yang dilakukan setelah menyiapkan alat dan bahan adalah mengambil tanaman waru dan eceng gondok. Tanaman waru mewakili tumbuhan darat, sementara tanaman eceng gondok mewakili tumbuhan air. Kedua- duanya di amati struktur morfologis dan anatomisnya. Setelah kedua tanaman diambil, kemudian di amati struktur morfologisnya terlebih dahulu. Pada tanaman waru, tangkai daunnya agak kasar saat disentuh, hal ini mungkin dikarenakan tanaman tersebut yang kering akan tetapi tangkai daunnya kuat. Namun, pada tanaman eceng gondok tangkai daunnya lembut dan terlihat lembek mungkin karena tanaman tersebut hidup di perairan. Hal ini menunjukkan bahwa struktur morfologis pada tumbuhan air dan tumbuhan darat berbeda, struktur tubuhnya tergantung pada lingkungan dan habitat aslinya. aslin ya.
Pengamatan yang dilakukan selanjutnya adalah pengamatan struktur anatomisnya. Masing – masing pada tanaman waru dan eceng gondok di ambil daunnya, kemudian di iris secara melintang menggunakan silet setipis mungkin agar jaringan yang terdapat pada kedua daun tersebut dapat terlihat jelas saat diamati menggunakan mikroskop. Bagian yang di iris adalah kedua bagian daun, baik bagian atas maupun bagian bawah daun. Setelah daunnya diiris, kemudian irisan daun tersebut ditempelkan pada preparat yang sebelumnya telah diberi lem terlebih dahulu. Selanjutnya menyiapkan penutup gelas yang digunakan untuk menutup irisan kedua daun tadi supaya awet dan tetap segar.
Setelah diamati dapat diketahui bahwa pada daun tanaman waru terdapat stomata dan derivat jaringan epidermis, yaitu trikoma atau rambut daun. Trikoma tersebut berbentuk bintang dan ditemukan di kedua bagian daun tanaman waru, baik atas maupun bawah daun. Pada bagian atas ditemukan trikoma bintang dengan
jumlah 6 saja, sementara yang dibawah berjumlah sangat banyak yaitu 120. Ditemukannya trikoma pada tanaman waru menandakan bahwa struktur morfologisnya yang kasar disebabkan oleh adanya trikoma atau rambut daun. Trikoma tersebut berfungsi untuk melindungi tubuh tumbuhan, terutama jaringan epidermis bagian luar. Trikoma meminimalisir kerusakan pada tubuh tumbuhan bagian luar. Pada daun tanaman waru juga ditemukan ditem ukan stomata yang berjumlah 18. Stomata memiliki bentuk seperti ginjal, dan berfungsi penting bagi tumbuhan, stomata berfungsi sebagai tempat keluar masuknya udara, dapat dikatan sebagai alat respirasi pada tumbuhan.
Selanjutnya adalah pengamatan pada daun eceng gondok. Daun yang telah diiris tadi diamati menggunakan mikroskop. Setelah pengamatan dilakukan diketahui bahwa pada daun tanaman eceng gondok memiliki stomata yang banyak. Bentuknya sama seperti pada stomata yang terdapat pada daun waru, yaitu berbentuk ginjal. Pada bagian atas daun terdapat stomata sebanyak 60 buah dan pada bagian bawah daun terdapat stomata sebanyak 115 buah. Hal ini menunjukkan bahwa tumbuhan air memiliki stomata yang lebih banyak daripada tumbuhan darat, hal ini mungkin dikarenakan tumbuhan eceng gondok atau tumbuhan air yang membutuhkan udara lebih banyak karena hidupnya yang berada di perairan.
H. Diskusi
1. Struktur morfologis tangkai daun pada eceng gondok adalah lembut dan agak lembek mungkin dikarenakan hidupnya yang tinggal di perairan. Berbeda dengan tanaman lain hidupnya tidak mengapung, pada tanaman tangkai daun waru misalnya, struktur morfologisnya kasar dan kuat. 2. Struktur sel – selnya berair, dan mudah untuk dipatahkan karena sel – sel nya lembut, berbeda dengan tanaman yang hidup di darat, struktur selnya kuat karena mungkin sebagian dari tanaman darat mengandung lignin (zat kayu). 3. Saya belum melakukan pengamatan pada tanaman padi. 4. Saya belum melakukan pengamatan pada katak.
5. Katak hijau memiliki struktur permukaan kulit yang licin karena terbiasa hidup di air, dan katak darat strukturnya kasar.
I. Kesimpulan
Dari pengamatan yang telah dilakukan dapat diambil beberapa kesimpulan. Yang pertama adalah pada daun waru yang mewakili tumbuhan darat ditemukan stomata dan trikoma, sementara pada daun eceng gondok yang mewakili tumbuhan air hanya ditemukan stomata. Kemudian struktur morfologis pada tangkai daun waru kasar dan kuat, sementara pada tangkai daun eceng gondok strukturnya lembut. Namun jumlah stomata daun eceng gondok lebih banyak daripada daun waru.
Kedua, banyaknya jumlah stomata yang ditemukan pada daun eceng gondok menunjukkan bahwa tanaman gondok memerlukan stomata sebagai alat respirasi lebih banyak karena hidupnya yang tinggal di air sehingga sulit melakukan pertukaran gas seperti pada umumnya tumbuhan darat.
Sedangkan
trikoma yang terdapat pada tanaman ta naman waru menunjukkan bahwa kehidupannya yang di darat berfungsi untuk melindungi tubuhnya, terutama epidermis bagian luar, karena tumbuhan darat paling riskan untuk terkena gangguan, sehingga rambut daun atau trikoma tersebut berfungsi sebagai pelindung terluar.
J. Daftar Pustaka
Aloysius, Suyitno. Suyitno . 2006. Petunjuk 2006. Petunjuk Praktikum Biologi Umum. Umum. Yogyakarta : Universitas Negeri Yogyakarta. Astutie, Andri W. 2011. Biologi 2011. Biologi Sains. Sains. Jakarta : Erlangga.
Pratiwi, D.A., dkk. 2006. Biologi 2006. Biologi.. Jakarta : Erlangga. Rahman, Taufik. 2007. Sel dan Jaringan. Bandung : UPI BANDUNG
