28/04/2009
STRUKTUR DAN FUNGSI DAUN
4 /2 8 /2 0 0 9
Iriawati, SITH - ITB
•
Fungsi daun : a. Fotosintesis b. Transpirasi c. Pertukaran gas CO2, O2
•
Semua bentuk daun yang terdapat pada suatu tumbuhan disebut ‘phyllome’ – Daun organ fotosintetik utama pada tumbuhan – Katafil sisik yang muncul pada tunas dan pada batang yang tumbuh di bawah tanah. Fungsi katafil pelindung atau penyimpan cadangan makanan. – ‘Hypsophyll’ tipe daun pelindung bunga (braktea), Fungsi pelindung. ‘hypsophyll’ berwarna menyala menyala memili ki fungsi seperti mahkota bunga. – Kotiledon daun pertama pada tumbuhan
Bougainvillea spectabilis Bougainvillea – tanaman hias 4 /2 8 /2 0 0 9
Iriawati, SITH - ITB
1
28/04/2009
Secara umum daun terdiri atas : pangkal daun, helai daun (lamina), dan tangkai daun (petiolus). Pada beberapa tumbuhan dikotil, pada pangkal daun seringkali ditemukan adanya stipula, yang tumbuh dari primordia daun.
Fungsi utama stipula pelindung daun muda yang
sedang berkembang. Stipula Iriawati, SITH - ITB
4/28/2009
Pada sebagian besar tumbuhan monokotil dan beberapa dikotil (Umbelliferae dan Polygonaceae), pangkal daun melebar membentuk seludang/pelepah, yang mengelilingi bagian buku (nodus)
okrea.
Okhrea Ligula Pada Graminae di antara pelepah dan helai daun terdapat tonjolan yang bening atau berupa rambut, rambut, disebut sebagai ligula (lidah daun) (lidah daun) 4 /2 8 /2 0 0 9
Iriawati, SITH - ITB
2
28/04/2009
Histologi Daun Daun tersusun atas tiga sistem jaringan, yaitu a. Jaringan dermal epidermis b. Jaringan dasar mesofil dan c. Jaringan pembuluh
4/28/2009
Iriawati, SITH - ITB
Epidermis Epidermis pada daun bervariasi dalam hal jumlah lapisan, struktur, susunan stomata, bentuk trikoma dan kehadiran sel-sel yang terspesialisasi Fungsi : proteksi & pertukaran gas Kerapatan stomata pada daun dipengaruhi oleh : 1. temperatur, kelembaban, dan intensitas cahaya di sekitar tumbuhan 2. konsentrasi CO2 di udara sekitar daun konsentrasi CO2 berbanding terbalik dengan jumlah stomata,
4/28/2009
Iriawati, SITH - ITB
3
28/04/2009
Epidermis atas permukaan/sisi adaksial • Umumnya satu lapisan sel, kloroplas sedikit atau tidak ada sama sekali. • Sel terlihat transparan sehingga memungkinkan cahaya matahari menembus lapisan sel tersebut. • Terdapat kutikula mengurangi penguapan air yang terlalu berlebihan.
Epidermis bawah permukaan/sisi abaksial • Terdapat stomata • Sel penutup mengandung kloroplas, berfungsi untuk mengatur membuka dan menutupnya stomata mengendalikan pertukaran gas
4/28/2009
Iriawati, SITH - ITB
Mesofil
jaringan parenkimatis yang terdapat di antara epidermis. berdiferensiasi membentuk jaringan fotosintetik yang mengandung klorofil Terbagi menjadi – palisade / jaringan tiang : • sel memanjang berbentuk batang, tersusun dalam barisan, tegak lurus permukaan daun. Terdiri dari satu atau beberapa lapis sel yang mengandung kloroplas • terspesialisasi untuk meningkatkan efisiensi fotosintesis . • terdapat tepat di bawah epidermis, umumnya pada sisi adaksial daun dorsiventral/bifacial • Pada tumbuhan xerofit (hidup pada kondisi kering), palisade terdapat pada kedua sisi /permukaan daun daun isolateral/ isobilateral
4/28/2009
Iriawati, SITH - ITB
4
28/04/2009
• • •
Bentuk dan susunan sel pada palisade memungkinkan kloroplas terlokalisasi pada posisi yang paling strategis untuk menyerap cahaya matahari secara maksimum. Peningkatan efisiensi fotosintesis juga ditentukan oleh adanya ruang antar sel pada mesofil, yang akan memfasilitasi pertukaran gas yang cepat. Area permukaan sel yang bebas dari kontak dengan sel lain pada sel-sel palisade juga merupakan faktor yang menentukan tingginya efisiensi fotosintesis pada jaringan ini.
4/28/2009
Iriawati, SITH - ITB
Jaringan spons / jaringan bunga karang • bentuk : isodiametris atau memanjang sejajar permukaan daun • lokasi : di bawah palisade • fungsi utama penyimpanan gula dan asam amino yang disintesis di lapisan palisade. • Membantu proses pertukaran gas • pada siang hari sel-sel bunga karang mengeluarkan O2 dan uap air ke lingkungan dan mengambil CO2 dari lingkungan
4/28/2009
Iriawati, SITH - ITB
5
28/04/2009
4/28/2009
•
Iriawati, SITH - ITB
Pada beberapa tumbuhan, termasuk Zea mays, jaringan mesofil tersusun atas sel-sel yang seragam dan tidak terdiferensiasi menjadi palisade dan spons daun unifacial Epidermis atas Mesofil Seludang pembuluh Epidermis bawah
Pada Eucalyptus , mesofil hanya tersusun atas jaringan palisade Epidermis atas Kelenjar minyak Mesofil Epidermis bawah 4/28/2009
Iriawati, SITH - ITB
6
28/04/2009
Perubahan struktur epidermis dan mesofil Tumbuhan Xerofit – hidup pada kondisi lingkungan kering Ukuran daun kecil ukuran sel kecil, dinding sel lebih tebal, jaringan pembuluh rapat, stomata terlindung di bagian yang lebih dalam dari epidermis, jaringan palisade umumnya lebih dari satu lapisan sel,
4/28/2009
Iriawati, SITH - ITB
Pada
permukaan daun terdapat kutikula dan trikoma Pada tumbuhan sukulen, terdapat banyak sel parenkim yang berfungsi untuk menyimpan air
4/28/2009
Iriawati, SITH - ITB
7
28/04/2009
Daun Jarum (Gymnospermae/Pinophyta) Struktur menyerupai daun xeromorf Coniferae hidup dominan pada kondisi lingkungan yang mengalami musim dingin yang panjang dan musim panas yang kering adaptasi thd kondisi cekaman
Daun Gymnospermae memiliki struktur khas jaringan transfusi mengelilingi jaringan pembuluh terdiri atas trakeid, parenkim dan sel albumin
4/28/2009
Iriawati, SITH - ITB
Epidermis terdiri atas sel-sel yang memiliki dinding sel tebal dan ditutupi oleh kutikula stomata terdapat pada semua bagian permukaan daun, kriptofor memiliki hypodermis, yang terdiri atas sel-sel parenkim yang menyerupai serat
4/28/2009
Iriawati, SITH - ITB
8
28/04/2009
Mesofil
tersusun atas sel-sel parenkimatis, memiliki lekukan ke arah da lam sel, mengandung klorofil • terdapat struktur sekresi, saluran resin •
Jaringan Pembuluh berkas pembuluh tunggal atau dua berkas yang berdampingan, terdapat pada bagian tengah daun dikelilingi oleh jaringan transfusi
•
• •
Endodermis • •
seludang yang mengelilingi berkas pembuluh dan jaringan transfusi
4/28/2009
Iriawati, SITH - ITB
Tumbuhan Hidrofit – tumbuhan yang hidup di air • • • •
Jaringan penyokong dan pelindung tereduksi, jaringan pembuluh berkurang (terutama xilem), terbentuk ruang udara yang cukup besar aerenkim Epidermis pengambilan nutrisi dari dalam air dan untuk pertukaran gas Pada banyak tumbuhan air, epidermis berklorofil Kutikula tipis Stomata pada umumnya tidak ada. Pada daun tumbuhan air yang terapung, stomata terdapat pada permukaan atas.
4/28/2009
Iriawati, SITH - ITB
9
28/04/2009
• Daun yang terendam dalam air termodifikasi menjadi bentuk silindris, memimimalkan arus air yang melewati daun / mencegah koyaknya daun
• Beberapa tumbuhan air memiliki dua bentuk daun berbeda : daun darat dan daun air pengendalian ekspresi gen dalam pembentukan daun
4/28/2009
Iriawati, SITH - ITB
Jaringan pembuluh •
Jaringan pembuluh pada daun terdapat pada urat daun Pada Angiospermae, tipe urat daun
utama adalah urat daun jala /‘reticulate’ (umum terdapat pada tumbuhan dikotil) dan urat daun sejajar (pada tumbuhan monokotil).
•
Pada daun yang memiliki urat daun jala, urat daun berbeda ukuran tergantung tingkat percabangan Urat/tulang daun utama, sekunder, tersier Tulang daun utama umumnya terdapat di bagian tengah daun
4/28/2009
Iriawati, SITH - ITB
10
28/04/2009
• Pada daun yang memiliki urat daun sejajar, tulang daun satu dengan lainnya umumnya tidak dapat dibedakan, tulang daun memiliki ukuran yang hampir sama
4/28/2009
Iriawati, SITH - ITB
Tulang daun penghubung jaringan pembuluh pada daun dengan batang, penyokong struktur daun
Penampang melintang daun dikotil
Penampang melintang daun monokotil
4/28/2009
Iriawati, SITH - ITB
11
28/04/2009
•
Pada urat/tulang daun utama, jaringan pembuluh dikelilingi oleh jaringan parenkim seludang pembuluh – Tumbuhan C3/CAM seludang tidak berklorofil – Tumbuhan C4 seludang berklorofil
4/28/2009
Iriawati, SITH - ITB
Jaringan Penyokong pada Daun • • •
Jaringan epidermis yang kompak, berkutikula dan kadangkadang selnya mengandung silika berfungsi sebagai penyokong lamina. Pada beberapa tumbuhan terdapat jaringan sklerenkim/ kolenkim pada tulang daun Pada tumbuhan monokotil, di sekitar tulang daun atau jaringan mesofil ditemukan serat, dan pada beberapa tumbuhan dikotil ditemukan pula adanya sel batu (sklereid) di sekitar mesofil
4/28/2009
Iriawati, SITH - ITB
12
28/04/2009
Gabus – Struktur gabus ditemukan pada daun beberapa tumbuhan (mis. Eucalyptus ). – Fungsi : proteksi terhadap serangan hama dan penyakit
4/28/2009
Iriawati, SITH - ITB
Modifikasi Daun
4/28/2009
Iriawati, SITH - ITB
13
28/04/2009
Daun pada tumbuhan yang disimpan di tempat gelap • Lamina lebih tipis dan
area permukaan yang lebih lebar dibandingkan dengan daun yang tumbuh pada kondisi cahaya normal. – Laju fotosintesis rendah
pada saat cahaya matahari penuh – Laju fotosintesis ~ daun di tempat terbuka pada lingkungan terlindung
Pengaruh lingkungan pada perkembangan tumbuhan Iriawati, SITH - ITB
Perkembangan Daun
14
28/04/2009
Perkembangan daun bakal/primordia daun pembentukan daun berikutnya setelah meristem apeks tumbuh pada ketinggian tertentu plastokron.
Iriawati, SITH - ITB
Pembentukan daun primordia
15
28/04/2009
Bentuk primordia : tumbuhan dikotil primordia berbentuk pasak tumbuhan monokotil primordia menyerupai kerah yang mengelilingi/ menutupi meristem apeks batang.
meristem pada pembentukan daun 1. meristem apeks daun, berfungsi untuk menambah tinggi daun 2. meristem tepi/marginal, berfungsi untuk : a. membentuk daun pipih – lebar b. membentuka anak daun pada daun majemuk 3. meristem interkalar, berfungsi untuk menambah panjang daun 4. meristem adaksial membentuk ibu tulang daun/tulang daun utama
16
28/04/2009
Tahapan perkembangan daun Fase I – inisiasi primordial dan pembentukan tonjolan yang radial simetri Analisis genetika molecular menunjukkan bahwa primordial terbentuk dari tiga lapisan terluar dari meristem apeks.
Fase II – Primordia tumbuh secara lateral dan membentuk tiga sumbu yang dapat dibedakan dengan jelas, yaitu : • Abaksial/adaksial – ventral/dorsal • proksimodistal • sentrolateral
Iriawati, SITH - ITB
Fase III – diferensiasi dan pendewasaan daun
a.
Pembelahan sel terhenti, dimulai dari ujung/distal daun b. Terjadi pemanjangan sel, yang merupakan tahap akhir dari perkembangan daun. c. Pemanjangan sel berhenti pertama kali di bagian abaksial, sehingga menyebabkan adanya perenggangan sel-sel pada jar. bunga karang.
17
28/04/2009
Pada daun dikotil, • Bagian proksimal : tangkai daun + daun penumpu/ stipula • Bagian distal : lamina • Adanya aktivitas meristem interkalar + meristem adaksial akan menyebabkan terjadinya pemisahan helai dari pangkal daun dengan terbentuknya tangkai daun yang silindris Iriawati, SITH - ITB
Pada daun monokotil, • Helai daun dan pelepah daun dibentuk oleh bagian bawah bakal daun
18
28/04/2009
Filotaksis/tata letak daun
letak daun terhadap sesamanya pada batang
Pada buku : a. Sehelai daun : • Monostik daun terdapat pada satu sisi yang sama (ortostik) / daun terdapat dalam satu garis lurus vertical sejajar batang. Putaran lemah spiromonostik. Mis. Costus • Distik, daun terdapat pada dua baris vertical sejajar batang (2 ortostik). Spirodistik (180o). Mis. pada tumbuhan Graminae • Tristik terdapat 3 ortostik, spirotristik (120o). Mis. Pada Cyperaceae • Daun spiral/tersebar terdapat > 3 ortostik Mis. Nicotiana tabacum : 5 ortostik Brassica oleracea : 8 ortostik Iriawati, SITH - ITB
b.
Dua helai daun – Berhadapan – distikha – bersilang – Berhadapan (decussates )
Satu pasangan daun tegak lurus pasangan daun berikutnya (90o). Terdapat 4 ortostik. Mis. Ixora javanica
c.
Tiga helai daun atau lebih Daun dalam karangan Mis. Nerium oleander Lilium martagon
Iriawati, SITH - ITB
19
28/04/2009
Deskripsi filotaksis daun tersebar : Ortostik daun yang berada pada posisi vertikal pada daun yang tersusun secara spiral Sudut divergensi sudut yang terbentuk antara bidang tegak melalui sehelai daun dengan bidang tegak melalui helai daun berikutnya Tumbuhan yang hanya membentuk satu daun pada tiap nodus, membentuk primordia daun dalam pola tertentu Susunan daun berbentuk heliks Spiral generatif
Iriawati, SITH - ITB
Parastik
urutan/barisan melengkung dari primordia yang sedang tumbuh
Parastik kontak dua parastik yang terbentuk pada arah yang Berlawanan. Titik perpotongan/interseksi antara dua parastik yang berlawanan menunjukkan tempat terbentuknya daun
Filotaksi pada tumbuhan dengan pola daun spiral ditunjukkan dengan jumlah parastiknya, mis. 2 + 3, 3 + 5 dst. Jumlah parastik kontak pada masing-masing arah mendekati angka dalam deret Fi bonacci 1,1,2,3,5,8,13…. Sudut di antara primordia yang berurutan mendekati sudut 137°30’ Besarnya sudut divergensi antara daun yang berurutan tidak menghalangi jalannya sinar matahari bagi daun yang lain
Iriawati, SITH - ITB
20
28/04/2009
ASPEK KHUSUS : •
Heterofili bentuk daun yang berbeda-beda, pada ranting yang berbeda pada tumbuhan yang sama. Terjadi secara langsung atau melalui struktur transisi.
•
Anisofili dalam buku yang sama terdapat dua daun yang berbeda. Mis. Lycopodium scariosum, Platycerium biforme
Iriawati, SITH - ITB
•
•
Heteroblasti Perubahan bentuk daun sejalan usia. Mis. Zingiber officinalis, Helianthus annuus, Bambusa, Vigna Filodium : tangkai daun memipih dorsiventral, helai daun tereduksi. Mis. Acacia auriculiformis, A. mangium, A. podalyriae-foliae
•
Epifili pada daun dapat terbentuk daun atau batang Pembentukan tunas aksiler/ketiak yang menyatu dengan daun pendukungnya Terjadi pemindahan tempat pada saat ontogeny. Pada stadium awal, sel di bawah primordium kuncup dan primordial daun pendukungnya membelah secara aktif Kuncup dan daun tumbuh satu unit
•
Heterotopi primordium daun tetap mempertahankan kemampuan meristematiknya membentuk pucuk batang. ex. Kalanchoe pinnata pada tepi daun tumbuh tunas Iriawati, SITH - ITB
21
28/04/2009
Modifikasi Bentuk Daun • Duri pada kaktus
• Braktea pada Bougenvillea
• Daun pada tumbuhan
insektivora
Iriawati, SITH - ITB
22