anatomi tumbuhan

BAB I

PENDAHULUAN

A.    Latar  Belakang

         Epidermis merupakan lapisan terluar dari daun, bunga, buah, biji, batang, dan akar sebelum mengalami penebalan sekunder. Secara fungsi dan morfologi, sel epidermis tidak seragam, ada yang bermodifikasi menjadi semacam rambut, sel penutup stomata, dan sel lain yang khusus. Secara topografi dan ontogeni, epidermis merupakan jaringan yang seragam. Perkembangan epidermis berawal dari protoderm yang berasal dari jaringan meristem. Epidermis biasanya terdapat di seluruh organ hidup  yang tidak mempunyai penebalan sekunder. Beberapa tumbuhan seperti monokotil yang hidupnya lama, tidak mempunyai penebalan sekunder, epidermis digantikan oleh jaringan gabus. Pada spermatophyta, epidermis terdiri atas selapis sel tunggal. Namun pada tumbuhan tertentu mempunyai beberapa lapisan sel, yang secara morfologi berbeda dengan jaringan dasar di bagian dalam, dan ditemukan di sebelah dalam lapisan permukaan. Epidermis yang berasal  dari meristem jaringan dasar disebut hipodermis (hypoderm).

b. tujuan

BAB II

PEMBAHASAN

      a.Jaringan Epidermis (Jaringan Pelindung)

Jaringan epidermis adalah jaringan yang menutupi seluruh permukaan tubuh tumbuhan (akar, daun dan batang).

Pada Eperdermis daun, dibeberapa tepat mengalami perubahan bentuk menjadi stomata, membentuk lapisan lilin dan lapisan kutikula siatas permukaan selnya.

Pada Eperdermis daun dan batang, juga mengalami perubahan bentuk menjadi rambut-rambut halus (trikoma).

Eperdermis pada ujung akar membentuk rambut-rambut akar.

Ciri-ciri epidermis:

· Letak sel rapat

· Selnya hidup

· Tidak berklorofil, kecuali sel penjaga dari stomata.

· Tidak dapat ditembus air dari luar, kecuali epidermis akar muda.

· Dapat ditembus udara.

· Dalam hal tertentu epidermis dapat menguapkan air.

Fungsi epidermis:

· Sebagai pelindung.

· Tempat masuknya air dan mineral pada akar muda.

· Untuk keluar masuknya O2 dan CO2.

· Epidermis daun untuk trasnpirasi.

Modifikasi epidermis:

· Stomata

· Bulu daun

· Bulu akar          

.

b. Senyawa-Senyawa dalam Jaringan Epidermis

            1. Lilin

            Timbunan lilin terjadi dalam butiran, seperti dalam Brassica dan Dianthus, atau     sebagai batang, seperti dalam Saccharum. Lilin juga disimpan dalam bentuk keping atau sisik. Lilin pada daun dan buah penting untuk mengurangi kebasahan permukaan. Beberapa campuran lilin gagal membentuk kristal dan mungkin membentuk lapisan yang berminyak dari keping pipih yang tidak teratur di atas kutikula, sepertinya pada permukaan buah apel.

            2. Garam

            Penimbunan garam dalam bentuk kristal, misalnya dalam Tamarix dan Plumbago capensis, peninbunan minyak dan resin dalam Eucalyptus, sering kali terjadi pada permukaan kutikula atau di dalamnya. Penimbunan garam silika ditemukan dalam dinding sel epidermis dari kebanyakan tumbuhan, misalnya, Equisetum, Gramineae, Cyperaceae, Palmae, dan spesies tertentu dari Moraceae, Aristolochiaceae, dan Magnoliaceae.

            3. Kutin

            Kutin merupakan suatu senyawa berlemak yang biasanya terdapat pada dinding luar sel epidermis. Senyawa ini ditemukan di dalam dinding sel, ruang antarserabut, dan antarmisela selulosa. Kutin yang membentuk atau merupakan lapisan khusus disebut kutikula, terdapat pada permukaan luar dinding sel. Dengan sudan IV, kutin berwarna merah. Semua bagian batang menerna, daun,, dan bagian dewasa akar ditutupi oleh kutikula. Kutukula biasanya tidak terdapat pada bagian tumbuhan yang aktif tubuh. Kutikula pada Eucalyptus memiliki hiasan (ornamentasi) khusus yang dapat digunakan untuk tujuan diagnosis.

            4. Lignin

            Lignin jarang ditemukan pada dinding sel epidermis. Apabila ada, hanya terdapat pada sebagian dinding atau hanya pada dinding luar. Dinding epidermis yang berlignin terdapat pada daun Cycadaceae, Conifer, rimpang Graminaeae, daun spesies tertentu dari Eucalyptus dan Quercus, pada Laurus nobilis, dan Nerium oleander.

            5. Getah

            Dinding sel epidermis ada yang bergetah, misalnya pada famili dari dikotil tertentu, seperti pada Moraceae, Malvaceae, Rhamnaceae, Thymelaeaceae, dan Euephorbiaceae. Pada biji-bijian tertentu, seperti pada Linum usitatissimum, dinding luar sel epidermis bergetah. Pada kelenjar madu, sel epidermis juga bergetah pada waktu sekresi nektar.

            6. Senyawa-senyawa lain

            Sel epidermis biasanya mempunyai banyak vakuola, tetapi pada daun Eucalyptus paperana hanya mempunyai sedikit vakuola kecil. Diasumsinya bahwa sel epidermis berisi leukoplas, tetapi tidak dapat daun yang dilihat pada beberapa daun yang diteliti, yaitu Eucalyptus, Ligustrum, dan Phaseolus. Kloroplas  ditemukan pada Pteridophyta, Hydrophyta, dan tumbuh-tumbuhan yang hidup di tempat teduh. Antosianin terdapat dalam vakuola sel epidermis petaladari beberapa bunga , pada daun Zebrina pendula, pada batang dan tangkai Ricinus. Tanin, ganin, dan kristal juga terdapat dalam protoplas sel epidermis.

  c.  Sel Silika dan Sel Gabus

            Pada Pteridophyta tertentu, seperti pada Gymnospermae, beberapa Grimineae, dan dikotil tertentu, terdapat sel epidermis seperti serat. Pada Gramineae, di antara sel epidermis batang ada yang panjang dan ada 2 tipe sel pendek, yaitu sel silika dan sel gabus. Sel silika berkembang penuh berisi badan silika yang merupakan massa isotrop dengan silika di bagian pusat yang berupa bulatan kecil. Pada penampang melintang, badan silika ada yang tampak bundar, elips, seperti halter, atau seperti pelana. Dinding sel gabus mengandung zat gabus (suberin) dan banyak yang berisi bahan organik padat. Di atas sel pendek sering sekali terdapat papila, duri atau rambut. Menurut Metcalfe (1960), sel gabus pada kebanyakan tumbuhan berisi badan siika, dan pada rerumputan tertemtu, badan silika juga terdapat dalam sel epidermis khusus dari Cyperaceae dan beberapa Monokotil.

d. Sel Kipas

            Pada epidermis daun Gramineae dan banyak Monokotil lain, kecuali Helobiaceae, terdapat sel kipas. Sel ini lebih besar daripada sel epidermis biasa, mempunyai dinding tipis dan vakuola besar. Pada  penampang melintang daun, sel ini tampak seperti kipas dengan sel terbesar di bagian tengah. Sel kipas (bulifrom) berisi banyak air dan tidak berisi kloroplas. Dinding sel terdiri atas selulosa dan pektin. Dinding terluar terdiri atas kutin dan ditutupi oleh kutikula. Ada beberapa pendapat mengenai fungsi sel kipas. Salah satu pendapat mengatakan bahwa sel kipas berfungsi untuk membuka daun yang menggulung pada daun muda. Sementara itu, pendapat lain menyatakan bahwa sel kipas berfungsi untuk menggulung atau membuka daun dewasa sebagai akibat kehilangan air.

e. Litosit               

            Litosit adalah sel yang dindingnya mengalami penebalan secara sentripetal. Penebalan tersebut mengandung pektin, selulosa, dan Ca karbonat. Penebalan disebut sistolit. Litosit terdapat pada Acanthaceae, Moraceae, Urticaceae, dan Cucurbitaceae. Misalnya litosit pada sel epidermis atas daun karet (Ficus elastica).

f. Sel Mirosin

            Pada Cruciferae, sel mirosin sering kali terdapat di dalam epidermis. Sel ini merupakan sel kelenjar besar, berisi enzim mirosin, berwarna merah dengan tesmillon, dan berwarna violet dengan larutan orecin dan HCL pekat. Sel idioblas yang besar berisi getah, terdapat dalam epidermis Lythraceae. Sel berbentuk ini seperti kantong yang sangat besar di dalam mesofil, terdapat dalam Cleoma aspera. Ruang kelenjar sering kali berkembang dari sel epidermis, misalnya pada Psoralea. Sel ini seperti pipa panjang yang berisi tanin terdapat pada epidermis Saxifraga.

g. Sel Penutup (Stomata)

            Stomata adalah suatu celah pada epidermis yang dibatasi oleh dua sel penutup yang berisi kloroplas dan mempunyai bentuk serta fungsi yang berl;ainan dengan epidermis.

Fungsi stomata:

• -Sebagai jalan masuknya CO2 dari  udara pada proses  fotosintesis
• -Sebagai jalan penguapan (transpirasi)\
• -Sebagai jalan pernafasan (respirasi)

Sel yang mengelilingi stomata atau biasa disebut dengan sel tetangga berperan dalam perubahan osmotik yang menyebabkan gerakan sel penutup.

Sel penutup letaknya dapat sama tinggi, lebih tinggi atau lebih rendah dari sel epidermis lainnya. Bila sama tinggi dengan permukaan epidermis lainnya disebut faneropor, sedangkan jika menonjol atau tenggelam di bawah permukaan disebut kriptopor. Setiap sel penutup mengandung inti yang jelas dan kloroplas yang secara berkala menghasilkan pati. Dinding sel penutup dan sel penjaga sebagian berlapis lignin.

Berdasarkan hubungan ontogenetik antara sel penjaga dan sel tetangga, stomata dapat dibagi menjadi tiga tipe, yaitu:

1. Stomata mesogen, yaitu sel tetangga dan sel penjaga asalnya sama.
2. Stomata perigen, yaitu sel tetangga berkembang dari sel protoderm yang berdekatan dengan sel induk stomata.
3. Stomata mesoperigen, yaitu sel-sel yang mengelilingi stomata asalnya berbeda, yang satu atau beberapa sel tetangga dan sel penjaga asalnya sama, sedangkan yang lainnya tidak demikian.

Pada tumbuhan dikotil, berdasarkan susunan sel epidermis yang ada di samping sel penutup dibedakan menjadi lima tipe stomata, yaitu:

1. Anomositik, sel penutup dikelilingi oleh sejumlah sel yang tidak beda ukuran dan bentuknya dari sel epidermis lainnya. Umum pada Ranuculaceae, Cucurbitaceae, Mavaceae.
2. Anisositik, sel penutup diiringi 3 buah sel tetangga yang tidak sama besar. Misalnya pada Cruciferae, Nicotiana, Solanum.
3. Parasitik, setiap sel penutup diiringi sebuah sel tetangga/lebih dengan sumbu panjang sel tetangga itu sejajar sumbu sel penutup serta celah. Pada Rubiaceae, Magnoliaceae, Convolvulaceae, Mimosaceae.
4. Diasitik, setiap stoma dikelilingi oleh 2 sel tetangga yang tegak lurus terhadap sumbu panjang sel penutup dan celah. Pada Caryophylaceae, Acanthaceae.
5. Aktinosit merupakan variasi dari tipe diasit. Stomatanya dikelilingi sel tetangga yang teratur menjari. Tipe ini antara lain terdapat pada teh(Camelia sinensis).

Pada monokotil, menurut Stebbins dan Kush (1961), ada empat tipe stomata:

1. Sel penutup dikelilingi oleh 4 sampai 6 sel tetangga. Tipe ini biasa terdapat pada Araceae, Commelinaceae, Musaceae, Strelitziaceae, Cannaceae, Zingiberaceae.
2. Sel penutup dikelilingi oleh 4 sampai 6 sel tetangga, 2 diantaranya berbentuk bulat dan lebih kecil dari yang lain, terletak pada ujung sel penutup. Tipe ini terdapat pada spesies dari Palmae, Pandanaceae, dan Cyclanthaceae.
3. Sel penutup didampingi oleh 2 sel tetangga. Tipe ini terdapat pada Pontederiaceae, Flagellariaceae, Butomales, Alismatales, Potomogetonales, Cyperales dan Juncales.
4. Sel penutup tidak mempunyai sel tetangga. Tipe ini terdapat pada Liliales (kecuali Pontederiaceae), Dioscorales, Amaryllidales, Iridales dan Orchidales.

h. Trikoma (Rambut Daun)

            Pada epidermis sering terdapat alat tambahan, baik yang unisel maupun multisel yang disebut trikoma. Trikoma mempunyai struktur yang lebih padat seperti tonjolan, struktur kelenjar dan duri yang tediri atas sel epidermis atau jaringan subepidermis, yang disebut emergence. Dijumpai pada seluruh organ : daun, batang, bunga, buah, akar; tetapi
terutama terdapat pada daun disebut rambut daun.

            Trikoma dapat dikelompokkan menjadi dua, yaitu trikoma nonglandular (Rambut tak kelenjar) dan trikoma glandular (Rambut kelenjar). Trikoma nonglandular dikelompokkan menjadi 4 macam :

1. Trikoma sederhana yang terdiri atas satu sel atau multisel yang uniseriata, misalnya pada Lauraceae, Moraceae, Triticum, Hordeum, Pelargonium dan Gossypium. Pada Gossypium, serabut bernilai ekonomi ini merupakan rambut epidermis unisel yang panjangnya mencapai 6 cm dan terdapat pada kulit biji. Kelompok ini meliputi papila dan rambut bergelembung seperti pada Crasulaceae.
2. Trikoma berbentuk sisik, pipih dan multisel. Ada yang tidak bertangkai (sessile), disebut sisik dan ada yang bertangkai sehingga seperti perisai. Misalnya pada Olea.
3. Trikoma multisel yang berbentuk seperti bintang, seperti pada styrax, atau yang bercabang, seperti pada Platanus dan Verbascum.
4. Trikoma kasar berlapis banyak terdapat pada pangkal tangkai portulaca oleraceae, Schizanthus, dan spesies tertentu Compositae.

Trikoma glandular terlibat dalam sekresi berbagai senyawa, yaitu larutan garam, madu, terpen dan polisakarida. Trikoma yang mensekresikan garam ada dua macam bentuknya.

1. Trikoma seperti gelembung yang terdiri atas sel kelenjar. Bagian ujung besar dengan tangkai sempit, terdiri atas satu atau lebih sel dan sebuah sel basal seperti yang terlihat pada Atriplex. Garam disekresikan sitoplasma ke dalam vakuola yang besar. Sel ini mengering pada daun yang tua; dan garamnya masih terdapat pada permukaan, berupa lapisan yang berwarna putih.
2. Kelenjar multisel yang terdiri atas beberapa sel kelenjar dan sel basal, ada juga yang mempunyai tangkai. Misalnya, kelenjar kapur dari Plumbago capensis dan kelenjar garam dari Limonium, Avicennia, dan Tamarix. Kelenjar ini penuh sitoplasma, kaya mitokondria, RE, dan badan golgi, dan mempunyai banyak struktur pembuluh.

Beberapa contoh rambut kelenjar (trikoma glandular) adalah sebagai berikut :

1. Trikoma hidatoda

Trikoma hidatoda adalah rambut yang mensekresi larutan berisi senyawa organik dan anorganik. Trikoma glandular yang terdapat pada daun muda dan batang Cicer arietinum atas tangkai uniseriata dan kepala oval yang multisel. Antara lapisan selulosa dinding dan kutikula pada ujung kelenjar terdapat ruang subkutikula yang dibentuk selama sekresi.

2. Trikoma yang menyekresikan madu

Misalnya pada kelopak bunga Abutilon, mahkota bunga Lonicera japonica dan Tropaeolum majus. Pada tahap sekresi, sitoplasmanya penuh dan terutama banyak mengandung RE. Sel epidermis yang tidak berbentuk trikoma dapat juga menjadi kelenjar, misalnya pada tepi daun Prunus amigdales dan Alianthus altissima.

3. Trikoma yang mengandung lendir

Misalnya terdapat pada selaput bumbung (ochrea) Rumex dan Rheum. Lendir yang disekresikan terutama polisakarida. Gelembung golgi terlibat dalam sekresi ini. Lendir yang dikeluarkan disimpan dalam ruangan antara dinding sel dan kutikula. Apabila sobek, lendir dapat keluar. Tumbuhan karnivora mempunyai organ penangkap yang biasanya merupakan modifikasi daun. Serangga dan hewan kecil lain tertarik organ penangkap ini karena warna, bau dan sekresi nektar. Hewan ditangkap oleh organ ini dengan berbagai cara, misalnya dengan lendir yang dihasilkan oleh trikoma khusus (Drossera, Pinguicula) atau dengan penangkap yang rumit seperti dalam Utricularia.

4. Trikoma yang menyekresikan terpen (minyak)

Trikoma glandular yang menghasilkan minyak esensial dari Labiatae terdiri atas sebuah sel basal, tangkai uniseriata yang terdiri atas satu sel atau beberapa sel panjang, dan kepala yang terdiri atas satu sel atau beberapa kelenjar. Dinding sel di kelilingi sel kelenjar berdiferensiasi menjadi kutikula, lapisan kutikula, lapisan pektin dan selulosa. Dengan mikroskop elektron, tampak adanya vakuola yang berisi senyawa osmiofil. Pada tahap sekresi, jumlah badan golgi dan RE meningkat dan sisternanya menyebar. Dinding sel terbelah diantara pektin dan lapisan kutikula sehingga terbentuk subtikula.

5. Kolatera

Kolatera adalah trikoma yang menghasilkan senyawa lengket. Trikoma glandular ini biasanya terdiri atas kepala yang multisel dan sebuah tangkai yang kadang tidak ada. Semua sel di bagian luar dapat menghasilkan sekret berupa senyawa lengket, sering kali merupakan campuran dari terpena dan lendir. Senyawa ini mencapai permukaan kelenjar dengan cepat setelah kutikulanya sobek. Sekresi terjadi secara terus-menerus dalam waktu lama. Koletera biasanya terdapat pada tunas, tetapi dapat juga ditemuka pada organ lain.

6. Rambut gatal

Rambut gatal Urtica merupakan trikoma glandular yang sangat khusus; terdiri atas sel tunggal panjang, bagian dasarnya seperti gelembung, dan bagian ujungnya sempit seperti jarum. Bagian dasar trikoma membesar dikelilingi oleh sel epidermis. Dinding bagian distal seperti jarum, di bagian ujung mengandung silika dan di bagian bawah mengandung kalsium. Bagian ujung membulat dan mudah pecah jika tersentuh. Ujungnya yang pecah ini mirip dengan jarum sehingga mudah mengadakan pemantakan ke kulit, menginjeksikan racun yang terdiri atas histamin dan asetilkolin. Kebanyakan trikoma glandular mempunyai struktur dinding sebagai berikut.

a)      Lapisan dinding bagian dalam terdiri atas tonjolan dengan berbagai bentuk dan rumit, yang berfungsi untuk pengangkutan sekresi melalui dinding ke permukaan kelenjar.

b)      Penebalan dinding seperti kaspari. Setiap sel tangkai di bagian basal kelenjar, dindingnya mengandung kutin atau suberin.