BAB
1
PENDAHULUAN
1. Latar Belakang
Fisiologi tumbuhan merupakan ilmu yang
mempelajari tentang proses, fungsi, dan aktivitas suatu organisme dalam menjaga
dan mengatur kehidupannya. Seperti halnya cabang ilmu biologi lain, fisiologi
tumbuhan juga mempelajari proses kehidupan yang sering mirip atau identik pada
banyak organisme. Fisiologi tumbuhan sebenarnya merupakan terapan dari fisika
dan kimia modern untuk memahami tumbuhan. Karena itu, kemajuan fisiologi
tumbuhan hampir seluruhnya bergantung pada kemajuan dibidang fisika dan kimia.
Kini teknologi ilmu fisika terapan menyumbangkan peralatan untuk membantu
penelitian dibidang fisiologi tumbuhan serta pengetahuan dasar yang dipakai
untuk menafsirkan berbagai hasilnya.
Dalam mempelajari fisiologi tumbuhan,
yang paling mendasar perlu di pelajari adalah ilmu tentang sel . Tumbuhan
termasuk organisme multiseluler yang terdiri dari berbagai jenis sel
terspesialisasi yang bekerja sama melakukan fungsinya. Sel tumbuhan meliputi
berbagai organel seperti dinding sel, sitoplasma, membran plasma, retikulum
endoplasma, badan golgi, vakuola, badan mikro, sferosom, rangka sel, ribosom,
mitokondria, plastida dan nukleus. Masing-masing organel memiliki struktur dan
fungsi yang berbeda. Fotosintesis, metabolisme, pertumbuhan serta perkembangan
tumbuhan merupakan aktivitas sel-sel tumbuhan. Misalnya organel plastida yang
berperan dalam fotosintesis tumbuhan.
2. Tujuan Masalah
Tujuan umum dalam penyusunan makalah ini
adalah memenuhi salah satu tugas mata kuliah Struktur Tumbuhan
Dan tujuan masalahnya yaitu agar
kita megetahui tentang Sel.
BAB
II
ISI
2.1
KESIMPULAN
STRUKTUR DAN PERKEMBANGAN
ORGAN-ORGAN VEGETATIF
PADA TUMBUHAN SECARA MIKROSKOP
SEL
A. Sejarah Penemuan Sel
Berikut ini catatan mengenai
sejarah penemuan sel :
1. Tahun 1665, Robert Hooke menemukan sel
mati dari gabus kulit batang quercus suber yang tinggal dinding selnya saja,
tersusun seperti rumah lebah. Ruang-ruang kecil tanpa isi sel itu disebut
kemudian disebut sel.
2. Tahun 1770, Anthony Van Leeuwenhoek
menemukan kloroplast pada daun segar.
3. Tahun 1772, Bonaventuri Corti menemukan
aliran plasma pada ganging chara sp.
4. Tahun 1850 , kollicher menemukan
mitokondria.
Teori tentang sel mempunyai
konsep bahwa ;
1. Sel merupakan satuan struktur organism
hidup
2. Sel merupakan satuan fungsi dalam
organisme hidup
B. Sitologi Tumbuhan
Merupakan ilmu yang mempelajari
bentuk, susunan, sifat-sifat fisik dan kimia darisel tumbuhan serta
perkembangan dinding selnya. Sel dibedakan menjadi 2 yaitu :
1. Prokariotik : sel tidak mempunyai
membrane inti atau membrane yang mengikat organela-organela, DNA terkonsentrasi
pada daerah yag disebut nukleoid.
2. Eukariotik : sel mempunyai struktur yang
kompleks. Inti dan organela-organela yang lain terbungkus oleh membran inti dan
terdapat pada suatu larutan semi cair yang disebut litosol.
Sel tumbuhan didefinisikan
sebagai unit dasar yang universal dari suatu struktur organic. Struktur yang
membedakan sel tumbuhan dengan sel lainnya adalah keberadaan dinding sel yang
merupakan lapisan terluar dari sel yang berbatasan dengan membran sel. Dinding
sel akan memberikan bentuk sel tumbuhan. Isi sel yang satu dengan yang lain
dipisahkan oleh keberadaan dinding sel.
Dalam hubungannya dengan fungsi,
sel tumbuhan dapat berbentuk oval, elips, silinder, seperti serat atau
bercabang. Ukuran sel juga sangat berhubungan dengan fungsinya. Sel dengan
ukuran sangat kecil tidak bias dijumpai pada tumbuhan. Sel-sel parenkim
mempunyai ukuran antara 0,01-0,1 mm, serat kayu dan floem mempunyai ukuran
lebih panjang dibanding parenkim, yaitu 1-3 mm pada angiospermae dan 2-8 mm
pada gymnospermae. Pada tumbuhan monokotil tertntu dan anggota suku urtaceae,
sel serat dapat mencapai panjang 550 mm.
C. Komponen Protoplasmik
Yang termasuk pada komponen ini
adalah sitoplasma, inti sel (nucleus), plastida, mitokondria, ribosom,
reticulum endoplasma, diktiosom (badan golgi), mikrobadan, sferosom, dan
lisosom.
1. Sitoplasma
Sitoplasma merupakan substansi
hialin yang jernih dengan bahan dasar hialoplasma. sitoplasma dibedakan menjadi
tiga bagian.
a. Plasmolema ; dinding plasma luar yang
bersifat semipermeable.
b. Pilioplasma ; bagian yang tampak keruh
karena adanya butir-butirmikrosoma. Pada bagian ini dapat dilihat adanya aliran
sitoplasma [rotasi dan sikrolasi].
c. Tonoplas ; membran dalam yang berbatasan
dengan vakuola, bersifat semipermeable.
2. Inti sel ( nukleus )
Inti sel merupakan pusat
pengendali segala macam proses yang terjadi didalam sel, dibungkus oleh pembran
ganda yang tersusun dari senyawa lipoprotein dengan pori yang mempunyai ukuran
bervariasi dari 400 sampai 600 A0 . Dengan adanya pori ini memungkinkan
terjadinya komunikasi antara nukleoplasma dan sitoplasma.
3. Plastida
Plastida berupa benda kecil-kecil
dengan bentuk yang bervariasi yang tersusun atas zat putih telur yang mempunyai struktur dan
fungsi spesifik. Berdasarkan warnanya, plastida dikelompokkan menjadi Leukoplas
yang Biasanya berfungsi sebagai tempat penyimpanan cadangan makanan dan
Kromatofora yang merupakan plastisida yang mengandung pigmen.
4. Mitokondria
Merupakan organela membran ganda
yang mempunyai ukuran diameter 1-2 am dan jumlahnya didalam sel bervariasi
tergantung pada masing-masing spesies. Mitokondria mempunyai fungsi yang
berhubungan erat dengan respirasi sel (mengandung enzim-enzim respirasi).
5. Ribosom
Berupa partikel kecil bergaris
tengah 17-20 am, terdapat pada sitoplasma dan kadang dijumpai menempel pda
membran sebelah luar reticulum endoplasma yang tersusun sangat teratur .
ribosom mengandung ARN, nucleoprotein dan enzim-enzim yang diperlukan dalam
sintesis protein.
6. Reticulum endoplasma
Berbentuk seperti tabung kempis,
bercabang atau seperti buluh sempit yang kadang berawal dari membran inti dan
berakhir pada membrane plasma. Reticulum endoplasma berfungsi sebagai tempat
sintesis berbagai bagian sel yang
penting antara lain asam lemak dan protein.
7. Diktiosom (badan golgi)
Terdiri dari tumpukan sisterna
pipih yang bulat, setiap sisterna dibatasi oleh membran yang halus. Dibawah
mikroskop electron diktiosom tampak tersusun oleh 3 macam struktur yaitu
struktur seperti kantong pipih, vakuola besar, dan kantong yang membulat.
Diktiosom terutama terlibat dalam sekresi gula, polisakarida dan kompleks
protein polisakarida.
8. Mikrobadan
Merupakan badan renik berdiameter
antara 0,5-1,5 nm, terdapat dalam sitoplasmasel dari berbagai jaringan.
Mikrobadan dibatasi oleh membrane tunggal dan matriknya Nampak seperti granul
atau fibril, berisi berbagai macam enzim, sesuai dengan macam sel atau
jaringannya.
9. Sferosom
Merupakan tubuh lipid yang
dikelilingi membrane, berbentuk bulat denga diameter 0,5-1 am berfungsi dalam
sintesis lemak dan di dalamnya juga dijumpai adanya timbunan lemak. Selain itu sferofom juga sebagai
intermedia dalam sintesis lilin, kutin dan berbagai senyawa penghasil kutin dan
suberin penyusun dinding sel.
10. Lisosom
Berbentuk seperti mitokondria,
tetapi hanya mempunyai membran tunggal dan tidak mempunyai kristae, mempunyai
diameter 04-0,8 am, dan lazimnya di jumpai pada sel-sel hewan. Pada sel
tumbuhan kadang terdapat pada sel-sel meristem, tetapi tidak selalu dijumpai
adanya lisosom. Lisosom mengandung enzim-enzim yang berperan dalam proses
hidrodilis.
D. Komponen Non-Protoplasmik
1. Komponen non-protoplasmik cair
Adalah asam-asam organic ,
karbohidrat, protein, alkaloid, zat penyamak, dan zat warna antosianin. Lemak
dan minyak lemak terdapat sebagai cadangan makanan pada biji-bijian. Contohnya adalah pada kacang tanah dan
kelapa.
2. Komponen non-protoplasmik padat, antara
lain :
a. Kristal kalsium oksalat, merupakan
endapan dari garam oksalat yang jika terakumulasi terlalu banyak akan bersifat
racun pada tumbuhan. Bentuknya berupa Kristal tunggal pada daun jeruk, krital
pasir pada tangkai daun bayam dan tembakau, Kristal rafida pada daun bunga
pukul empat, Kristal roset pada batang jarak.
b. Aleuron, merupakan cadangan makanan berupa
protein, disimpan didalam vakuola sel. Letaknya pada tanaman bervariasi,
misalnya pada biji jarak tersebar didalam keping biji dan pada biji jagung merupakan lapisan dan terdapat
dibagian terluar dari endosperm.
c. Amilum, merupakan cadangan makanan yang
tersimpan didalam umbi, rizoma, batang, buah dan biji.
E. Dinding Sel
Merupakan bagian paling luar dari
sel tumbuhan dan merupakan bagian yang membedakan antara sel tumbuhan dan sel
hewan. Setelah terjadi pertumbuhan sekunder, dinding sel tumbuhan dibagi
menjadi 3 lapisan, yaitu :
1. Lamela tengah, merupakan perekat sel satu
dengan sel yang lain apabila beberapa sel membentuk jaringan. Lapisan ini
tersusun dari zat pekatin.
2. Dinding primer, merupakan dinding yang
pertama kali tebentuk dan selam sel dalam fase perkembangan. Lapisan ini
tersusun dari zat sefulosa, hemiselulosa, dan pectin, kadang juga mengandung
lignin.
3. Dinding sekunder, merupakan lapisan yang
terbentuk disebelah dalam dari dinding primer sebelah sel selesai mengadakan
pertumbuhan. Lapisan ini tersusun dari zat selulosa, hemiselulosa dan lignin
(tidak dijumpai adanya pectin).
Pada dinding sel terdapat noktah
dan plasmodesmata.
1. Noktah
Adalah bagian dinding sel yang
tidak mengalami penebalan sehingga memungkinkan adanya hubungan antara suatu
sel dengan sel-sel yang ada disekitarnya.
Berdasarkan bentuknya, ada 2 tipe
noktah yaitu noktah sederhana (biasa) dan noktah terlindung (berhalaman). Jika
dua noktah sederhana berpasangan disebut noktah sederhana, apabila kedua noktah
terlindung berpasangan disebut pasangan noktah terlindung (berhalaman).
2. Plasmodemata
Kenyataan dialam dijumpai adanya
hubungan antarprotoplas sel yang satu dengan protoplas sel-sel sekitarnya.
Hubungan ini terjadi melalui untaian protoplasma yang disebut plasmodesma.
Kehadiran plasmodemata ini merupakan karateristik bagi sel-sel hidup dan
dijumpai pada seluruh dinding sel hidup untuk menjamin kontinuitas protoplasma.
Plasmodemata mempunyai peranan penting pada proses tranportasi material dan
meneruskan rangsang dari sel satu ke sel yang lain.
F. Membran Plasma
Adalah selaput tipis yang terdiri
dari lapisan ganda fosfolipid, dengan gumpalan-gumpalan protein, sebagian
gumpalan protein yang menempel dipermukaan lapisan fosfolipid (protein perifer)
, sedang yang lainnya menembus lapisan fosfolipid (protein integral).
Protein perifer tidak melekat
erat pada permukaan membrane sehingga mudah terlepas, mengandung asam amino
dengan rantai hidrofilik, yang menyebabkan adanya interaksi dengan air
disekelilingnya dan permukaan lemak yang dihidrofibik.
Protein integral mengandung
bagian protein yang hidrofililik dan hidrofobik. Protein yang berada didalam
lapisan lemak bersifat hidrofobik, sedangkan yang menyembul ke permukaan lemak
bersifat hidrofilik. Diduga bahwa protein yang hidrofibik bergabung dengan
bagian ekor molekul lemak yang hidrofobik.
G. Pembelahan Inti dan Pembelahan Sel
Dikenal ada 2 macam, yaitu :
1. Mitosis (pembelahan yang terjadi pada
sel-sel somatis)
Mitosis pada tumbuhan mudah
dilihat, yaitu pada titik tumbuh (ujung akar atau ujung batang) dengan
menggunakan mikroskop cahaya. Waktu yang dibutuhkan untuk mitosis (pembelahan
inti) bervariasi antara beberapa menit sampai 3 jam. Mitosis dibagi 4 tahap,
yaitu :
a. Profase (awal, tengah, dan akhir)
Ditandai dengan adanya kondensasi
dari bahan-bahan yang menyerap zat warna sampai terbentuknya kromosom. Selama
kondensasi, daerah sekeliling inti bebas dar organela-organela lain (seperti
mitokondria dan plastida). Kromosom berjalan ketengah ke tempat yang sebelumnya
dilingkupi oleh membran inti.
b. Metaphase
Pada fase ini kromosom telah
membelah menjadi dua buah kromatid. Dijumpai adanya benang-benang yang
menghubungkan kromosom dengan kutub (disebut benang spindle kromosom) dan
benang-benang yang menghubungkan antarkutub (disebut benang spindle continue).
c. Anaphase
Pada daerah sentromer (tempat
melekatnya benang spindle pada kromosom), dua buah kromatid memisahkan diri
satu dengan yang lain bergerak ke arah kutub-kutub yang berlawanan memberikan
gambaran seperti dua deret bntang sehingga sering disebut fase 2 bintang.
d. Anaphase
Kromosom telah sampai dikutub dan
membentuk kumpulan yang kompak kemudian terbentuk membran inti. Kromosom
menjadi samar-samar dan anak inti timbul kembali kemudian terjalin kembali
hubungan antara membran luar inti dengan reticulum endoplasma. Benang-benang
spindle dan tetes-tetes kecil (dihasilkan oleh diktosom) akan terkumpul
didaerah bidang ekuatorial dan membentuk sekat. Terbentuklah dua sel anakan.
2. Meiosis (pembelahan yang terjadi pada
sel-sel kelamin)
Terjadi pada sel-sel reproduksi.
Meiosis atas 2 fase ;
a. Meiosis I
Ada 6 tahap :
Ø
Leptoten : kromosom banyak seperti benang halus, diploid, tunggal
Ø
Zigoten : kromosom hormolog saling mendekat dan berpasangan (membentuk
sinapsis)
Ø
Pakhiten : kromosom menebal dan memendek (tahap berpasangan) dan
membelah membujur menghasilkan 4 kromatida
Ø
Diploten : terjadi pelekatan antara kromatida pada suatu tempat (titik).
Titik pelekatan disebut khiasma. Dengan perlekatan tersebut kromatida sulit
untuk memisahkan diri.
Ø
Diakinesis : pasangan kromatida menjadi sangat pendek dan menyusun diri
dibagian tepi inti. Pada fase akhir fase ini selaput inti pecah, anak inti
menghilang, terbentuk benang spindle seperti mitosis.
b. Meiosis II
Setelah istirahat sejenak (yaitu
pada fase interkinesis), pembelahan selanjutnya memasuki propase II. Menjelang
akhir profase II kromosom memendek dan menebal. Pada metaphase kromosom
mengkonsentrasikan diri pada bidang ekuator. Pada stadium anaphase sentrometer
membelah menjadi 2 dan masing-masing sentrometer anakan menarik kromatid ke
kutub gelondong. Pada stadium berikutnya yaitu telofase setiap perangkat
kromatid (kromosom) membentuk satu inti, dan keempat inti tersebut
masing-masing diselubungi oleh dinding pemisah.
BAB
III
PENUTUP
1. Kesimpulan
Berdasarkan pembahasan dari makalah “
Fisiologi Tumbuhan dan Sel Tumbuhan” ini, maka dapat diperoleh kesimpulan
sebagai berikut :
1. Fisiologi tumbuhan
adalah suatu bidang
ilmu yang mengkaji
fenomena-fenomena penting di dalam tumbuhan
2. Fisiologi tumbuhan mempelajari aktivitas
hidup tumbuhan, meng-interpretasikan proses-proses kehidupannya, dan
mempelajari tanggapan tumbuhan terhadap perubahan lingkungan serta pertumbuhan
dan perkembangannya
3. Fisiologi tumbuhan berkaitan erat dengan
cabang-cabang ilmu biologi lain seperti
ekologi dan ekofisiologi atau fisiologi lingkungan
4. Tumbuhan terdiri atas sel yang memiliki
nucleus yang terbungkus oleh membrane atau struktur serupa tapi tanpa membran
5. Sel tumbuhan memiliki beberapa jenis
organel yang terbungkus membrane, misalnya kloroplas, mitokondria, nucleus, dan
vakuola
6. Sebagian besar sel tumbuhan eukariotik
diselimuti oleh dinding sel.
2. Saran
Adapun saran penulis kepada pembaca agar pembaca dapat mengetahui bahwa
sel penting bagi kehidupan kita.
Selain dari pada itu, penulis memohon
maaf apabila terdapat kesalahan karena kami masih dalam proses pembelajaran.
Dan yang kami harapkan dengan adanya makalah ini,dapat menjadi wacana yang
membuka pola pikir pembaca dan memberi saran yang sifatnya tersirat maupun
tersurat.
DAFTAR
PUSTAKA
1. Agustriana, Rochmah dan Tunjung Tripeni.
2006. Buku Ajar. Fisiologi Tumbuhan I
2. Universitas Lampung : Bandar Lampung
3. Campbell, Reece – Mitchell. 2002.
Biologi. Erlangga : Jakarta
4. Hasnunidah, Neni. 2010. Buku Ajar.
Fisiologi Tumbuhan. Universitas Lampung: Bandar Lampung
5. Lakitan, Benyamin. 2001. Dasar-Dasar
Fisiologi Tumbuhan. PT. Raja Grafindo Persada: Jakarta
6. Salisbury, F.B dan C.W. Ross. Fisiologi
Tumbuhan. ITB Bandung : Bandung
Sutrian, Yayan. 1992. Pengantar
Anatomi Tumbuh-Tumbuhan. Tentang Sel & Jaringan. Rineka Cipta : Jakarta