Pernahkah kalian bermain ke danau, waduk, atau kolam? Apakah kamu melihat eceng gondok di tempat tersebut? Apakah kamu juga melihat bahwa perairan tersebut jernih? Pada umumnya perairan yang ditumbuhi eceng gondok kondisi airnya jernih. Mengapa demikian? Ketika kamu melihat akar eceng gondok, kamu akan melihat akar eceng gondok berbentuk serabut-serabut yang banyak dan rapat. Akar-akar ini mampu menyerap partikel-partikel yang terlarut dalam air sehingga air menjadi bersih. Bahkan zat-zat berbahaya seperti racun pun dapat diserap oleh eceng gondok. Perhatikan Gambar 3.33!
Rambut akar
Jalur penyerapan air dan partikel lain
Xilem Saluran antarsel [plasmodesmata] Molekul air Aquaporin Membran sel
Sumber: Dok. Kemdikbud
Apabila kamu mengamati membran sel akar secara lebih teliti dengan menggunakan mikroskop elektron, maka akan terlihat lubang-lubang atau saluran kecil pada membran sel akar. Saluran ini terbentuk dari protein dan memiliki lubang dengan ukuran tertentu dan daya ikat tertentu pula. Salah satu salurannya bernama aquaporin. Aquaporin ini merupakan saluran [protein kanal] yang hanya dapat dilewati oleh air, sehingga partikel lain tidak dapat masuk lewat aquaporin. Mekanisme tersebut menginspirasi ilmuwan untuk mengembangkan teknologi penyaringan atau pemurnian air. Dengan teknologi ini air yang kotor dapat disaring, sehingga air hasil penyaringan benar-benar bersih dan aman untuk dikonsumsi.
Tahukah Kamu?
Selain menginspirasi untuk mengembangkan teknologi, struktur organ dan jaringan tumbuhan juga menginspirasi bentuk rancangan bangunan, misalnya gedung teater Esplanade di Singapura yang terinspirasi dari struktur kulit buah durian. Lapisan terluar dari atap gedung tersebut berbentuk segitiga seperti duri pada durian, atap tersebut dapat diatur untuk mengikuti pergerakan matahari, sehingga dapat menjaga intensitas cahaya yang masuk dalam gedung. Perhatikan Gambar 3.35!
[a] [b]
Sumber: [a] en.wikipedia.org, [b] Dok. Kemdikbud
Gambar 3.35 [a] Gedung Esplanade, [b] Buah Durian
Sumber: Dok. Kemdikbud
Gambar 3.34 Alat Pemurnian Air
Ayo, Kita Renungkan
Betapa besar peran tumbuhan bagi kehidupan makhluk hidup di muka bumi ini. Tumbuhan mampu menyerap hal-hal yang mungkin tidak kamu sukai, seperti panasnya sinar matahari dan gas karbon dioksida [CO2]. Kamu pasti merasa berat jika harus
berdiri lama di bawah terik matahari dan kamu dapat pingsan jika terlalu banyak menghirup gas CO2. Namun, tidak demikian
halnya dengan tumbuhan yang memiliki struktur daun yang sangat
kompleks dan kloroilnya yang dapat memanfaatkan sinar matahari
untuk mengubah CO2 dan air menjadi zat gula dan gas oksigen [O2]
melalui proses fotosintesis. Hasil fotosintesis ini dibutuhkan bagi setiap makhluk hidup untuk bertahan hidup. Maha Besar Tuhan, tidak ada ciptaan-Nya yang sia-sia di muka bumi ini. Hal-hal yang mungkin tidak kamu sukai tadi, dapat jadi sangat bermanfaat setelah diproses oleh makhluk hidup lain seperti halnya proses fotosintesis pada tumbuhan, bukan? Apa yang terjadi seandainya tidak ada tumbuhan di muka bumi?
Tuhan juga telah mendesain struktur tumbuhan di alam ini dengan sangat sempurna. Banyak struktur tumbuhan yang ditiru oleh para ilmuwan untuk dikembangkan menjadi teknologi, misalnya teknologi pembangkit listrik tenaga surya yang dibuat dengan meniru prinsip daun yang memanfaatkan energi matahari untuk menghasilkan energi kimia, sehingga dapat menjadi sumber energi alternatif yang sangat bermanfaat. Masih banyak fenomena lain di alam yang dapat kamu pelajari, oleh karena itu teruslah belajar dari alam karena belum ada yang dapat menandingi kecanggihan ciptaan Tuhan, sehingga kamu akan lebih bersyukur dan menghargai lingkungan sekitar. Begitu pentingnya tumbuhan bagi kehidupan kita oleh karena itu apakah kamu sudah berupaya menjaga kelestariannya. Coba jawablah beberapa pertanyaan berikut ini!
Tabel 3.6 Pertanyaan untuk Releksi Terkait Struktur dan Fungsi Tumbuhan
No Pertanyaan Ya Tidak
1 Apakah kamu memaku pamlet pada pohon? 2 Apakah kamu membakar sampah di dekat pohon? 3 Apakah kamu memetik bunga hingga tak tersisa? 4 Apakah kamu membiarkan tanaman di sekitarmu
kering?
5 Apakah kamu sengaja memetik buah yang belum layak dimakan?
Total
Coba kamu hitung, berapa total skormu dengan ketentuan:
ƒ Jawaban “ya” mendapat skor 0 [nol]
ƒ Jawaban “tidak” mendapat skor 2 [dua]
Bandingkan total skormu dengan kriteria berikut.
ƒ Skor 0 - 3 : berarti kamu tidak peduli terhadap tumbuhan
ƒ Skor 4 - 6 : berarti kamu kurang peduli terhadap tumbuhan
ƒ Skor 7 - 10 : berarti kamu peduli terhadap tumbuhan
Untuk kamu yang tidak peduli atau kurang peduli, sebaiknya kamu terus berusaha untuk meningkatkan kepedulianmu terhadap tumbuhan.
Info Tokoh
740-831 M
Robert Brown
Penemu bahwa sel-sel epidermis tumbuhan, serbuk sari, dan kepala putik mengandung inti sel
Matthias J. Schleiden
Penemu bahwa tubuh tumbuhan tersusun atas bagian
terkecil yang disebut sel
828-896 M
Said Al Asma’i
Membuat buku tentang
tumbuhan An-Nabat was Syajar
[tumbuhan dan pepohonan]
Ad-Dinawari
Membuat buku Botany and
Agriculture dan dinobatkan sebagai pendiri Botani atau
ilmu tumbuh-tumbuhan
Al-Baitar
Ahli Botani [tumbuhan]
dan Farmasi
[obat-obatan]. Membuat
buku Al-Jami i
al-Adwiya al-Mufrada
[buku tumbuhan dan pengobatan]
1190-1248 M
1773-1858 M
Rangkuman
1. Organ vegetatif merupakan organ tumbuhan yang berfungsi mendukung pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan, terutama berguna untuk penyerapan, pengolahan, pengangkutan, dan penimbunan zat-zat makanan.
2. Organ vegetatif tumbuhan berpembuluh terdiri atas akar, batang, dan daun.
3. Akar berfungsi untuk menambatkan tubuh tumbuhan pada tanah atau medium tumbuhnya dan menyerap air dan mineral dalam tanah atau pada medium tumbuhnya.
4. Batang berfungsi untuk menyokong bagian-bagian tumbuhan yang berada di atas tanah, sebagai jalan pengangkutan air dan mineral dari akar menuju daun, dan jalan pengangkutan makanan dari daun ke seluruh tubuh tumbuhan.
5. Daun berfungsi untuk mengambil gas karbon dioksida [CO2] yang digunakan sebagai sumber [bahan baku] dalam fotosintesis, mengatur penguapan air [transpirasi], dan pernapasan [respirasi] tumbuhan.
6. Jaringan meristem adalah jaringan yang sel-selnya aktif membelah diri secara mitosis. Jaringan meristem dapat dikelompokkan menjadi dua macam, yaitu meristem primer [menyebabkan pertumbuhan memanjang] dan meristem sekunder [menyebabkan pertumbuhan melebar].
7. Jaringan dewasa berasal dari pembelahan sel-sel meristem primer dan sel-sel meristem sekunder, yang telah mengalami diferensiasi. Jaringan dewasa dapat dibedakan menjadi jaringan pelindung [epidermis], jaringan dasar [parenkim], jaringan penyokong [kolenkim dan sklerenkim], dan jaringan pengangkut
8. Jaringan pelindung berfungsi untuk melindungi bagian dalam tumbuhan dari berbagai pengaruh luar yang merugikan, contohnya adalah jaringan epidermis.
9. Jaringan dasar atau jaringan pengisi memiliki fungsi penting
dalam semua proses isiologi [metabolisme] pada tumbuhan,
contohnya adalah jaringan parenkim.
10. Jaringan penyokong berfungsi untuk memberi bentuk tubuh tumbuhan, contohnya adalah jaringan kolenkim dan sklerenkim. 11. Jaringan pengangkut terdiri atas jaringan xilem dan jaringan
loem. Xilem berfungsi untuk mengangkut air dan zat-zat terlarut di dalamnya dari akar menuju daun. Floem berfungsi
untuk mengangkut makanan hasil fotosintesis dari daun ke seluruh tubuh tumbuhan.
12. Fotosintesis terjadi pada jaringan palisade dan jaringan bunga
karang, yang banyak ditemukan di daun.
13. Struktur organ dan jaringan tumbuhan tersebut menginspirasi manusia untuk mengembangkan berbagai teknologi, seperti panel surya [solar cell], sensor cahaya, lapisan pelindung dan pengilap mobil, dan alat pemurnian air.
Bagan Konsep
Struktur Organ, Jaringan Tumbuhan, Serta Teknologinya di Lingkungan
terdiri atas
Organ Tumbuhan Jaringan Tumbuhan Teknologi Terinspirasi dari
Struktur Tumbuhan Organ Vegetatif Organ Generatif Akar Batang Daun Bunga Buah dan Biji
Jaringan Meristem Jaringan Dewasa Meristem Primer Meristem Sekunder Jaringan Pelindung Epidermis Jaringan Pengisi Parenkim Jaringan Penguat Kolenkim Sklerenkim Jaringan Pengangkut Xilem Floem Panel Surya Sensor Cahaya Alat Pemurnian Air Lapisan Pelindung dan Pengilap dikelompokkan menjadi misalnya te rd ir i a ta s te rd ir i a ta s
Uji Kompetensi
A. Pilihlah satu jawaban yang paling tepat!
1. Rambut atau bulu akar hanya terdapat pada bagian akar yang masih muda yang merupakan penonjolan atau diferensiasi dari jaringan ....
A. korteks B. epidermis C. endodermis D. silinder pusat
2. Umur pohon dapat dilihat dari garis-garis yang menunjukkan hasil kegiatan dari suatu masa pertumbuhan. Garis-garis itu disebut .... A. xilem
B. felogen
C. parenkim kayu D. lingkaran tahun
3. Perbedaan berkas pengangkut pada batang monokotil dengan batang dikotil adalah ....
A. berkas pengangkut pada dikotil tidak memiliki kambium B. berkas pengangkut pada monokotil tersusun beraturan C. berkas pengangkut pada dikotil tersusun tidak beraturan D. berkas pengangkut pada dikotil dipisahkan oleh kambium 4. Perhatikan anatomi daun berikut!
Sumber: Raven et al. 2010
Jaringan yang ditunjukkan oleh huruf X merupakan salah satu jaringan penyusun daun. Jaringan X disebut jaringan ... dan berfungsi untuk ....
A. palisade, berperan dalam fotosintesis B. palisade, berperan dalam pengangkutan air C. bunga karang, berperan dalam fotosintesis D. bunga karang, berperan dalam pengangkutan air 5. Perhatikan gambar anatomi akar di samping!
Berdasarkan gambar, fungsi dari struktur X adalah ....
A. melindungi akar ketika menembus tanah B. mengangkut air dan unsur hara dari tanah C. menopang pohon untuk tetap dapat berdiri D. memperluas daerah penyerapan air dan
unsur hara dari tanah
6. Berikut ini, bagian-bagian akar yang dilalui oleh air tanah secara berturut turut adalah .... A. epidermis rambut akar – parenkim –
endodermis – xilem akar
B. epidermis rambut akar – endodermis – parenkim – xilem akar
C. epidermis rambut akar – kambium – parenkim – xilem akar
D. kulit luar – kambium –endodermis – xilem akar
7. Sehelai daun ditutupi sebagian dengan kertas timah, lalu diletakkan di tempat yang terkena cahaya matahari selama 24 jam. Daun tersebut kemudian dipetik dan dilakukan uji iodium pada permukaan atas daun. Proses tersebut merupakan cara untuk .... A. mengetahui bahwa hasil fotosintesis adalah amilum
B. mengetahui bahwa kloroil diperlukan dalam fotosintesis
C. mengetahui bahwa pada fotosintesis terbentuk gas oksigen D. mengetahui bahwa amilum terdapat pada seluruh bagian daun
X
Sumber:
8. Perhatikan gambar di bawah!
Sumber: Campbell et al. 2008
1 5
2
4
3
Bagian yang berfungsi sebagai jaringan pengangkut ditunjukkan pada bagian bernomor ....
A. 1 dan 3 B. 2 dan 5 C. 3 dan 4 D. 3 dan 5
9. Berikut ini merupakan teknologi yang terinspirasi dari proses fotosintesis yang terjadi dalam daun adalah ....
A. panel surya
B. alat pemurnian air C. light-dependent resistor D. lapisan pengilap cat mobil
10. Lapisan pelindung pada daun tumbuhan yang menginspirasi pembuatan lapisan pengilap cat mobil adalah ....
A. loem
B. kutikula C. endodermis D. rambut akar
B. Jawablah dengan benar pertanyaan berikut!
1. Berdasarkan hasil pengamatan kamu pada saat mengamati struktur anatomi batang pada kacang tanah dan jagung, jawablah pertanyaan berikut.
a. Jelaskan perbedaan struktur jaringan dari kedua batang tersebut! b. Berdasarkan ciri-cirinya, termasuk kelompok tumbuhan apakah jagung dan kacang tanah?
2. Fotosintesis adalah proses penyusunan atau pembentukan senyawa
kompleks dari senyawa sederhana yang dilakukan oleh tumbuhan. Sebutkan 3 faktor yang memengaruhi proses fotosintesis!
3. Akar pada tumbuhan berfungsi sebagai penopang tumbuhan untuk
tumbuh, namun pada beberapa tumbuhan akar termodiikasi
membentuk fungsi khusus. Sebutkan 3 macam jenis akar yang
termodiikasi disertai dengan contoh tumbuhannya!
4. Pada suatu pengamatan percobaan tentang fotosintesis ditemukan data sebagai berikut. Setelah ditetesi larutan kalium iodida [KI] kondisinya seperti gambar di samping!
a. Jelaskan pada bagian daun yang mana terjadi fotosintesis dan buktikan berdasarkan data pengamatan tersebut! b. Apa fungsi dari memasukkan daun yang
akan diuji pada air yang mendidih?
c. Apa fungsi dari penggunaan alkohol dalam proses pengujian daun yang mengalami fotosintesis?
5. Tumbuhan membutuhkan berbagai bahan untuk fotosintesis. Salah satunya adalah air yang bergerak dari akar sampai ke ujung daun.
a. Bagaimanakah cara air yang diserap dari tanah dapat sampai ke daun paling atas?
b. Bagian tubuh tumbuhan manakah yang berperan?
Merancang Teknologi yang Terinspirasi dari Struktur Tumbuhan
Ayo, Kita Kerjakan Proyek
Melalui pembelajaran pada materi ini kamu tentu sudah banyak mengetahui berbagai struktur tumbuhan yang telah menginspirasi banyak orang sehingga diadopsi dalam pengembangan teknologi. Agar kamu lebih memahami tentang struktur tumbuhan dan manfaatnya dalam kehidupan, ayo secara berkelompok lakukan pengamatan berbagai jenis tumbuhan di sekitarmu. Buatlah sebuah poster yang berisi tentang beberapa rancangan teknologi atau struktur bangunan [selain yang sudah ada di Buku Siswa] yang terinspirasi dari struktur tumbuhan berdasarkan hasil pengamatan yang telah kamu lakukan. Setelah itu presentasikanlah poster yang telah kamu buat di depan kelas!
ƒ Permasalahan:
Struktur dan jaringan tumbuhan banyak menginspirasi para ahli untuk mengembangkan teknologi. Apa sajakah teknologi atau struktur bangunan yang terinspirasi dari struktur dan jaringan yang ada di lingkungan sekitarmu?
ƒ Perencanaan:
Rancanglah pengamatan berbagai jenis tumbuhan di sekitar tempat tinggalmu. Rancanglah sebuah poster yang berisi tentang teknologi atau struktur bangunan apa saja yang terinspirasi dari struktur dan jaringan tumbuhan berdasarkan hasil pengamatan. Poster dapat dibuat pada kertas ukuran A3. Lakukan kegiatan ini dalam kelompok [2-3 orang per kelompok]. Konsultasikan kepada guru apa yang akan kamu lakukan.
ƒ Pelaksanaan:
Lakukan kegiatan yang telah kamu rancang. Buatlah poster sekreatif dan semenarik mungkin.
Lakukan kegiatan ini dengan sungguh-sungguh dan saling bekerja sama. Jika kamu mengalami kesulitan mintalah bantuan pada guru atau orangtuamu.
ƒ Penilaian:
Penilaian dilakukan berdasarkan:
1. Produk berupa poster yang berisi tentang beberapa rancangan teknologi atau struktur bangunan [selain yang sudah ada di Buku Siswa] yang terinspirasi dari struktur tumbuhan. Aspek yang akan dinilai dalam pembuatan poster yaitu kebenaran konsep, kreativitas, kemenarikan, dan kemudahan dipahami. 2. Presentasi poster yang telah kamu buat bersama kelompokmu
yang berisi tentang beberapa rancangan teknologi atau struktur bangunan [selain yang sudah ada di Buku Siswa] yang terinspirasi dari struktur tumbuhan.