Praktikum Bio Seluler

Topik 1           : Hubungan Struktur dan Fungsi Sel

Tujuan           :

1.      - Mengamati struktur anatomi preparat dari Akar, batang,  dan daun Zea mays

2.    - Menganalisis hubungan struktur dan fungsi sel- sel penyusun jaringan dari Akar, batang,  dan daun Zea mays

Alat / Bahan   :

a)      Mikroskop

b)      Silet

c)      Akar, batang,  dan daun Zea mays

Prosedur        :

1)      Membuat irisan penampang melintang dari semua bahan

2)      Mengamati struktur anatomi ketiga preparat :

a)    Bentuk, susunan, ciri khas dari sel-sel penyusun setiap jaringan pada preparat tersebut (epidermis, parenkim, jaringan pengangkut, jaingan penguat)

b)   Analisis mengenai struktur dan fungsi sel-sel penyusun jaringan di atas

Tinjauan Teoritis

Semua makhluk terdiri dari sel, sel dikatakan sebagai unit dasar kehidupan. Sel hidup memiliki ciri- ciri seperti makhluk hidup juga dapat tumbuh, reproduksi, metabolism, menghasilkan energi, merespon terhadap lingkungan mereka dan seterusnya. Namun sel pada setiap makhluk hidup tidaklah sama, bahkan mereka sangat berbeda. Sebagai bahan pertimbangan apakah bakteri memiliki kesamaan dengan sel kupu- kupu, sel lumba- lumba dengan sel mawar? dan apa perbedaannya.

Sel adalah unit struktural dan fungsional terkecil dari makhluk hidup. Dari kupu-kupu hingga kanguru, dari pohon kelapa hingga cemara semua tersusun atas sel. Makhluk hidup ada yang tersusun dari satu sel saja, disebut organisme uniseluler, dan ada makhluk hidup yang tersusun lebih dari satu sel, disebut organisme multiseluler.Sel meskipun memiliki ukuran sangat kecil, sel tergolong luar biasa. Kenapa? Sel bagai sebuah pabrik yang senantiasa bekerja agar kehidupan terus berlangsung. Ada bagian sel yang berfungsi menghasilkan energi, ada yang bertanggung jawab terhadap perbanyakan sel, dan ada bagian yang menyeleksi lalu lintas zat  masuk dan keluar sel. Dengan mempelajari komponen sel, kita akan dapat memahami fungsi sel bagi kehidupan.

Sel sangat bervariasi dalam bentuk dan fungsi, dapat dilihat antara sel otak manusia yang sangat panjang dan mempunyai tonjolan untuk mengirim impuls sedangkan Paramecium mempunyai silia, untuk bergerak. Dalam persyaratan kebutuhan senyawa kimia juga berbeda, ada yang membutuhkan oksigen, menghasilkan zat kimia tertenetu, dsb. Namun semua sel hidup memiliki sifat kimia dasar yang sama. Sel hidup memiliki cirri- cirri seperti makhluk hidup juga dapat tumbuh, reproduksi, menghasilkan energi, mengendalikan kerja internal tubuh, merespon terhadap lingkungan atau rangsangan (iritabilitas ) dan seterusnya.(Bray, 2010)

            Sel pertama kali ditemukan oleh Robert Hooke (yang hidup pada 1635-1703). Hooke (pada tahun 1665) mengamati sel gabus dengan menggunakan mikroskop sederhana. Ternyata sel gabus tersebut tampak seperti ruangan-ruangan kecil. Maka, dipilihlah kata dari bahasa Latin yaitu cellula yang berarti kamar kecil untuk menamai objek yang ditemukannya itu.

Semua organisme tersusun oleh sel yang memiliki variasi dalam bentuk, ukuran, dan fungsi. sel tumbuhan berbeda dengan sel hewan karena memiliki struktur khusus, di antaranya sel tumbuhan mempunyai dinding sel yang nyata dan bersifat kaku sehingga tumbuhan tidak dapat bebas berpindah tempat sebagaimana hewan. Di samping itu, sel tumbuhan memiliki organel khusus untuk fotosintesis, yaitu kloroplas (plastida). Kloroplas mengandung pigmen klorofil yang dapat mengabsorpsi energi matahari dan dapat mengubah senyawa anorganik (CO, dan-air) menjadi senyawa karbohidrat yang dapat digunakan oleh makhluk hidup lain sebagai makanan. Dengan struktur demikian, maka tumbuhan hijau merupakan produsen bagi organisme lain dan bersifat fotoautotrof.
Bentuk sel tumbuhan bermacam-macam. Ada yang berbentuk seperti kubus, prisma, kotak, elips, poligonal, memanjang seperti serabut dan ada yang seperti pipa. ukuran rata-rata sel tumbuhan berkisar antara 10 - 100 m. Beberapa sel tumbuhan memiliki diameter sampai 1 mm atau lebih, sehingga dapat dilihat langsung dengan mata biasa. pada dasarnya, tumbuhan mempunyai dua bagian utama, yaitu protoplas dan dinding sel. Protoplas terdiri atas bagian-bagian yang bersifat hidup dan tidak hidup. Sedangkan, dinding sel bersifat tidak hidup. Ciri khas yang lain dari sel tumbuhan adalah memiliki vakuola yang besar yang berperan sebagai tempat cadangan makanan dan memelihara kekakuan dinding sel dari cengkraman stress lingkungan.

Kelompok sel tumbuhan tertentu membentuk suatu kelompok sel yang memiliki struktur dan fungsi yang sama dan disebut jiringan. jaringan pada tumbuhan berasal dari pembelahan sel embrional yang berdiferensiasi menjadi bermacam-macam bentuk vang memiliki fungsi khusus.

I.                  Hasil Percobaan dan Pembahasan

ANALISIS STRUKTUR DAN FUNGSI

1.     Akar Zea mays

            Fungsi akar secara umum adalah untuk mencari zat hara, air, dan garam mineral dari dalam tanah.Selain itu, ada fungsi khusus, misalnya sebagai penyimpan hasil fotosintesis (sebagai cadangan makanan), misalnya pada umbi-umbian.

            Jaringan penyusun akar adalah epidermis – korteks – endodermis - perisikel– stele. (jaringan pengangkut)

Gambar Penampang melintang Akar jagung Zea mays perbesaran 10 x 10

 Gambar Penampang melintang Akar jagung (Zea mays) dengan perbesaran 40x 10

Pada gambar diatas merupakan bagian silinder pusat.

Susunan Anatomi Akar

Anatomi akar dapat diamati dengan melakukan pemotongan akar secara melintang. Struktur anatomi akar dari urutan terluar ke dalam, yakni epidermis, korteks, endodermis dan silinder pusat (stele).

1.       Epidermis

            Lapisan terluuar akar tersusun atas sel- sel yang rapat satu sama lain tanpa ruang antar sel, berdinding tipis. Sel-sel epidermis akar berdinding tipis dan biasanya tidak memiliki kutikula. Ciri yang paling khas dari epidermis akar adalah pembentukan rambut akar yang berkembang dari sel epidermis yang khusus dan sel tersebut mempunyai ukuran yang berbeda dengan sel epidermis, dinamakan trikoblas. Rambut akar merupakan organ yang sangat sesuai untuk mengambil air dan garam mineral dari dalam tanah.

            Oleh karena itu dilihat dari struktur dari epidermis yang terdiri sel- sel yang rapat satu sama lain tanpa ruang antar sel, berdinding tipis menurut pandey (1980:99-100) fungsi dari epidermis yaitu melindungi kerusakan mekanis pada jaringan lunak yang berada di sebelah dalam jaringan epidermis  mencegah penguapan air yang berlebihan pada jaringan dalam, Epidermis disebut juga dengan jaringan pelindung,

1.       Korteks

            Pada bagian sebelah dalam epidermis, terdapat korteks yang tersusun atas jaringan  parenkima. Bentuk sel korteks relatif bulat (isodiametris) dengan ruang interselular yang jelas. Air dan garam-garam mineral dari rambut akar akan melewati sel-sel korteks melalui ruang interseluler. Perisitiwa ini disebut transportasi ekstravaskular. Struktur korteks banyak terdapat  sel-sel parenkim oleh karena itu  korteks mengandung makanan cadangan berupa amilum (parenkim cadangan makanan) dan substansi lain.

            Namun pada tumbuhan monokotil, pada praktikum diamati pada akar Zea mays sering membentuk serabut sklerenkim dari berbagai sel yang berdinding tebal sebagai penguat.

2.       Endodermis

            Bagian sebelah dalam dari korteks terdapat jaringan endodermis yang terdiri atas satu lapis sel dengan dinding sel tebal yang mengandung lilin (suberin) dan lignin. Penebalan pada dinding sel endodermis tersebut menghasilkan tampilan seperti pita, dinamakan pita Kaspari. Endodermis berada diantara silinder pusat dan korteks. Pada dinding sel-sel endodermis terdapat plasmodesmata. Endodermis merupakan jaringan yang dapat mengatur pemasukan air ke dalam jaringan angkut (xilem) yang berada di dalam silinder pusat. Endodermis juga berfungsi menyimpan makanan cadangan.

            Padda endodermis dapat dijumpai sel- sel yang dindingnya tidak mengalami penebalan, sel ini disebut dengan sel peresap (pelalu).

3.       Stele (Silinder Pusat)

Di sebelah dalam endodermis, terdapat daerah silinder pusat. silinder pusat menempati bagian tengah akar. Silinder pusat meliputi :

-          Jaringan perisikel

Yaitu jaringan pembuluh primer yang dikelilingi oleh kumpulan sel. Jaringan tersebut merupakan parenkima. Perisikel bersifat embrionik seperti kambium sehingga disebut juga perikambium dan mampu membentuk cadangan akar (akar sekunder). Selain perisikel ada lagi yang bersifat parenkimatis terletak  di pusat silinder akar, yaitu parenkim empulur, jika bagian ini tidak di tempati oleh jaringan pembuluh

-          Jaringan pengangkut

Xylem dan floem akar tersusun secara radial, dimana pada akar letak berkas xylem dan berkas floem bergantian dan berdampingan dan berada pada jari- jari tubuh yang berbeda.

1.     Batang Zea mays

            Fungsi batang yaitu  untuk mendukung bagian tumbuhan di atas tanah, selain itu juga sebagian alat transportasi yaitu jalan pengangkutan  air dan zat makanan dari akar kedaun dan jalan pengangkutan hasil amilasi dari daun ke bagian lain, baik yang berada di bawah maupun diatas tanah. Struktur  batang tumbuhan berpembuluh sangat bervariasi.

            Pada batang monokotil  tidak mengalami pertumbuhan  sekunder karena tidak memiliki kambium

            Pada batang monokotil terdapat:  xilem, floem, rongga protoxilem, seludang serat    ikatan pembuluh, dan tersebar dalam empulur.

Penampang melintang batang jagung (Zea mays) dengan perbesaran 40 x 10

 

Di antara berkas-berkas pengangkut tersebut dikelilingi oleh jaringan parenkim. Daerah parenkim kortek banyak ditemukan variasi sel parenkim baik sebagai parenkim penimbun, sel batu ataupun parenkim kelenjar

            Selain terdapat parenkim, dalam pengamatan  pada bagian batang juga terdapat kolenkim angular (kolenkim sudut): penebalan dinding sel terdapat pada suddut sel dan memanjang mengikuti sumbu sel. Adanya jaringan penangkut makanya tumbuhan dapat berdiri tegak dan batangnya keras.

1.     Daun Zea mays

Daun merupakan tempat fotosinntesis. Tidak hanya sebagai tempat fotosintesis, daun juga berfungsi untuk transpirasi (penguapan air) dan respirasi (pernapasan). Bila kita mengamati preparat irisan melintang daun, maka akan kita jumpai bagian-bagian penyusun struktur anatomi daun yang sesuai dengan fungsi daun tersebut.

Penampang melintang daun jagung (Zea mays) dengan perbesaran 40 x 10

 

Anatomi daun Zea mays

Daun tersusun atas jaringan epidermis, jaringan parenkim, dan jaringan pengangkut.

Epidermis:

            Epidermis berfungsi sebagai pelindung jaringan ini memiliki struktur khusus sebagai adaptasi untuk berkangsungnya proses fotosintesis, yaitu adanya stoma yang dalam jumlah banyak disebut stomata. Stomata tersusun atas sel penutup dan sel tetangga yang banyak mengandung kloroplas. Adanya stomata memungkinkan terjadinya pertukaran gas antara sel – sel fotosintetik dibagian dalam daun dengan udara disekitarnya. Stomata juga merupakan jalan keluarnya uap air.

Mengandung sel- sel  kipas, dan stomata dan trikoma. (di kedua permukaan/di permukaan bawah saja). Epidermis atas daun biasanya dilindungi oleh lapisan

kutikula/lilin sebagai penahan penguapan yang terlalu besar.

-          Pada daun Zea mays bermodifikasi menjadi trikoma, berasal dari penonjolan epidermis tabung. Dan berfungsi: melindungi dan memantulkan radiasi cahaya matahari. 

-          Pada bagian epidermis bawah terdapat sel kipas berdasarkan strukturnya yang berfungsi untuk menggulung daun sehingga mengurangi penguapan (Suryani, 2008).

Jika diperbesar sel kipas akan tampak sebagai berikut:

 

Jaringan Dasar:

            Pada daun tumbuhan angggota rumput-rumputan, mesofil tidak berdiferensiasi menjadi jaringan tiang dan jaringan bunga karang, tetapi tersusun atas sel parenkim yang struktur dan ukurannya seragam.

            Pada daun Zea mays ini merupakan Daun isobilateral sama di kedua sisinya, meskipun masih ada permukaan abaxial dan adaxial, yang dapat dibedakan dari penanpang melintang dengan melihat posisi xylem dan floem pada berkas pengangkutnya. Daun tipe ini biasanya berorientasi sehingga cahaya masuk merata pada kedua permukaan. Daun pada monokotil umumnya isobilateral

Berkas pengangkut:

             Xilem dan floem terdapat pada tulang daun dan mempunyai susunan

seperti pada batangnya (tetapi lebih sederhana) makin ke ujung tulang daun, maka berkas pengangkut makin sederhana.

I.                   Kesimpulan:

            Fungsi dari suatu bagian sel atau jaringan dapat di indikasikan dari struktur sel/ jaringan pada suatu organ tersebut.

            Masing- masing organ pada tumbuhan mempunyai struktur yag berbeda- beda, hal ini karena fungsi dari masing- masing organ berbeda. Misal: Pada organ akar dan dan batang, tidak di jumpai jaringan mesofil seperti pada organ daun, yang banyak mengandung kloroplas yang berfungsi untuk fotosintesis karena organ utama yang melakukan fotosintesis yaitu daun.

Kemudian setiap organ mempunyai jaingan pengangkut, yang berfungsi untuk mengedarkan air, garam mineral, dan hasil asimilasi.

II.                DAFTAR PUSTAKA

Albert, et.al. 2010. Essential Cell Biology (third edition). Newyork and London: Garland Science.

Hidayat, Estiti B. 1995. Anatomi Tumbuhan Berbiji. Bandung : Penerbit ITB.

Suryani, Cicik. 2008. Praktikum Struktur Pertumbuhan II. Medan: FMIPA UNIMED

Sutrian, yayan. 2004. Pengantar Anatomi Tumbuh-tumbuhan tentang Sel dan Jaringan. Jakarta : PT Rineka cipta.

Tjitrosoepomo, Gembong. 2007. Morfologi Tumbuhan. Yogyakarta : Gadjah Mada University Press.