Pembelajaran Sistem Transportasi Pada Tumbuhan Dan Manusia

Sistem Transportasi Pada Tumbuhan 

Xilem dan floem adalah jaringan seperti tabung yang berperan dalam sistem pengangkutan. Air dan mineral dari dalam tanah akan diserap oleh akar. Kemudian diangkut melalui xilem ke bagian batang dan daun tumbuhan. Zat makanan yang dibuat di daun akan diangkut melalui floem ke bagian lain tumbuhan yang memerlukan zat makanan.

Xilem dan floem adalah jaringan pengangkut yang salurannya terpisah. Xilem yang ada di akar bersambungan dengan xilem yang ada di batang dan di daun. Floem juga bersambungan ke semua bagian tubuh tumbuhan.

Pengertian transportasi pada tumbuhan adalah proses pengambilan dan pengeluaran zat-zat keseluruh bagian tubuh tumbuhan. Pada tumbuhan tingkat rendah, penyerapan air dan zat hara terlarut didalamnya dilakukan melalui seluruh bagian tubuh. Pada tumbuhan tingkat tinggi proses pengangkutan dilakukan pembuluh pengangkut yang terdiri dari xilem dan floem yang merupakan alat transportasi pada tumbuhan tingkat tinggi.

Tumbuhan memerlukan berbagai macam zat untuk kelangsungan hidupnya. Zat-zat tersebut sebagian besar diambil dari lingkungan, misalnya mineral, air, karbon dioksida, dan oksigen. Tumbuhan tingkat tinggi mengambil oksigen dan karbon dioksida melalui daun. Air dan garam-garam mineral diserap oleh tumbuhan dari dalam tanah melalui rambut-rambut akar yang terdapat pada epidermis akar. Tumbuhan mengambil air, karbon dioksida, dan oksigen dengan cara difusi, osmosis, dan transpor aktif.

Tumbuhan membutuhkan air sepanjang hidupnya. Setelah diserap akar, air digunakan dalam semua reaksi kimia, mengangkut zat hara, membangun turgor, dan akhirnya keluar dari daun sebagai uap atau air. Tumbuhan mempunyai sistem pengangkutan (transportasi) air dan garam mineral yang diperoleh dari tanah agar air tetap tersedia.

Proses transportasi pada tumbuhan tingkat tinggi menggunakan dua macam cara pengangkutan air dan garam mineral yang diperoleh dari tanah, yaitu ekstravaskular dan intravaskular. Pengangkutan ekstravaskular adalah pengangkutan di luar berkas pembuluh. Pengangkutan ini bergerak dari permukaan akar menuju ke bagian-bagian yang letaknya lebih dalam dan menuju ke berkas pembuluh. Sementara itu, pengangkutan intravaskular adalah pengangkutan melalui berkas pembuluh dari akar menuju bagian atas tumbuhan.

1. Sistem Transportasi Pada Tumbuhan Secara Ekstravaskular (Proses Pengangkutan Ekstravaskular)

Dalam proses pengangkutan, tumbuhan dapat menyerap air dari tanah ke dalam tubuh melewati satu sel ke sel lain secara horizontal. Proses demikian dinamakan pengangkutan ekstravaskuler. Maksudnya, pengangkut an air di mulai dengan penyerapan oleh bulu akar, kemudian masuk menuju sel-sel epidermis. Dari sel epidermis, air menuju korteks, dan diteruskan ke sel-sel endodermis. Akhirnya, air masuk ke stele. Dari korteks, air didistribusikan menuju sel-sel untuk proses metabolisme tubuh.

Untuk melakukan pengangkutan ekstravaskuler, tumbuhan dapat menempuhnya melalui dua cara, yakni secara simplas dan aploplas. Pengangkutan simplas merupakan sistem pengangkutan air dan zat terlarut pada tumbuhan melalui bagian hidup dari satu sel ke sel lainnya. Bagian sel yang dilewati air dan zat terlarut tersebut adalah sitoplasma dan vakuola. Air dan zat terlarut ini dapat terangkut ke dalam tubuh tumbuhan dengan transpor aktif dan osmosis melalui plasmodesmata. Plasmodesmata adalah saluran yang menghubungkan protoplasma suatu sel dengan protoplasma sel lainnya. Perhatikan Gambar 1.

Pengangkutan ekstravasikuler pada tumbuhan

Gambar 1. Pengangkutan ekstravasikuler pada tumbuhan.

Air dan zat terlarut diserap bulu akar menuju sel-sel parenkim korteks yang berlapis-lapis. Lalu, air dan zat terlarut tersebut bergerak menuju sel-sel endodermis dan dilanjutkan ke sel-sel periskel. Akhirnya, air dan zat terlarut menuju berkas pembuluh xilem. Secara intravaskuler, air dan zat terlarut tersebut diangkut oleh xilem. Sebenarnya ada perbedaan antara pengangkutan zat terlarut dengan pengangkutan air. Tumbuhan menyerap zat terlarut melawan gradien konsentrasi. Maksudnya, zat terlarut tersebut dibawa tumbuhan bergerak dari konsentrasi rendah menuju konsentrasi tinggi melalui transpor aktif.

Pengangkutan ekstravaskuler selanjutnya adalah pengangkutan aploplas. Aploplas memiliki mekanisme pengangkutan yang berkebalikan dengan simplas. Pengangkutan aploplas bekerja mengangkut air dan garam mineral bergerak melalui bagian sel yang tidak hidup, misalnya dinding sel dan ruang antarsel, baik secara difusi ataupun transpor pasif.

Namun, proses pengangkutan air dan zat terlarut secara aploplas dapat mengalami hambatan. Hambatan ini terjadi karena adanya pita Kaspari pada sel-sel endodermis. Pita Kaspari adalah suatu pita yang terbuat dari suberin, suatu bahan berlilin yang kedap air dan garam mineral. Pita Kaspari yang membuat air dan zat terlarut tidak dapat bergerak menuju stele. Sehingga, pengangkutan air dan zat terlarut tidak terjadi secara intravaskuler melalui xilem. Dengan demikian, air dan garam mineral masuk ke dalam endodermis serta menuju stele hanya melalui pengangkutan simplas.

2. Sistem Transportasi Pada Tumbuhan Secara Intravaskular (Proses Pengangkutan Intravaskular)

Pengangkutan intravaskuler berbeda dengan pengangkutan ekstravaskuler. Istilah intravaskuler berasal dari kata intra yang berarti ‘dalam’, dan vaskuler yang berarti ‘pembuluh’. Pengangkutan intravaskuler adalah pengangkutan air dan zat terlarut yang terjadi dalam berkas pembuluh xilem dan floem secara vertikal. Vertikal maksudnya adalah pengangkutan air dan zat terlarut oleh xilem dari menuju daun oleh xilem. Sebaliknya, pengangkutan zat makanan diangkut dari daun ke seluruh tubuh tumbuhan dilakukan oleh floem.

Gambar 2. Pengangkutan air dan garam mineral secara intravaskuler

Pengangkutan air dan garam mineral secara intravaskuler

Gambar 2. Pengangkutan air dan garam mineral secara intravaskuler

Pengangkutan air dan zat terlarut pada tumbuhan diawali dengan penyerapan zat melalui rambut akar. Kemudian zat tersebut mengalir menuju epidermis. Dari epidermis, air dan zat terlarut mengalir menuju korteks dan diteruskan ke sel-sel endodermis. Berikutnya, air dan zat terlarut masuk ke berkas pembuluh xilem akar. Selanjutnya, air dan zat terlarut diteruskan menuju xilem batang hingga xilem daun. Di dalam xilem daun, zat-zat yang berguna masuk ke parenkim mesofil daun sebagai bahan proses fotosintesis.

Proses fotosintesis menghasilkan glukosa dan oksigen. Glukosa diangkut pembuluh floem menuju seluruh jaringan tubuh. Oksigen dikeluarkan tumbuhan lewat stomata daun. Sementara air sisa metabolisme dikeluarkan lewat proses transpirasi. Kecepatan pengangkutan zat pada tumbuhan dipengaruhi oleh beberapa faktor, yakni kelembaban, suhu, cahaya, angin, dan kandungan air tanah. 

Semakin tinggi kelembaban udara di sekitar tumbuhan, maka difusi yang terjadi di dalam tumbuhan berlangsung lambat. Sebaliknya, semakin rendah kelembaban udara lingkungan, difusi di dalam tumbuhan akan semakin cepat.

Semakin tinggi suhu lingkungan di sekitar tumbuhan dan intensitas ncahaya yang meningkat serta angin yang semakin kencang, maka laju transpirasi tumbuhan akan semakin tinggi. Begitu pula sebaliknya, suhu lingkungan, intensitas cahaya, dan angin yang semakin besar mengakibatkan proses pengangkutan zat berlangsung lambat. Semakin banyak kandungan air di dalam tanah, maka potensial air semakin tinggi. Akibatnya, proses transportasi zat pada xilem dan laju transpirasi semakin meningkat.

3. Proses Transportasi Pada Tumbuhan

Sistem transportasi pada tumbuhan untuk mengangkut air dan mineral dari tanah ke dalam tumbuhan melibatkan tiga proses sebagai berikut.

a. Proses Osmosis
Pengertian osmosis adalah proses perpindahan air dari daerah yang berkonsentrasi rendah (hipotonik) ke daerah yang berkonsentrasi tinggi (hipertonik) melalui membran semipermiabel. Membran semipermiabel adalah selaput pemisah yang hanya bisa ditembus oleh air dan zat tertentu yang larut di dalamnya. Keadaan tegang yang timbul antara dinding sel dengan dinding isi sel karena menyerap air disebut turgor, sedang tekanan yang ditimbulkan disebut tekanan turgor.
Untuk sel tumbuhan bersifat selektif semipermiabel. Setiap sel hidup merupakan sistem osmotik. Jika sel ditempatkan dalam larutan yang lebih pekat (hipertonik) terhadap cairan sel, air dalam sel akan terhisap keluar sehingga menyebabkan sel mengkerut.
Osmosis adalah kasus khusus dari transpor pasif, dimana molekul air berdifusi melewati membran yang bersifat selektif permeabel. Dalam sistem osmosis, dikenal larutan hipertonik (larutan yang mempunyai konsentrasi terlarut tinggi), larutan hipotonik (larutan dengan konsentrasi terlarut rendah), dan larutan isotonik (dua larutan yang mempunyai konsentrasi terlarut sama). Jika terdapat dua larutan yang tidak sama konsentrasinya, maka molekul air melewati membran sampai kedua larutan seimbang.

b. Proses Difusi

Pengertian difusi adalah perpindahan zat-zat atau molekul-molekul dari daerah konsentrasi tinggi (hipertonik) ke konsentrasi rendah (hipotonik). Misal pengambilan O2 dan pengeluaran CO2 saat pernafasan, penyebaran setetes tinta dalam air

Difusi dapat berlangsung dalam sel-sel hidup, termasuk pada sel tumbuhan. Telah diketahui bahwa isi sel hidup adalah protoplasma yang merupakan satu larutan. Tubuh tumbuhan dibangun oleh sel-sel tumbuhan yang setiap selnya memiliki dinding sel dari selulosa. Dinding tersebut umumnya bersifat permeabel sehingga dapat dilewati air dan zat-zat telarut di dalamnya.

Faktor yang mempengaruhi difusi antara lain :

- Suhu, semakin tinggi suhu, maka difusi makin cepat

- BM, semakin besar, maka difusi semakin lambat

- Kelarutan dalam medium, semakin besar maka difusi semakin cepat

- Beda potensial kimia, semakin besar maka difusi makin cepat

Ilustrasi Proses Difusi Dan Osmosis (Sumber : hangdinhnoimoi.wordpress.com)

c. Proses Transpor Aktif

Pengertian transpor aktif adalah pengangkutan zat-zat menembus membran impermeabel dan melawan gradien konsentrasi, dengan bantuan energi dari ATP dan protein kotranspor. Transpor aktif adalah pengangkutan zat dengan bantuan energi. Sumber energi yang digunakan berasal dari ATP dan ADP. Contoh, pengangkutan glukosa dalam tubuh. Glukosa tidak dapat menembus membran sel sebelum diaktifkan oleh ATP atau ADP. Dengan mengubah glukosa menjadi glukosa fosfat. Untuk membentuk glukosa fosfat diperlukan energi pengaktifan yang tersimpan dalam ATP.

Ilustrasi Proses Transpor Aktif Dan Pasif (Sumber : nadjeeb.wordpress.com)

Pengangkutan lintas membran dengan menggunakan energi ATP, melibatkan pertukaran ion Na+ dan K+ (pompa ion) serta protein kontraspor yang akan mengangkut ion Na+ bersama melekul lain seperti asam amino dan gula. Arahnya dari daerah berkonsentrasi tinggi ke konsentrasi rendah. Misal perpindahan air dari korteks ke stele.

Sekian dulu penjelasan singkat tentang transportasi pada tumbuhan. Apabila ada yang belum jelas tentang sistem transportasi pada tumbuhan bisa menuliskannya melalui kolom komentar, semoga bermanfaat


Sumber dari :
http://www.biologipedia.com/sistem-transportasi-pada-tumbuhan.html
http://www.ipapedia.web.id/2016/01/sistem-transportasi-pada-tumbuhan-danmanusia.html