Sekresi adalah fenomena umum

STRUKTUR SEKRESI

Sekresi adalah fenomena umum Pembentukan dinding sel dan kutikula, lapisan suberin dan perpindahan senyawa tertentu antar sitoplasma sel yang berdekatan merupakan proses sekresi Pada tumbuhan terdapat struktur sekresi khusus yang berupa sel atau sekelompok sel yang mensekresikan senyawa-senyawa tertentu

Mekanisme sekresi A. Sekresi holokrin, sekret keluar dari sel sekresi sebagai hasil disintegrasi

B. Sekresi merokrin, sekret dari dalam sel dalam keadaan utuh 



senyawa keluar dari sitoplasma sebagai molekul tunggal melalui membran dengan mekanisme transport aktif  sekresi ekskrin Terakumulasi dalam vesikula, kemudian berfusi dengan membran plasma atau tonoplas dan akhirnya keluar dari sitoplasma  sekresi granulokrin

Berdasarkan tempat penyimpanan materi yang akan disekresikan : a. sekresi intraseluler  materi yang akan disekresikan disimpan di dalam sel b. sekresi extraseluler  apabila materi disekresikan ke luar sel 



sekresi endogen, akumulasi materi untuk sekresi terjadi di ruang antar sel sekresi eksogen, materi disekresikan keluar dari tumbuhan dan terjadi dalam berbagai struktur sekretori epidermal

Sekresi intraseluler 



idioblas : resin, tannin, lendir, kristal, minyak dll

ukuran sel idioblas sedikit berbeda dibandingkan dengan sel-sel di sekitarnya dan tersusun tunggal atau dalam barisan yang panjang (mis. latisifer beruas)

 sel idioblas berukuran sangat panjang  latisifer tidak beruas

Latisifer

 sel atau sekelompok sel penghasil lateks  ditemukan pada sejumlah besar jenis dan marga tumbuhan Tipe Latisifer :  Tidak beruas  berasal dari sel tunggal yang memanjang seiring dengan pertumbuhan tanaman,  kadang-kadang bercabang  tidak bercabang : Vinca, Cannabis,  bercabang : Euphorbia, Nerium, Ficus,

Asclepias

Beruas  tersusun atas satu seri sel, baik bercabang maupun tidak bercabang.  ujung dari masing-masing sel tetap utuh, berpori atau membentuk lubang/perforasi  anastomosis atau tidak beranastomosis  tidak beranastomosis : Musa, Allium  beranastomosis : Sonchus, Carica, Manihot, Papaver, Hevea 

Pada Hevea, latisifer umumnya terdapat pada kulit batang Latisifer yang paling utama terbentuk pada kulit batang paling dalam, yang berasal dari kambium

Sekresi ekstraseluler 

Materi, yang disekresikan secara ekstraseluler, tersimpan dalam suatu ruang antar sel khusus, yang terbentuk dari / dengan berbagai cara  Kantung sekresi adalah daerah terlokalisasi yang mengandung hasil sekresi. Kantung sekresi terutama terdapat pada batang dan daun dan juga buah. Hasil sekresinya bervariasi, tetapi umumnya berupa minyak dan resin, mis. pada Citrus dan Eucalyptus  Saluran sekresi  memanjang dan meluas dalam jarak yang cukup jauh dalam organ, mis. pada Compositae.

Pembentukan struktur sekresi Struktur sekresi ekstraseluler dapat terbentuk secara schizogenous atau lysigenous Kehadiran sel epitel dapat digunakan sebagai penanda asal mula pembentukan struktur sekresi secara skizogen. Kantung sekresi yang terbentuk secara lisigen tidak akan memiliki sel epitel sebagai pembatasnya, karena kantung/saluran terbentuk secara lisis.

Kelenjar lisigen

Kelenjar Skizogen

BATANG

Batang 

Bagian tumbuhan di atas kotiledon



Pada umumnya berada di atas permukaan tanah



Dapat termodifikasi dan tumbuh di bawah permukaan tanah

Fungsi umum (i) Penyokong tumbuhan, pemegang daun (ii) Perkembangan bagian tumbuhan di atas tanah

(iii) Transport materi : nutrisi, air dan fotosintat (iv) Penyimpanan cadangan makanan

(iii) Fungsi Batang : transport materi Materi yang dilalukan melalui batang  

air, mineral dari akar melalui xilem fotosintat (hasil fotosintesis) dari daun melalui floem

Transport air dan mineral

:

sesuai dengan model transpirasi kohesi Tiga faktor yang membantu pergerakan air dari akar ke bagian atas tumbuhan (i) Tekanan akar (ii) Kohesi (iii) Transpirasi

(i) Tekanan akar 

mineral secara aktif ditransport dari sel-sel akar  konsentrasi mineral dalam sel tinggi



Osmosis menarik air ke dalam sel, termasuk sel-sel xilem



Air yang masuk ke dalam sel mendorong air dan mineral untuk naik ke bagian atas tumbuhan

(ii) Kohesi 

Air membentuk ikatan hidrogen diantara molekul-molekulnya  terbentuk rantai molekul air



Molekul air berikatan pula dengan dinding sel trakea dan trakeid



Kolom air pada kedua jenis sel kecil  tekanan cukup tinggi .: jika kamu menarik air pada permukaan kolom maka akan mengakibatkan tertariknya molekul-molekul tersebut ke atas

(iii) Transpirasi  menyebabkan tertariknya air ke bagian atas 



penguapan air dari ruang antar sel pada daun  penguapan air dari dalam daun akan menarik air lebih banyak Stomata mengatur aliran air dengan mengatur penguapan air dari daun 





Ion K+ akan masuk ke dalam sel penutup masuknya ion tersebut ke dalam sel akan meningkatkan konsentrasi larutan di dalam sel, sehingga air masuk ke dalam sel secara osmosis masuknya air ke dalam sel menyebabkan tekanan turgor di sel penutup meningkat  stomata terbuka

Transport fotosintat Gula berpindah dari sumber penghasilnya ke tempat penerimaan 



sumber (source) = sel yang kaya akan gula e.g. sel daun yang aktif berfotosintesis tempat penerima (sink) = selsel yang sedang tumbuh e.g. sel-sel penyimpan pati pada tuber dll

Struktur Primer Batang 

Tersusun dari tiga sistem jaringan : (i) dermal, (ii) dasar/ penyokong dan (iii) jaringan pembuluh



Perbedaan struktur primer batang antar berbagai tumbuhan ditentukan oleh 



jumlah relatif jaringan dasar dan jaringan pembuluh serta penempatan masing-masing jaringan

Pada tumbuhan Coniferae dan dikotil, jaringan pembuluh berupa silinder yang membatasi parenkim empulur di bagian tengah dan korteks di bagian luar jaringan pembuluh terbagi menjadi berkas ikatan pembuluh (fasikel) yang saling berdekatan atau terpisah satu sama lain oleh parenkim (parenkim interfasikular) Pada tumbuhan paku, beberapa dikotil basah, jaringan pembuluh mungkin tersusun lebih dari dua lingkaran. Pada tumbuhan monokotil, jaringan pembuluh letaknya tersebar.

Sistem jaringan penyusun batang Epidermis   

Umumnya terdiri atas satu lapisan sel memiliki kutikula jaringan hidup dan mampu bermitosis 

pada saat tekanan dalam batang meningkat karena adanya penambahan jaringan di dalam batang, epidermis meluas akibat membelah secara antiklinal

Korteks dan Empulur Korteks 

Korteks batang umumnya terdiri atas parenkim yang



Pada tumbuhan akuatik, parenkim dalam korteks seringkali berupa aerenkim



Bagian tepi dari korteks umumnya mengandung kolenkim

memiliki kloroplas

Pada Graminae jaringan penyokong pada tepi korteks umumnya berupa sklerenkim Pada Coniferae, korteks tidak memiliki jaringan penyokong

ENDODERMIS BATANG ? Pada korteks batang tumbuhan Coniferae dan Angiospermae tidak ditemukan adanya struktur endodermis 

Pada batang tumbuhan muda, satu atau dua lapisan terdalam korteks berisi pati  seludang pati



Tumbuhan rendah berpembuluh memiliki endodermis pada bagian dalam korteksnya





Walaupun ciri morfologis endodermis tidak terlihat pada batang, batas antara korteks dan jaringan pembuluh secara fisiologi ada  akibat interaksi kimiawi di antara kedua jaringan tersebut

Endodermis dapat diterapkan pada daerah perbatasan korteks dan jaringan pembuluh dalam berbagai bentuk

Cross Section of Tilia Stem at End of Primary Growth

http://botit.botany.wisc.edu/courses/botany_130/Anatomy/secondary_growth/Woody_stems.html#anchor419546

Empulur  Mostly consists of parenchyma cells which arranged loosely. Often thick-walled, lignified parenchyma cells and sclereids also present

 In many species, pith cells in internode mature very early and stop growing whereas surrounding tissues still meristematic and continue to enlarge longitudinally and circumference  pith torn apart and a hollow pith is formed with broken cell walls lining the cavity  Pada korteks dan empulur dapat ditemukan adanya idioblas, sklereid atau latisifer

Sistem Jaringan Pembuluh Pada batang jaringan pembuluh tersusun secara kolateral (floem terdapat pada sisi abaksial/luar dari xilem)



Tiga macam ikatan pembuluh :  Kolateral 



bikolateral : berkas floem terdapat pada sisi abaksial dan adaksial dari xilem mis. Apocynaceae, Asclepiadaceae, Cucurbitaceae, Convolvulaceae, Solanaceae. konsentris  floem mengelilingi xilem (amfikribral) – paku, bunga, buah, biji atau umbi tumbuhan Angiospermae  xilem mengelilingi floem (amfivasal) - Araceae, Liliaceae, Begonia, Liliaceae, Cyperaceae

Susunan Daun dan Organisasi Jaringan Pembuluh Pola susunan ikatan pembuluh pada batang menunjukkan hubungan erat antara batang dan daun Pada buku 1 – lebih ikatan pembuluh membelok dari batang ke daun 



Perluasan sistem jaringan pembuluh dalam batang menuju daun : jalan daun (‘leaf trace’)

Pada silinder pembuluh akan terdapat tempat-tempat yang terisi oleh parenkim, berhadapan dengan jalan daun bagian atas (adaksial) : celah daun (‘leaf gap’)

Above = below the node

At the node



Jumlah celah dan jalan daun berbeda-beda di antara spesies tumbuhan, bahkan pada tempat berbeda untuk tumbuhan yang sama  







Unilakuna Trilakuna daun Multilakuna

≈ jumlah helai

Pada tumbuhan monokotil yang memiliki pelepah daun, terdapat banyak jalan daun untuk sehelai daun Pada saat ranting tumbuh dari tunas ketiak  jalan dahan dan celah dahan

Perkembangan Batang Batang yang sedang tumbuh memiliki 3 daerah utama : 

meristem apeks, daerah yang aktif tumbuh (daerah pembelahan)



Daerah pemanjangan



Daerah pendewasaan

MERISTEM APEKS Pertama kali terbentuk pada embrio Pada batang tumbuhan, apeks (ujung) pucuk merupakan tempat meristem apeks dan jaringan meristematik turunannya yang akan membentuk tubuh primer tumbuhan Meristem apeks terdiri dari • •

sel pemula (sumber semua sel, turunan dari pemula) sel yang aktif membelah = promeristem / protomeristem

Meristem apeks pucuk bersifat (1) tidak terbatas dan (2) memiliki kemampuan untuk membentuk primordia lateral pada bagian tepi meristem

Organisasi meristem apeks pucuk A. Meristem apeks yang memiliki sel apeks

Pada daerah apeks terdapat satu sel apeks berbentuk piramid Turunan dari sel apeks ini tersusun secara teratur mis. pada tumbuhan rendah berpembuluh

•

B. Organisasi Tunika Korpus Pembagian meristem didasarkan pada pola bidang pembelahan Meristem terdiri atas dua bagian yang dapat dibedakan dengan jelas 1. Tunika terdiri atas 1 – 2 lapis sel pada permukaan (L1–L2) Sel membelah secara antiklinal 2. Korpus

terdiri atas sekelompok sel di bawah tunika (L3) membelah ke segala arah Masing-masing lapisan umumnya tetap menjaga garis keturunannya

:

C. Zonasi sitohistologi Pembagian daerah apeks didasarkan pada ciri-ciri sitologi dan arah bidang pembelahan

1. Daerah/zona sentral (CZ), merupakan sekelompok sel induk yang merupakan sumber dari semua sel yang ada pada batang 2. Daerah/zona perifer (PZ) yang akan membentuk organ lateral 3. Daerah/zona rusuk (RM/RZ) yang akan membentuk sel pemula untuk pembentukan empulur

Struktur ujung batang lebih kompleks dibandingkan ujung akar  

 

meristem apeks terletak di bagian tengah tunas yang sedang berkembang membentuk primordial tunas primordia daun membentuk tunas lateral yang kemudian dapat berkembang menjadi cabang atau daun

DAERAH PEMANJANGAN Daerah pemanjangan memiliki 3 jenis jaringan embrionik, yaitu : 





meristem dasar:  membentuk jaringan penyokong (posisi jaringan dewasa pada tumbuhan monokotil dan dikotil):  korteks  empulur  membentuk kolenkim dan parenkim prokambium yang akan membentuk jaringan pembuluh  xilem  floem

protoderm yang akan membentuk epidermis, yang berbeda dari epidermis akar karena :  tidak memiliki rambut akar  memiliki kutikula yang tebal

Daerah Pendewasaan Di daerah pendewasaan, jaringan yang sudah dewasa menghasilkan jaringan yang berbeda antara tumbuhan monokotil dan dikotil Epidermis pada bagian luar

Pada monokotil, berkas pembuluh tersebar di seluruh

jaringan penyokong, sehingga tidak ada perbedaan antara korteks dan empulur

Pada dikotil, berkas pembuluh tersusun dalam lingkaran, membagi jaringan dasar menjadi daerah-daerah yang berbeda : 

korteks, jaringan dasar antara berkas pembuluh dan epidermis



empulur, jaringan dasar yang terdapat di bagian tengah lingkaran batang



jari- jari empulur, jaringan dasar yang terdapat pada celah di antara berkas pembuluh.

Struktur batang berbeda dengan struktur akar 

susunan xilem dan floem pada akar, xilem primer terletak bergantian dengan floem primer pada batang, xilem dan floem terletak berhadapan (kolateral)



pendewasaan xilem primer batang : endark, sedangkan akar : eksark

Jaringan dewasa pada batang berkayu dan batang herba Batang herba 



Tidak mengalami pertumbuhan sekunder, karena tumbuhan hanya hidup satu tahun atau satu musim (annual)

Batang lunak dan fleksibel, tunas tidak ditutupi daun sisik

Batang berkayu 1. Tumbuhan hidup dan tumbuh lebih dari satu musim  memiliki pertumbuhan sekunder Jaringan yang dihasilkan selama pertumbuhan sekunder : batang keras dan kaku

2. mengalami gugur daun pada musimmusim tertentu  meninggalkan bekas daun pada batang 3. Tunas aksiler tumbuh di atas bekas daun 4. Selama perioda musim yang tidak menguntungkan, tunas terminal dilindungi oleh daun sisik 5. Sisik hilang saat musim semi menghasilkan bekas sisik 6. Umur batang : jumlah bekas sisik yang menutupi tunas

Panjang nodus batang menunjukkan kondisi lingkungan pada saat musim tumbuh, karena

pertumbuhan tunas terminal tergantung pada kondisi lingkungan Pada batang terdapat lentisel, yang berfungsi untuk membantu pertukaran udara antara jaringan di dalam batang dengan lingkungan di sekitarnya

cs of Sambucus stem: View of a Lenticel

1. The underground stems • • •

situated below the surface of the soil protect themselves against unfavourable conditions of weather and the attack of animals, serve as store houses for reserve food, and in vegetative propagation

Their stem nature can be distinguished by • the presence of nodes and internodes, scale leaves at the nodes, axillary buds in axils of scale leaves and a terminal bud • the anatomy of the underground stem resembles that of an aerial stem

The underground stems are of four types namely rhizome, tuber, bulb and corm

Batang terspesialisasi

RHIZOME

•

a thick horizontally growing stem which usually stores food material

•

has nodes and internodes, scale leaves, axillary buds, adventitous roots and a terminal bud.

Scale leaves enclosing the axillary buds are seen arising from the nodal points of the stem. Some of the axillary buds develop into branches which grow upwards into the air and then produce normal green foliage leaves. Usually the growing points of the rhizome continue to remain underground causing an elongation of the rhizome. Roots develop from the lower surface of the rhizome. Eg. Ginger, Turmeric

Rhizome of Ginger

Root Stock (Vertical Rhizome) of Alocasia

Tuber

Tuber is a swollen end of an underground branch which arises from the axil of a lower leaf. These underground branches grow horizontally outwards in the soil. Each tuber is irregular in shape due to the deposition of food materials (starch). On the surface of each tuber many leaf scars are seen. These leaf scars are the impressions of fallen scale leaves. Each such leaf scar encloses an axillary bud. A leaf scar with an axillary bud is called an eye. These eyes of potato are capable of producing new plants by vegetative propagation. E.g., Potato.

Bulb Here, the stem is reduced and represented by a short disc. The lower surface of the stem produces many adventitious roots. E.g., Onion, Garlic. In bulbs of onion, garlic, etc. the inner leaves are fleshy while the outer ones are dry. This is called as tunicated bulb since the concentric leaf bases form a complete covering or tunic. The apical bud of the bulb produces the shoot. The axillary buds sometimes produce daughter bulbs, as in garlic.

Corm A corm is a greatly swollen underground basal portion of an erect stem. The swelling is due to the storage of reserve food material. It bears scale leaves and axillary buds. At the end of the growing season, the aerial parts die. With the return of favorable conditions usually one axillary bud (rarely more than one) near the apex develops into a new shoot utilising the food reserve material in the old corm. The new plant produces a new corm at its base. The earlier corm shrivels off. E.g. Amorphophallus, Colocasia.

Corm of Colocasia

It closely resembles, and is often mistakenly identified as, a bulb (as the "bulbs" of Gladiolus and Crocus), but actually it is distinguished by being more definitely a modified stem.

Batang terspesialisasi Batang dapat memiliki fungsi lain selain penyokong tumbuhan Reproduksi secara aseksual

A.

1.

rhizomes (rimpang) 



2.

Batang yang tumbuh secara horizontal di bawah permukaan tanah. (e.g. bambu, jahe-jahean) berfungsi sebagai tempat penyimpanan cadangan makanan)

stolons = runners 



Batang yang tumbuh horizontal di atas permukaan tanah, sebenarnya merupakan pemanjangan dari internodus, mis. pada tanaman strawberry (Fragaria), Hydrocotyle asiatica.

B. 1.

2.

3.

Tempat penyimpanan cadangan makanan tuber (mis. Solanum tuberosum)  merupakan internodus pada ujung batang di bawah permukaan tanah  memiliki daun sisik  terdapat mata yang merupakan tunas aksiler bulbus (mis. Allium cepa)  batang kecil pada ujung terbawah tumbuhan  ditutupi oleh daun berdaging dan daun sisik pada bagian terluarnya  memiliki tunas yang besar cormus (mis. Gladiolus)  tampak seperti bulbus tapi batang tampak lebih tebal berdaging  memiliki nodus dan internodus yang jelas  ditutupi oleh daun sisik pada bagian luarnya

The end

Batang berkayu 1. Tumbuhan hidup dan tumbuh lebih dari satu musim  memiliki pertumbuhan sekunder Jaringan yang dihasilkan selama pertumbuhan sekunder : batang keras dan kaku

C = Cork Cambium B = Outer Bark A = Inner Bark

Cross Section of Tilia Stem at End of First Year

Cross Section of 3-Year Old Tilia Stem

Growth ring

Floem

Tangential Section of Vascular Cambium of Robinia

pumpkin

zea

sunflower

sunflower

rice

Stem cross section of Asparagus, a typical monocot