Apakah kalian tahu bagaimana air dan nutrisi mengalir ke atas pohon-pohon yang tinggi untuk memenuhi kebutuhan makanannya? Tumbuhan pada dasarnya memerlukan air dan berbagai macam zat untuk kelangsungan hidupnya. Dalam transportasi air dan nutrisi pada tumbuhan, ada dua cara yang bisa dilakukan, yakni pengangkutan intravaskuler dan ekstravaskuler. Bagaimanakah perbedaan proses pengangkutan tersebut, kita simak penjelasannya yuk!
Pengertian transportasi pada tumbuhan adalah proses pengambilan dan pengeluaran zat-zat ke seluruh bagian tubuh tumbuhan. Tanaman memiliki sistem transportasi yang mengalirkan air dan garam mineral (ion-ion) dari tanah yang diserap oleh akar, dan dialirkan ke berbagai aerial tanaman melalui batang.
Pada tumbuhan tingkat rendah, penyerapan air dan nutrisi/ mineral dilakukan melalui seluruh bagian tubuh. Pada tumbuhan tingkat tinggi proses pengakutan dilakukan pembuluh pengangkut yang terdiri dari xylem dan floem yang merupakan alat transportasi pada tumbuhan tingkat tinggi.
(Baca juga: Pola Pertumbuhan dan Perkembangan pada Manusia)
Adapun jaringan pengangkut pada tumbuhan terdiri atas sel-sel rambut akar yang bertanggung jawab atas masuknya air dan garam mineral ke dalam tubuh tanaman, pembuluh xylem bertugas membawa air dan mineral ke bagian atas tumbuhan, pembuluh floem bertugas membawa gula dan makanan lain ke kedua arah atas dan bawah tumbuhan.
Transportasi Intravaskuler
Istilah intravaskuler berasal dari kata intra yaitu “dalam” dan vaskuler yaitu “pembuluh, maka dapat didefinisikan bahwa transportasi intravaskuler merupakan pengangkutan air dan zat hara melalui pembuluh angkut yaitu xylem dan floem. Proses pengangkutan dalam pembuluh ini terjadi secara vertical yang berarti pengangkutan air ke daun melalui pembuluh xylem, sedangkan pengangkutan hasil fotosintesis dari daun ke seluruh bagian tumbuhan dilakukan oleh pembuluh floem.
Transportasi Ekstravaskuler
Kebalikan dari transportasi intravaskuler, transportasi ekstravaskuler merupakan pengangkutan air dan zat hara tanpa melalui pembuluh angkut baik xylem maupun floem. Pengangkutan ini berjalan dari sel ke sel dan biasanya dengan arah horizontal, dimana dimulai dari epidermis rambut akar, kemudian masuk ke lapisan korteks, lalu ke endodermis dan sampai pada berkas pembuluh angkut. Transportasi ini dapat dibedakan menjadi dua yaitu simplas dan apoplas.
- Simplas, yaitu system pengangkutan zat dan air pada sel atau jaringan hidup melalui sitosol yang saling bersambungan dan dihubungkan oleh plasmodesmata.
- Apoplas, yaitu system pengangkutan zat dan air pada sel atau jaringan mati melalui dinding sel dan ruang antar sel. Namun, tidak terjadi jika melalui endodermis karena adanya pita kaspari.
kemdikbud.go.id
Ilustrasi air masuk ke tumbuhan
KOMPAS.com - Tekanan zat tentu dibutuhkan setiap makhluk hidup. Aplikasi konsep tekanan pada makhluk hidup juga terjadi pada tumbuhan.
Tumbuhan membutuhkan air dan zat hara demi kelangsungan hidupnya. Air diserap dari tanah lalu diangkut hingga ke daun.
Tumbuhan tidak memiliki pompa seperti jantung yang dapat menekan air hingga sampai dahan tertinggi.
Dilansir dari Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan Republik Indonesia, pada tumbuhan tingkat rendah, pengangkutan air dan zat hara dilakukan oleh seluruh tubuhnya.
Namun, pada tumbuhan tingkat tinggi seperti spermatophyta, pengangkutan air dilakukan di dalam pembuluh tanaman.
Berikut proses masuknya air ke tanaman:
- Proses pengangkutan air dan mineral dari dalam tanah oleh tumbuhan berawal dari air dalam tanah, diserap oleh rambut akar.
- Air dan mineral tanah memasuki tumbuhan melalui epidermis akar, melintasi korteks akar, dan masuk ke dalam stele.
- Dari stele, air dan mineral melalui xylem, air tiba di daun pada dahan tertinggi.
Air yang diserap oleh akar harus sampai ke dahan tertinggi yang terkadang tinggi dahan mencapai lebih dari 10 meter.
Baca juga: Tekanan Zat: Pengertian dan Jenisnya
Faktor pengangkutan air pada tumbuhan
Terdapat tiga faktor yang memengaruhi sampainya air hingga ke dahan tertinggi, yaitu:
Tekanan akarFaktor pertama yang air dapat naik ke daun tertinggi dalam tumbuhan adalah tekanan akar.
Air diserap melalui akar. Akar memiliki rambut akar yang berfungsi untuk memperluas bidang penyerapan air.
Sistem pengangkutan pada tumbuhan
KOMPAS.com - Tumbuhan memiliki sistem transportasi untuk menyalurkan makanan, air dan juga mineral yang dibutuhkan.
Pengangkutan zat-zat pada tumbuhan ada yang dilakukan melewati pembuluh, ada juga yang tidak melewati pembuluh pengangkut.
Pengangkutan yang dilakukan melewati pembuluh disebut intravaskular. Sementara yang tidak melewati pembuluh disebut ekstravaskular. Simak penjelasannya seperti dirangkum dari Encyclopedia.com!
Pengangkutan Ekstravaskular
Pengangkutan ekstravaskular adalah transpor zat yang tidak melalui pembuluh angkut.
Pada pengangkutan ini, air masuk ke silinder pusat (stele) tumbuhan dari epidermis. Setelah air berada dalam silinder pusat, air dapat bergerak bebas menjangkau seluruh bagian tumbuhan.
Baca juga: Fungsi Air dalam Pertumbuhan dan Perkembangan Tumbuhan
Pengangkutan ekstravaskular dibedakan menjadi apoplas dan simplas.
Apolas adalah transpor air dengan cara difusi. Jalur difusi apoplas berlangsung pada ruang-ruang antar dinding sel menuju ke silinder pusat.
Jalur tersebut disebut dengn jalur apoplas yang merupakan jalur utama air dari akar ke silinder pusat.
Apoplas dapat berlangsung pada seluruh bagian tumbuhan, namun tidak bisa melewati lignin atau zat kayu.
Simplas adalah traspor air dengan cara osmosis. Osmosis simplas berlangsung saat air masuk ke rambut-rambut akar dan mengalir melewati korteks dan endodermis untuk masuk ke pembuluh xilem.
Jalur osmosis air ini dikenal sebagai jalur simplas.
Air yang telah diserap akar akan diteruskan sampai ke daun sebagai salah satu bahan fotosintesis. Peristiwa pengangkutan air dari akar ke daun terdiri atas dua proses, yaitu tekanan akar dan transpirasi. Proses tekanan akar terjadi ketika banyak partikel mineral yang terkumpul di bagian stele, kemudian potensial air akan menurun sehingga air akan banyak masuk ke stele. Banyaknya air yang mengalir dari korteks ke stele akan mendorong cairan untuk masuk dan naik ke dalam xilem. Peristiwa transpirasi terjadi ketika kandungan air di luar daun lebih rendah dibanding kandungan air di dalam daun. Hal tersebut mengakibatkan air dari dalam daun akan berdifusi keluar melalui stomata.
Dengan demikian mekanisme pengangkutan air dari akar menuju daun ada dua yaitu tekanan akar dan transpirasi.
Proses penyerapan air dilakukan oleh akar tumbuhan dengan menjaga tekanan osmosis sel nya yang selalu lebih tinggi dibandingkan dengan tekanan osmosis air tanah. Air yang telah diserap oleh epidermis selanjutnya mengalami serangkaian proses pengangkutan ke daun sebagai bahan dasar fotosintesis. Sistem pengangkutan pada tumbuhan dibedakan menjadi dua, yaitu pengangkutan ekstravasikuler dan intravasikuler. Pengangkutan ekstravasikuler adalah pengangkutan tanpa melalui pembuluh angkut yang terjadi di dalam akar. Pengangkutan terjadi secara simplas dan apoplas. Simplas adalah penyerapan air dan garam mineral melalui sel dengan menerobos membran sel. Apoplas adalah penyerapan air dan garam mineral melalui luar dinding sel atau ruang antarsel. Pengangkutan intravasikuler adalah pengangkutan zat melalui pembuluh angkut. Air dan garam mineral diakut oleh xilem dari dalam tanah ke daun.
Ilustrasi mekanisme pengangkutan air dari akar ke daun. Foto: ArchyworldysProses fotosintesis pada tumbuhan hanya membutuhkan tiga komponen utama, yaitu air, karbondioksida, dan klorofil dengan bantuan cahaya matahari. Air yang telah diserap akar harus sampai ke daun untuk bisa berfotosintesis. Bagaimana mekanisme pengangkutan air dari akar ke daun?
Untuk mengangkut air dan garam mineral, tumbuhan memerlukan suatu proses pengangkutan. Pengangkutan zat ini dilakukan oleh jaringan pengangkut yang melalui berkas pembuluh. Meski begitu, ada pula pengangkutan air dan garam mineral yang tidak diangkut secara langsung, atau di luar berkas pembuluh xilem dan floem.
Dengan demikian, pengangkutan air dan garam mineral pada tumbuhan dapat melalui dua cara, yaitu pengangkutan ekstravaskuler dan intravaskuler. Selengkapnya, simak penjelasan berikut.
Mekanisme Pengangkutan Air pada Tumbuhan
Ilustrasi mekanisme pengangkutan air pada tumbuhan. Foto: Cool Kids Arena1. Pengangkutan Ekstravaskuler
Mengutip buku Biologi SMA/MA Kelas XI oleh Sri Widayati dkk (2009), pengangkutan ekstravaskuler adalah proses pengangkutan di mana tumbuhan dapat menyerap air dari tanah ke dalam tubuh melewati satu sel ke sel lain secara horizontal.
Maksudnya, pengangkutan air dimulai dari penyerapan oleh bulu akar, lalu masuk menuju sel-sel epidermis. Dari sel epidermis, air menuju korteks dan diteruskan ke sel-sel endodermis hingga masuk ke stele. Dari korteks, air didistribusikan menuju sel-sel untuk proses metabolisme tubuh.
Ada dua cara yang dapat ditempuh tumbuhan untuk melakukan pengangkutan ekstravaskuler, yaitu:
Pengangkutan simplas, merupakan sistem pengangkutan air melalui bagian hidup dari satu sel ke sel lainnya. Air dapat terangkut ke dalam tubuh dengan transport aktif dan osmosis melalui plasmodesmata.
Pengangkutan apoplas, yaitu mengangkut air melalui bagian sel yang tidak hidup, misalnya dinding sel dan ruang antarsel, baik secara difusi maupun transpor pasif.
2. Pengangkutan Intravaskuler
Pengangkutan intravaskuler adalah pengangkutan air dan zat terlarut yang terjadi di dalam berkas pembuluh xilem dan floem secara vertikal. Yang dimaksud dengan vertikal adalah pengangkutan air dan zat terlarut dari akar menuju daun oleh xilem.
Pengangkutan ini diawali dengan penyerapan zat melalui rambut akar. Lalu, zat tersebut menuju epidermis dan terus mengalir menuju korteks hingga diteruskan ke sel-sel endodermis.
Selanjutnya, air dan zat terlarut masuk ke berkas pembuluh xilem akar, kemudian diteruskan menuju xilem batang hingga xilem daun. Di dalam xilem daun, zat-zat yang berguna masuk ke parenkim mesofil sebagai bahan proses fotosintesis.
Proses fotosintesis tersebut nantinya menghasilkan glukosa dan oksigen. Glukosa akan diangkut pembuluh floem menuju seluruh tubuh, oksigen dikeluarkan tumbuhan lewat stomata, sementara air sisa metabolisme dikeluarkan lewat proses transpirasi.
Faktor-faktor yang Mempengaruhi Kecepatan Pengangkutan Zat pada Tumbuhan
Ilustrasi fotosintesis. Foto: Nobowa.comKecepatan pengangkutan air dan zat-zat lain pada tumbuhan dipengaruhi oleh beberapa faktor, di antaranya:
Semakin tinggi kelembapan udara di sekitar tumbuhan, difusi yang terjadi di dalam tumbuhan berlangsung lambat. Sebaliknya, apabila kelembapan udara lingkungan semakin rendah, maka difusi di dalam tumbuhan akan semakin cepat.
Semakin tinggi suhu lingkungan serta intensitas cahaya yang menningkat dan angin yang semakin kencang, maka laju transpirasi tumbuhan akan semakin tinggi. Begitu pula sebaliknya, suhu lingkungan, intensitas cahaya, dan angin yang semakin besar menyebabkan proses pengangkutan zat berlangsung lebih lambat.
3. Kandungan air dalam tanah
Kandungan air dalam tanah juga memengaruhi kecepatan pengangkutan air. Semakin banyak kandungan air yang ada di dalam tanah, maka potensial air semakin tinggi. Hal itu menyebabkan proses transportasi zat pada xilem dan laju transpirasi semakin meningkat.