Apakah prinsip tekanan yang terdapat pada sistem pengangkutan?

Konsep tekanan zat juga terdapat pada makhluk hidup, misalnya pada mekanisme pengangkutan air dan nutrisi pada tumbuhan, tekanan darah manusia, dan tekanan gas pada proses pernapasan.

1. Pengangkutan Air dan Nutrisi pada Tumbuhan

a. Pengangkutan Air pada Tumbuhan

Air dari dalam tanah dapat masuk ke batang tumbuhan melalui akar karena adanya daya tekan akar. Tekanan air tanah lebih besar dibanding tekanan air dalam batang sehingga air dapat masuk ke dalam sel – sel tumbuhan melalui akar. Air yang telah masuk ke dalam sel – sel tumbuhan dapat mencapai daun – daun pada tumbuhan tersebut karena adanya daya isap daun dan daya kapilaritas pada batang tumbuhan, yaitu naiknya zat cair (air) melalui pembuluh kapiler (xylem).

Selain disebabkan oleh gaya kohesi dan adhesi, naiknya air ke daun disebabkan oleh penggunaan air di bagian daun atau yang disebut dengan daya isap daun. Air dimanfaatkan oleh tumbuhan dalamproses fotosintesis . Pada saun, air juga mengalami penguapan. Penguapan air oleh daun disebut transpirasi. Penguapan air oleh bagian daun akan menyebabkan terjadinya tarikan terhadap air yang berada pada bagian xylem sehingga air yang ada pada akar dapat naik ke daun.

b. Pengangkutan Nutrisi pada Tumbuhan

Pengangkutan zat – zat hasil fotosintesis dimulai dari sumbernya, yaitu daun (daerah yang memiliki konsentrasi gula tinggi) ke bagian tanaman lain yang dituju (daerah yang memiliki konsentrasi gula rendah) dengan dibantu oleh sirkulasi air yang mengalir melalui pembuluh xylem dan floem.

2. Tekanan Darah pada Sistem Peredaran Darah Manusia

Tekanan yang terdapat pada pembuluh darah memiliki prinsip kerja seperti hukum Pascal. Hal ini karena tekanan pada pembuluh darah merupakan tekanan yang berada pada ruang tertutup. Pada saat jantung memompa darah, darah akan mendapatkan dorongan sehingga mengalir melalui pembuluh darah. Saat mengalir dalam pembuluh darah, darah memberikan dorongan pada dinding pembuluh darah yang disebut dengan tekanan darah. Agar tekanan darah tetap terjaga, maka pembuluh darah harus terisi penuh oleh darah. Bila terjadi kehilangan darah akibat kecelakaan atau penyakit, tekanan darah dapat hilang, sehingga darah tidak dapat mengalir menuju sel-sel di seluruh tubuh. Akibatnya, sel-sel tubuh akan mati karena tidak mendapatkan pasokan oksigen dan nutrisi.

Sumber gbr: Medkes.com

Tekanan darah diukur dengan menggunakan sebuah alat yang bernama sphygmomanometer. Adapula yang menyebutnya dengan tensimeter.

Tekanan darah diukur di dalam pembuluh nadi (arteri) besar yang biasanya dilakukan di tangan bagian lengan atas. Tekanan darah yang normal berkisar antara 120/80 mmHg. Angka pertama menunjukkan angka saat bilik berkontraksi dan darah terdorong keluar dari bilik jantung melalui pembuluh arteri yang disebut angka sistol. Angka kedua, yaitu yang lebih rendah adalah hasil pengkuran tekanan saat bilik berelaksasi dan darah masuk menuju bilik jantung, tepat sebelum bilik-bilik ini berkontraksi lagi, disebut angka diastol.

3. Tekanan Gas pada Proses Pernapasan Manusia

Di dalam paru-paru tepatnya di alveolus terjadi pertukaran antara oksigen (O2) dan karbondioksida (CO2). Setiap menit paru-paru dapat menyerap sekitar 250 mL O2 dan mengeluarkan sebanyak 200 mL CO2. Proses pertukaran antara O2 dengan CO2 terjadi secara difusi, yaitu proses perpindahan zat terlarut dari daerah yang memiliki konsentrasi dan tekanan parsial tinggi ke daerah yang memiliki konsentrasi dan tekanan parsial rendah.

Tekanan parsial adalah tekanan yang diberikan oleh gas tertentu dalam campuran gas tersebut. Pada bagian ini yang dimaksud tekanan parsial adalah  tekanan O2 dan CO2 yang terlarut di dalam darah. Tekanan parsial O2 diberi simbol PO2, sedangkan tekanan parsial CO2 diberi simbol PCO2. Pada sistem peredaran darah, tekanan parsial antara O2 dan CO2 bervariasi pada setiap organ. Darah yang masuk ke paru-paru melalui arteri pulmonalis memiliki PO2 yang lebih renada dan PCO2 yang lebih tinggi daripada udara di dalam alveoli.

Pada saat darah memasuki kapiler alveoli, CO2 yang terkandung dalam darah berdifusi menuju alveoli dan O2 yang terkandung dalam udara di alveoli berdifusi ke dalam darah. Akibatnya PO2 dalam darah menjadi naik (banyak mengandung oksigen) dan PCO2 dalam darah menjadi turun (sedikit mengandung karbondioksida). Darah tersebut selanjutnya mengalami difusi menuju jaringan tubuh, O2 dalam darah tersebut mengalami difusi menuju jaringan tubuh. Kandungan CO­2 dalam jaringan tubuh lebih besar dari pada kandungan CO2 dalam darah, sehingga CO2 dalam jaringan tubuh mengalami difusi ke dalam darah. Setelah melepaskan O2 dan membawa CO2 dari jaringan tubuh, darah Kembali menuju ke jantung dan dipompa lagi ke paru-paru.

Sumber:

Zubaidah siti dkk. 2017. ILMU PENGETAHUAN ALAM. Jakarta : Kementerian pendidikan dan kebudayaan RI.

 Triyono Agus dkk. 2017. IPA TERPADU Untuk SMP/MTS kelas VIII. Jakarta : Erlangga

Konsep tekanan zat juga terdapat pada makhluk hidup, misalnya pada mekanisme pengangkutan air  dan  nutrisi  pada  tumbuhan,  tekanan  darah  manusia,  dan tekanan gas pada proses pernapasan.

●  Pengangkutan Air dan Nutrisi pada Tumbuhan

Xilem dan floem adalah jaringan seperti tabung yang berperan dalam sistem pengangkutan pada tumbuhan. 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.   Lalu bagaimana mekanisme pengangkutan air, mineral, dan nutrisi tersebut?

Pengangkutan Air Tumbuhan

Pertama-tama, air diserap oleh rambut-rambut akar. Kemudian, air masuk ke sel epidermis melalui proses secara osmosis. Selanjutnya, air akan melalui korteks. Dari korteks, air kemudian melalui endodermis dan perisikel. Selanjutnya, air masuk ke jaringan xilem yang berada di akar. Setelah tiba di xilem akar, air akan bergerak ke xilem batang dan ke xilem daun!

Tumbuhan tidak mempunyai mekanisme pemompaan cairan seperti pada jantung manusia. Lalu, bagaimanakah air dapat naik dari akar ke bagian tumbuhan lain yang lebih tinggi? Perhatikan Gambar tentang pergerakan air dari akar menuju daun! 

Gambar  .Pengangkutan air dari akar menuju daun

Sumber: Campbell et al. 2008

Air dapat diangkut naik dari akar ke bagian tumbuhan lain yang lebih tinggi dan diedarkan ke seluruh tubuh tumbuhan karena adanya daya kapilaritas batang. Sifat ini seperti yang terdapat pada pipa kapiler. Pipa kapiler memiliki bentuk yang hampir menyerupai sedotan akan tetapi diameternya sangat kecil. Apabila salah satu ujung pipa kapiler dimasukkan ke dalam air, air yang berada pada pipa tersebut akan lebih tinggi daripada air yang berada di sekitar pipa kapiler. Begitu pula pada batang tanaman, air yang berada pada batang tanaman akan lebih tinggi apabila dibandingkan dengan air yang berada pada tanah.

Daya kapilaritas batang dipengaruhi oleh adanya gaya kohesi dan adhesi. Kohesi merupakan kecenderungan suatu molekul untuk dapat berikatan dengan molekul lain  yang  sejenis. Adhesi adalah kecenderungan suatu molekul untuk dapat berikatan dengan molekul lain yang tidak sejenis. Melalui gaya adhesi, molekul air membentuk ikatan yang lemah dengan dinding pembuluh. Melalui gaya kohesi akan terjadi ikatan antara satu molekul air dengan molekul air lainnya. Hal ini akan menyebabkan terjadinya  tarik-menarik  antara  molekul  air  yang  satu  dengan molekul air lainnya di sepanjang pembuluh xilem.

Pengangkutan  Nutrisi pada Tumbuhan

Semua bagian tumbuhan, yaitu akar, batang, daun, dan bagian lainnya memerlukan nutrisi. Agar kebutuhan nutrisi di setiap bagian tumbuhan terpenuhi, maka dibutuhkan suatu proses pengangkutan nutrisi hasil fotosintesis berupa gula dan asam amino ke seluruh tubuh tumbuhan. Pengangkutan hasil fotosintesis dari daun ke seluruh tubuh tumbuhan terjadi melalui pembuluh floem.

Pengangkutan zat-zat hasil fotosintesis dimulai dari sumbernya, yaitu daun (daerah yang memiliki konsentrasi gula tinggi) ke bagian tanaman lain yang dituju (daerah yang memiliki konsentrasi gula rendah) dengan dibantu oleh sirkulasi air yang mengalir melalui pembuluh xilem dan floem.

Bagikan Artikel