Sabtu, 29 Agustus 2020

Struktur dan fungsi Jaringan dan Teknologi yang terinspirasi oleh struktur tumbuhan

 

Jaringan Tumbuhan

Sel tumbuhan yang telah terdiferensiasi akan berkelompok membentuk jaringan sesuai dengan bentuk dan fungsinya. Pengelompokan jaringan tumbuhan didasarkan pada bentul sel, letak, fungsi, asal, serta tingkat perkembangannya. Berdasarkan hal-hal tersebut, jaringan pada tumbuhan meliputi jaringan meristem dan jaringan permanen.

Ciri-ciri Jaringan Tumbuhan

Jika dibandingkan dengan jaringan hewan, jaringan tumbuhan memiliki ciri yang jelas terlihat berbeda apabila dilihat dari beberapa aspek, yaitu :

Jaringan TumbuhanJaringan Hewan
Sel penyusunTerdiri dari sel hidup dan sel matiTerdiri dari sel hidup saja
Energi yang dibutuhkanLebih sedikit dibandingkan jaringan hewanLebih banyak dibandingkan jaringan tumbuhan
Jenis nutrisi/makananDidapatkan dari hasil fotosintesis sendiri (autotrof)Didapatkan dari luar (heterotrof)
PertumbuhanMemiliki pertumbuhan yang tak terbatasMemiliki pertumbuhan yang terbatas
PeranMemberikan dukungan mekanisMemberikan dukungan gerakan
Jenis jaringan
  • Jaringan epidermis
  • Jaringan parenkim
  • Jaringan penyokong
  • Jaringan pengangkut
  • Jaringan epitel
  • Jaringan ikat
  • Jaringan otot
  • Jaringan saraf

Fungsi Jaringan pada Tumbuhan

  1. Melindungi bagian tubuh tumbuhan.
  2. Membantu proses pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan.
  3. Memperkuat tubuh tumbuhan.
  4. Membantu mengedarkan sari-sari makanan atau zat-zat yang terdapat pada tumbuhan ke seluruh tubuhnya.
  5. Membantu menyimpan cadangan makan pada tumbuhan.
  6. Mendukung segala aktivitas tumbuhan.

Struktur Jaringan Tumbuhan

1. Jaringan Meristem

  • Jaringan meristem tersusun atas sekelompok sel yang tetap dalam masa pertumbuhan dan terus-menerus akan membelah.
  • Ciri-ciri jaringan meristem adalah sebagai berikut :
    1. Tersusun atas sel-sel muda yang sedang dalam fase pembelahan dan pertumbuhan.
    2. Umumnya tidak ada ruang antarsel.
    3. Bentuk sel bulat, lonjong, atau poligonal dengan susunan dinding sel yang tipis.
    4. Masing-masing sel kaya akan sitoplasma dan mengandung satu atau lebih dari satu inti sel.
  • Berdasarkan cara terbentuknya, jaringan meristem dibedakan menjadi tiga, yaitu :
    1. Promeristem, telah ada ketika tumbuhan masih dalam masa embrio.
    2. Meristem primer, jaringan yang aktif membelah, terdapat pada ujung batang, ujung akar, dan kuncup tumbuhan dewasa. Menyebabkan pertambahan panjang tumbuhan.
    3. Meristem sekunder, terbentuk dari jaringan meristem primer. Menyebabkan pertambahan besar tubuh tumbuhan.
  • Berdasarkan letaknya, jaringan meristem dibedakan menjadi tiga, yaitu :
    1. Meristem apikal, terdapat di ujung akar dan ujung batang tumbuhan. Menghasilkan pertambahan tinggi dan panjang tumbuhan (pertumbuhan primer).
    2. Meristem lateral, berada sejajar dengan lingkaran ditemukannya organ. Menghasilkan pertumbuhan sekunder.
    3. Meristem interkalar, terdapat diantara ruas-ruas batang menghasilkan pertambahan panjang pada ruas-ruas batang.

2. Jaringan Permanen

  • Jaringan meristem baik yang merupakan primer atau sekunder akan berdiferensiasi menjadi jaringan permanen. Nantinya, jaringan permanen tidak tumbuh dan memperbanyak diri lagi.
  • Berdasarkan fungsinya, jaringan permanen dapat dibedakan menjadi beberapa macam, yaitu jaringan epidermis, jaringan parenkim, jaringan penyokong (kolenkim dan sklerenkim), jaringan pengangkut (xilem dan floem), dan jaringan gabus.

Macam-macam Jaringan Tumbuhan

1. Jaringan Epidermis (Jaringan Pelindung)

  • Merupakan jaringan terluar yang menutupi seluruh permukaan tubuh tumbuhan.
  • Ciri-ciri jaringan epidermis :
    1. Bentuk sel seperti balok.
    2. Umumnya terdiri dari satu lapisan.
    3. Terletak pada lapisan paling luar.
    4. Tidak berklorofil kecuali pada sel penjaga stomata.
    5. Tersusun atas sel-sel hidup.
    6. Dinding sel bagian luar yang berbatasan dengan udara mengalami penebalan
  • Berfungsi untuk melindungi jaringan lainnya.

2. Jaringan Parenkim (Jaringan Dasar)

  • Merupakan jaringan yang terbentuk dari meristem dasar dan memiliki bentuk serta fungsi yang bervariasi.
  • Ciri-ciri jaringan parenkim :
    1. Sususan sel tidak rapat.
    2. Tidak selalu berkloroplas.
    3. Tersusun atas sel-sel hidup.
    4. Letak inti sel mendekati dasar sel.
    5. Mampu bersifat meristematik karena dapat membelah diri.
    6. Memilki banyak vakuola.
    7. Ukuran selnya besar.
    8. Terdapat banyak rongga antarsel.
  • Berdasarkan bentuknya, jaringan parenkim dibedakan menjadi :
    1. Parenkim palisade, bentuknya memanjang dan tegak.
    2. Parenkim bunga karang, bentuknya menyerupai bunga karang.
    3. Parenkim bintang, bentuknya menyerupai bintang dengan ujung jaringan saling berhubungan.
    4. Parenkim lipatan, bentuk dinding sel melipat ke dalam.
  • Berdasarkan fungsinya, jaringan parekim dibedakan menjadi :
    1. Parenkim fotosintesis, didalamnya terdapat sel yang mengandung krorofil disebut klorenkim.
    2. Parenkim penyimpanan bahan makanan.
    3. Parenkim penyimpanan air.
    4. Parenkim penyimpanan udara, didalamnya terdapat sel yang mengandung rongga-rongga udara disebut aerenkim.
    5. Parenkim transportasi.

3. Jaringan Penyokong (Jaringan Penunjang)

  • Merupakan jaringan yang memiliki dinding yang tebal untuk menunjang tubuh tumbuhan agar dapat berdiri dengan kokoh.
  • Terdiri dari jaringan kolenkim dan jaringan sklerenkim.
    1. Jaringan Kolenkim
      • Merupakan jaringan penguat pada organ tumbuhan yang masih aktif dalam pertumbuhan dan
      • Ciri-ciri jaringan kolenkim :
        1. Tersusun dari sel-sel hidup.
        2. Bentuk sel memanjang.
        3. Terdapat pada batang, daun, bunga, dan buah tumbuhan yang masih muda dan belum berkayu.
        4. Memiliki dinding sel yang lunak, lentur, dan tidak berlignin.
        5. Dinding selnya mengalami penebalan yang tidak teratur.
        6. Sebagian besar dinding sel terdiri dari senyawa selulosa.
    1. Jaringan Sklerenkim
      • Merupakan jaringan penguat pada organ tumbuhan yang sudah tidak mengalami pertumbuhan dan perkembangan.
      • Ciri-ciri jaringan sklerenkim :
        1. Tersusun dari sel-sel mati.
        2. Mengandung senyawa lignin, sehingga sel-selnya kuat dan keras.
        3. Tidak mengandung protoplas.
        4. Dinding sel tebal.
      • Berdasarkan bentuknya, sel sklerenkim dibedakan menjadi :
        1. Sklereid (sel batu), sel mati, berbentuk bulat, dan berdinding keras (tahan terhadap tekanan).
        2. Fiber (serabut sklerenkim), berbentuk panjang, terdapat pada permukaan batang.
jaringan tumbuhan parenkim kolenkim sklerenkim

Jaringan Parenkim, Kolenkim, dan Sklerenkim
Sumber gambar: qsstudy.com

4. Jaringan Pengangkut

  • Merupakan jaringan yang bertugas untuk mengangkut zat-zat yang dibutuhkan oleh tumbuhan.
  • Jaringan pengangkut terdiri dari :
    1. Jaringan Xilem (Pembuluh Kayu)
      • Tersusun oleh trakeid, trakea, pembuluh xilem, parenkim kayu, dan sklerenkim kayu.
      • Berfungsi untuk mengangkut air dan garam mineral dari dalam tanah menuju daun.
    1. Jaringan Floem
      • Tersusun oleh sel tapis, pembuluh tapis, sel pengiring, sel parenkim kayu, dan sklerenkim kayu
      • Berfungsi untuk mengangkut zat-zat hasil fotosintesis ke seluruh bagian tubuh.
  • Xilem dan floem membentuk suatu ikatan pembuluh pengangkut, yaitu :
    1. Ikatan pembuluh kolateral, xilem dan floem letaknya bersebelahan dalam suatu jari-jari. Berdasarkan keberadaan kambium, ikatan pembuluh kolateral terbagi atas :
      • kolateral terbuka, diantara xilem dan floem terdapat kambium.
      • kolateral tertutup, diantara xilem dan floem tidak terdapat kambium.
    1. Ikatan pembuluh bikolateral, xilem diapit floem, terletak pada radius yang sama.
    2. Ikatan pembuluh konsentris, xilem dan floem berbentuk cincin silindris. Terdapat dua bentuk dalam ikatan pembuluh konsentris, yaitu amfikribal (floem mengelilingi xilem) dan amfivasal (xilem mengelilingi floem)
    3. Ikatan pembuluh radial, xilem dan floem letaknya bersebelahan, namun tidak dalam jari-jari yang sama.
pembuluh xilem dan floem

Pembuluh Xilem dan Floem
Sumber gambar: vivadifferences.com

5. Jaringan Gabus

  • Merupakan jaringan yang bertugas melindungi jaringan lain agar tidak kehilangan banyak air.
  • Terbentuk dari kambium gabus atau felogen. Pembentukan jaringan ke arah dalam berupa sel hidup atau disebut dengan feloderm, sedangkan pembentukan jaringan ke arah luar berupa sel mati atau disebut dengan felem.
jaringan gabus

Jaringan Gabus
Sumber gambar: Diastuti, R. 2009. Biologi untuk SMA/MA Kelas XI. Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional, Jakarta: vii + 298 hlm.

Sistem Jaringan Tumbuhan

Jaringan-jaringan yang telah disebutkan pada subtopik diatas, bersatu dan membentuk kelompok yang disebut dengan sistem jaringan. Sistem jaringan pada tumbuhan terdiri atas :

    • Membentuk luar tumbuhan, seperti epidermis dan periderm.
    • Ciri jaringan dermal, yaitu dindingnya terdiri dari zat kitin, lilin, dan suberin.
  1. Sistem jaringan pembuluh
    Terlibat dalam pengangkutan air dan mekanan  ke seluruh bagian tubuh tumbuhan.
  2. Sistem jaringan dasar
    Mencakup jaringan yang membentuk bahan dasar yang menyelimuti jaringan pembuluh. Jaringan dasar pada tumbuhan yaitu jaringan parenkim.


Teknologi yang Terinspirasi Dari Struktur Jaringan Tumbuhan

Banyak penemu atau peneliti yang menemukan ide atau konsep yang mengadaptasi dari alam,tubuh manusia, tumbuhan dan hewan sebagai dasar pemikiran. Alam, tubuh manusia, tumbuhan dan hewan dengan struktur yang begitu teratur dan kompleks selalu bisa menginspirasi para peneliti untuk meniru dan menerapkannya dalam perkembangan teknologi. Berikut ini bebrapa teknologi yang terinspirasi dari struktur jaringan tumbuhan.

a. Panel Surya yang terisnpirasi dari bunga

Panel Surya merupakan alat yang dapat mengubah sinar matahari menjadi energi listrik. Tahukah kamu otakers, bahwa mekanisme yang dilakukan oleh panel surya ini terinspirasi dari cara kerja fotosintesis pada daun tanaman. Jika pada panel surya energi matahari yang dikumpulkan ketika menabrak permukaan panel menyebabkan elektron pada panel surya bergerak melalui suatu konduktor dan kemudian menghasilkan energi listrik.

Begitu juga proses fotosintesis pada tanaman, saat daun terkena sinar matahari klorofil akan menyerap energi cahaya. Elektron pada kompleks klorofil akan bergerak melalui satu saluran dan menyebabkan muatan positif juga ikut bergerak. Muatan positif ini selanjutnya bergerak menuju kompleks enzim yang berfungsi menghasilkan energi kimia berupa ATP dan NADPH. Kedua ernergi inilah yang nantinya digunakan untuk mengubah CO2 menjadi glukosa.

  

Keunggulan Panel Surya

1. Panel surya termasuk ramah lingkungan karena tidak memancarkan emisi gas rumah kaca yang berbahaya, seperti karbon dioksida. Panel surya juga tidak memberikan kontribusi terhadap perubahan iklim.

2. Panel surya memanfaatkan energi matahari, dan matahari adalah sumber energi yang paling berlimpah di planet bumi.

3. Panel surya mudah dipasang dan juga memiliki biaya pemeliharaan yang sangat rendah.

4. Banyak negara di dunia menawarkan insentif yang menguntungkan bagi pemilik rumah yang menggunakan panel surya.

5. Panel surya tidak kehilangan banyak efisiensi dalam masa pakainya yang mencapai sekitar 20 tahun.

b.  Charger tenaga surya Electree terinspirasi dari fotosintesa daun 

Terinspirasi dari pohon bonsai yang karakteristik daunnya nampak berkelompok, maka Electree mewakili bentuk tersebut dengan daun-daun sel surya yang bisa menyerap panas matahari. Charger tenaga surya Electree ini  terisnpirasi dari bentuk tanaman hias yang populer yaitu bonsai. Charger tenaga surya Electree dirancang oleh Vivien Muller dan terinspirasi dari jaringan tumbuhan
Terdapat 27 buah daun sel surya dengan bahan amorphous-silicon berkualitas tinggi. Masing-masing berbentuk persegi dengan lebar 3,7 inci atau sekitar 10 cm.

Cabang-cabangnya memuncak secara vertikal dengan sedikit lengkungan khas pohon bonsai. Electree memiliki kapasitas penyimpanan energi hingga 14.000 mAh. Itu artinya bisa mengisi penuh baterai iPhone 5 lebih dari sembilan kali tanpa harus terpapar cahaya. Terdapat 2 buah port USB yang sudah barang tentu menjadi slot yang universal bagi semua smartphone. Tak hanya itu, Electree juga dilengkapi dengan wireless charging yang bisa digunakan untuk beberapa jenis smartphone canggih. 

c. Sensor Cahaya yang terinspirasi dari Tanaman Kaktus

Photoresistor/ Foto Resistor pd dasarnya merupakan suatu resistor yg memiliki nilai resistensi (dlm ohm) bergantung kpd sedikit-banyaknya cahaya yg jatuh dipermukaan sensor tersebut. Cara kerja LDR adalah pada malam hari karena tidak terkena cahaya menyebabkan resistensinya menjadi bertambah besar, sebaliknya resistensinya menjadi kecil apabila kena cahaya pada siang hari. LDR pada umumnya berkombinasi dgn sejumlah transistor hingga membentuk rangkaian lampu yang otomatis.

Contohnya yaitu pada lampu penerangan jalan. Ketika kamu mengamati lampu penerangan jalan, beberapa lampu penerangan jalan tersebut ada yang dapat menyala sendiri ketika menjelang malam dan mati sendiri saat menjelang pagi tanpa harus dinyalakan dan dimatikan secara manual. Lampu penerangan jalan tersebut mampu menyala dan mati secara otomatis karena dilengkapi dengan sensor cahaya tersebut.

 d. Paving (kon-blok) yang terinspirasi dari sel parenkim 

Paving memiliki bentuk yang sama dengan parenkim. parenkim adalah sel yang berperan dalam fotosintesis daun, mengandung kloroplas dan membentuk jaringan klorenkim (pada mesofil daun, korteks batang, empulur). Bentuknya segi enam dan memiliki ruang antarsel ini yang menjadi inspirasi utama dalam menentukan pembuatan bentuk dan pemasangan paving. Paving digunakan untuk meratakan jalan dan menyerap air hujan, teknologi ini termasuk teknologi yang terinspirasi dari struktur jaringan tumbuhan. 

e. Lapisan Pelindung dan Pengilap

Pernahkah kamu melihat tanaman talas atau daun teratai? Ketika kamu melihat daun kedua tanaman tersebut kamu pasti melihat bahwa daun tersebut sangat bersih dan tahan air. Bagaimana hal ini dapat terjadi? Jika kamu melihat melalui mikroskop penampang melintang dari kedua daun tersebut maka kamu akan melihat pada permukaan daun tersebut terdapat lapisan tebal yang disebut kutikula. Kutikula ini tersusun atas senyawa lipid berupa lilin wax dan polimer hidrokarbon yang disebut kutan. Kedua senyawa ini bersifat hidrofobik atau tidak suka air, sehingga jika air mengenai lapisan ini tidak akan membasahi daun. Lapisan lilin ini juga mampu mencegah menempelnya debu atau kotoran lain dan membuat daun tetap bersih. Tahukah kamu bahwa ilmuwan juga telah mengadopsi mekanisme ini dan menerapkannya untuk membuat cat yang tidak mudah kotor, lapisan pengilap, dan lapisan anti air, misalnya pada semir sepatu, lapisan pengilap pada mobil atau perabot rumah tangga, dan lain sebagainya. 

f. Alat Pemurnian Air

Pernahkah kalian bermain ke danau, waduk, atau kolam? Apakah kamu melihat eceng gondok di tempat tersebut? Apakah kamu juga melihat bahwa perairan tersebut jernih? Pada umumnya perairan yang ditumbuhi eceng gondok kondisi airnya jernih. Mengapa demikian? Ketika kamu melihat akar eceng gondok, kamu akan melihat akar eceng gondok berbentuk serabut-serabut yang banyak dan rapat. Akar- akar ini mampu menyerap partikel-partikel yang terlarut dalam air sehingga air menjadi bersih. Bahkan zat-zat berbahaya seperti racun pun dapat diserap oleh eceng gondok.

Apabila kamu mengamati membran sel akar secara lebih teliti dengan menggunakan mikroskop elektron, maka akan terlihat lubang-lubang atau saluran kecil pada membran sel akar. Saluran ini terbentuk dari protein dan memiliki lubang dengan ukuran tertentu dan daya ikat tertentu pula. Salah satu salurannya bernama aquaporin. Aquaporin ini merupakan saluran protein kanal yang hanya dapat dilewati oleh air, sehingga partikel lain tidak dapat masuk lewat aquaporin. Mekanisme tersebut menginspirasi ilmuwan untuk mengembangkan teknologi penyaringan atau pemurnian air. Dengan teknologi ini air yang kotor dapat disaring, sehingga air hasil penyaringan benar-benar bersih dan aman untuk dikonsumsi.

Tahukah Kamu? Selain menginspirasi untuk mengembangkan teknologi, struktur organ dan jaringan tumbuhan juga menginspirasi bentuk rancangan bangunan, misalnya gedung teater Esplanade di Singapura yang terinspirasi dari struktur kulit buah durian. Lapisan terluar dari atap gedung tersebut berbentuk segitiga seperti duri pada durian, atap tersebut dapat diatur untuk mengikuti pergerakan matahari, sehingga dapat menjaga intensitas cahaya yang masuk dalam gedung. 

Tidak ada komentar:

Posting Komentar

Listrik Dinamis