Struktur Jaringan & Fungsi Daun

Struktur Jaringan & Fungsi Daun - Daun terletak di bagian atas tumbuhan dan melekat pada batang. Daun merupakan modifikasi dari batang. Daun merupakan bagian tubuh tumbuhan yang paling banyak mengandung klorofil sehingga kegiatan fotosintesis paling banyak berlangsung di daun.

Daun memiliki bentuk dan ukuran tertentu sehingga dapat melakukan tugas penting, membuat makanan seefisien mungkin. Tumbuhan yang tumbuh di tempat gelap dan teduh memiliki daun yang lebar agar dapat menangkap sinar matahari sebanyak mungkin. Di daerah yang banyak hujan, daun sering memiliki lapisan yang mengkilat dan tahan air. Beberapa daun memiliki duri untuk melindungi diri, sementara daun lainnya tebal dan kuat untuk bertahan di udara dingin.

Gambar. Struktur daun

1. Fungsi Daun
Secara umum fungsi daun sebagai berikut.
1) Membuat makanan melalui proses fotosintesis.
2) Sebagai tempat pengeluaran air melalui transpirasi dan gutasi.
3) Menyerap CO 2 dari udara.
4) Respirasi.

2. Struktur Jaringan Penyusun daun

Daun berbentuk pipih melebar dan berwarna hijau. Daun ditopang oleh tangkai daun. Tangkai daun berhubungan dengan tulang daun. Tulang daun bercabang-cabang membentuk jaring jaring pembuluh angkut. Struktur daun dibedakan atas struktur luar dan struktur dalam.

a) Struktur Jaringan luar Daun
Secara morfologi daun terdiri dari:
– Helaian daun ( lamina ).

– Tangkai daun ( petiolus ), terdapat bagian yang menempel pada batang disebut pangkal tangkai daun. Ada tumbuhan tertentu yang daunnya tidak bertangkai daun, misalnya rumput.

– Pelepah daun ( folius ), pada tumbuhan monokotil pangkal daun pipih dan lebar serta membungkus batangnya. Misalnya: pelepah daun pisang dan pelepah daun talas.

Gambar 1. Struktur luar daun.

Daun yang memiliki ketiga bagian tersebut disebut daun sempurna, misalnya daun pisang dan daun talas. Daun yang tidak memiliki satu atau lebih bagian daun disebut daun tidak sempurna, misalnya daun mangga dan daun jambu.

Pada lembaran permukaaan daun terdapat tulang atau urat daun. Tipe tulang daun ada empat macam, yaitu:
– menyirip, misalnya pada daun mangga,
– menjari, misalnya pada daun pepaya,
– melengkung, misalnya pada daun gadung,
– sejajar, misalnya pada daun jagung,

Tumbuhan dikotil umumnya memiliki daun dengan susunan tulang daun menyirip dan menjari. Sedangkan tumbuhan monokotil memiliki daun dengan susunan tulang daun sejajar atau melengkung.

b) Struktur Jaringan dalam Daun

1) Epidermis Daun

Epidermis berupa satu lapis sel yang dindingnya mengalami penebalan dari zat kutin (kutikula) atau kadang dari lignin. Pada epidermis terdapat stomata (mulut daun) yang diapit oleh dua sel penutup. Stomata ada yang terletak di permukaan atas saja, misalnya pada tumbuhan yang daunnya terapung (pada daun teratai), ada yang di permukaan bawah saja, dan ada pula yang terdapat di kedua permukaan daun (atas dan bawah). Tanaman Ficus mempunyai epidermis yang tersusun atas dua lapis sel. Alat-alat tambahan yang terdapat di antara epidemis daun, antara lain trikoma (rambut) dan sel kipas. Bentuk epidermis dan stomata dapat Anda amati pada Gambar 2. dan 3.

   

Gambar 2. Epidermis dengan stomata

 

Gambar 3.Penampang melintang stomata

2) Mesofil Daun (Jaringan dasar)

Mesofil terdiri dari sel-sel parenkim yang tersusun renggang dan banyak ruang antarsel. Pada kebanyakan daun Dikotil, mesofil terdiferensiasi menjadi parenkim palisade (jaringan tiang) dan parenkim spons (jaringan bunga karang). Sel-sel palisade bentuknya memanjang, mengandung banyak kloroplas, dan tersusun rapat. Parenkim spons bentuknya tidak teratur, bercabang, mengandung lebih sedikit kloroplas, dan tersusun renggang.

3) Berkas Pengangkut Daun

Berkas pengangkut terdapat pada tulang daun yang berfungsi sebagai alat transpor dan sebagai penguat daun.

4) Jaringan Tambahan Daun

Jaringan tambahan meliputi sel-sel khusus yang umumnya terdapat pada mesofil daun, misalnya sel-sel kristal dan kelenjar.

Sekarang kita akan mempelajari perbedaan struktur jaringan penyusun daun Monokotil dan Dikotil tersebut dengan lebih rinci.

1) Struktur Jaringan Penyusun Daun Dikotil

Bentuk daun Dikotil bermacam-macam, bertangkai daun, dan urat daunnya menyirip atau menjari. Struktur daun Dikotil dapat Anda amati pada Gambar

Gambar 4.
Struktur jaringan daun dan urat daun tumbuhan Dikotil

Adapun macam jaringan daun Dikotil, letak, fungsi, dan ciri-ciri dijelaskan dalam Tabel 1 berikut

Tabel 1. Jaringan Penyusun Daun Dikotil Beserta Letak, Fungsi, dan Ciri-Cirinya

No	Jaringan	Letak	Fungsi	Ciri - Ciri
a)	Epidermis	Menyusun lapisan permukaan atas dan bawah daun.	– Melindungi lapisan sel di bagian dalam dari kekeringan. – Menjaga bentuk daun agar  tetap.	Terdiri dari satu lapis sel kecuali tanaman Ficus (tanaman karet).
b)	Kutikula	Melapisi permukaan atas dan bawah daun.	Zat kutin pada kutikula mencegah penguapan air melalui permukaan daun.	Penebalan dari zat kutin.
c)	Stomata	Melapisi permukaan atas dan bawah daun	– Sebagai jalan masuk dan keluarnya udara. – Sel penjaga sebagai pengatur membuka dan menutupnya stomata.	Mulut daun pada epidermis dengan dua sel penutup
d)	Rambut dan kelenjar	Permukaan atas dan bawah daun.	Alat pengeluaran.	Alat tambahan pada epidermis
e)	Mesofil	Di antara lapisan epidermis atas dan bawah.	Tempat berlangsungnya fotosintesis.	– Terdiri dari sel parenkim, banyak ruang antarsel. – Kebanyakan berdiferensiasi menjadi palisade (jaringan tiang) dan spons (jaringan bunga karang). – Sel-sel jaringan tiang berbentuk silinder, tersusun rapat, dan mengandung klorofil. – Sel-sel jaringan bunga karang bentuknya tidak teratur, bercabang- cabang dan berisi kloroplas, susunannya renggang.
f)	Urat daun	Pada helai daun.	Transportasi zat.	Menyirip atau menjari.

2) Struktur Jaringan Penyusun Daun Monokotil

Daun Monokotil berbentuk seperti pita dan pada pangkalnya terdapat lembaran yang membungkus batang, serta urat daunnya sejajar. Struktur daun Monokotil dapat Anda amati pada Gambar 5.

Gambar 5. Struktur jaringan daun dan urat daun Monokotil

Adapun macam, letak, fungsi, dan ciri-ciri jaringan penyusun daun Monokotil, dijelaskan dalam Tabel 2. berikut.

Tabel 2. Jaringan Penyusun Daun Monokotil Beserta Letak, Fungsi, dan Ciri-Cirinya

No	Jaringan	Letak	Fungsi	Ciri - Ciri
a)	Epidermis dan kutikula	Lapisan permukaan atas dan bawah daun.	– Melindungi lapisan sel di bagian dalam dari kekeringan. – Mencegah penguapan air melalui permukaan daun.	Terdiri dari satu sel dengan penebalan dari zat kutin.
b)	Stomata	Berderet di antara urat daun.	Sebagai jalan masuk dan keluarnya udara.	Mulut daun dengan dua sel penutup.
c)	Mesofil	Pada cekungan di antara urat daun.	Membuat zat makanan melalui fotosintesis.	Tidak mengalami diferensiasi, bentuknya seragam kecuali mesofil berkas pengangkut lebih besar, kloroplasnya lebih sedikit, dindingnya lebih tebal.
d)	Urat daun	Pada helai daun.	Transportasi zat.	Sejajar.

Klorofil (dari bahasa Inggris, chlorophyll) atau zat hijau daun (terjemah langsung dari bahasa Belanda, bladgroen) adalah pigmen yang dimiliki oleh berbagai organisme dan menjadi salah satu molekul berperan utama dalam fotosintesis. Klorofil memberi warna hijau pada daun tumbuhan hijau dan alga hijau, tetapi juga dimiliki oleh berbagai alga lain, dan beberapa kelompok bakteri fotosintetik. Molekul klorofil menyerap cahaya merah, biru, dan ungu, serta memantulkan cahaya hijau dan sedikit kuning, sehingga mata manusia menerima warna ini. Pada tumbuhan darat dan alga hijau, klorofil dihasilkan dan terisolasi pada plastida yang disebut kloroplas.
Klorofil memiliki beberapa bentuk. Klorofil-a terdapat pada semua organisme autotrof. Klorofil-b dimiliki alga hijau dan tumbuhan darat. Klorofil-c dimiliki alga pirang, alga keemasan, serta diatom (Bacillariophyta). Klorofil-d dimiliki oleh alga merah (Rhodophyta). Selain berbeda rumus kimia, jenis-jenis klorofil ini juga berbeda pada panjang gelombang cahaya yang diserapnya.
Meskipun bervariasi, semua klorofil memiliki struktur kimia yang bermiripan, yaitu terdiri dari porfirin tertutup (siklik), suatu tetrapirol, dengan ion magnesium di pusatnya dan "ekor" terpena. Kedua gugus ini adalah kromofor ("pembawa warna") dan berkemampuan mengeksitasi elektron apabila terkena cahaya pada panjang gelombang tertentuKarena peran klorofil,tumbuhandaratdapat membuat makanannya sendiri dengan bantuan cahaya matahari sehingga menjadi organisme autotrof.

Klorofil dan fotosintesis

Klorofil dan fotosintesis adalah sesuatu yang sangat berhubungan karena Klorofil sangat penting untuk fotosintesis, yang memungkinkan tanaman untuk menyerap energi dari cahaya.

Molekul klorofil secara khusus diatur di dalam dan sekitar fotosistem yang tertanam dalam membran tilakoid kloroplas. Di bagian ini, klorofil memiliki dua fungsi utama. Fungsi dari sebagian besar klorofil (sampai beberapa ratus molekul per fotosistem) adalah untuk menyerap cahaya dan mentransfer energi cahaya melalui transfer energi resonansi ke sepasang klorofil khusus di pusat reaksi fotosistem.

Kedua saat diterima fotosistem unit fotosistem II dan fotosistem I, yang memiliki klorofil sendiri pusat reaksi yang berbeda, bernama P680 dan P700, masing-masing. Pigmen ini dinamai panjang gelombang (dalam nanometer) merah-puncak maksimum penyerapan mereka . Sifat identitas, fungsi dan spektral dari jenis klorofil di setiap fotosistem yang berbeda dan ditentukan oleh satu sama lain dan struktur protein yang mengelilingi mereka. Setelah diambil dari protein ke dalam pelarut (seperti aseton atau metanol).

Fungsi dari klorofil pusat reaksi adalah dengan menggunakan energi yang diserap oleh dan dipindahkan ke sana dari pigmen klorofil lainnya di fotosistem untuk menjalani pemisahan muatan, reaksi redoks tertentu di mana klorofil menyumbangkan elektron ke dalam serangkaian intermediet molekul yang disebut rantai transpor elektron. Reaksi dibebankan pusat klorofil (P680 +) yang kemudian dikurangi kembali ke keadaan dasar dengan menerima elektron. Dalam fotosistem II, elektron yang mengurangi P680 + akhirnya berasal dari oksidasi air menjadi O2 dan H + melalui intermediet beberapa. Reaksi ini adalah bagaimana organisme fotosintetik seperti tanaman menghasilkan gas O2, dan merupakan sumber untuk hampir semua O2 di atmosfer bumi. Fotosistem I biasanya bekerja secara seri dengan fotosistem II, sehingga + P700 dari fotosistem I biasanya berkurang, melalui intermediet banyak dalam membran tilakoid, oleh elektron akhirnya dari fotosistem II. Reaksi transfer elektron dalam membran tilakoid yang kompleks, bagaimanapun, dan sumber elektron yang digunakan untuk mengurangi P700 + dapat bervariasi.

Aliran elektron dihasilkan oleh pigmen reaksi pusat klorofil digunakan untuk antar-jemput H + ion melintasi membran tilakoid, menyiapkan potensi kemiosmotik digunakan terutama untuk menghasilkan ATP energi kimia, dan elektron-elektron pada akhirnya mengurangi + NADP ke NADPH, reduktor universal yang digunakan untuk mengurangi CO2 menjadi gula serta pengurangan biosintesis lainnya.

Reaksi pusat klorofil-protein kompleks mampu langsung menyerap cahaya dan melakukan kegiatan tanpa biaya pemisahan pigmen klorofil lain, tetapi salib penyerapan bagian (kemungkinan menyerap foton di bawah intensitas cahaya yang diberikan) kecil. Dengan demikian, klorofil yang tersisa di fotosistem dan kompleks antena protein pigmen yang berhubungan dengan fotosistem semua kooperatif menyerap dan menyalurkan energi cahaya ke pusat reaksi. Selain klorofil, ada pigmen lain, yang disebut pigmen aksesori, yang terjadi dalam protein kompleks pigmen antena.

Sebuah siput laut hijau, Elysia chlorotica, telah ditemukan untuk menggunakan klorofil untuk dimakan dan melakukan fotosintesis untuk dirinya sendiri. Proses ini dikenal sebagai kleptoplasty, dan tidak ada hewan lainnya yang memiliki kemampuan ini.

Mengapa daun berwarna hijau dan tidak hitam?

Bagian lain dari sistem fotosintesis tanaman hijau masih memungkinkan untuk menggunakan spektrum cahaya hijau (misalnya, melalui struktur daun-perangkap cahaya, karotenoid, dll). Tanaman hijau tidak .menggunakan sebagian besar dari spektrum yang terlihat seefisien mungkin. Sebuah pabrik hitam dapat menyerap lebih banyak radiasi, dan ini bisa menjadi sangat berguna, jika panas tambahan yang diproduksi secara efektif dibuang (misalnya, beberapa tanaman harus menutup bukaan mereka, yang disebut stomata, pada hari-hari panas untuk menghindari kehilangan terlalu banyak air, yang meninggalkan konduksi hanya , konveksi, dan radiasi panas-rugi sebagai solusi). Pertanyaannya mengapa menjadi molekul menyerap cahaya hanya digunakan untuk kekuasaan pada tanaman hijau dan tidak hanya hitam.

Shil DasSarma, ahli genetika mikroba di University of Maryland, telah menunjukkan bahwa spesies archaea lakukan menggunakan molekul lain menyerap cahaya, retina, untuk mengekstrak listrik dari spektrum hijau. Dia menggambarkan pandangan beberapa ilmuwan bahwa seperti hijau-menyerap cahaya archae pernah mendominasi lingkungan bumi. Ini bisa meninggalkan membuka "niche" untuk organisme hijau yang akan menyerap panjang gelombang lain dari sinar matahari. Ini hanya kemungkinan, dan Berman menulis bahwa para ilmuwan masih belum yakin dari penjelasan satu.

Astronom dan ahli matematika Fred Hoyle menduga bahwa klorofil adalah mungkin menjadi molekul antar, menunjukkan kesamaan sifat cahaya menyerap debu antarbintang