Batang Dan Pola Percabangan

20/04/2009

1

BATANG

� Batang � bagian tumbuhan di ataskotiledon

� Pada umumnya berada di ataspermukaan tanah

� Dapat termodifikasi dan tumbuh dibawah permukaan tanah

Fungsi umum :

� Penyokong tumbuhan, pemegang daun

� Perkembangan bagian tumbuhan diatas tanah

� Transport materi : nutrisi, air danfotosintat

� Penyimpanan cadangan makanan

20/04/2009

2

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 1. 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

2. Kohesi– Air membentuk ikatan hydrogen 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

20/04/2009

3

3. 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 sehingga stomata terbuka

• 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

penyimpanan/ penerima

– sumber (source) = sel yang

kaya akan gula – sel daun yang aktif

meberfotosintesis

– sel-sel penyimpan pati, mis.

tuber

– tempat penerima (sink) =

sel-sel yang miskin akan gula

20/04/2009

4

Struktur Primer Batang

� Tersusun dari tiga sistem jaringan : dermal, dasar/ penyokong dan 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)

Jari-jari empulur medula /jari-jari empulur

�Pada tumbuhan paku,

beberapa dikotil basah

jaringan pembuluh mungkin

tersusun lebih dari dua

lingkaran.

�Pada tumbuhan monokotil,

jaringan pembuluh letaknya

tersebar.

20/04/2009

5

Sistem jaringan penyusun batang

Epidermis– Umumnya terdiri atas satu

lapisan sel, memiliki kutikula

– Merupakan jaringan hidup dan mampu bermitosis

� pada saat tekanan dalam batang meningkat karena adanya penambahan jaringan di dalam batang, epidermis meluas secara tangensial dan membelah secara radial.

Korteks dan Empulur– Korteks batang umumnya

terdiri atas parenkim dan memiliki kloroplas

– Pada tumbuhan akuatik, parenkim dalam korteks seringkali berupa aerenkim

– Bagian tepi dari korteks umumnya mengandung kolenkim.� Pada Graminae jaringan

penyokong pada tepi korteks umumnya berupa sklerenkim

� Pada Coniferae, korteks tidak memiliki jaringan penyokong

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 dalamkorteksnya

�Walaupun ciri morfologis endodermis tidak terlihat pada batang, batasantara korteks dan jaringan pembuluh secara fisiologi ada � akibatinteraksi kimiawi di antara kedua jaringan tersebut

∴ Endodermis dapat diterapkan pada daerah perbatasan korteks danjaringan pembuluh dalam berbagai bentuk

Empulur � terdiri atas parenkimPada bagian ruas empulur umumnya rusak, sementara pada bagian bukuumumnya utuh

Pada korteks dan empulur dapat ditemukan adanya idioblas, sklereid

atau latisifer

20/04/2009

6

Sistem Jaringan Pembuluh

� Susunan 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� 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’)

20/04/2009

7

� Jumlah celah dan jalan daun berbeda-beda di antara spesies tumbuhan, bahkan pada tempat berbeda untuk tumbuhan yang sama.– Unilakuna

– Trilakuna ≈ jumlah helai daun

– Multilakuna

� 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

20/04/2009

8

Konsep Stele ���� Studi perbandingan dan filogenetik

tumbuhan berpembuluh

Tipe stele berdasarkan penyebaran relatif jaringan

pembuluh dan non pembuluh

� Protostele ���� sistem pembuluh merupakan sumbu yang padat. Floem mengelilingi xilem

Mis. tumbuhan rendah berpembuluh, batang tumbuhan Angiospermae akuatik

� Sifonostele ���� stele berbentuk tabung. Bagian tengah stele terisi parenkim empulur yang dikelilingi silinder pembuluh

– Ektofloik – floem hanya ada di luar tabung

– Amfifloik – floem ada di luar dan di dalam xilem

� Diktiostele ���� Celah daun memanjang vertikal dan tumpang tindih pada ruas sehingga silinder pembuluh terbagi menjadi sejumlah ikatan pembuluh konsentris. Mis. Paku

� Eustele ���� stele terpisah tidak hanya oleh celah daun, akan tetapi juga oleh daerah parenkim interfasikular. Mis. Gymnospermae dan dikotil

� Ataktostele ���� sistem pembuluh tersebar, mis. pada tumbuhan monokotil

20/04/2009

9

Perkembangan Batang

Batang yang sedang tumbuh memiliki 3 daerah utama :

� meristem apeks, daerah yang aktif tumbuh � daerah pembelahan

� Daerah pemanjangan

� Daerah pendewasaan

Meristem apeks

� Meristem apeks pertama kali terbentuk pada embrio.

� Pada batang tumbuhan, apeks (ujung) pucuk merupakan tempat meristem apeks dan jaringan meristematik turunannya � membentuk tubuh primer tumbuhan

Meristem apeks :

� sel pemula – sumber semua sel

� turunan dari pemula – sel yang aktif membelah

� promeristem / protomeristem

Meristem apeks pucuk bersifat tidak terbatas dan

memiliki kemampuan untuk membentuk primordia lateral

pada bagian tepi meristem

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

20/04/2009

10

Daerah PendewasaanPada daerah pendewasaan. Jaringan yang

sudah dewasa menghasilkan jaringan

embrionik 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 tumbuhan 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

20/04/2009

11

Jaringan dewasa pada batang berkayu dan batang

herba

Batang herba� Sedikit atau 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 � Tumbuhan hidup dan tumbuh lebih dari satu musim

� pertumbuhan sekunder � batang keras dan kaku.

� gugur daun pada musim-musim tertentu � bekas daun pada batang. Tunas aksiler tumbuh di atas bekas daun.

� perioda musim yang tidak menguntungkan : tunas terminal dilindungi oleh daun sisik. Sisik hilang saat musim semi � menghasilkan bekas sisik

Umur batang � jumlah bekas sisik yang menutupi tunas.

� Panjang nodus batang � kondisi lingkungan 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.

20/04/2009

12

Batang terspesialisasi. Batang dapat memiliki fungsi lain selain

penyokong tumbuhan

A. Reproduksi secara aseksual

1. rhizomes (rimpang)

• Batang yang tumbuh secara horizontal di bawah permukaan tanah. (ex. bambu, jahe-jahean)

• berfungsi sebagai tempat penyimpanan cadangan makanan.)

2. stolons = runners

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

B. Tempat penyimpanan cadangan makanan

1. tuber (mis. Solanum tuberosum)

– merupakan internodus pada ujung batang

di bawah permukaan tanah.

– memiliki daun sisik

– terdapat mata yang merupakan tunas

aksiler

2. bulbus (mis. Allium cepa)

– batang kecil pada ujung terbawah

tumbuhan

– ditutupi oleh daun berdaging dan daun

sisik pada bagian terluarnya

– memiliki tunas yang besar

20/04/2009

13

3. 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

20/04/2009

14

Modifikasi batang yang lain

Filokladium

�Batang yang tumbuh

memipih, tersusun atas

beberapa internodus

� Terdapat daun

sisik/sisa daun

Modifikasi batang yang lain

Kladodium

�Batang yang tumbuh

memipih dengan laju

pertumbuhan yang

terbatas

� Hanya tersusun atas

satu atau dua

internodus

20/04/2009

15

Variasi batang pada tumbuhan

monokotil

1. Batang berongga

– Batang berongga, mis. Bambusa

vulgaris, disebabkan oleh adanya

degenerasi/ kerusakan jaringan

dasar di bagian empulur pada awal

pertumbuhan.

2. Meristem interkalar

– Banyak tanaman rumput memiliki

meristem pada bagian basal nodus,

yang menyebabkan adanya

pertumbuhan non-apikal dan

pembesaran sel di sepanjang batang.

3. Meristem Penebalan Primer

– Beberapa batang tumbuhan monokotil dapat mencapai ukuran

diameter yang cukup besar walaupun tanpa melakukan pertumbuhan

sekunder � adanya pembelahan sel ke arah lateral pada bagian

batang tepat di bawah meristem apeks.

– Meristem penebalan primer ini membentuk prokambium yang

menghasilkan sejumlah besar berkas pembuluh di dalam batang.

20/04/2009

16

Model Percabangan /

Arsitektur Pohon

Model percabangan pada tumbuhan

� Potensi meristem �– determinate / indeterminate

– Monopodial / simpodial

� Pertumbuhan : ritmik / kontinyu

� Konstruksi percabangan : – Ortotrop

– plagiotrop

kontinyu ritmik

monopodial simpodial ortotrop plagiotrop

20/04/2009

17

�Monopodium. Satu

sumbu batang, mis.

Cocos nucifera, Pinus

merkusii, Agathis damara

�Simpodium.

Batang/cabang

tersusun atas beberapa

sumbu, mis.

Phyllodendron

pedatum, Elaeocarpus

grandiflorus,

Terminalia catappa

20/04/2009

18

� Dikotomi. Mis. Selaginella,

Nypa fructican, Asclepias

Dikotom semu

Topofisis

� Kuncup dengan potensi

tetap.

Mis. Theobroma cacao.� Cabang plagiotrop � plagiotrop

� Cabang ortotrop � ortotrop

20/04/2009

19

�Hedera helix– Juvenil � daun

distik/bergantian

– Dewasa � daun

tersebar/sparsa

Gugur kuncup/cabang

� menentukan pola

arsitektur tumbuhan

� Tilia cordata

� Spathodea campanulata

20/04/2009

20

Pertumbuhan ritmis/kontinu

�Ritmis : Swiethenia

macrophylla

– Camellia sinensis

– Pinus, Agathis,

Araucaria

Kontinu :

– Phyllanthus acidus

– Ficus benyamina

20/04/2009

21

Model arsitektur pohon

Model Arsitektur Pohon

1. Tak Bercabang :

� Model Holtum.

Agave sp., Corypha

umbraculiformis

20/04/2009

22

� Model Corner.

– Elaeis guineensis,

– Carica papaya,

– Phoenix dactylifera

2. Bercabang

A. Sumbu vegetatif semua

ekivalen, ortotrop

– Model Tomlinson.

Batang ortotrop, cabang

ortotrop. Mis. :

Glazyophyton sp., Musa

paradisiaca, Euterpe

oleracea

20/04/2009

23

– Model Chamberlain.

Mis. Clerodendron paniculatum, Jatropha

multifida

– Model Leeuwenberg.

Mis. Tabernaemontana crassa,

Plumeria acuminata, Manihot

utilissima

20/04/2009

24

Sumbu vegetatif terdiferensiasiB. Sumbu vegetatif terdiferensiasi

Model Aubreville.

Mis. Terminalia catappa.Model Koriba.

Mis. Alstonia macrophylla, Cerbera

manghas, Sapium discolor

Model Massart.

Mis. Myristica fragrans, Ceiba pertandra

Model Rauh.

Mis. Hevea brassiliensis,

Pinus merkusii, Agathis

damara

20/04/2009

25

Model Roux.

�Mis. Coffea arabica,

Cananga odorata,

Durio zibethinus

3. Sumbu vegetatif dengan

struktur campur

� Model Champagnat.

Mis. Sambucus nigra,

Thunbergia erecta,

Caesalpinia

pulcherrima

20/04/2009

26

� Model Troll.

Delonix regia, Annona muricata, Bauhinia purpurea

Arsitektur Tumbuhan Terna

�Model Holtum :

Zingiber officinalis