isi Modul 1 - Sumber Belajar
advertisement
KODE : BIOTER.1 PJJ APLIKASI SEL DAN JARINGAN TUMBUHAN DAN HEWAN DALAM BIDANG PERTANIAN Departemen Sains Terapan dan Lingkungan MATA DIKLAT 1 APLIKASI SEL DAN JARINGAN TUMBUHAN DAN HEWAN DALAM BIDANG PERTANIAN Disusun : Dra.Wisnuwati.M.Pd Tanggal : Februari 2011 Revisi : 0 Tanggal : Halaman 1 dari 42 KODE : BIOTER.1 PJJ APLIKASI SEL DAN JARINGAN TUMBUHAN DAN HEWAN DALAM BIDANG PERTANIAN Departemen Sains Terapan dan Lingkungan KODE :BIOTER-1 MATA DIKLAT 1 APLIKASI SEL DAN JARINGAN TUMBUHAN DAN HEWAN DALAM BIDANG PERTANIAN Oleh: Dra.Wisnuwati.M.Pd KEMENTRIAN PENDIDIKAN NASIONAL DIREKTORAT JENDERAL PENINGKATAN MUTU PENDIDIK DAN TENAGA KEPENDIDIKAN PUSAT PENGEMBANGAN DAN PEMBERDAYAAN PENDIDIK DAN TENAGA KEPENDIDIKAN PERTANIAN 2011 Disusun : Dra.Wisnuwati.M.Pd Tanggal : Februari 2011 Revisi : 0 Tanggal : Halaman 2 dari 42 KODE : BIOTER.1 PJJ APLIKASI SEL DAN JARINGAN TUMBUHAN DAN HEWAN DALAM BIDANG PERTANIAN Departemen Sains Terapan dan Lingkungan DAFTAR ISI PETA MODUL/BAHAN AJAR KATA PENGANTAR DAFTAR ISI PENDAHULUAN KEGIATAN PEMBELAJARAN A. KEGIATAN PEMBELAJARAN 1. Konsep Sel dan Jaringan Tumbuhan Halaman i ii iv 1 6 1. LEMBAR INFORMASI 8 2. LEMBAR KERJA 1 13 3. LEMBAR EVALUASI 14 B. KEGIATAN PEMBELAJARAN 2. Konsep Sel dan Jaringan Hewan 15 1. LEMBAR INFORMASI 15 2. LEMBAR KERJA 27 3. LEMBAR EVALUASI 28 C. KEGIATAN PEMBELAJARAN 3. Peranan Sel dan Jaringan Tumbuhan Sebagai Penyusun Tumbuhan 29 1. LEMBAR INFORMASI 29 2. LEMBAR KERJA 37 3. LEMBAR EVALUASI 38 D. KEGIATAN PEMBELAJARAN 4. Peranan Sel dan Jaringan Hewan Sebagai Penyusun Tubuh Hewan 39 1. LEMBAR INFORMASI 39 2. LEMBAR KERJA 41 3. LEMBAR EVALUASI 41 42 DAFTAR PUSTAKA Disusun : Dra.Wisnuwati.M.Pd Tanggal : Februari 2011 Revisi : 0 Tanggal : Halaman 3 dari 42 KODE : BIOTER.1 PJJ APLIKASI SEL DAN JARINGAN TUMBUHAN DAN HEWAN DALAM BIDANG PERTANIAN Departemen Sains Terapan dan Lingkungan BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Sel merupakan Unit hidup terkecil yang menyusun semua makluk hidup. Jaringan sebagai suatu kumpulan sel yang masing –masing bekerja sama dengan yang lain didalam penampilan dan kelompok fungsi yang khusus . Kumpulan dari berbagai jaringan yang bekerja samadalam penampilan dan kelompok fungsi sehinggamembentuk suatu unit structural yang disebut organ . Beberapa organ secara bersama- sama menjalankan suatu fungsi disebut Sistem organ, berbagai macam siste morgan tersebut berinteraksi bersama- sama berkumpulmembentuk organisme / makluk hidup. Biologi Pertanian yang membahas tentang tumbuhan, peternakan, dan perikanan, tidaklepas dari materi sel dan jaringan sebagai penyusun tubuh tumbuhan dan hewan yang merupakan materi dasar dalam mempelajari biologi. Pada kegiatan diklat biologi terapan ini akan dimulai dari materi sel,jaringan tumbuhan dan hewan serta aplikasinya dalam bidang pertanian( tumbuhandan hewan ) B. Tujuan Pembelajaran Setelah mempelajari modul ini peserta diklat mampu : 1. Memahami konsep sel dan jaringan tumbuhan 2. Memahami konsep sel dan jaringan hewan 3. Mengaplikasikan sel dan jaringan tumbuhan sebagai penyusun tumbuhan 4. Mengaplikasikan sel dan jaringan Hewan sebagai penyusun Tubuh Hewan C. Ruang Lingkup Ruang Lingkup modul 1 meliputi konsep sel dan jaringan tumbuhan, konsep sel dan jaringan hewan, aplikasi sel dan jaringan tumbuhan sebagai penyusun tumbuhan, dan aplikasi sel dan jaringan hewan sebagai penyusun tubuh hewan. Disusun : Dra.Wisnuwati.M.Pd Tanggal : Februari 2011 Revisi : 0 Tanggal : Halaman 4 dari 42 KODE : BIOTER.1 PJJ APLIKASI SEL DAN JARINGAN TUMBUHAN DAN HEWAN DALAM BIDANG PERTANIAN Departemen Sains Terapan dan Lingkungan KEGIATAN PEMBELAJARAN 1 KONSEP SEL DAN JARINGAN TUMBUHAN A. Tujuan Setelah mempelajari bahan ajar ini diharapkan Anda mampu menerapkan konsep Memahami konsep sel dan jaringan tumbuhan B. Materi Pembelajaran STRUTUR DAN FUNGSI SEL TUMBUHAN Sel merupakan kesatuan dasar sruktural dan fungsional makhluk hidup. Sebagai kesatuan struktural berarti makhluk hidup terdiri atas sel-sel. Makhluk hidup yang terdiri atas satu sel disebut makhluk hidup bersel tunggal (uniseluler = monoseluler) dan makhluk hidup yang terdiri dari banyak sel disebut makhluk hidup multiseluler. Sel sebagai unit fungsional berarti seluruh fungsi kehidupan/aktivitas kehidupan (proses metabolisme, reproduksi,iritabilitas, digestivus, ekskresi dan lainnya) pada makhluk hidup bersel tunggal dan bersel banyak berlangsung di dalam tubuh yang dilakukan oleh sel. STRUKTUR DAN FUNGSI ORGANEL SEL TUMBUHAN Sel merupakan kesatuan struktural dan fungsional penyusun makhluk hidup yang dapat memperbanyak diri. Aktivitas yang ada dalam sel terjadi dalam organel-organel yang mendukung fungsi-fungsi tertentu. Adapun fungsi dari bagian-bagian penyusun sel adalah sebagai berikut: Disusun : Dra.Wisnuwati.M.Pd Tanggal : Februari 2011 Revisi : 0 Tanggal : Halaman 5 dari 42 KODE : BIOTER.1 PJJ APLIKASI SEL DAN JARINGAN TUMBUHAN DAN HEWAN DALAM BIDANG PERTANIAN Departemen Sains Terapan dan Lingkungan Gambar 1 : Struktur sel tumbuhan a. Dinding sel Dinding sel bersifat permeabel, berfungsi sebagai pelindung dan pemberi bentuk tubuh. Sel-sel yang mempunyai dinding sel antara lain: bakteri, cendawan, ganggang (protista), dan tumbuhan. Kelompok makhluk hidup tersebut mempunyai sel dengan bentuk yang jelas dan kaku (rigid). Pada protozoa (protista) dan hewan tidak Mempunyai dinding sel, sehingga bentuk selnya kurang jelas dan fleksibel, tidak kaku. Pada bagian tertentu dari dinding sel tidak ikut mengalami penebalan dan memiliki plasmodesmata disebut noktah b. Membran plasma Membran plasma membatasi sel dengan lingkungan luar, bersifat semi/selektif permeabel, berfungsi mengatur pemasukan dan pengeluaran zat ke dalam dan ke luar sel dengan cara difusi, osmosis, dan transport aktif. Membran plasma disusun oleh fosfolipid, proten, kolesterol c. Sitoplasma Sitoplasma merupakan cairan sel yang berada di luar inti, terdiri atas air dan zat-zat yang terlarut serta berbagai macam organel sel hidup. Organel-organel yang terdapat dalam sitoplasma antara lain: Disusun : Dra.Wisnuwati.M.Pd Tanggal : Februari 2011 Revisi : 0 Tanggal : Halaman 6 dari 42 KODE : BIOTER.1 PJJ APLIKASI SEL DAN JARINGAN TUMBUHAN DAN HEWAN DALAM BIDANG PERTANIAN Departemen Sains Terapan dan Lingkungan 1) Retikulum Endoplasma (RE) berupa saluran-saluran yang dibentuk oleh membran Pada RE kasar terdapat ribosom, berfungsi sebagai tempat sintesis protein. Sedangkan pada RE halus tidak terdapat ribosom, berfungsi sebagai tempat sintesis lipid. 2) Ribosom terdiri atas dua unit yang kaya akan RNA, berperan dalam sintesis protein. Ribosom ada yang menempel pada RE kasar dan ada yang terdapat bebas dalam sitoplasma. 3) Mitokondria memiliki membran rangkap, membran luar dan membran dalam. Di antara kedua membrane tersebut terdapat ruang antar membran. Membran dalam berlekuk-lekuk disebut krista yang berfungsi untuk memperluas bidang permukaan agar proses penyerapan oksigen dan pembentukan energi lebih efektif. Pada bagian membran dalam terdapat enzim ATP sintase yang berfungsi sebagai tempat sintesis ATP. Fungsi mitokondria iniadalah tempat respirasi aerob 4) Lisosom berupa butiran kecil/bundar, berisi enzim pencerna yang berfungsi dalam pencernaan intrasel. 5) Aparatus Golgi (Badan Golgi) berupa tumpukan kantung-kantung pipih, berfungsi sebagai tempat sintesis dari sekret (seperti getah pencernaan, banyak ditemukan pada sel kelenjar), membentuk protein dan asam inti (DNA/RNA), serta membentuk dinding dan membran sel 6) Plastida, berbentuk bulat cakram yang ditemukan pada tumbuhan, terbagi atas tiga macam: - Leukoplas = Amiloplas: plastida yang tidak berwarna, dapat membentuk dan menyimpan butir-butir zat tepung/pati. Disusun : Dra.Wisnuwati.M.Pd Tanggal : Februari 2011 Revisi : 0 Tanggal : Halaman 7 dari 42 KODE : BIOTER.1 PJJ - APLIKASI SEL DAN JARINGAN TUMBUHAN DAN HEWAN DALAM BIDANG PERTANIAN Departemen Sains Terapan dan Lingkungan Kromoplas adalah plastida berwarna selain hijau, karena adanya pigmen: melanin (hitam), likopin (merah), xantophil (kuning),karoten (jingga), fikosianin (biru), dan koeritrin (coklat). - Kloroplas merupakan plastida berwarna hijau, karena mengandung zat hijau daun (klorofil), terdiri atas: klorofil a (warna hijau biru=C55H72O5N4Mg) dan klorofil b (warna hijau kuning=C55H70O6N4Mg). 7) Vakuola berbentuk rongga bulat, berisi senyawa kimia tertentu atau sisa produk metabolisme sel, yang mengandung berbagai macam zat sesuai pada jenis selnya. Misalnya dapat berisi garam nitrat pada tanaman tembakau, tanin pada sel-sel kulit kayu, minyak eteris pada kayu putih dan mawar, terpentin pada damar, kinin pada kina, nikotin pada tembakau, likopersin pada tomat, piperin pada lada. 8) Nukleus (Inti sel) dibatasi oleh membran inti, mengandung benangbenang kromatin dan nukleolus (anak inti sel). Membran inti terdiri atas dua lapis dan mempunyai pori. Benang-benang kromatin akan memendek pada waktu proses pembelahan sel membentuk kromosom. Nukleus berfungsi mengatur segala aktivitas yang terjadi dalam sel STRUKTUR DAN FUNGSI JARINGAN TUMBUHAN 1) Jaringan meristem Pada jaringan ini terjadi pembentukan sel-sel baru (aktif membelah). Jaringan meristem terdapat pada titik tumbuh, misalnya pada ujung akar, ujung batang, maupun kambium. Jaringan yang terdapat di ujung akar dan ujung batang disebut meristem ujung (apical meristem), yang terdapat di antara xilem dan floem disebut kambium pembuluh dan yang menggantikan fungsi epidermis sebagai jaringan protektif disebut jaringan gabus, disebut juga periderm Disusun : Dra.Wisnuwati.M.Pd Tanggal : Februari 2011 Revisi : 0 Tanggal : Halaman 8 dari 42 KODE : BIOTER.1 PJJ APLIKASI SEL DAN JARINGAN TUMBUHAN DAN HEWAN DALAM BIDANG PERTANIAN Departemen Sains Terapan dan Lingkungan 2) Jaringan epidermis Jaringan epidermis merupakan lapisan terluar dari organ tumbuhan, umumnya terdiri dari selapis sel hidup dan tersusun rapat,berbentuk pipih, kubus, prisma, atau berlekuk- lekuk. Jaringan ini berfungsi melindungi jaringan yang terletak di dalamnya dari kerusakan fisik atau infeksi patogen. Pada organ yang mengalami pertumbuhan sekunder fungsi perlindungan digantikan oleh jaringan gabus, yang terbentuk kemudian. Pada daun atau batang beberapa tumbuhan, sel-sel epidermisnya menghasilkan senyawa lilin yang disebut kutikula 3) Jaringan parenkim Jaringan parenkim merupakan jaringan dasar, terdiri atas sel-sel hidup, mempunyai dinding yang tipis , umumnya berbentuk poligonal. Pada daun dijumpai sel parenkim yang mengandung kloroplas yang disebut klorenkima, berperan penting dalam proses fotosintesis. Dijumpai pula sel-sel parenkim tanpa kloroplas pada umbi, buah, biji, yang berfungsi sebagai tempat cadangan makanan. Sel parenkim memiliki vakuola besar, dapat mengandung pati, minyak, kristal, serta beragam hasil sekresi sel lainnya. Sel parenkim dewasa dapat membelah dan berdiferensiasi menjadi tipe sel lainnya. Kemampuan sel parenkim memperbanyak diri sangat penting untuk memperbaiki jaringan yang rusak, misalnya pada saat tumbuhan terluka 4) Jaringan penyokong/penguat Jaringan penyokong berfungsi agar dapat mengokohkan berdirinya tubuh tumbuhan. Jaringan ini terbagi dua tipe, yaitu kolenkim (sel hidup, penebalan dinding selulosa pada sudut-sudut sel, pektin), berperan mengokohkan batang muda yang belum berkayu, dan sklerenkim (sel mati, dinding tebal dan mengeras, lignin). Ada dua tipe sklerenkim yaitu sklereid (sel batu, bentuk bulat, pada tempurung kelapa) dan serat Disusun : Dra.Wisnuwati.M.Pd Tanggal : Februari 2011 Revisi : 0 Tanggal : Halaman 9 dari 42 KODE : BIOTER.1 PJJ APLIKASI SEL DAN JARINGAN TUMBUHAN DAN HEWAN DALAM BIDANG PERTANIAN Departemen Sains Terapan dan Lingkungan (bentuk panjang dan kedua ujung meruncing, terdapat pada permukaan batang kelapa). • Jaringan kolenkim Seperti halnya jaringan parenkim, sel-sel kolenkim tersusun dari selsel hidup, tetapi dinding sel mengalami penebalan yang tidak merata sehingga dapat menghasilkan berbagai tipe kolenkim, seperti kolenkim sudut dan kolenkim bidang. Fungsinya sebagai jaringan penunjang organ-organ muda • Jaringan sklerenkim Berbeda dengan kolenkim, jaringan sklerenkim tersusun dari selsel yang berdinding tebal dan protoplasmanya mati atau tidak aktif, mengandung lignin (zat kayu). Adanya lignin menyebabkan dinding sel menjadi kaku dan keras. Jaringan sklerenkim yang dewasa terdapat di daerah yang pertumbuhan memanjangnya sudah berhenti. • Terdapat dua tipe jaringan sklerenkim yakni serat dengan sel-sel panjang dan ramping dengan ujung meruncing serta sklereid dengan sel-sel pendek agak membulat . Beberapa spesies tumbuhan mempunyai serat bernilai ekonomi tinggi, misalnya serat manila sebagai bahan dasar tali. Sel sklereid berdinding tebal dan sangat keras, dijumpai sebagai penyusun kulit kacang dan kulit biji Disusun : Dra.Wisnuwati.M.Pd Tanggal : Februari 2011 Revisi : 0 Tanggal : Halaman 10 dari 42 KODE : BIOTER.1 PJJ APLIKASI SEL DAN JARINGAN TUMBUHAN DAN HEWAN DALAM BIDANG PERTANIAN Departemen Sains Terapan dan Lingkungan Gambar 2 : Jaringan penyusun akar tanaman 5) Jaringan pengangkut Jaringan pengangkut, jaringan pertama adalah xilem (pembuluh kayu: sel mati, dinding berlignin), tersusun atas trakea, trakeid, serat,dan parenkim xilem, berfungsi mengangkut air dan garam mineral dari akar ke daun. Jaringan kedua ialah floem (pembuluh tapis dengan sel pengiring = companion cell), berfungsi sebagai pengangkut hasil asimilasi dari daun ke seluruh organ tubuh yang lain. Floem tersusun atas: pembuluh tapis, sel tapis, serat floem, parenkim floem serta sel pengiring. Jaringan xilem Xilem merupakan jaringan kompleks yang berfungsi sebagai jaringan pengangkut air dan garam mineral dari akar ke daun. Sel-sel jaringan tersebut panjang-panjang menyerupai serat. Berdasarkan sifat hubungan sel-selnya, dikenal dua macam xilem, yaitu trakea dan trakeid . Dikatakan trakea, jika dinding batas di antara sel-sel penyusunnya telah hilang dan yang lain. terdapat lempeng perforasi. Dikatakan trakeid, jika batas di antara sel – sel penyusunnya tampak Disusun : Dra.Wisnuwati.M.Pd Tanggal : Februari 2011 Revisi : 0 Tanggal : Halaman 11 dari 42 KODE : BIOTER.1 PJJ APLIKASI SEL DAN JARINGAN TUMBUHAN DAN HEWAN DALAM BIDANG PERTANIAN Departemen Sains Terapan dan Lingkungan berlubang – lubang yang disebut noktah (pit). Pada umumnya, dinding – dinding samping juga bernoktah Jaringan floem Jaringan floem termasuk jaringan kompleks dan berfungsi sebagai jaringan pengangkut. Berbeda dengan xilem, zat yang diangkut umumnya senyawa organik hasil fotosintesis yang terjadi di daun. Floem terdiri dari pembuluh tapis, sel tapis, parenkim, serat dan sel pengirim . Komponen pembuluh tersusun dari sel-sel panjang yang ujung-ujungnya menyatu sehingga membentuk pembuluh. Dinding batas kedua sel berlubang-lubang seperti tapisan, melalui lubang-lubang tersebut protoplasma kedua sel dapat berhubungan secara langsung. Komponen pembuluh tapis (floem) merupakan sel-sel yang hidup. Suatu keistimewaan dari bagian tersebut adalah bahwa nukleusnya hilang setelah sel dewasa sehingga sel-sel komponen pembuluh tapis berhubungan dengan satu atau beberapa sel pengiring, di antara keduanya dihubungkan oleh sejumlah plasmodesmata. Sel pengiring sangat erat hubungannya dengan pembuluh tapis, apabila pembuluh tapis mati, maka sel pengiring akan mati (kenapa demikian?),keduanya terbentuk dari sel induk yang sama. Komponen pembuluh tapis (floem) merupakan sel-sel yang hidup.Suatu keistimewaan dari bagian tersebut adalah bahwa nukleusnya hilang setelah sel dewasa sehingga sel-sel komponen pembuluh tapis berhubungan dengan satu atau beberapa sel pengiring, di antara keduanya dihubungkan oleh sejumlah plasmodesmata. Sel pengiring sangat erat hubungannya dengan pembuluh tapis, apabila pembuluh tapis mati, maka sel pengiring akan mati (kenapa demikian?), keduanya terbentuk dari sel induk yang sama.Jaringan xilem dan floem membentuk satu kesatuan fisiologis.Pada umumnya, xilem dan floem berdekatan letaknya dan dapat dengan mudah dibedakan dari bagian Disusun : Dra.Wisnuwati.M.Pd Tanggal : Februari 2011 Revisi : 0 Tanggal : Halaman 12 dari 42 KODE : BIOTER.1 PJJ APLIKASI SEL DAN JARINGAN TUMBUHAN DAN HEWAN DALAM BIDANG PERTANIAN Departemen Sains Terapan dan Lingkungan yang lain. Kedua jaringan kompleks tersebut membentuk jaringan pengangkut. 6) Jaringan periderm (jaringan gabus) Jaringan gabus (periderm) terdiri atas sel-sel gabus yangn dihasilkan oleh kambium gabus (felogen), berfungsi menutupi akar,batang dan cabang dari gangguan fisik, menggantikan fungsi epidermis sebagai pelindung. Jaringan gabus terdapat pada tumbuhan dikotil. Disusun : Dra.Wisnuwati.M.Pd Tanggal : Februari 2011 Revisi : 0 Tanggal : Halaman 13 dari 42 KODE : BIOTER.1 PJJ APLIKASI SEL DAN JARINGAN TUMBUHAN DAN HEWAN DALAM BIDANG PERTANIAN Departemen Sains Terapan dan Lingkungan KEGIATAN PEMBELAJARAN 2 KONSEP SEL DAN JARINGAN HEWAN A. Tujuan Setelah mempelajari bahan ajar ini diharapkan Anda mampu menerapkan konsep Memahami konsep sel dan jaringan Hewan B. Materi Pembelajaran Struktur dan fungsi organel sel Hewan Sel merupakan kesatuan struktural dan fungsional penyusun makhluk hidup yang dapat memperbanyak diri. Aktivitas yang ada dalam sel terjadi dalam organel-organel yang mendukung fungsi-fungsi tertentu. Adapun fungsi dari bagian-bagian penyusun sel adalah sebagai berikut: a. Dinding sel Dinding sel bersifat permeabel, berfungsi sebagai pelindung dan pemberi bentuk tubuh. Sel-sel yang mempunyai dinding sel antara lain:bakteri, cendawan, ganggang (protista), dan tumbuhan. Kelompok makhluk hidup tersebut mempunyai sel dengan bentuk yang jelas dan kaku (rigid). Pada protozoa (protista) dan hewan tidak mempunyai dinding sel, sehingga bentuk selnya kurang jelas dan fleksibel, tidak kaku. Pada bagian tertentu dari dinding sel tidak ikut mengalami penebalan dan memiliki plasmodesmata, disebut noktah (titik). b. Membran plasma Membran plasma membatasi sel dengan lingkungan luar, bersifat semi/selektif permeabel, berfungsi mengatur pemasukan dan pengeluaran zat ke dalam dan ke luar sel dengan cara difusi, osmosis,dan transport aktif. Membran plasma disusun oleh fosfolipid, proten,kolesterol, c. Sitoplasma Disusun : Dra.Wisnuwati.M.Pd Tanggal : Februari 2011 Revisi : 0 Tanggal : Halaman 14 dari 42 KODE : BIOTER.1 PJJ APLIKASI SEL DAN JARINGAN TUMBUHAN DAN HEWAN DALAM BIDANG PERTANIAN Departemen Sains Terapan dan Lingkungan Sitoplasma merupakan cairan sel yang berada di luar inti, terdiri atas air dan zat-zat yang terlarut serta berbagai macam organel sel hidup. Organel-organel yang terdapat dalam sitoplasma antara lain: 1) Retikulum Endoplasma (RE) berupa saluran-saluran yang dibentuk oleh membran . RE terbagi dua macam, yaitu RE halus dan RE kasar. Pada RE kasar terdapat ribosom, berfungsi sebagai tempat intesis protein. Sedangkan pada RE halus tidak terdapat ribosom, berfungsi sebagai tempat sintesis lipid. 2) Ribosom terdiri atas dua unit yang kaya akan RNA, berperan dalam sintesis protein. Ribosom ada yang menempel pada REkasar dan ada yang terdapat bebas dalam sitoplasma. 3) Mitokondria memiliki membran rangkap, membran luar dan membran dalam. Di antara kedua membran tersebut erdapat ruang antar membran. Membran dalam berlekuk-lekuk disebut krista yang berfungsi untuk memperluas bidang permukaan agar proses penyerapan oksigen dan pembentukanenergi lebih efektif. Pada bagianmembran dalam terdapat enzim ATP sintase yang berfungsi sebagai tempat sintesis ATP. Fungsi mitokondria iniadalah tempat respirasi aerob. 4) Lisosom berupa butiran kecil/bundar, berisi enzim pencerna yangberfungsi dalam pencernaan intrasel. 5) Aparatus Golgi (Badan Golgi) berupa tumpukan kantung-kantung pipih, berfungsi sebagai tempat sintesis dari sekret (seperti getah pencernaan, banyak ditemukan pada sel kelenjar), membentuk protein dan asam inti (DNA/RNA), serta membentuk dinding dan membran sel. 6) Plastida Disusun : Dra.Wisnuwati.M.Pd Tanggal : Februari 2011 Revisi : 0 Tanggal : Halaman 15 dari 42 KODE : BIOTER.1 PJJ APLIKASI SEL DAN JARINGAN TUMBUHAN DAN HEWAN DALAM BIDANG PERTANIAN Departemen Sains Terapan dan Lingkungan Berbentuk bulat cakram yang ditemukan pada tumbuhan, terbagi atas tiga macam: - Leukoplas = Amiloplas: plastida yang tidak berwarna, dapat membentuk dan menyimpan butir-butir zat tepung/pati. - Kromoplas adalah plastida berwarna selain hijau, karena adanya pigmen: melanin (hitam), likopin (merah), xantophil (kuning), karoten (jingga), fikosianin (biru), dan fikoeritrin (coklat). - Kloroplas merupakan plastida berwarna hijau, karena mengandung zat hijau daun (klorofil), terdiri atas: klorofil a (warna hijau biru=C55H72O5N4Mg) dan klorofil b (warna hijau kuning=C55H70O6N4Mg). 7) Vakuola berbentuk rongga bulat, berisi senyawa kimia tertentu atau sisa produk metabolisme sel, yang mengandung berbagai macam zat sesuai pada jenis selnya. Misalnya dapat berisi garam nitrat pada tanaman tembakau, tanin pada sel-sel kulit kayu, minyak eteris pada kayu putih dan mawar, terpentin pada damar, kinin pada kina, nikotin pada tembakau, likopersin pada tomat, piperin pada lada. 8) Nukleus (Inti sel) dibatasi oleh membran inti, mengandung benangbenang kromatin dan nukleolus (anak inti sel). Membran inti terdiriatas dua lapis dan mempunyai pori. Benang-benang kromatin akan memendek pada waktu proses pembelahan sel membentuk kromosom. Nukleus berfungsi mengatur segala aktivitas yang terjadi dalam sel. Disusun : Dra.Wisnuwati.M.Pd Tanggal : Februari 2011 Revisi : 0 Tanggal : Halaman 16 dari 42 KODE : BIOTER.1 PJJ APLIKASI SEL DAN JARINGAN TUMBUHAN DAN HEWAN DALAM BIDANG PERTANIAN Departemen Sains Terapan dan Lingkungan Gambar 3 : Sel Hewan dan Organel Penyusunnya Jaringan pada hewan Jaringan adalah sekumpulan sel yang memiliki bentuk yang sama dan melakukan suatu fungsi tertentu. Jaringan hewan terdiri dari 1) jaringan epitel, 2) jaringan ikat, 3) jaringan otot, dan 4) jaringan syaraf. Berbagai jenis jaringan tersebut menyatu dalam berbagai organ dan memunculkan fungsi–fungsi tertentu pada organ tersebut. Misalnya lambung tersusun dari berbagai macam jaringan tersebut seperti terlihat pada gambar berikut: Gambar 4 : Berbagai macam jaringan hewan 1. Jaringan epitel Disusun : Dra.Wisnuwati.M.Pd Tanggal : Februari 2011 Revisi : 0 Tanggal : Halaman 17 dari 42 KODE : BIOTER.1 PJJ APLIKASI SEL DAN JARINGAN TUMBUHAN DAN HEWAN DALAM BIDANG PERTANIAN Departemen Sains Terapan dan Lingkungan Jaringan ini melapisi permukaan tubuh sebelah luar (kulit), berbagai rongga, dan saluran di dalam tubuh. Fungsinya sebagai pelindung jaringan yang terdapat di sebelah dalamnya, sebagai bagian dari kelenjar, dan sebagai tempat penyerapan. Berdasarkan bentuknya, jaringan epitel dibedakan atas: a. Epitel berlapis tunggal Jaringan epitel ini hanya memiliki satu lapisan sel. Berdasarkan bentuknya, jaringan epitel ini dapat dibedakan menjadi : 1) Epitel pipih Sel-selnya berbentuk pipih dan terdapat pada lapisan yang melapisi usus, saluran pembuluh darah dan limfe, dinding alveolus, selaput jantung dan peritonium (selaput rongga perut) 2) Epitel kubus Sel-selnya berbentuk kubus dan terdapat pada lapisan saluran kelenjar, kelenjar tiroid, ginjal, lensa mata. 3) Epitel silindris. Sel-selnya berbentuk silindris seperti batang dan terdapat pada kelenjar pencernaan, selaput mukosa usus (dinding usus sebelah dalam), lambung. 4) Epitel silindris berambut getar Sel-selnya berbentuk silindris dengan permukannya berambut getar (silia). Jaringanini terdapat pada lapisan permukaan sebelah dalam batang dan cabang tenggorokan (trakea, bronkus), saluran telur dan saluran sperma. 5) Epitel berlapis banyak Jaringan epitel ini memiliki lebih dari satu lapisan sel. Berdasarkan bentuknya, jaringan epitel berlapis banyak ini juga dapat dibedakan menjadi : • Berbentuk pipih Sel-sel penyusun epitel ini berbentuk pipih danterdapat pada rongga mulut, rongga hidung, esofagus, telapak kaki dan vagina. Disusun : Dra.Wisnuwati.M.Pd Tanggal : Februari 2011 Revisi : 0 Tanggal : Halaman 18 dari 42 KODE : BIOTER.1 PJJ APLIKASI SEL DAN JARINGAN TUMBUHAN DAN HEWAN DALAM BIDANG PERTANIAN Departemen Sains Terapan dan Lingkungan • Berbentuk kubus Sel-sel penyusun epitel ini berbentuk kubus dan terdapat pada permukaan ovarium (indung telur), testis, saluran kelenjar minyak dankeringat kulit. • Berbentuk silindris. Sel-sel penyusun epitel ini berbentuk silindris seperti batang dan terdapat pada laring, faring,dan trakea. Beberapa jaringan ini sel-sel penyusunnya berambut getar. Sel-selpenyusun epitel ini berbentuk silindris. Jaringan ini terdapat pada lapisan permukaan sebelah dalam batang dan cabang tenggorokan (trakea, bronkus), saluran telur dan saluran sperma. Secara khusus, epitel mempunyai banyak fungsi, diantaranya : a. Melindungi jaringan dibawahnya dari kerusakan yang disebabkan oleh gesekan, radiasi ultra violet, dan serangan bakteri. Contoh : epitel kulit. b. Membantu pengangkutan zat makanan ke dan dari jaringan dan organ. Contoh : epitel pipih selapis padapembuluh darah. c. Memproduksi enzim pencernaan ke dalam usus, dan menyerap sari makanan hasil pencernaan. Contoh : epitel kolumnar yang terdapat di saluran pencernaan. d. Melapisi seluruh kelenjar pencernaan yang menghasilkan hormon (kelenjar endokrin) dan menghasilkan ludah atau keringat (kelenjar eksokrin). e. Contoh : epitel kelenjar. f. Menghasilkan mukus (lendir) untuk menangkap partikel debu yang terhirup. Contoh : epitel silindris bersilia di saluran pernafasan. g. Menghasilkan sel gamet untuk reproduksi. Contoh : epitelkecambah di tubulus seminiferous testis. 2. Jaringan ikat Disusun : Dra.Wisnuwati.M.Pd Tanggal : Februari 2011 Revisi : 0 Tanggal : Halaman 19 dari 42 KODE : BIOTER.1 PJJ APLIKASI SEL DAN JARINGAN TUMBUHAN DAN HEWAN DALAM BIDANG PERTANIAN Departemen Sains Terapan dan Lingkungan Jaringan ikat adalah jaringan yang berfungsi untuk mengikat sel-sel sehingga membentuk suatu jaringan dan mengikat suatu jaringan dengan jaringan lainnya, menyokong dan melindungi bagian bagian tubuh, mengisi rongga-rongga yang kosong, menyimpan lemak (sumber energi), dan untuk transposrtasi. Jaringan ikat tersusun dari sel-sel yang hidup dan matriks (bahan tak hidup). Sel-sel penyusun jaringan ikat dapat berupa : a. Fibroblas : sel yang berbentuk serat dan mensekresi serat protein b. Sel lemak : sel khusus untuk menyimpan lemak c. Sel plasma : sel ini menghasilkan anti bodi untuk perlindungan tubuh d. Sel makrofag : sel ini memiliki bentuk yang mudah berubah-ubah yang berfungsi untuk menelan (fagosit) benda asing seperti bakteri, virus atau sel-sel yang mati. e. Sel tiang (mast cell) : sel ini menghasilkan heparin (zat antikoagulan atau anti pembekuan darah) dan histamin (zat dihasilkan sebagai reaksi alergi terhadap suatu zat). Matriks Matriks adalah zat yang dihasilkan sel-sel penyusun jaringan ikat dan tersebar di antara sel-sel tersebut (ekstraseluler). Zat penyusun matriks berupa bahan dasar dan serat-serat. Bahan dasar ini merupakan bahan yang homogen dan semicair yang mengandung serat protein, proteoglikan (gabungan protein dan karbohidrat), serta garam-garam mineral. Serat-serat penyusun jaringan ikat sangat kuat dan memberi bentuk jaringan, serta berfungsi untuk menopang jaringan ikat. Seratnya dapat berupa: 1) serat kolagen yang berwarna putih, kuat, kelenturan rendah, namun daya regangnya tinggi, terdapat pada tendon, tulang dan kulit; 2) serat elastin yang berwarna kuning dan sangat lentur, terdapat pada pembuluh darah dan ligamen; 3) serat retikuler seperti serat kolagen Disusun : Dra.Wisnuwati.M.Pd Tanggal : Februari 2011 Revisi : 0 Tanggal : Halaman 20 dari 42 KODE : BIOTER.1 PJJ APLIKASI SEL DAN JARINGAN TUMBUHAN DAN HEWAN DALAM BIDANG PERTANIAN Departemen Sains Terapan dan Lingkungan dengan kelenturan rendah, tipis bercabang-cabang, terdapat pada limpa dan hati. Jenis-jenis jaringan ikat meliputi : i. Jaringan ikat longgar : adalah jaringan ikat yang didominasi oleh matriks dengan ketiga jenis serat di atas. Semua jenis sel ada pada jaringan ikat ini dan ditemukan misalnya pada mesenterium (pengikat usus) dan pada pembungkus pembuluh darah dan di bawah epitel saluran pencernaan. ii. Jaringan ikat padat : adalah jaringan ikat yang didominasi oleh serat kolagen. Sel dan cairan ekstraselnya sedikit. Misalnya tendon (penghubung dan pengikat otot dengan tulang), ligamen (penghubung dan pengikat tulang dengan tulang). iii. Jaringan lemak : adalah jaringan ikat yang tersusun dari sel-sel yang khusus untuk menyimpan lemak sebagai sumber energi saat dibutuhkan. Sel-sel ini tidak menghasilkan matriks atau serat. Jaringan lemak juga berfungsi untuk bantalan peredam benturan, sebagai pengatur kehilangan panas sehingga temperatur tubuh dapat terjaga. iv. Jaringan tulang : adalah jaringan yang berfungsi sebagai penunjang dan pelindung tubuh. Jaringan ini dibedakan atas jaringan tulang rawan (kartilago) dan jaringan tulang sejati (osteon). a. Jaringan tulang rawan (kartilago) adalah jaringan yang banyak ditemukan pada bayi dan anak-anak. Tersusun dari sel-sel tulang rawan (kondrosit) yang berkembang dari bakal sel tulang rawan (kondroblas). Kondrosit meghasilkan matriks. Berdasarkan matriksnya, tulang rawan dikelompokkan menjadi 1) tulang rawan hialin: berwarna putih kebiru-biruan dan transparan, matriksnya mengandung banyak serat kolagen berdaya lentur yang tinggi, merupakan penunjang utama tubuh saat embrio (bayi), sedangkan pada saat dewasa hanya ditemukan di persendian,saluran pernafasan, laring, hidung dan antara ujung Disusun : Dra.Wisnuwati.M.Pd Tanggal : Februari 2011 Revisi : 0 Tanggal : Halaman 21 dari 42 KODE : BIOTER.1 PJJ APLIKASI SEL DAN JARINGAN TUMBUHAN DAN HEWAN DALAM BIDANG PERTANIAN Departemen Sains Terapan dan Lingkungan tulang rusuk dan tulang dada; 2) tulang rawan elastis: berwarna kuning dengan serabut elastin pada matriksnya, agak kaku tapi elastis, ditemukan pada daun telinga, epiglotis dan tuba eustachius; 3) tulang rawan fibrosa, berwana gelap, matriksnya mengandung lebih banyak serat kolagen dibanding tulang rawan hialin, ditemukan diantara tulang-tulang belakang (vertebrae) dan pada simfisis pubis (tulang kemaluan). b. Jaringan tulang sejati (osteon) adalah jaringan ikat yang tersusun atas sel-sel tulang (osteosit) yang berkembang dari bakal sel tulang (osteoblas). Osteosit terletak di dalam lakuna. Antara satu osteosit dengan osteosit lainnya di dalam lakuna terhubungkan oleh saluran halus yang disebut kanalikuli. Lakuna dan osteositnya tersusun secara konsentris (melingkar) disebut lamela. Di tengah lamela terdapat saluran sentral mikroskopis disebut Saluran Havers yang mengandung pembuluh darah (vena, arteri, kapiler), saraf, dan pembuluh getah bening (limfe). Antara saluran Havers saling terhubungkan oleh Saluran Volkman. Tulang merupakan jaringan yang sangat keras yang matriksnya tersusun dari : serat kolagen,senyawa organik (protein), dan senyawa anorganik,seperti: Ca3(PO4)2 = 85%, CaCO3 = 10%, CaCl2,MgCl2, MgSO4, dan FeSO4. Tulang dewasa adalah tulang rawan yang telah mengalami mineralisasi, yaitu proses pengubahan bahan organik tulang menjadi bahan anorganik tulang. Mineral utama penyusun tulang adalah kalsium dan fosfor. Saluran Havers dikeliling oleh osteosit yang terdapat di dalam lakuna. Bila tulang rusak, jaringan lama akan diserap oleh sel tulang berinti banyak (osteoklas) dan digantikan oleh sel tulang baru yang dihasilkan oleh osteoblas. Peristiwa penyerapankembali (resorpsi) bagian tulang yang rusak dan pembentukan sel tulang baru disebut Disusun : Dra.Wisnuwati.M.Pd Tanggal : Februari 2011 Revisi : 0 Tanggal : Halaman 22 dari 42 KODE : BIOTER.1 PJJ APLIKASI SEL DAN JARINGAN TUMBUHAN DAN HEWAN DALAM BIDANG PERTANIAN Departemen Sains Terapan dan Lingkungan osifikasi.Lapisan tulang paling luar disebut periostium (berfungsi untuk memperbaiki keretakan/kerusakan tulang). v. Jaringan darah : adalah jaringan yang zat dasarnya atau matriksnya berupa cairan yang disebut plasma darah. Tidak seperti jaringan ikat lainnya, matriks ini tidak dihasilkan oleh sel-sel darah penyusun jaringan darah. Sel darah pada mamalia terdiri dari eritrosit (sel darah merah), leukosit (sel darah putih) dan trombosit (keping darah, dan serabut protein (fibrinogen) Darah memiliki banyak fungsi dan sangat penting bagi tubuh. Beberapa fungsi utamanya adalah: • mengangkut berbagai jenis sel darah ke seluruh tubuh • mengangkut O2 dari paru-paru dan nutrisi (sarisari makanan) dari sistem pencernaan untuk di edarkan ke seluruh tubuh • mengangkut limbah (CO2 dan urea) dariberbagai jaringan tubuh ke organ pembuangan(paru-paru dan ginjal) • trombosit dan fibrinogen berperan penting dalam pembekuan darah • plasma darah membantu pengaturan suhu tubuh • sel darah putih dan antibodi menjadi dari bagiansistem pertahanan dan kekebalan tubuh 3. Jaringan otot Bersama-sama jaringan tulang, jaringan ini berfungsi sebagai alat gerak. Tulang sebagai alat gerak pasif dan otot sebagi alat gerak aktif. Jaringan otot bersifat khusus, yaitu dapat berkontraksi (berkerut) dan berelaksasai (mengendur) karena adanya miofibril (serabut otot). Setiap miofibril mengandung beberapa sarkomer dengan protein aktomiosin (gabungan antara filamen halus aktindan filmen kasar miosin). Ketika kontraksi, sarkomer menjadi pendek, dan kembali ke posisi semula ketika relaksasi. Untuk itu,sel otot mempunyai struktur yang khusus di dalam sitoplasma yang dikenal dengan serabut kontraktil. Jaringan otot Disusun : Dra.Wisnuwati.M.Pd Tanggal : Februari 2011 Revisi : 0 Tanggal : Halaman 23 dari 42 KODE : BIOTER.1 PJJ APLIKASI SEL DAN JARINGAN TUMBUHAN DAN HEWAN DALAM BIDANG PERTANIAN Departemen Sains Terapan dan Lingkungan mempunyai plasma yang disebut sarkoplasma (=membran plasma sel otot) dan selaput otot yang disebut sarkolema. Ada tiga jenis otot yang menyusun tubuh hewan, yaitu otot polos, otot urik dan otot jantung. Otot polos menyebabkan kebanyakan organ dalam tubuh mampu berkontraksi secara lambat di bawah pengendalian sistem saraf otonom. Meskipun lambat, otot ini mampu bekerja dalam waktu yang lama. Mereka bekerja tidak dibawah kendali kesadaran kita. Misalnya, kontraksi otot polos menggerakkanmakanan melalui saluran pencernaan. Otot polos mangendalikan aliran darah di dalam pembuluh darah, dan juga mengosongkan urin dari kantung kemih (urin). Sel-sel otot polos adalah yang paling sederhana. Mereka berbentuk gelendong panjang, dan setiap sel memiliki satu inti di tengah. Disebut otot polos karena penampakannya yang ”polos” di bawah mikroskop, tidak seperti otot jantung dan otot lurik (kerangka). Otot jantung dan otot lurik menampakkan adanya pita-pita gelap berselang- seling dengan pita terang (lurik) ketika diamati di bawah mikroskop Ini dapat terjadi karena filamen-filamen aktin dan miosin tersusun secara beraturan sehingga terlihat lurik. Sedangkan pada otot polos, susunan kedua filamen itu tidak beraturan. Otot jantung tersusun dari sel-sel otot membentuk seperti anyaman bercabang-cabang. Sel otot jantung memiliki inti di tengah, mampu bereaksi cepat terhadap rangsang dan tidak berada di bawah kendali kesadaran kita. Otot jantung hanya ditemukan di organ jantung. Memiliki serabut otot ang lebih tebal dari otot polos. Keistemewaan otot ini adalah mampu berkontraksi secara ritmis dan terus-menerus dalam waktu yang lama tanpa mengenal lelah. Otot kerangka (otot lurik) adalah otot-otot yang melekat pada kerangka tubuh. Sel-sel yang menyusun otot ini berbentuk silinder panjang, memiliki lebih dari satu intu dan terletak di tepi sel. Otot ini bereaksi cepat terhadap rangsang, namun tidak dapat berkontraksi dalam waktu yang lama. Perbedaan ketiga jenis otot Disusun : Dra.Wisnuwati.M.Pd Tanggal : Februari 2011 Revisi : 0 Tanggal : Halaman 24 dari 42 KODE : BIOTER.1 PJJ APLIKASI SEL DAN JARINGAN TUMBUHAN DAN HEWAN DALAM BIDANG PERTANIAN 1) Otot polos b. Otot Jantung Departemen Sains Terapan dan Lingkungan c. Otot lurik Gambar 5: Macam –macamjenis otot 4. Jaringan saraf Jaringan saraf adalah jaringan yang sangat rumit )kompleks). Namun pada dasarnya jaringan ini terdiri dari dua jenis sel saja, yaitu neuron (sel saraf) dan neuroglia (penyokong neuron). Neuron adalah sel yang berfungsi sebagai pembawa dan pengirim pesan/rangsang/sinyal (impuls saraf) dan merupakan unit utama dari sistem saraf. Sedangkan neuroglia, adalah sel yang tidak ikut berperan dalam transmisi impuls, tetapi menunjang kerja neuron. Neuroglia itu seperti ’jaringan ikat’ untuk sistem saraf. Neuron terdiri dari beberapa bagian, yaitu dendrit, badan sel, dan neurit (akson). Dendrit adalah penjuluran bercabang-cabang dari badan sel yang berfungsi untuk menerima sinyal untuk diteruskan ke badan sel saraf. Badan sel adalah bagian utama neuron yang mengandung inti. Badan sel saraf dapat terletak di sistem saraf pusat (otak dan sumsum tulang belakang), dapat pula di luar sistem saraf pusat. Pada kasus pertama, disebut inti, sedangkan kumpulan badan sel di luar sistem saraf pusat disebut ganglion (simpul saraf). Akson adalah penjuluran memanjang dari badan sel yang berfungsi untuk meneruskan sinyalsinyal dari badan sel ke neuron yang lain atau ke efektor. Fungsinya seperti kabel telepon. Neuroglia tidak ikut berperan secara langsung dalam pengiriman sinyal. Fungsinya adalah menyokong, merawat dan melindungi neuron. Macamnya lebih banyak dari neuron. Dua diantaranya adalah sel Schwan yang membungkus akson pada sistem saraf tepi; dan sel oligodendrosit yag juga membungkus akson, tetapi pada sistem saraf Disusun : Dra.Wisnuwati.M.Pd Tanggal : Februari 2011 Revisi : 0 Tanggal : Halaman 25 dari 42 KODE : BIOTER.1 PJJ APLIKASI SEL DAN JARINGAN TUMBUHAN DAN HEWAN DALAM BIDANG PERTANIAN Departemen Sains Terapan dan Lingkungan pusat. Kedua sel tersebut menghasilkan selubung myelin. Myelin berfungsi seperti selubung isolator pada akson. Myelin tidak membungkus seluruh akson. Bagian akson yang terbuka ini disebut nodus Ranvier. Adanya myelin perjalanan sinyal jauh lebih cepat. Kecepatannya dapat mencapai 150 meter per detik. Karena perjalanan sinyal sepanjang akson berlangsung dengan cara melompati daerahdaerah yang bermyelin. Gambar 6: Neuron dan bagian – bagiannya Berdasarkan fungsinya neuron dibedakan menjadi: 1. neuron sensorik, berhubungan dengan reseptor (indra dan organ sensoris lainnya) untuk menghantarkan rangsang (stimulus) dari reseptor ke sistem saraf pusat. 2. neuron motorik, berfungsi menghantarkan tanggapan (respons) dari sistem saraf pusat ke efektor (otot atau kelenjar). 3. neuron konektor/interneuron, berfungsi menghubungkan neuronneuron motorik dan sensorik, terletak di dalam sistem saraf pusat (otak dan sumsum tulang belakang). Neuron ini disebut juga neuron ajustor, karena berfungsi mengolah informasi yang di terimanya untuk kemudian diteruskan sebagai respon ke efektor. Pertemuan antara ujung-ujung akson suatu neuron dengan neuron lain atau dengan efektor disebut sinapsis. Pada sinapsis, ada celah yang memisahkan dua neuron. Sinyal yang sampai di ujung akson akan diteruskan dengan bantuan neurotransmiter. Ia adalah suatu senyawa yang dihasilkan oleh ujung akson. Salah satunya bernama asetilkolin, zat penghantar untuk saraf sadar. Senyawa ini penting dalam memori, Disusun : Dra.Wisnuwati.M.Pd Tanggal : Februari 2011 Revisi : 0 Tanggal : Halaman 26 dari 42 KODE : BIOTER.1 PJJ APLIKASI SEL DAN JARINGAN TUMBUHAN DAN HEWAN DALAM BIDANG PERTANIAN Departemen Sains Terapan dan Lingkungan belajar dan berfikir. Contoh lainnya adalah epinefrin, sebagai penghantar saraf tidak sadar. Senyawa ini berkaitan dengan stres, denyut jantung dan tekanan darah. Disusun : Dra.Wisnuwati.M.Pd Tanggal : Februari 2011 Revisi : 0 Tanggal : Halaman 27 dari 42 KODE : BIOTER.1 PJJ APLIKASI SEL DAN JARINGAN TUMBUHAN DAN HEWAN DALAM BIDANG PERTANIAN Departemen Sains Terapan dan Lingkungan MATERI KEGIATAN PEMBELAJARAN 3 MENGAPLIKASIKAN SEL DAN JARINGAN TUMBUHAN SEBAGAI PENYUSUNTUMBUHAN A. Tujuan : Setelah mempelajari bahan ajar ini diharapkan Anda mampu : Mengaplikasikan sel dan jaringan tumbuhan sebagai penyusun tumbuhan Mengaplikasikan sel dan jaringan Hewan sebagai penyusun Tubuh Hewan B. Materi Pembelajaran Organ tumbuhan Tubuh tumbuhan terdiri dari akar dan tajuk yang dihubungkan secara kontinyu oleh jaringan pembuluh. Akar berfungsi sebagai penopang berdirinya tumbuhan, pengabsorbsi air dan mineral, serta tempat menyimpan cadangan makanan. Gambar 7: Tubuh Tumbuhan Dikotil Disusun : Dra.Wisnuwati.M.Pd Tanggal : Februari 2011 Revisi : 0 Tanggal : Halaman 28 dari 42 KODE : BIOTER.1 PJJ APLIKASI SEL DAN JARINGAN TUMBUHAN DAN HEWAN DALAM BIDANG PERTANIAN Departemen Sains Terapan dan Lingkungan Tajuk terdiri dari batang dan daun, serta bunga (bunga merupakan adaptasi untuk reproduksi tumbuhan angiospemae). Batang adalah bagian tumbuhan yang terdapat di atas tanah, mendukung daun-daun dan bunga. Pada pohon, batang meliputi batang pokok dan semua cabang-cabang, termasuk ranting-ranting yang kecil. Batang mempunyai buku sebagai tempat melekatnya daun, juga mempunyai ruas yang terdapat di antara dua buku. Daun merupakan tempat utama berlangsungnya proses fotosintesis, terdiri dari helai daun yang melebar (lamina) dan tangkai daun (petiol) yang menghubungkan helai daun dengan batang. Pada ujung batang terdapat tunas yang belum berkembang, disebut tunas ujung (tunas apikal). Pada ketiak daun terdapat tunas lateral yang nantinya dapat tumbuh membentuk cabang atau bunga. Sistem jaringan penyusun tubuh tumbuhan Akar, batang, dan daun tersusun atas tiga sistem jaringan, yaitu epidermis, sistem berkas pembuluh, dan sistem jaringan dasar. Epidermis berfungsi melindungi akar, batang, dan daun yang masih muda dari kerusakan fisik atau infeksi patogen. Dijumpai senyawa lilin, disebut kutikula, berfungsi untuk melindungi tumbuhan dari proses kehilangan air (pada tumbuhan yang hidup di habitat kering, bagaimana lapisan kutikulanya?). Sistem jaringan pembuluh (xilem&floem) berperan dalam transport air dan garam mineral serta hasil fotosintesis. Sistem jaringan dasar, mengisi daerah di antara sistem epidermis dan sistem pembuluh, memiliki fungsi sebagai tempat berlangsungnya fotosintesis, tempat cadangan makanan, sebagai penguat atau penyokong tubuh tumbuhan, terutama tersusun dari parenkim, tetapi terdapat juga kolenkim dan sklerenkim. a. Struktur akar tumbuhan dikotil dan monokotil Akar tumbuhan tersusun dari berbagai macam jaringan, berkembang dari jaringan meristem yang terdapat di ujung akar. Disusun : Dra.Wisnuwati.M.Pd Tanggal : Februari 2011 Revisi : 0 Tanggal : Halaman 29 dari 42 KODE : BIOTER.1 PJJ APLIKASI SEL DAN JARINGAN TUMBUHAN DAN HEWAN DALAM BIDANG PERTANIAN Departemen Sains Terapan dan Lingkungan Letak jaringan tersebut tidak tepat di ujung, melainkan sedikit agak ke belakang dari bagian ujung. Letak yang demikian memungkinkan akar membentuk sel-sel baru untuk memperpanjang sumbu akar dan selsel yang akan menjadi tudung akar. Bagian tersebut berfungsi sebagai organ yang melindungi bagian meristem, melumasi akar utuk mengurangi gesekan antara ujung akar dan partikel tanah, serta mengatur pertumbuhan bagian-bagian akar yang lain. Di belakang tudung akar, sepanjang lebih kurang 1 cm terdapat bagian akar dengan permukaan yang halus. Daerah itu dikenal sebagai daerah perpanjangan. Sel-sel hasil pembelahan jaringan meristem tumbuh dengan cepat dan menghasilkan perpanjangan akar. Satu atau beberapa sentimeter dari titik tempat perpanjangan berhenti terdapat rambut-rambut halus yang menutupi permukaan akar. Bagian itu disebut rambut akar. Di belakang daerah rambut akar merupakan tempat timbulnya akar lateral. Susunan akar tumbuhan dikotil Untuk memperoleh Gambaran yang baik tentang struktur akar dikotil dapat dipelajari irisan melintang akar primer dewasa. Preparat tersebut dapat diperoleh dari bagian daerah rambut akar atau bagian yang lebih tua. Perhatikan Gambar di atas! Pada umumnya, akar tumbuhan dikotil tersusun dari lapisan penutup luar (epidermis), kulit (korteks), dan silinder pusat (stele) 1) Epidermis Epidermis tersusun dari selapis selapis yang tersusun rapat, menutupi permukaan akar. Air dan unsur garam (mineral) diserap oleh akar dari tanah melalui sel-sel epidermis. Beberapa sel epidermis tumbuh menjulur membentuk rambut akar. Keberadaan rambut-rambut akar akan memperluas bidang permukaan sehingga penyerapan menjadi lebih efektif. 2) Korteks Di sebelah dalam epidermis, terdapat sistem jaringan dasar yang membentuk korteks akar, parenkim sebagai komponen utamanya. Disusun : Dra.Wisnuwati.M.Pd Tanggal : Februari 2011 Revisi : 0 Tanggal : Halaman 30 dari 42 KODE : BIOTER.1 PJJ APLIKASI SEL DAN JARINGAN TUMBUHAN DAN HEWAN DALAM BIDANG PERTANIAN Departemen Sains Terapan dan Lingkungan Sel-sel parenkim korteks susunannya longgar sehingga membentuk ruang-ruang antar sel. Cadangan makanan berupa pati biasanya ditimbun pada korteks akar. Satu atau beberapa lapisan sel korteks di bawah epidermis memiliki dinding sel yang dilapisi suberin, sejenis karbohidrat yang menyebabkan bagian tersebut tampak berbeda dengan bagian korteks yang lain. Bagian korteks itu disebut eksodermis. Lapisan selsel korteks yang paling dalam tersusun rapat tanpa ruang antarsel dan terdiri atas sel-sel berbentuk kotak. Lapisan sel itu disebut endodermis. Sel-sel endodermis mengalami penebalan suberin pada dinding-dinding radial dan vertikalnya sehingga membentuk semacam pita. Pita itu disebut pita Caspary, sesuai dengan nama penemunya, Caspary. Pita Caspary memiliki fungsi penting sebagai penghalang masuknya air serta mineral terlarut melalui jalur ekstraseluler, menentukan jenis-jenis mineral apa saja yang dapat memasuki xilem akar. Beberapa sel endodermis tetap berdinding tipis, disebut sel peresap (apa fungsi sel peresap?). 3) Stele Silinder pusat tersusun dari perisikel dan ikatan pembuluh. Perisikel terdapat di sebelah dalam endodermis. Perisikel tersusun dari sel-sel parenkim. Pada bagian inilah tumbuh akar lateral. Ikatan pembuluh tersusun dari xilem dan floem yang berselang-seling pada bidang radial. Dalam penampang melintang tampak xilem Floem tampak sebagai jalur-jalur di antara lengan-lengan bintang xilem. Antara xilem dan floem dipisahkan oleh sederetan parenkim yang dikenal sebagai parenkim penghubung. Susunan akar tumbuhan monokotil Pada dasarnya, susunan jaringan pada akar tumbuhan monokotil adalah sama dengan akar tumbuhan dikotil. Beberapa perbedaan yang tampak, antara lain: 4) Endodermis sering membentuk dinding sekunder tebal sehingga mudah dikenali pada penampang melintang akar. Disusun : Dra.Wisnuwati.M.Pd Tanggal : Februari 2011 Revisi : 0 Tanggal : Halaman 31 dari 42 KODE : BIOTER.1 PJJ APLIKASI SEL DAN JARINGAN TUMBUHAN DAN HEWAN DALAM BIDANG PERTANIAN Departemen Sains Terapan dan Lingkungan Pertumbuhan xilem tidak berbentuk bintang, melainkan terpisah satu sama lainnya. Ditengah silinder pembuluh terbentuk empulur yang berisi sel-sel parenkim. b. Struktur batang tumbuhan dikotil dan monokotil Batang merupakan suatu organ tumbuhan yang tersusun dari berbagai macam jaringan. Untuk memperoleh Gambaran yang baik tentang struktur batang, pelajarilah struktur batang tumbuhan jarak pagar (Jatropa curcas) sebagai contoh tumbuhan dikotil dan batang jagung (Zea mays) sebagai contoh tumbuhan monokotil. Susunan batang tumbuhan dikotil Bagian terluar batang dikotil berupa selapis sel-sel yang tersusun rapat dan tertutup kutikula. Lapisan sel itu disebut epidermis. Pada beberapa tempat jaringan tersebut robek dan membentuk lubang yang disebut lentisel. Di sebelah dalam lentisel terdapat ruang udara yang berhubungan langsung dengan sistem ruang udara antar sel parenkim. Di sebelah dalam epidemis terdapat korteks yang dapat dibedakan sebagai berikut: • Korteks luar, terdiri atas jaringan parenkim dan kolenkim. Pada beberapa tempat bagian tersebut tidak ada, tetapi pada bagian lain tampak selapis sel-sel parenkim yang berhubungan erat dengan kolenkim dan berselang-seling atau saling berdesakan antara keduanya. • Korteks dalam, terdiri atas jaringan parenkim longgar dengan ruang antar sel yang jelas berhubungan dengan ruang udara di bawah lentisel. Sel-sel kolenkim banyak mengandung klorofil yang memberi warna hijau pada batang, terutama batang yang masih muda. Bagian terdalam korteks sering mengandung banyak pati sehingga mudah dikenali, disebut seludang pati. Dinding radial dan melintang dari bagian tersebut saling menempel erat sehingga tidak dijumpai ruang antar sel yang menghubungkannya dengan bagian lain dari korteks Disusun : Dra.Wisnuwati.M.Pd Tanggal : Februari 2011 Revisi : 0 Tanggal : Halaman 32 dari 42 KODE : BIOTER.1 PJJ APLIKASI SEL DAN JARINGAN TUMBUHAN DAN HEWAN DALAM BIDANG PERTANIAN Departemen Sains Terapan dan Lingkungan Sebelah dalam dari korteks adalah silinder pusat (stele). Pada bagian tersebut terdapat ikatan pembuluh dengan susunan yang bervariasi, bergantung pada jenis tumbuhannya. Pada tumbuhan jarak, ikatan pembuluhnya bertipe kolateral, xilem di dalam dan floem diluar. Diantara xilem dan floem terdapat meristem yang dikenal dengan kambium. Dengan adanya kambium maka batang tumbuhan dikotil dapat melakukan penebalan sekunder. Akibat pertumbuhan tersebut maka struktur batang dikotil dewasa berbeda dengan struktur batang yang muda. Bagian paling dalam merupakan bagian pusat yang tersusun dari jaringan parenkim yang susunannya longgar. Bagian itu disebut empulur. Pada beberapa jenis tumbuhan, perpanjangan batang (pertumbuhan primer) menyebabkan robeknya empulur, sehingga empulur tersebut berlubang. Disusun : Dra.Wisnuwati.M.Pd Tanggal : Februari 2011 Revisi : 0 Tanggal : Halaman 33 dari 42 KODE : BIOTER.1 PJJ APLIKASI SEL DAN JARINGAN TUMBUHAN DAN HEWAN DALAM BIDANG PERTANIAN Departemen Sains Terapan dan Lingkungan Gambar 8: Susunan batang utama tanaman dikotil Susunan batang tumbuhan monokotil Pada bagian terluar batang tumbuhan monokotil terdapat epidermis dengan stomata. Di bawah epidermis, terdapat satu atau beberapa lapis sel-sel serat yang menyusun korteks. Bagian itu tidak dapat dibedakan secara jelas dengan bagian empulur. Selain itu, ikatan pembuluh pada tumbuhan monokotil tersebar dalam empulur. Jumlah ikatan pembuluh dapat mencapai 200 buah dengan susunan kolateral. Pada penampang melintang batang, xilem tersusun menyerupai huruf V atau Y dan floem terletak pada lengan V atau Y. Pada dasar V atau Y terdapat bagian yang kosong, disebut rongga Disusun : Dra.Wisnuwati.M.Pd Tanggal : Februari 2011 Revisi : 0 Tanggal : Halaman 34 dari 42 KODE : BIOTER.1 PJJ APLIKASI SEL DAN JARINGAN TUMBUHAN DAN HEWAN DALAM BIDANG PERTANIAN Departemen Sains Terapan dan Lingkungan protoxilem. Bagian itu terbentuk akibat proses pertumbuhan memanjang dari batang sehingga xilem yang terbentuk lebih awal akan robek dan meninggalkan lubang. Setiap ikatan pembuluh dikelilingi seludang berkas yang umumnya tebal, terutama pada ikatan pembuluh perifer (perifer = tepi). Pada beberapa tumbuhan monokotil, ikatan pembuluh tersebut tebal dan rapat sehingga seludang berkasnya hampir membentuk silinder yang sempurna, berhubungan dengan lapisan serat tipis di bawah epidermis. Pada beberapa tumbuhan monokotil yang berbentuk pohon terdapat pita perifer parenkim di luar daerah penyebaran ikatan pembuluh. Pada daerah korteks inilah terdapat kambium sehingga batang tumbuhan tersebut mampu melakukan pertumbuhan menebal sekunder. c. Struktur daun tumbuhan dikotil dan monokotil Susunan daun tumbuhan dikotil Epidermis menutupi permukaan atas dan permukaan bawah daun yang dilanjutkan dengan epidermis batang. Pada beberapa jenis tumbuhan dikotil, misalnya oleander (Nerium oleander) mempunyai epidermis atas yang berlapis-lapis. Akan tetapi, ciri khas epidermis hanya lapisan terluarnya saja dan lapisan-lapisan sel di bawahnya berfungsi menampung air. Adanya lapisan lemak (kutin) pada sel-sel epidermis menimbulkan terbentuknya lapisan nonseluler yang tebal, yang disebut lapisan kutikula. Lapisan tersebut dapat mempertahankan kekakuan daun, selain melindungi daun dari penguapan yang berlebihan. Mesofil merupakan daerah utama untuk berlangsungnya proses fotosintesis. Bagian tersebut tersusun dari jaringan parenkim longgar dan berklorofil. Umumnya dibedakan atas dua bagian, yaitu jaringan tiang (palisade) dan jaringan bunga karang (spons). Jaringan tiang umumnya terdiri atas selapis sel, tetapi pada beberapa tumbuhan dikotil seperti bunga soka (Ixora sp.) memiliki beberapa lapis sel. Pada umumnya, jaringan tiang terdapat pada permukaan atas Disusun : Dra.Wisnuwati.M.Pd Tanggal : Februari 2011 Revisi : 0 Tanggal : Halaman 35 dari 42 KODE : BIOTER.1 PJJ APLIKASI SEL DAN JARINGAN TUMBUHAN DAN HEWAN DALAM BIDANG PERTANIAN Departemen Sains Terapan dan Lingkungan daun, seperti pada daun Nerium oleander, tetapi ada kalanya jaringan tersebut ditemukan pada kedua permukaan daun, seperti pada daun kayu putih (Eucalyptus sp.). Posisi jaringan tiang adalah tegak lurus dengan permukaan daun dan sel-sel penyusunnya penuh dengan kloroplas. Tidak ada bagian lain dari tubuh tumbuhan yang mengandung kloroplas sebanyak yangterdapat pada sel-sel jaringan tersebut. Lapisan bunga karang terdiri atas sel-sel yang tersusun lepas, umumnya bercabang tidak beraturan dan saling berhubungan di ujungujung percabangan. Dengan susunan demikian menimbulkan Gambaran seperti bunga karang dengan sistem rongga antarsel yang intensif. Kloroplas yang dikandung tidak sebanyak yang terdapat pada sel-sel jaringan tiang. Sistem pembuluh pada daun membentuk sistem percabangan jala yang kompleks pada bagian mesofil, tepatnya pada tempat-tempat pertemuan antara jaringan tiang dengan jaringan bunga karang. Masuknya jalur yang lebih besar menyebabkan mesofil menonjol keluar, terutama di permukaan bawah membentuk venasi daun (pertulangan daun). Pada kebanyakan dikotil, venasi daun membentuk pertulangan menjala. Susunan daun tumbuhan monokotil Pada umumnya, daun tumbuhan monokotil tersusun dari satu lapis sel yang terdapat di permukaan bawah daun. Pada tempa ttempat tertentu di temukan stomata. Selain itu, pada daun tumbuhan monokotil khususnya Graminae (rumput-rumputan) terdapat sekumpulan sel-sel epidemis yang susunannya seperti kipas, disebut sel bulliform. Kelompok sel-sel ini tidak mempunyai lapisan kutikula sehingga dindingnya tipis. Sel-sel itulah yang berperan dalam penggulungan daun tumbuhan monokotil pada waktu udara kering. Jaringan mesofil pada tumbuhan monokotil tidak berkembang sempurna seperti pada tumbuhan dikotil. Pada kebanyakan tumbuhan Disusun : Dra.Wisnuwati.M.Pd Tanggal : Februari 2011 Revisi : 0 Tanggal : Halaman 36 dari 42 KODE : BIOTER.1 PJJ APLIKASI SEL DAN JARINGAN TUMBUHAN DAN HEWAN DALAM BIDANG PERTANIAN Departemen Sains Terapan dan Lingkungan monokotil, venasi membentuk pertulangan sejajar. Pertulangan daun terpecah pada dasar daun atau sepanjang ibu tulang daun dan akhirnya bertemu lagi di ujung daun. Disusun : Dra.Wisnuwati.M.Pd Tanggal : Februari 2011 Revisi : 0 Tanggal : Halaman 37 dari 42 KODE : BIOTER.1 PJJ APLIKASI SEL DAN JARINGAN TUMBUHAN DAN HEWAN DALAM BIDANG PERTANIAN Departemen Sains Terapan dan Lingkungan KEGIATAN PEMBELAJARAN 4. MENGAPLIKASIKAN SEL DAN JARINGAN HEWAN SEBAGAI PENYUSUN TUBUH HEWAN A. Tujuan Setelah mempelajari bahan ajar ini diharapkan Anda mampu : • Mengaplikasikan sel dan jaringan tumbuhan sebagai penyusun tumbuhan • Mengaplikasikan sel dan jaringan Hewan sebagai penyusun Tubuh Hewan B. Materi Pembelajaran Sistem organ pada hewan Seluruh hewan multiseluler tersusun atas lebih banyak sel. Di dalam tubuh sel-sel tersebut tidak bekerja sendiri-sendiri, melainkan membentuk suatu sistem kerjasama. Kerjasama antara sel itulah yang memungkinkan berlangsungnya aktivitas kehidupan. Kita sudah pelajari sel-sel yang sama bentuk dan fugsinya membentuk jaringan. Bermacam jaringan menyusun tubuh. Untuk dapat melaksanakan tugas yang lebih kompleks, antar jaringan perlu adanya kerjasama. Kumpulan jaringan yang saling bekerja sama untuk melaksanakan fungsi tertentu disebut organ. Beberapa contohnya : paru-paru, jantung, lambung, limpa, hati, pankreas, dan usus. Organ-organ tersebut kemudian juga bekerja sama untuk melaksanakan fungsi atau tugas tertentu. Kumpulan organ-organ tersebut kita sebut sistem organ. Hidung, laring, trakea, paru-paru adalah organ-organ yang membentuk sistem (organ) pernafasan. Organ-organ apa sajakah yang menyusun sistem pencernaan pada hewan? Disusun : Dra.Wisnuwati.M.Pd Tanggal : Februari 2011 Revisi : 0 Tanggal : Halaman 38 dari 42 KODE : BIOTER.1 PJJ APLIKASI SEL DAN JARINGAN TUMBUHAN DAN HEWAN DALAM BIDANG PERTANIAN Departemen Sains Terapan dan Lingkungan Gambar 9 : Lambung sebagai organ yang tersusun oleh jaringan Lambung merupakan salah satu contoh organ dalam sistem pencernaan. Lambung tersusun dari beberapa jaringan, antara lain jaringan epitel, jaringan otot, jaringan ikat, dan jaringan saraf. Keempat jaringan tersebut bersama-sama melakukan satu kesatuan fungsi. Jaringan epitel sebagai penghasil getah lambung yang diperlukan dalam proses pencernaan secara enzimatis, jaringan otot untuk gerakan peristaltik, jaringan ikat sebagai bantalan (jaringan lemak), maupun alat transportasi (jaringan darah), dan jaringan saraf agar dapat merasakan adanya zat-zat makanan di dalam lambung. Untuk dapat melaksanakan fungsinya dalam sistem pencernaan, lambung harus bekerjasama dengan organ-organ lain dalam sistem pencernaan, seperti mulut, gigi, lidah, faring, kerongkonga, usus, hati,dan pankreas. Organ-organ tersebut merupakan satu kesatuan fungsional yang utuh dan tidak dapat dipisah-pisahkan, kita sebut sebagai sistem pencernaan. Pada tubuh hewan, selain sistem pencernaan terdapat juga sistem– sistem organ lainnya. Misalnya, sistem pernafasan yang menyuplai oksigen dan membuang zat-zat sisa berupa gas. Dapatkah anda sebutkan sistem organ yang lainnya, sebutkan organ-organ penyusunnya dan jelaskan fungsi-fungsinya ? Disusun : Dra.Wisnuwati.M.Pd Tanggal : Februari 2011 Revisi : 0 Tanggal : Halaman 39 dari 42 KODE : BIOTER.1 PJJ APLIKASI SEL DAN JARINGAN TUMBUHAN DAN HEWAN DALAM BIDANG PERTANIAN Departemen Sains Terapan dan Lingkungan DAFTAR PUSTAKA Estiti B. Hidayat, Anatomi Tumbuhan Berbiji, ITB 1995 Bagod Sudjadi, M,Ed, Siti Laila, Biologi, Sains dalam kehidupan, Yudhistira,2005 Radiopoetro, Zoologi, Penerbit Erlangga,1990 Sutarmi, Siti Tjitrosomo M.Sc,dkk, Biologi, Penerbit Angkasa, Bandung Disusun : Dra.Wisnuwati.M.Pd Tanggal : Februari 2011 Revisi : 0 Tanggal : Halaman 40 dari 42
