Download - Struktur, Fungsi dan Perkembangan Daun

28/04/2009

1

4/28/2009 Iriawati, SITH - ITB

STRUKTUR DAN

FUNGSI DAUN


• Fungsi daun :

a. Fotosintesis

b. Transpirasi

c. Pertukaran gas CO2, O2

• Semua bentuk daun yang terdapat pada suatu tumbuhan disebut ‘phyllome’

– Daun �� organ fotosintetik utama pada tumbuhan

– Katafil �� sisik yang muncul pada tunas dan pada batang yang tumbuh di bawahtanah.

Fungsi katafil �� pelindung atau penyimpan cadangan makanan.

– ‘Hypsophyll’ �� tipe daun pelindung bunga (braktea),

Fungsi �� pelindung.

‘hypsophyll’ berwarna menyala memiliki fungsi seperti mahkota bunga.

– Kotiledon �� daun pertama pada tumbuhan

Bougainvillea Bougainvillea spectabilisspectabilis

–– tanamantanaman hiashias

28/04/2009

2


Secara umum daun terdiri atas :

pangkal daun, helai daun (lamina),

dan tangkai daun (petiolus).

Pada beberapa tumbuhan dikotil,

pada pangkal daun seringkali

ditemukan adanya stipula, yang

tumbuh dari primordia daun.

Fungsi utama stipula

�� pelindung daun muda yang

sedang berkembang.

Stipula


Pada sebagian besar tumbuhan

monokotil dan beberapa dikotil

(Umbelliferae dan Polygonaceae),

pangkal daun melebar membentuk

seludang/pelepah, yang

mengelilingi bagian buku (nodus)

�� okrea.

PadaPada GraminaeGraminae didi antaraantara pelepahpelepah dandan helaihelai

daundaun terdapatterdapat tonjolantonjolan yang yang beningbening atauatau

berupaberupa rambutrambut, , disebutdisebut sebagaisebagai ligulaligula

((lidahlidah daundaun))

OkhreaLigula

28/04/2009

3


Histologi Daun

Daun tersusun atas

tiga sistem jaringan,

yaitu

a. Jaringan dermal �epidermis

b. Jaringan dasar �mesofil dan

c. Jaringan pembuluh


Epidermis

Epidermis pada daun bervariasi dalam hal jumlah lapisan, struktur, susunanstomata, bentuk trikoma dan kehadiran sel-sel yang terspesialisasi

Fungsi : proteksi & pertukaran gas

Kerapatan stomata pada daun dipengaruhi oleh :1. temperatur, kelembaban, dan intensitas cahaya di sekitar tumbuhan

2. konsentrasi CO2 di udara sekitar daun �� konsentrasi CO2 berbandingterbalik dengan jumlah stomata,

28/04/2009

4


Epidermis atas �� permukaan/sisi adaksial• Umumnya satu lapisan sel, kloroplas sedikit atau tidak ada sama sekali. • Sel terlihat transparan sehingga memungkinkan cahaya matahari

menembus lapisan sel tersebut. • Terdapat kutikula �� mengurangi penguapan air yang terlalu berlebihan.

Epidermis bawah �� permukaan/sisi abaksial• Terdapat stomata• Sel penutup mengandung kloroplas, berfungsi untuk mengatur

membuka dan menutupnya stomata�� mengendalikan pertukaran gas


Mesofil� jaringan parenkimatis yang terdapat di antara epidermis.

� berdiferensiasi membentuk jaringan fotosintetik yang mengandungklorofil

� Terbagi menjadi

– palisade / jaringan tiang : • sel memanjang berbentuk batang, tersusun dalam barisan, tegak

lurus permukaan daun. Terdiri dari satu atau beberapa lapis sel yang mengandung kloroplas

• terspesialisasi untuk meningkatkan efisiensi fotosintesis.

• terdapat tepat di bawah epidermis, umumnya pada sisi adaksial ��daun dorsiventral/bifacial

• Pada tumbuhan xerofit (hidup pada kondisi kering), palisade terdapatpada kedua sisi /permukaan daun �� daun isolateral/ isobilateral

28/04/2009

5


• Bentuk dan susunan sel pada palisade memungkinkan kloroplasterlokalisasi pada posisi yang paling strategis untuk menyerapcahaya matahari secara maksimum.

• Peningkatan efisiensi fotosintesis juga ditentukan oleh adanya ruangantar sel pada mesofil, yang akan memfasilitasi pertukaran gas yang cepat.

• Area permukaan sel yang bebas dari kontak dengan sel lain padasel-sel palisade juga merupakan faktor yang menentukan tingginyaefisiensi fotosintesis pada jaringan ini.


Jaringan spons / jaringan bunga karang

• bentuk : isodiametris atau memanjang sejajar permukaandaun

• lokasi : di bawah palisade

• fungsi utama �� penyimpanan gula dan asam amino yang disintesis di lapisan palisade.

• Membantu proses pertukaran gas

• pada siang hari sel-sel bunga karang mengeluarkan O2 danuap air ke lingkungan dan mengambil CO2 dari lingkungan

28/04/2009

6



• Pada beberapa tumbuhan, termasuk Zea mays, jaringan mesofil

tersusun atas sel-sel yang seragam dan tidak terdiferensiasi

menjadi palisade dan spons �� daun unifacial

Pada Eucalyptus, mesofil hanya

tersusun atas jaringan palisade

Epidermis atas

Mesofil

Seludang pembuluh

Epidermis bawah

Epidermis atas

Kelenjar minyak

Mesofil

Epidermis bawah

28/04/2009

7


Perubahan struktur epidermis dan mesofil

Tumbuhan Xerofit – hidup pada kondisi lingkungan kering� Ukuran daun kecil �� ukuran sel kecil, dinding sel lebih tebal,

jaringan pembuluh rapat,

� stomata terlindung di bagian yang lebih dalam dari epidermis,

� jaringan palisade umumnya lebih dari satu lapisan sel,

�Pada permukaan daun terdapat kutikula dantrikoma

�Pada tumbuhan sukulen, terdapat banyak selparenkim yang berfungsi untuk menyimpan air


28/04/2009

8


Daun Jarum (Gymnospermae/Pinophyta)� Struktur menyerupai daun xeromorf

� Coniferae hidup dominan pada kondisi lingkungan yang mengalamimusim dingin yang panjang dan musim panas yang kering � adaptasithd kondisi cekaman

Daun Gymnospermae memiliki struktur khas �� jaringan transfusi

�� mengelilingi jaringan pembuluh

�� terdiri atas trakeid, parenkim dan sel albumin

Epidermis

� terdiri atas sel-sel yang memiliki dinding sel tebal dan ditutupioleh kutikula

�� stomata terdapat pada semua bagian permukaan daun, kriptofor

�� memiliki hypodermis, yang terdiri atas sel-sel parenkim yangmenyerupai serat


28/04/2009

9


Mesofil• tersusun atas sel-sel parenkimatis, memiliki lekukan ke arah dalam sel,

mengandung klorofil

• terdapat struktur sekresi, saluran resin

Jaringan Pembuluh• berkas pembuluh tunggal atau dua

berkas yang berdampingan,

• terdapat pada bagian tengah daun

• dikelilingi oleh jaringan transfusi

Endodermis• seludang yang mengelilingi berkas• pembuluh dan jaringan transfusi


Tumbuhan Hidrofit – tumbuhan yang hidup di air

• Jaringan penyokong dan pelindung tereduksi, jaringan pembuluhberkurang (terutama xilem), terbentuk ruang udara yang cukupbesar � aerenkim

• Epidermis � pengambilan nutrisi dari dalam air dan untukpertukaran gas� Pada banyak tumbuhan air, epidermis berklorofil

• Kutikula tipis• Stomata pada umumnya tidak ada. Pada daun tumbuhan air yang

terapung, stomata terdapat pada permukaan atas.

28/04/2009

10


• Daun yang terendam dalam air termodifikasi menjadi bentuk silindris, � memimimalkan arus air yang

melewati daun /

mencegah koyaknya daun

• Beberapa tumbuhan air memiliki dua bentuk daun berbeda : daun darat dan daun air �pengendalian ekspresi gen dalam pembentukan daun

Jaringan pembuluh

• Jaringan pembuluh pada daun

terdapat pada urat daun

� Pada Angiospermae, tipe urat daun

utama adalah urat daun jala

/‘reticulate’ (umum terdapat pada

tumbuhan dikotil) dan urat daun

sejajar (pada tumbuhan monokotil).

• Pada daun yang memiliki urat daun

jala, urat daun berbeda ukuran

tergantung tingkat percabangan

� Urat/tulang daun utama, sekunder,

tersier

� Tulang daun utama umumnya

terdapat di bagian tengah daun


28/04/2009

11

• Pada daun yang memiliki urat daun sejajar, tulang daun satu dengan lainnya umumnya tidakdapat dibedakan, tulang daun memiliki ukuranyang hampir sama



Tulang daun � penghubung jaringan pembuluh pada daun dengan batang,

penyokong struktur daun

Penampang melintangdaun monokotil

Penampangmelintangdaun dikotil

28/04/2009

12

• Pada urat/tulang daun utama,

jaringan pembuluh dikelilingi

oleh jaringan parenkim �

seludang pembuluh

– Tumbuhan C3/CAM �

seludang tidak berklorofil

– Tumbuhan C4 � seludang

berklorofil



Jaringan Penyokong pada Daun

• Jaringan epidermis yang kompak, berkutikula dan kadang-kadang selnya mengandung silika berfungsi sebagai penyokonglamina.

• Pada beberapa tumbuhan terdapat jaringan sklerenkim/ kolenkimpada tulang daun

• Pada tumbuhan monokotil, di sekitar tulang daun atau jaringanmesofil ditemukan serat, dan pada beberapa tumbuhan dikotilditemukan pula adanya sel batu (sklereid) di sekitar mesofil

28/04/2009

13

Gabus– Struktur gabus ditemukan pada daun beberapa

tumbuhan (mis. Eucalyptus). – Fungsi : proteksi terhadap serangan hama dan penyakit


Modifikasi

Daun


28/04/2009

14

Iriawati, SITH - ITB

Daun pada tumbuhan yang disimpan di tempat gelap

• Lamina lebih tipis danarea permukaan yang lebih lebar dibandingkandengan daun yang tumbuhpada kondisi cahayanormal. – Laju fotosintesis rendah

pada saat cahaya mataharipenuh

– Laju fotosintesis ~ daun ditempat terbuka padalingkungan terlindung

� Pengaruh lingkungan padaperkembangan tumbuhan

PerkembanganDaun

28/04/2009

15

Perkembangan daun

bakal/primordia daun

pembentukan daun berikutnyasetelah meristem apeks tumbuhpada ketinggian tertentu �

plastokron.


Pembentukan daun �� primordia

28/04/2009

16

Bentuk primordia :

� tumbuhan dikotil �primordia berbentuk pasak

� tumbuhan monokotil �primordia menyerupai kerahyang mengelilingi/ menutupimeristem apeks batang.

meristem pada pembentukan daun1. meristem apeks daun, berfungsi untuk menambah

tinggi daun2. meristem tepi/marginal, berfungsi untuk :

a. membentuk daun pipih – lebarb. membentuka anak daun pada daun majemuk

3. meristem interkalar, berfungsi untuk menambahpanjang daun

4. meristem adaksial membentuk ibu tulang daun/tulangdaun utama

28/04/2009

17


Tahapan perkembangan daun

Fase I – inisiasi primordial dan pembentukantonjolan yang radial simetri� Analisis genetika molecular menunjukkan

bahwa primordial terbentuk dari tiga lapisanterluar dari meristem apeks.

Fase II – Primordia tumbuh secara lateral danmembentuk tiga sumbu yang dapat dibedakandengan jelas, yaitu :• Abaksial/adaksial – ventral/dorsal• proksimodistal• sentrolateral

Fase III – diferensiasi danpendewasaan dauna. Pembelahan sel terhenti,

dimulai dari ujung/distal daun

b. Terjadi pemanjangan sel, yang merupakan tahap akhirdari perkembangan daun.

c. Pemanjangan sel berhentipertama kali di bagianabaksial, sehinggamenyebabkan adanyaperenggangan sel-sel padajar. bunga karang.

28/04/2009

18


Pada daun dikotil,

• Bagian proksimal : tangkaidaun + daun penumpu/ stipula

• Bagian distal : lamina

• Adanya aktivitas meristeminterkalar + meristemadaksial akan menyebabkanterjadinya pemisahan helaidari pangkal daun denganterbentuknya tangkai daunyang silindris

Pada daun monokotil,

• Helai daun dan pelepah daun dibentuk oleh bagianbawah bakal daun

28/04/2009

19

Filotaksis/tata letak daun� letak daun terhadap sesamanya pada batang

Pada buku :a. Sehelai daun :• Monostik � daun terdapat pada satu sisi

yang sama (ortostik) / daun terdapat dalamsatu garis lurus vertical sejajar batang. Putaran lemah � spiromonostik. Mis. Costus

• Distik, daun terdapat pada dua baris verticalsejajar batang (2 ortostik). Spirodistik(180o). Mis. pada tumbuhan Graminae

• Tristik �� terdapat 3 ortostik, spirotristik(120o). Mis. Pada Cyperaceae

• Daun spiral/tersebar ��

�� terdapat > 3 ortostikMis. Nicotiana tabacum : 5 ortostik

Brassica oleracea : 8 ortostik


b. Dua helai daun– Berhadapan – distikha– Berhadapan – bersilang

(decussates)

� Satu pasangan dauntegak lurus pasangan daunberikutnya (90o). Terdapat4 ortostik. Mis. Ixorajavanica

c. Tiga helai daun ataulebih� Daun dalam

karangan.... Mis. Neriumoleander

Lilium martagon


28/04/2009

20


Deskripsi filotaksis daun tersebar :

Ortostik � daun yang berada pada posisi vertikal padadaun yang tersusun secara spiral

Sudut divergensi � sudut yang terbentuk antara bidangtegak melalui sehelai daun dengan bidang tegakmelalui helai daun berikutnya

Tumbuhan yang hanya membentuk satu daun pada tiap

nodus, membentuk primordia daun dalam pola tertentu

� Susunan daun berbentuk heliks � Spiral generatif


Parastik � urutan/barisan melengkung dari primordia yang sedang tumbuh

Parastik kontak �� dua parastik yang terbentuk pada arah yang

Berlawanan. Titik perpotongan/interseksi antara dua parastik yang

berlawanan menunjukkan tempat terbentuknya daun

Filotaksi pada tumbuhan dengan pola daun spiral ditunjukkan dengan jumlah

parastiknya, mis. 2 + 3, 3 + 5 dst.

Jumlah parastik kontak pada masing-masing arah mendekati angka dalam deret Fibonacci

� 1,1,2,3,5,8,13…. � Sudut di antara primordia yang berurutan mendekati sudut

137°30’

Besarnya sudut divergensi antara daun yang berurutan tidak menghalangi jalannya sinar

matahari bagi daun yang lain

28/04/2009

21


ASPEK KHUSUS :

• Heterofili � bentuk daun yang

berbeda-beda, pada ranting yang

berbeda pada tumbuhan yang sama.

Terjadi secara langsung atau melalui

struktur transisi.

• Anisofili � dalam buku yang sama

terdapat dua daun yang berbeda.

Mis. Lycopodium scariosum,

Platycerium biforme


• Heteroblasti �� Perubahan bentuk daunsejalan usia. Mis. Zingiber officinalis, Helianthus annuus, Bambusa, Vigna

• Filodium : tangkai daun memipihdorsiventral, helai daun tereduksi. Mis. Acacia auriculiformis, A. mangium, A. podalyriae-foliae

• Epifili � pada daun dapat terbentuk daunatau batang� Pembentukan tunas aksiler/ketiak yang menyatu dengan daun pendukungnya� Terjadi pemindahan tempat pada saatontogeny. Pada stadium awal, sel di bawahprimordium kuncup dan primordial daunpendukungnya membelah secara aktif� Kuncup dan daun tumbuh satu unit

• Heterotopi ��primordium daun tetapmempertahankan kemampuanmeristematiknya membentuk pucuk batang. ex. Kalanchoe pinnata� pada tepi dauntumbuh tunas

28/04/2009

22


Modifikasi Bentuk Daun

• Duri pada kaktus

• Braktea pada Bougenvillea

• Daun pada tumbuhaninsektivora