Struktur dan Fungsi Akar Tumbuhan
Akar tumbuhan
merupakan struktur tumbuhan yang terdapat di dalam tanah. Akar sebagai tempat
masuknya mineral (zat-zat hara) dari tanah menuju ke seluruh bagian tumbuhan.
Akar merupakan kelanjutan sumbu tumbuhan.
Coba amati sistem
perakaran tumbuhan monokotil (misalnya rumput-rumputan) dan tumbuhan dikotil
(misalnya tanaman cabe). Akar tumbuhan monokotil tersusun dalam sistem akar
serabut, sedangkan akar tumbuhan dikotil tersusun dalam sistem akar tunggang.
(a) Akar tumbuhan monokotil (serabut)
(b) Akar tumbuhan dikotil (tunggang)
1.
Struktur Akar
Secara morfologi
(struktur luar) akar tersusun atas rambut akar, batang akar, ujung akar, dan
tudung akar. Sedangkan secara anatomi (struktur dalam) akar tersusun atas
epidermis, korteks, endodermis, dan silinder pusat.
1.1
Morfologi (struktur luar) akar.
Ukuran panjang akar
tergantung pada jenis tumbuhan. Misalnya tumbuhan apel memiliki akar yang
panjang. Selain itu panjang akar dipengaruhi oleh faktor eksternal. Faktor
eksternal yang mempengaruhi panjang akar misalnya porositas tanah, tersedianya
air dan mineral dalam tanah, serta kelembapan tanah. Misalnya, tumbuhan yang
hidup di gurun memiliki akar yang panjang.
Morfologi akar
tersusun atas batang akar, ujung akar, tudung akar, dan rambut akar.
Morfologi (struktur luar) akar tersusun atas
rambut akar, batang akar, ujung akar, dan tudung akar.
Ujung akar merupakan titik
tumbuh akar. Ujung akar terdiri dari jaringan meristem yang sel-selnya
berdinding tipis dan aktif membelah diri. Ujung akar dilindungi oleh tudung
akar (kaliptra). Tudung akar berfungsi untuk melindungi akar terhadap
kerusakan mekanis pada waktu menembus tanah. Untuk memudahkan akar menembus
tanah, bagian luar tudung akar mengandung lendir.
Pada akar, terdapat
rambut-rambut akar yang merupakan perluasan permukaan dari sel-sel epidermis
akar. Adanya rambut-rambut akar akan memperluas daerah penyerapan air dan
mineral. Rambut-rambut akar hanya tumbuh dekat ujung akar dan umumnya relatif
pendek. Bila akar tumbuh memanjang ke dalam tanah maka pada ujung akar yang lebih
muda akan terbentuk rambut-rambut akar yang baru, sedangkan rambut akar yang
lebih tua akan hancur dan mati.
1.2
Anatomi (struktur dalam) akar.
Bila akar tumbuhan
dikotil maupun monokotil disayat melintang, kemudian diamati di bawah mikroskop
akan tampak bagian-bagian dari luar ke dalam, yaitu epidermis, korteks,
endodermis, dan stele (silinder pusat).
Epidermis akar (kulit luar). Epidermis akar merupakan lapisan luar
akar. Epidermis akar terdiri dari selapis sel yang tersusun rapat. Dinding sel
epidermis tipis dan mudah dilalui oleh air. Sel-sel epidermis akan
bermodifikasi membentuk rambut-rambut akar.
Korteks akar (kulit
pertama). Korteks akar terdiri
dari beberapa lapis sel yang berdinding tipis. Di dalam korteks akar terdapat
ruang-ruang antarsel. Ruang antarsel berperan dalam pertukaran gas. Korteks
berfungsi sebagai tempat menyimpan cadangan makanan.
Endodermis akar. Endodermis akar terdiri dari selapis sel
yang tebal. Bentuk dan sususan sel-sel endodermis berbeda dengan bentuk dan
susunan sel-sel di sekitarnya. Oleh karena itu, batas korteks dengan endodermis
terlihat jelas jika diamati di bawah mikroskop. Endodermis berperan sebagai
pengatur jalannya larutan yang diserap dari tanah masuk ke silinder pusat.
Stele akar (silinder
pusat). Stele pada akar
tersusun atas perisikel (perikambium), xilem (pembuluh kayu), dan floem
(pembuluh tapis). Perisikel merupakan lapisan terluar dari silinder pusat yang
terdiri dari satu atau beberapa lapisan sel. Perisikel berfungsi dalam
pertumbuhan sekunder dan pertumbuhan akar ke samping. Sedangkan xilem dan floem
yang merupakan berkas pembuluh angkat terletak di sebelah dalam perisikel. Pada
akar tumbuhan monokotil terdapat empulur, sedangkan pada akar
tumbuhan dikotil tidak terdapat empulur.
2. Fungsi Akar
2. Fungsi Akar
Meskipun tumbuhan
monokotil dan tumbuhan dikotil memiliki sistem perakaran yang berbeda, tetapi
fungsi akar pada tumbuhan tersebut sama. Akar merupakan organ pada tumbuhan
yang berfungsi sebagai berikut :
§ Untuk menyerap air dan garam-garam mineral
(zat-zat hara) dari dalam tanah.
§ Untuk menunjang dan memperkokoh berdirinya
tumbuhan di tempat hidupnya.
§ Pada beberapa jenis tumbuhan, akar berfungsi
sebagai alat bernapas, misalnya pada tumbuhan bakau.
§ Pada beberapa jenis tumbuhan, akar berfungsi
sebagai tempat menyimpan cadangan makanan atau sebagai alat perkembangbiakan
vegetatif. Misalnya, wortel memiliki akar tunggang yang membesar, berfungsi
sebagai tempat menyimpan makanan. Pada tanaman sukun, dari bagian akar dapat
tumbuh tunas yang selanjutnya tumbuh menjadi individu baru.
3.
Proses Penyerapan Air dan Mineral serta Pengangkutannya
Air dan mineral dari
tanah masuk ke tumbuhan melalui ujung akar dan rambut-rambut akar. Adanya
rambut-rambut akar menyebabkan daerah penyerapan air dan mineral menjadi luas.
Air dan mineral yang
diserap oleh rambut-rambut akar akan menuju ke pumbuluh kayu (xilem).
Pengangkutan air dan mineral yang larut tersebut mengalir dari sel ke sel
dengan arah horizontal, yaitu dari sel epidermis menuju ke korteks dan
endodermis sampai akhirnya ke pembuluh kayu.
Proses penyerapan air dan mineral serta
pengangkutannya.
Air dan mineral dapat
mengalir karena adanya perbedaan kepekatan (konsentrasi) cairan di antara
sel-sel yang dilaluinya. Aliran air dan mineral dari rambut akar, epidermis,
korteks, endodermis, hingga pembuluh kayu terjadi di luar berkas pembuluh,
sehingga disebut pengangkutan ekstravaskuler. Air dan mineral
setelah sampai di pembuluh kayu akar, selanjutnya akan diangkut ke daun sebagai
bahan untuk fotosintesis. Pengangkutan air dan mineral ke daun melalui pembuluh
kayu pada batang, cabang, dan daun. Karena pengangkutan air dan mineral ini
melalui berkas pembuluh angkut, yaitu pembuluh kayu (xilem), maka disebut
pengangkutan vaskuler.
Cara penyerapan air
dan mineral dari dalam tanah oleh rambut-rambut akar berlangsung secara
osmosis.Osmosis adalah pergerakan (perpindahan) zat dari larutan
yang kurang pekat (berkonsentrasi rendah) ke larutan yang lebih pekat
(berkonsentrasi tinggi) melalui selaput semipermeabel. Selaput
semipermeabel adalah selaput pemisah yang hanya dapat dilalui oleh air
dan zat-zat tertentu yang larut di dalamnya. Umumnya sel-sel pada tumbuhan
bersifat semipermeabel termasuk sel-sel rambut akar. Selain itu, cairan sel
pada rambut-rambut akar lebih pekat daripada air tanah, sehingga air tanah dan
mineral yang terlarut akan masuk ke dalam sel-sel rambut-rambut akar secara
osmosis.
Setelah rambut-rambut
akar menyerap air tanah, cairan selnya menjadi kurang pekat bila dibandingkan
dengan cairan di dalam sel-sel korteks. Dengan demikian, secara osmosis air dan
mineral dari sel-sel rambut mengalir ke sel-sel korteks. Dengan cara yang sama,
air dan mineral akan mengalir ke endodermis dan akhirnya sampai ke pembuluh
kayu akar.
Selain secara osmosis,
proses penyerapan air dan mineral juga melalui proses transpor aktif. Transpor
aktifadalah sistem transpor ion-ion dan molekul-molekul melalui membran
(selaput) sel dengan menggunakan energi. Mineral dari tanah secara transpor
aktif masuk ke dalam sel tumbuhan melawan gradien konsentrasi, yaitu dari
konsentrasi rendah ke konsentrasi tinggi.
Air yang masuk ke
dalam sel tumbuhan menyebabkan tekanan pada dinding sel. Keadaan tegang yang
ditimbulkan antara dinding sel dengan isi sel setelah menyerap air disebut turgor.
Sedangkan tekanan yang ditimbulkan disebut tekanan turgor.
4.
Akar sebagai Alat Pernapasan pada Tumbuhan
Tumbuhan yang hidup di
hutan bakau umumnya memiliki akar khusus untuk bernapas, yaitu akar
napas. Akar napas tumbuh tegak pada pangkal batang tumbuhan bakau.
Akar napas memiliki
banyak celah sebagai tempat masuknya udara. Pada umumnya tanah di hutan bakau
berlumpur dengan kandungan oksigen yang rendah. Oleh karena itu, akar napas
yang dimiliki oleh tumbuhan yang hidup di hutan bakau berguna untuk beradaptasi
terhadap kandungan oksigen yang rendah. Tumbuhan di hutan bakau yang memiliki
akar napas misalnya Avicennia (api-api), Sonneratia (pidada),
dan Bruguiera (tanjang).
Beberapa jenis
tumbuhan bakau juga memiliki akar gantung. Akar gantung tumbuh dari
bagian batang di atas tanah dan tumbuh ke arah tanah. Pada saat masih
menggantung, akar gantung berfungsi untuk bernapas (menyerap udara). Setelah
mencapai tanah, bagian akar yang masuk ke dalam tanah berfungsi seperti akar
biasa, yaitu menyerap air dan mineral.
Seperti organ-organ
tumbuhan yang lain, yaitu daun dan batang, akar yang ada di dalam tanah
ternyata juga melakukan pernasapan. Pernapasan pada akar terutama terjadi pada
akar yang masih muda. Untuk pernapasan dibutuhkan oksigen dan akan dihasilkan
energi. Selanjutnya energi ini digunakan akar untuk menyerap air dan mineral.
