I. PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Daun merupakan suatu bagian tumbuhan yang penting dan pada umumnya tiap tumbuhan mempunyai sejumlah besar daun. Alat ini hanya terdapat pada batang saja dan tidak pernah terdapat pada bagian lain pada tanaman. Bagian batang tempat duduknya atau melekatnya daun disebut buku-buku (nodus) batang dan tempat di atas daun yang merupakan sudut antara batang dan ketiak (axilla). Daun biasanya berwarna hijau yang disebut klorofil (Tjitrosoepomo 1989).
Daun adalah organ fotosintesis utama pada sebagian besar tumbuhan, meskipun batang yang berwarna hijau juga melakukan fotosintesis. Bentuk daun sangat bervariasi, namun pada umumnya terdiri dari suatu helai daun (blade) yang pipih dan tangkai daun yang disebut petiole, yang menyambungkan daun dengan buku batang. Rumput dan banyak tumbuhan monokotil lainnya diketahui tidak memiliki tangkai daun ; Sebaliknya tangkai daun tersebut membentuk suatu pelepah yang membungkus batang. Beberapa tumubuhan monokotil termasuk palem memiliki tangkai daun (Campbell 2003).
Daun pada umumnya berbentuk tipis melebar, berwarna hijau, duduk daun pada batang menghadap ke atas. Bentuk daun umumnya tipis, datar dan diperkuat oleh tulang daun dan memiliki permukaan luas untuk menerima cahaya. Daun berfungsi untuk transportasi dan menangkap cahaya untuk fotosintesis, yaitu perubahan energi matahari menjadi energi kimia (Syarif 2009).
Daun angiospermae amat beragam struktur anatomi dan morfologinya. Pada sebagian besar angiospermae dapat dibedakan dasar daun, tangkai daun dan helaian daun. Bentuk, struktur, dan ukuran ketiga bagian tersebut berguna dalam menentukan klasifikasi daun. Di dasar daun dikotil sering terdapat tonjolan yang disebut daun penumpu atau stipula. Pasokan jaringan pembuluh bagi stipula diperoleh dari jalan daun. Kadang-kadang stipula bewarna hijau dan berfungsi sebagai pelindung. Pada kebanyakan monokotil dan beberapa dikotil, stipula tumbuh mengelilingi batang menjadi pelepah yang mengelilingi batang. Daun terbagi menjadi daun tunggal dan daun majemuk (Hidayat 1985).
Epidermis daun merupakan jaringan terluar pada tumbuhan,epidermis daun mengandung kipas-kipas dan stomata yang terdapat pada kedua permukaan bawah saja,dibawah epidermis biasanya terdapat hipodermis,yang merupakan derivat dari epidermis. Epidermis atas biasanya dilindungi oleh kutikula atau lilin sebagai penahan terjadinya penguapanyang terlalau besar. Epidermis juga dapat termodifikasi menjadi trikoma yang berasal dari penonjolan epiderms, dapat berbentuk rambut, duri, gelembung atau tabung yang berfungsi untuk melindungi dan memantulkan radiasi cahaya matahari. Selain itu pada epidermis juga terdapat stomata, yaitu celah yang dibatasi oleh sel penutup. Lapisan epidermis atas berfungsi melindungi bagian dibawahnya. Stomata berfungsi sebagai tempat keluar masuknya udara dan dengan menghubungkan ruang-ruang antar sel di dalam jaringan parenkim dengan atmosfer. Pada tumbuhan darat, stomata terletak dipermukaan bawah daun, sedangkan pada tumbuhan air terdapat di atas permukaan daun (Lakitan 1996) .
Stomata merupakan bagian daun yang memiliki fungsi yang sangat penting bagi tumbuhan yakni untuk pertukaran gas dan juga berperan dalam fotosintesis. Akan tetapi setiap tumbuhan memiliki bentuk serta letak stomata yang berlainan yang dipengaruhi oleh tipe/golongan maupun habitat tumbuhan itu sendiri.
Struktur stomata tumbuhan monokotil dan dikotil pada daun terdapat banyak penjelasan dan perbandingan. Oleh karena itu, praktikum ini sangat penting dilakukan untuk memahami dan mengamati tipe-tipe stomata, jumlah stomata serta struktur epidermis daun dikotil dan monokotil.
1.2 Tujuan
Praktikum ini bertujuan untuk mempelajari struktur stomata tumbuhan monokokotil dan tumbuhan dikotil.
II. TINJAUAN PUSTAKA
Jaringan epidermis merupakan jaringan terluar pada setiap organ tumbuhan, jaringan ini tersusun dari sel-sel yang merupakan modifikasi dari sel parenkim. Jaringan epidermis menutupi seluruh tubuh tumbuhan mulai dari akar, batang, dan daun. Biasanya epidermis hanya terdiri dari selapis sel yang berbentuk pipih dan rapat. Fungsi jaringan epidermis adalah sebagai pelindung jaringan di dalamnya serta sebagai tempat pertukaran zat. Jaringan epidermis daun terdapat di permukaan atas dan permukaan bawah daun. Jaringan epidermis daun tidak mempunyai kloroplas kecuali pada bagian sel penutup stomata (Fahn 1992). Di antara sel-sel epidermis terdapat derifatnya antara lain yang disebut stomata, trikoma, sel kipas, sel silika dan sel gabus (Hidayat 1995).
Stomata berasal dari bahasa Yunani yaitu stoma yang berarti lubang atau porus, jadi stomata adalah lubang-lubang kecil berbentuk lonjong yang dikelilingi oleh dua sel epidermis khusus yang disebut sel penutup, dimana sel penutup tersebut adalah sel-sel epidermis yang telah mengalami kejadian perubahan bentuk dan fungsi yang dapat mengatur besarnya lubang- lubang yang ada diantaranya. Sel-sel penutup tanaman dikotil umumnya berbentuk ginjal, sedangkan monokotil mempunyai bentuk seragam dan strukturnya spesifik yang jika dilihat dari permukaan sel terlihat sempit di bagian tengah dan membesar pada ujungnya (Fahn 1992).
Stomata ini berfungsi sebagai jalan masuknya CO2 dari udara pada proses fotosintesis, sebagai jalan penguapan (transpirasi), dan sebagai jalan pernapasan (respirasi). Stomata sangat penting bagi tumbuhan karena pori stomata merupakan tempat terjadinya pertukaran gas dan air antara atmosfer dengan system ruang antar sel yang berada pada jaringan mesofil di bawah epidermis. Hal ini sangat menyebabkan stomata sangat berperan dalam proses transpirasi dan fotosintesis (Campbell 2003). Stomata pada sebagian besar tumbuhan lebih terkonsentrasi pada permukaan bagian bawah daun, yang mengurangi transpirasi karena permukaan bagian bawah menerima lebih sedikit cahaya matahari dibandingkan dengan permukaan atas (Hidayat 1985).
Stomata terdiri atas sel penjaga dan sel penutup yang dikelilingi oleh beberapa sel tetangga (Fahn l991). Mekanisme menutup dan membuka-nya stomata tergantung dari tekanan turgor sel tanaman, atau karena perubahan konsentrasi karbondioksida, berkurangnya cahaya dan hormon asam absisat (Lakitan 1996). Sel yang mengelilingi stomata atau biasa disebut dengan sel tetangga berperan dalam perubahan osmotik yang menyebabkan gerakan sel penutup. Sel penutup letaknya dapat sama tinggi, lebih tinggi atau lebih rendah dari sel epidermis lainnya. Bila sama tinggi dengan permukaan epidermis lainnya disebut faneropor, sedangkan jika menonjol atau tenggelam di bawah permukaan disebut kriptopor. Setiap sel penutup mengandung inti yang jelas dan kloroplas yang secara berkala menghasilkan pati. Dinding sel penutup dan sel penjaga sebagian berlapis lignin (Arifin 2010).
v Tipe-tipe stomata (Fahn 1991):
A. Ditinjau dari bentuk dan letak penebalan dinding sel penutup serta arah membukanyasel penutup :
1. Tipe Amaryllidaceae
2. Tipe Gramineae
3. Tipe Mnium
4. Tipe Heleborus
B. Ditinjau dari letak sel-sel penutup terhadap permukaan epidermis :
1. Tipe paneropor. Misal pada Mesophyta
2. Tipe kriptopor. Misal pada Xerophyta(Pinus sp dan Ficus sp)
3. Tipe menonjol (misal : Teratai)
C. Berdasarkan hubungan ontogenetik antara sel penjaga dan sel tetangga, stomata dapat dibagi menjadi tiga tipe, yaitu (Dwijoseputro 1984):
1. Stomata mesogen, yaitu sel tetangga dan sel penjaga asalnya sama.
2. Stomata perigen, yaitu sel tetangga berkembang dari sel protoderm yang berdekatan dengan sel induk stomata.
3. Stomata mesoperigen, yaitu sel-sel yang mengelilingi stomata asalnya berbeda, yang satu atau beberapa sel tetangga dan sel penjaga asalnya sama, sedangkan yang lainnya tidak demikian.
D. Pada tumbuhan dikotil, berdasarkan susunan sel epidermis yang ada di samping sel penutup dibedakan menjadi empat tipe stomata, yaitu (Dwijoseputro 1984):
1. Anomositik, sel penutup dikelilingi oleh sejumlah sel yang tidak beda ukuran dan bentuknya dari sel epidermis lainnya. Umum pada Ranuculaceae, Cucurbitaceae, Mavaceae.
2. Anisositik, sel penutup diiringi 3 buah sel tetangga yang tidak sama besar. Misalnya pada Cruciferae, Nicotiana, Solanum.
3. Parasitik, setiap sel penutup diiringi sebuah sel tetangga/lebih dengan sumbu panjang sel tetangga itu sejajar sumbu sel penutup serta celah. Pada Rubiaceae, Magnoliaceae, Convolvulaceae, Mimosaceae.
4. Diasitik, setiap stoma dikelilingi oleh 2 sel tetangga yang tegak lurus terhadap sumbu panjang sel penutup dan celah. Pada Caryophylaceae, Acanthaceae.
5. Aktinositik, stomatanya dikelilingi sel tetangga yang teratur menjari. Misalnya pada Camellia sinensis.
Stomata pada umumnya terdapat pada bagian-bagian tumbuhan yang berwarna hijau, terutama sekali pada daun-daun tanaman. Kadang stomata hanya terdapat dibawah permukaan daun, tetapi juga sering ditemui pada kedua permukaannya, meskipun lebih banyak terdapat dibawah permukaan daun. Letak stomata yang berbeda pastinya akan mempunyai hasil pengeluaran yang berbeda. Struktur dari stomata dan epidermis disekitarnya juga akan berbeda. Perbedaan yang terjadi merupakan salah satu cara tumbuhan dalam mempertahankan kelangsungan hidupnya (Salisbury & Ross 1995).
III. PELAKSANAAN PRAKTIKUM
3.1 Waktu dan Tempat
Praktikum dilaksanakan pada hari Senin, 11 November 2013 pukul 07.30 s.d 09.05 WIB di Laboratorium MIPA, Fakultas Pertanian Perikanan dan Biologi, Universitas Bangka Belitung.
3.2 Alat dan Bahan
Alat yang digunakan dalam praktikum adalah mikroskop cahaya, gelas objek, gelas penutup, silet dan pipet. Bahan yang digunakan pada tumbuhan monokotil yaitu daun pandan (Pandanus tectorius) dan daun jagung (Zea mays) sedangkan bahan yang digunakan pada tumbuhan dikotil yaitu daun semangka (Citrullus vulgaris), daun cabai (Capsicum annum) dan daun kopi (Coffea arabica), bahan yang lainnya adalah bayclean, HNO3 5 %, Safranin 1 %, aquades dan gliserin 2 %.
3.3 Cara Kerja
Cara kerja praktikum ini diawali dengan persiapan alat dan bahan yang digunakan. Daun pada tanaman pandan, jagung, semangka cabai dan kopi dipotong dalam ukuran yang lumayan besar. Setelah daun tersebut dipotong maka daun tersebut direndamkan dengan HNO3 selama 15 menit, daun tersebut kemudian diambil dan dicuci dengan air sebanyak dua kali, setelah itu pada satu daun tersebut disayat melintang dengan ukuran yang sangat tipis dengan dua kali penyayatan yakni bagian atas daun dan bagian bawah daun. Daun yang telah disayat tipis tersebut, kemudian melakukan tiga perendaman yang secara berurutan diawali dengan perendaman dengan bayclean, perendaman dengan aquades dan perendaman dengan safranin. Perendaman objek dengan safranin memiliki jangka waktu kurang lebih 3 menit. Proses selanjutnya daun tersebut diletakkan pada gelas objek dan diberi sedikit tetesan dengan gliserin, kemudian ditutup dengan gelas penutup. Hasil tersebut dapat dinamakan preparat. Preparat tersebut diletakkan pada mikroskop cahaya dengan perbesaran (10x0,25), sambil memandang lensa okuler, preparat digeser ke kiri dan kanan dan dari atas kebawah sampai bayangan objek terfokus jelas yakni dapat terlihat banyaknya stomata yang dikelilingi oleh sel penjaga, tipe-tipe stomata serta struktur epidermis.
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Hasil
Tabel Hasil pengamatan struktur stomata tumbuhan monokotil dan dikotil.
No
|
Tanaman
|
Epidermis Atas
|
Epidermis Bawah
| ||
Jumlah stomata
|
Kerapatan Stomata
|
Jumlah stomata
|
Kerapatan stomata
| ||
1.
|
Monokotil
Daun Pandan (10x0,25)
|
100
|
100/0.1589628 mm2 = 629.078 mm2
|
83
|
83/0.1589628 mm2= 522.13474 mm2
|
2.
|
Monokotil
Daun Jagung (10x0,25)
|
60
|
60/0.1589628 mm2= 377.4468 mm2
|
197
|
197/0.1589628 mm2= 1239.2837mm2
|
3.
|
Dikotil
Daun Kopi (10x0,25)
|
144
|
144/0.1589628 mm2= 905.87232mm2
|
100
|
100/0.1589628 mm2= 629.078 mm2
|
4.2 Pembahasan
Pada percobaan kali ini yaitu mempelajari struktur stomata tumbuhan monokotil dan dikotil untuk mengamati jumlah stomata dan tipe-tipe stomata pada daun tumbuhan monokotil dan dikotil, yang mana tiap preparat tersebut diamati di bawah mikroskop untuk melihat tipe-tipe stomatanya serta struktur epidermis daunnya dengan perbesaran (10x0,25). Pada percobaan ini bahan yang digunakan pada tumbuhan monokotil yaitu daun pandan (Pandanus tectorius) dan daun jagung (Zea mays). Sedangkan pada tumbuhan dikotil yaitu daun kopi (Coffea arabica).
Berdasarkan pengamatan yang dilakukan maka dapat teramati adanya celah, sel penjaga, dan sel tetangga pada tiap preparat segar yang digunakan. Terlihatnya celah tersebut menunjukkan stomata dalam keadaan terbuka.
Pada daun monkotil mempunyai jaringan yang terdiri dari jaringan epidermis, epidermis terdri dari epidermis abaxial atau epidermis bawah dan epidermis adaxial atau epidermis bawah,pada epidermis bagian atas biasanya terdapat kutikula yang berfungsi untuk mencegah daun kehilangan banyak air dan melindungi jaringan yang berada diatas nya (Anonim 2010).
Pada stomata daun pandan (Pandanus tectorius) yang merupakan tumbuhan monokotil, memiliki bentuk halter (memanjang). Pada pengamatan dengan perbesaran 10x0,25 terlihat bahwa epidermis bawah berdeferensiasi menjadi kosta dan interkosta.Kemudian terlihat pula pada stomata tersusun dalam barisan longitudinal yang rapi dan letaknya berseling dengan sel-sel yang lebih pendek dari sel epidermis dan berdinding tebal. Selain stomata tersusun dengan rapi, kita dapat melihat sebagain besar warna pemukaan epidermis daunnya berwarna merah muda. Pada daun pandanus tersebut stomata juga terlihat cukup banyak dimana ini digunakan untuk masuknya air ke dalam daun sehingga tanaman akan selalu terlihat segar karena sebagian besar tersusun atas daun-daun yang tersusun rapi pada batang tanaman. Tipe stomata ini sel penjaganya dikelilingi oleh empat sampai enam sel tetangga, tipe ini terdapat pada tumbuhan famili Gramineae (Mulyani 2006).
Pada stomata daun jagung (Zea mays) yang merupakan tumbuhan monokotil, memiliki bentuk halter. Pada pengamatan dengan perbesaran 10x0,25 tampak stomata-stomata daun tersusun teratur. Dan jika percobaan ini menggunakan perbesaran 100x10 tampak terlihat bagian sel inti, sel tetangga, dan sel penutup. Sel penutup stomata Zea mays memanjang dengan bagian ujung membesar dan kecil dibagian tengah yang membuktikan bahwa pada daun Zea mays terdapat modifikasi epidermis berupa stomata yang berbentuk halter (memanjang). Selain itu memiliki tipe stomata yang sel penjaga sejajar dengan permukaan epidermis dan juga tipe ini terdapat pada tumbuhan familia Graminea (Poaceae) dan Cyperaceae. Pada daun Zea mays yang memiliki pertulangan daun sejajar, stomatanya tersusun berderet sejajar. Sel penutup berbentuk seperti halter. Bagian ujungnya membesar dan berdinding tipis. Adanya peningkatan turgor pada sel penutup ini meyebabkan bagian ujung sel membesar sehingga menekan bagian tengah sel yang memanjang. Bagian tengahnya memanjang, berdinding tebal, dan lumen selnya sempit. Karena struktur tersebut, inti sel penutupnya tampak sebagai 2 elips yang dihubungkan dengan sebuah benang sempit (Anonim 2010).
Pada pengamatan daun kopi (Coffea arabica) stomatanya berbentuk bulat. Daun kopi (Coffea arabica) yang merupakan tumbuhan dikotil ini memilliki tipe aktinositik, karena dalam hasil praktikum ini baik epidermis atas maupun bawah memiliki bentuk stomata sekaligus sel penutup yang sama. Stomata tersebut dikelilingi oleh lingkaran sel yang menebar dalam radius. Tipe ini memiliki ciri-ciri yaitu sel penutup berbentuk ginjal, dinding perut dan dinding punggung relatif tipis, dinding luar dan dalam menebal (Arifin 2010).
Sehingga dari hasil pengamatan maka pada daun pandan (Pandanus tectorius) dan daun kopi (Coffea arabica) jumlah stomata pada epidermis atas lebih banyak dibanding epidermis bawah, sedangkan pada daun jagung (Zea mays) jumlah stomata pada epidermis bawah lebih banyak dibanding epidermis atas. Ketiga daun tersebut baik epidermis atas maupun bawah keduanya terdapat stomata. Dari jumlah stomata tersebut dapat dicari kerapatan dengan luas bidang pandang (0.1589628 mm2). Pada pengamatan Fahn (1992), menunjukan bahwa baik tumbuhan monokotil maupun dikotil yang tumbuh di daratan banyak mempunyai stomata di permukaan bawah daun kecuali tanaman onclag, nanas-nanasan, cantel dan palm di permukaan atas daun. Selanjutnya ada beberapa tanaman yang menunjukkan bahwa stomata ada di kedua permukaan daunnya misalnya bogenvil, kubis, aralia, pukul empat ,jarak pagar, cocor bebek dll.
Bentuk stomata pada tumbuhan dikotil yaitu berbentuk ginjal sedangkan pada monokotilnya berbentuk halter (memanjang). Hal tersebut sesuai dengan pernyataan Salisbury & Ross (1995) bahwa stomata khas pada dikotil terdiri dari dua sel penjaga berbentuk ginjal, sel penjaga rumputan dan teki cenderung lebih memanjang (berbentuk halter). Sel penjaga mengandung sedikit kloroplas, sedangkan sel epidermis tetangganya tidak punya, kecuali pada paku-pakuan dan beberapa angiosperma air (Salisbury & Ross 1995).
Dan menurut Mulyani (2006) bahwa daun dengan pertulangan menyirip seperti pada dikotil, stomatanya tersebar, sedangkan daun dengan pertulangan sejajar, seperti pada Gramineae, stomatanya tersusun berderet sejajar. Akan tetapi pada hasil pengamatan tidak terlalu sesuai dengan pernyataan Mulyani tersebut. Karena pada tumbuhan yang dikotil ditemukan susunan stomata yang berderet sejajar padahal apabila menurut Mulyani seharusnya susunan stomata pada tumbuhan dikotil tersebut stomatanya tersebar. Ketidaksesuaian ini dapat terjadi dikarenakan ketidaktelitian praktikum dalam mengamati atau dapat juga dikarenakan kekurang telitian praktikum dalam menggambar objek yang teramati lewat mikroskop.
V. KESIMPULAN
5.1 Kesimpulan
Setelah melakukan praktikum dan pengamatan dapat disimpulkan bahwa struktur stomata tumbuhan monokotil dan dikotil memiliki tipe-tipe stomata, jumlah stomata, struktur epidermis dan bentuk stomata yang berbeda. Pada jumlah stomata dengan daun yang sejenis pun memiliki jumlah stomata yang berbeda dan pada epidermis bawah maupun atas pun berbeda. Pada hasil praktikum ini daun Pandanus tectorius(monokotil) dan daun Coffae arabica (dikotil) memiliki stomata terbanyak di epidermis atas, sedangkan daun Zea mays memiliki stomata terbanyak di epidermis bawah, tetapi Secara umum jumlah stomata yang paling banyak berada di epidermis bawah. Jumlah stomata dapat digunakan untuk mencari kerapatan stomata dengan dibagikan 0.1589628 mm2. Bentuk stomata kebanyakan dan bahkan mutlak biasanya pada daun tumbuhan dikotil berbentuk ginjal sedangkan tumbuhan monokotil berbentuk halter (memanjang).