epidermis tumbuhan
Tujuan :
1. memahami penjelasan tentang epidermis yang ada pada tumbuhan seperti definisi dari epidermis, fungsi, letak dan modifikasinya.
2. mengetahui danmemahami lebih jelas tentang salah satu bagian dari penyusun tumbuhan yaitu bagian epidermis seperti definisi, fungsi, letak dan susunannya.
3. mengetahui bagaimana structural penyusun epidermis, apa fungsi epidermis,bagaimana letaknya pada tumbuhan tersebut.
PEMBAHASAN
A. Epidermis
1. Definisi Epidermis
Jaringan epidermis merupakan jaringan paling luar pada setiap organ tumbuhan, misal : batang, akar, daun, dan sebagainya. Juga pada bunga, buah, biji sebelum mengalami penebalan sekunder. Jaringan epidermis menutupi seluruh tubuh tumbuhan mulai dari akar, batang, hingga 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.
Menurut Bagod Sudjadi dan Siti Laila (30 : 2005), jaringan epidermis merupakan lapisan sel yang paling luar pada daun, akar, buah, biji, dan batang. Kata epidermis berasal dari bahasa Yunani (epi = di atas / menutupi; derma = kulit). Jaringan epidermis biasanya terdiri atas deretan sel tunggal yang menutupi dan melindungi semua bagian tumbuhan yang masih muda. Secara umum, fungsi utama jaringan epidermis adalah sebagai pelindung. Namun, sel-sel epidermis sering kali memiliki cirri dan fungsi khusus yang berkaitan dengan fungsi utama organ yang ditutupi. Jaringan epidermis dapat juga berkembang dan mengalami modifikasi menjadi sel rambut akar, sel penutup pada stomata, dan spina. Epidermis, seperti halnya kulit pada tubuh kita, yang merupakan komponen perlindungan pertama untuk melawan kerusakan fisik dan organisme-organisme patogenik.
Dari keterangan di atas, kita dapat mengetahui beberap cirri-ciri dari jaringan epidermis. Adapun ciri-ciri jaringan epidermis adalah:
1. Tersusun dari sel-sel hidup.
2. Terdiri atas satu lapis sel tunggal.
3. Beragam bentuk, ukuran dan susunannya, tetapi biasanya tersusun rapat tidak ada ruang antar sel.
4. Tidak memiliki klorofil.
5. Dinding sel jaringan epidermis bagian luar yang berbatasan dengan udara mengalami penebalan , sedangkan dinding sel jaringan epidermis bagian
dalam yang berbatasan dengan jaringan lain dinding selnya tetap tipis.
6. Mengalami modifikasi membentuk derivat jaringan epidermis, missal stomata, trikomata (rambut-rambut), spina (duri), vilamen , sel kipas, sel kersik (sel silika)
2. Susunan Sel Epidermis
Sebagian besar epidermis terdiri dari sel yang boleh dikatakan tak terspesialisai. Sel yang lebih terspesialisai tersebar didalamnya. Sel epidermis memiliki protoplas hidup dan dapat menyimpan berbagai hasil metabolism. Sel mengandung plastid yang memiliki grana sedikit saja sehingga tidak membentuk klorofil. Dalam plastid ditemukan pati dan protein, sedangkan dalam vakuola dietmukan antosianin.
Dinding sel epidermis beragam bentuk pada tumbuha yang berbeda dan ditemukan dibagian yang berlainan pada tumbuhan yang sama. Pada biji, sisik, dan beberapa macam dauan seprti daun Coniferae, dinding sel epidermis amat tebal serta berlignin. Lapangan noktah primer terdapat terutama pada dinding radial dana dinding sebelah dalam. Pada dinding luar kadang-kadang terlihat daerah dengan ruang anatar fibril lebar yng disebut ektodesmata.
Kuitn, senyawa bersifat lemak, merembes ke dinding sebelah luar dan membentuk lapisan terpisa, yakni kutikula dipermukaan luar epidermis. Tebal kutikula beragam dan berkembangnya dipenagaruhi keadaan lingkungan. Kutikula umumnya tertutup oleh bahan bersifat liln yang merupakan lapisan datar Atau berbentuk batang agtau filament. Dalam hal ini,lilin Nampak seperti lapisan putih yang mudah terlepas. Kutikula bagian dinding yang berkutikula, serta lapisan lilin, berperan mengurangi penguapan air. Prorotoplas pada
epidermis kebanyakan tumbuhan mengandung leukloplas dan tidak memiliki kloroplas. Pada beberapa pteriodophyta, tumbuhan air, serta tumbuhan yang hidup ditempat teduh, bias ditemukan kloroplas. Antosian terdapat pada vakuola sel epidermis sejumlah besar pada tumbuhan seperti Zebrina pendula dan di batang dan tangkai daun Ricinusconmmunis. Selain itu, tanin, lendir dan Kristal, dapat pula ditemukan dalam sel epidermis.
3. Fungsi Epidermis
Adapun fungsi epidermis secara umum dapat dijabarkan sebagai berikut, yaitu sebagai pelindung
Ø Sebagai pelindung terhadap hilangnya air karena adanya penguapan
Sebagai pelindung terhadap kerusakan mekanik
Sebagai pelindung terhadap perubahan temperature
Ø Sebagai pelindung terhadap hilangnya zat-zat makanan
Ø Pelindung, tidak dapat ditembus air dari luar, kecuali akar yang muda.
Ø Peresap air dan mineral pada akar yang muda. Oleh karena itu akar
yang muda epidermisnya diperluas dengan tonjolan-tonjolan yang disebut bulu akar.
Ø Untuk penguapan air yang berlebihan. Bisa melalui evaporasi atau gutasi.
Ø Tempat difusi O2 dan CO2 sewaktu respirasi, terjadi pada epidermis yang
permukaannya bergabus
B. Letak Epidermis Pada Batang, Akar Dan Daun
1. Epidermis Pada Batang
Gambar . Letak Epidermis Pada Batanga.
a. Batang Dikotil
Batang dikotil ttersusun atas jaringan : epidermis, korteks , endodermis, empulur, kambium, floem, xylem, dan jari-jari empulur. Terdiri atas selapis sel yang tersusun rapat, tidak mempunyai ruang antar sel. Epidermis pada batang dikotil mempunyai kutikula serta dinding sel berkutin, yang terdapat pada bagian paling luar. Terdapat stomata dan juga trikomata. Fungsi epidermis yaitu melindungi jaringan dibawahnya. Pada batang yang mengalami pertumbuhan sekunder, lapisan epidermis digantikan oleh lapisan gabus yang dibentuk dari kambium gabus. Lapisan gabus pada tumbuhan berguna untuk memperbesar daya perlindungan batang dan mengurangi penguapan air
b. Batang Monokotil
Pada batang Monokotil, terdiri dari satu lapis sel, batas antara korteks dan stele umumnya tidak jelas. Pada stele monokotil terdapat ikatan pembuluh yang menyebar dan bertipe kolateral tertutup yang artinya di antara xilem dan floem tidak ditemukan kambium. Tidak adanya cambium pada Monokotil menyebabkan batang Monokotil tidak dapat tumbuh membesar, dengan perkataan lain tidak terjadi pertumbuhan menebal sekunder. Meskipun demikian, ada Monokotil yang dapat mengadakan pertumbuhan menebalsekunder, misalnya pada pohon Hanjuang ( seberang (Agave sp). Epidermis pada batang umumnya juga terdapat stomata dan trikomata.
Gambar : jaringan epidermis tumbuhan monokotil
2. Epidermis Pada Akar
Gambar : epidermis pada akar
Epidermis dan bulu akar. Epidermis terdiri dari sel-sel yang rapat tanpa ruang antar sel, berdinding tipis, memanjang sejajar sumbu akar, pada penampang melintang berbentuk membulat. Dinding sel disusun oleh selulosa dan pectin yang menyerap air. Bila epidermis terkelupas waktu akar menua, dinding selnya akan mengalami penebalan dengan
ujung akar. Permukaan sel epidermis sebelah luar membentuk tonjolan, yaitu rambut akar atau bulu akar. Sel-sel yang membentuk bulu akar terletak di belakang daerah pembentangan, meliputi sepanjang daerah satu sampai beberapa centimeter.
Bulu akar sangat berguna dalam proses penyerapanair dan mineral dari dalam tanah. Air dan mineral akan masukke dalam tumbuhan melewati sel epidermis. Oleh karena itu, susunan sel-sel epidermis akar biasanya tidak serapat pada sel-sel epidermis daun. Selain itu, rambut akar juga dapat membantu tumbuhan menancap/ menempel dengan kokoh.
4. Epidermis Pada Daun
Epidermis merupakan lapisan terluar daun, ada epidermis atas dan epidermis bawah. Pada permukaan daun bagian bawah biasa ditemukan bentuk modifikasi dari sel - sel epidermis, yaitu berupa sel penutup pada stomata. Stomata/ mulut daun merupakan lubang kecil atau porpori yang diapit oleh dua sel penjaga. Dengan cara mengubah bentuknya, sel penutup dapat mengatur pelebaran (stomata terbuka) dan penyempitan celah (stomata menutup). Ketika stomata terbuka terjadi pertukaran gas, karbondioksida berdifusi masuk dan oksigen be keluar.
Epidermis pada daun umumnya terdiri dari selapis sel, tetapi pada tumbuhan lain ada yang beberapa lapis sel seperti pada tumbuhan Ficus dan Piper sebagai hasil pembelahan periklinal (pembelahan sejajar dengan permukaan ) protoderm. Dinding selnya mengalami penebalan tidak merata, dinding sel yang menghadap keluar umumnya lebih tebal, terdiri dari lignin tapi umumnya dari kutin. Penebalan dari kutin ini membentuk suatu lapisan kutikula yang tebal tipisnya tergantung pada habitat, tumbuhan xerofit umumnya tebal. Pada beberapa jenis tumbuhan, selain kutin masih terdapat lapisan lilin di atasnya. Lapisan lilin kutikula epidermis dapat mencegah atau meminimalisasi hilangnya air dari tumbuhan. Sel - sel epidermis tidak mengandung kloroplas kecuali pada sel penutup, tetapi pada tumbuhan tenggelam dalam air epidermisnya mengandung kloroplas
Lapisan pertama pada daun yang melindungi lapisan lainnya adalah epidermis. Jaringan epidermis daun hanya terdiri atas satu lapis sel yang terdapat di bagian atas dan bawah daun. Di epidermis terdapat stomata yang berperan dalam pertukaran gas. Pada umumnya, stomata banyak ditemukan pada bagian bawah daun. Akan tetapi, pada tumbuhan air yang mengapung, seperti teratai, hanya memiliki stomata di permukaan atas daun. Kutikula pada daun dapat dilihat sebagai lapisan bening yang tahan air. Dengan bantuan mikroskop, pada permukaan daun dapat dilihat trikom dan rambut kelenjar. Trikom terdiri atas beberapa jenis, bentuknya pun amat unik bergantung jenis tumbuhannya (Gambar trikom). Trikom pun merupakan modifikasi dari epidermis daun.
C. Derivat Epidermis
Derivat epidermis adalah suatu suatu bangunan atau alat tambahan pada epidermis yang berasal dari epidermis, tapi memiliki struktur dan fungsi yang berlainan dengan epidermis itu sendiri. Macam-macam derivat epidermis antara lain: stomata, trikomata (rambut-rambut), spina (duri), vilamen , sel kipas kersik (sel silika).
1. Stomata
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 (Guard Cell), dimana selpenutup tersebut adalah sel-sel epidermis yang telah mengalami kejadian perubahan bentuk dan fungsi yang dapat mengatur besarnya lubang-lubang yang ada diantaranya (Kartasaputra, 1988).
Stomata dapat dibagi menjadi beberapa bagian diantaranya. Yaitu (a) bagian sel penutup/sel penjaga (guard cell), (b) Bagian yang merupakan sel tetangga, dan (c) ruang udara dalam.
Stomata merupakan celah dalam epidermis yang dibatasi oleh dua sel epidermis yang khusus yakni sel penutup. Sel penutup terdiri dari sepasang sel yang kelihatannya semetris, umumnya berbentuk ginjal, pada dinding sel atas dan bawah tampak adanya alat yang berbentuk birai (ledges), kadang-kadang birai tersebut hanya terdapat pada dinding sel bagian atas. Adapun fungsi birai pada dinding sel bagian atas itu adalah sebagai pembatas ruang depan (Front Cavity) diatas porusnya sedangkan pembatas ruang belakang (Basic Cavity) antara porus dengan ruang udara yang terdapat dibawahnya. Keunikan dari sel penjaga adalah serat halus sellulosa (cellulose microfibril) pada dinding selnya tersusun melingkari sel penjaga, pola susunan ini dikenal sebagai miselasi Radial (Radial Micellation). Karena serat sellulosa ini relatif tidak elastis, maka jika sel penjaga menyerap air mengakibatkan sel ini tidak dapat membesar diameternya melainkan memanjang. Akibat melekatnya sel penjaga satu sama lain pada kedua ujungnya memanjang akibat menyerap air maka keduanya akan melengkung ke arah luar. Kejadian ini yang menyebabkan celah stomata membuka (Kertasaputra, 1988). Keadaan letak sel penutup yang berbeda dapat menentukan macam-macam stomata seperti :
Ø Stoma phanerophore yaitu stoma yang sel-sel penutupnya terletak pada permukaan daun, seperti pada tumbuh-tumbuhan hidrophyt. Stoma yang letaknya dipermukaan daun ini dapat menimbulkan banyaknya pengeluaran secara mudah dan selain itu epidermisnya tidak mempunyai lapisan kutikula.
Ø Stoma kriptophore yaitu stoma yang sel penutupnya berada jauh dipermukaan daun, biasanya terdapat pada tumbuhan yang hidup di daerah kering yang dapat langsung menerima radiasi matahari. Dengan demikian fungsinya untuk mengurangi penguapan yang berlebihan, membantu fungsi epidermis, mempunyai lapisan kutikula yang tebal serta rambutrambut. Biasanya sering terdapat pada tumbuhan golongan kaktus.
Pada tumbuhan dikotil, berdasarkan susunan sel epidermis yang ada di samping sel penutup dibedakan menjadi empat tipe stomata, yaitu:
a) Anomositik atau Tipe Ranunculaceae sel penutup dikelilingi oleh sejumlah sel yang tidak beda ukuran dan bentuknya dari sel epidermis lainnya. Umum pada Ranuculaceae, Cucurbitaceae, Mavaceae.
b) Anisositik atau Tipe Caryophyllaceae, sel penutup diiringi 3 buah sel tetangga yang tidak sama besar, Misalnya pada Cruciferae, Nicotiana, Solanum.
c) Parasitik atau Tipe Rubiaceae 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.
d) Diasitik atau tipe Caryophyllaceae, setiap stoma dikelilingi oleh 2 sel tetangga yang tegak lurus terhadap sumbu panjang sel penutup dan celah. Pada Caryophylaceae, Acanthaceae.
Stomata mulai berkembang menjelang aktivitas maristematik pada epidermis dan terus berkemabng selama beberapa waktu, di saat daun memanjang dan meluas karena perbesaran sel. Pada daun yang bertulang sejajr dan dengan stomata tersusun dalam deretan memmanjang, pe,bentukan stomata mulai diujung dan melanjut kearah dasar daun atau basipetal. Pada daun bertulang jala, seperti pada kebanyakan dikotil, terdapat stomata dalam taraf perkembangan yang berbeda-beda.
Pada perkembangan stoma di Angiospermae sel induk dari sel penutup biasanya dibentuk dengan pembelahan sel protoderm yang menghasilkan anak sel yang tak sama besar. Sel anak yang kecil membelah menjadi dua sel sama besar dan setiap anak selnya berkembang menjadi sel penutup. Dengan meluas secara berbeda-beda, sel penutup memperoleh bentuknya yang khas. Zat antar sel diantara kedua sel penutup membengkak dan hubungan antara kedua sel itu melemah. Celah stoma terbentuk pada saat kedua sel itu memisah dibagain tengah. Berbagai penyesuaian dalam rungan terjadi antara sel penutup dan sel di dekatnya sehingga penutup dapat menonjol ke atas bertempat lebih rendah dari permukaan epidermis. Sel didekatnya dapat tumbuh menutupi sebagian dari sel penutup atau tumbuh dibawahnya dalam ruang substomata.
2. Trikoma
Trikomata merupakan rambut bersel satu atau bersel banyak dibentuk dari sel epidermis, struktur yang lebih besar dan padat seperti kutil dan duri, tersusun oleh jaringan epidermis atau jaringan di bawah epidermis(emergens).
Trikoma dibagi menjadi beberapa jenis, yaitu:
a) Trikoma non glandular (tidak menghasilkan sekret)
Ø Rambut uniselular sederhana atau multiselular uniseriat, yang tidakmemipih, umum dijumpai pada Lauraceae, Moraceae, Triticium, Hordeum, Pelargonium, dan Gossypium.
Ø Rambut skuamiform (bentuk sisik) yang multiselular dan memipih nyata sekali. Contohnya pada Olea dan Cruciferae.
Ø Rambut multiselular yang dapat berbentuk bintang atau tempat lilin bercabang. Misalnya pada Styrak, Platanus, dan Verbacum.
Ø Rambut kasar, trikoma kasar berserat, yang dipangkalnya terdiri atas sedikitnya dua atau lebih deretan sel yang berdampingan.
b) Trikoma glandular (menghasilkan sekret)
Trikom ini dapat bersel satu, bersel banyak, atau berupa sisik.Trikom glandular terlibat dalam sekresi berbagai bahan, contohnya: trikom sekresi garam, trikom sekresi nektar, trikom sekresi getah, trikom sekresi terpentin, koleter, rambut sengat, rambut akar,
Fungsi trikoma pada masing-masing organ:
Ø Pada daun untuk mengurangi penguapan, mengurangi gangguan hewan dan manusia, meneruskan rangsang.
Ø Pada bunga (nektaria) mengeluarkan madu untuk menarik serangga membantunpenyerbukan.
Ø Pada biji untuk mencegah gangguan serangga yang akan merusak biji, menyerap air sehingga biji menjadi lekas berkecambah dan tumbuh.
Ø Pada batang untuk mjengurangi penguapan dan untuk memanjat (kaktus, rotan).
Trikoma lain juga terspesialisai adalah rambut gatal pada Urtica. Trikoma terdiri dari sel panjang yang memiliki dasar yang lebar membengkak sedangkan bagian atasnya sempit dan runcing. Dinding bagian ujung yang runcing mengandung silica, sedangkan bagian tepat dibawahnya mengandung kalsium. Bila rambut tersentuh ujung runcing yang membulat itu akan patah di daerah batas, sisanya yang berujung runcing dengan mudah menembus kulit orang yang menyentuh tumbuhan tersebut. Disaat itulah kandungan rambut (histamine dan asetilkolin) masuk ke kulit menimbulkan rasa gatal. Rambut sekresi bersel satu dan bersel banyak yang menghasilkan nectar terdapat pada bunga atau di bagian lain di luar bunga. Beberapa diantaranya tidak berkutikula, dan nectar disekresikan secara berdifusi. Pada rambut lain, sel memiliki kutikula. Dalam hal itu, dinding terluar dari sel kepala rambut yang bersangkutan perlahan-lahan membengkak dan meluas sehingga terbentuk lapisan lender menyerupai kubah di bawah kutikula. Lapisan tersebut terus meluas dan dengan demikian menekan lapisan bagian dalam dari dinding luar kea rah lumen sel yang hampor seluruhnya rusak. Akhirnya, kutikula pecah dan zat lender tempat terkumpulnya nectar terbawa ke permukaan organ, misalnya pada Hibiscus dan Abutilon.
3. Litokis
Litokis terdapat pada epidermis Ficus dengan penebalan sentripetal yang tersusun oleh tangkai selulosa dengan deposisi/ endapan Ca-carbonat yang membentuk bangunan seperti sarang lebah dan disebut sistolit.
4. Sel Silika dan Sel Gabus
Pada Gramineae, di antara sel-sel epidermis yang memanjang, di sebelah atas tulang daun, terdapat sel pendek yang terdiri dari dua tipe sel, yaitu sel silica dan sel gabus. Sel silika dan sel gabus sering kali secara berturut-turut dibentuk dalam pasangan di sepanjang daun. Sel-sel silika yang berkembang sepenuhnya mengandung badan-badan silika yang berupa massa silika yang isotropik dan di tengah-temgahnya biasanya berupa granula-granula renik. Pada pandangan permukaan, benda-benda silika itu mungkin berbentuk bulatan, elips, halter, atau berbentuk pelana. Sel gabus dindingnya mengandung suberin dan sering mengandung bahan organik yang padat. Distribusinya menyebabkan pengerasan pada kulit batang. Bentuknya segitiga, segiempat, tidak teratur, angka 8,
membulat, dll.
5. Sel Kipas (buliform cell)
Sel-sel ini berukuran lebih besar dibandingkan dengan sel epidermis, berbentuk seperti kipas, berdinding tipis dan mempunyai vakuola yang besar. Dindingnya terdiri dari bahan-bahan selulosa dan pektin, dinding paling luar mengandung kutin dan diselubungi kutikula. Plasma sel berupa selaput yang melekat pada dinding sel dan berfungsi menyimpan air. Jika udara panas, air dalam sel kipas akan menguap, sel kipas akan mengerut sehingga luas permukaan atas daun akan lebih kecil dari luas permukaan bawah. Oleh karenanya daun akan menggulung dan akan mengurangi penguapan lebih lanjut.
6. Lenti Sel
Pada beberapa tumbuhan di permukaan batangnya ada bintik-bintik yang disebut lenti sel. Terjadinya lenti sel adalah apabila pada permukaan batang dulu dijumpai stoma, setelah stoma tidak berfungsi lagi maka stoma akan berubah fungsi menjadi lenti sel (pori gabus). Karena lubang stoma diisi oleh sel koripeloid, yaitu sel-sel yang dindingnya mengandung zat gabus. Sel gabus tersebut berasal dari kambium gabus yang tidak membentuk felem ke arah luar tetapi membentuk koripeloid. Semakin lama semakin banyak sehingga dan dapat tersembur keluar, sehingga dari luar tampak sebagai bintik-bintik.
7. Velamen
Velamen merupakan beberapa jenis sel mati yang terdapat disebelah dalam epidermis akar gantung atau akar udara pada tanaman Anggrek. Velamen berfungsi untuk menyimpan air atau menyimpan udara. Epidermis beserta velamen ada yang menyatakan sebagai epidermis ganda atau multiple epidermis.
