Tumbuhan mampu melakukan fotosintesis untuk mensintesis senyawa organiknya sendiri dari CO2 dan air. Namun tumbuhan juga membutuhkan unsur hara lain yang diperoleh dari tanah melalui akar. Unsur-unsur tersebut diangkut ke seluruh bagian tumbuhan melalui sistem vaskular xilem dan floem."

1. 5.Zinc: kofaktor, sintesis klorofil
NUTRISI DAN TRANSPORT PADA TUMBUHAN 6.Tembaga: kofaktor, enzim redoks
7.Molybdenum: kofaktor, fiksasi nitrogen
8.Nikel: kofaktor, metabolisme nitrogen
Tumbuhan: 9.Unsur tambahan: hanya diperlukan oleh tumbuhan tertentu
▪ Mampu membuat senyawa organik yang diperlukannya dari senyawa an-organik dan Silikon: Berperan sebagai penguat mekanis dinding sel, termasuk kekuatan dan kelenturan
unsur-unsur yang didapat dari lingkungannya (autotrofik)Memerlukan suplai karbon, Natrium: Berperan dalam regenerasi fosfoenolpiruvat pada tanaman C4 dan CAM. Kadang
hidrogen, dan oksigen (CO2, H2O) dapat menjadi pengganti K
▪ Memperoleh unsur lain dari tanah (mineral tanah/“soil miners”)
Tanah
Horizon tanah
1. A (Topsoil): pasir & tanah liat  perluasan
permuakaan utk menahan air & mineral
anorganik, dan difusi O2 menuju akar.
Humus: materi organik yg telah
terdekomposisi
Organisme hidup: bakteri, protozoa, jamur,
hewan kecil (cacing tanah, insekta)
2. B: organisme & materi organik <<< 
akumulasi mineral & materi organik
3. C: bebatuan kecil
Unsur hara
1.Ketiadaan unsur tersebut menyebabkan ketidak-mampuan tumbuhan menyelesaikan siklus
hidupnya, yaitu tidak mampu menghasilkan biji yang hidup
Mikoriza
2.Unsur itu merupakan penyusun suatu molekul organik atau bagian tumbuhan, yang Simbiosis mutualisme antara jamur dan tumbuhan.
esensial bagi tumbuhan itu sendiri Jamur: memperluas area permuakaan akar utk absorbsi nutrisi (P), mensekresi asam untuk
3.Peran unsur tsb tidak dapat digantikan oleh unsur lain. meningkatkan kelarutan bbrp mineral dan mengubahnya agar lebih mudah diserap akar.
4.Terdiri dari makronutrien (C, H, N, O, P, S, K, Ca, Mg) dan mikronutrien (Fe, Cl, Cu, Mn, Tumbuhan: menyediakan nutrisi hasil fotosintesis bagi jamur.
Zn, Mo, B, Ni).
Bakteri Fiksasi N2
Fungsi Biokimiawi Unsur Hara
Makronutrien
C, H, O : komponen utama molekul organik (karbohidrat, protein, asam nukleat, lemak)
Nitrogen: Penyusun asam amino, amida, protein, asam nukleat, nukleotida, enzim Simbiosis mutualisme antara tumbuhan polong-
Kalium: menjaga kesetimbangan air, pembukaan stomata, kofaktor dalam sintesis protein, polongan dgn bakteri (Rhizobium)
memelihara turgor sel dan menjaga netralitas-muatan ionik dalam sel. Bakteri pem-fiksasi N2: N2 dari udara  NH4+
Kalsium: komponen lamela tengah pd dinding sel, pemeliharaan struktur dan permeabilitas Bakeri nitrifikasi: NH4+  NO3- (lebih mudah
membran, kofaktor dlm reaksi metabolisme diserap akar)
Magnesium: komponen klorofil, kofaktor untuk transfer fosfat
Fosfat: Komponen penyusun asam nukleat, ATP, fosfolipid
Sulfur: komponen protein, koenzim
Mikronutrien
1.Klor: menjaga kesetimbangan air, diperlukan untuk reaksi fololisis
2.Besi: Kofaktor dlm respirasi dan fiksasi N2, komponen sitokrom
3.Boron: kofaktor dlm sintesis klorofil, komponen penyusun dinding sel, berperan dlm
pemanjangan sel dan metabolisme asam nukleat.
4.Mangan: Kofaktor, sintesis asam amino
Biologi Sel “Nutrisi dan Transport pada Tumbuhan” Page 1

2. Tingkatan transport nutrisi pada tumbuhan 3.Tekanan akar akibat adanya absorbsi mineral secara aktif dan pasif sehingga tercipta
situasi hipertonik di dalam akar.
1.Tingkat seluler: pengambilan dan pelepasan air dan zat terlarut
Transportasi air dan mineral dari akar menuju jaringan lain (tingkat jaringan)
oleh masing-masing sel
Air & mineral  epidermis akar  korteks  silinder pusat  xilem
2.Tingkat jaringan: transport antar sel dalam jarak yang dekat
Transportasi ekstravasikuler:
3.Tingkat organ (transport jarak jauh): menggunakan sistem
o Apoplas: pengangkutan air & mineral melalui ruang anter sel (tidak tejadi seleksi materi)
jaringan pembuluh (Xilem dan Floem)
Rambut akar  epidermis  korteks  endodermis (Pita Caspari) Xilem
Simplas: pengangkutan air mineral melalui plasmodesmata (terjadi selesksi materi yang
diserap
o Rambut akar  epidermis  korteks  endodermis Xilem
Simplas dan apoplas
Transport air dan mineral dari akar ke bagian tumbuhan lain
Proses penyerapan air dan garam mineral pada tingkat seluler dilakukan dengan cara:
Transport pasif
1.Difusi yaitu perpindahan molekul atau ion dari daerah berkonsentrasi tinggi kedaerah
berkonsentrasi rendah
2.Osmosis yaitu perpindahan air dari larutan berkonsentrasi rendah kelarutan
berkonsentrasi tinggi melalui selaput semipermiabel
3.Difusi terfasilitasi yaitu pengangkutan molekul atau ion-ion yang menembus membrane
sepanjang gradient konsentrasi oleh sistem pembawa tanpa bantuan ATP. Sistem jaringan pembuluh (transport tingkat organ)
Transport aktif
1.Sel tumbuhan menggunakan chemiosmosis untuk memelihara konsentrasi senyawa di Fungsi :
dalam dan di luar sel. H+ dipompa keluar sel sehingga potensial membran distabilkan – Transport air dan materi organik ke seluruh bagian tumbuhan
dimana ion positif berada di luar sel dan ion negatif berada di dalam sel. Gradien kimia dan – Melakukan transport jarak jauh antara akar dan taruk
perbedaan muatan dapat digunakan untuk transport air dan mineral dari tanah. Terdiri atas dua jaringan : xilem & floem
2.Air memiliki sifat kimia yaitu kohesi dan adhesi yang dapat memfasilitasi transport air. Xilem: transport air dan ion terlarut dari akar ke batang dan daun
Floem: Membawa gula terlarut dari daun ke seluruh bagian tumbuhan,
serta pergerakan materi dari tempat produksi, daun dewasa, ke tempat
pemanfaatannya dalam jaringan yang sedang tumbuh dan bereproduksi
atau ke tempat penyimpanan
Xilem
Dewasa: jaringan mati
Terdiri atas:
1. Tracheid ditemukan pd semua tumbuhan
berpembuluh
o Panjang dan tipis dgn ujung sel meruncing dan
tumpang tindih
Air & mineral dapat bergerak menuju akar karena ada: o Memiliki lignin
1.Sifat hidrofilik pd dinding sel apidermis akar 2. Elemen pembuluh, ditemukan terutama pd
2.Gradien konsentrasi dan muatan positif yang diciptakan oleh pompa hidrogen (proton) angiospermae; lebih lebar, lebih pendek, dan ujungnya
tidak terlalu meruncing dan tumpang tindih
Pergerakan air dan mineral melalui xilem: metode Transpirasi
Biologi Sel “Nutrisi dan Transport pada Tumbuhan” Page 2

3. Floem
1. Tekanan akar: kondisi hipertonik akibat
adanya transport mineral scr aktif ke endodermis
yg menyebabkan air ditarik menuju xilem
Jaringan hidup saat dewasa
(kondisi ini hanya dapat menggerakkan air
Tidak memiliki inti sel, ribosom, dan organel lainnya
sedikit naik menuju batang)
Saling berhubungan melalui plasmodesmata
2. Saat molekul air keluar melalui stomata di
Memiliki sel pengangkut makanan: komponen pembuluh
daun (transpirasi), kondisi ini menarik semakin
tapis (sieve-tube member)
banyak molekul air ke atas karena ada gaya
kohesi.
3. Molekul air juga terikat pada dinding trakeid
dan elemen pembuluh karena ada gaya adhesi.
mekanisme transpirasi-kohesi-tekanan:
tekanan akar hanya sedikit menyebabkan
transport air ke atas melalui xilem, tetapi Transport di Floem: Mekanisme Tekanan – Aliran
transpirasi yg menyebabkan tertariknya sebagian
besar molekul air ke atas karena adanya sifat
adhesi dan kohesi. 1. Translokasi melibatkan transport floem sap (air dan
4. Absorbsi sinar matahari yang menyebabkan gula terlarut, ion anorganik,asam amino, hormon) ke
transpirasi dan evaporasi air melalui daun. seluruh bagian tumbuhan.
2. Floem terdiri atas komponen pembuluh tapis yang
mentransport floem sap dan sel-sel pengiring yang
neyokong pembuluh tapis.
3. Pada hampir semua tumbuhan, gula yang
dihasilkan melalui fotosintesis ditransport dari sel-sel
Sel penjaga mengontrol transpirasi mesofil dengan cara kombinasi antara simplas dan
apoplas.
Sel-sel penjaga mengontrol membuka dan menutupnya stomata dengan cara mengubah
4. Model transport sumber ke penampung pada
bentuknya.
1.Stomata membuka ketika sel penjaga menyerap ion K+ dan air dari sel-sel sekitarnya. konduktivitas floem menyatakan bahwa produksi gula
di daun (sumber) melalui fotosintesis menyebabkan
Saat vakuola sel penjaga menyerap air, sel membengkak dan menjadi turgid. Akibatnya
kondisi hipertonik yang dapat menarik air dan
ada pelebaran gap (stomata) di antara kedua sel penjaga. Ketika sel penjaga kehilangan
ion K+ maka air juga dikeluarkan dari sel melalui osmosis, sel penjaga mengkerut seringga meningkatkan tekanan hidrostatik. Floem sap bergerak
stomata akan meyempit (menutup). 1 m/jam karena tingginya tekanan hidrostatik yang
menyebabkan aliran tekanan dan mendorong floem
2. Cahaya matahari dapat menstimulasi pompa proton di membran plasma yang
sap ke arah organ penampung yang menggunakan
menyebabkan sel penjaga dapat megambil ion K+ dan air, sehingga stomata membuka.
gula hasil fotosintasis tsb. Di sumber konsentrasi gula akan selalu lebih tinggi daripada di
3. Faktor lain utk membuka stomata: kurang CO2 dan Circadian Rhythm.
penampung, sehingga akan selalu terjadi tekanan hidristatik yang lebih tinggi pula.
Membuka dan menutupnya stomata
Biologi Sel “Nutrisi dan Transport pada Tumbuhan” Page 3