Struktur Dan Perkembangan Daun Itb

STRUKTUR DAN PERKEMBANGAN DAUN



Fungsi daun : a. Fotosintesis b. Transpirasi c. Pertukaran gas CO2, O2

Dari segi morfologi dan anatomi, daun merupakan organ  yang sangat bervariasi.  Semua bentuk daun yang yang terdapat pada suatu tumbuhan disebut ‘phyllome’ 

 

Daun Î organ fotosintetik utama pada tumbuhan Katafil Î sisik yang yang muncul pada tunas dan pada batang yang yang tumbuh di bawah tanah. Fungsi katafil Î pelindung atau penyimpan cadangan makanan.



‘Hypsophyll’ Î tipe daun pelindung bunga (braktea), Fungsi Î pelindung. ‘hypsophyll ’ berwarna menyala memiliki fungsi seperti mahkota bunga.



Kotiledon Î daun pertama pada tumbuhan









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 Î pelindung daun muda yang yang sedang berkembang. Pada sebagian besar tumbuhan monokotil dan beberapa dikotil (Umbelliferae dan Polygonaceae), pangkal daun melebar membentuk seludang/pelepah yang yang mengelilingi bagian buku (nodus) Î okrea. Pada Graminae di antara pelepah dan helai daun terdapat tonjolan yang yang bening atau berupa rambut, disebut sebagai ligula (lidah daun)

Histologi Daun Daun tersusun atas tiga sistem jaringan jaringan, yaitu a. b. c.

Jaringan dermal Î epidermis Jaringan dasar Î mesofil dan Jaringan pembuluh

Epidermis Epidermis pada daun bervariasi dalam hal jumlah jumlah lapisan, struktur, susunan stomata, penampakan trikoma dan kehadiran sel-sel yang 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 Î konsentrasi CO2 berbanding terbalik dengan  jumlah stomata, Tumbuhan yang  yang tumbuh pada kondisi lingkungan buatan dengan konsentrasi CO2  yang tinggi memiliki jumlah jumlah stomata yang lebih sedikit dibandingkan dengan kondisi normal. Spesimen herbarium menunjukkan bahwa jumlah  jumlah stomata pada beberapa spesies tumbuhan menurun sejak 200 tahun terakhir Î saat revolusi industri dan peningkatan kadar CO2 di atmosfir. Bagaimana tumbuhan menentukan jumlah jumlah stomata yang dihasilkannya? Î daun dewasa pada tumbuhan dapat mendeteksi kondisi lingkungan sekitarnya dan mengirimkan sinyal kepada daun yang yang akan berkembang sehingga kemudian  jumlah stomata pada daun yang yang akan terbentuk disesuaikan dengan kondisi lingkungan pada saat itu.

Epidermis atas permukaan/sisi adaksial  terdiri atas satu lapisan sel yang yang memiliki hanya sedikit kloroplas atau tidak ada sama sekali.  Sel terlihat transparan sehingga memungkinkan cahaya matahari menembus lapisan sel tersebut.  Permukaan atas ditutupi oleh kutikula yang yang berfungsi untuk mengurangi penguapan air yang terlalu berlebihan pada daun. Epidermis bawah permukaan/sisi abaksial  Pada umumnya sebagian besar stomata terdapat pada epidermis bawah  Sel penutup berbeda dari sel epidermis lainnya dalam hal bentuk dan kehadiran kloroplas. Sel penutup berfungsi untuk mengatur membuka dan menutupnya stomataÎ mengendalikan pertukaran gas

Mesofil  



merupakan jaringan jaringan parenkimatis  yang yang terdapat di antara epidermis. mengalami diferensiasi membentuk jaringan jaringan fotosintetik yang yang mengandung klorofil. Pada beberapa tumbuhan, terutama tumbuhan dikotil, mesofil terbagi menjadi :  palisade / jaringan tiang : * sel memanjang berbentuk batang, tersusun dalam barisan, tegak lurus permukaan daun. Terdiri dari satu atau beberapa lapis sel yang yang mengandung kloroplas * Jaringan palisade terspesialisasi untuk meningkatkan efisiensi fotosintesis. * terdapat tepat di bawah epidermis, umumnya pada sisi adaksial Î daun dorsiventral/bifacial * Pada tumbuhan xeromorf (hidup pada kondisi kering), palisade terdapat pada kedua sisi /permukaan daun Î daun isolateral / isobilateral

Jaringan spons / jaringan bunga karang  bentuk : isodiametris atau memanjang sejajar permukaan daun  lokasi : di bawah palisade  memiliki lobus yang yang menghubungkan satu sel spons dengan sel lainnya.  fungsi utama Î penyimpanan gula dan asam amino yang disintesis di lapisan palisade.  Membantu proses pertukaran gas  pada siang hari sel-sel bunga karang mengeluarkan O2 dan uap air ke lingkungan dan mengambil CO2 dari lingkungan





Pada beberapa tumbuhan, termasuk Zea mays , jaringan mesofil tersusun atas sel-sel yang yang seragam dan tidak terdiferensiasi menjadi palisade dan spons Î daun unifacial Pada Eucalyptus , mesofil hanya tersusun atas jaringan jaringan palisade







Pada daun yang yang memiliki palisade dan spons, kloroplas banyak ditemukan pada palisade. Î Bentuk dan susunan sel pada palisade memungkinkan kloroplas terlokalisasi pada posisi yang yang paling strategis untuk menyerap cahaya matahari secara maksimum. Peningkatan efisiensi fotosintesis juga juga ditentukan oleh adanya ruang antar sel pada mesofil, yang akan memfasilitasi pertukaran gas yang cepat. Area permukaan sel yang yang bebas dari kontak dengan sel lain pada sel-sel palisade juga merupakan faktor yang yang menentukan tingginya efisiensi fotosintesis pada jaringan jaringan ini.

Perubahan struktur epidermis dan mesofil Tumbuhan Xerofit – tumbuhan yang yang hidup pada kondisi kering  Ukuran daun kecil Îukuran sel kecil, dinding sel lebih tebal, kerapatan jaringan jaringan pembuluh , stomata berada pada posisi yang yang lebih dalam dibandingkan epidermis,  jaringan palisade berkembang baik dan umumnya lebih dari satu lapisan sel, ruang antar sel kecil  Pada permukaan daun terdapat kutikula dan trikoma  Pada tumbuhan sukulen, terdapat banyak sel parenkim  yang berfungsi untuk menyimpan air

Daun Jarum (Coniferae) Î Î

Struktur menyerupai daun xeromorf Coniferae hidup dominan pada kondisi lingkungan yang mengalami musim dingin yang panjang dan musim panas yang kering Æ adaptasi thd kondisi cekaman

Daun Gymnospermae memiliki struktur khas,  yaitu  jaringan jaringan transfusi Î menyertai jaringan jaringan pembuluh Î terdiri atas trakeid, parenkim dan sel albumin Epidermis Îterdiri atas sel-sel yang yang memiliki dinding sel tebal dan ditutupi oleh kutikula Î stomata terdapat pada semua bagian permukaan daun, tipe stomata : kriptofor Î memiliki hypodermis, yang terdiri atas sel sel parenkim yang yang menyerupai serat

Mesofil tersusun atas sel-sel parenkimatis , memiliki lekukan ke arah dalam sel, mengandung klorofil Î terdapat struktur sekresi Î saluran resin Jaringan Pembuluh berkas pembuluh tunggal atau dua berkas yang yang berdampingan , terdapat pada bagian tengah daun dikelilingi oleh jaringan jaringan transfusi Endodermis seludang yang yang mengelilingi berkas pembuluh dan jaringan jaringan transfusi

Tumbuhan Hidrofit – tumbuhan yang hidup di air 



 



Jaringan penyokong dan pelindung tereduksi, jaringan pembuluh berkurang (terutama xilem), terbentuk ruang udara  yang cukup besar Epidermis tidak berfungsi sebagai jaringan jaringan pelindung Î Pengambilan nutrisi dari dalam air dan untuk pertukaran gas Î Pada banyak tumbuhan air, epidermis berklorofil Kutikula tipis Stomata pada umumnya tidak ada. Pada daun tumbuhan air yang terapung, stomata terdapat pada permukaan atas. Daun yang yang terendam dalam air termodifikasi menjadi bentuk silindris, Æ



memimimalisasikan arus air yang melewati daun / mencegah koyaknya daun

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

Daun pada tumbuhan yang disimpan di tempat gelap 

Lamina lebih tipis dan area permukaan yang lebih lebar dibandingkan dengan daun yang tumbuh pada kondisi cahaya normal. 



Æ

Laju fotosintesis rendah pada saat cahaya matahari penuh Laju fotosintesis ~ daun di tempat terbuka pada lingkungan terlindung

Pengaruh lingkungan pada perkembangan tumbuhan

Jaringan pembuluh 

Jaringan pembuluh pada daun terdapat pada urat daun Î



Pada Angiospermae , tipe urat daun utama adalah urat daun jala jala /‘reticulate’ (umum terdapat pada tumbuhan dikotil) dan urat daun sejajar (pada tumbuhan monokotil).

Pada daun yang yang memiliki urat daun  jala, urat daun berbeda ukuran tergantung tingkat percabangan Urat/tulang daun utama, sekunder, tersier Î Tulang daun utama umumnya terdapat di bagian tengah daun Î

Pada daun yang yang memiliki urat daun sejajar, tulang daun satu dengan lainnya umumnya tidak dapat dibedakan, tulang daun memiliki ukuran yang yang hampir sama  Pada urat/tulang daun utama,  jaringan pembuluh dikelilingi oleh jaringan jaringan parenkim Î seludang pembuluh 





Tumbuhan C3 Î seludang tidak berklorofil Tumbuhan C4 Î seludang berklorofil

Jaringan Penyokong pada Daun Jaringan epidermis yang kompak, berkutikula dan kadang-kadang selnya mengandung silika berfungsi sebagai penyokong lamina. Pada beberapa tumbuhan, jaringan sklerenkim/ kolenkim dapat ditemukan pada tulang daun Pada tumbuhan monokotil, di sekitar tulang daun atau  jaringan mesofil ditemukan serat, dan pada beberapa tumbuhan dikotil ditemukan pula adanya sel batu (sklereid) di sekitar mesofil 1.

Gabus 



Struktur gabus ditemukan pada daun beberapa tumbuhan (mis. Eucalyptus ). ). Fungsi : proteksi terhadap serangan hama dan penyakit

2.

Struktur sekretoris

berfungsi untuk mensekresikan air atau senyawa lain. Î senyawa yang yang ada dalam struktur sekresi mungkin akan dieksresikan dari sel atau baru akan dilepaskan ketika terjadi disintegrasi sel. Î

1.

2. 3. 4. 5. 6.

Kelenjar nektar, yang merupakan struktur sekresi luar, dapat ditemukan pada tangkai daun (petiolus), mis. pada tumbuhan Passiflora , Ricinus dan Impatiens . Kelenjar lisigen ditemukan pada Citrus, Gossypium Kelenjar skizogen Î Compositae, Anacardiaceae, Coniferales Laticifer Î Euphorbiaceae Idioblas Î sel yang yang terspesialisasi untuk menyimpan metabolit, mis. litosis pada Ficus  (di dalam sel terdapat kristal sistolit) Hidatoda Î struktur sekresi yang yang akan mensekresikan air ke luar daun (gutasi)

Perkembangan Daun 





Pada salah satu sisi meristem apeks pucuk batang akan tumbuh bakal/primordia daun diikuti dengan pembentukan daun berikutnya setelah meristem apeks tumbuh pada ketinggian tertentu. Pada tumbuhan dikotil, primordia berbentuk pasak sedangkan pada tumbuhan monokotil menyerupai kerah yang yang mengelilingi/menutupi meristem apeks batang. Primodia daun tumbuh karena adanya aktivitas meristem pada daun,   

meristem apeks daun, berfungsi untuk menambah tinggi daun meristem interkalar, berfungsi untuk menambah panjang daun meristem tepi/marginal, berfungsi untuk :  



membentuk daun pipih – lebar membentuka anak daun pada daun majemuk

meristem adaksial membentuk ibu tulang daun/tulang daun utama

Tahapan perkembangan daun terbagi menjadi Fase I – inisiasi primordial dan pembentukan tonjolan yang yang radial simetri Analisis genetika molecular menunjukkan bahwa primordial terbentuk dari tiga lapisan terluar dari meristem apeks.

Fase II – Primordia tumbuh secara lateral dan membentuk tiga sumbu yang yang dapat dibedakan dengan jelas jelas, yaitu :   

Abaksial/adaksial – ventral/dorsal proksimodistal sentrolateral

Fase III – diferensiasi dan pendewasaan daun  



Pembelahan sel terhenti, dimulai dari ujung/distal daun Terjadi pemanjangan sel, yang merupakan tahap akhir dari perkembangan daun. Pemanjangan sel berhenti pertama kali di bagian abaksial, sehingga menyebabkan adanya perenggangan sel-sel pada jar. jar. bunga karang.



Pada daun dikotil, Bagian proksimal : tangkai daun + daun penumpu/ stipula  Bagian distal : lamina  Adanya aktivitas meristem interkalar + meristem adaksial akan menyebabkan terjadinya pemisahan helai dari pangkal daun dengan terbentuknya tangkai daun  yang silindris 



Pada daun monokotil, 

Helai daun dan pelepah daun dibentuk oleh bagian bawah bakal daun

Filotaksis/tata letak daun Î letak daun terhadap

sesamanya pada pada batang batang

Pada buku buku : a. Sehelai daun : Monostik Æ daun terdapat pada pada satu sisi yang sama (ortostik ) / daun terdapat dalam satu garis lurus vertical sejajar  batang batang. Putaran lemah Î s piromonostik  Mis. Costus Distik, daun terdapat  pada pada dua  baris baris vertical sejajar  batang batang (2 ortostik ). ). Spirodistik (180o). Mis. pada tumbuhan Graminae

· Tristik

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

· terdapat > 3 ortostik  Daun spiral/ tersebar tersebar Mis. Nicotiana tabacum : 5 ortostik   Brassica oleracea : 8 ortostik 

2.

3.

Dua helai daun Berhadapan – bersilang ( decussates) Î Satu  pasangan pasangan daun tegak  lurus  pasangan pasangan daun  berikutnya (90o). Terdapat 4 ortostik . Mis.  Ixora  javanica Tiga helai daun atau lebih Î Daun dalam karangan Mis. Nerium oleander   Lilium martagon

Distikha

deccusatus

Spiral

Deskripsi filotaksis daun tersebar : Ortostik Î daun yang  berada pada pada posisi posisi vertikal  pada pada daun yang tersusun secara spiral

Sudut divergensi Î sudut yang terbentuk  antara  bidang bidang tegak  melalui sehelai daun dengan  bidang bidang tegak  melalui helai daun berikutnya berikutnya Tumbuhan yang hanya membentuk satu daun pada pada tiap nodus, membentuk  primordia primordia daun dalam pola pola tertentu Î Susunan daun berbentuk  berbentuk heliks Î Spiral generatif 

Parastik  Î urutan/barisan melengkung dari primordia yang sedang tumbuh dua parastik yang terbentuk pada arah yang berlawanan Parastik kontak 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 Î 1,1,2,3,5,8,13…. Î 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

ASPEK KHUSUS : Heterofili Πbentuk daun yang  berbeda-beda, pada ranting yang  berbeda pada tumbuhan yang sama. Terjadi secara langsung atau melalui

struktur transisi. Anisofili Î dalam buku yang sama

terdapat dua daun yang berbeda. Mis. Lycopodium scariosum, Platycerium biforme

Perubahan bentuk  Heteroblasti bentuk daun sejalan usia. Mis. Zingiber officinalis ,  Helianthus annuus , Bambusa , Vigna ¨ Filodium : tangkai daun memipih dorsiventral, helai daun tereduksi. Mis.  Acacia auriculiformis , A. mangium , A.  podalyriae- foliae ¨ Epifili Πpada daun dapat terbentuk  daun atau batang batang Î Pembentukan tunas aksiler/ketiak  yang menyatu dengan daun  pendukungnya Î Terjadi pemindahan pemindahan tempat pada pada saat ontogeny. Pada stadium awal, sel di bawah bawah primordium primordium kuncup dan primordial primordial daun pendukungnya pendukungnya membelah secara aktif  Î Kuncup dan daun tumbuh satu

Heterotopi  primordium daun tetap mempertahankan kemampuan meristematiknya membentuk pucuk   batang. ex. Kalanchoe pinnataΠ  pada tepi daun tumbuh tunas

Modifikasi Bentuk Daun 

Duri pada kaktus



Braktea pada Bougenvillea 



Daun pada tumbuhan insektivora