PENGERTIAN DAN JENIS BIOTEKNOLOGI

PENGERTIAN DAN JENIS BIOTEKNOLOGI

I. Pengertian Bioteknologi

Bioteknologi berasal dari kata “Bio” dan “teknologi”, dan secara bebas dapat didefinisikansebagai pemanfaatan organisme hidup untuk menghasilkan produkdan jasa yang bermanfaat bagi manusia.

Bioteknologi sebenarnya sudah dikerjakan manusia sejak ratusan tahun yang lalu, karena manusia telah bertahun-tahun lamanya  menggunakan mikroorganisme seperti bakteri dan jamur  ragi untuk membuat makanan bermanfaat seperti tempe, roti, anggur, keju, dan yoghurt. Namun istilah bioteknologi baru berkembang setelah Pasteur menemukan proses fermentasi dalam pembuatan anggur.

Di bidang pertanian kita juga sudah menggunakan mikroorganime sejak abad ke-19 untuk mengendalikan hama serangga dan menambah kesuburan tanah. Mikroorganisme juga sudah digunakan secara luas didalam mengolah limbah industri dalam dasawarsa ini. Dalam bidang kesehatan dan kedokteran, manusia telah dapat memproduksi vaksin tertentu dengan bantuan virus.

Perkembangan yang pesat dalam bidang biologi sel dan biologi molekuler sejak tahun 1960-an mendorong perkembangan bioteknologi secara cepat. Dewasa ini manusia telah mampu memanipulasi,  mengubah, dan/atau menambahkan sifat tertentu pada suatu organisme.

Pengubahan itu dilakukan pada tempat yang sangat penting dan mendasar  yaitu pada tingkat  DNA (Deoksyribo Nucleic Acid = Asam Deoksiribo Nukleat), yaitu suatu rantai kimia yang terdapat di dalam inti sel yang mengontrol seluruh aktivitas sel, termasuk sifat suatu organisme. Atas dasar itu maka definisi bioteknologi sekarang adalah: Pemanfaatan  dan/atau perekayasaan proses biologi dari suatu agen biologi untuk menghasilkan produk dan jasa yang bermanfaat bagi manusia.

Definisi bioteknologi yang terakhir ini lebih dikenal sebagai bioteknologi modern, karena di dalamnya terdapat perekayaan proses, termasuk  rekayasa genetika. Sementara itu definisi yang pertama mengacu kepada bioteknologi konvensional (tradisional), dimana manusia hanya menggunakan proses yang terjadi dalam organisme, tanpa melakuka manipulasi, seperti dalam pembuatan tape atau tempe.

·        Jenis-jenis Bioteknologi

1. Bioteknologi Konvensional/Tradisional

a. Pengolahan produk makanan

Bioteknologi konvensional/tradisional adalah bioteknologi yang memanfaatkan mikroorganisme untuk memproduksi alkohol, asam asetat, gula, atau bahan makanan, seperti tempe, tape, oncom, dan kecap. Mikroorganisme sebagai tenaga kerja gratis hanya perlu diberi stater agar ia bekerja optimal. Mikroorganisme itu dapat mengubah bahan pangan atau lainnya menjadi bahan yang lebih baik dari yang sebelumnya yang bisa dimanfaatkan .

Produk bioteknologi yang dibantu mikroorganisme, misalnya pada proses fermentasi, kedelai singkong yang begitu saja bisa disulap atau dirubah bentuk dan performance menjadi tempe, kecap, tape dan sebagainya termasuk susu segar yang mudah basi dirubah menjadi keju dan yoghurt. Proses bioteknologi di atas tersebut, sekarang sudah dianggap sebagai bioteknologi masa lalu atau kemudian ada orang yang menyebutkan program bioteknologi konvensional. Ciri khas yang tampak pada bioteknologi konvensional, yaitu adanya penggunaan makhluk hidup secara langsung dan belum tahuadanya penggunaan enzim.Meskipun bioteknologi konvensional itu produk kuno, Ia yang mendasari munculnya ilmu variasi bioteknologi.

·         Pengolahan produk susu

–            Yoghurt

Untuk membuat yoghurt, susu dipasteurisasi terlebih dahulu, selanjutnya sebagian besar lemak dibuang.Mikroorganisme yang berperan dalam pembuatan yoghurt, yaitu Lactobacillus bulgaricus dan Streptococcus thermophillus.Kedua bakteri tersebut ditambahkan pada susu dengan jumlah yang seimbang, selanjutnya disimpan selama ± 5 jam pada temperatur 45oC.Selama penyimpanan tersebut pH akan turun menjadi 4,0 sebagai akibat dari kegiatan bakteri asam laktat.Selanjutnya susu didinginkan dan dapat diberi cita rasa.

–            Keju

Dalam pembuatan keju digunakan bakteri asam laktat, yaitu Lactobacillus dan Streptococcus.Bakteri tersebut berfungsi memfermentasikan laktosa dalam susu menjadi asam laktat.Proses pembuatan keju diawali dengan pemanasan susu dengan suhu 90oC atau dipasteurisasi, kemudian didinginkan sampai 30oC.Selanjutnya bakteri asam laktat dicampurkan.Akibat dari kegiatan bakteri tersebut pH menurun dan susu terpisah menjadi cairan whey dan dadih padat. Kemudian ditambahkan enzim renin dari lambung sapi muda untuk mengumpulkan dadih.Enzim renin dewasa ini telah digantikan dengan enzim buatan, yaitu klimosin.Dadih yang terbentuk selanjutnya dipanaskan pada temperatur 32oC – 42oC dan ditambah garam, kemudian ditekan untuk membuang air dan disimpan agar matang. Adapun whey yang terbentuk diperas lalu digunakan untuk makanan sapi.

–            Mentega

Pembuatan mentega menggunakan mikroorganisme Streptococcus lactis dan Lectonosto ceremoris. Bakteri-bakteri tersebut membentuk proses pengasaman.Selanjutnya, susu diberi cita rasa tertentu dan lemak mentega dipisahkan.Kemudian lemak mentega diaduk untuk menghasilkan mentega yang siap dimakan.

·         Pengolahan produk non susu

–            Kecap

Dalam pembuatan kecap, jamur, Aspergillus wentii dibiakkan pada kulit gandum terlebih dahulu.Jamur Aspergilluswentii bersama-sama dengan bakteri asam laktat yang tumbuh pada kedelai yang telah dimasak menghancurkan campuran gandum.Setelah proses fermentasi karbohidrat berlangsung cukup lama akhirnya akan dihasilkan produk kecap.

Pembuatan kecap dengan cara fermentasi di Indonesia, secara singkat adalah sebagai berikut:

1.      Kedelai dibersihkan dan direndam dalam air pada suhu kamar selama 12 jam, kemudian direbus selama 4-5 jam sampai lunak.

2.      Setelah direbus, kedelai ditiriskan dan didinginkan di atas tampah.

3.      Tampah tersebut ditutup dengan lembaran karung goni, karung terigu, atau lembaran plastik. Karena terus berulang kali dipakai, bahan yang digunakan sebagai penutup ini biasanya mengandung spora, sehingga berfungsi sebagai inokulum.

4.      Spora kapang Aspergillus wentii akan bergerminasi dan tumbuh pada substrat kedelai dalam waktu 3 sampai 12 hari pada suhu kamar.

5.      Kapang dan miselium yang terbentuk akibat fermentasi inilah yang dinamakan koji.

6.      Selanjutnya, koji diremas-remas, dijemur, dan kulitnya dibuang.

7.      Koji dimasukkan ke dalam wadah dari tanah, tong kayu, atau tong plastik yang berisi larutan garam 20-30 persen.

8.      Campuran antara kedelai yang telah mengalami fermentasi kapang (koji) dengan larutan garam inilah yang dinamakan moromi.

9.      Fermentasi moromi dilanjutkan selama 14-120 hari pada suhu kamar.

10.  Setelah itu, cairan moromi dimasak dan kemudian disaring.

11.  Untuk membuat kecap manis, ke dalam filtrat ditambahkan gula merah dan bumbu-bumbu lainnya, diaduk sampai rata dan dimasak selama 4-5 jam.

12.  Untuk membuat kecap asin, sedikit gula merah ditambahkan ke dalam filtrat, diaduk, dan dimasak selama 1 jam.

13.  Kecap yang telah masak, selanjutnya disaring dengan alat separator untuk memisahkan kecap dari berbagai kotoran, kemudian didinginkan.

14.  Langkah akhir pembuatan kecap adalah memasukkannya ke dalam botol gelas, botol plastik, atau botol pet.


Secara tradisional, kecap dibuat dengan proses fermentasi, yaitu menggunakan jasa mikroorganisme kapang, khamir, dan bakteri untuk mengubah senyawa makromolekul kompleks yang ada dalam kedelai (seperti protein, lemak, dan karbohidrat) menjadi senyawa yang lebih sederhana, seperti peptida, asam amino, asam lemak dan monosakarida.Adanya proses fermentasi tersebut menjadikan zat-zat gizi dalam kecap menjadi lebih mudah dicerna, diserap, dan dimanfaatkan oleh tubuh.

–            Tempe


Tempe kadang-kadang dianggap sebagai bahan makanan masyarakat golongan menengah ke bawah, sehingga masyarakat merasa gengsi memasukkan tempe sebgai salah satu menu makanannya.Akan tetapi, setelah diketahui manfaatnya bagi kesehatan, tempe mulai banyak dicari dan digemari masyarakat dalam maupun luar negeri. Jenis tempe sebenarnya sangat beragam, bergantung pada bahan dasarnya, namun yang paling luas penyebarannya adalah tempe kedelai.Tempe mempunyai nilai gizi yang baik.Di samping itu tempe mempunyai beberapa khasiat seperti: dapat mencegah dan mengendalikan diare, mempercepat proses penyembuhan duodenitis, memperlancar pencernaan, dapat menurunkan kadar kolesterol, dapat mengurangi toksisitas, meningkatkan vitalitas, mencegah anemia, menghambat ketuaan, serta mampu menghambat resiko jantung koroner, penyakit gula, dan kanker.

Untuk membuat tempe, selain diperlukan bahan dasar kedelai juga diperlukan ragi.Ragimerupakan kumpulan spora mikroorganisme, dalam hal ini kapang.Dalam proses pembuatan tempe paling sedikit diperlukan empat jenis kapang dari genus Rhizopus: Rhyzopus oligosporus, Rhyzopus stolonifer, Rhyzopus arrhizus, dan Rhyzopus oryzae. Miselium dari kapang tersebut akan mengikat keping-keping biji kedelai dan memfermentasikannya menjadi produk tempe.Proses fermentasi tersebut menyebabkan terjadinya perubahan kimia pada protein, lemak, dan karbohidrat. Perubahan tersebut meningkatkan kadar protein tempe sampai sembilan kali lipat.

–            Tape


Tape dibuat dari bahan dasar ketela pohon dengan menggunakan sel-sel ragi dari spora Aspergillus oryzae. Ragi menghasilkan enzim yang dapat mengubah zat tepung menjadi produk yang berupa gula dan alkohol. Masyarakat kita membuat tape tersebut berdasarkan pengalaman.

b. Bioteknologi bidang pertanian

·         Penanaman secara hidroponik


Hidroponik berasal dari kata bahasa Yunani hydro yang berartiair dan ponos yang berarti bekerja. Jadi, hidroponik artinya pengerjaan air atau bekerja dengan air. Dalam praktiknya hidroponik dilakukan dengan berbagai metode, tergantung media yang digunakan. Adapun metode yang digunakan dalam hidroponik, antara lain metode kultur air (menggunakan media air), metode kultur pasir (menggunakan media pasir), dan metode porus (menggunakan media kerikil, pecahan batu bata, dan lain-lain). Metode yang tergolong berhasil dan mudah diterapkan adalah metode pasir.

Pada umumnya orang bertanam dengan menggunakan tanah. Namun, dalam hidroponik tidak lagi digunakan tanah, hanya dibutuhkan air yang ditambah nutrien sebagai sumber makanan bagitanaman. Bahan dasar yang dibutuhkan tanaman adalah air, mineral, cahaya, dan CO2. Cahayatelah terpenuhi oleh cahaya matahari. Demikian pula CO2 sudah cukup melimpah di udara. Sementara itu kebutuhan air dan mineral dapat diberikan dengan sistem hidroponik, artinya keberadaan tanah sebenarnya bukanlah hal yang utama.

Beberapa keuntungan bercocok tanam dengan hidroponik, antara lain tanaman dapat dibudidayakan di segala tempat; risiko kerusakan tanaman karena banjir, kurang air, dan erosi tidak ada; tidak perlu lahan yang terlalu luas; pertumbuhan tanaman lebihcepat; bebas dari hama; hasilnya berkualitas dan berkuantitas tinggi; hemat biaya perawatan.

Jenis tanaman yang telah banyak dihidroponikkan darigolongan tanaman hias antara lain Philodendron, Dracaena, Aglonema,dan Spatyphilum. Golongan sayuran yang dapat dihidroponikkan,antara lain tomat, paprika, mentimun, selada, sawi, kangkung, dan bayam.  Adapun jenis tanaman buah yang dapat dihidroponikkan,antara lain jambu air, melon, kedondong bangkok, dan belimbing.

·         Penanaman secara aeroponik


Aeroponik berasal dari kata aero yang berarti udara dan ponos yang berarti daya. Jadi, aeroponik adalah pemberdayaan udara. Sebenarnya aeroponik merupakan tipe hidroponik (memberdayakanair), karena air yang berisi larutan unsur hara disemburkan dalam bentuk kabut hingga mengenai akar tanaman. Akar tanaman yang ditanam menggantung akan menyerap larutan haratersebut.

Prinsip dari aeroponik adalah sebagai berikut. Helaian styrofoam diberi lubang-lubang tanam dengan jarak 15 cm. Dengan menggunakan ganjal busa atau rockwool, anak semai sayuran ditancapkan pada lubang tanam. Akar tanaman akan menjuntai bebas ke bawah. Di bawah helaian styrofoam terdapat sprinkler(pengabut) yang memancarkan kabut larutan hara ke atas hingga mengenai akar.

II.                Bioteknologi Modern

Seiring dengan perkembangan ilmu pengetahuan, para ahlitelah mulai lagi mengembangkan bioteknologi dengan memanfaatkan prinsip-prinsip ilmiah melalui penelitian. Dalam bioteknologi modern orang berupaya dapat menghasilkan produk secara efektif dan efisien.

Dewasa ini, bioteknologi tidak hanya dimanfaatkan dalam industri makanan tetapi telah mencakup berbagai bidang, seperti rekayasa genetika, penanganan polusi, penciptaan sumber energi,dan sebagainya. Dengan adanya berbagai penelitian serta perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi, maka bioteknologi makin besar manfaatnya untuk masa-masa yang akan datang.

Beberapa penerapan bioteknologi modern sebagai berikut.

a. Rekayasa genetika

Rekayasa genetika merupakan suatu cara memanipulasikan gen untuk menghasilkan makhluk hidup baru dengan sifat yang diinginkan. Rekayasa genetika disebut juga pencangkokan gen atau rekombinasi DNA.

Dalam rekayasa genetika digunakan DNA untuk menggabungkan sifat makhluk hidup. Hal itu karena DNA dari setiap makhlukhidup mempunyai struktur yang sama, sehingga dapat direkomendasikan. Selanjutnya DNA tersebut akan mengatur sifat-sifat makhluk hidup secara turun-temurun.

Untuk mengubah DNA sel dapat dilakukan melalui banyak cara, misalnya melalui transplantasi inti, fusi sel, teknologi plasmid,dan rekombinasi DNA.

·         Transplantasi inti

Transplantasi inti adalah pemindahan inti dari suatu sel ke sel yang lain agar didapatkan individu baru dengan sifat sesuai dengan inti yang diterimanya. Transplantasi inti pernah dilakukan terhadapsel katak. Inti sel yang dipindahkan adalah inti dari sel-sel usus katak yang bersifat diploid. Inti sel tersebut dimasukkan ke dalam ovum tanpa inti, sehingga terbentuk ovum dengan inti diploid. Setelah diberi inti baru, ovum membelah secara mitosis berkali-kali sehingga terbentuklah morula yang berkembang menjadi blastula. Blastula tersebut selanjutnya dipotong-potong menjadi banyak seldan diambil intinya. Kemudian inti-inti tersebut dimasukkan kedalam ovum tanpa inti yang lain. Pada akhirnya terbentuk ovum berinti diploid dalam jumlah banyak. Masing-masing ovum akan berkembang menjadi individu baru dengan sifat dan jenis kelamin yang sama.

·         Fusi sel

Fusi sel adalah peleburan dua sel baik dari spesies yang sama maupun berbeda supaya terbentuk sel bastar atau hibridoma. Fusisel diawali oleh pelebaran membran dua sel serta diikuti oleh peleburan sitoplasma (plasmogami) dan peleburan inti sel (kariogami).

Manfaat fusi sel, antara lain untuk pemetaan kromosom,membuat antibodi monoklonal, dan membentuk spesies baru. Didalam fusi sel diperlukan adanya:

a) sel sumber gen (sumber sifat ideal);

b) sel wadah (sel yang mampu membelah cepat);

c) fusigen (zat-zat yang mempercepat fusi sel).

·         Teknologi plasmid

Plasmid adalah lingkaran DNA kecil yang terdapat di dalamsel bakteri atau ragi di luar kromosomnya. Sifat-sifat plasmid, antaralain:merupakan molekul DNA yang mengandung gen tertentu;dapat beraplikasi diri;dapat berpindah ke sel bakteri lain;sifat plasmid pada keturunan bakteri sama dengan plasmid induk.Karena sifat-sifat tersebut di atas plasmid digunakan sebagaivektor atau pemindah gen ke dalam sel target.

·         Rekombinasi DNA

Rekombinasi DNA adalah proses penggabungan DNA-DNAdari sumber yang berbeda. Tujuannya adalah untuk menyambungkan gen yang ada di dalamnya. Oleh karena itu, rekombinasi DNA disebut juga rekombinasi gen.

2. Bioteknologi bidang kedokteran

Bioteknologi mempunyai peran penting dalam bidang kedokteran, misalnya dalam pembuatan antibodi monoklonal, vaksin,antibiotika dan hormon.

·         Pembuatan antibodi monoklonal

Antibodi monoklonal adalah antibodi yang diperoleh dari suatu sumber tunggal. Manfaat antibodi monoklonal, antara lain:untuk mendeteksi kandungan hormon korionik gonadotropin dalam urine wanita hamil;mengikat racun dan menonaktifkannya;mencegah penolakan tubuh terhadap hasil transplantasi jaringanlain.

·         Pembuatan vaksin

Vaksin digunakan untuk mencegah serangan penyakit terhadaptubuh yang berasal dari mikroorganisme.Vaksindidapat dari virus dan bakteri yang telah dilemahkan atau racun yang diambil dari mikroorganisme tersebut.

·         Pembuatan antibiotika

Antibiotika adalah suatu zat yang dihasilkan oleh organisme tertentu dan berfungsi untuk menghambat pertumbuhan organismelain yang ada di sekitarnya. Antibiotika dapat diperoleh dari jamuratau bakteri yang diproses dengan cara tertentu.Zat antibiotika telah mulai diproduksi secara besar-besaran pada Perang Dunia II oleh para ahli dari Amerika Serikat danInggris.

·         Pembuatan hormon

Dengan rekayasa DNA, dewasa ini telah digunakan mikroorganisme untuk memproduksi hormon. Hormon-hormon yang telah diproduksi, misalnya insulin, hormon pertumbuhan, kortison,dan testosteron.

c. Bioteknologi bidang pertanian

Dewasa ini perkembangan industri maju dengan pesat. Akibatnya, banyak lahan pertanian yang tergeser, lebih-lebih didaerah sekitar perkotaan. Di sisi lain kebutuhan akan hasil pertanian harus ditingkatkan seiring dengan meningkatnya jumlah penduduk.Untuk mendukung hal tersebut, dewasa ini telah dikembangkan bioteknologi di bidang pertanian. Beberapa penerapan bioteknologi pertanian sebagai berikut.

·         Pembuatan tumbuhan yang mampu mengikat nitrogen

Nitrogen (N2) merupakan unsur esensial dari protein DNAdan RNA. Pada tumbuhan polong-polongan sering ditemukan nodul pada akarnya. Di dalam nodul tersebut terdapat bakteri Rhizobium yang dapat mengikat nitrogen bebas dari udara, sehingga tumbuhan polong-polongan dapat mencukupi kebutuhan nitrogennya sendiri.

Dengan bioteknologi, para peneliti mencoba mengembangkan agar bakteri Rhizobiumdapat hidup di dalam akar selain tumbuhan polong-polongan. Di samping, itu juga berupaya meningkatkan kemampuan bakteri dalam mengikat nitrogen dengan teknik rekombinasi gen.

Kedua upaya di atas dilakukan untuk mengurangi atau meniadakan penggunaan pupuk nitrogen yang dewasa ini banyak digunakan di lahan pertanian dan menimbulkan efek samping yang merugikan.

·         Pembuatan tumbuhan tahan hama

Tanaman yang tahan hama dapat dibuat melalui rekayasa genetika dengan rekombinasi gen dan kultur sel. Contohnya, untuk mendapatkan tanaman kentang yang kebal penyakit maka diperlukangen yang menentukan sifat kebal penyakit. Gen tersebut, kemudian disisipkan pada sel tanaman kentang. Sel tanaman kentang tersebut,kemudian ditumbuhkan menjadi tanaman kentang yang tahan penyakit. Selanjutnya tanaman kentang tersebut dapat diperbanyak dan disebarluaskan.

d. Bioteknologi bidang peternakan

Dengan bioteknologi dapat dikembangkan produk-produk peternakan. Produk tersebut, misalnya berupa hormon pertumbuhanyang dapat merangsang pertumbuhan hewan ternak. Dengan rekayasa genetika dapat diciptakan hormon pertumbuhan hewan buatan atau BST (Bovin Somatotropin Hormon).Hormon tersebut direkayasa dari bakteri yang, jika diinfeksikan pada hewan dapat mendorong pertumbuhan dan menaikkan produksi susu sampai20%.

e. Bioteknologi bahan bakar masa depan

Saat ini telah ditemukan dua jenis bahan bakar yang diproduksi dari fermentasi limbah, yaitu gasbio (metana) dan gasahol(alkohol).Alternatif bahan bakar masa depan untuk menggantikan minyak, antara lain adalah biogas dan gasohol. Biogas dibuat dalam fase anaerob dalam fermentasi limbah kotoran makhluk hidup. Pada fase anaerob akan dihasilkan gas metana yang dibakar dan digunakan untuk bahan bakar.

Di negara Cina, dan India terdapat beberapa kelompok masyarakat yang hidup di desa yang telah menerapkan teknologi fermenter gasbio untuk menghasilkan metana. Bahan baku teknologi fermenter tersebut adalah feses hewan, daun-daunan, kertas,dan lain-lain yang akan diuraikan oleh bakteri dalam fermenter.Sedangkan teknologi gasohol telah dikembangkan oleh negara Brazil sejak harga minyak meningkat sekitar tahun 1970.Gasohol dihasilkan dari fermentasi kapang terhadap gula tebu yang melimpah. Gasohol bersifat murah, dapat diperbarui dan tidak menimbulkan polusi.

f. Bioteknologi pengolahan limbah

Kaleng, kertas bekas, dan sisa makanan, sisa aktivitas pertanian atau industri merupakan bahan yang biasanya sudah tak dikehendaki oleh manusia. Bahan-bahan tersebut dinamakan limbahatau sampah. Keberadaan limbah sangat  mengancam lingkungan.Oleh karena itu, harus ada upaya untuk menanganinya. Penanganan sampah dapat dilakukan dengan berbagai cara, misalnya dengan ditimbun, dibakar, atau didaur ulang. Di antara semua cara tersebut yang paling baik  adalah dengan daur ulang.

Salah satu contoh proses daur ulang sampah yang telah diuji pada beberapa sampah tumbuhan adalah proses pirolisis. Prosespirolisis yaitu proses dekomposisi bahan-bahan sampah dengan suhu tinggi pada kondisi tanpa oksigen. Dengan cara ini sampah dapat diubah menjadi arang, gas (misal: metana) dan bahananorganik.

Bahan-bahan tersebut dapat dimanfaatkan kembali sebagai bahan bakar. Kelebihan bahan bakar hasil proses ini adalah rendahnya kandungan sulfur, sehingga cukup mengurangi tingkat pencemaran. Bahan hasil perombakan zat-zat makroorganik (darihewan, tumbuhan, manusia ataupun gabungannya) secara biologis kimiawi dengan bantuan mikroorganisme (misalnya bakteri, jamur)sertaoleh hewan-hewan kecil disebut kompos.

Dalam pembuatan kompos, sangat diperlukan mikroorganisme.Jenis mikroorganisme yang diperlukan dalam pembuatan kompos bergantung pada bahan organik yang digunakan serta proses yang berlangsung (misalnya proses itu secara aerob atau anaerob).

Selama proses pengomposan terjadilah penguraian, misalnya selulosa, pembentukan asam organik terutama asam humat yang penting dalam pembuatan humus. Hasil pengomposan bermanfaat sebagai pupuk.

Bioteknologi dapat diterapkan dalam pengolahan limbah,misalnya menguraikan minyak, air limbah, dan plastik. Cara lain dalam mengatasi polusi minyak, yaitu dengan menggunakan pengemulsi yang menyebabkan minyak bercampur dengan air sehingga dapat dipecah oleh mikroba. Salah satu zat pengemulsi,yaitu polisakarida yang disebut emulsan, diproduksi oleh bakteri Acinetobacter calcoaceticus. Dengan bioteknologi, pengolahan limbah menjadi terkontrol dan efektif. Pengolahan limbah secara bioteknologi melibatkan kerja bakteri-bakteri aerob dan anaerob.

Read more »

KEANEKARAGAMAN KONSERVASI

KEANEKARAGAMAN KONSERVASI

Konservasi keanekaragaman adalah upaya pengelolaan sumber daya hayati untuk menjamin kelangsungan hidup manusia di masa sekarang dan masa mendatang

   Konservasi meliputi tiga hal, yaitu:

a) Perlindungan, berarti melindungi proses ekologis dan sistem penyangga kehidupan.

b) Pelestarian, berarti melestarikan sumber daya alam dan keanekaragaman hayati.

c) Pemanfaatan, berarti memanfaatkan secara bijaksana sumber daya alam dan lingkungannya.

Di Indonesia, berdasarkan peraturan perundang-undangan, Konservasi [sumber daya alam hayati] adalah pengelolaan sumber daya alam hayati yang pemanfaatannya dilakukan secara bijaksana untuk menjamin kesinambungan persediaannya dengan tetap memelihara dan meningkatkan kualitas keanekaragaman dan nilainya. Cagar alam dan suaka margasatwa merupakan Kawasan Suaka Alam (KSA), sementara taman nasional, taman hutan raya, dan taman wisata alam merupakan Kawasan Pelestarian Alam (KPA).

Cagar alam karena keadaan alamnya mempunyai kekhasan tunbuhan, satwa, atau ekosistem tertentu yang perlu dilindungi dan perkembangannya berlangsung secara alami. Suaka margasatwa mempunyai ciri khas berupa keanekaragaman dan atau keunikan jenis satwanya.

Taman nasional mempunyai ekosistem asli yang dimanfaatkan untuk tujuan penelitian, ilmu pengetahuan, pendidikan, menunjang budidaya, pariwisata, dan rekreasi. Taman hutan raya untuk tujuan koleksi tumbuhan dan satwa yang dimanfaatkan bagi kepentingan penelitian, ilmu pengetahuan, pendidikan, menunjang budidaya, budaya, pariwisata dan rekreasi. Taman wisata alam dimanfaatkan untuk pariwisata dan rekreasi alam.

USAHA PELESTARIAN KEANEKARAGAMAN HAYATI

Agar keanekaragaman makhluk hidup dapat terus lestari dan mampu memberi manfaat yang sebesar-besarnya kepada manusia, pemanfaatannya harus secara bijaksana. Beberapa usaha penyelamatan dan pelestarian keanekaragaman makhluk hidup sebagai berikut.

1.    Sistem tebang pilih dengan cara memilih tanaman yang bila ditebang tidak sangat berpengaruh terhadap ekosistem.

2.    Peremajaan tanaman dilakukan untuk mempertahankan dan meningkatkan hasil dengan mempersiapkan tanaman pengganti.

3.    Penangkapan musiman yang dilakukan pada saat populasi hewan paling banyak dan tidak pada saat kondisi yang dapat mengakibatkan kepunahan. Contohnya tidak berburu pada saat musim berkembang biak.

4.    Pembuatan cagar alam dan tempat perlindungan bagi tumbuhan dan hewan langka seperti suaka margasatwa dan taman nasional. Tempat-tempat tersebut melindungi flora atau fauna yang sudah terancam punah.

Perlindungan (konservasi) keanekaragaman hayati bertujuan untuk melindungi flora dan fauna dari ancaman kepunahan. Konservasi dibagi dua macam, yaitu:

1.    In Situ

In situ adalah konservasi flora dan fauna yang dilakukan pada habitat asli. Misalnya memelihara ikan yang terdapat di suatu danau yang dilakukan di danau tersebut, tidak dibawa ke danau lain atau sungai. Ini dilakukan agar lingkungannya tetap sesuai dengan lingkungan alaminya. Meliputi 7 kategori, yaitu cagar alam, suaka margasatwa, taman laut, taman buru, hutan, atau taman wisata, taman provinsi, dan taman nasional.

2.    Ex Situ

Ex situ adalah konservasi flora dan fauna yang dilakukan di luar habitat asli, namun kondisinya diupayakan sama dengan habitat aslinya. Perkembangbiakan hewan di kebun binatang merupakan upaya pemeliharaan ex situ. Jika berhasil dikembangbiakan, sering kali organisme tersebut dikembalikan ke habitat aslinya. Contohnya, setelah berhasil ditangkar secara ex situ, jalak Bali dilepaskan ke habitat aslinya di Bali. Misalnya: konservasi flora di Kebun Raya Bogor dan konservasi fauna di suaka margasatwa Way Kambas, Lampung.

Upaya melestarikannya juga meliputi ekosistem di suatu wilayah. Perlindungan tersebut di antaranya:

1.    Cagar Alam

Cagar alam adalah membiarkan ekosistem dalam suatu wilayah apa adanya. Perkembangannya terjadi secara proses alami. Manusia dilarang memasukinya tanpa izin khusus. Cagar alam bertujuan untuk:

a.    melindungi ciri khas tumbuhan, hewan, dan ekosistem alami

b.    mempertahankan keanekaragaman gen

c.    menjamin pemanfaatan ekosistem secara berkesinambunga

d.   memelihara proses ekologi

Contohnya Cagar Alam Pangandaran (Jawa Barat).

2.    Suaka Margasatwa

Merupakan pelestarian satwa langka. Perburuan dibuatkan peraturan tertentu. Satwa langka dilindungi oleh undang-undang konservasi, sehingga kepemilikannya harus memiliki izin khusus.

3.    Taman Nasional

Taman Nasional adalah kawasan pelestarian alam yang mempunyai ekosistem asli. Taman nasional dimanfaatkan untuk tujuan penelitian, ilmu pengetahuan, pendidikan, penunjang budidaya, pariwisata, dan rekreasi. Taman nasional juga berfungsi melindungi ekosistem, melestarikan keanekaragam flora dan fauna, dan melestarikan pemanfaatan sumber daya alam hayati.

Beberapa taman nasional tersebut misalnya Taman Nasional (TN) Gunung Leuseur (Aceh dan Sumatera Utara), TN Kerinci Seblat (Sumatera Selatan dan Bengkulu), TN Bukit Barisan Selatan (Bengkulu dan Lampung), TN Ujung Kulon (Banten), TN Gunung Gede Pangrango (Bogor dan Sukabumi, Jawa Barat), TN Kepulauan Seribu (DKI Jakarta), TN Bromo Tengger (Jawa Timur), TN Meru Betiri (Jawa Timur), TN Baluran (Banyuwangi, Jawa Timur), TN Bali Barat, TN Komodo (Nusa Tenggara Barat) dan TN Tanjung Puting (KalimantanTengah).

4.    Taman Laut

Taman laut adalah wilayah lautan yang memiliki keanekaragaman flora dan fauna yang tinggi dan indah. Kawasan ini dijadikan sebagai konservasi alam, misalnya Taman Laut Bunaken di Sulawesi Utara.

Konservasi alam adalah upaya pengelolaan sumber daya alam untuk menjamin kelangsungan hidup manusia di masa kini dan masa mendatang. Konservasi alam meliputi tiga hal, yaitu:

a.    perlindungan, melindungi proses ekologis dan sistem penyangga kehidupan. Misalnya,           perlindungan siklus udara dan air.

b.    pelestarian, melestarikan sumber daya alam dan keanekaragam hayati

c.    pemanfaatan, memanfaatkan secara bijaksana sumber daya alam dan lingkungannya.

5.    Hutan Lindung

Hutan lindung biasanya terletak di daerah pegunungan. Hutan tersebut berfungsi sebagai resapan air. Hal ini untuk mengatur tata air dan menjaga agar tidak terjadi erosi.

6.    Kebun Raya

Kebun raya adalah kebun buatan yan berguna untuk menghimpun tumbuhan dari berbagai tempat untuk dilestarikan. Selain itu, kebun raya ialah Kebun rata Bogor dan Kebun Raya Ppurwodadi (Jawa Timur)

Masyarakat awam hendaknya tidak memelihara hewan atau tumbuhan langka yang rawan punah. Memelihara burung, kera, atau orang utan di rumah akan menyebabkan hewan hewan tersebut semakin cepat punah. Sebaiknya, hewan tersebut dibiarkan hidup secara alami atau diserahkan pemeliharaannya kepada orang yang ahli agar ditangkarkan dan kemudian dilepaskan kembali ke habitat aslinya. Kita dapat berperan serta untuk melestarikannya dengan memelihara hewan atau tumbuhan hasil penangkaran atau budi daya, misalnya burung kenari, ikan hias, tanaman hias, kucing dan anjing.

Kita dapat membantu melestarikan keanekaragaman makhluk hidup dengan cara:

a.       tidak membunuh hewan dan tumbuhan liar

b.      tidak mempermainkan hewan liar dan memetik tumbuhan langka

c.       sewaktu bertamasya atau berkemah, tetaplah memelihara kelestarian lingkungan, tidak membawa pulang hewan dan tumbuhan langka

d.      tidak membuang sampah di sembarang tempat, karena dapat mengganggu kesehatan hewan jika termakan hewan tersebut

e.       tidak membuang limbah ke lingkungan, misal limbah rumah tangga atau pestisida, karena dapat membahayakan kehidupan hewan dan tumbuhan yang ada di lingkungan tersebut..

Read more »

JARINGAN TUMBUHAN DAN HEWAN

JARINGAN TUMBUHAN DAN HEWAN

Jaringan dalam biologi adalah sekumpulan sel yang memiliki bentuk dan fungsi yang sama. Sekumpulan jaringan akan membentuk organ. Cabang ilmu biologi yang mempelajari jaringan adalah histologi. Sedangkan cabang ilmu biologi yang mempelajari jaringan dalam hubungannya dengan penyakit adalah histopatologi.

1. Jaringan Pada Tumbuhan

A. Jaringan dan Fungsi Jaringan Pada Tumbuhan

Secara evolusi, tumbuhan berbiji merupakan organisme yang telah teradaptasi dengan lingkungan di daratan. Tumbuhan memiliki karakteristik dalam struktur dan fungsi khusus untuk menunjang kehidupannya di daratan tersebut. Pola struktur jaringan tumbuhan bervariasi dalam setiap jenis tumbuhan yang tergantung pada tahap pertumbuhan dan perkembangan dari tumbuhan itu sendiri.

Umumnya, tumbuhan berbiji memiliki struktur dasar organ yang sama, yaitu terdiri atas: akar, batang, dan daun. Namun, ketiga struktur organ tersebut memiliki variasi dalam hal ukuran, bentuk, dan fungsi pada setiap jenis tumbuhan. Adanya variasi dari ketiga struktur dasar tersebut memungkinkan tumbuhan dapat melangsungkan kehidupannya dalam lingkungan yang beragam, seperti di daerah perairan dun gurun pasir yang tandus. semua jenis tumbuhan memiliki dasar persoalan yang sama yaitu bagaimana mereka dapat memperoleh air dari dalam tanah, melalui batang dan membawanya hingga sampai di daun untuk bahan dasar fotosisntesis dengan bantuan sinar matahari. secara umum, tumbuhan memiliki dua sistem organ, yaitu: sistem pucuk-(shoot system) yang terletak di bagian atas tanah yang membentuk organ batang, daun, tunas, bunga, buah, dan biji; sistem akai (root systen), yang terletak di bawah tanah membentuk organ akar umbi, dan akar rimpang (rizoma).

Semua organisme tersusun oleh sel yang memiliki variasi dalam bentuk, ukuran, dan fungsi. sel tumbuhan berbeda dengan sel hewan karena memiliki struktur khusus, di antaranya sel tumbuhan mempunyai dinding sel yang nyata dan bersifat kaku sehingga tumbuhan tidak dapat bebas berpindah tempat sebagaimana hewan. Di samping itu, sel tumbuhan memiliki organel khusus untuk fotosintesis, yaitu kloroplas (plastida). Kloroplas mengandung pigmen klorofil yang dapat mengabsorpsi energi matahari dan dapat mengubah senyawa anorganik (CO, dan-air) menjadi senyawa karbohidrat yang dapat digunakan oleh makhluk hidup lain sebagai makanan. Dengan struktur demikian, maka tumbuhan hijau merupakan produsen bagi organisme lain dan bersifat fotoautotrof.

Bentuk sel tumbuhan bermacam-macam. Ada yang berbentuk seperti kubus, prisma, kotak, elips, poligonal, memanjang seperti serabut dan ada yang seperti pipa. ukuran rata-rata sel tumbuhan berkisar antara 10 - 100 m. Beberapa sel tumbuhan memiliki diameter sampai 1 mm atau lebih, sehingga dapat dilihat langsung dengan mata biasa. pada dasarnya, tumbuhan mempunyai dua bagian utama, yaitu protoplas dan dinding sel. Protoplas terdiri atas bagian-bagian yang bersifat hidup dan tidak hidup. Sedangkan, dinding sel bersifat tidak hidup. Ciri khas yang lain dari sel tumbuhan adalah memiliki vakuola yang besar yang berperan sebagai tempat cadangan makanan dan memelihara kekakuan dinding sel dari cengkraman stress lingkungan.

Kelompok sel tumbuhan tertentu membentuk suatu kelompok sel yang memiliki struktur dan fungsi yang sama dan disebut jiringan. jaringan pada tumbuhan berasal dari pembelahan sel embrional yang berdiferensiasi menjadi bermacam-macam bentuk vang memiliki fungsi khusus.

Berdasarkan aktivitas pembelahan sel selama fase pertumbuhan dan perkembangan sel/jaringan tumbuhan, maka jenis jaringan pada tumbuhan dibagi menjadi dua, yaitu jaringan meristem dan jaringan dewasa (permanen). Berikut akan diuraikan karakateristik dari kedua macam jaringan tersebut secara rinci

1. Jaringan Meristem ( Jaringan Embrional )

Meristem adalah jaringan yang sel-selnya mampu membelah diri dengan cara mitosis secara terus menerus (bersifat embrional) untuk menambah jumlah sel-sel tubuh pada tumbuhan. Meristem terdapat pada bagian-bagian tertentu saja pada tumbuhan.

Berdasarkan letaknya, meristem dibedakan atas:

a) meristem apikal (meristem ujung) terdapat pada ujung-ujung pokok batang dan cabang serta ujung akar,

b) meristem interkalar/aksilar (meristem antara), terdapat di antara jaringan dewasa, misalnya pada pangkal ruas batang,

c) meristem lateral (meristem samping), terletak sejajar dengan permukaan organ, misalnya kambium dan kambium gabus.

Pada umumnya, sel-sel penyusun jaringan meristem berdinding tipis, isodiametris, dan relatif kaya akan protoplasma.

Vakuola sel meristem sangat kecil dan tersebar di seluruh protoplasma. Jaringan ini terdiri atas sel-sel yang belum terdiferensiasi. Kemampuan jaringan meristem untuk bermitosis secara terus-menerus menyebabkan tumbuhan dapat bertambah tinggi dan besar. Berdasarkan asal terbentuknya, jaringan meristem digolongkan menjadi dua, yaitu meristem primer dan meristem skunder.

Meristem primer berasal dari jaringan embrional (embrio/lembaga) yang membelah secara mitosis dan menghasilkan pertumbuhan primer pada tumbuhan sehingga menyebabkan tumbuhan dapat bertambah tinggi. Meristem primer biasanya

terdapat pada ujung (pucuk) batang dan ujung akar.

Meristem sekunder berasal dari jaringan dewasa yang selselnya telah berkembang lebih lanjut (terdiferensiasi), biasanya pada tumbuhan dikotil. Dari jaringan meristem sekunder akan menghasilkan pertumbuhan sekunder yang menyebabkan batang menjadi bertambah besat misalnya aktivitas kambium pada batang tumbuhan clikotil akan menghasilkan pembuluh kayu (xilem) ke bagian dalam dan pembuluh tapis (floem) ke bagian luar. Selain itu, terdapat kambium gabus (felogen) yang juga merupakan bagian dari pertumbuhan sekunder yang disebut periderm.

Kambium gabus terdiri atas tiga bagian yaitu:

1) felem, yaitu jaringan gabus itu sendiri yang tersusun atas sel - sel mati

2) felogen, yaitu bagian kambium gabus yang mengarah ke luar membentuk felem

3) feloderm, yaitu bagian vang dibentuk felogen kearah dalam dan merupakan jaringan yang sifatnva serupa parenkim dan terdiri atas sel-sel hidup.

2. Jaringan Permanen ( Jaringan Dewasa )

Jaringan dewasa merupakan kelompok sel tumbuhan yang berasal dari pembelahan sel - sel meristem dan telah mengalami pengubahan bentuk yang disesuaikan dengan fungsinya (Diferensiasi). Jaringan dewasa ada yang sudah tidak bersifat meristematik lagi (sel penyusunnya sudah tidak membelah lagi) sehingga disebut jaringan permanen.

Berdasarkan bentuk dan fungsinya, jaringan dewasa pada tumbuhan dibedakan menjadi empat macam jaringan yaitu:

a. Jaringan Epidermis

Epidermis rnerupakan jaringan paling luar vang menutupi permukaan organ tumbuhan, seperti: daun, bagian bunga, buah, biji, batang, dan akar. Fungsi utama jaringan epidermis adalah sebagai pelindung jaringan yang ada di bagian sebelah dalam. Bentuk, ukuran, dan susunan, serta fungsi sel epidermis berbeda-beda pada berbagai jenis organ tumbuhan. Ciri khas sel epidermis adalah sel--selnya rapat satu sama lain membentuk bangunan padat tanpa ruang antar sel. Dinding sel epidermis ada yang tipis, ada yang mengalami penebalan di bagian yang menghadap ke permukaan tubuh, dan ada yang semua sisinya berdinding tebal dan mengandung lignin. Seperti kita temukan pada biji dan daun pinus. Dinding luar sel epidermis biasanva mengandung kutin, yaitu senyawa lipid yang mengendap di antara selulosa penvusun dinding sel sehingga membentuk lapisan khusus di permukaan sel yang disebut kutikula. Di permukaan luar kutikula kadangkala kita temukan lapisan lilin vang kedap air untuk mengurangi penguapan air.

Beberapa bentuk khusus sel epidermis yang telah berubah struktur dan f ungsinva diantaranya, adalah: stomata (mulut daun) yang berperan sebagai tempat pertukaran gas dan uap air, trikoma yang berupa tonjolan epidermis dan tersusun atas beberapa sel yang mengalami penebalan sekunder. Trikoma ini berperan sebagai kelenjar yang mengeluarkan zat seperti terpen, garam, dan gula; rambut akar merupakan tonjolan epidermis akar yang memiliki dinding sel tipis dengan vakuola besar.

Jaringan epidermis tetap ada sepanjang hidup organ tertentu vang tidak mengalami penebalan sekunder. Pada beberapa tumbuhan vang berumur panjang, epidermis digantikan oleh jaringan gabus, bila batangnya menua.

b. Jaringan Parenkim ( Jaringan Dasar)

Parenkim terdiri atas kelompok sel hidup yang bentuk, ukuran, maupun fungsinya berbeda-beda. Sel-sel parenkim mampu mempertahankan kemampuannya untuk membelah meskipun telah dewasa sehingga berperan penting dalam proses regenerasi.

Sel-sel parenkim yang telah dewasa dapat bersifat meristematik bila lingkungannya memungkinkan. Jaringan parenkim terutama terdapat pada bagian kulit batang dan akar, mesofil daun, daging buah, dan endosperma biji.

Sel-sel parenkim juga tersebar pada jaringan lain, seperti pada parenkim xilem, parenkim floem, dan jari-jari empulur.

Ciri utama sel parenkim adalah memiliki dinding sel yang tipis, serta lentur. Beberapa sel parenkim mengalami penebalan, seperti pada parenkim xilem. Sel parenkim berbentuk kubus atau memanjang dan mengandung vakuola sentral yang besar. Ciri khas parenkim yang lain adalah sel-selnya banyak memiliki ruang antarsel karena bentuk selnya membulat.

Parenkim yang mempunyai ruang antarsel adalah daun. Ruang antarsel ini berfungsi sebagai sarana pertukaran gas antar klorenkim dengan udara luar. Sel parenkim memiliki banyak fungsi, yaitu untuk berlangsungnya proses fotosintesis, penyimpanan makanan dan fungsi metabolisme lain. Isi sel parenkim bervariasi sesuai dengan fungsinya, misalnya sel yang berfungsi untuk fotosintesis banyak mengandung kloroplas. Jaringan yang terbentuk dari sel-sel parenkim semacam ini disebut klorenkim. Cadangan makanan yang terdapat pada sel parenkim berupa larutan dalam vakuola, cairan dalam plasma atau berupa kristal (amilum). Sel parenkim merupakan struktur sel yang jumlahnya paling banyak menyusun jaringan tumbuhan.

Ciri penting dari sel parenkim adalah dapat membelah dan terspesialisasi menjadi berbagai jaringan yang memiliki fungsi khusus. Sel parenkim biasanya menyusun jaringan dasar pada tumbuhan, oleh karena itu disebut jaringan dasar.

Berdasarkan fungsinya, parenkim dibagi menjadi bebrapa jenis jaringan, yaitu:

1) Parenkim Asimilasi

Biasanya terletak di bagian tepi suatu organ, misalnya pada daun, batang yang berwarna hijau, dan buah. Di dalam selnya terdapat kloroplas, yang berperan penting sebagai tempat berlangsungnya proses fotosintesis,

2) Parenkim Penimbun

Biasanya terletak di bagian dalam tubuh, misalnya: pada empulur batang, umbi akaL umbi lapis, akar rimpang (rizoma), atau biji. Di dalam sel-selnya terdapat cadangan makanan yang berupa gula, tepung, lemak atau protein,

3) Parenkim Air

Terdapat pada tumbuhan yang hidup di daerah panas (xerofit) untuk menghadapi masa kering, misalnya pada tumbuhan kaktus dan lidah buaya,

4) Parenkim Udara

Ruang antar selnva besar, sel- sel penyusunnya bulat sebagai alat pengapung di air, misalnya parenkim pada tangkai daun tumbuhan enceng gondok

C. Jaringan Penyokong

Jaringan penyokong atau jaringan penguat pada tumbuhan terdiri atas sel-sel kolenkim dan sklerenkim. Kedua bentuk jaringan ini merupakan jaringan sederhana, karena sel-sel penyusunnya hanya terdiri atas satu tipe sel.

1) Kolenkim

Kolenkim tersusun atas sel-sel hidup yang bentuknya memanjang dengan penebalan dinding sel yang tidak merata dan bersifat plastis, artinya mampu membentang, tetapi tidak dapat kembali seperti semula bila organnya tumbuh. Kolenkim terdapat pada batang, daun, bagian-bagian bunga, buah, dan akar. Sel kolenkim dapat mengandung kloroplas yang menyerupai sel-sel parenkim. Sel – sel kolenkim dindingnya mengalami penebalan dari kolenkim bervariasi, ada yang pendek membulat dan ada yang memanjang seperti serabut dengan ujung tumpul.

Berdasarkan bagian sel yang mengalami penebalan, sel kolenkim dibedakan atas:

1. kolenkim angular (kolenkim sudut), merupakan jaringan kolenkim dengan penebalan dinding sel pada bagian sudut sel;

2. kolenkim lamelal, merupakan jaringan kolenkim yang penebalan dinding selnya membujur;

3. kolenkim anular, merupakan kolenkim yang penebalan dinding selnya merata pada bagian dinding sel sehinggi berbentuk pipa.

2) Sklerenkim

Sklerenkim merupakan jaringan penyokong tumbuhan, yang sel - selnya mengalami penebalan sekunder dengan lignin dan menunjukkan sifat elastis. Sklerenkim tersusun atas dua kelompok sel, yaitu sklereid dan serabut. Sklereid disebut juga sel batu yang terdiri atas sel - sel pendek, sedangkan serabut sel – selnya. panjangsklereid berasal dari sel-sel parenkim, sedangkan serabut berasal dari sel - sel meristem. Sklereid terdapat di berbagai bagian tubuh. Sel – selnya membentuk jaringan yang keras, misalnya pada tempurung kelapa, kulit biji dan mesofil daun. Serabut berbentuk pita dengan anyaman menurut pola yang khas. Serabut sklerenkim banyak menyusun jaringan pengangkut.

d. Jaringan Pengangkut

Jaringan pengangkut pada tumbuhan terdiri atas sel-sel xilem dan floem, yang membentuk berkas pengangkut (berkas vaskuler). Xilem berperan mengangkut air dan mineral dari dalam tanah ke daun, sedangkan floem berfungsi mengedarkan hasil fotosintesis dari daun ke seluruh bagian tumbuhan.

1) Xilem

Xilem merupakan jaringan kompleks karena tersusun dari beberapa tipe sel yang berbeda. Penyusun utamanya adalah trakeid dan trakea sebagai saluran pengangkut air dengan penebalan dinding sel yang cukup tebal sekaligus berfungsi sebagai penyokong. Xilem juga tersusun atas serabut, sklerenkim, serta sel-sel parenkim yang hidup dan berperan dalam berbagai kegiatan metabolisme sel. Xilem disebut juga sebagai pembuluh kayu yang membentuk kayu pada batang.

Trakeid dan trakea merupakan dua kelompok sel yang membangun pembuluh xilem. Kedua tipe sel berbentuk bulat panjang, berdinding sekunder dari lignin dan tidak mengandung kloroplas sehingga berupa sel mati. Perbedaan pokok antara keduanya, adalah pada trakeid tidak terdapat perforasi (lubang-lubang), hanya ada celah (noktah), berupa plasmodesmata yang menghubungkan satu sel dengan sel lainnya.

Sedangkan pada trakea terdapat perforasi pada bagian ujung-ujung selnya. Transpor air dan mineral pada trakea berlangsung melalui perforasi ini, sedangkan pada trakeid berlangsung lewat noktah (celah) antar sel selnya. Sel-sel pembentuk trakea tersusun sedemikian rupa sehingga merupakan deretan sel memanjang (ujung bertemu ujung) membentuk pipa panjang (kapiler). Bentuk penebalan pada dinding trakea dapat berupa cincin spiral, atau jala.

2) Floem

Pada prinsipnya, floem merupakan jaringan parenkim.Tersusun atas beberapa tipe sel yang berbeda, yaitu buluh tapis, sel pengiring, parenkim, serabut, dan sklerenkim.

Floem juga dikenal sebagai pembuluh tapis, yang membentuk kulit kayu pada batang. Unsur penyusun pembuluh floem terdiri atas dua bentuk, yaitu: sel tapis (sieve plate) berupa sel tunggal dan bentuknya memanjang dan buluh tapis (sieve tubes) yang serupa pipa. Dengan bentuk seperti ini pembuluh tapis dapat menyalurkan gula, asam amino serta hasil fotosintesis lainnya dari daun ke seluruh bagian tumbuhan.

B. Organ Pada Tumbuhan

Tumbuhan memiliki bermacam-macam organ yang tersusun atas beberapa jaringan tumbuhan. Berdasarkan fungsinya, organ pada tumbuhan dibedakan menjadi organ sebagai alat hara (orgnna nutritiaum), dan organ reproduksi (organa reproductikum). Alat hara meliputi akar, batang, dan daun, sedangkan organ reproduksi berupa putik dan benang sari yang terdapat pada bunga.

1. Akar

Akar merupakan organ tumbuhan yang penting karena berperan sebagai alat pencengkeram pada tanah/penguat dan sebagai alat penyerap air. Akar memiliki bagian pelindung berupa tudung akar yang tidak dimiliki oleh organ lain. Berdasarkan asal terbentuknya, akar dapat dibedakan atas akar primer dan akar adventitif. Akar primer terbentuk dari bagian ujung embrio dan dari perisikel, sedangkan akar adventitif berkembang dari akar yang telah dewasa selain dari perisikel atau keluar dari organ lain seperti dari daun dan batang.

Pada kebanyakan tumbuhan dikotil dan gimnospermae, sistem perakaran berupa akar tunggang yang memiliki satu akar pokok yang besar, sedangkan pada tumbuhan monokotil berupa akar serabut, yang berupa rambut dan berukuran relatif sama.

Pada irisan membujur akar akan terlihat bagian-bagian akar, mulai dari yang paling ujung disebut ujung akar. Ujung akar ditutupi oleh tudung akar (kaliptra). Kemudian dari ujung akar ke arah atas, terdapat zona pembelahan sel, pada daerah ini terdapat meristem apikal dan turunannya yang disebut meristem primer. Menuju ke atas, zona pembelahan menyatu dengan zona pemanjangan. Pada zona pemanjangan, sel-sel memanjang sampai sepuluh kali panjang semula, pemanjangan sel ini berguna untuk mendorong ujung akar (termasuk meristem) kedepan. Semakin keatas , zona pemanjangan akan bergabung dengan zona pematangan. Pada zona pematangan, sel – sel jaringan akar menyelesaikan dan menyempurnakan diferensiasinya.

Apabila kita membuat irisan melintang akar muda, maka akan terlihat struktur sel dan jaringan penyusun akar, berturut – turut, yaitu epidermis, korteks, endodermis dan stele (silinder pusat).

Lapisan terluar dari akar adalah epidermis yang tersusun atas sel –sel yang tersusun rapat satu sama lain tanpa ruang antar sel, berdinding tipis, dan memanjang, sejajar sumbu akar. Dinding sel epidermis tersusun dari bahan selulosa dan pectin yang menyerap air. Epidermis akar biasanya satu lapis. PErmukaan sel epidermis sebelah luar membentuk tonjolan yaitu berupa rambut atau bulu akar.

Korteks akar terutama terdiri atas jaringan parenkim yang relative renggang dan sedikit jaringan penyokongnya. Di sebelah dalam lapisan epidermis sering terdapat selapis atau beberapa lapis sel membentuk jaringan padat yang disebut hipodermis atau eksodermis yang dinding selnya mengandung suberin dan lignin.

Di sebelah dalam korteks terdapat selapis sel yang bersambung membentuk silinder dan memisahkan korteks dari slinder berkas pengangkut di sebelah dalamnya. Lapisan ini disebut endodermis. Sel-sel endodermis membentuk pita kaspari, yaitu penebalan dari suberin dan lignin pada sisi radial. Akibat adanya penebalan ini, larutan tidak bisa menembusnya.

Silinder pusat akar (stele) tersusun atas berkas pengangkut. Bagian ini dipisahkan dari korteks oleh endodermis. Bagian luar yang berbatasan dengan endodermis adalah perisikel yang tersusun atas sel-sel parenki berdinding tipis dan mempunyai potensi meristematik, sehingga sering disebut sebagai perikambium. Peranan perisikel terutama sebagai awal terbentuknya cabang akar tempat terjadinya kambium vaskuler, kambium gabus dan berperan dalam proses penebalan akar. sebelah dalam perisikel terdapat berkas pengangkut xilem dan floem. Xilem pada tumbuhan dikotil mengumpul di bagian tengah silinder pusat, tersusun seperti bentuk bintang, sedangkan pada tumbuhan monokotil, xilem dan floem letaknya berselang-seling.

2. Batang

Pada tumbuhan dikotil, berkas pembuluh tersusun dalam suatu lingkaran sehingga korteks terdapat di bagian luar lingkaran dan empulur di bagian dalam lingkaran. Pada tumbuhan dikotil ini, xilem tersusun di bagian dalam lingkaran. Di antara floem dan xilem terdapat cambium yang menyebabkan pertumbuhan sekunder pada tumbuhan dikotil. Kambium merupakan jaringan meristem lateral yang berfungsi dalam pertumbuhan sekunder.

Dua macam kambium yang menghasilkan jaringan sekunder tumbuhan dikotil, yaitu:

a) kambium pembuluh (vascular cambium) yairg menghasilkan xylem sekunder (kayu) ke arah dalam dan floem sekunder ke arah luar,

b) kambium gabus (cork cambium) yang menghasilkan suatu penutup keras dan tebal yang menggantikan epidermis pada batang dan akar.

Empulur batang tersusun atas jaringan parenkim yang mungkin mengandung kloroplas. Empulur mempunyai ruang antarsel yang nyata dan tersusun atas perikambium yang disebut perisikel. Perikambium dibatasi oleh floem primer di sebelah dalam dan endodermis di sebelah luarnya. Jari-jari empulur berupa pita radier yang terdiri atas sederet sel, mulai dari empulur sampai dengan floem. Fungsi utamanya adalah melangsungkan pengangkutan makanan ke arah radial. Pada tumbuhan dikotil, jari-jari empulur tampak berupa garis-garis halus yang membentuk lingkaran tahun.

3. Daun

Struktur morfologi daun pada setiap jenis tumbuhan berbeda-beda. Oleh karena itu, struktur morfologi daun dapat digunakan untuk mengklasifikasikan jenis-jenis tumbuhan. Struktur daun dapat dilihat dari: bentuk tulang daun (menvirip, menjari, melengkung, dan sejajar); bangun daun atau bentuk helaian daun (bulat, lanset, jorong, memanjang, perisai, jantung, dan bulat telur); tepi daun (bergerigi, beringgit, berombak, bergiri, dan rata); bentuk ujung daun (runcing,meruncing, tumpul, membulat, rompang/ terbelah, dan berduri); bentuk pangkal daun (runcing, meruncing, tumpul, membulat, rata, dan berlekuk); dan prmukaan (licin, kasap, berkerut, berbulu, dan bersisik).

Tidak hanya sebagai tempat fotosintesis, daun juga berfungsi untuk transpirasi (penguapan air) dan respirasi (pernapasan). Bila kita mengamati preparat irisan melintang daun, maka akan kita jumpai bagian-bagian penyusun struktur anatomi daun yang sesuai dengan fungsi daun tersebut. Daun tersusun atas jaringan epidermis, jaringan parenkim, dan jaringan pengangkut.

Epidermis berfungsi sebagai pelindung jaringan ini memiliki struktur khusus sebagai adaptasi untuk berkangsungnya proses fotosintesis, yaitu adanya stoma yang dalam jumlah banyak disebut stomata. Stomata tersusun atas sel penutup dan sel tetangga yang banyak mengandung kloroplas. Adanya stomata memungkinkan terjadinya pertukaran gas antara sel – sel fotosintetik dibagian dalam daun dengan udara disekitarnya. Stomata juga merupakan jalan keluarnya uap air.

Bagian tengah dari struktur anatomi daun juga dapat kita jumpai jaringan parenkim yang menyusun mesofil daun dan terdiri atas parenkim palisade (parenkim pagar / jaringan tiang) dan parenkim spons (parenkim bunga karang. Parenkim palisade terdiri atas sel – sel yang memanjang di sel –sel bulat dan pada bagian ini banyak terdapat ruang antar sel sebagai tempat pertukaran gas selama fotosintesis berlangsung.

Hamper semua daun memiliki berkas pengangkut yang tampak sebagai tulang daun atau urat daun. Tulang daun ini berisi pembuluh angkut xylem dan floem. Berkas pengangkut pada daun berfungsi untuk mengangkut air dan hasil fotosintesis pada daun.

4. Bunga

Bunga merupakan organ reproduksi pada tumbuhan, organ ini bukanlah organ pokok dan rnerupakan modifikasi (perubahan bentuk) dari organ utama yaitu batang dan daun yang bentuk, susunan, dan warnanya telah disesuaikan dengan fungsinya sebagai alat perkembangbiakan pada tumbuhan. |ika kita memperhatikan bagian dasar bunga dan tangkai bunga, bagian ini merupakan modifikasi dari batang, sedangkan kelopak dan mahkota bunga merupakan modifikasi

dari daun yang bentuk dan warnanya berubah. Sebagian masih tetap bersifat seperti daun, sedangkan sebagian lagi akan mengalami metamorfosis membentuk bagian yang berperan dalam proses reproduksi.

Kelopak bunga merupakan bagian bunga yang masih mempertahankan sifat daun. Kelopak bunga berfungsi untuk melindungi kuncup bunga sebelum bunga mekar. Mahkota bunga biasanya memiliki warna dan bentuk yang menarik jika dibandingkan dengan kelopak bunga. Mahkota bunga ini berperan dalam menarik serangga dan agen penyerbukan yang lain. Benang sari merupakan bagian yang berperan sebagai alat reproduksi jantan pada bunga, benang sari terdiri atas kepala sari yang merupakan tempat berkembangnya serbuk sari (gametofit jantan) dan suatu tangkai yang disebut filamen (tangkai sari).

Putik merupakan alat reproduksi betina pada bunga. Pada putik terdapat kepala putik yang biasanya memiliki permukaan yang lengket sebagai tempat menempelnya serbuk sari. Selain itu, putik memiliki saluran yang disebut tangkai putik. Saluran ini menuju ke ovarium pada dasar bunga yang mengandung bakal buah tempat sel telur (gametofit betina).

C. Proses Pengangkutan Pada Tumbuhan

1. Proses Pengangkutan Air dan Garam Mineral

Pengangkutan air dan garam - garam mineral pada tumbuhan tingkat tinggi, seperti pada tumbuhan biji dilakukan melalui dua mekanisme pertama, air dan mineral diserap dari dalam tanah menuju sel - sel akar.

Pengangkutan ini dilakukan diluar berkas pembuluh, sehingga disebut sebagai mekanisme pengangkutan ekstravaskuler. kedua , air dan mineral diserap oleh akar. selanjutnya diangkut dalam berkas pembuluh yaitu pada pembuluh kayu (xilem), sehingga proses pengangkutan disebut pengangkutan vaskuler.

Air dan garam mineral dari dalam tanah memasuki tumbuhan melalui epidermis akar, menembus korteks akar, masuk ke stele dan kemudian mengalir naik ke pembuluh xilem sampai pucuk tumbuhan.

a. Pengangkutan Ekstravaskuler

Dalam perjalanan menuju silinder pusat, air akan bergerak secara bebas di antara ruang antar sel. Pengangkutan air dan mineral dari dalam tanah di luar berkas pembuluh ini dilakukan melalui 2 mekanisme, yaitu apoplas dan simplas.

1. Pengangkutan Apoplas

Pengangkutan sepanjang jalur ekstraseluler yang terdiri atas bagian tak hidup dari akar tumbuhan, yaitu dinding sel dan ruang antar sel. air masuk dengan cara difusi, aliran air secara apoplas tidak tidak dapat terus mencapai xilem karena terhalang oleh lapisan endodermis yang memiliki penebalan dinding sel dari suberin dan lignin yang dikenal sebagai pita kaspari. Dengan demikian, pengangkutan air secara apoplas pada bagian korteks dan stele menjadi terpisah.

2. Pengangkutan Simplas

Padap engangkutan ini, setelah masuk kedalam sel epidermis bulu akar, air dan mineral yang terlarut bergerak dalam sitoplasma dan vakuola, kemudian bergerak dari satu sel ke sel yang lain melaluivplasmodesmata. Sistem pengangkutan ini , menyebabkan air dapat mencapai bagian silinder pusat. Adapun lintasan aliran air pada pengangkutan simplas adalah sel - sel bulu akar menuju sel - sel korteks, endodermis, perisikel, dan xilem. dari sini , air dan garam mineral siap diangkut keatas menuju batang dan daun.

b. Pengangkutan melalui berkas pengangkutan (pengangkutan intravaskuler)

Setelah melewati sel - sel akar, air dan mineral yang terlarut akan masuk ke pembuluh kayu (xilem) dan selanjutnya terjadi pengangkutan secara vertikal dari akar menuju batang sampai kedaun. Pembuluh kayu disusun oleh beberapa jenis sel, namun bagian yang berperan penting dalam proses pengangkutan air dan mineral ini adalah sel - sel trakea. Bagian ujung sel trakea terbuka membentuk pipa kapiler. Struktur jaringan xilem seperti pipa kapiler ini terjadi karena sel - sel penyusun jaringan tersebut tersebut mengalami fusi (penggabungan). Air bergerak dari sel trakea satu ke sel trakea yang di atasnya mengikuti prinsip kapilaritas dan kohesi air dalam sel trakea xilem.

2. Faktor – Faktor Yang Mempengaruhi Pengangkutan Air.

a. Daya Hisap Daun (Tarikan Transpirasi)

Pada organ daun terdapat proses penguapan air melalui mulut daun (stomata ) yang dikenal sebagai proses transpirasi. Proses ini menyebabkan sel daun kehilanagan air dan timbul tarikan terhadap air yang ada pada sel – sel di bawahnya dan tarikan ini akan diteruskan molekul demi molekul, menuju ke bawah sampai ke seluruh kolom air pada xilem sehingga menyebabkan air tertarik ke atas dari akar menuju ke daun. Dengan adanya transpirasi membantu tumbuhan dalam proses penyerapan dan transportasi air di dalam tumbuhan. Adapun transpirasi itu sendiri merupakan mekanisme pengaturan fisiologis yan g herhubungan dengan proses adaptasi tumbuhan terhadap lingkungan.

Ada beberapa factor yang mempengaruhi proses kecepatan transparasi uap air dari daun, yaitu:

1) Temperatur udara, makin tinggi temperature , kecepatan transprasi akan semakin tinggi.

2) Instensitas cahaya matahari, semakin tinggi intesitas cahaya matahari yang diterima daun, maka kecepatan transpirasi akan semakin tinggi.

3) Kelembaban udara

4) Kandungan air tanah.

Di samping itu, transpirasi juga dipengaruhi oleh faktor dalam tumbuhan di antaranya adalah banyaknya pembuluh, ukuran sel jaringan pengangkut, jumlah, dan ukuran stomata.

b. Kapilaritas Batang

Pengangkutan air melalui pembuluh kayu (xilem), terjadi karena pembuluh kayu (xilem) tersusun seperti rangkaian pipa-pipa kapiler.

Dengan kata lain, pengangkutan air melalui xilem mengikuti prinsip kapilaritas. Daya kapilaritas disebabkan karena adanya kohesi antara molekul air dengan air dan adhesi antara molekul air dengan dinding pembuluh xilem. Baik kohesi maupun adhesi ini menimbulkan tarikan terhadap molekul air dari akal sampai ke daun secara bersambungan.

c. Tekanan Akar

Akar tumbuhan menyerap air dan €taram mineral baik siang maupun malam. Pada malam hari, ketika transpirasi sangat rendah atau bahkan nol, sel-sel akar masih tetap menggunakan energi untuk memompa ion – ion mineral ke dalam xilem. Endodermis yang mengelilingi stele akar tersebut membantu mencegah kebocoran ion - ion ini keluar dari stele.

Akumulasi mineral di dalam stele akan menurunkan potensial air. Air akan mengalir masuk dari korteks akar, menghasilkan suatu tekanan positif yang memaksa cairan naik ke xilem. Dorongan getah xilem ke arah atas ini disebut tekanan akar (roof pressure). Tekanan akar juga menyebabkan tumbuhan mengalami gutasi, yaitu keluarnya air yang berlebih pada malam hari melalui katup pelepasan (hidatoda) pada daun.

Biasanya air yang keluar dapat kita lihat pada pagi hari berupa tetesan atau butiran air pada ujung-ujung helai daun rumput atau pinggir daun

kecil herba (tumbuhan tak berkayu) dikotil.

3. Pengangkutan Hasil Fotosintesis

Proses pengangkutan bahan makanan dalam tumbuhan dikenal dengan translokasi. Translokasi merupakan pemindahan hasil fotosintesis dari daun atau organ tempat penyimpanannya ke bagian lain tumbuhan yang memerlukannya. Jaringan pembuluh yang bertugas mengedarkan hasil fotosintesis ke seluruh bagian tumbuhan adalah floem (pembuluh tapis). Zat terlarut yang paling banyak dalam getah floem adalah gula, terutama sukrosa. Selain itu, di dalam getah floem juga mengandung mineral, asam amino,dan hormon, berbeda dengan pengangkutan pada pembuluh xilem yang berjalan satu arah dari akar ke daun, pengangkutan pada pembuluh xylem yang berjalan satu arah dari akar kedaun, pengengkutan pada pembuluh floem dapat berlangsung kesegala arah, yaitu dari sumber gula (tempat penyimpanan hasil fotosintesis) ke organ lain tumbuhan yang memerlukannya.

Satu pembuluh tapis dalam sebuah berkas pembuluh bisa membawa cairan floem dalam satu arah sementara cairan didalam pipa lain dalam berkas yang sama dapat mengalir dengan arah yang berlaianan. Untuk masing – masing pembuluh tapis, arah transport hanya bergantung pada lokasi sumber gula dan tempat penyimpanan makanan yang dihubungkan oleh pipa tersebut.

D. Pembudidayaan Tanaman Dengan Teknik Cangkok dan Stek

Untuk pernbudidayaan tanaman dapat dilakukan dengan cara menyetek dan mencangkok. Kedua teknik ini merupakan teknik yang telah banyak digunakan untuk rnemperbanyak tanamin secara vegetative. Banyak keuntungan dari teknik ini, selain caranya mudah, juga dapat diperoleh keturunan yang banvak dalam waktu yang relatif cepat sehingga cara ini juga efektif untuk membudidayakan tanaman yang tergolong langka.

Mencangkok merupakan salah sattu cara memperoleh perakaran dari suatu cabang tanaman tanpa mcmotong cabang tersebut dari induknya. Ada dua cara mencangkok yang sering dilakukan di Indonesia, yaitu 'cangkok kerat dan cangkok belah. Cangkok kerat dilakukan terhadap tanaman vang kulitnya mudah untuk dilepas, sedangkan cangkok belah dilakukan untuk tanaman-tanaman yang kulitnya sukar dilepaskan. Waktu mencangkok sebaiknva dilakukan pada musim hujan. Bila

dilakukan pada musim kemarau, cangkokan sebaiknya harus selalu disiram untuk mencegah kekeringan. Adapun cara mencangkok adalah?

1) Tentukan satu jenis tanaman yang akan dicangkok. Biasanya dipilih dari tanaman yang berkualitas unggul, seperti rasa, ukuran buah, ukuran batang dan perawatan tanaman.

2) Pilihlah satu atau dua cabang yang masih sehat, tidak terlalu tua, dan

tidak terlalu muda.

3) Buatlah dua buah keratan melingkar pada daerah pangkal cabang. Jarak antara keratan yang satu dengan yang berikutnya berkisar antara 2-5 cm tergantung besarnya diameter cabang tanaman.

4) Lepaskan kulit di antara dua keratan tadi dan buanglah lapisan kambium yang masih melekat pada kayu dengan cara mengeriknya hingga lapisan kambium yang berupa lendir hilang.

5) Tutup bagian cabang vang telah dilepaskan kulitnya dengan media yang berupa bubuk sabut kelapa, pupuk kandang, kompos atau mos (akar pakis sararrg) r'arrg banyak tersedia di toko bibit tanaman dan buah-buahan.

6) Rungkus media c.rngkokan dengan sabut kelapa, ijuk, atau plastic yang dilubangi.

7) Basahilah cangkokan tersgb11t1ia p hari dengan air agar tetap lembab.

8) Biarkan beberapa n'aktu l.rmanva sampai terlihat adanya pertumbuhan akar di sekitar tanah penutup luka cabang tanamin yang dicangkok tersebut.

9) Potonglah cabang tadi di sebelah barvah keratan atau akar untuk di tanam terpisah dari induknva.

Stek merupakan salah satu cara memperoleh perakaran tanaman dari suatu bagian tanaman (cabang, pucuk, daun, atau akar) dengan memotong bagian tanaman tersebut dari induknya dan menanamnya dalam suatu media persemaian. Media persemaian untuk stek yang biasa digunakan adalah pasir atau campuran pasir dengan humus. salah satu hal yang perlu diperhatikan dalam melakukan stek adalah mencegah terjadinya penguapan yang terlalu tinggi pada stek tersebut.

Hal ini dapat dilakukan dengan cara mengurangi jumlah daun dan mempertinggi kelembaban udara di sekitar media. Berikut ini adalah langkah menyetek cabang tanaman:

1) Siapkan wadah persemaian yang telah berisi media berupa campuran pasir dan humus dengan perbandingan 3 : 1.

2) Tentukan satu atau beberapa bagian tanaman yang akan distek.

3) Pilihlah satu bagian cabang taniman yang sehat dari tanaman yang

akan distek.

4)Buatlah beberapa potongan cabang yang telah dipilih tadi, masingmasing panjangnya sekitar 10-20 cm tergantung panjang ruas pada cabang tersebut. Bagian bawah dari potongan dibuat runcing untuk memperluas tempat tumbuhnya akar. Setiap potongan cabang dapat disertai dengan daun atau tidak. Potongan cabang yang disertii daun, jumlah daunnya diusahakan tidak terlampau banyak.

5) Tanamkan potongan-potongan cabang tadi pada baki persemaian yang telah disediakan, kemudian tutuplah baki tersebut dengan kaca atau plastik bening untuk menjaga kelembaban di sekitar persemaian. (untuk stek daun dan pucuk, pengerjaannya hampir mirip dengan Iangkah di atas)

KULTUR JARINGAN

Kultur Jaringan adalah teknik memperbanyak tanaman dengan memperbanyak jaringan mikro tanaman yang ditumbuhkan secara invitro menjadi tanaman yang sempurna dalam jumlah yang tidak terbatas. Yang menjadi dasar kultur jaringan ini adalah teori totipotensi sel yang berbunyi “setiap sel organ tanaman akan mampu tumbuh menjadi tanaman yang sempurna jika ditempatkan di lingkungan yang sesuai. Tujuan dari teknik ini adalah untuk memperbanyak tanaman dengan waktu yang lebih singkat.

Begitu banyak tanaman yang dapat dibudidayakan dengan kultur jaringan ini seperti Acasia sp, Eucalyptus sp, jati, jelutung, gaharu, sengon, sonokeling, berbagai jenis pisang, berbagai jenis anggrek, dsb.

Penanaman Jati dengan Metode Kultur Jaringan

Jati (Tectona grandis) merupakan famili dari Verbenacea. Merupakan penghasil kayu yang berkualitas, terkenal dengan keawetan dan kekuatannya, dan keindahan teksturnya membuatnya menjadi bahan furniture. Peluang pasar jati amat tinggi, akibatnya permintaan akan bahan kayu jati pun amat tinggi. Akan tetapi sayangnya permintaan tersebut belum dapat diimbangi dengan permintaan bahan kayu jati. Penghasilan baru bahan jati Indonesia adalah 2,5 juta m3/tahun. Harga jati sendiri cukup tinggi. Harganya di dalam negeri sekitar 8-9 juta /m3 sedangkan di luar negeri sekitar 15 juta/m3. akan tetapi walaupun tanaman jati merupakan tanaman yang potensial masih tetap ada kendala dalam hal produksi jati, diantaranya adalah:

 Jati memerlukan investasi jangka panjang.

 Masyarakat dan perusahaan swasta kurang meminati bidang produksi jati.

 Sulit didapatnya bibit yang berkualitas dalam skala banyak dan seragam.

Seperti yang kita singgung sedikit tentang teori totipotensi yang menyebutkan bahwa secara teoritis tiap sel organ tanaman akan bisa tumbuh menjadi tanaman yang sempurna jika ditempatkan dalam lingkungan yang sesuai. Maka digunakanlah metode kultur jaringan ini untuk membudidayakan pohon jati.

Media untuk kultur jaringan ini mengandung:

 Unsur hara makro dan mikro

 Vitamin

 Gula

 Agar (untuk memadatkan larutan)

 Zat pengatur tumbuh:

o Auksin (pertumbuhan tinggi dan akar)

o Sitokinin (penggandaan tunas)

Proses pembuatan media kultur itu sendiri adalah sebagai berikut:

Bahan kimia ditimbang, dilarutkan dalam air destilasi (air bebas mineral), lalu PH larutan diukur, campurkan agar kemudian dimasaka hingga mendididh, lalu tuangkan media kedalam botol ukur, setelah itu berikan label media dan disterilkan dengan autoclare.

Proses selanjutnya adalah sterilisasi eksplan jati, yang caranya adalah sebagai berikut:

 Siapkan pucuk tunas muda jati.

 Lalu rendam didalam larutan fungisida dan bakterisida.

 Lalu rendam dalam larutan disinfektan (Clorox/baydin)

 Dicuci dengan air steril hingga bersih dari desifektan.

 Lalu tanam didalam media inisiasi tunas invitro.

Tunas-tunas yang ditanam dalam media invitro, disimpan di ruang steril. Botol steril disimpan pada rak kultur yang diberi cahaya lampu TL dengan intensitas cahaya 1000-4000 lux. Lampu TL diatur 16 jam menyala dan 8 jam padam agar sesuai seperti keadaan siang dan malam di bumi. Ruangan tempat penyimpanan dijaga suhunya di temperatur 250-280 C dengan menggunakan AC. Dan secara berkala ruang kultur disteril dengan menggunakan formalin. Inisiasi In vitro pertama adalah saat tunas berusia 3 minggu dan pemanjangan tunas 3-4 minggu.

Setelah itu akan ada proses aklimatisasi yaitu pembiasaan tanaman eksplan dari media botol ke media tanah. Proses aklimatisasi dilanjutkan dengan pembesaran bibit di polybag.

Kelebihan bibit hasil kutur jaringan antara lain :

 Kontinuitas ketersediaan bibit dalam jumlah besar akan terjaga sepanjang waktu.

 Bibit yang sama memiliki sifat yang sama dengan induknya.

 Bibit yang dihasilkan bebas dari penyakit dan virus.

 Lebih cepat tumbuh.

Cara Melakukan Pemindahan Tanaman Eksplan, Mempersihkan Kalusnya, dan Proses Aklimitasi

1. memindahkan tanaman eksplan & membersihkan kalusnya.

 Alat dan bahan:

o Pinset steril.

o Pisau khusus steril.

o Kapas steril.

o Alat laminar.

o Tanaman eksplan.

o Dua buah botol dengan media agar didalamnya.

o Spiritus

o Korek api.

o Wadah pinset dan pisau.

o Alkohol.

 Cara kerja:

o Sterilkan tangan dengan menyemprotkan alkohol ke tangan.

o Keluarkan tanaman eksplan yang akan dibersihkan kalusnya dengan menggunakan pinset.

o Letakkan di sebuah wadah dengan kapas diatasnya.

o Jepit bagian batang eksplan dengan pinset kemudian potong bagian kalusnya menggunkan pinset denganhati-hati. Potong kalus dari keempat sisinya. Jangan sampai kalus tersebut terpotong semua.

o Setelah selesai proses pemotongannya, bersihkan kalus tersebut dari media dengan menggunkan kapas steril.

o Pindahkan tanaman eksplan yang telah bersih dengan menggunakan pinset ke dalam media agar pada botol yang baru.

o Tutup botol tersebut, jaga agar tetap steril.

o Setelah selesai, celupkan pisau dan pinset kedalam alcohol kemudian bakar dengan api dan lekas letakkan kembali pada wadahnya.

Proses pensterilan selalu dilakukan secara rutin tiap sebulan sekali selama 24 jam. Botol-botl berisi tanaman eksplan disimpan di rak-rak dengan suhu 240-260 C selama 24 jam (setiap botol harus diberi label). Vitamin yang diberikan untuk eksplan yaitu C, B2, & B3 kemudian diaduk dengan gula dan agar-agar. Waktu tumbuh tanaman eksplan yaitu: induksi (3 minggu), multipikasi (3 minggu), aklimitasi (3 minggu). Biasanya tanaman diberi “bapitrof” (obat yang diberikan setelah proses aklimitasi yang berfungsi untuk merangsang pertumbuhan akar).

2. Proses Aklimitasi.

Proses aklimitasi mmerlukan kadar kelembaban 80%. Di perkebunan & Greenhouse biasanya digunakan suatu alat yang disebut sonic level fungsinya antara lain:

1. mengusir serangga dengan getarannya.

2. merangsang pertumbuhan tanaman.

Untuk mengukur PH tanaman menggunakan PH meter, ukuran PH tanaman biasanya ± 5,7-5,8 PH. Apabila PH tinggi diberi KOH, NaOh, apabila PH rendah diberi HCL.

Tanaman-tanaman yang terdapat di Greeen House di antaranya:

 pohon kelengkeng.

 Zodia

 Pohon meranti.

 Pohon jelutung.

 Pohon jati.

 Pohon buah merah.

 Pohon mahoni.

 Pohon gaharu.

 Lalu pisang ABACA (Musa textilis Nec) yang seratnya diambil untuk:

o Tissue

o Kertas uang.

o Dokumen.

o Cheque

o Plester.

o Kertas mimeograph.

o Kantung teh.

2. Jaringan Pada Hewan

a. Jaringan dan Fungsi Jaringan Pada Hewan

Struktur tubuh hewan tersusun atas sel, jaringan, organ dan system organ. Berbagai struktur organ akan menyusun individu. Sel hewan adalah unit terkecil secara structural dan fungsional penyusun individu hewan. Untuk mendukung fungsi tersebut sel tersusun oleh organel. Jaringan adalah kumpulan sel-sel yang mempunyai struktur dan fungsi yang sama terdapat empat jaringan utama penyusun individu, yaitu jaringan epithelium, jaringan ikat, jaringan otot dan jaringan saraf.

Jaringan epithelium

Berfungsi untuk melindungi permukaan luar dan dalam organ.

Berdasarkan struktur :

-Epithelium pipih (squamous)

-Epithelium batang (columnar/silindris)

-Epithelium kubus (cuboidal)

Berdasarkan susunan sel terdapat epithelim sederhana dan epithelium komplex:

Epithelium pipih

-epithelium pipih selapis

Untuk proeses difusi,osmosis, filtrsai dan sekresi.

Terdapat pada pembuluh limfe, pembuluh darah kapiler, selaput

pembungkus jantung, selaput perut.

-epithelium pipih berlapis

Sebagai pelindung

Terdapat pada epithelium rongga mulut, rongga hidung, esophagus.

Epithelium silindris

-epithelium silindris berlapis tunggal

Untuk penyerapan sari-sari makanan pada usus halus(jejunum dan Ileum) dan untuk sekeresi sebagai sel kelenjar.

-epithelium silindris berlapis banyak

Sebagai pelindung dan sekresi

-epithelium berlapis banyak semu (pseudocolumner)

Untuk proteksi, sekresi dan gerakan yang melalui permukaan.

Epithelium kubus

-epithelium kubus berlapis tunggal

Untuk sekresi dan pelindung

Terdapat pada lensa mata dan nefron ginjal

-epithelium kubus berlapis benyak

Sebagai pelindung dari gesekan dan pengelupasan,sekresi dan

absorbsi.

Epithelium Transisional

Merupakan jaringan epithelium yang tidak dapat dikelompokkan berdasarkan bentuknya karena bentuknya berubah seiring dengan berjalannya fungsinya.

Terdapat pada ereter, urethra, kantong kemih.

Epithelium kelenjar

Merupakan jaringan epitjelium yang khusus berperan untuk sekresi zat untuk membantu proses fisiologis.

Dibedakan menjadi kelenjar eksokren dan endokren:

-Kelenjar eksokren

Kelenjar yang berada di jaringan kulit atau bawah kulit

Untuk membantu metabolisme dan komunikasi

-Kelenjar endokren

Kelenjar yang terlaetak di dalam tubuh dan sering disebut sebgai kelenjar buntu karena tidak mempunyai saluran bagi sekretya sehingga sekretnya langsung dilepas ke darah.

Fungsi untuk metabolisme

Jaringan ikat

Berfungsi untuk melindungi jaringan dan organ dan mengikat sel-sel untuk membentuk jaringan dan mengikat jaringan dan jaringan untuk membentuk organ. Jaringan ikat tersusun atas matriks dan sel-sel penyusun jaringan ikat. Matriks adalah bahan dasar sesuatu melekat.

Sel-sel jaringan ikat:

Fibroblas : berbentuk serat dan berfungsi untuk mensekresikan protein untuk membentuk matriks

Makrophag : tidak mempunyai bentuk tetap dan terspesialisasi menjadi fagositosis

Sel lemak : menyerupai fibroblas dan berfungsi untuk menimbun lemak

Sel plasma : Berbentuk seperti eritrosit dan berfungsi utnuk meghasilkan antibody.

Sel tiang (mast cell) : berfungsi untuk heparin dan histamine

Jaringan ikat berdasarkan struktur dan fungsinya:

Jaringan ikat longgar

Bersifat elastis karena matriksnya mengandung serat kolagen, retikuler dan elastin. Berfungsi sebagai pembungkus organ-organ tubuh dan menghubungkan bagian-bagian dari jaringan lainnya.

Jaringan ikat padat

Bersifat tidak elastis karena matriksnya tersusun atas serat kolagen yang berwarna putih dan padat sehingga cairannya berkurang. Berfungsi untuk menghubungkan berbagai organ tubuh seperti pada katub jantung, kapsul persendian, fasia, tendon dan ligamen.

Kartilago (Tulang Rawan)

Berfungsi untuk memperkuat yang bersifat fleksibel pada rangka baik pada embrio maupun pada saat dewasa. Berdasarkan susunan dan matriksnya, kartilago dibedakan menjadi tiga, yaitu :

Kartilago Hyalin

Matriksnya berwarna putih kebiruan dan transparan, dengan konsentrasi serat elastis yang tinggi. Berperan sebagai rangka pada saat embrio, pada orang dewasa terdapat melapisi permukaan sendi antartulang persendian, saluran pernafasan dan ujung tulang rusuk yang melekat pada tulang dada.

Kartilago fibrosa

Matriksnya berwarna gelap dan keruh, dengan serabut kolagen yang tersusun sejajar dan membentuk satu berkas sehingga bersifat keras.

Kartilago elastis

Matriksnya berwarna kuning dengan serabut kolagen yang berbentuk seperti jala.

Osteon (Jaringan Tulang Sejati)

Berdasarkan kepadatan matriks ada atau tidak ada rongga di dalamnya , tulang dibedakan menjadi dua, yaitu :

Tulang kompak (keras)

Tersusun atas matriks yang rapat.

Tulang Spons (bunga karang)

Matriksnya tersusun longgar.

Jaringan darah

Berfungsi untuk pengangkutan CO2 dan O2, sari-sari makanan, hormon, sisa metabolisme dan alat pertahanan tubuh. Komponen penyusunnya adalah eritrosit (sel darah merah), leukosit (sel darah puith), dan trombosit (keping darah).

Eritrosit

Tidak mempunyai inti sel dan sitoplasmanya mengandung hemoglobin.

Leukosit

Mengandung inti sel dan dapat bergerak.

Terbagi menjadi dua, yaitu leukosit agranuler dan leukosit granuler.

Trombosit

Tidak memiliki inti dan mudah pecah apabila menyentuh permukaan yang kasar.

Dapat melepaskan enzim tromboplastin yang berperan dalam pembekuan darah.

Limfe (Jaringan Getah Bening)

Tersusun atas sel-sel limfosit dan makrophag serta serat-serat retikuler yang menjadi rangka untuk menahan timbunan lim[posit dan macrophage.

Jaringan Otot

Tersusun atas sel-sel otot. Mempunyai sifat kontraktibilitas dan relaksibilitas. Jaringan otot berdasarkan struktur penyusunnya dibedakan menjadi tiga, yaitu:

Otot Polos

Bekerja lamban tidak di bawah pengaruh otak.

Otot Jantung

Merupkan otot khusus penyusun organ jantung. Keistimewaanya adalah bekerja tidak di bawah pengaruh otak namun dapat berkontraksi secara ritmis dan terus menerus.

Otot lurik

Berkontraksi cepat tetapi tidak mampu bekerja dalam waktu yang lama. Otot lurik bekerja di bawah pengaruh otak dan melekat pada rangka tubuh sehingga sering disebut sebagai otot rangka.

Jaringan Lemak

Tersusun atas sel-sel lemak dan matriks. Jaringan lemak bersal dari sel-sel mesenkim.

Fungsi jaringan lemak adalah untuk cadangan energi,penjaga kestabilan tubuh danproteksi mekanis.

Jaringan Syaraf

Jaringan syaraf tersusun atas sel-sel syaraf (neuron). Jaringan syaraf merupakan perkembangan dari lapisan embrional ectoderm. Jaringan syaraf sangat penting untuk mengatur kerja organ-organ tubuh bersama system hormon.

b. Organ Hewan

Merupakan gabungan dari beberapa jaringan yang berbeda-beda untk mendukung satu fungsi atau lebih. Berdasarkan letaknya organ dikelompokkan menjadi dua macam, yaitu organ dalam dan organ luar. Organ dalam misalnya hati dan jantung. Organ luar misalnya kulit, mata, telinga dan hidung.

Sistem Organ

Sistem organ adalah gabungan dari beberapa organ yang melaksanakan satu fungsi dalam koordinasi tertentu. Pada tubuh hewan tingkat tinggi setidaknya terdapat 9 macam system organ.

Transplantasi Organ

Transplantasi organ adalah proses pencangkokan organ tubuh manusia atau hewan yang satu ke manusia atau hewan yang lainnya. Transplantasi paling aman jika jaringan atau organ yang ditransplantasikan barasal dari tubuh sendiri, Contohnya kulit.

Read more »