AKAR

A. STRUKTUR PRIMER• Akar pertama berkembang dari meristem apeks pd ujung akar.

Akar ini disebut taproot atau akar primer.– Pada gymnospermae dan dikotiledon, taproot dan akar lateralnya menjadi

sistem perakaran. – Pada monokotiledon, keberadaan taproot tidak bertahan lama dan

kemudian dibentuk akar tambahan/adventif (adventitious). Seluruh akar tambahan adalah homogen sehingga dikenal dengan sistem akar rambut.

• BEBERAPA AKAR ATAU BAGIAN AKAR TERSPESIALISASI SESUAI DENGAN FUNGSINYA, AL.:– Akar berdaging/penyimpan– Akar udara/pneumatofor– Akar sukulen– Akar panjat– Akar pembelit– Akar tunggang

A1. TIPE2 AKAR

• Struktur primer akar terdiri dari tiga sistem jaringan umum yang terdiri dari:– Epidermis (sistem jaringan dermal)– Korteks (sistem jaringan dasar)– Silinder pembuluh (sistem jaringan pembuluh dan empulur jika

ada)

A2. STUKTUR PRIMER AKAR

DIAGRAM: Root Anatomy

• Pada akar muda, epidermis terspesialisasi sebagai jaringan penyerap dan umumnya memiliki rambut-rambut akar.

• Pada beberapa herba perennial, epidermis bertahan dalam waktu yg relatif lama atau permanen sebagai jaringan pelindung.

• Pada akar udara (Orchidaceae dan Araceae epipit), epidermis berkembang menjadi jaringan multiseriet (multiple epidermis) yang disebut velamen.– Velamen tdr dari sel-sel mati, susunan kompak dan sering mengalami

penebalan sekunder. – Dianggap sebagai jaringan penyerap, jaringan pelindung mekanik dan

pereduksi kehilangan air pada korteks• ..

A2.1. EPIDERMIS

• Kortek akar sering disusun hanya oleh parenkim, tetapi jika persisten parenkim dapat berkembang menjadi sklerenkim

• Kharakteristik korteks akar adalah memiliki ruang interseluler• Kortek mungkin berdiferensiasi sebagai aerenkim dengan ruang interseluler

yg menjadi lakuna besar. Aerenkim ditemukan pada kortek akar tanaman yg tumbuh pada habitat lembab/berair (cth. padi). – Asal pembentukannya mungkin melalui proses schizogenous atau lysogenous atau

kombinasi keduanya.– Aerenkim membantu transpor gas dan reservoir oksigen yang dibutuhkan dalam

respirasi jaringan akar yang tidak mempunyai akses terhadap udara.

• Sel2 korteks memiliki vakuola• Lapisan terdalam dari korteks terdiferensiasi menjadi endodermis, sedangkan

lapisan terluar dapat berkembang menjadi eksodermis.

A2.2. KORTEKS

A2.2.a. Endodermis

• Pd daerah akar yang berfungsi utk penyerapan, dinding sel endodermis mengandung suberin yang melintang sel pd bagian antiklinal, yang disebut pita caspary

• Kehadiran pita caspary yang bersuberin dan berhubungan kuat dengan plasmalemma akan memberikan efek selektif terhadap transpor garam2 mineral dari korteks ke silinder pusat.

Pita Caspary (Casparian Strip)

(Jalur air ke dalam akar)

A2.2.b. Eksodermis

• Eksodermis terdapat di bawah epidermis• Dindingnya bersuberin dan dilapisi oleh selulosa• Kadang2 di bawah eksodermis diiringi oleh sel2 korteks yang

bersklereid (pada famili Cyperaceae, Araceae, Poaceae)• Jika epidermis rusak maka eksodermis akan menjadi lapisan

pelidung akar

• Stele tdr dr jaringan pembuluh dan satu atau bbrp lapis sel sebelah luar yg disebut perisikel

• Stele bisa didominasi oleh jaringan pembuluh atau bagian tengahnya diisi oleh empulur (pith)

• Akar lateral dihasilkan dari perisikel• Berkas pembuluh xilem dan floem letaknya terpisah atau bergantian,

dimana letak protoxilem di tepi dan metaxilem di tengah. Begitu juga halnya letak protofloem dan metafloem pada elemen pembuluh yg matang

• Berdasarkan jumlah berkas xilem, tipe berkas pembuluh dibedakan atas:– Diarch: bila terdapat dua berkas xilem– Triach: bila terdapat tiga berkas xilem– Tetrach: bila terdapat empat berkas xilem– Polyarch: bila terdapat lebih dari empat berkas xilem

A2.3. SILINDER PEMBULUH (STELE)

Tipe silinder pembuluh pada akar

Diarch Triarch

Pentarch Poliarch

x

Xilem

Floem

JARINGAN MOKOTIL DIKOTIL

Epidermis - Jaringan dermis- Pelindung akar

- Jaringan dermis- Pelindung akar

Korteks - Jaringan dasar- Penyimpan hasil fotosintesis- Aktif menyerap air dan mineral

- Jaringan dasar- Penyimpan hasil fotosintesis- Aktif menyerap air dan mineral

Endodermis - Sel silinder tebal yg membentuk lingkaran antara korteks dan stele

- Mengandung pita caspari untuk penyerapan air

- Sel silinder tebal yg membentuk lingkaran antara korteks dan stele

- Mengandung pita caspari untuk penyerapan air

Perisikel - Ditemukan sbl dalam endodermis dan bersifat meristematis

- Ditemukan sbl dalam endodermis dan bersifat meristematis

- Utk pembentukan akar lateral

Jaringan Pembuluh

- Terdiri dari xilem and floem - Membentuk cincin agak ke

tengan akar

- Terdiri dari xilem and floem - Membentuk pola bentuk X pada

bagian tengah akar

Empulur (pith)

Bagian tengah akar

PERBANDINGAN ANTARA AKAR MONOKOTIL DAN DIKOTIL

Akar Monokotil

• Akar berasal dari meristem apeks akar pada bagian ujung paling bawah hipokotil kecambah, atau dari akar embrio (radikula)

• Setelah biji berkecambah, meristem apeks kecambah membentuk akar primer (taproot)

A4. PERKEMBANGAN AKAR

– Tudung akar mrpk suatu struktur pelindung meristem apeks dan fungsinya membantu pertumbuhan akar dalam mempenetrasi tanah

– Dihasilkan dari meristem apeks akar – Dinding sel mengalami penebalan dan sel-sel pecah sehingga

protoplasnya membentuk mucigel (getah) – Bila tanaman yang normal tumbuh di tanah, kemudian ditanam

dalam media kultur berair maka tudung akar tidak terbentuk

A4.1.TUDUNG AKAR (ROOTCAP)

– Daerah pembelahan sel yang berlangsung cepat dan sel2nya tidak berdiferensiasi

A4.2. MERISTEM APEKS

A4.3. PUSAT TENANG (QUIECENT CENTER)

– Sekelompok sel dalam meristem apeks yang kurang aktif membelah

– Sebagai cadangan jika meristem apeks rusak

– Tiga daerah di atas meristem apeks yang membelah kontinu untuk beberapa saat:

– Protoderm: meristem primer terluar, menghasilkan sel2 yang akan menjadi jaringan dermal

– Meristem dasar: meristem primer tengah, menghasilkan sel2 yang akan menjadi jaringan dasar

– Prokambium: meristem primer tengah terdalam, menghasilkan sel2 yang akan menjadi jaringan pembuluh

A4.4. ZONA PEMBELAHAN SEL (MERISTEM PRIMER)

A4.5. ZONA PEMANJANGAN

A4.6. ZONA PEMATANGAN

– Sel2 memanjang mencapai sepuluh kali dari panjang aslinya – Akibat pertumbuhan memanjang ini, ujung akar didorong masuk ke

dalam tanah

– Daerah akar dimanana struktur akar sudah lengkap ditemukan– Pada bagian ini, sel2 sudah terdiferensiasi dan terspesialisasi

Pertumbuhan Primer akar

• Akar lateral dihasilkan pada bagian pinggir silinder pusat• Akar lateral gymnospermae dan angiospermae dihasilkan pada

akar primer (taproot) atau pada akar tambahan (adventif ), dan berasal dari perisikel

• Lokasi asal akar lateral tergantung pada tipe silinder pembuluh:– Pada tipe diarch yaitu dari perisikel antara jaringan xilem dan

floem – Pada tipe triarch dan tetrarch yaitu dari perisikel yg berhadapan

dengan jaringan xilem– Pada tipe poliarch yaitu dari perisikel yang berhadapan dengan

jaringan floem

A5. AKAR LATERAL

Branch root

Branch root showing vascular connections with the primary root

B. STRUKTUR SEKUNDER

Pertumbuhan sekunder terjadi pada akar gymnospermae dan akar dikotiledon, sedangkan pada akar monokotiledon tidak terjadi

Selama pertumbuhan sekunder pada akar berkembang dua meristem sekunder, yaitu:a. Kambium fascicular atau vascular yang menghasilkan

xilem sekunder dan floem sekunder

b. Felogen atau kambium gabus yang membentuk periderm.

Awal pembentukan kambium vascular

B1. PROSES PERTUMBUHAN SEKUNDER PADA AKAR

a) Cincin kambium dibentuk terutama oleh sel2 parenkim yang terdapat sepanjang sudut sbl dalam floem, yang akan menjadi meristimatis. Sel2 meristimatis itu membentuk garis kecil dari kambium sbl luar xilem. Pita2 tsbt bertemu secara lateral dan membentuk pita kambium yang lengkap

b) . Pada beberapa akar, kambium dihasilkan dari perisikel

B1.1. PEMBENTUKAN KAMBIUM

Secondary Growth in Dicot Roots

Pita2 kambium dihasilkan lebih awal dari sel2 parenkim yang terdapat sepanjang sudut sbl dalam dibandingkan kambium yang dihasilkan dari perisikel.

Kambium mulai menghasilkan xilem sekunder scr sentripetal (mengarah ke sisi dalam) dan floem sekunder scr sentrifugal (mengarah ke arah luar), sehingga floem primer ditekan ke arah luar

Selanjutnya pita2 kambium menyatu membentuk lingkaran kambium

B1.2. PEMBENTUKAN JARINGAN SEKUNDER

Phloem

Protoxylem

Metaxylemendodermispericycle

Phloem

Protoxylem

Metaxylemendodermispericycle

Typical Dicot Root

Phloem

Protoxylem

Metaxylemendodermispericycle

Phloem

Protoxylem

Metaxylemendodermispericycle

Typical Dicot Root

Typical Dicot Root

endodermis

pericycle

Formation of the cambium. Stage 1.

Typical Dicot Root

endodermis

pericycle

Typical Dicot Root

endodermis

pericycle

Formation of the cambium. Stage 1.Formation of the cambium. Stage 1.

cambium appears between the metaxylem and the metaphloem

kambium

B1.2. JARINGAN SEKUNDER

a. Floem Sekunder: • Floem sekunder terdiri dari elemen2 tapis (sieve element), sel2

pengiring (companion cell), parenkim dan serat (fiber). • Floem primer biasanya hancur. • Floem pada akar jarang sekali berskelerenkim dan lebih banyak

parenkim dibandingkan dengan floem batang.

b. Xilem Sekunder: • Xilem sekunder terdiri dari vessel, trakeid, parenkim dan serat.• Xilem sekunder dapat dibedakan dari xilem primer dengan ukuran

veselnya yg lebih besar dan berdinding tipis. • Xilem sekunder akar mempunya lebih banyak parenkim, sedikit

fiber, jari2 (ray) lebih besar dan mengelompok

1.Cambial cells differentiate more rapidly at the interface between the metaxylem and the metaphloem

2. secondary phloem is produced outwards but secondary xylem inward direction. Outward pressure occurs to the primary phloem strands. These strands are gradually forced outwards, to make way for the newly-added secondary vascular tissues.

2X

2P

2X

2PCambium activity, stage 2: Filling out

1

2

1. Outward pressure caused by the addition of new cells continues

E = endodermisP = pericycle2X = secondary xylem2P = secondary phloemP – pericycleE = endodermis

2. Primary phloem strands become crushed.

E

P

2X

2P

2. Primary phloem strands become crushed.2. Primary phloem strands become crushed.

E

P

2X

2P

3. Primary phloem strands have lost their functionality

EP

2X

2P

3. Primary phloem strands have lost their functionality

EP

2X

2P

Filling out

c. Lingkaran Tahun:Oleh karena suhu tanah biasanya relatif stabil sepanjang tahun, maka lingkaran tahun tidak berkembang baik pada akar.

d. Jari2 Medular: Pada akar, jari2 medular lebih banyak dihasilkan oleh bagian kambium dibandingkan yang dihasilkan oleh perisikel.jJari2 medular yang dihasilkan oleh bagian kambium disebut jari2 medular primer, sedangkan yang dihasilkan oleh perisikel disebut jari2 medular sekunder.

e. Periderm: Pembentukan periderm akar sama dengan pembentukan periderm batang.