EPIDERMIS DAUN-EXPERIMEN SEDERHANA

Pengantar 

EPIDERMIS 

• Jaringan pelindung ialah lapisan paling luar yang meunutupi seluruh organ. 
• Berasal dari protoderm. 
• Setelah tua bisa tetap ada atau rusak. Jika epidermis rusak akan digantikan oleh gabus. 
• Gabus itu dibentuk dari felogen (kambium gabus) yang membelah keluar menjadi felem (gabus yang menggantikan kedudukan epidermis)
• Jumlah jaringan ini biasanya 1 lapis tetapi dapat juga lebih. di daun biasanya dilindungi oleh kutikula
• Bentuk, ukuran, dan susunan  epidermis  bervariasi. 

Ciri jaringan Epidermis ialah :

1. Susunan sel rapat tanpa ruang antar sel
2. Dinding sel bervariasi tergantung posisi dan jenis tumbuhan
3. Berisi protoplas hidup yang berisi  kristal garam, minyak, getah, dan kristal silikat
4. Vakuola besar, dapat berisi antosianin
5. Tidak berkloroplas, kecuali pada sel penutup,  pada hidrofit dan tumbuhan di bawah naungan

• Epidermis yang terdiri dari lebih dari satu lapis, disebut epidermis ganda jika berasal dari protoderm, contoh pada daun moraceae, akar angrek, atau disebut hipodermis jika berasal dari meristem jaringan dasar.  
• Fungsi epidermis adalah, membatasi penguapan, menyokong mekanik, penyerapan, dan penyimpanan air.

Tujuan: mengamati struktur anatomi dan susunan sel-sel epidermis daun.

Alat dan Bahan: Daun Rhoeo discolor, aquades, silet, kaca objek dan penutupnya,
mikroskop cahaya dengan pembesaran 100x dan 400x.

Cara Kerja:

1. Ambil daun Rhoeo discolor, kemudian secara perlahan kelupas atau buat sayatan tipis lapisan bawah daun.
2. Letakkan sayatan tersebut pada kaca objek, tetesi dengan setetes aquades lalu tutup dengan kaca penutup. Letakkan preparat tersebut di meja mikroskop cahaya.
3. Amati dengan pembesaran 100x kemudian 400x. Preparat yang Anda buatdikatakan sudah benar jika Anda dapat melihat jaringan epidermis daun dan selsel stomatanya.
4. Gambarlah hasil pengamatan Anda pada buku kerja (buku tulis atau buku gambar) Anda dan beri keterangan gambarnya.
5. Jawablah pertanyaan ini: bagaimanakah struktur anatomi dan susunan sel-sel epidermis yang menyusun jaringan epidermis bawah daun? Untuk menjawabnya, Anda boleh merujuk hasil pengamatan Anda dengan buku sumber atau referensi lainnya.
6. Buatlah Laporan hasil kerja ilmiah 1 Anda ini,
7. Serahkan laporan untuk prasyarat Anda mengikuti Tes OK

Sebagai pembanding , ini gambar epidermis bawang merah



STRUKTUR DAUN

• Kutikula adalah lapisan pelindung lilin pada sisi atas daun, hal ini membantu tanaman menahan air.
• Epidermis Atas (botani: epidermis bawah daun) ini terdiri dari sel-sel epidermal jelas hanya lapisan tebal sel tunggal. 
•  Sel-sel ini rapat berperan dalam perlindungan dari dunia luar. sel epidermal berisi salah satu dari prekursor (cutin) untuk kutikula.  
• Sel-sel epidermal juga bertanggung jawab untuk bagian struktur dalam pada tanaman mengalami modifikasi menjadi trikoma alias rambut halus , spina duri , bulu akar dll.
• Di bawah epidermis terdapat jaringan Parenkim Palisade 
• Parenkim Palisade terdapat dalam mesofil ( daging daun) yang kedudukannya  rapat membentuk pagar / tiang didalamnya terdapat klorofil (sel-sel hijau daun) berisi kloroplas untuk fotosintesis dengan menyerap sinar matahari, dan mengubah air dan CO2 menjadi gula.
• Jaringan Parenkim spons adalah sekelompok sel yang longgar yanpa bentuk digunakan untuk pertukaran gas.
• Jaringan pengangkut yang terkandung di dalam lapisan mesofil. berupa Xilem adalah pembuluh pengangkut air dan mineral berupa nutrisi yang dibawa dari akar ke daun. Floem adalah salutan transportasi yang berisi hasil fotosintesis yang dibuat oleh fotosintesis yang terjadi di daun

EPIDERMIS BAWAH

• Epidermis bawah (botani: Abaxial epidermis) berisi 2 jenis sel, dan sel penjaga stomata:
• Stoma (jamak: stomata) adalah pori antara sepasang sel penjaga yang memungkinkan tanaman untuk bernapas. Daun perlu CO2 (karbon dioksida) untuk fotosintesis, dan membuat O2 (oksigen) sebagai hasil sampingan suatu.
• Karena dalam tanaman sebagian besar terdiri dari air, dalam rangka pengambilan CO2 maka tanaman harus menggantikannya ke lyngkungan dengan uap air dari dalam daun, ini disebut transpirasi/ evaporasi .
• Guard Sel adalah sel-sel berbentuk kacang yang mengontrol stomata. Mereka mengandung kloroplas, sehingga mereka bisa fotosintesis membuat gula, tugas mereka adalah untuk mengetahui berapa jumlah air yang diperlukan dalam proses dan menutup stomata untuk menghentikan transpirasi.

DETAIL 
Jaringan epidermis

• Jaringan epidermis merupakan jaringan tubuh tumbuhan yang terletak paling luar.
• Jaringan epidermis menutupi seluruh tubuh tumbuhan mulai dari akar, batang, hingga daun.
• Biasanya epidermis hanya terdiri dari selapis sel yang berbentuk pipih dan rapat.
• Fungsi jaringan epidermis adalah sebagai pelindung jaringan di dalamnya serta sebagai tempat pertukaran zat.
• Jaringan epidermis daun terdapat di permukaan atas dan permukaan bawah daun.
• Jaringan epidermis daun tidak mempunyai kloroplas kecuali pada bagian sel penutup stomata.

• Epidermis berfungsi sebagai pelindung terhadap hilangnya air karena penguapan (membatasi transpirasi), kerusakan mekanik (misal: diinjak-injak), perubahan temperature dan hilangnya zat-zat makanan (angin, hujan, dan lain-lain).
• Epidermis biasanya terdiri dari satu lapisan sel, tapi pada beberapa tumbuhan sel protoderm pada daun membelah dengan bidang pembelahan sejajar dengan permukaan (periklinal), dan turunanya membelah lagi sehingga terjadi epidermis berlapis banyak (misalnya: velamen pada akar anggrek).
• Sebagian besar terdiri dari sesl-sel yang tak terspesialisasi.
• Bentuk, ukuran susunan sel epidermis berbeda-beda pada berbagai jenis tumbuhan. Tapi semuanya rapat satu sama lain.

• Jaringan epidermis merupakan lapisan sel yang paling luar pada daun, akar, buah, biji, dan batang.
• Kata epidermis berasal dari bahasa Yunani (epi = di atas / menutupi; derma = kulit).
• Jaringan epidermis biasanya terdiri atas deretan sel tunggal yang menutupi dan melindungi semua bagian tumbuhan yang masih muda.
• Secara umum, fungsi utama jaringan epidermis adalah sebagai pelindung.
• Namun, sel-sel epidermis sering kali memiliki cirri dan fungsi khusus yang berkaitan dengan fungsi utama organ yang ditutupi.
• Jaringan epidermis dapat juga berkembang dan mengalami modifikasi menjadi sel rambut akar, sel penutup pada stomata, dan spina.
• Epidermis, seperti halnya kulit pada tubuh kita, yang merupakan komponen perlindungan pertama untuk melawan kerusakan fisik dan organisme-organisme patogenik.

• Pada permukaan atas daun, dinding luar epidermis ada yang membentuk lapisan tebal yang disebut lapisan kutikula misalnya daun keladi dan daun pisang; ada yang berbulu halus misalnya daun durian.
• Stomata atau mulut daun merupakan modifikasi epidermis yang berfungsi untuk pertukarangas.
• Jaringan epidermis batang ada yang membentuk lapisan tebal (lapisan kutikula) atau membentuk rambut (trikoma) sebagai alat perlindungan.

EPIDERMIS AKAR

• Jaringan epidermis akar ada yang menjadi rambut akar. Rambut akar berfungsi menyerap air dan garam mineral.

Ciri-ciri jaringan epidermis adalah:

1. Tersusun dari sel-sel hidup.
2. Terdiri atas satu lapis sel tunggal.
3. Beragam bentuk, ukuran dan susunannya, tetapi biasanya tersusun rapat tidak ada ruang antar sel.
4. Tidak memiliki klorofil.
5. Dinding sel jaringan epidermis bagian luar yang berbatasan dengan udara mengalami penebalan , sedangkan dinding sel jaringan epidermis bagian dalam yang berbatasan dengan jaringan lain dinding selnya tetap tipis.

Jaringan epidermis mengalami modifikasi membentuk derivat jaringan epidermis, misal stomata, trikomata (rambut-rambut), spina (duri), vilamen , sel kipas, sel kersik (sel silika).

• Selain itu, fungsi epidermis secara umum dapat dijabarkan sebagai berikut, yaitu sebagai pelindung
• Sebagai pelindung terhadap hilangnya air karena adanya penguapan
• Sebagai pelindung terhadap kerusakan mekanik
• Sebagai pelindung terhadap perubahan temperature
• Sebagai pelindung terhadap hilangnya zat-zat makanan

Struktur Morfologi dan Anatomi Jaringan Epidermis

• Jaringan epidermis sebagai jaringan yang berfungsi sebagai pelindung, mempunyai struktur morfologi dan anatomi yang kokoh.
• Jaringan epidermis terhitung kokoh karena tersusun dari sel yang rapat satu sama lain.
• Sel epidermis memiliki protoplas hidup dan dapat menyimpan hasil metabolisme, seperti plastid dan grana yang sedikit (tidak membentuk klorofil), pati, dan protein, serta antosianin.
• Pada dinding sel luar epidermis terdapat daerah dengan luar antar fibril yang lebar, mengandung kutin yang membentuk lapisan kutikula di permukaan luar epidermis.
• Kutikula umumnya tertutup oleh bahan yang bersifat lilin, merupakan lapisan datar atau berbentuk batang.
• Sel epidermis secara umum memang mempunyai bentuk, ukuran, serta susunan yang beragam, tetapi selalu tersusun rapat membentuk lapisan yang kompak tanpa ruang interseluler.
• Dalam epidermis petal (daun mahkota), kadang-kadang terbentuk ruang udara, namun selalu dilapisi oleh kutikula.
• Sel epidermis umumnya tubular, pada helaian daun tumbuhan dikotil dinding antiklinal sel epidermisnya kebanyakan berlekuk-lekuk.
• Dalam batang, dan teristimewa pada daun tumbuhan monokotil, sel epidermis bentuknya memanjang.
• Dalam epidermis biji-bijian tertentu (Leguminosae dan Punica), sel epidermis dalam arah radial relatif sangat ramping dan berbentuk tongkat.
• Dalam tumbuhan tertentu, sel epidermis berbentuk heksagon bila dilihat dari permukaan.
• Namun sebenarnya berbentuk polihedron.

Struktur Morfologi Jaringan Epidermis pada Daun :

Jaringan epidermis pada daun dikotil dan bagian bawah daun dengan stomata.

• Epidermis merupakan lapisan terluar daun, ada epidermis atas dan epidermis bawah.
• Pada permukaan daun bagian bawah biasa ditemukan bentuk modifikasi dari sel - sel epidermis, yaitu berupa sel penutup pada stomata.
• Stomata/ mulut daun merupakan lubang kecil atau pori yang diapit oleh dua sel penjaga.
• Dengan cara mengubah bentuknya, sel penutup dapat mengatur pelebaran (stomata terbuka) dan penyempitan celah (stomata menutup).
• Ketika stomata terbuka terjadi pertukaran gas, karbondioksida berdifusi masuk dan oksigen berdifusi keluar.

Letak epidermis pada mesofil daun.

• Epidermis pada daun umumnya terdiri dari selapis sel, tetapi pada tumbuhan lain ada yang beberapa lapis sel seperti pada tumbuhan Ficus dan Piper sebagai hasil pembelahan periklinal (pembelahan sejajar dengan permukaan) protoderm.
• Dinding selnya mengalami penebalan tidak merata, dinding sel yang menghadap keluar umumnya lebih tebal, terdiri dari lignin tapi umumnya dari kutin.
• Penebalan dari kutin ini membentuk suatu lapisan kutikula yang tebal tipisnya tergantung pada habitat, tumbuhan xerofit umumnya tebal.
• Pada beberapa jenis tumbuhan, selain kutin masih terdapat lapisan lilin di atasnya.
• Lapisan lilil kutikula epidermis dapat mencegah atau meminimalisasi hilangnya air dari tumbuhan.
• Sel - sel epidermis tidak mengandung kloroplas kecuali pada sel penutup, tetapi pada tumbuhan tenggelam dalam air epidermisnya mengandung kloroplas.

Jaringan Epidermis

Batang Dikotil

• Terdiri atas selapis sel yang tersusun rapat, tidak mempunyai ruang antar sel. Epidermis pada batang dikotil mempunyai kutikula serta dinding sel berkutin, yang terdapat pada bagian paling luar.
• Padanya terdapat stomata dan berbagai trikomata. Fungsi epidermis untuk melindungi jaringan di bawahnya.
• Pada batang yang mengalami pertumbuhan sekunder, lapisan epidermis digantikan oleh lapisan gabus yang dibentuk dari kambium gabus.
• Lapisan gabus pada tumbuhan berguna untuk memperbesar daya perlindungan batang dan mengurangi penguapan air. Gambar jaringan epidermis pada tanaman dikotil :

Jaringan epidermis pada tanaman dikotil.

Batang Monokotil

• Pada batang Monokotil, epidermis terdiri dari satu lapis sel, batas antara korteks dan stele umumnya tidak jelas.
• Pada stele monokotil terdapat ikatan pembuluh yang menyebar dan bertipe kolateral tertutup yang artinya di antara xilem dan floem tidak ditemukan kambium.
• Tidak adanya kambium pada Monokotil menyebabkan batang Monokotil tidak dapat tumbuh membesar, dengan perkataan lain tidak terjadi pertumbuhan menebal sekunder.
• Meskipun demikian, ada Monokotil yang dapat mengadakan pertumbuhan menebal sekunder, misalnya pada pohon Hanjuang (Cordyline sp) dan pohon Nenas seberang (Agave sp). Epidermis pada batang umumnya juga terdapat stomata dan trikomata.

Gambar 2.4. Jaringan epidermis pada tanaman monokotil.

Jaringan epidermis pada akar

• Epidermis dan bulu akar. Epidermis terdiri dari sel-sel yang rapat tanpa ruang antar sel, berdinding tipis, memanjang sejajar sumbu akar, pada penampang melintang berbentuk membulat.
• Dinding sel disusun oleh selulosa dan pectin yang menyerap air.
• Bila epidermis terkelupas waktu akar menua, dinding selnya akan mengalami penebalan dengan kutin dan suberin.
• Penyerapan terjadi pada bagian ujung akar.
• Permukaan sel epidermis sebelah luar membentuk tonjolan, yaitu rambut akar atau bulu akar.
• Sel-sel yang membentuk bulu akar terletak di belakang daerah pembentangan, meliputi sepanjang daerah satu sampai beberapa centimeter.

• Bulu akar sangat berguna dalam proses penyerapanair dan mineral-mineral dari dalam tanah.
• Air dan mineral akan masukke dalam tumbuhan melewati sel epidermis.
• Oleh karena itu, susunan sel-sel epidermis akar biasanya tidak serapat pada sel-sel epidermis daun.
• Selain itu, rambut akar juga dapat membantu tumbuhan menancap/ menempel dengan kokoh.

Derivat Epidermis

• Derivat epidermis adalah suatu suatu bangunan atau alat tambahan pada epidermis yang berasal dari epidermis, tapi memiliki struktur dan fungsi yang berlainan dengan epidermis itu sendiri.

Macam-macam derivat epidermis antara lain:

Stomata

• Stomata adalah suatu celah pada epidermis yang dibatasi oleh dua sel penutup yang berisi kloroplas dan mempunyai bentuk serta fungsi yang berl;ainan dengan epidermis.

Fungsi stomata:

1. Sebagai jalan masuknya CO2 dari udara pada proses fotosintesis
2. Sebagai jalan penguapan (transpirasi)\
3. Sebagai jalan pernafasan (respirasi)
4. Sel yang mengelilingi stomata atau biasa disebut dengan sel tetangga berperan dalam perubahan osmotik yang menyebabkan gerakan sel penutup.
5. Sel penutup letaknya dapat sama tinggi, lebih tinggi atau lebih rendah dari sel epidermis lainnya. Bila sama tinggi dengan permukaan epidermis lainnya disebut faneropor, sedangkan jika menonjol atau tenggelam di bawah permukaan disebut kriptopor. Setiap sel penutup mengandung inti yang jelas dan kloroplas yang secara berkala menghasilkan pati. Dinding sel penutup dan sel penjaga sebagian berlapis lignin.

Berdasarkan hubungan ontogenetik antara sel penjaga dan sel tetangga, stomata dapat dibagi menjadi tiga tipe, yaitu:

1. Stomata mesogen, yaitu sel tetangga dan sel penjaga asalnya sama.
2. Stomata perigen, yaitu sel tetangga berkembang dari sel protoderm yang berdekatan dengan sel induk stomata.
3. Stomata mesoperigen, yaitu sel-sel yang mengelilingi stomata asalnya berbeda, yang satu atau beberapa sel tetangga dan sel penjaga asalnya sama, sedangkan yang lainnya tidak demikian.

Pada tumbuhan dikotil, berdasarkan susunan sel epidermis yang ada di samping sel penutup dibedakan menjadi empat tipe stomata, yaitu:

1. Anomositik, sel penutup dikelilingi oleh sejumlah sel yang tidak beda ukuran dan bentuknya dari sel epidermis lainnya. Umum pada Ranuculaceae, Cucurbitaceae, Mavaceae.
2. Anisositik, sel penutup diiringi 3 buah sel tetangga yang tidak sama besar. Misalnya pada Cruciferae, Nicotiana, Solanum.
3. Parasitik, setiap sel penutup diiringi sebuah sel tetangga/lebih dengan sumbu panjang sel tetangga itu sejajar sumbu sel penutup serta celah. Pada Rubiaceae, Magnoliaceae, Convolvulaceae, Mimosaceae.
4. Diasitik, setiap stoma dikelilingi oleh 2 sel tetangga yang tegak lurus terhadap sumbu panjang sel penutup dan celah. Pada Caryophylaceae, Acanthaceae.

Trikomata

• Trikomata merupakan rambut bersel satu atau bersel banyak dibentuk dari sel epidermis, struktur yang lebih besar dan padat seperti kutil dan duri, tersusun oleh jaringan epidermis atau jaringan di bawah epidermis(emergens).

Trikoma dibagi menjadi beberapa jenis, yaitu:

1. Trikoma non glandular (tidak menghasilkan sekret)
2. Rambut uniselular sederhana atau multiselular uniseriat, yang tidak memipih, umum dijumpai pada Lauraceae, Moraceae, Triticium, Hordeum, Pelargonium, dan Gossypium.
3. Rambut skuamiform (bentuk sisik) yang multiselular dan memipih nyata sekali. Contohnya pada Olea dan Cruciferae.
4. Rambut multiselular yang dapat berbentuk bintang atau tempat lilin bercabang. Misalnya pada Styrak, Platanus, dan Verbacum.
5. Rambut kasar, trikoma kasar berserat, yang dipangkalnya terdiri atas sedikitnya dua atau lebih deretan sel yang berdampingan.

Trikoma glandular (menghasilkan sekret)

• Trikom ini dapat bersel satu, bersel banyak, atau berupa sisik.Trikom glandular terlibat dalam sekresi berbagai bahan, contohnya: trikom sekresi garam, trikom sekresi nektar, trikom sekresi getah, trikom sekresi terpentin, koleter, rambut sengat, rambut akar, dll.

Fungsi trikoma pada masing-masing organ:

1. Pada daun untuk mengurangi penguapan, mengurangi gangguan hewan dan manusia, meneruskan rangsang
2. .Pada bunga (nektaria) mengeluarkan madu untuk menarik serangga membantunpenyerbukan.
3. Pada biji untuk mencegah gangguan serangga yang akan merusak biji, menyerap air sehingga biji menjadi lekas berkecambah dan tumbuh.
4. Pada batang untuk mjengurangi penguapan dan untuk memanjat (kaktus, rotan).

Litokis

• Litokis terdapat pada epidermis Ficus dengan penebalan sentripetal yang tersusun oleh tangkai selulosa dengan deposisi/ endapan Ca-carbonat yang membentuk bangunan seperti sarang lebah dan disebut sistolit.

Sel Silika dan Sel Gabus

• Pada Gramineae, di antara sel-sel epidermis yang memanjang, di sebelah atas tulang daun, terdapat sel pendek yang terdiri dari dua tipe sel, yaitu sel silika dan sel gabus.
• Sel silika dan sel gabus sering kali secara berturut-turut dibentuk dalam pasangan di sepanjang daun.
• Sel-sel silika yang berkembang sepenuhnya mengandung badan-badan silika yang berupa massa silika yang isotropik dan di tengah-temgahnya biasanya berupa granula-granula renik.
• Pada pandangan permukaan, benda-benda silika itu mungkin berbentuk bulatan, elips, halter, atau bernentuk pelana. Sel gabus dindingnya mengandung suberin dan sering mengandung bahan organik yang padat.
• Distribusinya menyebabkan pengerasan pada kulit batang.
• Bentuknya segitiga, segiempat, tidak teratur, angka 8, membulat, dll.

Sel Kipas (buliform cell)

• Sel-sel ini berukuran lebih besar dibandingkan dengan sel epidermis, berbentuk seperti kipas, berdinding tipis dan mempunyai vakuola yang besar.
• Dindingnya terdiri dari bahan-bahan selulosa dan pektin, dinding paling luar mengandung kutin dan diselubungi kutikula. Plasma sel berupa selaput yang melekat pada dinding sel dan berfungsi menyimpan air.
• Jika udara panas, air dalam sel kipas akan menguap, sel kipas akan mengerut sehingga luas permukaan atas daun akan lebih kecil dari luas permukaan bawah.
• Oleh karenanya daun akan menggulung dan akan mengurangi penguapan lebih lanjut.

Lenti Sel

• Pada beberapa tumbuhan di permukaan batangnya ada bintik-bintik yang disebut lenti sel.
• Terjadinya lenti sel adalah apabila pada permukaan batang dulu dijumpai stoma, setelah stoma tidak berfungsi lagi maka stoma akan berubah fungsi menjadi lenti sel (pori gabus).
• Karena lubang stoma diisi oleh sel koripeloid, yaitu sel-sel yang dindingnya mengandung zat gabus.
• Sel gabus tersebut berasal dari kambium gabus yang tidak membentuk felem ke arah luar tetapi membentuk koripeloid.
• Semakin lama semakin banyak sehingga dan dapat tersembur keluar, sehingga dari luar tampak sebagai bintik-bintik.

Velamen

• Velamen merupakan beberapa jenis sel mati yang terdapat disebelah dalam epidermis akar gantung atau akar udara pada tanaman Anggrek.
• Velamen berfungsi untuk menyimpan air atau menyimpan udara.
• Epidermis beserta velamen ada yang menyatakan sebagai epidermis ganda atau multiple epidermis.

Parenkim Air (jaringan air)

• Parenkim air merupakan beberapa lapis sel di sebelah dalam epidermis daun tumbuhan xerofita.
• Tersusun oleh sel yang besar –besar berdinding tipis dengan vakuola sentral yang besar.
• Parenkim air berfungsi untuk menyimpan air pada tumbuhan xerofita. Epidermis beserta parenkim air disebut epidermis ganda.

Struktur Anatomi dan Morfologi Derivat Epidermis

Stomata

• Kesinambungan epidermis terputus-putus oleh lubang-lubang kecil sekali.
• Bagian tersebut adalah ruang antar sel yang dibatasi oleh dua sel yang khas disebut dengan sel penjaga.
• Sel penjaga bersama-sama dengan lubang di antaranya membentuk stoma.
• Pada banyak tumbuhan dapat dibedakan antara sel tetangga atau sel pelengkap.
• Sel tersebut secara morfologi berbeda dari sel epidermis yang khas dan merupakan dua atau lebih sel yang membatasi sel penjaga, yang tampaknya ada hubungan fungsional.
• Stoma bersama-sama sel tetangga jika ada disebut perlengkapan stomata atau kelompok stomata.

Gambar di bawah ini merupakan contoh stomata pada Rapanea vinosa dan Clusia ciruva di jaringan epidermis bawah.

Stomata pada Rapanea venosa dan Clusia criuva.

• Jaringan epidermis pada kedua tumbuhan tersebut, memiliki tambahan berupa stomata yang di dekatnya terdapat sel penjaga. Sel tetangga biasanya berkembang dari sel protoderm yang berbatasan dengan sel induk stomatas, tetapi dapat juga berkembang dari sel seasal induk stomata (de Bary, 1877) seperti yang dikutip dari Anatomi Tumbuhan karya A. Fahn. Seperti yang telah disebutkan di atas, berdasarkan hubungan ontogenetik antara sel penjaga dan sel tetangga, stomata dapat dibagi menjadi tiga tipe: stomata mesogen, yaitu sel tetangga dan sel penjaga asalnya sama; stomata perigen, yaitu sel tetangga berkembang dari sel protoderm yang berdekatan dengan sel induk stomata; dan stomata mesoperigen, yaitu sel-sel yang mengelilingi stomata asalnya berbeda, yang satu atau beberapa sel tetangga dan sel penjaga asalnya sama, sedangkan yang lainnya tidak demikian.

• Stomata biasa ditemukan pada bagian tumbuhan yang berhubungan dengan udara, terutama di daun, batang biasa, dan rizom. Tidak pada akar dan seluruh permukaan beberapa tumbuhan yang bersifat parasit tanpa klorofil, sepertiu misalnya Monotropa dan Neottia. Akan tetapi, pada Orobanche, meskipun juga tanpa klorofil stomata ditemuka pada batangnya. Stomata terdapat pada beberapa tumbuhan air yang melayang tetapi tidak umum. Stomata dapat juga ditemukan pada daun mahkota, tangkai sari (contohnya pada Colchicum), daun buah, dan biji, tetapi biasanya stomata tersebut tidak berfungsi.

• Di bawah stomata dan menuju langsung ke arah mesofil ada ruang antar sel yang disebut ruang substomata. Komposisi kimia dinding sel penjaga sama dengan yang ada pada sel epidermis biasa tumbuhan yang sama. Biasanya sel epidermis tersebut tertutup kutikula yang lazimnya berlanjut pada dinding tersebut yang menghadap depan apertur dan juga sampai kepada sel yang berbatasan dengan ruang substomata.

b. Trikom

• Semua tambahan uniseluler maupun multiseluler pada epidermis disebut trikom. Struktur yang lebih masif, seperti kutil, beberapa struktur sekresi, daun duri (contohnya duri pada Rosa) yang terdiri atas jaringan epidermis maupun subepidermis, disebut emergensi.

Beberapa tipe trikom :

1. Trikom tanpa kelenjar
2. Rambut yang uniseluler sederhana atau multiseluler uniseriat yang tidak memipih, umum dijumpai pada Lauraceae, Triticum, Hordeum, Pelargonium, dan Gossypium.
3. Rambut skuamiform (bentuk sisik) yang multiseluler dan memipih secara nyata sekali, contohnya pada Olea.
4. Rambut multiseluler yang dapat berbentuk bintang (stelata) contohnya pada Styrax, dll.
5. Rambut kasar, trikoma kasar multiseriat, yang di pangkalnya terdiri atas sedikitnya dua atau lebih deretan sel yang berdampingan. Dapat dilihat pada pangkal tangkai daun Portulaca oleraceae.
6. Trikom berkelenjar

• Trikom berkelenjar terlibat dalam sekresi berbagai bahan, contohnya larutan garam, larutan gula (nektar), terpentin, dan gom (polisakarida). Trikom yang mengeluarkan sekresi itu sering disebut kelenjar.
• Trikom sekresi garam, (1) rambut seperti gelembung yang terdiri atas sel sekresi yang besar di ujung tangkai yang menyempit, terdiri atas satu atau kadang-kadang beberapa sel. (2) kelenjar multiseluler terdiri atas beberapa sel sekresi dan sel pengumpul di pangkal
• Trikom sekresi nektar, contohnya pada kelopak Abutilon, pada korola Lonicera japonica dan Tropaeoium majus. Sitoplas pada tingkat sekresi sangat rapat. Selain itu, terdapat juga kelenjar sekresi getah, kelenjar sekresi tumbuhan karnivor seperti pada Dionaea.
• Trikom sekresi terpentin, (1) rambut berkelenjar, contohnya pada kelenjar Labiatae yang menghasilkan minyak esensial. Struktur tersebut terdiri atas sel basal, tangkai uniseriate bersel satu atau beberapa se panjangnya dan kepala berisikan satu atau beberapa sek ekskresi. (2) Rambut kusut berkelenjar, rambut ini terdiri atas tangkai dan kepala multiseriat, contohnya pada Cleome.
• Koleter. Merupakan trikom yang menghasilkan bahan lengket. Trikom berkelenjar biasanya terdiri atas kepala multiselular dan tangkai yang kadang-kadang juga tidak ada. Semua sel epidermis bagian luar dan kerap kali juga sel di sekitarnya mempunyai kemampuan bersekresi. Bahan yang disekresi itu seringkali merupakan campuran antara terpentin dan getah, sampai ke permukaan kelenjar oelh pecahnya kutikula yang cepat. Koleter umumnya terlihat pada sisik kuncup.
• Rambut sengat. Rambut sengat Urtica adalah trikom berkelenjar yang sangat khusus. Rambut ini terdiri atas sel tunggal panjang, yang pangkalnya melebar seperti kandung kemih dan bagian atasnya menyerupai jarum. Pangkal yang lebar itu dikelilingi sel epidermis yang timbul di atas sel-sel epidermis yang lain.
• Rambut akar. Merupakan sel epidermis berbentuk tabung memanjang. Hanyapada beberapa tumbuhan rambut tersebut bercabang. Rambut akar mempunyai vakuola lebar dan biasanya berdinding tipis.

SEL

• Sel merupakan unit organisasi terkecil yang menjadi dasar kehidupan dalam arti biologis.
• Semua fungsi kehidupan diatur dan berlangsung di dalam sel.
• Karena itulah, sel dapat berfungsi secara autonom asalkan seluruh kebutuhan hidupnya terpenuhi.

• Makhluk hidup (organisme) tersusun dari satu sel tunggal (uniselular), misalnya bakteri, Archaea, serta sejumlah fungi dan protozoa) atau dari banyak sel (multiselular).
• Pada organisme multiselular terjadi pembagian tugas terhadap sel-sel penyusunnya, yang menjadi dasar bagi hirarki hidup.

• Struktur sel dan fungsi-fungsinya secara menakjubkan hampir serupa untuk semua organisme, namun jalur evolusi yang ditempuh oleh masing-masing golongan besar organisme (Regnum) juga memiliki kekhususan sendiri-sendiri.
• Sel-sel prokariota beradaptasi dengan kehidupan uniselular sedangkan sel-sel eukariota beradaptasi untuk hidup saling bekerja sama dalam organisasi yang sangat rapi.

Sel Epidermis umbi bawang Allium cepa : 400 kali.

Sejarah penemuan sel

• Pada awalnya sel digambarkan pada tahun 1665 oleh seorang ilmuwan Inggris Robert Hooke yang telah meneliti irisan tipis gabus melalui mikroskop yang dirancangnya sendiri.
• Kata sel berasal dari kata bahasa Latin cellula yang berarti rongga/ruangan.

Gambaran sel gabus berdasarkan penelitian Robert Hooke

Struktur sel Quercus suber

• Secara umum setiap sel memiliki membran sel, sitoplasma, dan inti sel atau nukleus.

• Sel tumbuhan dan sel bakteri memiliki lapisan di luar membran sel lagi yang dikenal sebagai dinding sel.
• Dinding sel bersifat tidak elastis dan membatasi perubahan ukuran sel.
• Keberadaan dinding sel juga menyebabkan terbentuknya ruang antarsel, yang pada tumbuhan menjadi bagian penting dari transportasi hara dan mineral di dalam tubuh tumbuhan.
• Sitoplasma dan inti sel bersama-sama disebut sebagai protoplasma.
• Sitoplasma berwujud cairan kental (sitosol) yang di dalamnya terdapat berbagai organel yang memiliki fungsi yang terorganisasi untuk mendukung kehidupan sel.
• Organel memiliki struktur terpisah dari sitosol dan merupakan "kompartementasi" di dalam sel, sehingga memungkinkan terjadinya reaksi yang tidak mungkin berlangsung di sitosol.
• Sitoplasma juga didukung oleh jaringan kerangka yang mendukung bentuk sitoplasma sehingga tidak mudah berubah bentuk.

Organel-organel yang ditemukan pada sitoplasma adalah

1. mitokondria (kondriosom)
2. badan Golgi (diktiosom)
3. retikulum endoplasma
4. plastida (khusus tumbuhan, mencakup leukoplas, kloroplas, dan kromoplas)
5. vakuola (khusus tumbuhan)

Perbedaan sel tumbuhan, sel hewan, dan sel bakteri

• Sel tumbuhan lebih besar daripada sel hewan. Sel hewan lebih kecil daripada sel tumbuhan.
• Mempunyai bentuk yang tetap. Tidak mempunyai bentuk yang tetap.
• Mempunyai dinding sel [cell wall] dari selulosa. Sel hewan tidak mempunyai dinding sel [cell wall]
• Mempunyai vakuola [vacuole] atau rongga sel yang besar. Tidak mempunyai vakuola [vacuole], walaupun terkadang sel beberapa hewan uniseluler memiliki vakuola (tapi tidak sebesar yang dimiliki tumbuhan). Yang biasa dimiliki hewan adalah vesikel atau [vesicle].
• Menyimpan tenaga dalam bentuk butiran (granul) pati , menyimpan tenaga dalam bentuk butiran (granul) glikogen.
• Tidak Mempunyai sentrosom [centrosome]. Mempunyai sentrosom [centrosome]. Tidak Mempunyai sentrosom [centrosome].
• Memiliki lisosom [lysosome].Tidak memiliki lisosom [lysosome]
• Nukleus lebih kecil daripada vakuola. Nukleus lebih besar daripada vesikel. Tidak memiliki nukleus dalam arti sebenarnya.

Secara umum, perbedaan tersebut dapat dinyatakan sebagai berikut:

1. Tumbuhan Terdapat sentriol Tidak ada sentriol
2. Tidak ada pembentukan dinding sel Terdapat sitokinesis dan pembentukan dinding sel
3. Ada kutub animal dan vegetal Tidak ada perbedaan kutub embriogenik, yang ada semacam epigeal dan hipogeal
4. Jaringan sel hewan bergerak menjadi bentuk yang berbeda Jaringan sel tumbuhan tumbuh menjadi bentuk yang berbeda
5. Terdapat proses gastrulasi Terdapat proses histodifferensiasi
6. Tidak terdapat jaringan embrionik seumur hidup Meristem sebagai jaringan embrionik seumur hidup
7. Terdapat batasan pertumbuhan (ukuran tubuh) Tidak ada batasan pertumbuhan, kecuali kemampuan akar dalam hal menopang berat tubuh bagian atas
8. Apoptosis untuk perkembangan jaringan, melibatkan mitokondria dan caspase Tidak ada “Apoptosis”, yang ada lebih ke arah proteksi diri, tidak melibatkan mitokondria

Siklus sel

• Siklus sel adalah proses duplikasi secara akurat untuk menghasilkan jumlah DNA kromosom yang cukup banyak dan mendukung segregasi untuk menghasilkan dua sel anakan yang identik secara genetik.
• Proses ini berlangsung terus-menerus dan berulang (siklik)

• Pertumbuhan dan perkembangan sel tidak lepas dari siklus kehidupan yang dialami sel untuk tetap bertahan hidup.
• Siklus ini mengatur pertumbuhan sel dengan meregulasi waktu pembelahan dan mengatur perkembangan sel dengan mengatur jumlah ekspresi atau translasi gen pada masing-masing sel yang menentukan diferensiasinya.

Fase pada siklus sel

1. Fase S (sintesis): Tahap terjadinya replikasi DNA
2. Fase M (mitosis): Tahap terjadinya pembelahan sel (baik pembelahan biner atau pembentukan tunas)
3. Fase G (gap): Tahap pertumbuhan bagi sel.

• Fase G0, sel yang baru saja mengalami pembelahan berada dalam keadaan diam atau sel tidak melakukan pertumbuhan maupun perkembangan.
• Kondisi ini sangat bergantung pada sinyal atau rangsangan baik dari luar atau dalam sel. Umum terjadi dan beberapa tidak melanjutkan pertumbuhan (dorman) dan mati.
• Fase G1, sel eukariot mendapatkan sinyal untuk tumbuh, antara sitokinesis dan sintesis.
• Fase G2, pertumbuhan sel eukariot antara sintesis dan mitosis.

• Fase tersebut berlangsung dengan urutan S > G2 > M > G0 > G1 > kembali ke S. Dalam konteks Mitosis, fase G dan S disebut sebagai Interfase.

Regenerasi dan diferensiasi sel

• Regenerasi sel adalah proses pertumbuhan dan perkembangan sel yang bertujuan untuk mengisi ruang tertentu pada jaringan atau memperbaiki bagian yang rusak.
• Diferensiasi sel adalah proses pematangan suatu sel menjadi sel yang spesifik dan fungsional, terletak pada posisi tertentu di dalam jaringan, dan mendukung fisiologis hewan. Misalnya, sebuah stem cell mampu berdiferensiasi menjadi sel kulit.

• Saat sebuah sel tunggal, yaitu sel yang telah dibuahi, mengalami pembelahan berulang kali dan menghasilkan pola akhir dengan keakuratan dan kompleksitas yang spektakuler, sel itu telah mengalami regenerasi dan diferensiasi.

Proses esensial pengkonstruksian embrio

Regenerasi dan diferensiasi

• Regenerasi dan diferensiasi sel hewan ditentukan oleh genom.
• Genom yang identik terdapat pada setiap sel, namun mengekspresikan set gen yang berbeda, bergantung pada jumlah gen yang diekspresikan.
• Misalnya, pada sel retina mata, tentu gen penyandi karakteristik penangkap cahaya terdapat dalam jumlah yang jauh lebih banyak daripada ekspresi gen indera lainnya.

Pengekspresian gen
itu sendiri mempengaruhi jumlah sel, jenis sel, interaksi sel, bahkan lokasi sel.

• Oleh karena itu, sel hewan memiliki 4 proses esensial pengkonstruksian embrio yang diatur oleh ekspresi gen, sebagai berikut:

1. Proliferasi sel
2. menghasilkan banyak sel dari satu sel
3. Spesialisasi sel
4. menciptakan sel dengan karakteristik berbeda pada posisi yang berbeda

Interaksi sel

• mengkoordinasi perilaku sebuah sel dengan sel tetangganya
• Pergerakan sel
• menyusun sel untuk membentuk struktur jaringan dan organ
• Pada embrio yang berkembang, keempat proses ini berlangsung bersamaan.
• Tidak ada badan pengatur khusus untuk proses ini.
• Setiap sel dari jutaan sel embrio harus membuat keputusannya masing-masing, menurut jumlah kopi instruksi genetik dan kondisi khusus masing-masing sel.

• Sel tubuh, seperti otot, saraf, dsb. tetap mempertahankan karakteristik karena masih mengingat sinyal yang diberikan oleh nenek moyangnya saat awal perkembangan embrio.

Sel-sel khusus

• Sel Tidak Berinti, contohnya trombosit dan eritrosit (Sel darah merah).
• Di dalam sel darah merah, terdapat Haemoglobin sebagai pengganti nukleus (inti sel).
• Sel Berinti Banyak, contohnya Paramecium sp dan sel otot
• Sel hewan berklorofil, contohnya euglena sp. Euglena sp adalah hewan uniseluler berklorofil.
• Sel pendukung, contohnya adalah sel xilem.
• Sel xilem akan mati dan meninggalkan dinding sel sebagai "tulang" dan saluran air.
• Kedua ini sangatlah membantu dalam proses transpirasi pada tumbuhan.