ANATOMI DAN KARAKTERISTIK RAMBUT AKAR

Posted on
ANATOMI DAN KARAKTERISTIK RAMBUT AKAR 

Rambut akar

rambut akar merupakan perluasan sel epidermis akar dan berfungsi memperluas daerah penyerapan mineral dan air. Sebagian besar sel epidermis membentuk rambut akar dengan jalan mengadakan perpanjangan ke arah lateral dari dinding luarnya. Rambut ini bermanfaat untuk memperluas permukaan sehingga penyerapan menjadi lebih efektif. Rambut akar atau bulu-bulu akar berbentuk serabut halus. Rambut akar terletak di dinding luar akar. Fungsi rambut akar adalah mencari jalan di antara butiran tanah. Hal inilah yang menyebabkan akar dapat menembus masuk ke dalam tanah. Selain itu, rambut akar juga berfungsi menyerap air dari dalam tanah.
Selain untuk menghisap air dan garam-garam mineral, rambut akar berfungsi sebagai alat pernapasan. Sel-sel rambut akar akan mengambil oksigen pada pori-pori tanah. Lihat Gambar 4.

Organisasi ujung akar
Sel – sel protoderma memanjang dan memiliki vakuola dan, sedikit jauh dari ujung akar, banyak yang tumbuh menonjol membentuk “rambut akar”. Rambut akar ini berkembang dengan cepat dan menembus partikel tanah. Dinding selnya yang tipis menyerap air (dan ion – ion mineral) secara bebas. Zona rambut akar disebut juga lapisan piliferous akar, yang meningkatkan permukaan penyerapan akar secara luar biasa. Diperkirakan tanaman  yang tumbuh cepat akan membentuk 5 km akar baru dan 100 km rambut akar per hari. Masa hidup rambut akar sangat pendek. Pada akar yang lebih tua, penyerapan terakhir dan permukaan membentuk kitin (cutinized).
Sifat khusus dari epidermis akar adalah ialah dinding sel yang tidak berkutikula, kurangnya kutikula dan dan bulu akar, yang berfungsi sebagai organ penyerap. Dalam kebanyakan tanaman, bulu akar terdapat pada bagian akar di belakang ujung pertumbuhan yang tidak mengalami proses pemanjangan. Pada umumnya tidak berumur panjang, bulu akar yang tua segera mati dan diganti dengan yang baru dengan mengikuti pemanjangan akar. Dengan cara ini bulu akar semakin jauh dari pangkal akar dan selalu bersinggungan dengan tanah baru.
Dalam pembentukan bulu akar, dinding luar sel epidermis tumbuh ke luar membentuk struktur tabung yang menyerupai tabung pollen. Dinding sel ini sangat halus dan penuh sehingga wujud bulu akar adalah putih. Protoplas sel epidermis meluas ke seluruh permukaan dalam tabung tersebut dalam membentuk vakuola yang besar. Inti sel berada di bagian tengah atau pangkalnya.
Gambar Rambut Akar :

Sebuah rambut akar rhizoid dari tanaman vaskular , adalah perkembangan tubular sebuah trichoblast , sebuah pembentuk sel rambut pada epidermis dari akar tanaman. Artinya, akar rambut ekstensi lateral dari sebuah sel tunggal dan hanya jarang bercabang, sehingga tak terlihat dengan mata telanjang. Mereka hanya ditemukan di wilayah pematangan akar. Hanya sebelum perkembangan sel akar rambut, ada titik kegiatan fosforilasa ditinggikan.
Akar rambut merupakan permukaan penting dimana tanaman menyerap sebagian besar air dan nutrisi. Mereka juga terlibat langsung dalam pembentukan bintil akar pada legum tanaman. Mereka memiliki area permukaan besar, relatif terhadap sel lainnya, yang membantu mereka menyerap air dan mineral menggunakan osmosis lebih efisien. sel-sel rambut  dapat bertahan selama 2 sampai 3 minggu dan kemudian mati. Pada saat yang sama sel-sel akar rambut yang baru terus menerus terbentuk di bagian atas akar. Dengan cara ini, nilai akar rambut tetap sama.. Ketika sebuah sel akar rambut yang baru tumbuh, excretes racun sehingga sel-sel lain dalam jarak dekat dengan itu tidak mampu untuk menumbuhkan satu dari rambut. Hal ini menjamin pemerataan dan efisien dari rambut sebenarnya pada sel-sel. Oleh karena itu, dapat dimengerti bahwa direpoting harus dilakukan dengan hati-hati, karena sel-sel akar rambut yang ditarik off untuk sebagian besar.. Inilah sebabnya mengapa tanam-out daun tanaman layu selama beberapa waktu.
Rambut akar yang menyerap air dan zat-zat gizi adalah fitur penting dari rhizodermis. Dengan beberapa spesies dari keluarga Leguminosae, mereka berpartisipasi dalam penambahan pengakuan dan serapan nitrogen-fixing bakteri (milik genera Rhizobium). Mereka berasal di zona dengan aktivitas pembelahan sel yang tinggi. Sebuah rambut akar berkembang biasanya dari ekstrusi kecil (papila a) pada akhir apikal sel. Dalam banyak jenis tanaman, jenis sel semua rhizodermis mampu mengembangkan bulu akar, sementara beberapa spesies memiliki sel-sel khusus (trichoblasts) untuk tujuan ini adalah. Mereka diatur pada pola teratur pada permukaan rhizodermis. Asal usul dan pertumbuhan (pemanjangan) rambut di bagian akar yang berbeda terjadi disinkronisasi. Rambut tertua adalah terpanjang, sedangkan akar ujung terdekat terpendek.

Gambar rambut akar :
 
Gambar ke kiri: Ini adalah gambar close-up, bulu akar padi. Ada banyak rambut akar akar padi yang ekstensi tubular epidermis. Rambut akar meningkatkan luas bidang permukaan untuk menyerap zat-zat hara dari akar. Hal ini penting dalam transpirasi dan pertumbuhan tanaman.
Gambar ke kanan: Ini adalah penampang akar padi yang lebih tua yang diwarnai dengan berberin flourestic dan dengan counter noda. Berberin lapisan noda biru anilin suberin dan lignin, sehingga menunjukkan dan tebal sel sudut dinding kortikal matang serat bersinar ( di pusat)
 Rambut akar bisa menjadi selama 80-150 pM dan selebar 5-17 pM dalam ketebalan. Mereka sangat vacuolate ketika penuh dibedakan. Hanya jarang mereka terdiri dari banyak sel (akar adventif dari Kalanchoe). Akar rambut pendek-tinggal (beberapa hari) dan terus-menerus diganti dengan yang baru. Pembentukan akar rambut membantu meningkatkan ukuran permukaan akar menyerap secara drastis.
Akar memberikan tanaman air dan nutrisi dan berperan penting dalam interaksi dengan mikroba tanah bermanfaat. Jaringan yang berkontak langsung dengan larutan tanah, epidermis akar, terdiri dari dua tipe sel : sel rambut akar yang berbentuk tubular panjang mencuat, dan sel non rambut. Rambut akar penting untuk mengambil nutrisi mineral dengan mobilitas terbatas seperti fosfat (P) dan besi (Fe). Nutrisi ini mendasar bagi tanaman untuk berfungsi dan bereproduksi, namun erat ikatannya dengan partikel tanah dan tidak dapat ditransport kepada tanaman oleh aliran massa atau difusi. Dengan demikian, tanaman mesti menjelajahi volume tanah yang lebih besar untuk menghindari kekurangan ion ini di sekitar akar.
Rambut akar secara mendasar meningkatkan luas permukaan akar dan memungkinkan penarikan nutrisi-nutrisi ini dengan lebih efisien. Dengan demikian, tidak mengejutkan kalau sejumlah besar rambut akar memberi manfaat kompetitif saat besi atau fosfat terbatas : sungguh, telah ditemukan kalau spesies dengan rambut akar yang lebih banyak tumbuh lebih subur pada tanah yang rendah kadar besi atau fosfat dibandingkan spesies atau kultivar yang memiliki setup genetik untuk frekuensi rendah rambut akar.
Pada akar dari tanaman model Arabidopsis, sel rambut akar dan non rambut tersusun dalam pola bias posisi : sel yang memiliki kontak dengan dua sel dari jaringan dibawahnya berkembang menjadi sel rambut, sel yang memiliki kontak pada hanya satu sel akan mengalami takdir sebagai sel non rambut. Keputusan ini dibuat oleh sebuah interaksi kompleks dari faktor-faktor transkripsi, protein-protein kecil yang dengan pasti mengatur aktivitas penyandian gen untuk protein yang berpartisipasi dalam proses ini. Sebagian protein dapat bergerak dari lokasi produksi mereka ke sel tetangganya. Sel yang mendapatkan protein ini, pada gilirannya, mengekspor faktor transkripsi lainnya kembali ke tetangga mereka. Dengan jalan ini, sel dapat saling berkomunikasi dan pola sel rambut – non rambut bolak balik terbentuk.
Ketiadaan besi dan fosfat sekaligus menyebabkan peningkatan jumlah rambut akar, dalam hal yang sama dengan situasi terkait. Saat pasokan fosfat rendah, rambut akar menjadi lebih panjang secara signifikan daripada tanaman yang tumbuh dengan jumlah P yang cukup. Sebagai tambahan rambut ekstra dalam posisi yang benar, rambut juga terbentuk di posisi yang secara normal ditinggali oleh sel non rambut. Sebaliknya, tidak adanya besi menyebabkan sedikit saja peningkatan frekuensi rambut. Walau begitu, rambut akar yang terbentuk sebagai respon dari defisiensi besi mengembangkan dua ujung, yang hampir melipat dua kan permukaan sel rambut akar. Walau kedua situasi pada akhirnya membawa pada peningkatan luas permukaan akar, berbagai jalur dilewati untuk merasakan, menerjemahkan dan mengatasi sinyal terkait.

Gambar : Perbedaan dalam pola rambut akar pada kondisi kontrol dan pada kondisi defisit (Fe) atau( P)
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.
Perangkat Penyeimbang Tekanan

Gambar di atas memperlihatkan rancang-bangun umum dari sebuah ujung akar yang sedang tumbuh, dan penampakan dekat dari rambut-rambut akar yang berada tepat di belakang ujungnya.
Ketika tekanan dari bagian dalam sel-sel akar lebih rendah dari tekanan di luar, tumbuhan memasukkan air dari luar. Dengan perkataan lain, sel-sel akar mengambil air dari luar tidak setiap saat dan terus-menerus, melainkan hanya ketika sel-sel tersebut memerlukannya. Penentu terpenting yang memunculkan keadaan ini adalah besarnya tekanan yang dihasilkan oleh air di dalam akar. Tekanan ini harus diseimbangkan dengan tekanan di luar.
Akar rambut adalah pertumbuhan yang berbentuk tabung berasal dari sel epidermis akar, dan terlibat dalam dan air serapan hara, tetapi bisa juga situs masuk bagi Rhizobium untuk pengembangan nitrogen bintil akar . Epidermis dapat memiliki salah satu dari dua nasib: Pembangunan menjadi trichoblast (atau akar-rambut sel pembentuk) atau pengembangan menjadi atrichoblast (sel akar-berbulu). Kedua jenis sel disusun pada permukaan akar sebagai kolom longitudinal atau file sel. Pertumbuhan akar rambut dapat dianggap sebagai dua tahap yang terpisah: inisiasi dan elongasi. Setidaknya dua mode inisiasi akar rambut telah diakui.  Satu mode terjadi dengan pembelahan asimetris dari sel epidermis (di mana sel kecil menghasilkan akar rambut dan sel besar tetap berbulu), sedangkan pada modus kedua, nasib sel ditentukan oleh posisi sel relatif terhadap sel-sel lain. Dalam epidermis sel Arabidopsis, situs inisiasi (diidentifikasi oleh tonjolan lokal di dinding sel) untuk mengembangkan akar rambut biasanya terjadi pada akhir apikal, yang menunjukkan bahwa trichoblasts terpolarisasi. Tahap pemanjangan pembentukan akar rambut timbul melalui pertumbuhan ujung.
 Mempelajari akar rambut berguna untuk memahami masalah-masalah biologis mendasar, seperti polaritas sel dan posisi-determinisme.  Sebagai contoh, pertumbuhan ujung adalah karakteristik dari akar rambut, tabung serbuk sari, dan hifa jamur . Ada bukti kuat untuk gradien ion tip-tinggi konsentrasi dalam sistem ini, menunjukkan bahwa polaritas sel merupakan persyaratan perkembangan luas dan penting. Seperti disebutkan di atas, beberapa jenis sel membedakan dalam menanggapi isyarat posisi, sehingga posisi-determinisme adalah penting untuk program Karena kontrol posisi yang diketahui ada di root (trichoblast yaitu / determinisme atrichoblast), dan karena sel tunggal dapat dianalisa selama morfogenesis, akar rambut menyediakan sistem model sederhana yang mudah diakses untuk menjawab banyak pertanyaan dalam biologi perkembangan dan diferensiasi selular.
Dalam tulisan ini, dua aspek perkembangan akar rambut akan diperiksa. Bagian pertama akan fokus pada perpanjangan akar rambut, dan khususnya, mengenai suatu gen diekspresikan secara global. Bagian kedua akan berhadapan dengan sistem genetik dan struktural terlibat dalam menentukan nasib akar sel epidermis.