Articles

Sharing insights, one post at a time.

Bagaimana Tumbuhan Hidup: Absorpsi Air

Penulis: Fidelia Sihombing | Tanggal Publikasi: 16 Januari 2026

Air sangat penting bagi tumbuhan karena beberapa fungsi penting:

  • Penyokong Struktural. Air merupakan agen hidrolik yang mempertahankan tekanan turgor di dalam sel-sel tumbuhan. Tekanan turgor menjaga sel dalam keadaan mengembang dan kaku (turgid), sehingga tumbuhan dapat berdiri tegak dan menopang struktur fisiknya. Tumbuhan yang kekurangan air akan kehilangan turgiditas dan layu.
  • Fotosintesis dan Metabolisme. Air adalah reaktan utama dalam fotosintesis. Tumbuhan menggunakan sinar matahari untuk menggabungkan air dan karbon dioksida, menghasilkan glukosa (sumber energi). Air juga pelarut universal untuk reaksi biokimia dan reagen dalam banyak proses fisiologis tumbuhan.
  • Sistem Transportasi Internal. Air memungkinkan perpindahan nutrisi dan mineral yang diserap dari tanah melalui akar dan ke dalam pemrambuth xilem. Air bersama dengan pemrambuth floem, mengantarkan gula (hasil fotosintesis) dan hormon dari daun ke berbagai bagian tumbuhan.
  • Regulasi Suhu. Tumbuhan mendinginkan dirinya dengan mengeluarkan air (transpirasi) melalui pori-pori daun (stomata).
  • Pertumbuhan dan Perkembangan. Air memungkinkan terjadinya ekspansi sel dalam proses pertumbuhan dan perkembangan. Penyerapan air (imbibisi) merupakan langkah penting pertama untuk mengaktifkan enzim dan memulai proses perkecambahan.

Tidak dapat dielakkan lagi, air merupakan komponen penting yang dibutuhkan tumbuhan untuk bertahan hidup dan tumbuh. Lalu, bagaimana air dapat berpindah dari tanah ke dalam akar, kemudian mengalir ke seluruh bagian tubuh tumbuhan?

Gambar 1. Bagaimana air melintasi akar (gambar dibuat menggunakan NotebookLM)

Struktur Akar dan Zona Absorpsi Air

Gambar 2. Anatomi akar (gambar dibuat menggunakan NotebookLM)

Dari bagian terluar menuju bagian terdalam, akar terdiri dari lapisan-lapisan yang berbeda.

  • Epidermis (Lapisan Berambut). Kulit terluar dari akar. Pada zona maturasi, sel-sel epidermis memproduksi rambut-rambut akar. Rambut akar adalah sel tunggal berbentuk tabung yang tumbuh melewati ruang-ruang kecil antara partikel tanah hingga mencapai titik air. Rambut- rambut air ini yang meningkatkan luas permukaan osmosis air. Rambut akar memiliki sedikit kutikula berlapis lilin serta lapisan dinding hidrofilik yang tersusun dari selulosa dan pektin, ini memungkinkan aliran air tanpa hambatan.
  • Korteks. Lapisan tebal yang terdiri dari sel-sel parenkim, yang harus dilalui sel untuk mencapai pusat. Air menyusuri korteks melalui apoplas (dinding sel), simplas (sitoplasma), atau transmembran.
  • Endodermis. Pembatas paling dalam pada korteks. Mengandung pita Kasparian, pita anti-air yang tersusun dari lapisan lilin suberin. Pita ini menghambat jalur apoplast, memaksa air dan mineral memasuki sitoplasma sehingga dapat terjadi penyaringan molekul air sebelum memasuki inti pemrambuth.
  • Stele (Silinder Vaskular). Merupakan inti utama dari akar, terdiri dari perisikel dan jaringan pembuluh
    • Xilem: jaringan berupa pipa yang tersusun dari sel-sel mati berfungsi untuk membawa air dan mineral terlarut menuju bagian atas tubuh tumbuhan;
    • Floem: jaringan hidup yang berfungsi mengantarkan gula dan hasil fotosintesis dari daun menuju ujung akar serta organ penyimpanan lainnya.

Pintu Masuk: Rambut Akar

Absorpsi air umumnya terjadi pada zona rambut-rambut akar yang berada pada sel epidermis dekat ujung akar. Rambut-rambut akar merupakan sel tunggal yang berbentuk tabung, yang tumbuh melewati ruang-ruang kecil antara partikel-partikel tanah, melalui osmosis.

Gambar 3. Rambut-rambut akar

Mekanisme Absorpsi

Tumbuhan menggunakan dua mode untuk menarik air ke dalam sistem perakaran:

  • Absorpsi Pasif. Ini adalah mekanisme yang dominan pada tumbuhan yang bertranspirasi. Absorpsi ini terjadi karena transpirasi menyebabkan tegangan atau tarikan yang ditransmisikan melalui xilem ke akar. Akar bertindak sebagai saluran pasif, dan laju penyerapan berbanding lurus dengan laju transpirasi.
  • Absorpsi Aktif. Absorpsi ini terjadi saat laju transpirasi rendah, misalnya pada malam hari. Akar menggunakan energi (ATP), menghasilkan gaya yang diperlukan untuk mengumpulkan mineral dalam xilem, Ini menyebabkan potensi osmosi menurun, menarik akan ke dalam tabung vaskular, dan menghasilkan tekanan akar yang menarik air ke atas.

Gambar 4. Kohesi tumbuhan

Perjalanan Air Melintasi Akar

Saat air telah memasuki rambut-rambut akar, air harus melaju melewati korteks hingga mencapai pembuluh pusat (stele). Terdapat tiga rute perjalanan air melintasi akar:

  • Apoplas. Air melaju cepat melewati bagian tumbuhan yang tidak hidup, terutama dinding-dinding sel dan ruang-ruang antar sel. Rute ini cepat dan sedikit hambatan, tetapi tidak selektif.
  • Simplas. Air memasuki protoplasma dan melaju dari satu sel ke sel berikutnya melalui kanal plasmodesmata. Pita Kasparian berperan dalam mengarahkan air agar memasuki rute simplas. Rute ini lebih lambat karena air melewati membran plasma yang memungkinkan tumbuhan menyerap ion-ion yang diperlukan.
  • Transmembran. Air melintasi membran plasma dan dinding sel dari setiap lapisan sel secara individual. Pergerakan ini sering kali difasilitasi oleh aquaporin, protein saluran air khusus yang mengatur permeabilitas membran.

Gambar 5. Lajur air (gambar dibuat menggunakan NotebookLM)

Pita Casparian: Pengarah Jalur Air

Pita Kasparian adalah pita khusus yang tersusun dari suberin (polimer berlilin yang kedap air), yang terletak di dinding radial dan transversal sel endodermis. Fungsi utama Pita Kasparian adalah mengarahkan jalur air dengan bertindak sebagai penghalang dalam jalur apoplas.

  • Transisi ke Jalur Simplastik. Karena pita ini kedap air, ia menghalangi pergerakan apoplastik melalui dinding sel. Ini mengakibatkan air dan mineral untuk masuk ke sitoplasma hidup (simplas) sel endodermis melalui membran plasma yang bersifat permeabel dan selektif.
  • Filtrasi dan Regulasi. Transisi ke jalur simplastik juga memungkinkan menyeleksi dan menyaring zat terlarut, memekatkan nutrisi penting, dan mencegah zat beracun atau patogen masuk ke aliran transportasi utama.
  • Menginduksi Tekanan Akar. Akibatnya adanya, pita Kasparian membantu mempertahankan tekanan osmotik yang diperlukan untuk menghasilkan tekanan akar, yang dapat “mendorong” air ke atas ketika laju transpirasi rendah.

Gambar 6. Pita Kasparian (gambar dibuat menggunakan NotebookLM)

Aquaporin: Gerbang Molekuler Hidraulika Tumbuhan

Aquaporin adalah protein membran integral khusus yang membentuk saluran selektif untuk memfasilitasi pergerakan molekul air yang cepat dan teratur saat melintasi membran-membran biologis.

Aquaporin memainkan peran sentral dalam penyerapan dan distribusi air melalui beberapa mekanisme kunci:

  • Memfasilitasi Jalur Transmembran. Meskipun air dapat bergerak melalui secara apoplas ataupun simplas, aquaporin adalah fasilitator utama jalur transmembran (transelular), di mana air harus melewati lapisan lipid. Jalur ini paling banyak diregulasi, karena tumbuhan dapat menyesuaikan permeabilitasnya dengan mengubah aktivitas aquaporin.
  • Penjaga Gerbang di Jaringan Akar: Aquaporin sering terkonsentrasi di lapisan sel “penjaga gerbang”, seperti endodermis dan eksodermis. Mereka menyediakan jalur resistensi rendah bagi air untuk memasuki silinder vaskular (stele) dan akhirnya pemrambuth xilem untuk transportasi vertikal.
  • Mempertahankan Turgor dan Pertumbuhan Sel. Aquaporin membantu mempertahankan tekanan turgor dengan memfasilitasi masuknya air dengan cepat ke dalam sel. Ini penting untuk ekspansi sel dan kekokohan struktur tumbuhan. 
  • Mengatur Konduktivitas Hidraulik Akar. Aquaporin memungkinkan tanaman untuk menyesuaikan pasokan airnya dengan kebutuhan transpirasi. Ekspresi protein aquaporin sering meningkat pada siang hari ketika transpirasi tinggi dan menurun pada malam hari atau di bawah tekanan.
aquaporins2-clean

Gambar 7. Aquaporin (gambar dibuat menggunakan NotebookLM)

Memasuki Stele

Air yang telah melewati poin pengecekan endodermis dan pita Casparian, akan tiba di stele (silinder vaskular pusat akar). Beberapa proses berlangsung yang memungkinkan air dikirim ke bagian atas tubuh tumbuhan, antara lain:

  • Memasuki Perisikel. Air akan menuju perisikel, yakni lapisan terluar dari tabung pembuluh. Perisikel berfungsi sebagai titk transit terakhir sebelum air memasuki pembuluh.
  • Pemuatan air ke dalam Xilem. Air dan mineral dilepaskan ke dalam pembuluh xilem dan trakeid. Karena sel xilem yang matang merupakan sel mati dan berongga, sel-sel tersebut dianggap sebagai bagian dari jalur apoplas. Larutan yang telah disaring dilepaskan ke ruang ini oleh sel-sel hidup stele dan endodermis.
  • Pembentukan Tekanan Akar. Mineral seringkali ditranspor secara aktif ke xilem dari sel-sel parenkim. Akumulasi zat-zat terlarut ini menurunkan potensial air di dalam tabung pembuluh, menyebabkan penarikan lebih banyak air melalui mekanisme osmosis. Proses ini menghasilkan tekanan akar, dorongan hidrostatik yang membantu menggerakkan air ke atas melalui batang, terutama ketika laju transpirasi rendah.
  • Aliran Massal Vertikal. Setelah masuk ke dalam saluran xilem, air membentuk kolom kontinu yang dipertahankan oleh gaya kohesi dan adhesi. Kemudian air bergerak secara massal ke atas melalui akar dan batang untuk mencapai daun. Pada setiap titik selama perjalanan naik ini, air juga dapat bergerak secara lateral keluar dari xilem untuk memenuhi kebutuhan metabolisme jaringan lain di sekitarnya.

 

Gambar 8. Air memasuki Stele (gambar dibuat menggunakan NotebookLM)

Mengapa Relasi Air dengan Tumbuhan Penting?

Absorpsi air lebih dari proses fisiologis, juga fondasi kehidupan tumbuhan dan juga manusia.`Setiap molekul air yang memasuki tumbuhan bukan hanya menyokong struktur dan metabolisme tumbuhan, melainkan juga ekosistem dan sumber makanan yang sangat diperlukan manusia. Tanpa penyerapan dan regulasi air yang efisien, tumbuhan tidak dapat bertumbuh, bereproduksi, atau bertahan dalam cekaman lingkungan. 

Perubahan iklim global memperparah kekeringan, mengubah pola hujan, dan meningkatkan temperatur ekstrem, oleh sebab itu bagaimana tumbuhan mengatur air menjadi sangat penting. Mekanisme absorpsi air yang dijelaskan dalam artikel ini, mulai dari rambut-rambut akar, pita Kasparian, hingga penjaga gawang aquaporin, bukan konsep akademis semata. Bertahannya tumbuhan pada musim kering, hutan melawan degradasi, dan tetap produktifnya lahan, bergantung pada mereka.

Di PEFORDEI Research, kami melihat hubungan tumbuhan dengan air sebagai penghubung penting antara biologi fundamental dengan solusi dunia nyata. Wawasan mengenai absorpsi air membantu mengembangkan tanaman tahan-iklim, pemandu manajemen lahan berkelanjutan, dan memperdalam pemahaman kita mengenai adaptasi tumbuhan terhadap cekaman. Dengan mempelajari bagaimana tumbuhan memindahkan, meregulasi, dan menjaga air, kita akan memperoleh alat untuk menyokong pertanian, menjaga ekosistem, dan memastikan ketahanan pangan dan nutrisi bagi populasi global yang terus bertumbuh.

Gambar 9. Logo PEFORDEI Research

Kesimpulan

Air bagaikan darah bagi tumbuhan. Sejak air masuk melalui rambut akar, hingga pergerakannya melewati jalur khusus dan membran tumbuhan, air menjaga struktur, melangsungkan metabolisme dan pertumbuhan. Kemampuan tumbuhan mengatur jumlah air yang diserap, melalui penghalang seperti pita Kasparian dan protein regulator aquaporin, menunjukkan sistem yang dibentuk oleh jutaan tahun evolusi.

Memahami bagaimana tumbuhan menyerap dan mengatur air, mengingatkan kita bahwa tumbuhan bukanlah organisme pasif. Mereka secara aktif meregulasi bagian dalam tubuh mereka, meresponi lingkungan yang berubah, dan menjaga keseimbangan di bawah cekaman. Dengan semakin meningkatkannya perubahan iklim, pengetahuan mengenai tumbuhan bukan sekedar informasi, melainkan sangat penting.

Ilmu tumbuhan memungkinkan kita untuk melihat proses-proses tersembunyi dan mengejawantahkannya menjadi aksi yang bermanfaat. Dengan belajar bagaimana tumbuhan hidup, kita dapat satu langkah maju dalam menghasilkan masa depan yang berketahanan pangan.

Reference

  • 4.5.1.4: Water Absorption. (2020, May 29). Biology LibreTexts. https://bio.libretexts.org/Bookshelves/Botany/Botany_(Ha_Morrow_and_Algiers)/04%3A_Plant_Physiology_and_Regulation/4.05%3A_Transport/4.5.01%3A_Water_Transport/4.5.1.04%3A_Water_Absorption 
  • Chaumont, F., & Tyerman, S. D. (2014). Aquaporins: Highly Regulated Channels Controlling Plant Water Relations. Plant Physiology, 164(4), 1600–1618. https://doi.org/10.1104/pp.113.233791 
  • Fanourakis, D., Heuvelink, E., & Carvalho, S. M. P. (2013). A comprehensive analysis of the physiological and anatomical components involved in higher water loss rates after leaf development at high humidity. Journal of Plant Physiology, 170(10), 890–898. https://doi.org/10.1016/j.jplph.2013.01.013 
  • How Plants Absorb Water | RHS Advice. (2025, December 19). https://www.rhs.org.uk/advice/understanding-plants/how-plants-absorb-water 
  • Taiz, L., Møller, I. M., Murphy, A., & Zeiger, E. (Eds.). (2023). Plant physiology and development (Seventh edition). Oxford University Press.

Let’s Advance Plant Science Together

From research collaborations to training and consultation, we’re here to connect knowledge with impact. Join us in exploring the hidden power of plants for health and sustainability..

Get in Touch
Scroll to Top