umbi biasanya terbentuk tepat di bawah permukaan tanah, meskipun dapat pula terbentuk jauh di dalam maupun di atas permukaan.
perubahan anatomi dan morfologi dapat dipandang sebagai konsekuensi dari modifikasi fungsi organ.
dari sudut pandang evolusi, umbi tidak sekadar sebagai organ penyimpan cadangan energi, melainkan juga menjadi alat sintasan bertahan hidup dan menghasilkan keturunan dalam keadaan lingkungan tumbuh yang membahayakan hidupnya.
karena itu, umbi biasanya menyimpan cadangan energi berlebih, umumnya dalam bentuk senyawa berenergi tinggi, seperti karbohidrat.
dengan demikian, peran vital umbi adalah sebagai organ penyimpan energi, alat sintasan (survival), dan alat perbanyakan secara vegetatif.
oleh manusia, beberapa tanaman berumbi sengaja ditanam sebagai bahan pangan, terutama karena kandungan gizinya.
umbi menyimpan pati, gula, dan berbagai metabolit sekunder yang dapat bernilai gizi atau berkhasiat pengobatan bagi manusia maupun berbahaya bagi tubuh apabila dimakan.
umbi dibedakan berdasarkan organ dasar yang dimodifikasi.
istilah bahasa latin untuk umbi yang terbentuk dari batang dan akar adalah tuber, yang berarti "pembengkakan".
orang awam biasanya menyebut apa pun bagian tumbuhan yang "membengkak" dan berisi karbohidrat (pati) sebagai umbi.
beberapa bentuk khusus dapat memiliki nama yang berbeda.
perlu diperhatikan bahwa modifikasi batang dan daun sebagai tempat penyimpanan makanan dalam bentuk umbi lapis (bulbus) sering dibedakan secara botani dari bentuk umbi lainnya.
umbi batang (bahasa latin: tuber cauligenum) merupakan umbi yang terbentuk dari batang atau struktur modifikasi batang, seperti geragih (stolo) atau rimpang (rhizoma).
umbi batang mampu memunculkan tunas maupun akar, sehingga kerap kali dijadikan bahan perbanyakan vegetatif oleh manusia.
umbi batang dihasilkan oleh beberapa spesies solanaceae (yang paling dikenal adalah umbi kentang) dan asteraceae (seperti umbi dahlia dan topinambur).
rimpang jahe-jahean (zingiberaceae) sering dianggap oleh awam sebagai "umbi" atau "akar".
umbi lapis (bulbus) merupakan sejenis umbi yang terbentuk dari tumpukan (pangkal) daun yang tersusun rapat dalam format roset.
umbi lapis dipandang berbeda dari umbi yang lainnya karena tidak mengakumulasi karbohidrat dalam bentuk polisakarida.
pembesaran terjadi karena berkumpulnya cairan di sel-selnya.umbi jenis ini dibentuk oleh beberapa suku-suku monokotil seperti amaryllidaceae (arti luas, termasuk kelompok bawang-bawangan) dan liliaceae.
umbi lapis memiliki bagian pangkal yang agak keras yang disebut cakram (discus).
cakram ini sebnearnya adalah batang.
dari cakram akan tumbuh lapisan-lapisan daun yang tebal, lunak, dan berair.
karena tebal dan berlapis inilah terbentuk struktur yang membengkak sehingga disebut "umbi".
apabila lapisan-lapisan ini besar dan saling menutupi ia disebut tunica, dan apabila lapisan-lapisan ini kecil dan hanya saling menyirap disebut squama (sisik).
umbi lapis mudah dikacaukan dengan sejenis umbi asal batang yang dikenal sebagai cormus atau bulbotuber.
dilihat dari strukturnya, umbi lapis berbeda dari cormus.
apabila dibelah, umbi lapis memperlihatkan lapisan-lapisan sampai ke bagian paling pusat.
cormus, karena berasal dari batang, apabila dibelah memperlihatkan struktur padat, serupa dengan rimpang. sumber :
katak, katibung, atau umbi udara (tuber caulinare) merupakan umbi yang muncul di batang dan berada di atas permukaan tanah.
umbi ini dapat pula memunculkan tunas.
beberapa anggota dioscoreaceae, seperti uwi dan gembili, dapat memunculkan umbi semacam ini.
suatu penampilan batang yang memendek dan membulat, menahun, berada di dekat permukaan tanah, serta berfungsi sebagai cadangan air sering dimiliki oleh tumbuhan (terutama dikotil) yang xerofit (tahan kering).
batang semacam ini disebut sebagai caudex dan dapat dikira awam sebagai umbi.
contohnya adalah batang pangkal bengkuang (bagian yang dimanfaatkan manusia untuk pangan) dan adenium.
modifikasi daun yang membentuk umbi dikenal sebagai umbi lapis (bulbus) dan biasanya dalam botani tidak dianggap sekelompok dengan umbi-umbi lainnya karena pembengkakan bukan akibat akumulasi pati melainkan cairan.
cadangan makanan yang tersimpan dalam umbi umumnya adalah dalam bentuk polisakarida, dengan sedikit campuran oligosakarida dan monosakarida.
bentuk polisakarida yang paling umum adalah pati, yang merupakan polimer dari glukosa dalam bentuk amilosa (tidak bercabang) dan atau amilopektin (bercabang).
umbi-umbi anggota asteraceae, seperti dahlia, dan fabaceae, seperti bengkuang, mengandung inulin, suatu fruktan (polisakarida dengan monomer fruktosa).
berbagai umbi anggota suku talas-talasan (araceae) mengandung mannan (monomer: mannosa).
selain polimer cadangan makanan ini, umbi juga mengandung polisakarida yang mengisi dinding sel atau ruang di antaranya, seperti glukomannan, pektin, xilan, dan selulosa.
ubi jalar, suatu umbi akarbonggol umbi, dengan tunas, geragih, dan akar serabutpenampang lintang bonggol umbi crocosmiaumbi teki, terbentuk dari geragihkatak (umbi udara) dari gembolo (dioscorea bulbifera) dapat dimakan.
umbi uwi.ilustrasi umbi ketela pohon.
tjitrosoepomo g. 2011.
gadjah mada university press.