Pola Pertumbuhan & Perkembangan Tumbuhan

PERTUMBUHAN & PERKEMBANGAN TUMBUHAN

1. Perbedaan Pertumbuhan dengan Perkembangan

Pertumbuhan didefinisikan sebagai peningkatan ukuran yang prosesnya tidak

dapat balik (Ireversible), serta dihasilkan dari pembelahan sel dan perbesaran sel.

Pertumbuhan menyangkut aspek kuantitatif sehingga dapat dinyatakan dengan angka dan dapat diukur dengan alat ukur panjang atau berat.

Alat untuk mengukur pertumbuhan disebut Auksanometer

Perkembangan didefinisikan sebagaiPerubahan pada makhluk hidup menuju

kedewasaan.Perkembangan menyangkut aspek kualitatif

kelengkapan organ tubuh menjadi makhluk yang sempurna dan dewasa .

Perkembangan berlangsung bersamaan dengan pertumbuhan

2. TAHAP PERTUMBUHAN

Tahap Pertumbuhan

Perkecambahan

Pertumbuhan Primer

Pertumbuhan Sekunder

2.1. Perkecambahan Dianggap sebagai permulaan kehidupan

tumbuhan. Perkecambahan terjadi karena pertumbuhan radikula (calon akar) dan pertumbuhan plumula (calon batang). Radikula tumbuh kebawah menjadi akar sedangkan plumula tumbuh keatas menjadi batang.

Berdasarkan letak kotiledon pada saat berkecambah, dikenal dua macam tipe perkecambahan yaitu hipogeal dan epigeal.

Perkecambahan Hipogeal• kotiledon tetap berada di bawah tanah,

sedangkan plumula keluar dari permukaan tanah disebabkan pertumbuhan epikotil yang memanjang ke arah atas

• Contoh: perkecambahan kacang kapri, kacang ercis, jagung dan rumput-rumputan

Perkecambahan Epigeal kotiledon terdapat di permukaan tanah

karena terdorong oleh pertumbuhan hipokotil yang memanjang ke atas. Kotiledon tersebut dapat melakukan fotosisntesis selama daun belum terbentuk

Contoh: perkecambahan kacang hijau, bunga matahari, kedelai, kacang tanah

perkecambahan kacang hijau

2.2. PERTUMBUHAN PRIMER

Setelah proses perkecambahan, tumbuhan mengalami pertumbuhan dan perkembangan lebih lanjut. Tumbuhan akan membentuk akar, batang, dan daun. Ujung batang dan ujung akar akan tumbuh memanjang karena adanya aktivitas sel-sel meristematis. Proses ini disebut pertumbuhan primer.

Sel-sel meristem dapat juga berdiferensiasi menjadi sel-sel yang memiliki struktur dan fungsi yang khusus

• Pertumbuhan yang menyebabkan batang batang dan akar tumbuhan bertambah tinggi atau panjang.

• diawali dengan pembelahan sel di daerah meristem apikal

• meristem apikal terbagi atas 3 daerah yaitu daerah pembelahan, daerah pemanjangan dan daerah diferensiasi

2.3. PERTUMBUHAN SEKUNDER

Pertumbuhan yang menyebabkan akar dan batang bertambah lebar.

Pertumbuhan ini disebabkan adanya pembelahan pada jaringan meristem sekunder (meristem lateral)

Ada dua macam meristem lateral yaitukambium vaskuler (terletak diantara xilem dan floem, yang menyebabkan pembelahan sel ke arah dalam membentuk xilem sekunder, dan membelah ke arah luar membentuk floem sekunder sehingga batang tambah membesar) dankambium gabus (disebut juga felogen terletak dibawah epidermis dekat kolenkima yang berfungsi menebalkan batang, sehingga epidermis lebih kedap terhadap air)

FAKTOR YANG MEMPENGARUHI PERTUMBUHAN & PERKEMBANGAN

INTERNAL EKSTERNAL

FAKTOR INTERNAL YANG MEMPENGARUHI PERTUMBUHAN DAN PERKEMBANGAN1. Genetik (hereditas)

Gen adalah faktor pembawa sifat menurun yang terdapat dalam sel makhluk hidup.Gen bekerja untuk mengkodekan aktivitas dan sifat yang khusus dalam pertumbuhan dan perkembangan

2. EnzimEnzim merupakan suatu makromolekul (protein) yang mempercepat suatu reaksi kimia dalam tubuh makhluk hidup(Biokatalisator).Suatu rangkaian reaksi dalam tubuh makhluk hidup tidak dapat berlangsung hanya melibatkan satu jenis enzim.Perbedaan jenis gen menyebabkan terjadinya perbedaan respons pertumbuhan terhadap kondisi lingkungan yang sama

3. Hormon (fitohormon)Hormon merupakan zat pengatur tumbuh, yaitu molekul organik yang dihasilkan oleh satu bagian tumbuhan dan ditransportasikan ke bagian lain yang dipengaruhinya.Hormon dalam konsentrasi rendah menimbulkan respons fisiologis.

Terdapat 2 kelompok hormon yaitua. Hormon pemicu pertumbuhan (auksin, Giberelin dan sitokinin)b. Hormon penghambat pertumbuhan (asam absisat, gas etilen, hormon kalin dan asam traumalin)

AUKSIN

Penemu : Fritz Went (peneliti asal belanda)Objek penelitian : Rumput (Avena sativa)Hasil penelitian : mengekstraks zat pengatur fototropisme pada tumbuhan rumput

Kesimpulan : auksin banyak diproduksi di jaringan meristem. Kadar auksin dipengaruhi oleh cahaya matahari, dan auksin mempengaruhi percepatan pembelahan sel pada daerah meristem apikal

Struktur auksinStruktur yang paling dikenal adalah IAA (Indol Acetik acid), yang mirip dengan asam amino triptophan. Aktivitasnya dihambat oleh cahaya matahariAuksin disintesis di meristem apikal, daun-daun muda dan biji

Fungsi hormon AuksinMerangsang pemanjangan sel pada daerah titik tumbuhMerangsang pembentukkan akarMerangsang pembentukkan buah tanpa biji (partenokarpi)Merangsang differensiasi jaringan pembuluhMerangsang absisi ( pengguguran pada daun)Berperan dalam dominansi apikal

Hormon Giberelin

Penemu : Ewiti. KurosawaObjek penelitian : Tanaman padi (Oryza sativa) yang terkena penyakit foolish seedling (tanaman pucat dan luar biasa panjang) dan jamur Gibberella fujikuroiHasil penelitian : mengisolasi giberelin dari jamur Gibberella fujikuroi, yang diberi nama giberelin (GA/Giberelic acid)

Kesimpulan : pemanfaatan giberelin secara umum menyebabkan pertumbuhan raksasa

Fungsi GiberelinMerangsang pemanjangan batang dan pembelahan selMerangsang perkecambahan bijiMemecah dormansi bijiMerangsang pembungaan dan pembuahan

Hormon Sitokinin

Penemu : Van OverbeekObjek penelitian : pertumbuhan embrio dan air kelapa mudaHasil penelitian : mengisolasi zat yang menyebabkan pembelahan sel (sitokinesis) yang disebut kinetinJenis : Kinetin, Zeatin (pada jagung) benzil amino purin

Kesimpulan : pemanfaatan sitokinin secara umum menyebabkan pertumbuhan tunas-tunas samping (lateral) sehingga tanaman menjadi rimbun

Fungsi SitokininBersama auksin, dan giberelin merangsang pembelahan dan pemanjangan selMenghambat dominansi apikal oleh auksinMerangsang pertumbuhan kuncup lateralMerangsang pemanjangan titik tumbuhMematahkan dormansi biji serta merangsang pertumbuhan embrioMerangsang pembentukan akar cabangMenghambat pertumbuhan akar adventiveMenghambat proses penuaan (senescence) daun, bunga dan buah dengan cara mengontrol proses kemunduran yang menyebabkan kematian sel-sel daun

Hormon Asam Absisat (ABA)

Penemu : P.F. Wareing dan F.T. AddicottObjek penelitian : buah kapasHasil penelitian : Mendorong terjadinya perontokkan (absisi) pada tumbuhanJenis : Kinetin, Zeatin (pada jagung) benzil amino purin

Kesimpulan : hormon yang menyebabkan kerontokan ada saun dan buah

• Fungsi Hormon Asam Absisat (ABA)Mengurangi kecepatan pembelahan dan pemanjangan di daerah titik tumbuhMemacu pengguguran daun pada saat kemarau untuk mengurangi penguapan airMembantu menutup stomata daun untuk mengurangi penguapanMengurangi kecepatan pembelahan dan pemanjangan sel bahkan menghentikannyaMemicu berbagai jenis sel tumbuhan untuk menghasilkan gas etilenMemacu dormansi biji agar tidak berkecambah

Hormon gas etilen

Penemu : R. gene (1934)Objek penelitian : buah yang masakHasil penelitian : Gas etilen mempercepat pemasakan buahJenis : hormon tumbuhan yang berbentuk gasKesimpulan : Pembentukkan gas etilen dipengaruhi oleh O2 dan dihambat oleh CO2

Fungsi hormon gas etilenMempercepat pematangan buahMenghambat pemanjangan akar, batang dan pembungaanMenyebabkan pertumbuhan batang menjadi kokoh dann tebalMerangsang proses absisiInteraksi antara etilen dengan auksin memacu proses pembungaanInteraksi antara etilen dengan giberelin Mengontrol rasio bunga jantan dengan bunga betina pada tumbuhan monoceus

Hormon Luka/Kambium luka/Asam traumalin

Hormon yang merangsang sel-sel daerah luka menjadi bersifat meristematik sehingga mampu mengadakan penutupan bagian yang lukaVitamin B12 (riboflavin), piridoksin (vit. B6) asam ascorbat (vit. C), thiamin (vitamin B1), asam nikotinat merupakan jenis vitamin yang dapat mempengaruhi pertumbuhan dan pertumbuhan dan perkembangan

Vitamin berperan sebagai kofaktor

Hormon Kalin

Dihasilkan pada jaringan meristem.Memacu pertumbuhan organ tubuh

tumbuhanJenisnya adalah:a. Fitokalin : memacu pertumbuhan daunb. Kaulokalin: memacu pertumbuhan batangc. Rhizokalin: memacu pertumbuhan akard. Anthokalin: memacu pertumbuhan bunga dan buah

Faktor eksternal yang mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan

tumbuhan1. Unsur hara Unsur hara yang dibutuhkan dalam jumlah banyak:

C, H, O, N, S, P K, S, Ca, dan Mg Unsur hara yang dibutuhkan dalam jumlah sedikit:

Fe, B, Mn, Cu, Zn, Mo, Cl dan Ni Unsur karbon diambil tumbuhan dalam bentuk CO2

Unsur hidrogen diambil tumbuhan dalam bentuk H2O

Oksigen diambil tumbuhan dalam bentuk CO2. H2O dan O2

Unsur C, H, dan O merupakan unsur utama penyusun

Karbohidrat, lemak dan protein Gejala Kekurangan unsur hara disebut defisiensi

2. Suhu Pertumbuhan dan perkembangan

dipengaruhi oleh suhu Suhu yang baik untuk pertumbuhan

adalah sushu optimum Pertumbuhan dan perkembangan

akan terhambat bila berada pada suhu minimum dan maksimum

Vernalisasi adalah peningkatan perkecambahan atau pembungaan oleh suhu rendahIstilah vernalisasi diperkenalkan oleh Trofim Denisovich Lysako tahun 1920

3. Kelembaban Kelembaban tanah dan

kelembaban udara mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan

Tanah yang lembab dan udara yang kering mempercepat pertumbuhan dan perkembangan

4. Cahaya Cahaya (merah, biru, nila dan

violet) berperan sebagai sumber energi dalam proses fotosintesis.

Pertumbuhan kecambah ditempat yang teduh akan berlangsung cepat, tetapi abnormal etiolasi

Daun tanaman yang terkena cahaya lebih kecil dan mesofilnya lebih tebal dibandingkan yang sedikit mendapat cahaya.

Stomata tanaman yang terkena cahaya ukurannya kecil dengan jumlah yang banyak dibandingkan yang sedikit mendapat cahaya

Akar tanaman yang terkena cahaya lebih lebat dibandingkan yang sedikit mendapat cahaya

5. Air Air merupakan senyawa yang

penting untuk pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan

Air sebagai pelarut unsur hara dalam tanah, dan memelihara temperatur tanah.

Pertumbuhan berlangsung efektif pada malam hari, karena kandungan air dalam tumbuhan lebih tinggi dari pada siang hari

6. pH pH sangat berpengaruh

pada proses pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan.

Pada kondisi pH normal, kandungan unsur-unsur yang diperlukan seperti Ca, Mg, P dan K cukup tersedia.

pH asam memiliki kandungan unsur Al, Mo, Zn yang dapat meracuni tumbuhan.

UJI PEMAHAMAN

1. Salah satu ciri makhluk hidup adalah mengalami proses menuju ke tahap dewasa yang akan sulit akan diukur. Proses tersebut adalah….

a. Pertumbuhanb. Perkembanganc. Reproduksi d. Iritabilitase. Gerak

2. Hormon ini yang berfungsi meningkatkan proses pematangan buah adalah….a. Florigenb. Etilenc. Vernalind. Sitokinine. Florigen

3. Pengertian diferensiasi yang tepat adalah….a. Pembentukan jaringan barub. Pembentukan organ baruc. Pembentukan berbagai jenis jaringand. Pembentukan sistem barue. Terjadi proses perkembangan

4. Secara tidak langsung, kelembapan udara berpengaruh terhadap pertumbuhan tanaman, terutama terhadap….

a. Laju penyerapan air dan zat mineralb. Kecepatan tumbuhc. Penuaand. Pembentukan tunase. perkecambahan

5. Di antara biji-biji tanaman berikut yang tidak mengalami perkecambahan epigeal adalah….a. kedelaib. kacang panjang

c. lamtorod. kembang merake. jagung

6. Pada ujung akar, rambut akar terdapat pada daerah….a. pembelahanb. pembentanganc. elongasid. pematangane. kaliptra

7. Arah pembelahan kambium ada dua, yaitu ke arah luar dan ke arah dalam. Jika kambium membelah ke arah dalam, akan menghasilkan kambium dan….a. xilemb. floemc. parenkimd. empulure. endodermis

8. Berikut ini yang bukan peran asam absisat bagi tanaman adalah….a. menghambat pembelahan selb. menghambat pembentukan tunas lateralc. mempercepat proses penuaan, terutama daund. mempercepat gugurnya daune. menghambat pertumbuhan

9. Salah satu peran sitokinin dalam pertumbuhan tanaman adalah….a. Menghambat pembentukan tunas lateralb. Menghilangkan sifat kerdil tanamanc. Menghambat pembelahan seld. Mempercepat pematangan buahe. Menghambat proses penuaan

10. Hormon tanaman yang berperan merangsang perkecambahan adalah….a. Giberelinb. Auksinc. Sitokinind. Etilene. Asam absisat

TERIMA KASIH

Auksanometer

Para siswa SMP sedang membuat auksanometer

NO. PERTUMBUHAN PERKEMBANGAN

1 Bertambahnya ukuran seperti panjang, lebar, volume dan massa.

Suatu proses menuju kedewasaan (menuju suatu keadaan yang lebih tinggi, lebih teratur dan lebih kompleks)

2 Bersifat kuantitatif Bersifat kualitatif

3 Irreversibel (tidak dapat kembali ke keadaan semula)

Reversibel (dapat kembali ke keadaan semula)

4 Dapat diukur dengan menggunakan alat: auksanometer

Tidak dapat diukur

Perbedaan Pertumbuhan dengan Perkembangan

kotiledon

b. Perkembangan

BENAR

a. Pertumbuhan

COBA LAGI!

c. Reproduksi

COBA LAGI!

d. Iritabilitas

COBA LAGI!

e. Gerak

COBA LAGI!

a. Florigen

COBA LAGI!

b. Etilen

BENAR

c. Vernalin

COBA LAGI!

d. Sitokinin

COBA LAGI!

e. Florigen

COBA LAGI!

a. Pembentukan jaringan baru

COBA LAGI!

b. Pembentukan organ baru

COBA LAGI!

c. Pembentukan berbagai jenis jaringan

BENAR

d. Pembentukan sistem baru

COBA LAGI!

e. Terjadi proses perkembangan

COBA LAGI!

a. Laju penyerapan air dan zat mineral

BENAR

b. Kecepatan tumbuh

COBA LAGI!

c. Penuaan

COBA LAGI!

d. Pembentukan tunas

COBA LAGI!

e. perkecambahan

COBA LAGI!

a. kedelai

COBA LAGI!

b. Kacang panjang

COBA LAGI!

c. lamtoro

COBA LAGI!

d. Kembang merak

COBA LAGI!

e. jagung

BENAR

a. pembelahan

COBA LAGI!

b. pembentangan

COBA LAGI!

c. elongasi

COBA LAGI!

d. pematangan

BENAR

e. kaliptra

COBA LAGI!

a. xilem

BENAR

b. floem

COBA LAGI!

c. parenkim

COBA LAGI!

d. empulur

COBA LAGI!

e. endodermis

COBA LAGI!

a. Menghambat pembelahan sel

COBA LAGI!

b. Menghambat pembentukan tunas lateral

BENAR

c. Mempercepat proses penuaan, terutama daun

COBA LAGI!

d. Mempercepat gugurnya daun

COBA LAGI!

e. Menghambat pertumbuhan

COBA LAGI!

a. Menghambat pembentukan tunas lateral

COBA LAGI!

b. Menghilangkan sifat kerdil tanaman

COBA LAGI!

c. Menghambat pembelahan sel

COBA LAGI!

d. Mempercepat pematangan buah

COBA LAGI!

e. Menghambat proses penuaan

BENAR

a. giberelin

BENAR

b. auksin

COBA LAGI!

c. sitokinin

COBA LAGI!

d. etilen

COBA LAGI!

e. Asam absisat

COBA LAGI!