BIOSINGA: PERTUMBUHAN DAN PERKEMBANGAN TUMBUHAN

Standar Kompetensi:

- melakukan percobaan pertumbuhan dan perkembangan pada tumbuhan

Kompetensi Dasar:

- merencanakan percobaan pengaruh faktor luar terhadap pertumbuhan tumbuhan

- melaksanakan percobaan pengaruh faktor luar terhadap pertumbuhan tumbuhan

- mengkomunikasikan hasil percobaan pengaruh faktor luar terhadap pertumbuhan tumbuhan

Apakah Pertumbuhan Itu?

Pertumbuhan:

proses pertambahan ukuran (volume, massa, tinggi, atau panjang) yang permanen dan bersifat tidak balik (irreversible).

Proses ini bersifat kuantitatif artinya dapat dinyatakan dengan satuan bilangan.

Apakah Perkembangan Itu?

Perkembangan:

proses menuju kedewasaan pada makhluk hidup atau terspesialisasinya sel-sel menuju ke struktur dan fungsi tertentu

Proses ini bersifat kualitatif artinya tidak dapat dinyatakan dengan bilangan.

Contoh:

tumbuhan dikatakan sudah dewasa

apabila telah mampu berbunga.

Jenis-Jenis Pertumbuhan

Jenis pertumbuhan pada tumbuhan ada dua macam:

1.Pertumbuhan primer

2.Pertumbuhan sekunder

●

Pertumbuhan primer:

Pertumbuhan primer merupakan hasil aktivitas pembelahan sel-sel jaringan meristem primer. Pertumbuhan primer berlangsung pada embrio dan bagian ujung-ujung tumbuhan seperti ujung akar atau batang. Perubahan yang dapat terlihat karena adanya pertumbuhan primer adalah tanaman menjadi lebih panjang dan tinggi.

Pertumbuhan sekunder:

Pertumbuhan sekunder merupakan hasil aktivitas sel-sel jaringan meristem sekunder, yaitu kambium. Pertumbuhan sekunder dijumpai pada tumbuhan dikotil dan Gymnospermae. Akibat pertumbuhan sekunder, bagian batang tumbuhan akan membesar

Pertumbuhan Primer dan Sekunder

Fase Atau Tahap Pertumbuhan

Fase atau tahap pertumbuhan:

Fase atau tahap pertumbuhan pada tumbuhan dapat dibedakan atas dua macam, yaitu fase perkecambahan serta fase pertumbuhan dan perkembangan organ tumbuhan.

1. Perkecambahan:

Perkecambahan merupakan permulaan pertumbuhan embrio di dalam biji. Perkecambahan ditandai dengan munculnya radikula menembus kulit biji, yang diikuti munculnya plantula (tanaman kecil) dari dalam biji.

Struktur biji

Urutan proses perkecambahan:
1. masuknya air kedalam biji melalui proses imbibisi.
2. aktifnya enzim-enzim untuk proses metabolisme, membongkar cadangan makanan dalam kotiledon

3. hasil pembongkaran berupa sumber energi sebagai bahan penyusun komponen sel dan pertumbuhan embrio.

4. embrio tumbuh dan berkembang.

Jenis-Jenis Perkecambahan

Perkecambahan biji dapat dibedakan menjadi dua tipe, yaitu perkecambahan epigeal dan hipogeal.

Perkecambahan Epigeal:

Perkecambahan epigeal terjadi karena pembentangan ruas batang di bawah daun lembaga atau hipokotil sehingga mengakibatkan daun lembaga dan kotiledon terangkat ke atas tanah, misalnya perkecambahan pada kacang kedelai (Glycine max) dan kacang buncis (Phaseolus vulgaris).

Perkecambahan Hipogeal:

perkecambahan hipogeal terjadi karena pembentangan ruas batang teratas (epikotil) sehingga daun lembaga ikut tertarik ke atas tanah, tetapi kotiledon tetap di dalam tanah. Misalnya perkecambahan pada biji jagung (Zea mays).

1. Pertumbuhan dan Perkembangan organ Tumbuhan

Pertumbuhan dan perkembangan organ tumbuhan terjadi pada bagian meristem, yaitu di ujung akar dan ujung batang. Meristem menyediakan sel-sel baru yang akan tumbuh memanjang dan berdiferensiasi, hal ini memungkinkan akar serta ujung batang menjadi bertambah panjang

Pertumbuhan dan Perkembangan Akar

Irisan membujur ujung akar muda menunjukkan adanya empat daerah pertumbuhan yang batasnya tidak terlalu jelas, yaitu tudung akar, daerah pembelahan sel (meristem), daerah pemanjangan sel, dan daerah diferensiasi sel (pemasakan). Perhatikan pembagian empat daerah pertumbuhan akar pada Gambar 1.5!

Pertumbuhan dan Perkembangan Batang

Pertumbuhan dan perkembangan batang meliputi pemanjangan dan diferensiasi. Pada tumbuhan dikotil, terjadi pertumbuhan sekunder akibat aktivitas sel meristem pada kambium dan pertumbuhan primer akibat aktivitas sel meristem pada ujung batang. Daerah pertumbuhan pada batang terletak di ujung batang dengan pembagian daerah yang berbeda-beda. Untuk lebih jelasnya perhatikan struktur penampang membujur ujung batang pada Gambar 1.6!

Faktor-faktor yang memengaruhi pertumbuhan dan perkembangan:

1.Faktor luar (eksternal), merupakan segala kondisi lingkungan di sekitar tumbuhan. Faktor luar dapat memengaruhi pertumbuhan dan perkembangan pada tumbuhan, antara lain makanan (nutrisi), air, suhu, kelembapan, oksigen, dan cahaya.

2. Faktor dalam (internal), merupakan faktor-faktor yang berasal dari

dalam tumbuhan. Faktor dalam dapat berupa faktor intraseluler (gen)

dan faktor interseluler (hormon).

Faktor Eksternal

Faktor eksternal yang memengaruhi pertumbuhan adalah

a. Makanan (Nutrisi)

Makanan merupakan sumber energi dan sumber materi untuk menyintesis berbagai komponen sel. Nutrisi yang dibutuhkan tumbuhan tidak hanya karbon dioksida dan air, tetapi juga elemen-elemen makanan lainnya. Elemen yang diperlukan tumbuhan ada dua macam, yaitu makroelemen dan mikroelemen.

1) Makroelemen, merupakan elemen yang dibutuhkan dalam jumlah besar. Ada sembilan makroelemen atau unsur utama bahan organik, yaitu karbon, oksigen, hidrogen, nitrogen, sulfur, fosfor, kalsium, kalium, dan magnesium.

2) Mikroelemen, merupakan elemen yang dibutuhkan dalam jumlah sedikit. Ada delapan unsur mikroelemen, yaitu zat besi, klor, tembaga, magnesium, seng, molibdenum, boron, dan nikel. Elemen-elemen mikro berfungsi sebagai kofaktor reaksi enzimatik dalam tumbuhan.

Bila tumbuhan kekurangan sebagian nutrisi disebut defisiensi. Defisiensi mengakibatkan menurunnya kecepatan pertumbuhan dan bila berkelanjutan akan menyebabkan kematian. Misalnya, kekurangan magnesium yang merupakan unsur pembentuk klorofil akan mengakibatkan daun menguning atau klorosis (Gambar 1.7).

b. Air

Air berfungsi, antara lain untuk fotosintesis, mengaktifkan reaksi metabolisme sel, menjaga kelembapan, dan membantu perkecambahan biji. Tanpa air, reaksi kimia di dalam sel tidak dapat berlangsung sehingga dapat mengakibatkan kematian.

c. Suhu

Pada umumnya, tumbuhan membutuhkan suhu tertentu untuk tumbuh dan berkembang dengan baik yang disebut suhu optimum. Untuk tumbuh-tumbuhan daerah tropis, suhu optimum antara 22 °C sampai 37 °C. Suhu paling rendah yang masih memungkinkan tumbuhan untuk tumbuh disebut suhu minimum, di daerah tropis suhu minimum adalah 10 °C. Sementara suhu paling tinggi yang masih memungkinkan tumbuhan untuk tumbuh disebut suhu maksimum.

d. Kelembapan

Pengaruh kelembapan udara bervariasi terhadap berbagai jenis tumbuhan. Tanah dan udara lembap berpengaruh baik bagi tumbuhan. Kondisi lembap menyebabkan banyak air yang diserap tumbuhan dan lebih sedikit yang diuapkan. Kondisi tersebut mendukung aktivitas pemanjangan sel-sel. Dengan demikian, sel-sel lebih cepat mencapai ukuran maksimum sehingga tumbuhan bertambah besar.

e. Oksigen

Oksigen berfungsi dalam reaksi metabolisme karena oksigen berperan dalam respirasi yang menghasilkan energi. Energi inilah yang digunakan untuk tumbuh dan berkembang. Akibat tidak adanya oksigen dapat memengaruhi pertumbuhan. Misalnya pada saat banjir, akar kekurangan oksigen maka untuk memenuhi kebutuhan energinya tumbuhan melakukan respirasi anaerob, tetapi energi yang dihasilkan tidak sebanding dengan kebutuhannya. Akibatnya tumbuhan akan mati.

f. Cahaya

Cahaya dibutuhkan oleh tumbuhan sebagai sumber energi. Banyaknya cahaya yang dibutuhkan tidak selalu sama pada setiap tumbuhan. Tidak pada semua kondisi, cahaya dapat menghambat pertumbuhan meninggi karena cahaya menguraikan auksin (suatu hormon pertumbuhan). Tumbuhan yang berada di tempat gelap akan lebih cepat tinggi daripada tumbuhan yang berada di tempat terang. Karena pada tempat terang, hormon auksin menjadi rusak oleh cahaya sehingga pertumbuhan meninggi pun terhambat. Pertumbuhan yang cepat di tempat gelap disebut etiolasi (Gambar 1.8).

Di sisi lain, cahaya dapat merangsang pembungaan tumbuhan tertentu. Ada tumbuhan yang dapat berbunga pada hari pendek (lamanya penyinaran matahari lebih pendek daripada waktu gelapnya). Ada pula tumbuhan yang berbunga pada hari panjang (lamanya penyinaran lebih panjang daripada waktu gelapnya). Hal tersebut ada hubungannya dengan aktivitas hormon fitokrom dalam tumbuhan (Avila, 1995). Perhatikan Gambar 1.9!

Faktor Internal

a.Gen (Substansi Hereditas)

Gen merupakan substansi pengatur sifat-sifat yang diturunkan. Gen juga berfungsi untuk mengontrol reaksi kimia di dalam sel, misalnya sintesis protein. Pembentukan protein yang merupakan bagian dasar penyusun tubuh tumbuhan, dikendalikan oleh gen secara langsung. Dengan kata lain, gen dapat mengatur pola pertumbuhan melalui sifat yang diturunkan dan sintesis-sintesis yang dikendalikannya.

b. Hormon

Hormon berasal dari bahasa Yunani, hormaein yang berarti menggiatkan. Hormon merupakan regulator pertumbuhan yang sangat esensial. Hormon dibuat pada satu bagian tumbuhan, tetapi respons pertumbuhan terjadi di bagian tumbuhan lain, misalnya di akar, batang, atau daun. Hormon tumbuhan yang telah dikenal antara lain auksin, sitokinin, giberelin, asam absisat, dan kalin.