Pertumbuhan Dan Perkembangan Tumbuhan

Tujuan Pembelajaran:

Siswa dapat membedakan pengertian pertumbuhan dan perkembanganMenjelaskan faktor luar yang mempengaruhi pertumbuhan tumbuhanMenjelaskan pertumbuhan primer dan sekunder pada tumbuhan

Pertumbuhan : suatu proses pertambahan ukuran yang bersifat irreversibel (tidak kembali lagi seperti semula).

Perkembangan : suatu proses menuju suatu keadaan yang lebih kompleks dan dewasa.

Faktor-Faktor yang mempengaruhi Pertumbuhan dan PerkembanganFaktor luar (lingkungan) contohnyanutrisi dan air,cahaya,suhu,oksigen dankelembapan.

Faktor dalam adalah faktor yang terdapat dalam tubuh organisme contohnya sifat genetik dan hormon.

Faktor Luar1. Nutrisi dan AirNutrisi (zat makanan) sebagai sumber energi dan sumber materi untuk sintesis berbagai komponen sel yang diperlukan selama pertumbuhan.Nutrien dibedakan menjadi dua yaitumakronutrien (unsur yang dibutuhkan dalam jumlah banyak) danmikronutrien (unsur yang dibutuhkan dalam jumlah sedikit).Tumbuhan yang kekurangan nutrien pertumbuhannya terhambat.

2. CahayaCahaya matahari diperlukan oleh semua makhluk hidup. Tumbuhan butuh cahaya matahari untuk fotosintesis dan pertumbuhan. Dalam keadaan gelap, auksin merangsang pemanjangan sel sehingga bisa tumbuh lebih cepat. Tetapi tumbuhan tersebut mengalami etiolasi yaitu tampak kuning pucat dan kurus. Hewan juga memerlukan cahaya matahari untuk mengaktifkan provitamin D di dalam kulit menjadi vitamin D untuk kekuatan tulang.

Respon tumbuhan terhadap lama penyinaran yang bervariasi disebut fotoperiodisme.Respon tumbuhan terhadap fotoperiodik berupa pembungaan, dormansi, perkecambahan dan perkembangan.Respon ini dikendalikan oleh pigmen fitokrom.

Berdasarkan pengaruh lamanya siang, tumbuhan dibedakan menjadi:a. Tumbuhan hari pendek (sort day plant)- berbunga pada akhir musim panas/gugur saat matahari bersinar 12 jam- contoh: gandum, kentang dan bayam.

c. Tumbuhan hari sedang- tumbuhan yang berbung jika mendapat penyinaran sekitar 12 jam- contoh: kacang dan tebu.

d. Tumbuhan hari netral- tumbuhan yang pembungaannya tidak tergantung pada panjang penyinaran.- contoh: mawar, bunga matahari dan anyelir.

3. Suhu Semua organisme memerlukan suhu tertentu untuk bertahan hidup. Suhu berpengaruh terhadap kerja enzim dan fisiologi orgnisme.Suhu optimum yang paling baik untuk pertumbuhan adalah 10-38oC.

4. OksigenOksigen diperlukan untuk pernafasan. Oksigen digunakan untuk oksidasi zat makanan agar menghasilkan energi yang digunakan untuk beraktivitas.

5. KelembapanPada tumbuhan, kelembaban udara mempengaruhi proses penguapan air. Jika kelembapan udara rendah, maka penguapan air meningkat sehingga penyerapan air dan garam-garam mineral oleh akar semakin banyak. Keadaan ini akan memacu pertumbuhan.Kelembapan tanah mempengaruhi kandungan zat organik di dalam tanah.Jika kelembapan tanah tinggi, maka kandungan air dan bahan organik dalam tanah semakin banyak.

Faktor Dalam1. GenGen bertanggung jawab dalam:pewarisan sifat keturunan. pembawa kode untuk pembentukan protein, enzim dan hormon.Setiap sel hidup akan mewarisi gen dari induknya.

2. HormonHormon tumbuhan disebut fitohormon contohnya auksin, giberelin, sitokinin, asam absisat, etilen, asam traumatin dan kalin.

Fungsi hormon auksin:Sebagai pengatur pembesaran sel,Sebagai pemacu pemanjangan sel di daerah belakang meristem ujung,Merangsang pembelahan sel-sel kambium,Meningkatkan perkembangan bunga dan buah,Merangsang perkembangan akar lateral,Menyebabkan pembengkokan batangMembentuk akar adventif pada tanaman yang dibiakkan dengan stek,Membentuk buah partenokarp,Menghambat pertumbuhan tunas lateral,Mempercepat terjadinya diferensiasi di daerah meristem dan pengguguran (absisi).

Fungsi hormoon giberelin:Meransang pemanjanganbatang,Merangsang aktivitas enzim amilase dan protease yang berperan dalam mencerna cadangan makanan,Merangsang pertumbuhan tunas yang dorman,Menghilangkan dormansi biji untuk memacu perkecambahan,Merangsang perbungaan dan pertumbuhan buah patenogenesis.

Fungsi hormon sitokinin:Merangsang pembelahan sel dan pertumbuhan sel,Merangsang pembentukan tunas lateral,Menghambat efek dominansi apikal oleh klorofil,Memacu penuaan (senessece),Memacu perkembangan kloroplas dan pembentukan klorofil,Mempertahankan kesegaran jaringan.

Fungsi hormon Gas Etilen:Merangsang pemasakan buah,Menyebabkan pertumbuhan batang menjadi tebal dan menahan pemanjangan batang.

Fungsi Hormon Asam Absisat:Menghambat pembelahan dan pemanjangan sel,Menunda pertumbuhan atau dormansi, sehingga membantu tumbuhan bertahan dalam kondisi yang buruk,Merangsang penutupan mulut daun pada musim kering sehingga mengurangi aktivitas aktivitas transpirasi (penguapan),Membantu peluruhan daun pada musim kering sehingga tumbuhan tidak kekurangan air melalui transpirasi.

Fungsi hormon asam traumatin:- merangsang pembelahan sel di bagian jaringan tumbuhan yang luka.

Fungsi hormon Kalin:- merangsang pembentukan organ tumbuhan.- dibedakan menjadi:Rhizokalin: merangsang ptmbhn akarKaulokalin: _________,,_______ batangFilokalin: _________,,_______ daunAntokalin: _________,,_______ bunga

PERTUMBUHAN DAN PERKEMBANGAN PADA TUMBUHANCalon individu baru dilengkapi dengan cadangan makanan yang terdiri dari plumula, epikotil, hipokotil, radikula, dan kotiledon.Gambar bagian-bagian biji.

A. PerkecambahanPerkecambahan dibedakan menjadi dua macam yaitu:Hipogeal, epikotil muncul di atas permukaan tanah sedangkan hipokotil dan kotiledonnya tetap berada di dalam tanah.Contohnya kecambah kacang merah dan kacang kapri. 2.Epigeal, epikotil, hipokotil dan kotiledonnya muncul di atas permukaan tanah.Contohnya kecambah kacang hijau dan kacang tanah.

Embrio yang tumbuh belum memiliki klorofil, sehingga embrio belum dapat membuat makanan sendiri. Embrio mengambil makanan dari endosperma atau putih lembaga(biji eksalbuminus). Tumbuhan polong-polongan, contohnya kacang tanah tidak memiliki endosperm sehingga embrio mengambil makanannya dari kotiledon (biji albuminus).Perkecambahan membutuhkan hormon auksin yang mudah rusak bila terkena intensitas cahaya yang tinggi. Oleh karena itu, kecambah tumbuh lebih panjang di tempat gelap daripada di tempat terang.

Tumbuhan monokotil memilik 1 kotiledon.Pada Gramineae misalnya jagung, kotiledonnya disebut skutelum.Radikula (calon akar diselubungi oleh koleoriza (sarung akar lembaga)Ujung embrio diselubungi oleh koleoptil (sarung pucuk lembaga)Perkecambahan dimulai dengan proses penyerapan air ke dalam sel-sel biji yang disebut proses inhibisi.

C. Pertumbuhan PrimerAktivitas sel-sel meristem di ujung batang atau akar menyebabkan batang dan akar tumbuh memanjang.Pertumbuhan primer batang diukur secara kuantitatif, (dengan alat auksanometer).Daerah pertumbuhan pada ujung batang dan ujung akar menurut aktivitasnya dapat dibedakan menjadi 3 daerah:Daerah pembelahan sel. Selnya aktif untuk membelah, dan bersifat meristemastis.Daerah perpanjangan sel. Selnya aktif untuk membesar dan memanjang.Daerah diferensiasi. Selnya berdiferensiasi menjadi sel dengan struktur dan fungsi yang khusus.

D. Pertumbuhan SekunderPertumbuhan sekunder tumbuhan terjadi akibat aktivitas kambium. Sel kambium membelah ke arah luar membentuk floem dan membelah ke dalam membentuk xilem.Pertambahan jumlah sel floem dan xilem menyebabkan diameter batang bertambah besar. Aktivitas pembentukan floem dan xilem dipengaruhi oleh musim yang dapat membentuk formasi lingkaran yang disebut lingkaran tahun.

E. Hormon Tumbuhan (Fitohormon)Hormon tumbuhan berperan untuk pertumbuhan, pembelahan sel, pemanjangan sel dan ada yang menghambat pertumbuhan. Contohnya hormon auksin, giberelin, sitokinin, asam absisat, etilen, asam traumatin dan kalin. 1. AuksinFungsi auksin adalah:mengatur pembesaran sel,memacu perpanjangan sel di daerah belakang meristem ujung. merangsang pembelahan sel-sel kambium,meningkatkan perkembangan bunga dan buah,merangsang perkembangan akar lateral.Auksin rusak jika terkena cahaya.

2. GiberelinPeranan giberelin adalah:merangsang pembelahan sel, merangsang aktivitas enzim amilase dan proteinase dalam perkecambahan, merangsang pembentukan tunas, menghilangkan dormansi biji, merangsang munculnya bunga sebelum waktunyamerangsang pertumbuhan buah secara partenokarpi. Giberelin dapat mengubah tanaman kerdil menjadi 3-5 kali lebih tinggi.

3. SitokininSitokinin banyak terdapat pada organ muda (biji, buah dan daun) dan di ujung akar. Sitokinin dibuat di akar. Peranan sitokinin adalah: merangsang pembelahan sel, merangsang pembentukan tunas lateral, menghambat efek dominasi apikal oleh auksin, menunda penuaan (senessence),Memacu perkembangan kloroplas dan pembentukan koleoptil,mempertahankan kesegaran jaringan.

4. Asam Absisat

Nama asam absisat berasal dari kemampuan zat ini untuk mendorong absisi Asam absisat ditemukan oleh F.T. Addicott (1963).Peranan asam absisat adalah:menghambat pembelahan dan pemanjangan sel,menunda pertumbuhan atau dormansi,Merangsang penutupan mulut daun pada musim kering,Membantu peluruhan daun pada musim kering.

5. Gas Etilen

Gas etilen ditemukan pada tahun 1934 oleh R. Gane. Gas etilen berperan dalam mempercepat pematangan buah. Nama perdagangan etilen adalah karbit.Etilen juga menyebabkan pertumbuhan batang menjadi tebal yang berguna untuk menahan pengaruh angin. Kombinasi etilen dengan hormon lain dapat menguntungkan. Misalnya etilen dengan auksin dapat memacu pembungaan pada mangga dan nanas. Kombinasi etilen dengan giberelin dapat mengatur tumbuhnya bunga jantan dan bunga betina.

6. Asam TraumatinAsam traumatin (hormon luka), berperan merangsang pembelahan sel-sel di bagian tumbuhan yang luka supaya tertutup.

7. KalinHormon kalin dibedakan atas:rizokalin untuk merangsang pembentukan akar; kaulokalin merangsang pembentukan batang; filokalin merangsang pembentukan daun; dan antokalin atau florigen merangsang pembentukan bunga.

PERTUMBUHAN DAN PERKEMBANGAN PADA HEWAN A. Tahap-Tahap Perkembangan HewanHewan bersel satu (Protozoa) tidak memiliki proses perkembangan yang kompleks. Perkembangan hewan bersel banyak dimulai dari zigot. Zigot berkembang menjadi embrio. Tahapan perkembangannya yaitu pembelahan (cleavage), gastrulasi dan organogenesis.1. Pembelahan (Cleavage)Zigot berupa satu sel yang memiliki satu inti. Zigot mengalami pembelahan mitosis dari satu menjadi dua sel, kemudian empat sel, delapan sel, enambelas sel dan seterusnya. Pembelahan zigot berlanjut memberbentuk morula. Selanjutnya dari morula membentuk blastula.

2. GastrulasiBlastula berkembang membentuk gastrula. Pada tahap gastrulasi terjadi pengaturan sel-sel blastula menjadi tiga lapisan yaitu ektoderm, mesoderm dan endoderm.

3. OrganogenesisSetelah gastrulasi selesai, lapisan ektoderm, mesoderm dan endoderm, mengalami diferensiasi menjadi jaringan-jaringan khusus yang akan berkembang membentuk berbagai organ. Lapisan ektoderm berkembang menjadisaraf, - otak,sumsum tulang belakang,- kulit luar,bola mata,- lensa mata,hidung,- telinga,rambut,- kuku,medula kelenjar adrenal (kelenjar yang terletak di atas ginjal).

Lapisan mesoderm berkembang menjadi:lapisan kulit dalam,- otot,tulang,- pembuluh darah,ginjal,- ureter,testis,- ovarium,oviduk,- uterussistem limfa. Lapisan endoderm berkembang menjadi:faring,- esofagus,lambung,- usus,hati,- pankreas,trakea,- bronkusparu-paru.

Berdasarkan lapisan tubuhnya, organisme dibedakan menjadi:hewan diplobastik (memiliki 2 lapisan yaitu ektoderm dan endoderm) danhewan triplobastik (memiliki 3 lapisan yaitu ektoderm, mesoderm dan endoderm).

Hewan diplobastik contohnya Porifera.

Hewan triplobastik contohnya cacing, serangga, echinodermata dan chordata.

B. MetamorfosisBeberapa hewan invertebrata mengalami metamorfosis yaitu perubahan bentuk tubuh dalam hidupnya.

1. Metamorfosis pada seranggaBerdasarkan perkembangannya, serangga dibedakan menjadi 3 macam yaitu:serangga yang bermetamorfosis sempurna (homometabola), misalnya kupu-kupu, koleoptera, lalat dan nyamuk.serangga yang bermetamorfosis tidak sempurna (hemimetabola), misalnya belalang, jangkrik, kecoa dan laron.serangga yang tidak bermetamorfosis (ametabola), misalnya kutu buku. Pada serangga ini telur berkembang menjadi imago.

Tahap metamorfosis bermula dari perkembangan telur menjadi larva. Larva memiliki bentuk yang sangat berbeda dibanding dewasa.Ulat adalah larva kupu-kupu. Larva dapat tumbuh dari kecil menjadi besar, tetapi selalu didahului dengan ganti kulit (ekdisis atau molting). Setelah larva berukuran tertentu, ia akan inaktif atau dorman. Tahap ini dinamakan pupa. Selama fase pupa, terjadi proses diferensiasi sel dan pembentukan organ-organ baru, misalnya sayap, bulu, dan antena. Setelah semua organ dewasa terbentuk pupa mengalami ganti kulit, dan muncul individu dewasa berupa kupu-kupu.

2. Metamorfosis Pada KatakMetamorfosis pada katak tidak mengalami pergantian kulit. Zigot mula-mula berkembang menjadi berudu. Berudu ini tidak memiliki kaki tetapi memiliki ekor dan sirip. Selanjutnya tumbuh kaki belakangnya. Pergantian organ pada metamorfosis katak disesuaikan dengan perubahan habitat dari air ke darat.Misalnya insang berubah bentuk dan fungsi menjadi paru-paru, berudu yang mula-mula tidak berkaki tumbuh menjadi katak yang berkaki, serta hilangnya ekor.

C. Metagenesis

Metagenesis adalah pergiliran keturunan selama siklus hidup organisme.

Contohnya tumbuhan lumut dan paku.

Pergiliran keturunan terjadi antara generasi gametofit dan generasi sporofit.

Generasi gametofit menghasilkan gamet (sel kelamin), sedangkan generasi sporofit menghasilkan spora.

1. Metagenesis pada Tumbuhana. Metagenesis Tumbuhan Lumut Spora tumbuh menjadi protonema.Protonema tumbuh menjadi tumbuhan lumut.Tumbuhan lumut disebut gametofit (2n) karena menghasilkan gamet.Tumbuhan lumut memiliki anteridium (kelamin jantan) dan arkegonium (kelamin betina).Anteridium menghasilkan sperma, dan arkegonium menghasilkan ovum.Peleburan sperma dan ovum mengasilkan zigot.Zigot berkembang menjadi sporofit (n) dan menghasilkan spora.

b. Metagenesis Tumbuhan PakuSpora tumbuh menjadi protalium. Protalium tumbuh menjadi gametofit yang menghasilkan anteridium dan arkegonium.

Peleburan sperma dan ovum mengasilkan zigot. Zigot tumbuh menjadi tumbuhan paku. Tumbuhan paku bersifat sporofit yang mengasilkan spora.

c. Metagenesis Tumbuhan BerbijiTumbuhan berbiji adalah sporofit.Generasi gametofit betina berkembang di dalam bakal biji yang masih berhubungan dengan tumbuhan induknya.Gametofit jantan dimulai saat tebentuknya mikrospora, setelah itu dilanjutkan pada saat setelah penyerbukan.Generasi gametofit tumbuhan biji waktunya singkat, perkembangannya terlindung, dan hidupnya tergantung tumbuhan induknya.Mikrospora yang keluar dari kotak spora berkembang menjadi serbuk sari.Setelah penyerbukan, serbuk sari berkembang menjadi buluh serbuk sari.Buluh serbuk sari membentuk sel sperma.Buluh serbuk sari disebut sebagai generasi mikrogametofit.Sedangkan generasi megagametofitnya (makrogametofit) adalah kantung lembaga (kantung embrio).Setelah terjadi peleburan sel sperma dan ovum, maka terbentuklah zigot.Zigot berkembang menjadi embrio (lembaga) di dalam biji.Biji tumbuh menjadi kecambah, dan akhirnya menjadi tumbuhan dewasa.Tumbuhan dewasa menghasilkan bunga dan seterusnya.

2. Metagenesis pada Hewan

Beberapa jenis hewan Invertebrata mengalami metagenesis, contohnya Plasmodium dan ubur-ubur.

Ubur-ubur hidup di laut dan mengalami pergiliran keturunan, yaitu fase polip yang menetap di dasar perairan dan fase medusa yang dapat berenang bebas.

Polip pada ubur-ubur merupakan generasi vegetatif, sedangkan medusa merupakan generasi generatif.

terimakasih