Campbell
Reece Mitchell
 
TENTANG KEHIDUPAN
ahli biologi evolusi
Revolusi Darwinian
• Riset lapangan membantu Darwin membentuk pandangannya mengenai kehidupan: sains sebagai proses
• The Origin of Species mengembangkan dua pokok pikiran utama: terjadinya evolusi dan seleksi alam sebagai mekanismenya
Bukti-bukti Evolusi • Bukti-bukti evolusi melanda biologi •  Apakah aspek teoretis dari pandangan Darwinian tentang kehidupan?
 
Teori Darwin bahwa seleksi alam bertanggung jawab atas perubahan evolusioner
merupakan suatu penyimpangan radikal dari iklim agama dan filosofis yang dominan
dalam pandangan dunia barat pada abad ke-19
 
Seleksi Tiruan :
 
Struktur homolog : tanda-tanda anatomis proses evolusi
 
Pada tahap perkembangan awal ini, kekerabatan vertebrata tidak dapat disangkal
Embriologi perbandingan membantu para ahli biologi mengidentifikasi homologi struktur anatomi yang kurang jelas terlihat pada hewan dewasa
 
Data molekuler dan hubungan evolusioner vertebrata
 
konsep pewarisan Mendelian • Struktur genetik suatu populasi ditentukan oleh frekuensi alel dan genotipenya • Teorema Hardy-Weinberg menjelaskan suatu populasi yang tidak berevolusi
Penyebab Mikroevolusi • Mikroevolusi merupakan perubahan dari generasi ke generasi dalam alel atau
frekuensi genotipe suatu populasi • Lima penyebab mikroevolusi adalah hanyutan genetik (genetic drift), aliran gen
(gene flow), mutasi, perkawinan tidak acak, dan seleksi alam  Variasi Genetik, Bahan Dasar Seleksi Alam
•  Variasi genetik terjadi di dalam dan antarpopulasi • Mutasi dan rekombinasi seksual menyebabkan adanya variasi genetik • Diploidi dan polimorfisme seimbang mempertahankan variasi 
Seleksi Alam sebagai Mekanisme Evolusi Adaptif • Kelestarian evolusioner (evolutionary fitness) merupakan sumbangan relatif yang
diberikan oleh suatu individu pada kumpulan gen (gene pool ) generasi berikutnya • Pengaruh seleksi pada berbagai sifat dapat bersifat menstabilkan, mengarahkan,
atau menganekaragamkan • Seleksi seksual dapat mengarah pada perbedaan sekunder antarjenis kelamin • Seleksi alam tidak dapat membentuk organisme yang sempurna
EVOLUSI POPULASI
Struktur genetik suatu populasi yang tidak berevolusi masih tetap konstan selama beberapa generasi; rekombinasi seksual saja tidak akan mengubah frekuensi relatif alel atau genotipe
 
Hanyutan genetik
 
Efek leher botol
 
 
 
 Apa yang Dimaksud dengan Spesies? • Konsep spesies biologis menekankan isolasi reproduktif • Sawar (barrier) prazigotik dan pascazigotik mengisolasi kumpulan gen spesies biologis • Konsep spesies biologis tidak berlaku pada semua situasi • Konsep spesies yang lain menekankan ciri dan proses yang mengidentifikasi dan
menyatukan anggota spesies
Cara Pembentukan Spesies (Spesiasi) • Isolasi geografis dapat mengarah ke pembentukan spesies baru: spesiasi alopatrik • Sebuah spesies baru dapat terbentuk di daerah geografis yang sama dengan spesies
tetua: spesiasi simpatrik • Perubahan genetik dalam populasi dapat menyebabkan terjadinya spesiasi • Model kesetimbangan bersela (punctuated equilibrium)  mendorong penelitian
mengenai kecepatan terjadinya spesiasi
 Asal Mula Struktur Baru akibat Evolusi (Evolutionary Novelty)   • Sebagian besar struktur baru akibat evolusi merupakan versi yang dimodifikasi dari
struktur yang lebih tua • Gen yang mengontrol perkembangan berperan penting dalam pemunculan struktur
baru akibat evolusi •  Adanya tren evolusi tidak berarti bahwa evolusi berorientasi pada hasil
 ASAL MULA SPESIES
 Akumulasi perubahan- perubahan yang dapat diwariskan dalam suatu populasi yang berhubungan dengan proses spesiasi
Kladogenesis :
Evolusi bercabang, di mana spesies baru muncul dari suatu populasi yang memisah dari spesies tetua
Kladogenesis adalah basis dari keanekaragaman biologis
 
 
 Autopoliploidi
Suatu kesalahan dalam meiosis dalam galur sel germinal menghasilkan gamet yang jumlah kromosomnya tidak berkurang dari jumlah kromosom dalam sel tetua. Pembuahan sendiri menghasilkan zigot yang tetraploid
 Alopoliploidi
 
• Hibridisasi kedua, antara gandum emmer dengan spesies liar (T. tauschii ), menghasilkan gandum roti
Gandum roti merupakan produk dua episode hibridisasi
 
Dua model untuk tempo spesiasi
Satu spesies baru memisah dari spesies tetuanya sebagai satu populasi kecil yang terisolasi a) Gradualisme, spesies yang diturunkan dari nenek moyang yang sama perlahan-
lahan memisah dan berbeda secara morfologis seiring mereka mengembangkan adaptasi yang unik
 
 
Catatan Fosil dan Waktu Geologis • Batuan sedimen merupakan sumber fosil yang paling kaya • Para ahli paleontologi menggunakan beraneka ragam metode untuk memperkirakan
usia fosil • Catatan fosil adalah suatu rekaman sejarah evolusi yang sangat penting, meskipun
tidak lengkap • Filogeni memiliki dasar biogeografis dalam pergeseran benua (continental drift)   • Sejarah kehidupan diselingi oleh adanya kepunahan massal yang diikuti oleh radiasi
adaptif oleh spesies yang selamat  Filogeni dan Sistematika
• Taksonomi menggunakan suatu sistem klasifikasi berjenjang • Pola percabangan suatu pohon filogenetik menunjukkan jenjang taksonomik • Penentuan taksa monofiletik merupakan kunci pengelompokan organisme menurut
sejarah evolusinya • Teknik-teknik biologi molekuler sangat membantu bidang ilmu sistematika • Pencarian DNA dalam fosil masih terus berlangsung meskipun akhir-akhir ini sering
terjadi kemunduran: sains sebagai proses   Ilmu Sistematika Filogenetik
• Fenetika meningkatkan objektivitas analisis sistematik •  Analisis kladistik menggunakan homologi baru untuk menentukan titik percabangan
pada pohon filogenetik • Sistematika filogenetik mengandalkan baik morfologi maupun molekul
MELACAK FILOGENI
pergeseran lempengan)
Pohon evolusi yang bercabang-cabang menunjukkan pengaturan  jenjang taksa
Pohon filogenetik ini menyatakan kemungkinan kedekatan genealogis di antara beberapa taksa di bawah ordo carnivora
 
Contoh yang disederhanakan ini menunjukkan bagaimana mutasi menciptakan permasalahan dalam penyandingan dan penjajaran urutan yang homolog dan bagaimana pencocokan kembali pasangan ukuran tsb dapat dilakukan
 
Contoh yang dibuat ideal ini menggambarkan bagaimana hipotesis filogenetik dihasilkan
a) Kumpulan data disusun sedemikian
rupa untuk membandingkan taksa A
sampai D menggunakan lima
itu menggambarkan pemanfaatan
kelompok, dengan lima keadaan
karakter primitif, menentukan akar
 
Pengantar Sejarah Kehidupan • Kehidupan di bumi bermula antara 3,5 dan 4,0 miliar tahun silam • Episode-episode utama dalam sejarah kehidupan: tinjauan awal
Evolusi Kimiawi Prabiotik dan Asal Mula Kehidupan  • Sel pertama mungkin berasal dari evolusi kimiawi pada bumi yang masih muda:
gambaran umurn   • Sintesis abiotik monomer organik merupakan suatu hipotesis yang dapat diuji:
sains sebagai proses   • Simulasi kondisi Bumi primitif di laboratorium telah menghasilkan polimer
organik • Protobion dapat terbentuk dengan penggabungan sendiri • Kemungkinan RNA merupakan bahan genetik yang pertama •  Asal mula informasi herediter membuat evolusi Darwinian menjadi mungkin • Perdebatan mengenai asal mula kehidupan sangat banyak
Garis Keturunan Utama Kehidupan • Penyusunan keanekaragaman kehidupan menjadi taksa tertinggi merupakan
suatu pekerjaan yang sedang berlangsung
BUMI PURBAKALA DAN ASAL MULA KEHIDUPAN
 
Penentuan waktu kejadian didasarkan pada bukti-bukti fosil dan analisis molekuler
 
Sintesis molekul organik secara abiotik dalam suatu sistem model
Stanley Miller dan Harold Urey menggunakan suatu peralatan yang mirip dengan gambar ini untuk meniru dinamika bahan kimia pada bumi primitif
 
Menurut hipotesis ini, gen pertama adalah molekul RNA yang mengalami polimerisasi secara abiotik dan bereplikasi sendiri secara autokatalitik ketika terikat ke permukaan tanah liat
 
Penciptaan di laboratorium dari molekul organik yang relatif sederhana yang membuat salinannya sendiri mempengaruhi ide mengenai asal mula kehidupan
 AATE (amino-adenosine-triacid-ester ) dapat mengkatalisis sintesis AATE tambahan dengan cara bertindak sebagai suatu cetakan
 
 
Struktur, Fungsi, dan Reproduksi Prokariota  
• Hampir semua prokariota memiliki dinding sel yang terdapat di luar membran plasmanya
• Banyak di antara prokariota bersifat motil
• Organisasi seluler dan genomik prokariota berbeda secara mendasar dari organisasi
eukariotik
Keanekaragaman Nutrisi dan Metabolisme
energi dan karbon
Bumi yang berubah 
Dampak Ekologis Prokariota 
• Prokariota adalah penghubung yang harus ada dalam pendaurulangan unsur kimia dalam
ekosistem
PROKARIOTA DAN ASAL MULA
Bentuk prokariota yang paling umum
a) Prokariota cocci atau bulat, terbentuk satu per satu, pasangan atau kumpulan
 
Untuk membedakan antara dua jenis dinding sel bakteri yang berbeda
Bakteri diwarnai dengan zat warna violet dan iodium, dibilas dengan alkohol, dan kemudian
diwarnai sekali lagi dengan zat warna merah
Bakteri gram positif akan tetap menjerat warna violet, sedangkan bakteri gram negatif selnya
menyerap warna merah
 
metabolisme energi
 
Sistematika dan Filogeni Protista
•  Anggota calon kingdom Arkhaezoa tidak memiliki mitokondria dan dapat mewakili garis
keturunan awal eukariotik
• Rongga (alveoli) subpermukaan adalah ciri khas calon kingdom Alveolata
• Suatu kumpulan eukariota multiseluler yang beraneka ragam bergerak dengan
menggunakan pseudopodia (kaki semu)
• Jamur lendir memiliki adaptasi struktural dan siklus hidup yang meningkatkan peran
ekologisnya sebagai pengurai
• Diatom, alga pirang, alga cokelat, dan jamur air adalah anggota calon kingdom
Stramenopila
•  Adaptasi struktural dan biokimiawi membantu rumput laut bertahan hidup dan
bereproduksi di pesisir laut
diploid
•  Alga hijau dan tumbuhan kemungkinan memiliki nenek moyang fotoautotrofik yang sama
• Multiselularitas muncul secara independen beberapa kali
ASAL MULA
KEANEKARAGAMAN EUKARIOTIK
Suatu model mengenai asal mula eukariota
 
 
 
 
 
• Sejarah adaptasi daratan adalah kunci bagi keanekaragaman tumbuhan modern
Asal Mula Tumbuhan
• Pergiliran generasi pada tumbuhan diawali dari pembelahan meiosis yang tertunda
•  Adaptasi pada air yang dangkal merupakan pra-adaptasi tumbuhan untuk kehidupan di daratan
Briofita
• Gametofit adalah generasi yang dominan dalam siklus hidup briofita
• Tiga divisi briofita adalah lumut daun (moss), lumut hati (liverwort), dan lumut tanduk (hornwort)
Asal Mula Tumbuhan Vaskuler
•  Adaptasi tambahan di daratan dievolusikan saat tumbuhan vaskuler diturunkan dari nenek
moyang yang menyerupai briofita
terbentuknya tubuh yang lebih kompleks
Tumbuhan Vaskuler Tak Berbiji
• Siklus hidup yang didominasi oleh sporofit dievolusikan pada tumbuhan vaskuler tak berbiji
• Tiga divisi tumbuhan vaskuler tak berbiji adalah likofita, ekor kuda, dan pakis
• Tumbuhan vaskuler tak berbi i membentuk "hutan batu bara" selama masa Karboniferus
KEANEKARAGAMAN TUMBUHAN I:
 
Pergiliran generasi: Skema umum
Siklus hidup semua tumbuhan meliputi gametofit dan sporofit. Kedua generasi ini saling bergiliran, masing- masing saling menghasilkan yang lain
 
tumbuhan
 
 
• Gametofit tumbuhan berbiji menjadi semakin tereduksi dibandingkan dengan gametofit
tumbuhan vaskuler tak berbiji
• Pada tumbuhan berbiji, biji menggantikan spora sebagai cara utama penyebaran keturunan
• Serbuk sari (polen) menjadi pembawa sel-sel sperma pada tumbuhan berbiji
Gimnosperma
• Zaman Mesozoikum adalah zaman gimnosperma
• Keempat divisi gimnosperma yang masih hidup saat ini adalah sikad, ginkgo, gnetofit, dan
konifer
• Siklus hidup pinus menunjukkan adaptasi reproduktif kunci pada tumbuhan berbiji
Angiosperma (Tumbuhan Berbunga)
angiosperma
• Buah membantu menyebarkan biji-bijian angiosperma
• Siklus hidup angiosperma merupakan versi yang sangat maju dari pergiliran generasi yang
umum bagi semua tumbuhan
• Radiasi angiosperma menandai transisi dari zaman Mesozoikum ke zaman Senozoikum
•  Angiosperma dan hewan saling mempengaruhi evolusi satu sama lain
• Hampir seluruh pertanian didasarkan pada angiosperma  
Dampak Global Tumbuhan
• Keanekaragaman tumbuhan merupakan sumberdaya yang tidak dapat diperbarui
KEANEKARAGAMAN TUMBUHAN II:
EVOLUSI TUMBUHAN BERBIJI
 
 
• Luas permukaan yang sangat besar dan pertumbuhan yang cepat mengadaptasikan
fungi untuk nutrisi absorptif
• Fungi bereproduksi dengan cara melepaskan spora yang dihasilkan secara seksual
atau aseksual 
Keanekaragaman Fungi
• Divisi Zigomikota: Fungi zigot membentuk struktur dikariotik yang resisten selama
reproduksi seksual
• Divisi Askomikota: Fungi kantung menghasilkan spora seksual dalam aski yang mirip
kantung
• Divisi Basidiomikota: Fungi gada memiliki miselia dikariotik berumur panjang dan
suatu tahapan diploid sementara
• Kapang, khamir, lichen, dan mikorhiza menunjukkan cara hidup unik yang berevolusi
secara independen dalam tiga divisi fungi
Dampak Ekologis Fungi
• Sejumlah fungi adalah patogen
Hubungan Filogenetik Fungi
• Fungi dan hewan kemungkinan berevolusi dari nenek moyang protista yang sama
FUNGI
 
 
 
 Anatomi suatu lichen
 
 
Keanekaragaman Hewan
• Radiata dan bilateria adalah cabang utama eumetazoa
• Evolusi rongga tubuh menghasilkan hewan yang lebih kompleks
• Selomata bercabang menjadi protostoma dan deuterostoma
Asal Mula Keanekaragaman Hewan
geologis yang relatif singkat
diversifikasi di masa Kambrium
dari protista berflagela
Parazoa
• Filum Porifera: Spons adalah sesil dan memiliki tubuh berpori serta koanosit
Radiata
cnidosit
• Filum Ctenophora: Ubur-ubur sisir memiliki barisan lempeng silia dan koloblas yang lengket
Aselomata
• Filum Platyhelminthes: Cacing pipih adalah hewan aselomata yang pipih secara dorsoventral  
Pseudoselomata
• Filum Rotifera: Anggota Filum Rotifera memiliki rahang dan mahkota silia
• Filum Nematoda: Cacing gilig tidak bersegmen dan bertubuh silindris dengan ujung yang
meruncing 
Selomata: Protostoma
• Filum Nemertea: Posisi cacing proboscis di pohon filogenetik masih belum jelas
• Filum-filum Lophophorata; Hewan Bryozoa, Phoronida, dan Brachiopoda memiliki tentakel
bersilia di sekeliling mulutnya
• Filum Mollusca: Anggota filum Mollusca memiliki kaki berotot, massa viseral, dan suatu mantel
• Filum Annelida: Anggota fiium Annelida adalah cacing bersegmen
• Filum Arthropoda: Anggota filum Arthropoda memiliki segmentasi regional, tungkai bersendi, dan
eksoskeleton 
radial sekunder
• Filum Chordata: Anggota filum Chordata meliputi dua subfilum invertebrata dan semua
vertebrata
INVERTEBRATA
dua lapis sel-sel yang terpisah oleh suatu
matriks bergelatin, atau mesohil
Bangun dasar tubuh anggota filum Mollusca
 
• Empat ciri anatomis yang merupakan karakteristik Filum Chordata
• Chordata invertebrata memberikan petunjuk mengenai asal mula vertebrata
Pengantar  Vertebrata
tertutup merupakan karakteristik khas Subfilum Vertebrata
• Gambaran umum keanekaragaman vertebrata
Superkelas Agnatha: Vertebrata Tak Berahang 
• Lamprey dan hagfish adalah hewan agnatha yang masih hidup saat ini
Superkelas Gnathostomata I: Ikan
• Endoskeleton bertulang rawan yang diperkuat oleh butiran berkalsium merupakan ciri diagnostik untuk
Kelas Chondrichthyes
• Endoskeleton bertulang, operkulum, dan kantung renang merupakan ciri khas Kelas Osteichthyes
Superkelas Gnathostomata II: Tetrapoda
• Evolusi telur amniotik memperbesar keberhasilan vertebrata di darat
• Semua hewan amniota memiliki ciri yang diturunkan dari reptilia
• Burung berawal sebagai reptilia terbang
• Keanekaragaman mamalia meningkat tajam setelah terjadinya kepunahan di masa Kretaseus  
Primata dan Filogeni Homo s apiens  
• Evolusi primata memberikan pandangan bagi pemahaman asal mula manusia
• Manusia merupakan cabang yang sangat muda pada pohon silsilah vertebrata
EVOLUSI DAN KEANEKARAGAMAN
Karakteristik filum Chordata
 
 
sumber embrionik banyak sinapomorfi vertebrata
a) Pial neural terdiri dari pita bilateral sel-sel di dekat tepi lipatan embrionik yang
bertemu, membentuk tali saraf dorsal berlubang
b) Sel-sel dari pial neural bermigrasi ke tempat yang jauh di dalam embrio, dan
membentuk beberapa struktur anatomis yang unik bagi vertebrata
 
 
 
• Telur amnionik memiliki membran ekstraembrionik dan cairan yang melindungi dan
menghidrasi embrio
•  Adaptasi ini yang merupakan karakteristik reptilia, burung dan mamalia dan
memungkinkan perkembangan dalam suatu lingkungan kering, memungkinkan
vertebrata untuk bereproduksi di darat
 
Garis waktu (t imel ine ) beberapa spesies homonid
Perhatikan bahwa ada masa-masa dalam sejarah evolusi manusia ketika dua atau
lebih homonid hidup berdampingan
BAB 36 Transpor pada tumbuhan
BAB 37 Nutrisi tumbuhan
tumbuhan
 
• Biologi tumbuhan mencerminkan tema utama dalam kajian tentang kehidupan
Tubuh Angiosperma
• Sistem akar dan tunas merupakan adaptasi evolusioner untuk dapat hidup di darat
•  Adaptasi struktural protoplas dan dinding sel memperlengkapi sel-sel tumbuhan untuk
fungsi-fungsi khususnya
dan sistem jaringan dasar
gambaran umum pertumbuhan tumbuhan 
• Pertumbuhan primer: Meristem apikal memperbesar akar dan tunas dengan cara
menjadi bagian primer tumbuhan
menghasilkan jaringan pembuluh sekunder dan periderm
STRUKTUR DAN PERTUMBUHAN
Kelas angiosperma ini dinamai menurut jumlah kotiledon yang terdapat dalam
embrio tumbuhan tersebut
tunas, yang dihubungkan oleh
 jaringan vaskuler yang kontinu
di seluruh tubuh tumbuhan
• Sebuah daun tunggal memiliki helai daun tunggal yang tidak terbagi
• Tunas aksiler terletak di tempat tangkai daun menyatu dengan batang
• Helai daun majemuk terbagi menjadi beberapa helai anak daun
•  Anda dapat membedakan sebuah daun majemuk dengan daun tunggal dengan
cara memeriksa lokasi tunas aksilernya
 
dinding ujung yang berlubang
antara pembuluh yang bersebelahan
 
sama jika anda dapat mengikuti daerah
yang paling muda, dekat apeks, untuk tiga
tahun yang akan datang)
• Transpor pada tingkat seluler bergantung pada permeabilitas selektif membran
• Pompa proton berperan penting dalam transpor melewati membran tumbuhan
• Perbedaan potensial air menggerakkan transpor air pada sel tumbuhan
• Sel-sel tumbuhan yang bervakuola memiliki tiga kompartemen utama
• Simplas dan apoplas berfungsi dalam transpor di dalam jaringan dan organ
•  Aliran massal (bulk flow) berfungsi dalam transpor jarak jauh
Penyerapan Air dan Mineral oleh Akar
• Rambut akar, mikorhiza, dan luas permukaan sel-sel kortikal yang sangat besar meningkatkan
penyerapan air dan mineral
• Endodermis berfungsi sebagai penjaga gerbang yang selektif antara korteks akar dan jaringan
pembuluh
• Naiknya getah xilem sebagian besar bergantung pada transpirasi dan sifat-sifat fisik air
• Getah xilem naik melalui aliran massal yang digerakkan oleh tenaga surya: tinjauan
Kontrol Transpirasi
• Sel-sel penjaga bertindak sebagai penengah pada kompromi antara fotosintesis dan transpirasi
• Xerofit memiliki adaptasi yang mengurangi transpirasi
Translokasi Getah Floem
•  Aliran tekanan adalah mekanisme translokasi pada angiosperma
TRANSPOR PADA TUMBUHAN
Mineral diserap dengan larutan tanah melalui permukaan akar, khususnya melalui
rambut akar dan mikorhiza. Air dan mineral tersebut kemudian bergerak melewati
 
• Transpirasi akan menurunkan potensial air pada daun dengan cara menghasilkan suatu
tekanan negatif (tegangan).
• Potensial air yang rendah ini akan menarik air dari xilem
 
suatu pembuluh tapis dan
pembuluh tersebut
• Tumbuhan memerlukan sembilan makronutrien dan paling tidak delapan mikronutrien
• Gejala defisiensi mineral bergantung pada fungsi dan mobilitas unsur
Peran Tanah dalam Nutrisi Tumbuhan
• Karakteristik tanah merupakan faktor lingkungan yang penting dalam ekosistem darat
• Konservasi tanah merupakan salah satu tahap menuju pertanian yang berkelanjutan
Kasus Khusus Nitrogen sebagai Nutrien Tumbuhan
• Nitrogen tersedia bagi tumbuhan berkat metabolisme bakteri tanah
• Perbaikan produksi protein tanaman merupakan tujuan utama penelitian pertanian
Adaptasi Nutrisional: Simbiosis Tumbuhan dan Mikroba Tanah
• Fiksasi nitrogen secara simbiotik dihasilkan dari interaksi yang sangat rumit antara akar
dan bakteri
• Mikorhiza adalah asosiasi simbiotik akar dan fungi yang meningkatkan nutrisi tumbuhan
• Mikorhiza dan bintil akar mungkin memiliki suatu hubungan evolusioner
Adaptasi Nutrisional: Parasitisme dan Predasi oleh Tumbuhan
• Tumbuhan parasit mengekstraksi nutrien dari tumbuhan lain
• Tumbuhan karnivora menambahkan nutrisi mineralnya dengan cara mencerna hewan
NUTRISI TUMBUHAN
Ketersediaan air dan mineral tanah
• Tumbuhan tidak dapat mengekstraksi semua air dalam tanah karena beberapa di
antaranya sangat kuat terikat dengan partikel tanah yang hidrofilik. Air yang
terikat kurang kuat ke partikel tanah dapat diserap oleh akar
• Ion hidrogen membantu nutrien tertentu menjadi tersedia bagi tumbuhan dengan
cara menggantikan mineral bermuatan positif yang terikat dengan kuat ke
permukaan partikel tanah yang sangat halus
 
dalam pemberian nutrisi nitrogen bagi tumbuhan
 Amonium dibuat tersedia bagi tumbuhan oleh dua jenis bakteri: bakteri yang
memfiksasi N2 atmosfer dan bakteri yang menguraikan bahan organik
 
 
Mikorhiza adalah asosiasi simbiotik akar dan fungi yang meningkatkan nutrisi
tumbuhan. Hifa fungi endomikorhiza dan ektomikorhiza menyerap air dan
mineral yang mereka sediakan bagi tumbuhan inangnya
 
California
dijembatani menuju pohon
memanjang dari mikorhiza
• Generasi sporofit dan gametofit bergiliran dalam siklus hidup tumbuhan: tinjauan 
• Gametofit jantan berkembang di dalam kepala sari dan gametofit betina di dalam ovarium suatu
bunga
• Para peneliti mulai menguraikan mekanisme molekuler inkompatibilitas-sendiri (self-
incompatibility) 
• Fertilisasi ganda menghasilkan zigot dan endosperma
• Bakal biji berkembang menjadi biji yang mengandung embrio dan persediaan makanan
• Ovarium berkembang menjadi buah yang diadaptasikan untuk penyebaran biji
•  Adaptasi evolusioner perkecambahan biji memberikan sumbangan terhadap kelangsungan
hidup benih
Reproduksi Aseksual
• Perbanyakan tumbuhan secara vegetatif sangat umum dalam pertanian
• Reproduksi seksual dan aseksual saling melengkapi dalam sejarah hidup banyak tumbuhan:
tinjauan 
 perkembangan tumbuhan 
• Pembentukan pola menentukan letak dan pengaturan jaringan pada organ tumbuhan
REPRODUKSI DAN PERKEMBANGAN
 
 
suatu tumbuhan embrionik dengan
pada sebuah biji barley
Setelah biji mengimbibisi air, embrio membebaskan hormon yang disebut giberelin
sebagai sinyal terhadap aleuron. Aleuron mensintesis dan mensekresikan enzim
pencernaan yang menghidrolisis makanan yang tersimpan dalam endosperma,
 
akan memecah permukaan tanah
di gambar tersebut
identitas organ yang
 
hormon tumbuhan: sains sebagai proses 
• Hormon tumbuhan membantu koordinasi pertumbuhan, perkembangan, dan respons terhadap
stimulus lingkungan
stimulus lingkungan 
Pergerakan Tumbuhan sebagai Model untuk Kajian Sistem Kontrol
• Tropisme mengorientasikan pertumbuhan organ tumbuhan mendekati atau menjauhi stimulus
• Pergerakan turgor adalah respons tumbuhan yang relatif cepat dan dapat berbalik arah  
Kontrol Respons Harian dan Musiman
• Jam biologis mengontrol irama sirkadian pada tumbuhan dan eukariota lain
• Fotoperiodisme menyelaraskan banyak respons tumbuhan terhadap perubahan musim
Fitokrom
fotoperiode
• Tumbuhan menghadapi cekaman lingkungan dengan suatu kombinasi respons perkembangan dan
fisiologis 
• Resistensi terhadap penyakit bergantung pada pengenalan antara gen tumbuhan dan patogen
• Respons hipersensitif (HR) membatasi suatu infeksi
• Resistensi-perolehan sistemik (SAR) membantu mencegah infeksi di seluruh tubuh tumbuhan
SISTEM KONTROL PADA TUMBUHAN
Hanya ujung koleoptil yang dapat mengindera arah cahaya, tetapi respons
pembengkokan terjadi di bawah koleoptil. Suatu jenis sinyal harus mengalir turun
dari ujung, melewati suatu rintangan permeabel (gelatin) akan tetapi tidak dapat
lolos dari rintangan padat (mika), yang menyatakan bahwa sinyal untuk
fototropisme merupakan suatu bahan kimia yang mobil
 
koleoptil merangsang pemanjangan
membengkok seolah-olah berespons
auksin, yang merangsang
pemanjangan sel-sel tunas
Jalur transduksi sinyal pada sel-sel tumbuhan
a) Suatu model umum, hormon yang berikatan dengan suatu reseptor spesifik
merangsang sel itu untuk menghasilkan pembawa pesan kedua. Pembawa
pesan kedua akan memicu berbagai respons tumbuhan itu terhadap sinyal
semula
pemanjangan sel oleh auksin
• Tumbuhan hari pendek berbunga ketika malam melebihi suatu periode gelap
kritis, seberkas cahaya yang menyela periode gelap akan mencegah
perbungaan
• Tumbuhan hari panjang berbunga hanya jika malam lebih pendek dibandingkan
dengan suatu periode gelap kritis
• Malam dapat diperpendek secara tiruan dengan memberikan seberkas cahaya