PERTUMBUHAN DAN PERKEMBANGAN PADA TUMBUHAN PENDAHULUAN
PERTUMBUHAN Proses pertambahan ukuran/bersifat kuantitatif yang dinyatakan dengan satuan bilangan.
PERKEMBANGAN Proses menuju kedewasaan pada makhluk hidup yang bersifat kualitatif/tidak dapat dinyatakan dengan satuan bilangan.
PERTUMBUHAN & PERKEMBANGAN PADA TUMBUHAN
PERTUMBUHAN PADA TUMBUHAN Pertumbuhan tumbuhan disebabkan : a. Pertambahan jumlah sel akibat pembelahan mitosis pada titik tumbuh, baik titik tumbuh primer maupun primer. b.Pertambahan komponen-komponen selluler dan adanya diferensiasi sel. – Deferensiasi : perubahan yang terjadi selama masa pertumbuhan hingga terjadi organorgan yang mempunyai struktur dan fungsi tertentu. – Pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan diawali dengan perkecambahan.
1. PERKECAMBAHAN Perkecambahan : munculnya PLANTULA (tanaman kecil) dari dalam biji yang melibatkan proses fisika dan kimia. Perkecambahan dimulai dengan IMBIBISI (Penyerapan air oleh biji hingga biji jadi lunak). Perkecambahan ada dua jenis : a. Epigeal (Perkecambahan di atas tanah) Yaitu : Pembentangan ruas batang di bawah daun lembaga/hipokotil yang mengakibatkan daun lembaga & kotiledon terangkat ke atas tanah. Hal ini terjadi pada tumbuhan dikotil. b.Hipogeal (Perkecambahan di bawah tanah) Yaitu : Pembentangan ruas batang teratas (epikotil) sehingga daun lembaga ikut tertarik ke atas tanah tetapi kotiledon tetap di dalam tanah. Hal ini terjadi pd tumbuhan Monokotil. Perkecambahan terjadi jika : – Air yang cukup . – Suhu yang sesuai. – Udara yang cukup. – Cahaya matahari yang cukup. Jika keempat syarat diatas tidak dipenuhi maka biji akan tetap tidur (Dorman)
2. PERTUMBUHAN Pertumbuhan primer terjadi pada embrio, ujung akar dan ujung batang. Tiga bagian embrio yang penting saat pertumbuhan (perkecambahan) yaitu : • Tunas Embrionik : calon batang, daun yang nanti dapat berkembang jadi bunga dan buah. • Akar Embrionik : sebagai calon akar. • Kotiledon/Keping cadang makanan : berfungsi sebagai cadangan makanan perkembangan embrio hingga terbentuk daun. Pertumbuhan tumbuhan pada organnya, diawali organ akar, batang dan daun. Dimana pada akar dimulai dari pembelahan sel, pemanjangan dan deferensiasi. Ada 4 daerah pertumbuahan pada akar : a. Tudung Akar.
1
b.Daerah Maristem. c. Daerah Pemanjangan. d.Daerah Diferensiasi. • Tudung Akar a. Fungsi : Mensekresikan cairan polisakarida untuk melumasi tanah sehingga mudah ditembus akar dan berfungsi untuk melindungi daerah meristem akar. • Daerah Meristem/Pembelahan a. Yaitu tempat terjadinya pembelahan sel secara aktif dan dilindungai tudung akar. • Daerah Pemanjangan a. Berada di belakang daerah meristem. b.Sel yang baru terbentuk mengalami pertumbuhan yang hebat sehingga akar memanjang. • Daerah Diferensiasi a. Sel-sel pada daerah ini berkembang menjadi bermacam-macam tipe sel yang khusus, rambut akar juga tumbuh disini. Pertumbuhan tumbuhan dibedakan menjadi 2, yaitu : a. Pertumbuhan Primer Disebabkan oleh aktivitas meristem apical dan meristem interkalar (terletak pada ruas tumbuhan rumput-rumputan). b.Pertumbuhan Sekunder Disebabkan oleh aktivitas kambium dan menyebabkan bertambah besarnya diameter batang. Alat untuk mengukur pertumbuhan tumbuhan dinamakan auksanometer/busur tumbuh. Pertumbuhan pada organisme satu sel ditandai dengan pertambahan besar ukuran sel. Pertumbuhan pada organisme multiseluler ditandai dengan pertambahan ukuran sel dan pertambahan jumlah sel. Mengukur kecepatan tumbuh dilakukan dengan cara : a. Membandingkan kecepatan pertumbuhan absolutnya, yaitu jumlah pertumbuhan tiap satuan waktu. b.Membandingkan kecepatan pertumbuhan relatifnya, yaitu dibandingkan dengan awalnya.
FAKTOR-FAKTOR YANG MEMPENGARUHI PERTUMBUHAN DAN PERKEMBANGAN TUMBUHAN Faktor yang mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan ada 2, yaitu : 1. Faktor Internal : Faktor Intraselluler (dari dalam sel) Faktor Interselluler 2. Faktor eksternal : Faktor Lingkungan Faktor Intraselluler Faktor Interselluler Faktor Lingkungan
faktor dari hereditas/keturunan/gen. hormon. kelembapan udara. air tanah dan mineral. suhu udara. cahaya.
FAKTOR INTERNAL ATAU HORMON HORMON TUMBUHAN Hormon sebagai hasil sekresi yang diproduksi di dalam tubuh yang substansinya sangat aktif, tetapi dipengaruhi oleh kondisi eksternal (sebagai regulator). Hormon–hormon yang terdapat dalam tumbuhan antara lain : Auksin Ditemukan pada ujung koleoptil (Avena sativa). Penemu Freiderich August Ferdinand Went. Pengaruh Auksin pada tumbuhan : 2
- Pertumbuhan akar lateral dan serabut. - Pembengkokan batang. - Dominansi apical. - Pembentukan daerah absisi. Penggunaan Auksin/Derivat Auksin/Auksin sintetis 1.Auksin Sintetik dapat membunuh rumput liar dengan konsentrasi kurang dari 0,1 %. 2.Mencegah buah jatuh dari pohon. 3.Menumbuhkan buah tanpa penyerbukan, hasilnya berupa buah tanpa biji. Tempat produksi : • Embrio. • Dalam biji. • Meristem batang (kambium). • Daun muda. • Bunga. • Ujung tunas. • Buah. • Ujung akar. Giberelin Pengaruh giberelin : • Mendorong perkecambahan biji dan tunas (memecahkan dormansi). • Pemanjangan batang. • Pertumbuhan daun. • Pembungaan dan perkembangan buah. • Pertumbuhan dan deferensiasi akar. • Menghambat pembentukan biji. Tempat produksi : • Pada meristem batang dan akar. • Daun muda. • Embrio. Gas Etilen Pengaruh gas etilen : a. Mendorong pemasakan buah. b.Menghambat pertumbuhan dan perkembangan akar, batang dan bunga. c. Bersama dengan auksin memacu pembungaan pada tanaman mangga dan nenas. d.Bersama dengan giberelin, mengatur perbandingan bunga jantan dan betina pada tumbuhan monoseus. Sitokinin Pengaruh sitokinin : • Mendorong / merangsang pembelahan sel dengan cepat. • Memperkecil dominansi apical. • Menyebabkan pembesaran sel daun muda. • Mengatur pembentukan bunga dan buah. • Merangsang pertumbuhan daun dan pucuk. • Menunda pengguguran daun, bunga dan buah (penuaan). Tempat produksi : di akar dan diangkut ke organ lain. Misal : zeatin. Asam Abisat Pengaruh asam absisat : • Menghambat pertumbuhan, dalam bentuk mengurangi kecepatan pembelahan dan pemanjangan sel atau menghentikan proses tersebut. • Membantu tumbuhan untuk mampu bertahan terhadap tekanan/kondisi lingkungan yang jelek dengan menunda pertumbuhan (dormansi). • Menutup stomata selama tumbuhan kekurangan air. Tempat produksi : di daun, batang dan buah hijau. Kalin
3
Kalin merupakan hormon pembentuk organ-organ. Ada 4 macam : • Rizokalin : mempengaruhi pembentukan akar. • Kaulokalin : mempengaruhi pembentukan batang. • Filokalin : mempengaruhi pembentukan daun. • Antokalin : mempengaruhi pembentukan bunga. Asam Traumalin/Hormon Luka Daya Restitusi/Regenerasi merupakan kemampuan tumbuhan untuk memperbaiki kerusakan yang terjadi pada tubuhnya. Pengaruh asam traumalin adalah untuk daya restitrusi/regenerasi (untuk penyembuhan/penutupan luka). Kalus : jaringan yang terbentuk pada penutupan luka. Gen/Hereditas/Keturunan Gen mengatur pola pertumbuhan melalui sifat yang diturunkan dan sintesissintesis yang dikendalikan.
FAKTOR LUAR ATAU LINGKUNGAN Ada 6 faktor luar/lingkungan, yaitu : A. Makanan / Nutrisi B. Air C. Suhu D. Kelembaban E. Oksigen F. Cahaya
A. Makanan/Nutrisi • Makanan sebagai sumber energi dan sumber materi untuk mensintesa berbagai komponen sel. • Elemen/unsur yang dibutuhkan tumbuhan ; – Makroelemen (bahan organik) dibutuhkan dalam jumlah lebih besar. • C, H, O, N, S, P, Ca, K, Mg. – Mikroelemen dibutuhkan dalam jumlah lebih kecil. • Fe, Cl, Pb, Zn, Mo, B, Nikel, Mn. • Defisiensi keadaan tumbuhan, dimana kekurangan suatu unsur/elemen tertentu. • Klorosis (daun menguning) kekurangan Mg dan Fe. • Pemupukan sebagai suatu cara untuk memenuhi kebutuhan tumbuhan terhadap elemen-elemen. • Hidroponik suatu cara penanaman tumbuhan dengan media (tempat tumbuh) berupa air yang sudah diberikan elemen-elemen yang dibutuhkan untuk pertumbuhan. • Insectivora tumbuhan yang mendapatkan mineral dari insecta yang terderajat. – Contoh : tumbuhan kantong semar ( Nepenthes ).
B. Air • Sebagai unsur utama yang dibutuhkan tumbuhan. • Fungsi air antara lain : – Untuk fotosintesis. – Mengaktifkan reaksi enzimatik. – Menjaga kelembaban. – Membantu perkecambahan biji.
C. Suhu • Suhu Optimum suhu yang paling baik bagi tumbuhan untuk mengadakan pertumbuhan dan perkembangbiakan. • Suhu Minimum suhu terendah yang masih memungkinkan tumbuhan untuk tumbuh. • Suhu Maximum suhu tertinggi yang masih memungkinkan tumbuhan untuk tumbuh.
4
D. Kelembaban Tanah dan udara yang lembab berpengaruh baik bagi pertumbuhan.
E. Oksigen O2 penting untuk respirasi yang menghasilkan energi.
F.Cahaya • • • •
• • • •
Cahaya dibutuhkan dalam proses fotosintesis untuk membuat/mensintesa makanan. Etiolasi pertumbuhan yang cepat di tempat gelap. Cahaya dapat memperlambat pertumbuhan. Pada tumbuhan yang sama, daun di daerah terlindung dari sinar matahari menunjukkan gejala yang berbeda dengan daun yang tidak terlindung. - Daun yang tidak terlindung melakukan respirasi dan fotosintesis yang cepat, sehingga punya sel palisade yang lebih dari satu lapis, kutikula menebal, banyak berisi gula dan sedikit air, sehingga daun menebal tetapi kecil dan sempit. - Daun yang terlindung berisi air lebih banyak, makanan sedikit / gula sedikit, sel mesofil meningkat, sehingga permukaan daun lebar. Fotoperiodisme Respon / tanggapan tumbuhan terhadap panjang penyinaran. Respon foto periodiknya meliputi Pembungaan dormansi, perkecambahan, perkembangan akar dan batang. Respon Fotoperiodisme dikendalikan oleh pigmen yang mengabsorbsi cahaya (Fitokrom = Phytochrome). Berdasarkan pengaruh perubahan panjang penyinaran terhadap pembungaan, tumbuhan dibedakan 3 : - Short Day Plant (tumbuh berhari pendek). o Tumbuhan ini berbunga di akhir musim panas/pada musim gugur. o Panjang penyinaran lebih pendek daripada periode kritis. o Contoh : Strawberry, Dahlia, Aster, Krisantinum. - Long Day Plant (tumbuhan berhari panjang). o Tumbuhan ini berbunga di musim semi. o Panjang penyinaran lebih panjang daripada periode kritis. o Contoh : Gandum, Kentang, Bayam, Selada. - Day Neutral Plant (tumbuhan netral). o Tumbuhan ini berbunga tidak tergantung pada perubahan panjang penyinaran. o Contoh :Mawar, Bunga Matahari, Anyer.
5