LAPORAN PRAKTIKUM FISIOLOGI TUMBUHAN TROPISME DAN PERGERAKAN PADA TANAMAN
OLEH :
NAMA
: MAYOLA ARDA
NO BP
: 1010422017 1010422017
KELOMPOK
: I A GANJIL
ANGGOTA
: 1. M. ANUGRAH S 2. NOVA ADRI YANTI
(1010423011) (1010423011) (1010423021) (1010423021)
3. ABDINI PUTRI KIYASA (1010423035) (1010423035) ASISTEN
: ANZHARNI FAJRINA
LABORATORIUM FISIOLOGI TUMBUHAN JURUSAN BIOLOGI FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS ANDALAS PADANG, 2012
I. PENDAHULUAN
1.1 Tinjauan Pustaka Gerak merupakan salah satu ciri yang dimiliki oleh makhluk hidup. Gerak dapat berupa perpindahan tempat atau perubahan bentuk tubuh. Gerak terjadi karena adanya rangsangan, baik dari dalam maupun dari luar. Gerak pada tumbuhan diduga disebabkan rangsangan yang diterima oleh plasmodesmata yang menghubungkan sitoplasma sel yang satu dengan sel lainnya, yang ditanggapi dengan turgor sel pada jaringan dalam persendian daun (Burhan, 1997). Gerak berupa perubahan posisi tubuh atau perpindahan yang meliputi seluruh atau sebagian dari tubuh. Jika pada hewan rangsang disalurkan melalui saraf, maka pada tumbuhan rangsang disalurkan melalui benang plasma (plasmodema) yang masuk ke dalam sel melalui dinding yang disebut noktah (Salisbury dan Ross, 1995). Suatu organisme mampu menerima rangsang yang disebut iritabilitas, dan mampu pula menanggapi rangsang tersebut. Salah satu bentuk tanggapan yang umum adalah berupa gerak. Gerak berupa perubahan posisi tubuh atau perpindahan yang meliputi seluruh atau sebagian dari tubuh. Jika pada hewan rangsang disalurkan melalui saraf, maka pada tumbuhan rangsang disalurkan melalui benang plasma (plasmodesmata) yang masuk ke dalam sel melalui dinding yang disebut noktah (Prawinata, 1981). Gerak pada tumbuhan terjadi karena proses tumbuh atau karena rangsangan dari luar. Walaupun tidak memiliki alat indera, tumbuhan peka terhadap lingkungan sekitarnya. Tumbuhan member tanggapan terhadap rangsangan yang berasal dari caahaya, gaya tarik bumi dan air. Adapula tumbuhan yang peka terhadap sentuhan dan zat kimia. Tanggapan tumbuhan terhadap rangsangan - rangsangan tersebut diatas disebut daya iritabilitas atau daya peka terhadap rangsangan. Ada tiga macam gerak pada tumbuhan, yaitu gerak tropisme, gerak nasti dan gerak taksis (Salisbury dan Ross, 1995). Gerak pada bagian tumbuhan yang arahnya dipengaruhi oleh arah datangnya rangsangan disebut tropisme. Gerak tropisme terjadi karena gerak tumbuh tumbuhan. Berdasarkan jenis rangsangan yang diterima oleh tumbuhan, tropisme dibedakan menjadi beberapa macam, yaitu fototropisme, geotropisme, hidrotropisme dan tigmotropisme (Dwijoseputro, 1994). Bila cahaya yang datang dari atas tumbuhan,
tumbuhan akan tumbuh tegak mengarah ke atas. Hal ini dapat diamati pada tumbuhan yang hidup di alam bebas. Tanaman pot yang diletakan di dalam ruangan dan mendapat cahaya dari samping, ujung batangnya akan tumbuh membengkok kea rah datangnya cahaya. Tropisme yang disebabkan oleh rangsangan cahaya disebut fototropisme atau dapat juga disebut heliotropisme karena rangsangan cahayanya adalah cahaya matahari. Pada tumbuhan, bagian yang peka terhadap rangsangan adalah bagian ujung tunas. Bila gerak tersebut mengarah ke sumber rangsangan disebut fototropisme positif, misalnya gerak tumbuh ujung tunas ke arah cahaya. Sedangkan gerak yang menjauhi sumber rangsangan disebut fototropisme negative, misalnya gerak tumbuh akar yang menjauhi cahaya (Larcher, 1975). Tiga tahap gerakan pada tanaman, yang pertama yaitu penerimaan, bagaimana cara tumbuhan atau bagian tumbuhan melacak rangsangan lingkungan yang menyebabkan timbulnya respon. Kedua transduksi, bagaimana cara mekanisme penerimaan mentransduksi rangsangan yang diterimanya kepada sejumlah sel pada organ yang melakukan gerakan isyarat apa yang dikirimkannya, artinya perubahan biokimia atau biofisika, apa yang terjadi sebagai respon terhadap rangsangan lingkungan. Ketiga respon, apa yang sebenarnya terjadi selama berlangsungnya gerakan (Salisbury dan Ross, 1995). Tumbuhan bereaksi terhadap perubahan lingkungan dengan perwujudan yang tampak antara lain pada pertumbuhannya. Respon terhadap perubahan lingkungan yang diwujudkan sebagai pertumbuhan mengakibatkan bagian tertentu lebih cepat tumbuh dibandingkan yang lainnya. Respon ini dapat menghasilkan gerak yang nyata walaupun umumnya lebih lambat dari pada gerak nasti. Di antara gerak akibat tumbuh yang dikenal adalah gerak tropisme (Ildah, 2009). Gerak etionom merupakan reaksi gerak tumbuhan yang disebabkan oleh adanya rangsangan dari luar. Berdasarkan hubungan antara arah respon gerakan dengan asal rangsangan, gerak etionom dapat dibedakan menjadi gerak taksis, tropisme, dan nasti. Jika yang bergerak hanya bagian dari tumbuhan maka disebut gerak tropisme. Jika yang bergerak seluruh bagian tumbuhan maka disebut gerak taksis. Jika gerakan itu tidak dipengaruhi oleh arah datangnya rangsangan disebut gerak nasti (Hidayat, 1995).
Gerak nasti adalah gerak bagian tubuh tumbuhan yang arahnya tidak ditentukan atau ditujukan ke atau dari sumber rangsang. Rangsang tersebut dapat berupa sentuhan, suhu, cahaya, dan kelembaban. Berdasarkan jenis rangsang yang memengaruhi, gerak nasti dibedakan menjadi termonasti, seismonasti, niktinasi, dan nasti kompleks. 1) Niktinasti yaitu gerak tidur daun tanaman Leguminosae (kacangkacangan) menjelang petang akibat perubahan tekanan turgor pada tangkai daun. Perubahan ini disebabkan karena rangsangan suasana yang gelap 2) Fotonasti yaitu gerak nasti yang sumber rangsangannya berupa cahaya, misalnya mekarnya bunga pukul empat (Mirabilis jalapa) pada sore hari karena telah memperoleh periode terang yang cukup dari cahaya matahari 3) Seismonasti/tigmonasti adalah gerak yang dipengaruhi oleh getaran/sentuhan. Contoh paling mudah adalah gerak menutupnya daun putri malu (Mimosa pudica) saat tersentuh. Gerak ini disebabkan adanya perubahan takanan turgor pada tangkai daun 4) Termonasti adalah gerak nasti yang sumber rangsangnya berupa suhu. Misalnya mekarnya bunga tulip pada harihari yang hangat pada musim semi 5) Nasti kompleks yaitu gerak nasti yang sumber rangsangnya lebih dari satu. Contoh gerak ini adalah membuka menutupnya stomata karena pengaruh kadar air, cahaya, suhu, dan zat kimia (Burhan, 1997). Gerak taksis, pada beberapa jenis tumbuhan tingkat rendah ada yang dapat melakukan gerak berpindah tempat. Gerak ini disebut gerak taksis. Gerak taksis adalah gerak seluruh bagian tubuh tumbuhan menuju atau menjauhi rangsang. Gerak yang menuju ke arah datangnya rangsang disebut taksis positif, sedangkan gerak yang menjauhi rangsang disebut taksis negatif. Gerak merupakan suatu reaksi yang dipengaruhi oleh adanya rangsangan ataupun tidak baik dari dalam maupun dari luar. (Dwijoseputro, 1985). Tropisme adalah gerak sebagian organ tumbuhan yang disebabkan oleh rangsangan dari luar dan arah geraknya dipengaruhi oleh arah datangnya rangsang. Tropisme berasal dari kata Yunani yaitu trope yang artinya belokan. Tropisme biasanya diberi nama sesuai dengan jenis rangsangannya. Gerak tropisme yang mendekati arah rangsang disebut tropisme positif sedangkan gerak tropisme yang menjauhi rangsang disebut tropisme negatif (Dwijoseputro, 1985). Geotropisme/gravitropisme adalah gerak tropisme yang dipengaruhi oleh rangsangan gaya gravitasi bumi. Charles Darwin adalah orang yang pertama kali
mencatat bahwa gerak pertumbuhan akar adalah geotropisme positif karena searah dengan gaya gravitasi bumi. Sedangkan pertumbuhan batang termasuk geotropisme negatif, karena arahnya berlawanan dengan arah gravitasi bumi. Fototropisme Fototropisme atau heliotropisme adalah gerak tumbuhan yang terjadi akibat pengaruh arah datangnya rangsang berupa cahaya. Fototropisme dibagi menjadi dua, yaitu: Fototropisme positif, adalah gerak tanaman menuju ke arah datangnya cahaya. Contoh: Ujung batang bunga matahari yang membelok menuju ke arah datangnya cahaya. Fototropisme negatif, adalah gerak tanaman atau bagian tanaman menjauhi arah datangnya cahaya. Contoh: Gerak ujung akar yang menjauhi arah datangnya cahaya (Burhan, 1997). Tigmotropisme adalah gerak tropisme yang dipengaruhi oleh rangsangan sentuhan atau kontak fisik dengan benda padat. Tumbuhan merambat umumnya tumbuh lurus terus-menerus hingga ujung batangnya menyentuh sesuatu. Kontak itu membuat lengkungan pada tumbuhan. Sel pada bagian yang bersentuhan dengan benda lain perkembangannya lebih lambat dibandingkan dengan bagian yang tidak tersentuh,
sehingga
pertumbuhannya
menjadi
melengkung.
Contoh
gerak
tigmotropisme adalah gerak membelit sulur tumbuhan markisa dan mentimun. Kemotropisme adalah gerak sebagian tubuh tumbuhan ke arah sumber rangsang yang berupa bahan kimia. Contoh: Akar tanaman yang menuju arah zat makanan atau menjauhi zat racun. Hidrotropisme adalah gerak tropisme yang dipengaruhi oleh rangsangan kelembapan atau air. Makhluk hidup memiliki kecenderungan untuk mendekati atau menjauhi air. Tentu kamu mengetahui bahwa pertumbuhan akar umumnya menuju ke sumber air. Contoh: Gerak ujung akar kecambah menuju tempat yang berair (Greulach and Adam, 1979).
1.2 Tujuan Adapun tujuan dari praktikum ini adalah untuk melihat beberapa gerak tanaman yang termasuk gerak tropis yaitu fototropisme, geotropisme dan hidrotropisme serta untuk melihat gerak nasti pada tanaman seperti gerak membuka dan menutupnya daun Mimosa pudica dan gerak melilitnya sulur tanaman merambat.
II. PELAKSANAAN PRAKTIKUM
2.1 Waktu dan Tempat Praktikum Pergerakan Tumbuhan ini dilaksanakan pada hari Rabu, tanggal 18 April 2012 di Laboratorium Fisiologi Tumbuhan, Jurusan Biologi, Universitas Andalas, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Andalas, Padang.
2.2 Alat dan Bahan Adapun alat yang digunakan pada praktikum ini seperti: kotak karton berlobang, ajir, pot dari botol nescafe dan kotak kaca. Sedangkan bahan yang digunakan adalah biji tanaman kacang hijau ( Phaseolus radiatus), biji mentimun (Cucumis sativus) yang sudah ditanam selama 1 minggu, dan tanaman hidup Mimosa pudica.
2.3 Cara Kerja 2.3.1 Mengamati Gerak Tropisme Pada Tumbuhan Phaseolus radiatus 2.3.1.1.Fototropisme Tanah dibersihkan dari kotoran-kotorannya, kemudian diisi ke dalam kantong plastik. Rendam 10 biji kacang hijau kira-kira 15 menit, kemudian di tanam ke dalam pot botol plastik yang telah berisi tanah yang sudah dibersihkan. Kantong yang telah berisi biji disimpan di dalam kotak berlobang dan letakan di rumah kaca. Amati tanaman yang keluar dari lobang.
2.3.1.2.Geotropisme Tanah dibersihkan dari kotoran-kotorannya, kemudian diisi ke dalam kotak kaca. Rendam 10 biji kacang hijau kira – kira 15 menit, kemudian ditanam ke dalam pot kaca yang telah diisi tanah. Usahakan ditanam dipinggiran kotak kaca agar jelas kelihatan dari luar dan peletakan biji dengan keadaan zig zag. Lalu siram air secukupnya. Tanaman dibiarkan tumbuh lebih kurang dua hari, kemudian perhatikan ukurannya yang lurus belum bercabang. Kotak kaca dibalik sedemikian rupa, sehingga sikap akar terhadap gravitasi bumi dapat diamati.
2.3.1.3.Hidrotropisme Tanah dibersihkan dari kotoran-kotorannya, kemudian diisi ke dalam kotak kaca. Rendam 10 biji kaca hijau kira-kira 15 menit, kemudian ditanam kedalam kotak kaca yang telah diisi tanah. Biji ditanam pada bagian pinggirnya saja atau pada sudutsudutnya, kemudian tanaman disiram pada bagian tengahnya yang kosong. Amati sikap akar pada hari berikutnya.
2.3.2 Mengamati Gerak Nasti dan Gerak Sulur Pada Tumbuhan 2.3.2.1 Gerak membuka dan menutupnya daun Mimosa pudica Lakukan penyentuhan terhadap tanaman Mimosa pudica yang ada dilapangan pada bagian ujung, tengah, dan pada pangkal tangkai daun majemuk. Amati respon gerak yang diberikan oleh daun Mimosa pudica dan berapa lama waktu yang dibutuhkan untuk menutup dengan sempurna semua daunnya yang member respon terhadap sentuhan yang diberikan. Kemudian, biarkan daun Mimosa pudica tersebut kembali ke kondisi semula dan dicatat waktu yang diperlukan untuk melakukan hal tersebut. Setelah itu, tulis dan simpulkan hasil percobaan dengan mendeskripsikannya dan membuat grafik.
2.3.2.2 Gerak melilitnya sulur tanaman merambat Tanam biji kacang panjang di dalam pot. Lakukan penyiraman secara teratur dan setelah mulai berkecambah dengan hipokotil yang telah terangkat dari permukaan tanah, diberi ajir untuk tempat melilit sulur tanaman tersebut. Lakukan pengamatan setiap dua hari selama 2 minggu, amati arah pergerakan sulur dan catat faktor lingkungan yang mungkin mempengaruhi pergerakan tersebut, kemudian laporkan pengamatan dalam bentuk deskripsi.
2.4 Pengamatan Praktikum Tropisme dan Pergerakan pada Tanaman ini mengamati arah gerak tanaman yang termasuk gerak tropis yaitu arah gerak batang pada fototropisme, arah gerak akar pada geotropisme dan hidrotropisme, serta mengamati proses gerak nasti pada tanaman.
III. HASIL DAN PEMBAHASAN
3.1 Hasil Dari praktikum yang telah dilakukan maka didapatkan hasil sebagai berikut : 3.1.1 Mengamati Gerak Tropisme Pada Tumbuhan Phaseolus radiatus Tabel 1. Gerak Tropisme pada Tumbuhan No.
Perlakuan
Arah Pertumbuhan
1
Fototropisme
Tanaman membengkok kearah lubang menuju cahaya. Kecambah tumbuh membengkok sesuai dengan
2
Geotropisme
gravitasi bumi setelah ditanam 2 hari meskipun diputar arahnya, akar tetap menuju arah gravitasi
3
Hidrotropisme
Biji kacang hijau berkecambah, akarnya menuju sumber air dan bagian tengah tumbuh lebih tinggi dibanding dengan bagian pinggir.
3.1.2 Mengamati Gerak Nasti dan Gerak Sulur Pada Tumbuhan Tabel 2. Gerak Membuka dan Menutupnya Daun Mimosa pudica No
Bagian yang disentuh
Waktu 0,7 dtk
1
Awal menguncup
2
Lama waktu menguncup
1,40 dtk
3
Lama waktu membuka
6,47 dtk
3.1.3 Gerak melilitnya sulur tanaman mermbat Biji kacang panjang yang ditanam dan setelah beberapa hari pengamatan sulur tidak muncul. 3.2 Pembahasan 3.2.1
Fototropisme
Dari praktikum tentang gerak fototropisme ini diperoleh hasil yang menunjukkan bahwa tanaman yang dimasukkan ke dalam kotak berlobang (gelap) tumbuh ke arah
sumber cahaya. Sehingga pada pengamatan ini, tanaman kacang hijau yang telah dikecambahkan mendekati melalui lobang dari kotak tersebut. Hal ini sesuai dengan pernyataan yang diberikan oleh Salisbury dan Ross (1995), bahwa batang dan daun sering mengarahkan dirinya mengikuti berkas atau sumber cahaya (fototropisme). Ia menambahkan, cahaya memiliki dua efek pada fototropisme.
Pertama,
cahaya
bekerja
sebagai
pemicu
terjadinya
respon
pembengkokkan. Kedua, cahaya mengurangi kepekaan organ terhadap cahaya berikutnya (efek ini disebut dengan efek tonik).
3.2.2
Geotropisme
Pada percobaan geotropisme semua kelompok tidak berhasil. Hal ini disebabkan karena tanaman tidak disirami air jadi biji tidak berkecambah. Menurut Sallisbury dan Ross (1995) Akar melakukan geotropisme positif terhadap pusat bumi, akar – akar
primer
merupakan
geotropisme
negative.
Akar
dan
batang
lateral
memperlihatkan respon yang lemah terhadap gravitasi. Respon gravitasi suatu organ berubah karena adanya tingkat tingkat perkembangan dari tanaman i tu. Menurut Salisbury dan Ross (1995), akar tumbuhan akan selalu mengarah ke pusat bumi walaupun biji diperlakukan sedemikian rupa dan gerak tumbuhan ini disebut dengan geotropisme positif.
Akar biasanya bersifat geotropisme positif.
Akar primer umumnya lebih tegak dibanding dengan akar sekunder yang kadang tumbuh hampir membentuk sudut mendatar. Akar tersier dan akar tingkat berikutnya tidak bersifat geotropisme sama sekali dan tumbuh dengan arah yang tidak beraturan.
3.2.3
Hidrotropisme
Berdasarkan data pengamatan, akar menuju tanah yang lembab oleh air yang berada di tengah. Akar berbelok ke tengah. Hal ini berdasarkan pernyataan yang diberikan oleh Gani (1997), bahwa akar tmbuhan akan membelok/bergerak menuju air apabila air di dekat atau sekitarnya kurang, dan gerak ini disebut dengan gerak hidrotropisme.
3.2.4
Nasti Sebagai Gerak Tanggap Terhadap Stimulan dari Luar
Untuk gerak nasti, yaitu pada percobaan melilitnya tumbuhan yang merambat dengan menggunakan biji kacang panjang yang telah dikecambahkan selama 2 minggu, juga tidak mengalami pertumbuhan, sulurnya tetap seperti semula dan tidak melilit pada ajir yang telah ditancapkan pada tanah dekat dengan posisi sulur. Bahkan tanaman ini mengalami kematian. Jika dilihat secara lebih mendalam, tumbuhan ini sebenarnya dapat memberikan contoh dari peristiwa tigmotropisme (Kimball, 1996). Pada tabel kedua yaitu percobaan pengamatan daun Mimosa pudica disekitar laboratorium waktu yang diperlukan untuk menguncupnya daun setelah disentuh adalah 0,7 dtk, waktu yang diperlukan daun untuk membuka kembali adalah 6,47 dtk. Menurut Dwijoseputro (1985) pada bagian pangkal daun biasanya terdapat pulvinus yang mempengaruhi pergerakan dari daun itu sendiri, jika bagian tengah yang disentuh, tidak semua dari struktur daun yang akan ikut menutup, hanya bagian yang dekat dengan tulang daun yang disentuh saja yang akan ikut menutup. Pada percobaan sulur tanaman Cucumis sativus tidak berhasil karena tidak dilakukan penyiraman yang rutin. Seharusnya jika pengamatan ini dilakukan dengan serius maka di dapatkan hasil sebagai berikut tanaman mentimun akan mecari ajir untuk melilitkan sulurnya. Hal ini sesuai
menurut Campbell dan Reece (2003),
bahwa sebagian besar tumbuhan anggur dan tumbuhan merambat lainnya memiliki sulur yang membelit penopangnya. Organ pelilit ini umumnya tumbuh lurus sampai sulur menyentuh sesuatu. Kontak tersebut merangsang respon melilit karena adanya perbedaan pertumbuhan sel-sel pada sisi yang berlawanan pada sulur tersebut. Pertumbuhan terhadap arah ini adalah respon terhadap sentuhan yang disebut tigmotropisme.
IV KESIMPULAN DAN SARAN
4.1 Kesimpulan 1. Fototropisme menunjukkan tanaman akan tumbuh menuju arah datangnya cahaya matahari. 2. Geotropisme menunjukkan bahwa akar akan selalu menuju pusat bumi atau geotropisme positif, walaupun tumbuhan tersebut diubah letaknya atau dimiringkan. 3. Hidrotropisme menunjukkan air merupakan salah satu faktor yang mempengruhi pergerakan akar dimana akar akan selalu menuju sumber air 4. Gerak nasti (gerak membuka dan menutupnya daun Mimosa
pudica)
menunjukkan bahwa bagian pangkal daun akan lebih cepat menutup tetapi lebih lama membuka, sedang yang paling lama menutup yaitu pada bagian tengah tetapi klebih cepat membuka. 5. Gerak nasti (gerak melilitnya sulur pada tanaman mentimun) menunjukkan bahwa sulur bergerak ke arah kanan menuju arah datangnya cahaya atau akan mengikuti arah jarum jam.
4.2 Saran Dalam melakukan percobaan hendaknya dengan teliti dan serius, dan praktikan diharapkan bertanya kepada asisten bila menemui kesulitan dalam melakukan percobaan.
DAFTAR PUSTAKA
Burhan,W. dkk.1997. Buku Ajar Fisiologi Tumbuhan. Departemen Pendidikan dan Kebudayaan Universitas Andalas: Padang. Campbell dan Reece. 2003. Biologi. Erlangga. Jakarta. Dwijoseputro, D. 1985. Pengantar Fisiologi Tumbuhan. Gramedia. Jakarta. Dwijoseputro, D. 1994. Dasar-Dasar Ilmu Tanaman. Gramedia. Jakarta. Gani, A. 1997. Buku Ajar Fisiologi Tumbuhan. Universitas Andalas: Padang. Greulach and Adam. 1979. Plant and Introduction to Modern Botany and Sons. Inc : New York. Hidayat, E. B. 1995 . Anatomi Tumbuhan Biji. ITB : Bandung. Ildah.
2009. Tanggapan Tropisme pada Tumbuhan. http://i-me-myselfildah.blogspot.com/2009/08/fisiologi-tumbuhan-tanggapan-tropisme.html. Diakses Pada Tanggal 23 Juni 2011.
Kimball, J.W. 1996. Biologi Jilid II . Erlangga. Jakarta. Larcher,W.1975. Physiological Plant Ekologi. Springer-Verlag. Holland. Prawinata, W.W dkk.1981. Dasar – Dasar Fisiologi Tumbuhan. Departemen Botani Fakultas Pertanian ITB. Bandung. Salisbury, F.B and Cleon.W. Ross.1995. Fisiologi Tumbuhan Jilid I . ITB. Bandung.
