Oleh : NAMA KELOMPOK :
1) Ayu Ayu Putu Putu Wid Widhy hyar arti ti 2) Ni Luh Luh Sur Surya yani ning ngsi sih h 3) Ni Mad Made e Tin Tina a Ariy Ariyan anth thii 4) Luh Luh Put Putu u Yul Yulii Adn Adnya yani ni 5) I Gus Gusti ti Ngr Ngr Put Putra ra Krismanatha 6) I Gus Gusti ti Lana Lanang ng Yo Yoga ga R. 7) Made Made Ade Adepr prim ima a Adil Adiluh uhur ur 8) I Mad Made e Indr Indra a Par Parwa wata ta 9) I Mad Made e Dwi Dwi Arsa Arsawa wan n
SMA NEGERI 1 MENGWI TAHUN AJARAN 2010/2011 PERTUMBUHAN DAN PERKEMBANGAN
1.1 Pengertian Pertumbuhan dan Perkembangan Perkembangan
1.1.1 Pertumbuhan adalah proses pertambahan ukuran atau volume serta jumlah sel secara irreversible (tidak dapat ke bentuk semula). 1.2.2 Perkembangan adalah proses menuju kedewasaan yang bersifat reversible. Tahapan pertumbuhan dan perkembangan :
a) Tahap pembelahan sel yaitu satu sel induk membelah menjadi beberapa sel anak. b) Tahap pembesaran sel yaitu pembesaran atau peningkatan volume sel anak. Pada sel tumbuhan, peningkatan tersebut biasanya disebabkan oleh penyerapan air ke dalam vakuola. c) Tahap diferensiasi sel yaitu perkembangan sel anak yang telah mencapai ukuran tertentu menjadi bentuk khusus (terspesialisasi) melalui proses diferensiasi. Pada akhirnya terbentuk jaringan, organ dan individu. 1.2 Perkecambahan
Perkecambahan adalah proses pertumbuhan embrio dan komponen– komponen biji yang memiliki kemampuan untuk tumbuh secara normal menjadi tumbuhan baru. Proses perkecambahan dipengaruhi oleh cahaya, suhu dan oksigen. Perkecambahan juga melibatkan proses fisika dan kimia. Proses fisika terjadi yaitu pada awal perkecambahan dimulai denagn berakhirnya masa dormansi pada biji. Berakhirnay masa tersebut ditandai dengan proses imbibisi, yaitu masuknya air ke dalam biji yang mengakibatkan biji mengembang dan kulit biji akan pecah. Proses kimia ditandai dengan masuknya air ke dalam biji tersebut yang akan mengakibatkan embrio (lembaga tumbuhan) untuk melepaskan hormon giberelin, sehingga akan memacu aktivitas enzim. Berdasarkan letak kotiledon pada saat berkacambah dikenal dua macam tipe perkecambahan, yaitu : 1. perkecambahan epigeal, merupakan pertumbuhan memanjang dari hipokotil yang menyebabkan plumula dan kotiledon terdorong ke permukaan tanah. Contohnya perkecambahan kacang hijau dan kacang tanah. 2. perkecamabahn hipogeal, merupakan pertumbuhan memanjang dari epikotil yang menyababkan plumula keluar menembus kulit biji dan muncul diatas tanah, tetapi kotiledon tetap berada di dalam tanah. Contohnya perkecambahan kacang kapri dan benih jagung. 1.3 Jaringan meristem Jaringam meristem adalah jaringan muda yang terdiri dari sekelompok selsel tumbuhan yang aktif membelah. Ciri-ciri sel yang menyusun jaringan meristem adalah ukuran selnya kecil, sel berdinding tipis, mempunyai nukleus yang relatif besar, vakuola berukuran kecil, banyak mengandung sitoplasma, selnya berbentuk kubus. Sel-sel meristem membelah terus untuk menghasilkan sel-sel baru, beberapa hasil pembelahan akan tetap berada dalam jaringan meristem dan disebut
sel inisial atau sel permulaan. Sedangkan sel-sel baru yang digantikan kedudukannya oleh sel meristem disebut derivatif atau turunan. Berdasarkan asal pembentukannya jaringan meristem dibedakan menjadi tiga yaitu : a. Promeristem Promeristem adalah jaringan meristem yang telah ada ketika tumbuhan masih dalam tingkat embrio. Contohnya pada lembaga biji tumbuhan. b. Jaringan meristem primer Jaringan meristem primer merupakan jaringan meristem yang mengalami perkembangan lebih lanjut dari pertumbuhan embrio. Contohnya ujung batang dan ujung akar. Kegiatan jaringan meristem primer menyebabkan batang dan akar bertambah panjang. Pertumbuhan yang diakibatkan oleh jaringan meristem primer disebut pertumbuhan primer . c. Jaringan meristem sekunder Jaringan meristem sekunder adalah jaringan meristem yang berasal tidak secara langsung dari perkembangan jaringan meristem pada embrio. Contoh jaringan meristem sekunder misalnya kambium dan kambium gabus. Kegiatan jaringan meristem menimbulkan pertambahan besar tubuh tumbuhan. Pertumbuhan yang diakibatkan oleh jaringan meristem sekunder disebut pertumbuhan sekunder .
1.4 Faktor–faktor yang Mempengaruhi Pertumbuhan dan Perkambangan 1.4.1 Faktor internal 1. Gen Gen merupakan substansi hereditas dan penentu sifat individu yang terdapat di dalam kromosom. Sifat genetik ini mempengaruhi ukuran dan bentuk tubuh tumbuhan. 2. Hormon tumbuhan (fitohormon) Fitohormon adalah senyawa organik (bukan nutrisi) yang dihasilkan oleh tumbuhan yang dalam konsentrasi rendah atau kecil dapat mengatur proses fisiologis. Adapun syarat–syarat fitohormon, yaitu senyawa oragnik yang dihasilkan oleh tumbuhan itu sendiri; harus dapat ditranslokasikan;temapat sintesis dan kerja berbeda;dan aktif dalam konsentrasi rendah.
Adapun beberapa macam fitohormon antara lain adalah sebagai berikut : 1.
auksin
auksin merupakan hormon tumbuhan yang dihasilkan pada ujung koleoptil (titik tumbuh) tumbuhan. Pada tahun 1928, auksin pertama kali ditemukan oleh Frits Went paad ujung koleoptil kecambah gandum (Avena Sativa). Dari penelitiannya ditemukan bahwa ternyata auksin juga dapat ditemukan di ujung batang dan akar, serta didapat pembentukan bunga, buah dan daun auksin ada beberapa jenis, yaitu auksin a (memiliki kandungan air 1 mol lebih banyak dari pada auksin b), auksin b dan heteroauksin (zat yang diketahu sebagai asam indol asetat atau IAA/indole Acetic Acid). IAA atau asam indol asetat merupakan hormon auksin yang pertama kali diisolasi. IAA berasal dari asam amino triptofan yang sebagian besar disintesis di ujung batang, ujung tunas, daun muda, ujung akar, bunga dan buah serta sel – sel kambium. Pengaruh auksin pada fisiologi tumbuhan yaitu sebagai berikut. a. b. c. d. e.
f.
2.
merangsangan pemanjangan sel batang dan menghambat pemanjangan sel akar. Menghambat pertumbuhan tunas lateral. Merangsang pertumbuhan akar lateral (samping) dan akar serabut. Merangsang kambium untuk membentuk xilem dan floem. Mempervepat terjadinya diferensiasi di daerah meristem dan daerah pengguguran (absisi), sehingga mencegah rontoknya daun, bunga dan buah. Membantu proses partenokarpi pada buah yaitu membentuk buah tanpa terjadi pembuahan, dapat dihasilkan secara buatan dengan cara memberi auksin pada putiknya. sitokoin
sitokinin merupakan zat tumbuh yang bersama – sama dengan auksin mendorong pembelahan sel (sitokinesis). Sitokinin pertama kali ditemukan pada batang tanaman tembakau yaitu kinetin. Senaywa ini di bentuk pada bagian akar dan ditransportasikan ke seluruh bagian sel tanaman tembakau. Beberapa fungsi hormon sitokoinin lainnya sebagai berikut. a.
c. d.
memperlambat proses senescence (pematangan) pada daun, buah dan organ lainnya. Memperkecil dominansi apikal dan dapat menyebabkan pembesaran daun muda. Mengatur pertumbuhan daun dan pucuk. Mengatur pembentukan bunga dan buah.
3.
Asam absisat
b.
Asam absisat adalah hormon yang menghambat pertumbuhan tanaman yaitu dengan mengurangi pembelahan sel maupun pembesaran sel ataupu kedua-duanya. Secara umum peranan asam absisat adalah sebagai berikut. a. menghambat pembelahan dan pemanjangan sel. b. Membantu peluruhan atau gugurnya daun pada musim kering. c. Mempertahankan tumbuhan dari tekanan lingkungan yang buruk, misalnya kekurangan air yaitu dengan cara dormansi (Menunda pertumbuhan ). d. Merangsang penutupan daun atau stomata pada musim kering 4. Giberelin Giberelin pertama kali ditemukan oleh Eiichi Kurosawa pada tahun 1926 pada saat ia mempelajari penyakit pada tanaman padi. Giberelin merupakan zat tumbuh yang dihasilkan oleh jamur Gibberella fujikuroi yang hidup sebagai parasit pada tanaman padi di negara Jepang. Giberelin ada beberapa jenis yaitu GA1, GA2, GA4, dan GA7. hasi penelitian Barker dan Collin (1986) menunjukkan bahwa GA3 lebih efektif dibandingkan auksin dalam terjadinya partenokarpi. Giberelin mempunyai peranan sebagai berikut. a. b. c. d. 5.
berperan dalam pembungaan (flowering) dan pematangan buah (fruit ripening). Menghilangkan dormansi biji dan memperbesar ukuran buah. Berpengaruh terhadap terjadinya genetic duwarfism yaitu suatu gejala kerdil yang disebabkan oleh adanya mutasi. Berpengruh terhadap partenokarpi.
Etilen Etilen adalah hormon yang dihasilkan oleh buah yang sudah tua. Etilen diproduksi melalui proses betabolisme selama pertumbuhan dan perkembangan dalam jumlah yang terendah, contohnya bunga,daun, batang, akar, umbi dan biji. Senyawa etilen pada tumbuhan ditemukan pada fase gas. Selain berperan dalam pematangan buah, etilen juga dapat menyebabkan pertumbuhan batang menjadi tebal dan kukuh untuk menahan pengaruh angin.
6.
Asam traumalin Asam traumalin merupakan hormon yang merangsang pembelahan selsel di bagian tumbuh tumbuhan yang mengalami kerusakan atau luka, sehingga bagian yang terluka akan tertutup. Hormon ini dikasilkan oleh tumbuhan dikotil yang terluka. Kemmpuan tubuh tanaman
memperbaiki bagian tubuh yang rusak disebut daya restitusi atau daya regenerasi. 7.
Kalin Kalin merupakan hormon tumbuhan yang merangsang pertumbuhan organ tumbuhan (organogenesis). Hormon ini dibedakan atas rizokalin, untuk merangsang pembentukan akar; kaulokalin untuk merangsang pembentukan batang; filokalin untuk merangsang pembentukan daun; dan antokali (florigen) untuk merangsang pembentukan bunga.
1.4.2 Faktor Eksternal 1. Suhu Suhu yang baik yang diperlukan tumbuhan sehingga pertumbuhan dan perkembangan berlangsung baik disebut suhu optimal (10 oC-38oC). Umumnya tumbuhan tidak dapat tumbuh di bawah suhu 0 oC dan di atas 40oC. 2. Nutrisi Unsur makro (makro nutrien) adalah unusr-unsur yang banyak dibutuhkan tanaman, yaitu karbon (C), Oksigen (O), fosfor (P), Hidrogen(H), Kaliun (K), Nitrogen (N), sulfur (S), besi (Fe), Kalsium (Ca), dan Magnesium (Mg). Unsur mikro (mikronutrien) adalah unsurunsur yang dibutuhkan tumbuhan dalam jumlah sedikit, yaitu Mangan (Mn), Boron (B), Tembaga (Cu), Klor (Cl), Zeng (zn), dan Molibdenum (Mo). 3. Kelembapan Kelembapan udara mempengaruhi penguapan air yang berhubungan dengan penyerapan nuutrien. Penguapan air akan meningkat apabila kelembapan rendah, akibatnya tumbuhna dapat menyerap banya nutrien. 4. Cahaya Cahaya khususnya cayaha matahari merupakan sumber energi yang sangat penting untuk melaksakan proses fotosintesis. Namun di sisi lain cahaya merupakan faktor yang dapat menghambat pertumbuhan karena auksin jika terkena cahaya akan menjadi zat yang menghambat pertumbuhan. Pertumbuhan yang sangat cepat dalah keadaan gelap disebut etiolasi. Respon tumbuhan terhadap lama penyinaran dan intensitas cahaya disebut fotoperiodisme. Fotoperiodisme dikendalikan oleh pigmen yang mengabsorpsi warna disebut fitokrom. Respon fotoperiodik yang tampak
adalah peristiwa dormansi, pembungaan, perkecambahan, perkembangan batang dan akar. Berdasarkan lama dan intensitas penyinaran, tumbuhan dikelompokkan menjadi 4 yaitu : a.
b.
c.
d.
Tumbuhan Hari Pendek, tumbuhan yang akan berbunga di akhir musim panas atau musim gugur yaitu pada saat matahari bersinar kurang dari 12 jam. Contohnya stroberi, dahlia, aster, krisan, dan ubu jalar. Tumbuhan hari sedang, tumbuhan yang akan berbunga jika mendapat penyinaran sekitar 12 jam sehari. Contohnya tebu dan kacang. Tumbuhan hari panjang, tumbuhan yang akan berbunga pada musim semi dan awal musim panas, yaitu pada saat matahari bersinar lebih dari 12 jam biasanya diantara 14-16 jam sehari. Contohnya bayam, selada, gamdum, kentang, lobak dan kol. Tumbuhan hari netral, tumbuhan yang pembungaannya tidak dipengaruhi oleh perubahan periode panjang penyinaran. Contohnya mawar, anyelir, bunga matahari, tomat dan kapas.
5. Air dan Oksigen Air berfungsi sebagai pelarut universal dalam proses pertumbuhan dan perkembangan, menentukan proses transportasi unsur hara yang ada di dalam tanah, menentukan laju fotosintesis, sebagai medium reaksi enzimatis, dan secara tidak langsung mempengaruhi laju reaksi metabolisme.
1.4.3 Interaksi antara faktor internal dan faktor eksternal 1.
Pengandalian tingkat intraseluler pengendalian tingkat intraseluler terjadi di dalam sel meliputi penendalian genetika pertumbuhan pertumbuhan.
2.
Pengendalian tingkat interseluler pengendalian tingkat interseluler terjadi diantara sel yang dilakukan oleh hormon tumbuhan, vitamin dan makanan.
3.
Pengendalian tingkat lingkungan pengendalian tingkat lingkungan yang di lakukan oleh faktor – faktor eksternal terjadi di luar tubuh organisme.
1.5 Pola pertumbuhan dan perkembangan
1.5.1 Pertumbuhan dan perkembangan awal Pertumbuhan awal tumbuhan berbiji dimulai dari biji. Biji mengadung potensi yang dibutuhkan untuk tumbuh menjadi individu baru, misalnya embrio, cadangan makanan, dan calon daun (calon akar). Sebutir biji mengadung satu embrio. Embrio terdiri atas radikula (yang akan tumbuh menjadi akar) dan plumula (yang tumbuh menjadi kecambah). Cadangan makanan bagi embrio tersimpan dalam kotiledon yang didalamnya terkandung pati, protein, dan bebetapa jenis enzim. Kotiledo dikelilingi oleh bahan yang kuat disebut testa. Testa berfungsi sebagai pelindung kotiledon untuk mencegah kerusakan embrio dan masuknya bakteri atau jamur ke dalam biji. Testa memiliki sebuah lubang kecil disebut mikropil. Di dekat mikropil terdapat hilum yang mengandung kulit kotiledon. Biji memiliki kandungan air ynag snagat sedikit. Pada saat biji terbentuk, air didalamnya keluar sehingga biji mengalami dehidrasi. Akibat ketiadaan air, biji tidak dapat melangsungkan proses metabolisme sehingga menjadi tidak aktif atau dorman. Dormansi biji sangat bermanfaat pada kondisi tidak nyaman karena striktur biji yang kuat akan melindungi embrio agar tetap bertahan hidup. a. Perkembangan embrio. Embrio berkembang di dalam biji. Setelah fertilasi, zigot mengalami rangkaian pembelahan. Salah satu dari dua sel yang berasal dari mitosis zigot akan berkembang menjadi embrio asli, sedangkan dua sel yang lain menjadi bahan awal dari jaringan suspensor. Embrio di dalam bakal biji (Ovulum) berkembang menjadi massa bulat yang mengandung ratusan sel. Massa sel tersebut berkembanga menjadi jaringan primer dan akhirnya membentuk seluruh jaringan utama tumbuhan dewasa, termasuk kotiledon. Kotiledon berfungsi untuk menyimpan cadangan makanan dan perkecambahan (germinasi). Pada kutub embrio ditemukan dua massa sel yang belum terdiferensiasi yaitu meristem apikal ujung (terminal) dan meristem apikal akar. Setelah biji berkecambah kedua massa sel tersebut berkembang menjadi daerah Pertumbuhan batang dan akar b. Perkecambahan 1. Tahapan perkecambahan Dimulai dari imbibisi, sekresi hormon dan enzim, hidrolisis cadangan makanan, pengiriman bahan makanan terlarut dan hormon ke daerah titik tumbuhan serta asimilasi (fotosintesis) 2. Tipe-tipe perkecambahan
Epigeal dan hipogeal 1.5.2 Pertumbuhan dan perkembangan primer Pertumbuhan primer adalah pertumbuhan yang terjadi pada meristem primer dimana meristem primer merupakan perkembangan embrio pada proses pembentukan biji yang membentuk meristem apikal akar dan pucuk. Berdasarkan aktifitasnya daerah pertumbuhan pada ujung batang dan ujung akar di belakang meristem apikal dibedakan menjadi tiga daerah, yaitu : 1. daerah pembelahan sel, sel-sel di daerah ini aktif membelah, dan sifatnya tetap meristematik, daerah ini biasanya terdapat di bagian ujung akar. 2. daerah pemanjangan sel, merupakan daerah yang sel-selnya mengalami penambahan volume sehingga akan cepat memanjang. 3. daerah diferensiasi, merupakan daerah yang sel-selnya berdiferensiasi menjadi sel-sel yang memiliki struktur dan fungsi khusus. 1.5.3 Pertumbuhan dan perkembangan sekunder Pertumbuhan sekunder adalah pertumbuhan yang terjadi pada daerah meristem sekunder. Daerah meristem sekunder berasal dari meristem apikal yang berkembang menjadi tiga lapis jaringan, yaitu jaringan epidermis, jaringan dasar dan sistem vaskular (pembuluh). Pertumbuhan sekunder melibatkan pembelahan sel pada dua macam meristem yaitu kambium vaskular dan kambium gabus.
1.5.4 Pertumbuhan dan perkembangan terminal Pertumbuhan terminal terjadi pada ujung akar dan ujung batang. Pada ujung akar dan ujung batang tumbuhan berbiji yang ssedang aktif tumbuh terdapat tiga daerah pertumbuhan dan perkembangan yaitu : 1.
Daerah pembelahan, Daerah ini merupakan daerah yang paling ujung dan merupakan tempat terbentuknya sel-sel baru yang relatif besar, berdinding tipis dan aktif membelah diri.
2.
Daerah pemanjangan Daerah ini merupakan daerah hasil pembelahan sel-sel meristem. Selsel hasih pembelahan tersebut akan bertambah besar ukurannya sehingga menjadi bagian dari daerah perpanjangan.
3.
Daerah diferensiasi Daerah ini terletak di bawah daerah pemanjangan. Ciri sel pad adaerah iin yaitu memiliki dinding sel yang menebal dan beberapa diantaranya mengalami diferensiasi menjadi epidermis, korteks dan empulur.
Sedangkan sel lainnya akan berdiferensiasi menjadi jaringan parenkim, jaringan penunjang, dan jaringan pengangkut (xilem dan floem)
