I. Pengertian Tumbuh, Diferensiasi, dan Perkembangan (Morfogenesis).

I.1. Tumbuh

Pertumbuhan adalah proses pertambahan ukuran sel atau organisme. Pertumbuhan

ini bersifat kuantitatif/ terukur.

I.2. Diferensiasi

Diferensiasi adalah perubahan yang terjadi dari keadaan sejumlah sel, membentuk

organ-organ yang mempunyai struktur dan fungsi yang berbeda.

I.3. Perkembangan (morfogenesis)

Perkembangan adalah proses menuju kedewasaan pada organisme. Proses ini

berlangsung secara kualitatif.

Sumber :

http://free.vlsm.org/v12/sponsor/SponsorPendamping/Praweda/Biologi/0054%20Bio

%202-3a.htm

II. Pola pertumbuhan dan perkembangan

Pertumbuhan primer akar menembus tanah, ujung akar ditutupi oleh tudung akar

( caliptra), yang secara fisik melindungi meristem yang rapuh pada saat akar

memanjang menembus tanah. Pertumbuhan panjang akar terkonsentrasi di dekat

ujung akar, dimana terletak tiga zona sel dengan tahapan pertumbuhan primer yang

berurutan. Dari ujung akar ke arah atas, terdapat zona pembelahan sel, zona

pemanjangan, dan zona pematangan.

1.      Zona pembelahan sel

Meliputi meristem apikal dan turunannya, yang disebut meristem primer. meristem

apikal terletak di pusat zona pembelahan sel, menghasilkan sel-sel meristem primer

dan juga mengganti sel-sel tudung akar yang akan mengelupas. Dekat dengan pusat

meristem apikal itu adalah pusat tenang. Sel-sel pusat tenang relatif sangat resisten

terhadap kerusakan akibat radiasi dan zat kimia beracun, karena sel-sel ini berfungsi

sebagai cadangan untuk memulihkan meristem jika terdapat kerusakan.

2.      Zona pemanjangan

Disini sel-sel memanjang sampai lebih dari sepuluh kali panjang semula. Meskipun

meristem menyediakan sel-sel baru untuk pertumbuhan, pemanjangn sela sebagian

besar bertanggung jawab terhadap pendorongan ujung akar termasuk meristem ke

depan.

3.      Zona pematangan

Pada daerah akar ini, ketiga sistem jaringan yang dihasilkan oleh pertumbuhan primer

menyelesaikan dan menyempurnakan diferensiasinya.

Sumber : http://irniz-chama.blogspot.com/2012/02/pertumbuhan-dan-perkembangan-

tumbuhan.html

III. Tahapan pertumbuhan dan perkembangan sel

Adapun tahap-tahap pertumbuhan sel secara umum adalah sebagai berikut :

1. fase permulaan (fase inisial)

fase ini belum mengalami perbanyakan, tetapi air dan nutrient mulai masuk ke dalam

sel dan adaptasi sel

2. fase pertumbuhan dipercepat

Fase ini bersama – sama dengan permulaan (fase initial) sering disebut fase lag. Fase

lag merupakan fase penyesuaian dengan lingkungan

3. fase pertumbuhan logaritma (eksponensial)

Ketika sel telah menyesuaikan diri dengan lingkungan yang baru maka sel mulai

membelah hingga mencapai populasi yang maksimum.

4. fase pertumbuhan yang mulai terhambat

Pada fase ini pembelahan sel berkurang, karena adanya penimbunan racun, pH

berubah.

5. fase stasioner maksimum.

Fase stasioner terjadi pada saat laju pertumbuhan sama dengan laju kematiannya,

Beberapa sel mati dan yang lainnya tetap hidup dan membelah.

6. fase kematian dipercepat dan fase kematian logaritma

Fase stasioner ini dilanjutkan dengan fase kematian yang ditandai dengan peningkatan

laju kematian yang melampaui laju pertumbuhan, sehingga secara keseluruhan terjadi

penurunan populasi.

Sumber : http://putrilosing.blogspot.com/2011/05/kinetika-pertumbuhan-sel-pada-

fase.html

IV. Kinetika pertumbuhan (pertumbuhan dari waktu ke waktu)

Pertumbuhan adalah suatu proses pertambahan ukuran, baik volume, bobot, dan

jumlah sel yang bersifat irreversible. Sedangkan, perkembangan adalah perubahan

atau diferensiasi sel menuju keadaan yang lebih dewasa. Pertumbuhan dan

perkembangan memiliki arti yang sangat penting bagi makhluk hidup. Misalnya pada

manusia, dengan tumbuh dan berkembang dapat mempertahankan kelangsungan

hidupnya dan melestarikan keturunannya. Sewaktu masih bayi, balita, dan anak kecil,

manusia memiliki daya tahan tubuh yang masih lemah sehingga mudah terserang

penyakit. Tetapi, setelah tumbuh dan berkembang menjadi dewasa, daya tahan

tubuhnya semakin kuat sehingga kelangsungan hidupnya lebih terjamin.

Pertumbuhan dan perkembangan membawa manusia kepada kedewasaan. Setelah

dewasa, manusia dapat menghasilkan keturunan sehingga populasi manusia akan

terjaga kelestariannya. Sekarang, coba kamu bayangkan jika tidak terjadi

pertumbuhan dan perkembangan pada manusia? Mungkin populasi manusia akan

punah. Begitu juga dengan hewan dan tumbuhan. Jika hewan dan tumbuhan tidak

mengalami pertumbuhan dan perkembangan, maka akan mengalami kepunahan. Pada

tumbuhan, perkembangan ini menghasilkan bermacam-macam jaringan dan organ

tumbuhan. Pertumbuhan dan perkembangan pada hewan berbedabeda antara spesies

satu dengan spesies yang lain. Tetapi, pada dasarnya memiliki persamaan tahapan

perkembangan, yaitu sebagai berikut.

1. Pembelahan Sel

Setelah terjadi fertilisasi, terbentuklah zigot. Zigot mengalami pembelahan mitosis

secara terus-menerus. Pembelahan ini berlangsung sangat cepat. Sel-sel yang

dihasilkan dari pembelahan disebut morula. Morula berkembang menjadi bentuk yang

berlubang disebut blastula.

2. Morfogenesis

Blastula terus mengalami pembelahan sel. Selama pembelahan ini terjadi

morfogenesis, yaitu proses perkembangan bentuk berbagai bagian tubuh embrio.

3. Diferensiasi

Blastula terus membelah dan membentuk gastrula. Dari gastrula terbentuk embrio.

Sel-sel embrio berkembang terus membentuk jaringan, organ, dan sistem organ yang

membentuk struktur dan fungsi khusus yang nantinya difungsikan pada waktu

dewasa.

4. Pertumbuhan

Setelah terbentuk organ, terjadi pertumbuhan makhluk hidup menjadi lebih besar.

Perkembangan berjalan seiring dengan pertumbuhan. Perkembangan adalah proses

mencapai kedewasaan. Perbedaan antara pertumbuhan dan perkembangan, yaitu per-

tumbuhan dapat diukur dengan ukuran tertentu, sedangkan perkembangan tidak dapat

diukur dengan suatu ukuran.

Sumber : http://irniz-chama.blogspot.com/2012/02/pertumbuhan-dan-perkembangan-

tumbuhan.html

V. Perkembangan organ tumbuhan

Perkembangan pada tumbuhan diawali dengan fertilisasi. Pada awal

perkembangannya, embrio mendapatkan makanan dari kotiledon. Kotiledon terdapat

pada biji tumbuhan tingkat tinggi. Tumbuhan dikotil memiliki dua kotiledon,

sedangkan monokotil memiliki satu kotiledon. Pertumbuhan awal tumbuhan dari biji

menjadi tanaman baru disebut perkecambahan. Berdasarkan letak kotiledonnya,

perkecambahan dapat dibedakan menjadi dua macam, yaitu epigeal dan hipogeal.

a. Perkecambahan epigeal, kotiledon terdapat di permukaan tanah karena terdorong

oleh pertumbuhan hipokotil yang memanjang ke atas.

b. Pada perkecambahan hipogeal, kotiledon tetap berada di bawah tanah, sedangkan

plumula keluar dari permukaan tanah disebabkan pertumbuhan epikotil yang

memanjang ke arah atas.n Pertumbuhan pada tumbuhan terjadi di meristem (titik

tumbuh) yang terdapat pada ujng akar dan batang. Meristem akan mengalami

pembelahan mitosis. Oleh karena itu, ujung batang dan ujung batang akan bertambah

panjang dan besar.    Pertumbuhan disebabkan oleh pertambahan besar dan panjang

sel-sel itu sendiri. Pada batang terdapat dua jenis tunas, yaitu tunas yang letaknya di

ujung batang yang disebut tunas terminal dan mengandung meristem apikal, serta

tunas samping yang nantinya membentuk cabang batang, daun, dan bunga. Batang

tumbuhan selain bertambah panjang juga dapat bertambah besar. Hal ini dikarenakan

adanya aktivitas kambium, yang termasuk jaringan meristem yang sel-selnya aktif

membelah. Letak kambium di antara jaringan xilem dan floem.

Kambium akan terus membentuk jaringan xilem dan floem baru sehingga batang

makin lama akan menjadi besar. Aktivitas kambium meninggalkan batas yang jelas

pada batang. Batas ini disebut lingkaran tahun.

Pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan dimulai sejak perkecambahan biji.

Kecambah kemudian berkembang menjadi tumbuhan kecil yang sempurna. Setelah

tumbuh hingga mencapai ukuran dan usia tertentu, tumbuhan akan berkembang

membentuk bunga dan buah atau biji sebagai alat perkembangbiakannya

Pertumbuhan pada tumbuhan terjadi di daerah meristematis (titik tumbuh), yaitu

bagian yang mengandung jaringan meristem. Jaringan ini terletak di ujung batang,

ujung akar, dan kambium. Aktivitas jaringan meristem yang terletak di ujung

batang/akar menghasilkan pola pertumbuhan yang berbeda bila dibandingkan dengan

jaringan meristem di kambium. Oleh karena itu pertumbuhan pada tumbuhan dapat

dibedakan menjadi dua macam, yaitu pertumbuhan primer dan pertumbuhan

sekunder.

1. Pertumbuhan Primer

Pertumbuhan primer adalah pertumbuhan yang terjadi akibat aktivitas jaringan

meristem primer atau disebut juga meristem apikal. Titik tumbuh primer terbentuk

sejak tumbuhan masih berupa embrio. Jaringan meristem ini terdapat di ujung batang

dan ujung akar. Akibat pertumbuhan ini, akar dan batang tumbuhan bertambah

panjang.

Pada titik tumbuh, pertumbuhan terjadi secara bertahap. Oleh karena itu daerah

pertumbuhan dapat dibedakan menjadi tiga, yaitu daerah pembelahan, daerah

perpanjangan, dan daerah diferensiasi.

a. Daerah pembelahan

Daerah pembelahan terletak di bagian paling ujung. Di daerah ini sel-sel baru terus

menerus dihasilkan melalui proses pembelahan sel. Daerah inilah yang disebut daerah

meristematis.

b. Daerah pemanjangan

Daerah pemanjangan terletak di belakang daerah pembelahan. Di daerah ini sel-sel

hasil pembelahan akan tumbuh sehingga ukuran sel bertambah besar. Akibatnya di

daerah inilah yang mengalami pemanjangan.

c. Daerah diferensiasi

Daerah diferensiasi terletak di belakang daerah pemanjangan. Sel-sel yang telah

tumbuh mengalami perubahan bentuk dan fungsi. Sebagian sel mengalami

diferensiasi menjadi epidermis, korteks, xilem, dan floem. Sebagian lagi membentuk

parenkim, kolenkim, dan sklerenkim

2. Pertumbuhan Sekunder

Pertumbuhan sekunder disebabkan oleh aktivitas jaringan meristem sekunder. Contoh

jaringan meristem sekunder adalah jaringan kambium pada batang tumbuhan dikotil

dan Gymnospermae. Sel-sel jaringan kambium senantiasa membelah. Pembelahan ke

arah dalam membentuk xilem atau kayu sedangkan pembelahan ke luar membentuk

floem ataukulit kayu. Akibat aktivitas jaringan meristem pada kambium, diameter

batang dan akar bertambah besar. Tumbuhan monokotil tidak mempunyai kambium

sehingga tidak mengalami pertumbuhan sekunder. Terdapat beberapa unsur yang

diperlukan oleh tumbuhan dalam jumlah besar, yaitu karbon (C), Oksigen (O),

Hidrogen (H), dan Nitrogen (N). Di samping itu juga diperlukan unsur P (fosfor).

Kelima unsur ini merupakan penyusun utama tubuh tumbuhan. Dinding sel tumbuhan

disusun oleh unsur C, H, dan O. Protein yang merupakan penyusun utama sitoplasma

(cairan sel) disusun oleh unsur C, H, O, dan N. Begitu pula asam inti yang merupakan

penyusun kromosom dan intisel, yang tersusun dari unsur C, H, O, N, dan P.

Karbohidrat dan lemak juga merupakan penyusun sitoplasma pada beberapa sel

tumbuhan, tersusun dari unsur C, H, dan O.

Sumber : http://irniz-chama.blogspot.com/2012/02/pertumbuhan-dan-perkembangan-

tumbuhan.html

VI. Morfogenesis (kejuwanan dan totipotensi)

Blastula terus mengalami pembelahan sel. Selama pembelahan ini terjadi

morfogenesis, yaitu proses perkembangan bentuk berbagai bagian tubuh embrio.

VII. Peran gen dalam pertumbuhan dan perkembangan.

Gen merupakan dasar faktor internal yang paling tidak bisa ditawar karene  setiap

mahluk hidup tentu saja memiliki gen yang berbeda satu sama lain. Gen merupakan

unit pewarisan sifat bagi organisme hidup. Bentuk fisiknya adalah urutan DNA

menyandi protein, polipeptida atau seuntaian DNA yang memiliki fungsi bagi

organisme yang memilikinya. Batasan modern gen adalah suatu lokasi tertentu pada

genom yang berhubungan dengan pewarisan sifat dan dapat dihubungkan dengan

fungsi sebagai regulator (pengendali), sasaran transkripsi atau peran-peran

fungsional lainnya. Tentu saja dalam DNA ini telah disandi sebagaimana rupa yang

menentukan bentuk dan pewarisan sifa dari induknya. Jadi begini Sahabat Blogger

kalau yang mengontrol seluruh pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan ini.

Sumber : http://faridnyzer.blogspot.com/2011/07/faktor-faktor-yang-

mempengaruhi.html

VIII. Pengaruh faktor-faktor luar terhadap pertumbuhan dan perkembangan.

Faktor yang mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan tanaman dibedakan

menjadi 2 yaitu faktor internal dan faktor external.

Faktor eksternal merupakan sesuatu yang mempengaruhi/faktor yang berasal dari luar

tubuh tumbuhan tersebut yaitu dari lingkungan atau ekosistem. Ada beberapa faktor

ekstrenal yang mempengaruhi pertumbuhand an perkembangan tumbuhan yaitu air,

cahaya, kelembapan, makanan(nutrisi), suhu.

1. Makanan

          Makanan adalah sumber energi dan sumber materi untuk mensintesis berbagai

komponen sel. Tidak hanya karbondioksida dan air saja yang dibutuhkan tumbuhan

untuk bisa tumbuh dengan baik tetapi juga beberapa unsur unsur minerel. Adapun

menurut jumlah yang di butuhkan oleh tubuh, unsur mineral ini dibedakan menjadi 2:

Makroelemen yaitu golongan unsur-unsur mineral yang dibutuhkan dalam jumlah

banyak. Makroelemen ini  meliputi oksigen, carbon, hidrogen, sulfur, nitrogen,

fosfor, kallium, kalsium dan magnesium.

Mikroelemen yaitu golongan unsur-unsur mineral yang dibutuhkan dalm jumlah

sedikit. Mikroelemen ini meliputi besi, klorin, tembaga, seng, molibddenum,

boron dan nikel. Mikro elemen ini betfungsi sebagai kofaktor yaitu reaksi

enzimatik dalam tumbuhan.

Jika kekurangan nutrisi maka tumbuhan tersebuat akan mengalami difisiensi.

Difisiensi ini menyebabkan pertumbuhan tanaman terganggu.

2. Air

Tanpa air, tumbuhan tidaklah dapat tumbuh. Air termasuk senyawa yang

dibutuhkan tumbuhan. Air berfungsi anatara lain sebagai fotosintesis, mengaktifkan

reaksi enzim ezimatik, menjaga kelembapan dan membengtu perkecambahan pada

biji.

3. Suhu

           Pada umumnya,tumbuhan membutuhkan suhu tertentu untuk tumbuh. Suhu 

dimana tumbuhan dapat tumbuh dan berkembang dengan baik dan maksimal disebut

dengan suhu optimum. Suhu paling rendah yang masih memungkinkan suatu

tumbuhan untuk tumbuh disebut suhu minimum sedangkan suhu tertinggi yang masih

memungkinkan tumbuhan untuk tumbuh disebut suhu maximum.

4. Kelembapan

           Pengeruh kelembapan udara berbeda terhadap berbagai tumbuhan. Tanah dan

udara yang lembab berpengaruh baik bagi pertumbuhan tumbuhan.

5. Cahaya  

Pada umumnya, cahaya menghambat pertumbuhan meninggi tanaman karena dapat

menguraikan auksin. Tetapi, cahaya juga merangsang pembungaan tumbuhan

tertentu. Adapun tumbuhan yang dapat berbunga pada hari pendek (lamanya

penyinaran matahari lebih pendek ketimbang waktu gelapnya malam). Ada pula

tumbuhan yang berbunga pada hari panjang(lamnya penyinaran matahari lebih lama

ketimbang waktu gelapnya). Mengapa hal itu dapat terjadi karena pada tumbuhan

terdapat hormon fitokrom yang mengatur pengaruh cahaya ini dalam pertumbuhan

dan perkembangan pembungaan tanaman.

Sumber : http://faridnyzer.blogspot.com/2011/07/faktor-faktor-yang-

mempengaruhi.html