Pertumbuhan Dan Perkembangan

5/24/2018 Pertumbuhan Dan Perkembangan

1/6

Pertumbuhan dan Perkembangan Tumbuhan Hal 1

BAB I

PERTUMBUHAN DAN PERKEMBANGAN TUMBUHAN

Pertumbuhan :proses pertambahan ukuran/volume yang irreversibel (tidak dapat balik) karena

adanya pembelahan mitosis atau pembesaran sel, dapat pula disebabkan oleh keduanya. Dapat

diukur dan dinyatakan secara kuantitatif (dengan angka).Perkembangan :proses menuju kedewasaan dengan terspesialisasinya sel-sel menjadi struktur

dan fungsi tertentu. Tidak dapat diukur.

Pertumbuhan dan perkembangan merupakan dua proses yang berjalan bersama dan tidak bisa

dipisahkan.

Secara garis besar pertumbuhan dan perkembangan terbagi dalam 3 tahap :

1. Pembelahan Sel -> secara mitosis

2. Morfogenesis (Perubahan Bentuk)

3. Differensiasi Sel

Differensiasi :proses yang menjadikan sel memiliki fungsi-fungsi biokimia dan morfologi

khusus yang sebelumnya tidak dimilikinya

Pertumbuhan dan perkembangan tanaman dimulai dengan proses perkecambahan

A. PERKECAMBAHAN

Perkecambahan : serangkaian proses fisika, kimia, dan biologi dari biji hingga

terbentuknya radikula(calon akar) danplumula(calon tunas)

Struktur biji :

Gb. 1.1 Struktur biji dikotil dan monokotil

Tahap-tahap perkecambahan:

1. Imbibisi air (proses fisika)

2. Aktivasi enzim (proses kimia)

3. Hidrolisa/pemecahan cadangan makanan (proses kimia)

Amilase-> menghidrolisis amilum menjadi gula sederhana

Protease-> memecah protein menjadi asam amino

Lipase -> memecah lipid/lemak menjadi asam lemak dan gliserol

4. Munculnya radikula(calon akar)

5. Munculplumula (calon tunas)

6. Terbentuk kecambah (plantula)

Berdasarkan letak kotiledon pada saat berkecambah, dikenal 2 tipe perkecambahan yaitu :1. Perkecambahan epigeal

Perkecambahan epigeal adalah apabila terjadi pembentangan ruas batang dibawah

daun lembaga (hipokotil) sehingga mengakibatkan daun lembaga dan kotiledon

terangkat ke atas tanah.

Contoh : kacang hijau (Phaseolus vulgaris), kacang tanah (Arachis hypogea)


2/6


2. Perkecambahan hipogeal

Terjadi apabila terbentuknya bakal batang yang muncul ke permukaan tanah tetapi

kotiledon tetap berada di dalam tanah

Contoh : kacang kapri (Pisum sativum), Jagung (Zea mays)

Gb. 1.2 Tipe-tipe perkecambahan

Faktor-faktor yang mempengaruhi perkecambahan :

1. Oksigen (O2)

Oksigen berfungsi dalam proses oksidasi dari cadangan makanan untuk menghasilkan

energi. O2yang digunakan salah satunya berasal dari air.

2. Suhu

Perkecambahan membutuhkan suhu optimal terkait dengan kerja enzim memecah

cadangan makanan. Perkecambahan tidak bisa berlangsung dalam suhu tinggi karena

enzim akan mengalami denaturasi pada suhu tinggi.

3. CahayaPerkecambahan akan lebih optimal pada intensitas cahaya rendah (gelap) karena

hormon auksin akan rusak karena pengaruh cahaya

4. Hormon Auksin

B. PERTUMBUHAN DAN PERKEMBANGAN

1. Pertumbuhan Primer

Pertumbuhan primer adalah pertumbuhan yang disebabkan oleh titik tumbuh

primer/meristem apikal.

Meristem apikal terdapat di ujung batang dan ujung akar

Pertumbuhan primer menyebabkan batang dan akar bertambah panjang

Daerah meristem apikal berdasarkan aktivitasnya dapat dibedakan menjadi :

a. Daerah tudung akar (kaliptra) -> tersusun oleh sel-sel dewasa yang dibentuk

kaliptrogen. Terdapat zat tepung yang disebut kollumelayang berfungsi sebagai

cadangan makanan.

Fungsi kaliptra : melindungi titik tumbuh ujung akar dan mensekresikan polisakarida

untuk melumasi tanah sehingga menjadi lunak dan mudah ditembus ujung akar.

b. Daerah pembelahan sel (cleavage) -> terdapat di bagian ujung, sel-selnya

memiliki bentuk dan ukuran yang relatif sama, tersusun rapat, aktif membelah dan

sifatnya tetap meristematis serta kurang tahan terhadap cahaya dan zat kimia

c. Daerah pemanjangan sel (elongasi) -> terletak di belakang daerah pembelahan,

ciri : tiap sel memiliki aktivitas membesar dan memanjang, masih aktif membelah,tahan terhadap radiasi cahaya dan zat kimia, berfungsi untuk penyimpanan

cadangan makanan

d. Daerah differensiasi/pendewasaan -> di daerah ini sel-sel mulai terspesialisasi

struktur dan fungsinya, aktivitas pembelahan lambat. Terbagi atas 3 lapisan yaitu :

1) Protoderma -> membentuk epidermis

2) Meristem dasar -> membentuk parenkim korteks

3) Prokambium -> membentuk silinder pusat dan berkas pengangkut


3/6


Gb. 1.3 Pembagian daerah pada meristem ujung akar

2. Pertumbuhan Sekunder

Terjadi karena aktivitas kambium yang membentuk floem dan xylem sekunder.

Aktivitas pembentukan floem dan xylem sekunder ini dipengaruhi oleh musim, pada

musim kemarau lapisannya lebih tipis dari pada musim penghujan. Perbedaan

pertumbuhan ini kemudian membentuk formasi lingkaran yang dikenal dengan

lingkaran tahun.

Gb. 1.4 Pembentukan lingkaran tahun akibat pertumbuhan sekunder batang dikotil

C. FAKTOR-FAKTOR YANG MEMPENGARUHI PERTUMBUHAN DAN PERKEMBANGAN

TUMBUHAN

1. Faktor Internala. Gen

Berpengaruh dalam menentukan pola pertumbuhan tanaman melalui sifat yang

diturunkan dan sintesis-sintesis yang dikendalikan

b. Hormon

Disebut juga Fitohormon adalah zat organik yang disintesis tumbuhan dan

merupakan regulator pertumbuhan, berfungsi/bekerja tidak pada tempat

pembentukannya.

Macam-macam hormon tumbuhan :

1) Auksin

Ditemukan oleh Frits Went (ahli botani Belanda)Tempat sintesis : ujung batang, ujung akar, ujung tunas, daun muda, bunga

dan buah serta sel-sel kambium

Nama lain: IAA (indol acetic acid) atau AIA (asam indol asetat), IBA (indol

butiric acid) > ALAMI, sedangkan contoh auksin sintetis adalah 2, 4 D (2,4-

dichlorophenoxyacetic acid) dan NAA (naphthaleneacetic acid)


4/6


Fungsi :

Mengatur pembesaran sel dan memacu pemanjangan sel di daerah

belakang meristem ujung

Merangsang pembelahan sel-sel kambium

Meningkatkan perkembangan bunga dan buah

Merangsang perkembangan akar lateral, dan menyebabkan pembengkokan

batang Merangsang pembentukan buah secara partenokarpi (tanpa melalui

pembuahan) sehingga dihasilkan buah tanpa biji

Menghambat pertumbuhan tunas samping/lateral -> menyebabkan

dominansi apikal/dominansi pucuk

Mempercepat terjadinya differensiasi di daerah meristem dan daerah

pengguguran sehingga mencegah rontoknya daun, bunga, dan buah

Merangsang pembentukan akar adventif pada tanaman yang dibiakkan

dengan stek

2) Sitokinin

Penemu : Folke Skoog dan Carlos Miller

Contoh sitokinin : kinetin, zeatin, zeatin ribosa, dan BAP (6-

benzilaminopurpurin)

Tempat sintesis : akar

Fungsi :

Merangsang pembelahan sel (sitokinesis)

Merangsang pembentukan tunas pada batang maupun kalus

Menghambat efek dominansi apikal dari auksin

Mempercepat pertumbuhan memanjang

3) Giberelin

Ditemukan oleh Eiichi Kurosawa dari jamur Gibberella fujikuroi

Tempat ditemukan : hampir semua bagian tanaman seperti, pucuk batang,ujung akar, buah, dan terutama biji

Contoh : GA1, GA3 (asam giberelik-> yang paling umum), GA4, dan GA7

Fungsi :

Merangsang pembelahan sel

Merangsang aktivitas enzim amilase dan protease yang berperan dalam

perkecambahan

Merangsang pembentukan tunas

Menghilangkan dormansi biji

Merangsang pembentukan buah secara partenogenesis

Mempercepat pertumbuhan dan membuat tanaman lebih tinggi dari normal Membuat tanaman berbunga sebelum waktunya

4) Asam Absisat =Absisic Acid(ABA) = Dormin

Penemu : F. T. Addicot

Tempat sintesis : daun

Disebutjuga hormon stress

Fungsi:

Menghambat pembelahan dan pemanjangan sel

Menunda pertumbuhan/menyebabkan dormansi -> membantu tanaman

bertahan pada kondisi lingkungan yang kurang menguntungkan

Merangsang penutupan mulut daun pada musim kering -> mengurangi

penguapan/transpirasi Membantu peluruhan daun pada musim kering -> tumbuhan tidak

kekurangan air

5) Gas Etilen

Penemu : R. Gane pada tahun 1934

Tempat sintesis : buah yang sudah tua

Nama dagang : karbit


5/6


Fungsi :

Mempercepat pemasakan buah

Menyebabkan pertumbuhan batang menjadi tebal sehingga mampu

menahan hempasan angin

6) Asam Traumalin = hormon luka

Penemu : Haberland

Fungsi : merangsang pembelahan sel-sel di bagian tumbuhan yang terluka7) Kalin

Adalah hormon yang mempengaruhi pembentukan organ tumbuhan. Contoh :

Rhizokalin-> merangsang pembentukan akar

Kaulokalin-> merangsang pembentukan batang

Filokalin -> merangsang pembentukan daun

Anthokalin/florigen-> merangsang pembentukan bunga

2. Faktor Eksternal

a. Nutrien

Nutrien bagi tumbuhan : air dan zat hara

Nutrient yang dibutuhkan oleh tumbuhan dibedakan menjadi :

1) Makronutrien/Makroelemen-> dibutuhkan dalam jumlah banyak

Contoh : C, H, O, N, P, K, S, Ca, Fe, dan Mg

2) Mikronutrien/Mikroelemen-> dibutuhkan dalam jumlah sedikit

Contoh : B, Mn, Mo, Zn, Cu, dan Cl

Untuk menentukan suatu unsur termasuk dalam makronutrien ataukah mikronutrien

dilakukan dengan menggunakan model analisis abu atau metode kultur

hidroponik

Tabel 1. Berbagai unsur yang dibutuhkan tumbuhan beserta fungsinya

NUTRIEN BENTUK YANG

TERSEDIA

FUNGSI UTAMA GEJALA KEKURANGAN

MAKRONUTRIEN

Karbon (C) CO2(udara) Penyusun bahan organik (karbohidrat, lemak,

protein, enzim dan turunannya)

Pertumbuhan dan metabolisme

terhambat, akhirnya mati

Hidrogen (H) H2O (air) Penyusun bahan organik (karbohidrat, lemak,




Oksigen (O) H2O (air) dan O2

(udara)

Penyusun bahan organik (karbohidrat, lemak,




Fosfor (P) H2PO4, HPO4- Penyusun asam nukleat, fosfolipid membran sel,

ATP, NADP, koenzim

Pertumbuhan terhambat, daun

berwarna hijau tua, daun bebercak

kemerahan, ada bagian yang mati

Kalium (K) K+ Kofaktor enzim dalam sintesis protein dan

metabolisme karbohidrat, menjaga keseimbangan

ion

Perubahan karbohidrat terhambat,

daun bercak-bercak kuning, akar

dan batang kerdil dan lemah

Nitrogen (N) NO3-, NH4

+

(tanah)

Penyusun asam amino, protein, asam nukleat,

klorofil, hormon, dan enzim

Pertumbuhan terhambat, klorosis,

daun pucat kuning, merah, dan

ungu, buah kecil-kecil

Sulfur (S) SO4- Penyusun asam amino sistein dan metionin,

koenzim A, dan beberapa vitamin (thiamin dan

biotin)

Daun mengalami klorosis

(menguning)

Kalsium (Ca) Ca + Menjaga permeabilitas membran, membentuk

garam asam pektat dalam lamela tengah, kofaktorenzim dalam metabolisme karbohidrat

Pertumbuhan terhambat, gangguan

aktivitas meristem ujung akhirnyamati, klorosis

Magnesium

(Mg)

Mg + Penyusun klorofil, kofaktor enzim dalam

metabolisme karbohidrat

Klorosis dari batang bawah dan dari

ujung daun, pucat dan mati

Besi (Fe) Fe2+

, Fe3+

Berperan sebagai katalisator dalam pembentukan

klorofil, merupakan komponen penting enzim

sitokrom dan feredoksin, peroksidase, dan

katalase.

Klorosis, daun menjadi kuning pucat

dan mati


6/6


MIKRONUTRIEN

Boron (B) H3BO3 Berperan dalam translokasi glukosa, sintesis asam

nukleat, dan pertumbuhan tabung polen

Ujung batang mengering dan rusak,

daun menggulung

Mangan (Mn) Mn2+ Komponen penting yang mereduksi nitrit menjadi

nitrat, aktivator enzim, transfer elektron

Pertumbuhan terhambat, klorosis,

dan nekrosis

Molibdenum

(Mo)

MoO4 Penting untuk fiksasi N pada bakteri Klorosis, daun menggulung, daun

muda matiSeng (Zn) Zn2+ Diperlukan dalam sintesis triptophan (prekursor

auksin), aktivitor beberapa enzim dehidrogenase

dan berperan dalam sintesis protein

Ukuran daun dan panjang ruas-ruas

menjadi berkurang

Tembaga (Cu) Cu+, Cu + Berperan dalam transfer elektron di kloroplas,

komponen enzim yang berperan dalam reaksi

redoks, komponen plastosianin, terdapat pada

lignin saluran pembuluh

Daun muda berwarna hijau tua,

menggulung, layu, dan berguguran

Klor (Cl) Cl- Aktivator fotosintesis dan kesetimbangan ionik Daun layu kemudian klorosis,

nekrosis, akar pendek dan menebal

b. CahayaCahaya mempengaruhi kerja hormon auksin dan proses fotosintesis. Jika hormon

auksin terkena cahaya maka akan rusak, sehingga batang kecambah yang

diletakkan di tempat gelap lebih panjang daripada yang diletakkan di tempat terang

-> mengalami etiolasi.Daun tanaman yang diletakkan di tempat terang berwarna

hijau dan mampu melakukan fotosintesis, sedangkan yang di tempat gelap

berwarna kuning pucat dan tidak bisa digunakan untuk fotosintesis. Peningkatan

intensitas cahaya mula-mula akan meningkatkan laju fotosintesis, namun jika

cahaya berlebihan dapat merusak klorofil.

Intensitas cahaya dan lama penyinaran berpengaruh terhadap tumbuhan, terutama

terhadap pertumbuhan vegetatif dan kegiatan reproduksi tumbuhan.

Respon tumbuhan terhadap lama penyinaran yang bervariasi disebut

fotoperiodisme.

Respon tumbuhan terhadap fotoperiodisme dapat berupa pembungaan, dormansi,

perkecambahan, dan perkembangan. Respon ini dikendalikan oleh fitokrom.

Berdasarkan pengaruh lamanya siang, tumbuhan dibedakan menjadi :

1) Tumbuhan hari pendek-> berbunga pada saat matahari bersinar kurang dari

12 jam

Contoh : aster, dahlia, stroberi, krisan, ubi jalar

2) Tumbuhan hari panjang-> berbunga saat matahari bersinar lebih dari 12 jam

Contoh : gandum, kentang, selada, bayam, bit, lobak, dan kol

3) Tumbuhan hari sedang-> berbunga jika matahari bersinar 12 jamContoh : kacang, tebu

4) Tumbuhan hari netral -> pembungaannya tidak tergantung panjang

penyinaran

Contoh : bunga mawar, bunga matahari, anyelir, tomat, dan kapas

3. Suhu Udara

Dibedakan menjadi :

Suhu optimum-> suhu yang paling baik untuk tumbuh

Suhu minimum-> suhu terendah dimana tumbuhan masih dapat tumbuh

Suhu maksimum-> suhu tertinggi dimana tumbuhan masih dapat tumbuh

Setiap tumbuhan memiliki suhu optimum, suhu minimum, dan suhu maksimum yang

berbeda-beda. Suhu berpengaruh terhadap kerja enzim dan selanjutnya

mempengaruhi fisiologi tumbuhan secara umum

4. Kelembaban

Sampai pada batas-batas tertentu tanah dan udara yang lembab berpengaruh baik

terhadap pertumbuhan tanaman karena menyebabkan penyerapan air lebih banyak

dan penguapan lebih sedikit sehingga sel lebih optimal berkembang.

Pertumbuhan Dan Perkembangan

Documents

Transcript of Pertumbuhan Dan Perkembangan