MAKALAH FISIOLOGI TUMBUHAN
“PERTUMBUHAN DAN PERKEMBANGAN PADA TUMBUHAN”
PROGRAM STUDI PENDIDIKAN BIOLOGI
PENDIDIKAN MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
UNIVERSITAS JAMBI
2016
KATA PENGANTAR
Puji syukur kami panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa karena dengan rahmat, karunia, hidayah-Nya kami dapat menyelesaikan makalah tentang “PERTUMBUHAN DAN PERKEMBANGAN PADA TUMBUHAN”. Kami sangat berharap makalah ini dapat berguna dalam rangka menambah wawasan serta pengetahuan kita mengenai konsep-konsep pertumbuhan dan perkembangan pada tumbuhan, sehingga kita dapat mengajarkan kepada peserta didik nantinya.
Kami juga menyadari sepenuhnya bahwa di dalam makalah ini terdapat kekurangan dan jauh dari kata sempurna. Oleh sebab itu, kami berharap adanya kritik, saran dan usulan demi perbaikan makalah yang telah kami buat di masa yang akan datang, mengingat tidak ada sesuatu yang sempurna tanpa saran yang membangun.
Semoga makalah sederhana ini dapat dipahami bagi siapapun yang membacanya. Sekiranya laporan yang telah disusun ini dapat berguna bagi kami sendiri maupun orang yang membacanya. Sebelumnya kami mohon maaf apabila terdapat kesalahan kata-kata yang kurang berkenan dan kami memohon kritik dan saran yang membangun dari Anda demi perbaikan makalah ini di waktu yang akan datang.
Jambi, Maret 2016
Penulis
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Pertumbuhan dan perkembangan merupakan dua aktifitas kehidupan yang tidak dapat dipisahkan, karena prosesnya berjalan bersamaan. Pertumbuhan diartikan sebagai suatu proses pertambahan ukuran atau volume serta jumlah sel secara irreversible, atau tidak dapat kembali ke bentuk semula. Perkecambahan merupakan tahap awal perkembangan suatu tumbuhan, khususnya tumbuhan berbiji. Dalam tahap ini, embrio di dalam biji yang semula berada pada kondisi dorman mengalami sejumlah perubahan fisiologis yang menyebabkan ia berkembang menjadi tumbuhan muda. Tumbuhan muda ini dikenal sebagai kecambah.
Dalam perkecambahan biji selalu mengalami pertumbuhan dan perkembangan. Arti dari pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan sangatlah beda. Pertumbuhan adalah proses kenaikan volume karena adanya penambahan substansi (bahan dasar) yang bersifat irreversible(tidak dapat kembali dalam keadaan semula). Sedangkan perkembangan adalah proses menuju tercapainya kedewasaan yang tidak dapat diukur dan bersifat kualitatif. Pertumbuhan dalam suatu perkecambaan biji dapat langsung diukur apabila tunasnya sudah keluar dan tumbuh.
1.2 Rumusan Masalah
1. Apasaja Faktor-faktor yang mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan pada Tumbuhan ?
2. Bagaimana zona pertumbuhan dan perkembangan pada Tumbuhan ?
3. Bagaimana proses Organogenesis pada Tumbuhan ?
1.3 Tujuan
1. Untuk mengetahui Faktor-faktor yang mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan pada Tumbuhan
2. Untuk mengetahui zona pertumbuhan dan perkembangan pada Tumbuhan
3. Untuk mengetahui proses Organogenesis pada Tumbuhan
BAB II
PEMBAHASAN
2.1 FAKOR YANG MEMPENARUHI PETUMBUHAN DAN PERKEMBANGAN
Adapun faktor-faktor yang mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan yaitu:
2.1.1 Faktor Dalam (internal)
• Gen
Setiap jenis tumbuhan membawa sifat atau informasi genetik pada gen yang mengendalikan terbentuknya sifat penampakan secara fisik (fenotip). Tumbuhan yang membawa gen baik serta didukung oleh lingkungan yang sesuai akan memperlihatkan pertumbuhan yang baik pula.
• Hormon
Hormon merupakan regulator pertumbuhan yang sangat esensial yang diproduksi oleh suatu bagian tumbuh. Hormon pada tumbuhan disebut fitohormon. Zat pengatur tumbuh tersebut berupa senyawa organik yang dalam jumlah sedikit dapat mendukung, menghambat, dan mengubah proses fisiologis tumbuhan. Pada konsentrasi tertentu hormon dapat memacu pertumbuhan, tetapi dalam konsentrasi tinggi dapat menekan pertumbuhan. Zat pengatur tumbuh ini adalah:
Auksin atau AIA (Asam Indol Asetat)
Merupakan senyawa asam asetat dengan gugusan indol dan derivat-derivatnya. Pertama kali ditemukan pada ujung koleoptil kecambah gandum (Avena sativa).
Hormon ini berperan dalam merangsang pembelahan dan pengembangan sel. Hormon ini bersifat menjauhi cahaya dan diproduksi diujung tunas akar dan daun. Pengaruh hormon auksindalam konsentrasi yang berbeda pada bagian tubuh tanaman mengakibatkanterjadinya pertumbuhan yang tidak seimbang.Bagian yang mengandung auksinlebih banyak memiliki kecepatan tumbuhyang lebih besar. Adapun bagian yangkekuranga akan mengalami pertumbuhanlebih lambat. Jika ini terjadi pada pucuk batang, terjadi pembengkokan arah pertumbuhan.
a. pembelahan sel secara mitoses dansel tidak mengalami pembesaran
b. vakuola-vakuola terbentuk dalamsitoplasma, pembesaran seldimulai
c. vakuola-vakuola bergabung selmenjadi luas dan panjang
Sumber : IGCSE Biologi DG. Mackean
Gambar : Auksin diproduksi di ujungkoleoptil
Pengaruh auksin terhadap perkembangan sel memperlihatkan bahwa auksin dapatmenaikkan tekanan osmotik, meningkatkanpermeabilitas sel terhadap air, menyebabkan pengurangan tekanan pada dinding-dinding sel, meningkatkan sintesis protein, meningkatkan plas-tisitas, mengembangnya dinding sel.
Dilihat dari segi fisiologi, hormon auksin berpengaruhpada:
a) pengembangan sel
b) fototropisme
c) geotropisme
d) pertumbuhan akar
e) partenokarpi
f) pembentukan batang
Giberelin
Giberelin merupakan jenis hormon yang mulamuladitemukan oleh Kuroshawa dari Jepang.Hormon ini berpengaruh terhadap sifat genetik, pembungaan, penyinaran, dan mobilisasi karbohidratselama perkecambahan. Hormon ini berperandalam mendukung perpanjangan sel, aktivitaskambium mendukung pembentukan RNAbaru, dan sintesis protein.
Sitokinin
Sitokinin ditemukan oleh Kinetin. Sitokinin berfungsiuntuk:
a) merangsang pembelahan sel
b) merangsang pembentukan tunas
c) menghambat efek dominasi apikal oleh auksinpada batang
d) mempercepat pertumbuhan memanjang
Inhibitor
Inhibitor adalah zat yang menghambat pertumbuhan padatanaman inhibitor. Sering dijumpai pada proses perkecambahan,pertumbuhan pucuk, atau dalam dormansi. Beberapajenis inhibitor yaitu asam absisat dan plant growthretardant. Asam absisat terdapat pada daun, batang, akar,umbi, tunas, buah, dan endosperm.
Zat ini mempunyaifungsi berlawanan dengan auksin, giberelin, dan sitokinin.Plant growth retardant adalah inhibitor yang berlawanandengan kegiatan giberelin pada perpanjangan batang.
Asam Traumalin
Asam ini berperan dalam memperbaiki kerusakan yang terjadi pada tubuh tumbuhan.
Gas Etilen
Gas etilen merupakan hormon tumbuh yang dalam keadaan normal berbentuk gas.Dalam keadaan normal, etilen akan berbentuk gas danberperan apabila terjadi perubahan secara fisiologis padasuatu tanaman. Hormon ini berperan pada proses pematanganbuah. Hubungan etilen dengan auksin yaitu etilenmemengaruhi pembentukan protein yang diperlukan dalamaktivitas pertumbuhan. Fungsi gas etilen, yaitu:
a) membantu memecahkan dormansi pada tanaman, misalnya pada ubi dan kentang
b) mendukung pematangan buah
c) mendukung terjadinya abscission (pelapukan) pada daun
d) mendukung proses pembungaan
e) menghambat pemanjangan akar pada beberapa spesies tanaman dan dapat menstimulasi pemanjangan batang
f) menstimulasi perkecambahan
g) mendukung terbentuknya bulu-bulu akar
Asam Absisat (ABA)
Merupakan hormon tumbuh yang hampir selalu menghambat pertumbuhan, baik dalam bentuk menurunkan kecepatan maupun menghentikan pembelahan dan pemanjangan sel bersama-sama.
Fungsi asam absisat, yaitu:
a) menghambat perkecambahan biji
b) mempengaruhi pembungaan tanaman
c) memperpanjang masa dormansi umbi-umbian
d) mempengaruhi pucuk tumbuhan untuk melakukan dormansi
Kalin
Merupakan hormon yang mempengaruhi pembentukan organ.Berdasarkan organ yang dipengaruhinya, kalin dibedakan atas:
a) rhizokalin, mempengaruhi pembentukan akar
b) kaulokalin, mempengaruhi pembentukan batang
c) filokalin, mempengaruhi pembentukan daun
d) antokalin, mempengaruhi pembentukan bunga
Asam traumalin
Disebut sebagai hormon luka/kambium karena hormon ini berperan apabila tumbuhan mengalami kerusakan jaringan.Jika terluka, tumbuhan akan merangsang sel-sel di daerah luka menjadi bersifat meristem lagi sehingga mampu mengadakan pembelahan sel untuk menutup luka tersebut. Kemampuan itu disebut restitusi atau regenerasi.Peristiwa ini dapat terjadi karena adanya asam traumalin (asam traumalat). Selain hormon, vitamin dapat berpengaruh dalam pertumbuhan dan perkembangan, misalnya vitamin B12, vitamin B1, Vitamin B6, vitamin C (asam askorbat). Vitamin-vitamin tersebut berfungsi dalam proses pembentukan hormon dan berfungsi sebagai koenzim.
2.1.2 Faktor Eksternal (Luar)
• Nutrisi
Nutrisi terdiri atas unsur-unsur atau senyawa-senyawakimia sebagai sumber energi dan sumber materi untuk sintesisberbagai komponen sel yang diperlukan selama pertumbuhan.Nutrisi umumnya diambil dari dalam tanah dalam bentuk iondan kation, sebagian lagi diambil dari udara.Unsur-unsur yang dibutuhkan dalam jumlah yang banyakdisebut unsur makro (C, H, O, N, P, K, S, Ca, Fe, Mg). Adapununsur-unsur yang dibutuhkan dalam jumlah sedikit disebut unsurmikro (B, Mn, Mo, Zn, Cu, Cl). Jika salah satu kebutuhan unsur-unsur tersebut tidak terpenuhi, akan mengakibatkan kekuranganunsur yang disebut defisiensi. Defisiensi mengakibatkanpertumbuhan menjadi terhambat.
Air
Air berperan di dalam melarutkan unsur hara dalamproses penyerapan. Air dibutuhkan tumbuhan sebagai pelarutbagi kebanyakan reaksi dalam tubuh tumbuhan dan sebagaimedium reaksi enzimatis. Sebagai pelarut, air juga memengaruhikadar enzim dan substrat sehingga secara tidaklangsung memengaruhi laju metabolisme. Kekurangan air padatanah menyebabkan terhambatnya proses osmosis. Prosesosmosis akan terhenti atau berbalik arah yang berakibatkeluarnya materi-materi dari protoplasma sel-sel tumbuhan,sehingga tanaman kering dan mati.
Cahaya
Cahaya mutlak diperlukan dalam proses fotosintesis.Cahaya secara langsung berpengaruh terhadap pertumbuhansetiap tanaman. Pengaruh cahaya secara langsung dapatdiamati dengan membandingkan tanaman yang tumbuh dalamkeadaan gelap dan terang. Pada keadaan gelap, pertumbuhantanaman mengalami etiolasi yang ditandai dengan pertumbuhanyang abnormal (lebih panjang), pucat, daun tidakberkembang, dan batang tidak kukuh. Sebaliknya, dalamkeadaan terang tumbuhan lebih pendek, batang kukuh, daunberkembang sempurna dan berwarna hijau.Dalam fotosintesis, cahaya berpengaruh langsung terhadap ketersediaan makanan. Tumbuhan yang tidak terkenacahaya tidak dapat membentuk klorofil, sehingga daun menjadipucat.
Suhu
Suhu berpengaruh terhadap fisiologi tumbuhan, antaralain memengaruhi kerja enzim. Suhu yang terlalu tinggi atauterlalu rendah akan menghambat proses pertumbuhan. Suhuyang paling baik untuk pertumbuhan disebut suhu optimum(100–380C).
Kelembaban
Tanah dan udara yang lembap berpengaruh terhadappertumbuhan. Pada keadaan lembap, banyak air yang diserapoleh tumbuhan dan sedikit penguapan yang terjadi sehinggamengakibatkan pertumbuhan menjadi cepat. Akibatpemanjangan sel-sel yang cepat, tumbuhan bertambah besar.
Pada kondisi ini, faktor kehilangan air sangat kecil karena transpirasi yang kurang. Adapun untuk mengatasi kelebihanair, tumbuhan beradaptasi dengan memiliki permukaan helaian daun yang lebar.
2.2 ZONA PERTUMBUHAN DAN PERKEMBANGAN
2.2.1 Pertumbuhan Primer
Setelah fase perkecambahan, diikuti pertumbuhan tigasistem jaringan meristem primer yang terletak di akar danbatang. Pada fase ini tumbuhan membentuk akar, batang, dandaun. Tiga sistem jaringan primer yang terbentuk sebagai berikut:
• Protoderm, yaitu lapisan terluar yang akan membentukjaringan epidermis.
• Meristem dasar yang akan berkembang menjadi jaringandasar yang mengisi lapisan korteks pada akar di antarastyle dan epidermis.
• Prokambium, yaitu lapisan dalam yang akan berkembangmenjadi silinder pusat, yaitu floem dan xilem.
Pertumbuhan primer pada akar
Akar muda yang keluar dari biji segera masuk ke dalamtanah, selanjutnya membentuk sistem perakaran tanaman.Pada ujung akar yang masih muda, terdapat empat daerahpertumbuhan sebagai berikut:
o Tudung akar atau kaliptra berfungsi sebagai pelindung terhadap benturan fisik ujung akar terhadap tanah sekitarpertumbuhan. Fungsi lain ujung akar, yaitu memudahkan akar menembus tanah karena tudung akar dilengkapi dengan sekresi cairan polisakarida.Perbedaan antara tudung akar dikotil dan monokotil, yaitu:
- Pada tudung akar dikotil, antara ujung akar dengankaliptra tidak terdapat batas yang jelas dan tidakmemiliki titik tumbuh pada kaliptra tersebut.
- Pada tudung akar monokotil, antara ujung akar dankaliptra terdapat batas yang jelas atau nyata danmempunyai titik tumbuh tersendiri yang disebutkaliptrogen.Sel-sel kaliptra yang dekat dengan ujung akar mengandung butir-butir tepung yang disebut kolumela.
o Zona pembelahan atau meristem merupakan bagian dari ujung akar yang selnya senantiasa mengadakan pembelahan secara mitosis. Meristem initerletak di belakang tudung akar. Pada tumbuhan dikotil, sel-sel tudung akar yang rusak akan digantikan oleh sel-sel baru yang dihasilkan oleh sel-sel meristem primer dari perkembangan sel-sel meristem apikal.
o Zona pemanjangan atau elongasi terletak dibelakang daerah meristem. Sel-sel hasilpembelahan meristem tumbuh dan berkembangmemanjang pada daerah ini.Aktivitas pertumbuhan dan perkembanganmemanjang dari sel mengakibatkan pembelahansel di daerah ini menjadi lebihlambat dari bagian lain. Pemanjangan seltersebut berperan penting untuk membantudaya tekan akar dan proses pertumbuhanmemanjang akar.
o Zona pematangan, sel-sel hasil pembelahan dan pemanjangan akan mengelompok sesuai dengan kesamaan struktur. Sel-sel yang memiliki kesamaan struktur, kemudian akan memperoleh tugas membentuk jaringan tertentu, jadi sel-sel mengalami diferensiasi membentuk akar yang sebenarnya.
Pertumbuhan primer pada batang
Pertumbuhan dan perkembangan primer pada batangmeliputi daerah pertumbuhan (titik tumbuh), daerahpemanjangan, dan daerah diferensiasi. Meristem apikal padabatang dibentuk oleh sel-sel yang senantiasa membelah padaujung tunas yang biasa disebut kuncup. Di dalam kuncup, ruasbatang dan tonjolan daun kecil (primordia) memiliki jaraksangat pendek karena jarak internodus (antarruas) sangatpendek. Pertumbuhan, pembelahan, dan pemanjangan selterjadi di dalam internodus.
2.2.2 Perkembangan Sekunder
Setelah meristem primer membentuk jaringan permanen, kemudian meristem sekunder mengalami pertumbuhan sekunder. Pertumbuhan sekunder hanya terjadi pada tumbuhan dikotil, yaitu pembentukan kambium yang terbentuk dari parenkim atau kolenkim.Di antara xilem dan floem terdapat kambium yang selselnya aktif membelah. Pada tumbuhan dikotil, jaringan xilem dan floem primer terdapat pada batang dan akar yang hidup selama periode yang relatif pendek. Kemudian, fungsinya diambil alih oleh jaringan pembuluh sekunder yang dihasilkan oleh kambium yang aktif membelah.
Pertumbuhan kambium ke arah luar membentuk floem sekunder, dan ke arah dalam membentuk xilem sekunder sehingga batang tumbuhan bertambah besar. Aktivitas kambium yang membentuk xilem dan floem sekunder ini disebut pertumbuhan sekunder. Semua jaringan yang ada disebelah dalam kambium disebut kayu, sedangkan di sebelah luar kambium disebut kulit atau papagan. Pembentukan xilem dan floem sekunder pada batang terjadi karena aktivitas kambium yang dipengaruhi oleh musim. Jika kondisi lingkungan kurang menguntungkan, maka aktivitas kambium menjadi rendah sehingga xilem dan floem sekunder yang dihasilkan sedikit. Namun sebaliknya, pada musim hujan, aktivitas kambium ini akan meningkat. Perbedaan aktivitas kambium akan menghasilkan jejak pada batang yang disebut lingkaran tahun.
2.3 ORGANOGENESIS
Organogenesis merupakan proses pembentukan dan perkembangan tunas dari jaringan meristem. Proses organogenik dimulai dengan perubahan sel parenkim tunggal atau sekelompok kecil sel, dimana selanjutnya membelah menghasilkan suatu masa sel globuler atau meristemoid, besifat kenyal dan berkembang menjadi primordium pucuk atau akar. Kejadian ini dapat terjadi langsung pada eksplan atau tidak langsung melalui pembentukan kalus.
Proses organogenesis dimulai dengan perubahan sel parenkim tunggal atau sekelompok kecil sel kemudian membelah, menghasilkan suatu masa sel globuler atau meristemoid (bersifat kenyal). Selanjutnya berkembang menjadi primordium pucuk atau akar. Dapat terjadi langsung melalui eksplan ataupun tidak, yakni melalui pembentukan kalus.
Organogenesis langsung
Organogenesis langsung dapat tergantung pada bagian tanaman yangdigunakan sebagai eksplan dan jenis tanaman yang dikulturkan untuk perbanyakan tunas dapat diinisiasi langsung dari tunas adventif. Pada beberapa jenis tanaman tunas adventif dapat terbentuk dari berbagai organ tanaman seperti daun, batang, akar atau petal, sementara jenis tanaman lainnya hanya dari organ tertentu seperti potongan umbi, embrio atau kecambah. Tahapannya yaitu:
o Tahap inisiasi
o Multiplikasi tunas
Ke dua tahap ini dapat terjadi pada medium yang sama tanpa melalui pemindahan ke medium baru. Tahap multiplikasi juga merupakan tahap pembentukan tunas adventif dan tunas aksiler yang tumbuh dari mata tunas adventif bersama-sama.
Organogenesis tidak langsung
Organogenesis tidak langsung untuk inisiasi tunas melalui kalus.Kalus adalah sekumpulan sel yang tidak berbentuk atau belum terdiferensiasi dan terbentuk dari sel-sel yang membelah terus menerus. Di sini tunas adventif maupun akar akan terbentuk dengan diawali terjadinya kalus. Kultur kalus memiliki potensial morfogenetik bervariasi. Kalus dari beberapa jenis tanaman atau dari beberapa eksplan, sering gagal beregenerasi membentuk tunas atau hanya membentuk akar. Perbanyakan tanaman melalui kalus akan menghasilkan tanaman dengan genetik yang bervariasi, dan ini sangat dikehendaki oleh pemulia tanaman sebagai sumber keragaman genetik.
BAB III
PENUTUP
3.1 Kesimpulan
Adapun kesimpulan dari makalah ini, yaitu:
1. Faktor yang mempengaruhi Pertumbuhan dan Perkembangan adalah:
a. Faktor internal meliputi:
• Gen
• Hormon Pertumbuhan
b. Faktor eksternal meliputi:
• Nutrisi
• Air
• Cahaya
• Suhu
• Kelembaban
2. Zona Pertumbuhan dan Perkembangan pada Tumbuhan terdiri atas:
a. Zona Pembelahan (meristem)
b. Zona Pemanjangan (elongation)
c. Zona Pematangan (diferentiation)
3. Organogenesis terbagi atas 2:
a. Organogenesis langsung meliputi:
• Tahap inisiasi
• Multiplikasi tunas
b. Organogenesis tidak langsung melalui kalus
DAFTAR PUSTAKA
Purnamaningsih R. 2003. Regenerasi Tanaman Melalui Embriogenesis Somatik Dan Beberapa Gen Yang Mengendalikannya. Buletin Agrobio 5(2):51-58. Diakses tanggal 27 maret 2016
Roostika I, Mariska I, Purnamaningsih R. 2005. Regenerasi Tanaman Sedap Malam melalui Organogenesisi dan Embriogenesis Somatik. J.Hort. 15(4):233-241. Diakses tanggal 27 maret 2016
Salisbury, F. B dan C.W. Ross. 1992. Fisiologi Tumbuhan Jilid 3. Terjemahan oleh Diah R. LukmandanSumaryono, 1995.Penerbit ITB: Bandung.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar