BIOLOGI

Pertumbuhan dan Perkembangan Tumbuhan

A. PENDAHULUAN

Pertumbuhan adalah :

1) Proses perubahan dan pertambahan ukuran akibat pembelahan dan perbesaran sel.

2) Bersifat irreversibel dan tetap.

3) Kuantitatif (dapat diukur).

Perkembangan adalah :

1) Proses perubahan bentuk dan pendewasaan akibat perubahan struktur dan fungsi sel.

2) Kualitatif (tidak dapat diukur).

B. PEMBUNGAAN DAN PEMBUAHAN

PEMBUNGAAN DAN PEMBUAHAN

Pembungaan adalah proses pembentukan bunga sebagai alat reproduksi generatif.

Proses pembungaan:

1) Induksi/evokasi, perubahan jaringan meristem vegetatif menjadi generatif.

2) Inisiasi, pembentukan kuncup bunga.

3) Inisiasi menuju anthesis, diferensiasi bagian-bagian bunga dan pembentukan mikrospora dan megaspora.

4) Anthesis, mekarnya bunga dan matangnya mikrospora dan megaspora.

Struktur bunga

1) Tangkai bunga (petiola/pedisella), berfungsi menyangga bunga.

2) Kelopak bunga (kaliks/sepal), berfungsi melindungi bunga saat kuncup.

3) Mahkota bunga (korolla/petal), berfungsi menarik perhatian serangga untuk membantu penyerbukan.

4) Benang sari (stament), adalah alat kelamin jantan penghasil serbuk sari (pollen) yang berasal dari mikrospora. Benang sari terdiri dari kepala (anthera) dan tangkai (filamen).

5) Putik (karpel), adalah alat kelamin betina penghasil ovum dan inti kandung lembaga sekunder (IKLS) yang berasal dari megaspora. Putik terdiri dari kepala (stigma), tangkai (stillus), dan buluh serbuk (tuba pollen).

6) Ovarium, yaitu bakal buah yang akan membesar menjadi buah setelah pembuahan.

7) Ovulum, yaitu bakal biji yang terdapat dalam ovarium yang mengandung sel kandung lembaga (embrio) yang akan menjadi biji.

8) Dasar bunga (reseptakel), tempat melekatnya mahkota bunga, benang sari dan putik.

Biji adalah alat perkembangbiakan tumbuhan generatif yang dihasilkan dari penyerbukan.
Pembuahan adalah proses fertilisasi gamet jantan dan betina pada tumbuhan yang menghasilkan buah dan biji.

Tumbuhan melakukan pembuahan ganda

Proses pembuahan terjadi di dalam putik

Mikrosporogenesis (dalam buluh serbuk sari)

1) Serbuk sari yang dihasilkan benang sari jatuh ke atas putik (penyerbukan).

2) Mikrosporosit (sel induk, 2n) mengalami meiosis menjadi inti vegetatif (inti tabung, n) dan inti generatif (sperma, n).

3) Inti vegetatif berfungsi untuk membentuk buluh serbuk (tuba pollen), sedangkan sperma akan mengalami mitosis dalam buluh serbuk menjadi inti sperma 1 (n) dan inti sperma 2 (n).

Megasporogenesis (dalam ovulum)

1) Megasporosit (sel induk, 2n) mengalami meiosis menjadi empat sel megaspora (n). Kemudian tiga sel megaspora mati.

2) Sel megaspora yang tersisa mengalami mitosis inti (kariokinesis) tanpa pembelahan sel menjadi sel kandung lembaga yang mengandung delapan inti.

3) Inti sel kandung lembaga lalu bergerak:

a. Tiga inti menuju mikrofil menjadi ovum (n) dan 2 sinergid.

b. Dua inti berada di tengah bergabung menjadi IKLS (2n).

c. Tiga inti menuju kalaza menjadi antipoda, kemudian mati.

Fertilisasi

1) Inti sperma 1 yang sampai di mikrofil akan membuahi ovum, menjadi zigot (2n).

Zigot adalah embrio yang akan menjadi calon tumbuhan.

2) Inti sperma 2 yang sampai di mikrofil akan membuah IKLS, menjadi endosperm (3n).

Endosperm adalah cadangan makanan sementara biji selama berkecambah.

Kesatuan zigot (embrio) dan endosperm (cadangan makanan) disebut biji.

C. PERKECAMBAHAN

Perkecambahan adalah proses pertumbuhan dan perkembangan embrio di dalam biji.

Struktur biji

Struktur biji:

1) Embrio, zigot yang telah berkembang dan siap berkecambah.

2) Endosperm, cadangan makanan utama biji monokotil (berendosperm).

3) Kotiledon, cadangan makanan utama biji dikotil (tak berendosperm).

4) Aleuron (lapisan luar endosperm)

5) Testa (kulit biji)

6) Radikula (akar lembaga)

7) Kaulikulus (batang lembaga)

a. Hipokotil, sumbu embrio yang berada di bawah tempat munculnya kotiledon.

b. Epikotil, sumbu embrio yang berada di atas tempat munculnya kotiledon.

8) Plumula (daun lembaga)

Proses perkecambahan:

1) Air masuk ke biji (imbibisi) dan testa pecah,

2) Pelepasan hormon giberellin oleh embrio memicu sintesis dan aktivasi enzim α amilase dan protease oleh aleuron,

3) Hidrolisis cadangan makanan dalam kotiledon dan endosperm oleh air dan enzim,

4) Penghasilan energi dari respirasi aerob menggunakan glukosa dan oksigen.

Perkecambahan Epigeal

Adalah perkecambahan yang terjadi pada tumbuhan dikotil, dan kotiledon berada di atas tanah.

Perkecambahan Hipogeal

Adalah perkecambahan yang terjadi pada tumbuhan monokotil, dan kotiledon berada di bawah tanah.

D. PERTUMBUHAN

Jaringan meristem adalah jaringan embrionik tumbuhan yang belum terspesialisasi dan aktif membelah.

Pertumbuhan tumbuhan oleh jaringan meristem apikal dijelaskan teori titik tumbuh.

1) Teori Histogen (Hanstein, 1868)

Titik tumbuh

Titik tumbuh tersusun atas lapisan sel yang disebut histogen yang terdiri dari dermatogen, periblem, dan plerom

2) Teori Tunika-Korpus (Schmidt, 1924)

Titik tumbuh terdiri atas zona tunika (luar) dan korpus (pusat). Tunika (epidermis, korteks, endodermis) dan korpus (stele).

Berdasarkan letaknya, jaringan meristem terdiri dari meristem apikal, lateral, dan interkalar.

Jaringan meristem apikal (ujung) adalah jaringan meristem primer yang:

1) Terletak di ujung akar dan ujung batang (bagian apikal).

2) Tempat pertumbuhan primer, yaitu pertambahan panjang.

Zonasi pertumbuhan

Zonasi pertumbuhan:

1) Zona pembelahan, sel meristem apikal giat melakukan pembelahan.

2) Zona pemanjangan, sel yang telah membelah membesar dan memanjang.

3) Zona pendewasaan, sel yang telah membelah terspesialisasi menjadi jaringan permanen.

Jaringan meristem lateral (samping) adalah jaringan meristem sekunder yang:

1) Terletak di akar dan batang (kambium).

2) Tempat pertumbuhan sekunder, yaitu perbesaran ukuran.

Kambium

Kambium terdiri dari:

1) Kambium vaskuler

Adalah kambium yang memperbesar ukuran selama pertumbuhan sekunder.

Kambium memperbesar diameter batang dengan membentuk xilem sekunder dan floem sekunder (lingkaran tahun).

2) Kambium gabus (felogen)

Adalah kambium di bawah epidermis, yang menghasilkan lapisan kulit kayu (periderm) pengganti epidermis

Jaringan meristem interkalar

Jaringan meristem interkalar (antara) adalah bagian jaringan meristem apikal yang terpisah dan dapat membelah sewaktu-waktu.

Tumbuhan yang memiliki jaringan ini adalah famili Gramineae (rumput-rumputan).

E. STRUKTUR ORGAN TUMBUHAN

Organ tumbuhan tersusun atas sistem jaringan tumbuhan permanen (dewasa).

Jaringan permanen terdiri dari:

1) Jaringan epidermis (pelindung), adalah jaringan paling luar yang berfungsi melindungi jaringan di bawahnya.

2) Jaringan parenkim (dasar), adalah jaringan dasar yang menyusun hampir seluruh bagian organ tumbuhan.

Ciri-ciri sel parenkim:

Merupakan sel-sel hidup.
Memiliki selulosa tipis rata.
Masih dapat membelah meski dewasa.

3) Jaringan penyokong, adalah jaringan mekanik yang menunjang bentuk tumbuhan.

Jaringan penyokong dibedakan menjadi:

a. Jaringan kolenkim, adalah jaringan penyokong muda. Jaringan kolenkim terdapat di bagian tumbuhan yang masih mengalami pertumbuhan dan perkembangan.

Ciri-ciri sel kolenkim:

Merupakan sel-sel hidup.
Mengalami penebalan selulosa sudut.
Mengandung kloroplas.

b. Jaringan sklerenkim, adalah jaringan penyokong tua. Jaringan sklerenkim terdapat di bagian tumbuhan yang tidak mengalami pertumbuhan dan perkembangan.

Ciri-ciri sel sklerenkim:

Merupakan sel-sel mati.
Mengalami penebalan selulosa merata.
Memiliki lignin (zat kayu).

Jaringan sklerenkim tersusun atas serabut sklerenkim dan sklereid (sel-sel batu).

4) Jaringan vaskuler (pembuluh angkut), adalah jaringan pengangkut air dan unsur hara, serta zat hasil fotosintesis.

Jaringan pengangkut terdiri dari:

a. Xilem, mengangkut air dan unsur hara dari akar ke daun.

b. Floem, mengangkut hasil fotosintesis dari daun ke seluruh bagian tumbuhan.

5) Jaringan gabus, adalah jaringan yang tersusun atas sel-sel gabus (parenkim penutup luka) yang memanjang yang dihasilkan kambium gabus (felogen).

Jaringan gabus terdiri dari dua macam:

a. Feloderm, dibentuk ke arah dalam dan tersusun atas sel-sel hidup.

b. Felem, dibentuk ke arah luar dan tersusun atas sel-sel mati.

Fungsi jaringan gabus adalah melindungi jaringan di bawahnya dari kerusakan.

Struktur potongan melintang akar

1) Epidermis, lapisan terluar akar, di lapisan bawahnya terdapat kambium gabus.

2) Korteks, jaringan dasar yang terletak di sebelah dalam epidermis.

3) Endodermis, lapisan tempat terdapatnya pita Caspary yang bersifat impermeabel yang berfungsi menyeleksi air yang masuk.

4) Perisikel, lapisan sebelah dalam endodermis, tempat pembentukan kambium gabus dan rambut akar.

5) Pembuluh angkut, terdiri dari xilem (a, ke arah dalam), dan floem (b, ke arah luar).

6) Empulur/pit, jaringan dasar yang berada di sebelah dalam endodermis.

Struktur melintang batang

1) Epidermis, lapisan terluar batang, dan di bawahnya terdapat kambium gabus.

2) Korteks, jaringan dasar yang terletak di sebelah dalam epidermis.

3) Stele (silinder pusat)

4) Pembuluh angkut, terdiri dari xilem (a, ke arah dalam), dan floem (b, ke arah luar).

5) Kambium

6) Jari-jari empulur, terbentuk akibat pertumbuhan sekunder.

7) Empulur/pit, jaringan dasar pengisi stele.

Potongan melintang daun

1) Epidermis, lapisan terluar daun yang dilengkapi kutikula (zat lilin). Pada epidermis bawah, banyak terdapat stomata.

2) Jaringan palisade (pagar), jaringan penyokong yang memiliki banyak klorofil.

3) Jaringan spons, jaringan penyokong yang memiliki sedikit klorofil dan sebagai tempat penyimpanan cadangan makanan.

4) Pembuluh angkut, terdiri dari xilem (a, ke arah epidermis atas) dan floem (b, ke arah epidermis bawah).

F. FAKTOR YANG MEMPENGARUHI PERTUM-BUHAN DAN PERKEMBANGAN TUMBUHAN

Faktor internal yang mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan:

1) Genetis, sifat-sifat tumbuhan tertentu berasal dari pewarisan sifat induk tumbuhan.

2) Fisiologis, sifat-sifat tumbuhan tertentu dipengaruhi oleh hormon dan vitamin.

Efek yang ditimbulkan oleh hormon tumbuhan :

Pertumbuhan akibat auksin

Proses pembengkokan arah tumbuh:

Auksin di ujung batang yang terkena cahaya akan menjadi inaktif.
Pertumbuhan lalu dialihkan ke sisi yang tidak terkena cahaya.
Pertumbuhan tersebut menyebabkan tumbuhan bengkok menuju cahaya.

2) Etiolasi oleh auksin

Etiolasi adalah pertumbuhan tanpa cahaya, namun menggunakan auksin. Etiolasi menghasilkan tumbuhan yang :

- Berbatang panjang, kurus dan lemah.

- Berdaun kecil dan tipis.

- Mengalami klorosis (defisiensi klorofil).

3) Penyembuhan luka oleh asam traumalin. Dilakukan dengan :

- Re-merismatik jaringan permanen.

- Pengeluaran getah di daerah luka.

- Pembentukan jaringan gabus oleh kambium gabus (felogen).

Absisi daun oleh asam absisat

Asam absisat akan melisis sel-sel pada tangkai daun sehingga daun akan kekurangan nutrisi dan mati.

Vitamin pada tumbuhan mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan melalui pembentukan hormon dan koenzim.

Contoh: vitamin B12 (riboflavin), vitamin B1 (tiamin), vitamin B6 (piridoksin), vitamin C (asam askorbat).

Faktor eksternal yang mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan antara lain air, cahaya matahari, suhu, keadaan medium tumbuh dan nutrisi.

Air berperan dalam:

1) Reaksi fotosintesis (reaksi gelap).

2) Mempengaruhi respirasi dan transpirasi.

3) Pelarut dan medium reaksi kimia tumbuhan.

4) Transportasi unsur hara dan hasil fotosintesis.

5) Menjaga turgiditas sel tumbuhan.

6) Perkecambahan biji (imbibisi).

Cahaya matahari mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan, terutama pembungaan. Tumbuhan peka terhadap cahaya karena pigmen fitokrom.

Suhu/temperatur akan mempengaruhi:

1) Jumlah air dan transpirasi (penguapan).

2) Proses metabolisme (fotosintesis dan respirasi) dan kerja enzim.

3) Dormansi biji dan tumbuhan.

Suhu optimal suatu tumbuhan didasarkan atas suhu rata-rata iklim asal tumbuhan.

Keadaan medium tumbuh tanaman (tanah, air, dsb.) dipengaruhi oleh pH dan oksigen.

1) pH yang optimal adalah netral. pH yang terlalu asam dapat diatur melalui pengapuran.

2) Oksigen dibutuhkan akar untuk respirasi dan penyerapan unsur hara dalam tanah, melalui aerasi medium tumbuh yang baik. Nutrisi (unsur hara) yang diperlukan oleh tumbuhan terbagi menjadi makronutrien dan mikronutrien.

Perubahan daun akibat defisiensi nutrisi

Klik untuk pertemuan berikutnya

Page updated

Google Sites

Report abuse