Pertumbuhan dan perkembangan pada tumbuhan

Kelompok 4

Ivana Ellenora

Kurnia Wardhani M.J

Lisda Mardhatillah

Sri Haryati Wulandari

PERTUMBUHAN DAN PERKEMBANGAN PADA TUMBUHAN

Pendahuluan1. Pembelahan sel

Zigot didalam biji tumbuhan mengalami pembelahan sel mitosis membentuk jaringan embrional.

2. Morfogenesis (perkembangan bentuk)Embrio yang terbentuk di dalam biji memiliki kotiledon dan akar serta tunas rudimeter. Sesudah berkecambah, akar dan tunas rudimeter tersebut akan berkembang membentuk sistem akar dan tunas tumbuhan. Proses ini yang dinamakan morfogenesis.

3. Diferensiasi selulerPada tahap ini, jaringan embrional terus berkembang menjadi struktur dengan fungsi khusus yang akan dimiliki saat dewasa.

4

Pertumbuhanbertambahnya volume (ukuran) dan massa (jumlah) sel makhluk hidup, yang ditandai dengan bertambahnya ukuran makhluk hidup tersebut. Merupakan proses kuantatif.

Perkembangan

berubahnya sifat sel (makhluk hidup) menjadi sel (makhluk hidup) yang mempunyai sifat yang lebih khusus, yang dipengaruhi oleh perubahan kimiawi dalam sel atau makhluk hidup tersebut. Merupakan proses kualitatif.

Auksanometer

Fase Pertumbuhan

• Fase lag (pertumbuhan lambat, sel-sel yang membelah hanya sedikit)

• Fase eksponensial (pertumbuhan mencapai maksimum, sel-sel aktif membelah dan mengalami elongasi)

• Fase pertumbuhan lambat (pertumbuhan konstan, melambat)

• Fase stasioner (pertumbuhan terhenti / nol, ukuran tumbuhan sudah tidak mengalami perubahan)

• Fase kematian ( tumbuhan mengalami penuaan)

Fase kem

atia

n

Perkembangan pada tumbuhan Diawali sejak terjadinya fertilisasi.

Didalam biji terdapat embrio yang pada awal

perkembangannya mendapat perlindungan dan makanan

dari cadangan makanan yang ada pada biji tersebut.

A. Biji dan Embrio

Embrio

Radikula ( akar lembaga), berfungsi sebagai akar bagi bakal biji.

Kotieldon (daun lembaga), berfungsi sebagai alat untuk menyimpan cadangan makanan, alat untuk fotosintesis, alat penghisap makanan embrio.

Kaulikulus (batang lembaga), terdiri atas epikotil dan hipokotil

Bagian penyusun embrio yang penting pada proses perkecambahan :

1.Tunas embrionik,2.Akar embrionik,3.Kotiledon atau

keping biji,

Perkecambahan

Adalah munculnya tanaman kecil dari dalam biji (plantula). Proses perubahan embrio saat perkecambahan adalah plumula tumbuh dan berkembang menjadi batang, dan radikula tumbuh dan berkembang menjadi akar.

Proses Perkecambahana. Proses Fisika

Proses fisika terjadi yaitu pada awal perkecambahan di mulai dengan berakhirnya masa dormansi pada biji. Berakhirnya masa tersebut ditandai dengan proses imbibisi,yaitu masuknya air ke dalam biji yang mengakibatkan biji mengembang dan kulit biji akan pecah. Secara fisiologi, proses perkecambahan berlangsung dalam beberapa tahapan penting, meliputi:

1.      Absorbsi air2.      Metabolisme pemecahan materi cadangan makanan3.      Transpor materi hasil pemecahan dari endosperm ke

embrio yang aktif tumbuh.4.      Proses-proses pembentukan kembali materi-materi baru.5.      Respirasi6.   Pertumbuhan 

b. Proses Kimia

Proses kimia terjadi ketika air masuk pada biji kemuadian air tersebut mengaktifkan embrio untuk melepaskan hormon Giberelin (GA). Hormon ini mendorong aleuron (lapisan tipis bagian luar endosperma) untuk mensintesis dan mengeluarkan enzim. Enzim bekerja dengan menghidrolisis cadangan makanan yang terdapat pada kotiledon dan endosperma. Kemudian enzim yang ada pada biji tersebut misalnya enzim amilase akan mengubah amilun yang terdapat pada kotiledon menjadi glukosa. Dan glukosa ini diperlukan untuk proses pembentukan energi bersama oksigen. Selanjutnya, selama pertumbuhan embrio akan menjadi bibit tanaman.

Berdasarkan letak kotiledonnya perkecambahan dibedakan menjadi :

a)Perkecambahan epigeal

Terangkatnya kotiledon ke atas permukaan tanah. Hal ini dikarenakan terjadi pemanjangan bagian hipokotil yaitu ruas batang kotiledon. Kotiledon dan plumula/bakal daun terdorong kepermukaan tanah. Umumnya terjadi pada biji tanaman Dicotyledoneae. Contohnya pada kacang hijau, kacang tanah, dan jarak.

b) Perkecambahan hipogeal

Ditandai dengan tertinggalnya kotiledon didalam tanah. Bagian yang mengalami pemanjangan adalah ruas batang di atas kotiledon atau biasa disebut epikotil, sehingga plumula menembus tanah dan kotiledon tetap didalam tanah. Contohnya pada jagung dan kacang kapri.

Pada kacang kapri

a. Perkecambahan hipogealb. Perkecambahan epigeal

Pertumbuhan primer merupakan pertumbuhan yang disebabkan oleh kegiatan titik tumbuh primer. Titik tumbuh primer terdapat pada ujung akar atau ujung batang

1 Pertumbuhan dan Perkembangan pada tumbuhan

1.A. Pertumbuhan Primer

• Berlangsung di titik tumbuh primer (jaringan meristem primer) pada ujung akar dan batang.

• Menghasilkan pertumbuhan memanjang.• Daerah pertumbuhan pada ujung akar dan

batang dapat dibedakan menjadi : Daerah diferensiasi. Daerah perpanjangan sel. Daerah pembelahan sel.

22

apikal meristem

meristem dasar

daerah diferensiasi

daerah perpanjangan sel

daerah pembelahan sel

tudungakar

epidermis

akar

stele

meristem primer:

protoderm

prokambium

korteks

1. Daerah Pembelahan.Daerah pembelahan merupakan daerah yang paling ujung. Pada daerah ini terutama terjadi pembentukan sel-sel baru melalui pembelahan sel. Sel-sel di daerah pembelahan memiliki inti sel yang relatif besar, berdinding tipis, dan aktif membelah diri. Daerah pembelahan disebut pula daerah merismatik.

2. Daerah Pemanjangan.Daerah pemanjangan merupakan hasil pembelahan sel-sel meristem di daerah pembelahan. Sel-sel hasil pembelahan tersebut akan bertambah besar ukurannya, sehingga membentuk daerah pemanjangan. Sel-sel di daerah ini berukuran jauh lebih besar dibandingkan sel-sel meristem.

3. Daerah Diferensiasi.Daerah diferensiasi terletak di belakang daerah pemanjangan. Sel-sel di daerah ini telah berubah bentuk sesuai fungsinya. Sebagian sel mengalami diferensiasi menjadi epidermis, korteks, empulur, xilem, dan floem. Sebagian sel lagi mengalami diferensiasi menjadi jaringan parenkim (jaringan dasar), jaringan penunjang seperti kolenkim dan sklerenkim, dan sebagainya. Dengan terjadinya diferensiasi sel, maka terbentuklah berbagai jaringan tumbuhan yang menyusun organ tumbuhan.

24

kambium vaskular

Peridermis (jar. gabus, kambium gabus dan korteks sekunder)

floem sekunder

xilem sekunder

Xilem primer

1.B. Pertumbuhan Sekunder

Pertumbuhan Sekunder terjadi karena aktivitas pembelahan mitosis pada jaringan meristem sekunder (meristem lateral) sehingga mengakibatkan diameter batang dan akar akan bertambah besar. Pertumbuhan sekunder hanya terjadi pada tumbuhan dikotil.

• Berlangsung di titik tumbuh sekunder yaitu kambium.

• Menghasilkan pertumbuhan membesar.

Pertumbuhan dan Perkembangan Akar

Pertumbuhan Akar

a) Tudung Akar, fungsi tudung akar melindungi daerah meristem akar dari kerusakan, gesekan di dalam tanah dan menyekresikan cairan polisakarida.

b) Daerah meristem ( pembelahan sel ), terdapat dibagian ujung.Sel-sel di daerah ini aktif membelah dan sifatnya tetap meristematis.

c) Daerah pemanjangan, terletak di belakang daerah meristem,merupakan daerah dengan ciri tiap sel memiliki aktifitas untuk membesar dan memanjang.

d) Daerah diferensiasi,merupakan daerah yang sel selnya berdiferensiasi menjadi sel-sel yang memiliki struktur dan fungsi khusus.

Daerah diferensiasi terletak dibagian akhir akar. Di daerah diferensiasi terdapat tiga sisten jaringan yang dihasilkan dari sel-sel meristem, yaitu :

a. Protoderma, merupakan lapisan terluar meristem primer yang akan menjadi epidermis.

b. Meristem dasar, merupakan lapisan kedua yang akan erkembang menjadi sistem jaringan dasar. Jaringan ini mengisi daerah lapisan korteks pada akar di antara stele dan epidermis.

c. Prokambium, merupakan lapisan pusat (dalam) yang akan berkembang menjadi silinder vaskuler pusat (stele), yaitu xilem dan floem.

Pertumbuhan dan perkembangan Batang

Pertumbuhan Sekunder pada tumbuhan dikotil terjadi karena aktivitas titik tumbuh sekunder, yaitu kambium. Xilem dan floem yang terbentuk dari aktivitas kambium disebut xilem sekunder dan floem sekunder yang menyebabkan diameter batang bertambah besar.

Titik tumbuh primer batang terdapat di ujung batang. Meristem apikal (titik tumbuh) batang  dibentuk oleh sel yang membelah pada ujung tunas (kuncup).

Daun muncul sebagai tojolan kecil di sisi meristem apikal dan disebut primordia. Tunas aksilar (samping) tumbuh dari sel meristem di bagian kanan dan kiri meristem apikal, di dasar primordial daun. Tunas samping berpotensi tumbuh menjadi cabang batang. Pertumbuhan, pembelahan, dan pemanjangan sel terjadi di dalam internodus (antarruas).

Faktor Yang Mempengaruhi Pertumbuhan dan Perkembangan

pada Tumbuhan

Faktor Dalam (Internal)

a)Faktor Intraseluler ( Gen)

Gen berperan dalam pewarisan sifat keturunan dari induk kepada anaknya atau dalam sel makhluk hidup dan pembawa kode untuk pembentukan enzim.

b) Faktor Interseluler ( Hormon )

Hormon pemicu pertumbuhan •Auksin•Giberelin•Sitokinin

Hormon penghambat pertumbuhan•Asam absisat•Gas etilen•Hormone kalin•Asam traumalin

Hormon pada tumbuhan disebut fitohormon. Hormon merupakan zat pengatur tumbuh, yaitu

molekul organik yang dihasilkan oleh satu bagian tumbuhan dan ditransportasikan ke bagian lain yang

dipengaruhinya.

B. Hormon giberelinManfaat giberelin bagi tumbuhan, yaitu:a) Merangsang pemanjangan batang dan pembelahan sel.b) Merangsang perkecambahan biji.c) Memecah dormansi biji.d) Merangsang pembungaan dan pembuahan.e) Menghasilkan buah tanpa biji(partenokapi)f) Mengakibatkan tanaman berbunga sebelum waktunyag) memacu aktivitas kambium h) Memperbesar ukuran buah

C.Hormon sitokininHormon sitokinin bersama auksin dan giberelin merangsang pembelahan dan pemanjangan sel, antara lain :a) Menghambat dominansi apical oleh auksin.b) Merangsang pertumbuhan kuncup lateral.c) Merangsang pemanjangan titik tumbuh.d) Mematahkan dormansi biji serta merangsang pertumbuhan

embrio.e) Merangsang pembentukan cabang akar.f) Menghambat pertumbuhan akar adventif.g) Menghambat proses penuaan (Senescence) daun, bunga,

dan buah dengan cara mengontrol proses kemunduran yang menyebabkan kematian sel-sel daun.

D. Hormon asam absisat (ABA)Fungsi hormone asam absisat bagi tumbuhan, yaitu:a) Mengurangi kecepatan pembelahan dan pemanjangan di daerah titik tumbuh.b) Memacu pengguguran daun pada saat kemarau untuk mengurangi penguapan air.c) Membantu menutup stomata daun untuk mengurangi penguapan.d) Mengurangi kecepatan pembelahan dan pemanjangan sel, bahkan menghentikannya.e) Memicu berbagai jenis sel tumbuhan untuk menghasilkan gas etilen.f) Memacu dormansi biji agar tidak berkecambah.

Hormon penghambat pertumbuhan

Fungsi hormon gas etilen, yaitu:a)      Mempercepat pematangan buah.b)      Menghambat perpanjangan akar, batang, dan pembungaan.c)       Menyebabkan pertumbuhan batang menjadi kokoh dan tebal.d)      Merangsang proses absisi.e)      Interaksi antara etilen dengan auksin memacu proses pembungaan.f)       Interaksi antara etilen dengan giberelin mengontrol rasio bunga jantan dengan bunga betina pada tumbuhan monoseus.

Hormon Gas Etilen

Hormon luka / kambium luka/ asam traumalin

Asam traumalin dianggap sebagai hormon luka karena merangsang pembelahan sel sel di bagian jaringan tumbuhan yang luka. Dengan demekian bagian yang terluka akan tertutup.

Hormon kalin

Hormon kalin berfungsi merangsang pembentukan organ tumbuhan. Jenis-jenis hormon kalin, yaitu:1) Rhizokalin, berfungsi merangsang pembentukan akar (rizoid)2) Kaukalin, berfungsi merangsang pembentukan batang

(caulis)3) Anthokalin, berfungsi merangsang pembentukan bunga

(anthoceros)4) Filokalin, berfungsi merangsang pembentukan daun (filus)

Faktor Eksternal

MakananAirSuhuKelembapanOksigenCahayaNilai pH (tingkat

keasaman)

Makanan / Nutrisi/ Nutrien / Unsur Hara

sumber energi dan sumber materi untuk menyintesis berbagai komponen sel

Makronutrien yaitu unsur yang dibutuhkan dalam jumlah besar.

Mikronutrien yaitu unsur yang dibutuhkan dalam

jumlah sedikit

KarbonHidrogenOksigenFosforKaliumNitrogenSulfurKalsiumMagnesiu

m

Zat besiKlorinTembagaSengMolibdenumBoronNikelMangan

Tumbuhan yang kekurangan nutrien dapat mengalami defisiensi. Defisiensi mengakibatkan pertumbuhan tanaman menjadi terhambat & jika berkelanjutan akan mengakibatkan kematian. Pada umumnya tumbuhan mendapatkan nutrien dari dalam tanah. Adapula tumbuhan yang mendapatkan nutrisinya dari serangga yang terjerat dalam perangkatnya disebut tumbuhan insektivora contoh kantong semar (Nepenthes ).

Defisiensi

Nitrogen (N) Fosfor (P)

Kalium (K) Magnesium (Mg)

Air

Air termasuk senyawa utama yg sangat penting bagi tumbuhan karena berfungsi antara lain;

untuk fotosintesismengakibatkan reaksi enzimatikmenjaga kelembapanmembantu perkecambahan bijimengangkat unsur hara

maupun hasil fotosintesis.

SuhuPada umumnya, tumbuhan membutuhakan suhu tertentu untuk tumbuh dan berkembang dengan baik, yang disebut suhu optimum. Suhu yg terlalu tinggi atau rendah akan menghambat proses-proses tersebut. Suhu optimum bagi tumbuhan berkisar antara 10⁰C - 38⁰C. Suhu berpengaruh terhadap proses fotosintesis,respirasi,transpirasi,dan reproduksi.

KelembapanKelembapan udara yg rendah dapat meningkatkan laju transpirasi sehingga penyerapan air dan unsur hara meningkat. Keadaan ini memacu pertumbuhan tanaman. Tanah dengan kelembapan cukup dapat meningkatkan penyerapan air sehingga mampu mempercepat pertumbuhan tanaman dan membantu perkecambahan biji.

CahayaTumbuhan membutuhkan cahaya karena berperan penting dalam proses fotosintesis.Tanpa adanya cahaya,tumb tidak dapat menghasilkan makanan. Cahaya juga mempengaruhi pertumbuhan suatu tumbuhan. Umumnya,cahaya menghambat pertumbuhan meninggi karena cahaya dapat menguraikan auksin ( suatu hormon pertumbuhan).Intensitas cahaya yang diterima oleh tumbuhan tidak boleh berlebihan ataupun kurang. Jika cahaya yang diterima berlebihan, dapat merusak auksin dan klorofil sehingga menghambat pertumbuhan pada tumbuhan. Sebaliknya, jika tanaman yang kekurangan cahaya dapat mengalami etiolasi. Etiolasi adalah peristiwa pertumbuhan tanaman yg cepat di tempat gelap.

OksigenOksigen diperlukan untuk proses respirasi aerob. Melalui proses tersebut, tumbuhan dapat memperoleh energi untuk pertumbuhannya. Tumbuhan yang kekurangan oksigen dapat mengalami kematian.

Nilai pH ( Tingkat Keasaman )Nilai pH yang dimaksud adalah pH tanah. Nilai pH dapat mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan. Hal ini karena nilai pH menentukan kemampuan tumbuhan dalam mengambil unsur hara dalam tanah. Jika nilai pH tidak sesuai,tanaman dapat mengalami keracunan.

Terima Kasih