Tahap, Faktor Pertumbuhan dan Perkembangan Tumbuhan

TAHAP DAN FAKTOR PERTUMBUHAN DAN PERKEMBANGAN TUMBUHAN. Tumbuhan adalah makhluk hidup yang mempunyai ciri sebagaimana makhluk hi dup lainnya. Salah satu ciri tumbuhan ada lah mengalami pertumbuhan dan perkembangan. Pertumbuhan pada tanaman dapat dilihat dari makin besarnya suatu tanaman yang disebabkan oleh jumlah sel yang ber tambah banyak dan bertambah besar. Suatu kecambah akan tumbuh menjadi tanaman yang utuh, seperti ditunjukkan gambar di samping. Selain tumbuh, tanaman juga meng alami perkembangan, yaitu proses menuju kedewasaan secara seksual di mana ta naman sudah siap untuk menghasilkan ke turunan.

Tujuan pembelajaran ini adalah:

1. Agar dapat menjelaskan tahap-tahap pertumbuhan dan perkem bangan pada tumbuhan berbunga;
2. Agar dapat menjelaskan faktor-faktor yang memengaruhi per tumbuhan dan perkembangan pada tumbuhan.
3. Agar dapat memahami apa maksud perkecambahan

Semua organisme dalam hidupnya mengalami proses perubahan biologis. Perubahan tersebut terjadi disebabkan semua organisme mengalami pertumbuhan dan perkembangan. Berlang sungnya proses perubahan biologis dipengaruhi oleh tersedianya faktor-faktor pendukung. Perubahan tanaman kecil menjadi ta naman dewasa dan menghasilkan buah berawal dari satu sel zigot menjadi embrio, kemudian menjadi satu individu yang mempunyai akar, batang, dan daun. Demikian pula hewan, tumbuh dari satu sel zigot menjadi embrio, kemudian berkembang menjadi satu individu lengkap dengan organ-organ yang dimiliki, seperti kaki, kepala, dan tangan. Peristiwa perubahan biologi yang terjadi pada makhluk hidup yang berupa pertambahan ukuran (volume, massa, dan tinggi) yang bersifat irreversibel disebut pertumbuhan.

Perubahan terjadi selama masa pertumbuhan menuju pada satu proses kedewasaan sehingga terbentuk organ-organ yang mempunyai struktur dan fungsi yang berbeda. Sebagai contoh, pertumbuhan tanaman membentuk akar, batang, dan daun. Peris tiwa perubahan yang demikian disebut diferensiasi. Peristiwa diferensiasi menghasilkan perbedaan yang tampak pada struktur dan fungsi masing-masing organ, sehingga perubahan yang terjadi pada organisme tersebut makin kompleks. Proses perubahan bio logis seperti ini disebut perkembangan. Perkembangan mengarah pada proses menuju kedewasaan organisme.

Pertumbuhan dan perkembangan merupakan hasil interaksi antara faktor-faktor dalam dan luar. Faktor yang terdapat dalam tubuh organisme, antara lain sifat genetik yang ada di dalam gen dan zat pengatur tumbuh yang merangsang pertumbuhan. Adapun faktor lingkungan merupakan faktor dari luar yang memengaruhi pertumbuhan. Kemudian, potensi genetik hanya akan berkem bang apabila ditunjang oleh lingkungan yang cocok. Dengan demikian, sifat yang tampak pada tumbuhan dan hewan meru pakan hasil interaksi antara faktor genetik dengan faktor ling kungan secara bersama-sama.

A. Tahap-Tahap Pertumbuhan dan Perkembangan pada Tumbuhan Berbunga

1. Tahap Awal Pertumbuhan

Pertumbuhan pada biji telah dimulai pada saat proses fisika, kimia, dan biologi mulai berlangsung. Mula-mula terjadi proses fisika saat biji melakukan imbibisi atau penyerapan air sampai biji ukurannya bertambah dan menjadi lunak. Saat air masuk ke dalam biji, enzim-enzim mulai aktif sehingga menghasilkan berbagai reaksi kimia. Kerja enzim ini antara lain, mengaktifkan metabolisme di dalam biji dengan mensintesis cadangan makanan sebagai persediaan cadangan makanan pada saat perkecambahan berlangsung yang dipakai untuk berkecambah.

Praktek (Berpikir Kritis dan Kecakapan Akademik) Mengamati Pertumbuhan melalui Percobaan Imbibisi

Tujuan: Membuktikan imbibisi menghasilkan reaksi eksoterm dan dapat menimbulkan energi.

Alat dan Bahan:

1. Bak atau ember air
2. Termometer
3. Sepotong agar
4. Kacang hijau atau biji kacang-kacangan yang sudah kering

Cara Kerja:

1. Rendam biji kacang ke dalam air, kemudian pasanglah termo meter dalam rendaman itu.
2. Catatlah suhu pada permulaan kegiatan dan perubahan suhu yang terjadi setiap jamnya.
3. Sebagai kontrol, amatilah termometer yang direndam pada air yang berisi rendaman sepotong agar :

Hasil Kegiatan dan Pengamatan:

1. Apakah terjadi perbedaan suhu pada rendaman biji kacang de ngan rendaman sepotong agar?
2. Apa beda imbibisi yang diperlihatkan oleh biji kacang dengan sepotong agar?

2. Perkecambahan

Perkecambahan adalah munculnya plantula (tanaman kecil) dari dalam biji yang merupakan hasil pertumbuhan dan perkembangan embrio. Pada perkembangan embrio saat berkecambah, bagian plumula tumbuh dan berkembang menjadi batang, sedangkan radikula menjadi akar. Tipe perkecambahan ada dua macam, tipe itu sebagai berikut.

1. Tipe perkecambahan di atas tanah (Epigeal) Tipe ini terjadi, jika plumula (perhatikan Gambar 1.1) muncul di atas permukaan tanah, sedangkan kotiledon tetap berada di dalam tanah.
   
2. Tipe perkecambahan di bawah tanah (hipogeal) Tipe ini terjadi, jika plumula dan kotiledon muncul di atas permukaan tanah.

Makanan untuk pertumbuhan embrio diperoleh dari cadangan makanan karena belum terbentuknya klorofil yang diperlukan dalam fotosintesis. Pada tumbuhan dikotil makanan diperoleh dari kotiledon, sedangkan pada tumbuhan monokotil diperoleh dari endosperm.

3. Pertumbuhan Primer

Setelah fase perkecambahan, diikuti pertumbuhan tiga sistem jaringan meristem primer yang terletak di akar dan batang. Pada fase ini tumbuhan membentuk akar, batang, dan daun. Tiga sistem jaringan primer yang terbentuk sebagai berikut. 

1. Protoderm, yaitu lapisan terluar yang akan membentuk jaringan epidermis. 
2. Meristem dasar yang akan berkembang menjadi jaringan dasar yang mengisi lapisan korteks pada akar di antara style dan epidermis. 
3. Prokambium, yaitu lapisan dalam yang akan berkembang menjadi silinder pusat, yaitu floem dan xilem.

Pertumbuhan primer pada akar Akar muda yang keluar dari biji segera masuk ke dalam tanah, selanjutnya membentuk sistem perakaran tanaman. Pada ujung akar yang masih muda, terdapat empat daerah pertumbuhan sebagai berikut.

a. Fungsi Tudung akar (kaliptra)

Tudung akar atau kaliptra berfungsi sebagai pelindung terhadap benturan fisik ujung akar terhadap tanah sekitar pertumbuhan. Fungsi lain ujung akar, yaitu memudahkan akar menembus tanah karena tudung akar dilengkapi dengan sekresi cairan polisakarida. Perbedaan antara tudung akar dikotil dan monokotil se bagai berikut. 

1. Pada tudung akar dikotil, antara ujung akar dengan kaliptra tidak terdapat batas yang jelas dan tidak memiliki titik tumbuh pada kaliptra tersebut.
2. Pada tudung akar monokotil, antara ujung akar dan kaliptra terdapat batas yang jelas atau nyata dan mempunyai titik tumbuh tersendiri yang disebut kaliptrogen. Sel-sel kaliptra yang dekat dengan ujung akar mengan dung butir-butir tepung yang disebut kolumela.

b. Fungsi Meristem 

Meristem merupakan bagian dari ujung akar yang selnya senantiasa mengadakan pembelahan secara mitosis. Meristem ini terletak di belakang tudung akar. Pada tumbuhan dikotil, sel-sel tudung akar yang rusak akan digantikan oleh sel-sel baru yang dihasilkan oleh sel-sel me-ristem pri mer dari perkembangan sel-sel meristem apikal.

c. Daerah pemanjangan sel 

Daerah pemanjangan sel terletak di belakang daerah meristem. Sel-sel hasil pembelahan meristem tumbuh dan ber kembang memanjang pada daerah ini. Aktivitas pertumbuhan dan perkembangan memanjang dari sel mengakibatkan pem belahan sel di daerah ini menjadi lebih lambat dari bagian lain. Pemanjangan sel tersebut berperan penting untuk mem bantu daya tekan akar dan proses per tumbuhan memanjang akar.

d Daerah diferensiasi 

Pada daerah ini, sel-sel hasil pembelahan dan peman jangan akan mengelompok se-suai dengan kesamaan struktur. Sel-sel yang memiliki kesamaan struktur, kemu dian akan memperoleh tugas membentuk jaringan ter tentu.

Pertumbuhan Primer pada Batang

Pertumbuhan dan perkembangan primer pada batang meliputi daerah pertumbuhan (titik tumbuh), daerah pemanjangan, dan daerah diferensiasi. Meristem apikal pada batang dibentuk oleh sel-sel yang senantiasa membelah pada ujung tunas yang biasa disebut kuncup. Di dalam kuncup, ruas batang dan tonjolan daun kecil (primordia) memiliki jarak sangat pendek karena jarak internodus (antarruas) sangat pendek. Pertumbuhan, pembelahan, dan pemanjangan sel terjadi di dalam internodus.

4. Pertumbuhan 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. 

Jika sel kambium membelah ke arah luar, akan membentuk sel floem, sebaliknya jika sel kambium membelah ke arah dalam akan membentuk xilem. Xilem dan floem yang terbentuk dari aktivitas kambium disebut xilem sekunder dan floem sekunder. Pertum buhan xilem dan floem tersebut me nyebabkan batang bertambah besar dan terbentuk lingkaran tahun yang dipengaruhi oleh aktivitas pada musim kemarau dan musim penghujan.

B. Faktor-Faktor yang Memengaruhi Pertumbuhan dan Perkembangan pada Tumbuhan

1. Faktor Dalam yang Memengaruhi Pertumbuhan dan Perkembangan pada Tumbuhan 

Faktor dalam yang memengaruhi pertumbuhan dan perkembangan pada tumbuhan adalah gen dan zat pengatur tumbuh.

1. Faktor gen Faktor penurunan sifat pada keturunan terkandung di dalam gen. Informasi genetik pada gen mengendalikan terben tuknya sifat penampakan secara fisik (fenotip) melalui in teraksinya dengan faktor lingkungan.
2. Zat pengatur tumbuh (hormon) Zat pengatur tumbuh (hormon) pada tanaman ialah senyawa organik yang dalam jumlah sedikit dapat mendukung, meng hambat, dan mengubah proses fisiologis tumbuhan. Pada konsentrasi tertentu hormon dapat memacu pertumbuhan, tetapi pada konsentrasi yang tinggi dapat menekan pertum buhan. Macam-macam hormon sebagai berikut.

1 Auksin oleh Darwin

Auksin mula-mula ditemukan oleh Darwin, dengan percobaan pengaruh penyinaran terhadap koleoktil. Auksin adalah hormon yang berperan merangsang pembelahan sel dan pengembangan sel.

Hormon auksin/ IAA memiliki sifat menjauhi cahaya. Hormon ini diproduksi pada ujung tunas akar dan batang. Pengaruh hormon auksin dalam konsentrasi yang berbeda pada bagian tubuh tanaman mengakibatkan terjadinya pertumbuhan yang tidak seim bang. Bagian yang mengandung auksin lebih banyak memiliki kecepatan tumbuh yang lebih besar.

Adapun bagian yang kekurangan akan mengalami pertumbuhan lebih lambat. Jika ini terjadi pada pucuk batang, terjadi pembengkokan arah pertum buhan.

Pengaruh auksin terhadap perkembangan sel memperlihatkan bahwa auksin dapat menaikkan tekanan osmotik, meningkatkan permeabilitas sel terhadap air, menyebabkan pengurang an tekanan pada dinding-dinding sel, meningkatkan sin tesis protein, meningkatkan plas-tisitas, mengembangnya dinding sel.

Dilihat dari segi fisiologi, hormon auksin berpengaruh pada:

1. pengembangan sel
2. partenokarpi
3. fototropisme
4. pembentukan batang
5. geotropisme
6. pertumbuhan akar

2. Giberelin

Giberelin merupakan jenis hormon yang mula mula ditemukan oleh Kuroshawa dari Jepang. Hormon ini berpengaruh terhadap sifat genetik, pembungaan, penyinaran, dan mobilisasi karbo hidrat selama perkecambahan. Hormon ini ber peran dalam mendukung perpanjangan sel, ak tivitas kambium mendukung pembentukan RNA baru, dan sintesis protein.

3 Sitokinin

Sitokinin ditemukan oleh Kinetin. Sitokinin ber fungsi untuk:

1. merangsang pembelahan sel;
2. merangsang pembentukan tunas;
3. menghambat efek dominasi apikal oleh auk sin pada batang;
4. mempercepat pertumbuhan memanjang.

4 Etilen

Dalam keadaan normal, etilen akan berbentuk gas dan berperan apabila terjadi perubahan secara fisiologis pada suatu tanaman. Hormon ini berperan pada proses pema tangan buah. Hubungan etilen dengan auksin yaitu etilen memengaruhi pembentukan protein yang diperlukan da lam aktivitas pertumbuhan.

5 Inhibitor

Inhibitor adalah zat yang menghambat pertumbuhan pada tanaman inhibitor. Sering dijumpai pada proses perkecam bahan, pertumbuhan pucuk, atau dalam dormansi. Bebe rapa jenis inhibitor yaitu asam absisat dan plant growth retardant. Asam absisat terdapat pada daun, batang, akar, umbi, tunas, buah, dan endosperm. Zat ini mempunyai fungsi berlawanan dengan auksin, giberelin, dan sitokinin. Plant growth retardant adalah inhibitor yang berlawanan dengan kegiatan giberelin pada perpanjangan batang.

2. Faktor Luar yang Memengaruhi Pertumbuhan dan Perkembangan pada Tumbuhan

Faktor luar yang memengaruhi pertumbuhan dan perkembangan adalah faktor lingkungan, misalnya nutrisi, air, cahaya, suhu, dan kelembapan.

a. Nutrisi

Nutrisi terdiri atas unsur-unsur atau senyawa-senyawa kimia sebagai sumber energi dan sumber materi untuk sintesis berbagai komponen sel yang diperlukan selama pertumbuhan. Nutrisi umumnya diambil dari dalam tanah dalam bentuk ion dan kation, sebagian lagi diambil dari udara. Unsur-unsur yang dibutuhkan dalam jumlah yang banyak disebut unsur makro (C, H, O, N, P, K, S, Ca, Fe, Mg). Adapun unsur-unsur yang dibutuhkan dalam jumlah sedikit disebut unsur mikro (B, Mn, Mo, Zn, Cu, Cl). Jika salah satu kebutuhan un sur-unsur tersebut tidak terpenuhi, akan mengakibatkan ke kurangan unsur yang disebut defisiensi. Defisiensi meng akibatkan pertumbuhan menjadi terhambat.

b. Air

Air berperan di dalam melarutkan unsur hara dalam proses penyerapan. Air dibutuhkan tumbuhan sebagai pelarut bagi kebanyakan reaksi dalam tubuh tumbuhan dan sebagai medium reaksi enzimatis. Sebagai pelarut, air juga me mengaruhi kadar enzim dan substrat sehingga secara tidak langsung memengaruhi laju metabolisme. Kekurangan air pada tanah menyebabkan terhambatnya proses osmosis. Proses osmosis akan terhenti atau berbalik arah yang berakibat keluarnya materi-materi dari protoplasma sel-sel tumbuhan, sehingga tanaman kering dan mati.

c. Cahaya

Cahaya mutlak diperlukan dalam proses fotosintesis. Cahaya secara langsung berpengaruh terhadap pertumbuhan setiap tanaman. Pengaruh cahaya secara langsung dapat diamati dengan membandingkan tanaman yang tumbuh dalam keadaan gelap dan terang. Pada keadaan gelap, pertumbuhan tanaman mengalami etiolasi yang ditandai dengan pertum buhan yang abnormal (lebih panjang), pucat, daun tidak berkembang, dan batang tidak kukuh. Sebaliknya, dalam keadaan terang tumbuhan lebih pendek, batang kukuh, daun berkembang sempurna dan berwarna hijau.

Dalam fotosintesis, cahaya berpengaruh langsung terha dap ketersediaan makanan. Tumbuhan yang tidak terkena cahaya tidak dapat membentuk klorofil, sehingga daun menjadi pucat.

d. Suhu Suhu

berpengaruh terhadap fisiologi tumbuhan, antara lain memengaruhi kerja enzim. Suhu yang terlalu tinggi atau terlalu rendah akan menghambat proses pertumbuhan. Suhu yang paling baik untuk pertumbuhan disebut suhu optimum (100–380C).

e. Kelembapan

Tanah dan udara yang lembap berpengaruh terhadap pertum-buhan. Pada keadaan lembap, banyak air yang diserap oleh tumbuhan dan sedikit penguapan yang terjadi sehingga meng-akibatkan pertumbuhan menjadi cepat. Akibat pemanjangan sel-sel yang cepat, tumbuhan bertambah besar. Pada kondisi ini, faktor kehilangan air sangat kecil karena transpirasi yang kurang. Adapun untuk mengatasi kelebihan air, tumbuhan beradaptasi dengan memiliki permukaan helaian daun yang lebar.

Rangkuman Tentang Tahap-Dan-Faktor-Pertumbuhan-Serta-Perkembangan-Tumbuhan

1. Pertumbuhan adalah peristiwa per ubahan biologi yang terjadi pada ma khluk hidup, berupa pertambahan ukuran (volume, massa, dan tinggi) yang bersifat irreversibel.
2. Perkembangan adalah perubahan yang terjadi selama masa pertum buhan menuju pada satu proses kede wasaan sehingga terbentuk organ-or gan yang mempunyai struktur dan fungsi yang berbeda.
3. Tahap pertumbuhan awal suatu ta naman adalah adanya proses fisika, yaitu saat biji melakukan imbibisi (penyerapan air hingga biji bertambah ukuran dan menjadi lebih lunak).
4. Perkecambahan adalah munculnya plantula (tanaman kecil) dari dalam biji hasil pertumbuhan dan perkem bangan embrio.
5. Perkecambahan ada dua macam, yai tu perkecambahan di atas tanah dan di bawah tanah.
6. Pertumbuhan primer berlangsung pa da akar, batang, dan daun.
7. 7. Pertumbuhan sekunder terjadi jika se telah pertumbuhan primer tanaman membentuk jaringan permanen.
8. Faktor-faktor dalam yang memenga ruhi pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan, yaitu faktor gen dan zat pengatur tumbuh.
9. Faktor-faktor luar yang memengaruhi pertumbuhan dan perkembangan tum buhan, yaitu nutrisi, air, cahaya, suhu, dan kelembapan.

Umpan Balik Pada Tahap-Dan-Faktor-Pertumbuhan-Serta-Perkembangan-Tumbuhan

Setelah mempelajari mengenai Pertumbuhan dan Perkem bangan Tumbuhan, kalian tentu sudah memahami dan dapat menjelaskan tahap-tahap pertumbuhan dan perkembangan pada tumbuhan bunga, serta faktor-faktor yang memengaruhi pertum buhan dan perkembangan tumbuhan. Apabila terdapat hal-hal yang menurut kalian belum jelas atau kurang dapat dipahami, carilah referensi bacaan pendukung, serta ulangi mempelajari materi ini dengan cermat.