Pertumbuhan dan Perkembangan
Kompetensi Dasar
3.1 Menjelaskan pengaruh faktor internal dan faktor eksternal terhadap pertumbuhan dan perkembangan makhluk hidup
4.1 Penyusun laporan hasil percobaan tentang pengaruh faktor eksternal terhadap proses pertumbuhan dan perkembangan tanaman
KEGIATAN PEMBELAJARAN 1 Perkecambahan, Pertumbuhan dan Pembungaan
A. Tujuan Pembelajaran
Setelah melakukan kegiatan pembelajaran 1 ini , diharapkan kalian mampu :
1. Menjelaskan perbedaan pertumbuhan dan perkembangan,
2. Menjelaskan macam-macam perkecambahan pada biji juga
3. Menjelaskan tahap pertumbuhan primer dn sekunder
4. Menyusun laporan hasil percobaan tentang pengaruh faktor eksternal terhadap proses pertumbuhan dan perkembangan tanaman
B. Uraian Materi
I. PERTUMBUHAN
Pertumbuhan merupakan proses bertambahnya tinggi, volume, atau massa tubuh pada makhluk hidup yang bersifat kuantitatif (bisa diukur dan dihitung dengan angka).
Proses pertambahan biomassa atau ukuran (berat, volume, atau jumlah) yang sifatnya tetap dan irreversible (tidak dapat balik ke kondisi semula) Pertumbuhan ini bisa dilihat dengan melihat tampilan fisik makhluk hidup tersebut.
Contohnya: Bertambahnya tinggi suatu tanaman
 |
| gambar Proses Pertumbuhan |
Tabel : Contoh hasil data percobaan pertumbuhan
II. PERKEMBANGAN
Pekembangan merupakan suatu proses differensiasi, organogenesis, dan diakhiri dengan terbentuknya individu baru yang lebih lengkap dan lebih dewasa yang bersifat kualitatif (tidak dapat dituliskan dengan angka).
Perkembangan tidak terbatas pada usia, ini berarti makhluk hidup akan terus berkembang seiring pertambahan usianya
 |
| Proses Perkembangan |
Walaupun berbeda dari segi pengertian, namun kedua proses ini, pertumbuhan dan perkembangan berjalan secara simultan atau pada waktu yang bersamaan dan saling terkait.
Proses pertumbuhan dan perkembangan dipengaruhi factor internal (dari organisme itu sendiri) dan eksternal (dari lingkungan). Pengaruh faktor internal dan eksternal saling berinteraksi, sehingga sulit untuk menentukan mana yang paling berpengaruh .
Pertumbuhan tumbuhan, diawali dari biji yang tumbuh menjadi zigot kemudian menjadi embrio yang dilengkapi cadangan makanan (endosperma).
 |
| Struktur Biji |
Struktur Biji terdiri dari :
1. Testa, yaitu suatu selubung biji kuat yang berasal dari dinding bakal biji. berfungsi sebagai kulit biji Biji
2. Plumula : Bakal Daun
3. Radikula : bakal akar
4. Epikotil : Bagian sumbu embrio yang berada di atas kotiledon.
5. Hipokotil : bagian sumbu embrio yang berada di bawah kotiledon
6. Endosperm : Cadangan makanan ada yang terdapat pada, yaitu jaringan yang mengelilingi embrio, atau terdapat di dalam kotiledon.
7. Kotiledon dan satu atau dua keping biji.
Pada tanaman monokotil, kotiledon mengalami modifikasi menjadi skutelum dan koleoptil.
8. Skutelum berfungsi sebagai alat penyerap makanan yang terdapat di dalam endosperma, sedangkan
9. Koleoptil berfungsi melindungi plumula.
10. Koleoriza yang berfungsi melindungi radikula. Pada tanaman dikotil tidak terjadi modifikasi
Biji terbagi menjadi dua jenis, yaitu biji yang tak berendosperm atau biji eksalbumin, contohnya biji bunga matahari dan biji berendosperm atau biji beralbumin, Biji jagung
Pertumbuhan tumbuhan merupakan hasil dari:
1. Pembelahan sel : Pembelahan mitosis menghasilkan sel anakan baru
2. Pembesaran sel : Pertambahan ukuran sel anak
3. Diferensiasi sel : Perubahan sel hingga terbentuk organ-organ
Peristiwa diferensiasi menghasilkan perbedaan yang tampak pada struktur dan fungsi masing-masing organ, sehingga perubahan yang terjadi pada organisme tersebut semakin kompleks. Auksanometer adalah Suatu alat untuk mengukur pertumbuhan memanjang suatu tanaman, yang terdiri atas sistem kontrol yang dilengkapi jarum penunjuk pada busur skala atau jarum yang dapat menggaris pada silinder pemutar.
1. Perkecambahan.
Proses Perkecambahan
Perkecambahan biji merupakan serangkaian proses penting yang dimulai sejak dorman (periode diam) sampai menjadi bibit yang sedang tumbuh.
Perkecambahan meliputi peristiwa-peristiwa fisiologis dan morfologis sebagai berikut :
1. Imbibisi dan absorpsi
2. Hidrasi jaringan
3. Absorpsi oksigen
4. Pengaktifan enzim dan pencernaan
5. Transport molekul yang terhidrolisis ke sumbu embrio
6. Peningkatan respirasi dan similasi
7. Munculnya embrio
Perkecambahan dimulai dari penyerapan air oleh biji, sehingga beratnya bertambah. Proses ini disebut dengan proses imbibisi. Pertambahan berat biji yang siap berkecambah pada kacang kira-kira 1,5 kali berat biji semula. Embrio menyekresikan hormon giberelin. Giberelin merangsang aleuron untuk mensintesis dan mengeluarkan enzim. Contohnya : amilase dan protease.
Masuknya air pada biji mengaktifkan enzim dan memungkinkan makanan cadangan (tepung) dihidrolisis menjadi larutan yang sesuai untuk dibawa ke titik tumbuh kecambah. Kecepatan perkecambahan dapat juga ditentukan oleh kecepatan menyiapkan makanan. Namun harus anda ingat, disamping faktor air dan makanan, terdapat faktor lain yang dapat mengendalikan perkecambahan yaitu faktor suhu dan persediaan oksigen.
 |
| Perkecambahan |
Tahap perkecambahan ialah munculnya plantula ( tanaman kecil ) dari dalam biji yang merupakan hasil pertumbuhan dan perkembangan embrio, pada saat biji mengalami perkecambahan, bagian plumula akan tumbuh dan berkembang menjadi batang sedangkan radikula akan tumbuh menjadi akar.
Ada dua tipe perkecambahan :
Kotiledon tetap berada di dalam tanah. Plumula terbawa ke atas tanah karena pertumbuhan memanjang bagian epikotil.
Hal itu disebabkan pertumbuhan hipokotilnya sangat sedikit atau tidak memanjang sama sekali sehingga kotiledonnya tetap berada di dalam testa, dengan tunas muda dan akar muncul dari dalam biji.
Kotiledon terangkat ke atas tanah karena pertumbuhan memanjang bagian hipokotil. Kotiledon muncul sebagai keping biji hijau. Hipokotil berbentuk kait dan ujung plumula terletak di antara dua keping biji. Tujuannya, agar ujung plumula terlindung dari kerusakan akibat abrasi tanah.
2. Pertumbuhan Primer
Terjadi sebagai hasil pembelahan sel-sel jaringan meristem primer. Berlangsung pada embrio, bagian ujung-ujung dari tumbuhan seperti akar dan batang.
Embrio memiliki 3 bagian penting :
1. Tunas embrionik yaitu calon batang dan daun
2. Akar embrionik yaitu calon akar
3. Kotiledon yaitu cadangan makanan
Daerah pertumbuhan pada akar dan batang berdasar aktivitasnya terbagi menjadi 3 daerah:
1. Daerah pembelahan Sel-sel di daerah ini aktif membelah (meristematik)
2. Daerah pemanjangan Berada di belakang daerah pembelahan
3. Daerah diferensiasi Bagian paling belakang dari daerah pertumbuhan.
Sel-sel mengalami diferensiasi membentuk akar yang sebenarnya serta daun muda dan tunas lateral yang akan menjadi cabang. 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.
a. Pertumbuhan Primer Pada Akar
Akar muda yang keluar dari biji segera masuk ke dalam tanah, selanjutnya membentuk sistem perakaran tanaman.
Titik tumbuh akar dibedakan menjadi daerah
1. Pembelahan
Tersusun oleh sel-sel meristem yang berbentuk kotak dan berukuran sangat kecil. terdapat pada bagian ujung, di belakang tudung akar. Pada daerah ini terdapat meristem primer dan meristem apikal dengan sel-sel yang aktif membelah (meristematik). Meristem apikal merupakan pusat pembelahan sel.
2. Pemanjangan
Tersusun atas sel-sel yang memiliki kemampuan untuk membesar dan memanjang. Pembentangan sel di daerah ini akan mendorong akar untuk menembus tanah
3. Diferensiasi
Tersusun atas sel-sel yang mengalami proses diferensiasi, sehingga memiliki struktur dan fungsi khusus. Epidermis pada daerah diferensiasi sudah terdiferensiasi dan tumbuh bulu-bulu akar, xilem dan floem
- 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 sebagai 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.
3. Sel-sel kaliptra yang dekat dengan ujung akar mengandung butir-butir tepung yang disebut kolumela.
b. 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 (antar ruas) sangat pendek. Pertumbuhan, pembelahan, dan pemanjangan sel terjadi di dalam internodus.
3. Pertumbuhan Sekunder
Merupakan aktivitas sel-sel meristem sekunder yaitu kambium dan kambium gabus. Pertumbuhan ini dijumpai pada tumbuhan dikotil, gymnospermae dan menyebabkan membesarnya ukuran (diameter) tumbuhan.
Tahapan pertumbuhan sekunder akar dan batang
1. Sel-sel kambium vaskuler terletak di antara xilem dan floem
2. Sel-sel kambium vaskuler melakukan pembelahan ke arah dalam membentuk jaringan xilem sekunder dan ke arah luar membentuk jaringan floem sekunder
3. Pembelahan selsel kambium vaskuler menghasilkan pertambahan diameter batang sehingga epedermis terkelupas/mati. Pembelahan Kambium gabus akan menggantikan fungsi epidermis yang rusak.
Pembelahan kambium vaskuler terjadi sepanjang tahun, tetapi kecepatan pembelahan pada musim hujan dan musim kemarau tidak sama. Pada musim hujan, kecepatan pembelahannya lebih tinggi sehingga menghasilkan pertambahan diameter batang yang lebih besar. Jika mengamati penampang melintang batang pohon yang ditebang, Anda akan mendapatkan bentuk lingkaran-lingkaran pada batang pohon yang disebut…
4. Pembungaan
Tahapan pembungaan :
1. induksi bunga (evokasi).
jaringan meristem berubah menjadi jaringan meristem reproduktif.
2. Inisiasi bunga
perubahan morfologis dari tunas vegetatif menjadi bentuk kuncup reproduktif.
3. menuju bunga mekar.
terjadinya diferensiasi bagianbagian bunga/ megasporogenesis dan mikrosporogenesis untuk penyempurnaan serta pematangan organorgan
reproduksi jantan dan betina.
4. bunga mekar (anthesis). Sesuai dengan namanya, pada tahap ini terjadi pemekaran bunga. Biasanya, anthesis terjadi bersamaan dengan masaknya organ reproduksi jantan dan betina
5. penyerbukan dan pembuahan.
terbentuknya buah muda.
6. perkembangan pemasakan buah dan biji.
diawali dengan perbesaran bakal buah (ovarium) yang diikuti oleh
perkembangan endosperm (cadangan makanan) dan selanjutnya terjadi
perkembangan embrio.
C. Rangkuman
1. Pertumbuhan adalah pertambahan jumlah sel pada suatu organisme. Pertumbuhan bersifat tidak dapat kembali (irreversible). Sedangkan, perkembangan merupakan proses untuk mencapai kematangan fungsi suatu organisme
2. Secara umum pertumbuhan dan pekembangan pada tumbuhan diawali untukstadium zigot yang merupakan hasil pembuahan sel kelamin betina dengan jantan
3. Pertumbuhan primer, terjadi sebagai hasil pembelahan sel-sel jaringan meristem primer. Berlangsung pada embrio, bagian ujung-ujung dari tumbuhan seperti akar dan batang.
4. Pertumbuhan sekunder, merupakan aktivitas sel-sel meristem sekunder yaitu kambium dan kambium gabus. Pertumbuhan ini dijumpai pada tumbuhan dikotil, gymnospermae dan menyebabkan membesarnya ukuran (diameter) tumbuhan.
5. Pembungaan terjadi melalui enam proses yaitu induksi bunga (evokasi). Inisiasi bunga,menuju bunga mekar,bunga mekar (anthesis),penyerbukan dan pembuahan. Dilanjutkan dengan perrkembangan pemasakan buah dan biji.
D. Penugasan Mandiri
Setelah kalian mempelajari materi tentang pertumbuhan dan perkembanan, cobalah menjawab pertanyaan-pertanyaan di bawah ini !
1. Lengkapi keterangan gambar pada kotak yang sesuai pada gambar !
2. Lengkapilah tiga daerah pertumbuhan primer pada akar di samping, dan berikan penjelasan
E. Latihan Soal
Pilihlah satu jawaban yang paling tepat !
1. Perkembangan makhluk hidup adalah proses...
A. Pertambahan volume yang dapat diukur dan bersifat tidak dapat kembali.
B. Menuju kedewasaan dan tidak dapat diukur.
C. Penambahan bahan dan perubahan substansi yang dapat diukur.
D. Penambahan jumlah sel hanya pada meristem ujung atau titik tumbuh.
E. Differensiasi sel yang makin cepat akibat faktor genetik dan lingkungan.
2. Pada proses perkecambahan, embrio memanfaatkan cadangan makanan yang ada dalam biji. Cadangan makanan di simpan pada bagian....
A. Kotiledon
B. Endospermae
C. Skutelum
D. Aleuron
E. Radikula
3. Pernyataan manakah yang benar tentang perkecambahan tumbuhan ?
A. Perkecambahan dimulai dengan penyerapan air
B. Perkecambahan berlangsung baik pada suhu tinggi.
C. Perkecambahan paling cepat pada keadaan banyak cahaya
D. Perkecambahan memerlukan hormon auksin.
E. Perkecambahan tidak dipengaruhi oleh faktor oksigen dan hormon.
4. Perhatikan Tahapan pembungaan berikut:
1. evokasi
2. penyerbukan
3. Inisiasi bunga
4. Terbentuk buah dan biji
5. anthesis
6. pembuahan.
Urutan proses pembungaan yang benar adalah...
A. 1-2-3-4-5-6
B. 2-3-4-5-6-1
C. 4-5-6-1-2-3
D. 1-5-3-2-6-4
E. 1-5-2-4-6-3
5. Pada embrio biji terdapat calon akar yang disebut dengan....
A. hipokotil
B. aleuron.
C. kaulikulus.
D. epikotil.
E. radikula.
