pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan

18.42 |

Pertumbuhan Dan Perkembangan Tumbuhan

A. pendahulauan

Tumbuhan dan berkembang merupakan salah satu ciri makhluk hidup.pertumbuhan dan perkembangan berjalan seiring.

Tumbuhan adalah proses pertambahan volume yang irreversible(tidak dapat kembali)karena adanya pembelahan mitosis atau pembelahan sel:dapat pula disebabkan oleh keduanya.pertumbuhan dapat diukur dan dinyatakan secara kuantitatif,sebagai contoh:pertumbuhan batang tanaman diukur dengan busur pertumbuhan atau auksonometer.(lihat gambar 1.1)

Perkembangan adalah terspesialisasinya sel-sel menuju ke struktur dan fungsi tertentu.perkembangan tidak dapat dinyatakan dengan ukuran,tetapi dapat dinyatakan dengan perubahan bentuk dan tingkat kedewasaan.perkembangan awal suatu tumbuhan secara garis besar melalui 3 tahap,yaitu pembelahan sel,morfogenesis,dan diferensiasi.

1. Pembelahan sel

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

2. Morfogenesis(pembelahan bentuk)

Embrio yang terbentuk di dalam biji memiliki kotiledon dan akar serta tunas rudimenter. Sesudah berkecambah,akar dan tunas rudimenter tersebut akan berkembang.

3. Diferensiasi seluler

Jaringan embrio terus berkembang menjadi struktur dengan fungsi khusus yang akan dimiliki pada saat dewasa.pada tahap ini gen menentukan sifat tumbuhan. Sel-sel yang terdiferensiasi akan membentuk jaringan.proses pembentukan jaringan permanen pada tumbuhan (epidermis,korteks dan stele)yang berasal dari jaringan embrional disebut spesialisasi.

Proses pertumbuhan dan perkembangan ditentukan oleh interaksi antara faktor internal (gen dan hormon)dan faktor lingkungan misalnya suhu,oksigen,cahaya,kelembapan.Gen menentukan sintensis protein pada saat diferensiasi,sedangkan lingkungan yang sesuai(cocok)akan lebih mendukung pertumbuhan dan perkembangan.

B. Pertumbuhan Dan Perkembangan Pada Tumbuhan

Tumbuhan bertambah tinggi dan besar disebabkan oleh dua hal berikut:

1. pertambahan jumlah sel sebagai hasil pembelahan mitosis pada meristem(titik tumbuh) dititik tumbuh primer dan sekunder.

2. Pertambahan komponen-komponen seluler dan adanya diferensiasi sel.misalnya penyerapan air kedalam vakuola yang menyebabkan sel membesar serta terbentuknya jaringan organ dan individu melalui proses diferensiasi sel dan spesialisasi.

Pertumbuhan dan perkembangan pada tumbuhan dimulai dengan perkecambahan biji.kemudian kecambah berkembang menjadi tumbuhan kecil yang sempurna,yang kemudian tumbuh membesar.setelah mencapai masa tertentu,tumbuhan akan berbunga dan menghasilkan biji.

Berdasarkan lama hidupnya,tumbuhan menjadi tiga,yaitu tumbuhan semusim/tahunan(annual),dwi tahunan(biennial),dan menahun(perennial).

Fase pertumbuhan tumbuhan

1. Perkecambahan

a. Struktur Biji

Perkecambahan adalah munculnya plantula(tanaman kecil dari dalam biji).

b. Proses perkecambahan

Perkecambahan melibatkan proses fisika maupun kimiawi.

Proses fisika

terjadi ketika biji menyerap air(imbibisi)akibat dari potensial air rendah pada biji yang kering.

Proseskimia

Dengan masuknya air biji mengembang dan kulit biji akan pecah.air yang masuk mengaktifkan embrio untuk melepaskan hormon giberelin(GA).hormon ini mendukung aleuron(lapisan tipis bagian luar endosperma)untuk mensintesis dan mengeluarkan enzim.

Enzim bekerja menghidrolisis cabangan makanan yang terdapat dalam kotiledon dan endosfilem.proses inimenghasilkan molekul kecil yang larut dalam air,misalnya enzim amilase menghidrolisis pati dalam endosperma menjadi gula.selanjutnya gula dan zat –zat lainya diserap dari endosperma oleh kotiledon selama pertumbuhan embrio menjadi bibit tanaman.

c. Macam perkecambahan

Perkecambahan biji dapat dibedakan menjadi dua jenis sebagai berikut:

1. Percambahan di atas tanah (epigeal)

Perkecambahan epigeal adalah bila terjadi pembentangan ruas batang dibawah daun lembaga atau hipokotil sehingga mengakibatkan daun lembaga dan kotiledon terangkat ke atas tanah,misalnya pada kacang hijau(phaseolus radiatus).

2. Perkecambahan di bawah tanah (hipogel)

Perkecambahan hipogel adalah bila terjadi pembentangan ruas batang teratas (epikotil)sehingga daun lembaga ikut tertarik ke atas tanah tetapi kotiledon tetap di dalam tanah.misalnya pada biji kacang kapri(pisun sativum).

Perkecambahan hanya terjadi bila syarat-syarat yang dibutuhkan terpenuhi,yaitu air yang cukup ,suhu yang sesuai udara yang cukup dan cahaya matahari yang optimal.

d. Pertumbuhan akar

Irisan membujur ujung akar muda menunjukkan adanya 4 daerah pertumbuhan yaitu tudung akar,daerah pembelahan sel(meristem),daerah pemanjangan sel,dan daerah diferensiasi(daerah pemakasan sel).

1. Tubuh akar

Tubuh akar merupakan daerah akar yang paling panjang.fungsi tudung akar adalah mensekresikan cairan polisakarida untuk melumasi tanah disekitar titik pertumbuhan akar sehingga tanah menjadi lunak untuk ditembus akar.selain itu,tudung akar berfungsi melindungi daerah meristem akar.

2. Daerah meristem

Daerah meristem terletak di belakang tundung akar,termasuk didalamnya meristem apikal dan derivatnya.meristem apikal adlah pusat pembelahan yang menghasilkan sel-sel meristem primer untuk menggantikan sel-sel ditundung akar yang tunggal.

3. Daerah pemanjangan

Daerah pemanjangan sel terletak di belakang daerah meristem.sel-sel di daerah pemanjangan membelah lebih lambat daripada sel meristem.sel-selnya relatif lebih tahan terhadap kerusakan yang disebabkan oleh radiasi dan kimia beracun dibandingkan daerah lain.sel di daerah pemanjangan ini juga berfungsi sebagai penyimpan makanan.sel-sel memanjang lebih dari 9 kali panjang sel mula-mula.pemanjangan sel berperan penting untuk menekan ujung akar,termasuk meristem,agar akar memanjang.

4. Daerah diferensiasi

Daerah diferensiasi terletak dibagian di bagian akhir akar,bercampur dengan daerah pemanjangan. Di daerah diferensiasi,sel-sel dari daerah pemanjangan mulai terspesialisasi struktur dan fungsinya.

Didaerah diferensiasi terdapat 3 sistem jaringan yang dihasilkan dari sel-sel meristem, yaitu sebagai berikut.

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

b. Meristem dasar,merupakan lapisan kedua yang akan berkembang menjadi sistem jaringan dasar.jaringan ini mengisi daerah lapisan korteks pada akar diantaranya stele dan epidermis.

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

Pertumbuhan dan perkembangan pada tumbuhan terjadi dibeberapa bagian,yaitu di ujung akar dan ujung batang.

Pertumbuhan dan perkembangan batang meliputi pemanjangan dan diferensiasi.pada tumbuhan dikotil terjadi pertumbuhan sekunder yaitu pada kambium.

Xilem dan floem yang terbentuk dari aktivitas kambium disebut xilem sekunder dan floem sekunder yang menyebabkan diameter batang atau arah bertambah besar.

Meristem apikal (titik tumbuh)batang merupakan massa berbentuk kubah yang dibentuk oleh sel-sel yang membelah pada ujung tunas atau sering disebut kuncup.seperti pada meristem akar,meristem apikal batang,prokambium.

C. Faktor yang mempengaruhi pertumbuhan dan perkemangan pada tumbuhan

Faktor-faktor yang mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan pada tumbuhan dibedakan atas faktor luar dan faktor dalam.

1. Faktor Luar

Faktor luar yang mempengaruhi pertumbuhan pada tumbuhan adalah makanan,air,suhu,kelembapan,oksigen,dan cahaya.

a. Makanan

Adalah sumber energi dan sumber materi untuk mensintesis berbagai komponen sel.

b. Air

Tanpa air,tumbuhan tidak akan tumbuh.fungsi air diantaranya untuk fotosintesis,mengaktifkan reaksi enzimatik,menjaga kelembapan,dan membantu perkecambahan biji.

c. Suhu

Setiap tumbuhan mempunyai suhu minimum,optimum,dan maksimum yang berbeda-beda.keberadaan suhu ini erat hubunganya dengan kerja enzim.bila suhu terlalu tinggi atau terlalu rendah enzim akan rusak.

d. Kelembahan

Pengaruh kelembapan udara berbeda-beda terhadap berbagai tumbuhan.kondisi lembap berpagaruh baik bagi pertumbuhan.

e. Cahaya

Umumnya,cahaya menghambat pertumbuhan meninggi karena cahaya dapat menguraikan auksin(suatu hormon pertumbuhan).hal ini dapat kita lihat pada tumbuhanyang berada di tempat gelap disebut etiolasi.

Cahaya juga merangsang pembungaan tumbuhan tertentu.ada tumbuhan yang dapat berbunga pada hari pendek (lamanya penyinaran matahari lebih pendek daripada waktu gelapnya).adapun tumbuhan yang berbunga pada hari panjang(lamanya penyinaran lebih panjang daripada waktu gelapnya).

2. Faktor Dalam

Perubahan juga dipengaruhi oleh faktor-faktor dalam,misalnya gen dan hormon.

a. Gen

Didalam gen terkandung faktor-faktor sifat keturunan yang bisa diturunkan pada keturunan.gen juga berfungsi untuk mengontrol reaksi kimia di dalam sel,misalnya sintensis protein.pembentukan protein yang merupakan bagian dasar penyusun tubuh tumbuhan dikendalikan oleh gen secara langsung.dengan kata lain gen dapat mengatur pola pertumbuhan melalui sifat yang diturunkan dan sintesis-sintensis yang dikendalikanya.

b. Hormon

Hormon ialah regulator pertumbuhan yang sangat esensial yang dibuat pada satu bagian tumbuhan,sedangkan respons pertumbuhan terjadi dibagian tumbuhan lainya,misalnya diakar,batang,atau daun. Hormon tumbuhan(fitohormon) yang telah dikenal antara lain auksin,sitokinin,dan giberelin.

1. Auksin

Auksin adalah hormon pertumbuhan yang pertama kali ditemukan.salah satu jenis auksin yang telah dapat diekstraksi dari tumbuhan adalah asam idol asetat.auksin ditemukan oleh friederich auggust ferdinand went,ahli botanibelanda(1863-1935),pada tahun 1928.”dalilnya yang terkenal adalah’”

“tak mungkin terjadi pertumbuhan tanpa adanya zat tumbuh”.

Tempat sintensis auksin ialah meristem apikal,misalnya ujung batang(tunas),daun muda,dan kuncupbunga.

Fungsi auksin diberbagai organ tumbuhan:

a. Pengaruh auksin terhadap pembentukan akar pada setek

b. Pengaruh auksin terhadap batang

c. Pengaruh auksin terhadap daun

d. Pengaruh auksin terhadap pembentukan buah

2. Sitokinin

Sitokinin diperoleh dari ragi santan kelapa,ekstrak buah apel,dan dari jaringan tumbuhan yang aktif membelah.sitokinin yang pertama kali ditemukan ialah kinetin.

3. Giberelin

Giberelin ditemukan oleh E.Kurosawa pada tahun 1926.giberelin merupakan suatu zat yang diperoleh dari suatu jenis jamur yang hidup sebagai parasit pada padi dijepang.jamur tersebut dimanakan gibberella fujikuroi.oleh karena itu tumbuhan padi yang terserang jamur ini mempunyai gejala aneh maka jemur tersebut bakanae yang artinya sinting.

4. Asam Traumalin (hormon luka)

Tanaman mampu memperbaiki kerusakan atau luka yang terjadi pada tumbuhanya.kemampuan tersebut dinamakan regenerasi (restitusi),yang dipengaruhi oleh hormon luka(asam traumalin). Hormon ini pertama kali dipelajari oleh Haberland.

5. Kalim

Kalim hormon yang mempengaruhi pembentukan organ,misalnya:

· Rizokalin :hormon yang merangsang pembentukan akar

· Kaulokalin :hormon yang merangsang pembentukan batang

· Filokalin :hormon yang merangsang pembentukan daun

· Antokalin :hormon yang merangsang pembentukan bunga