Makalah Pola Pertumbuhan (Fisiologi Tumbuhan II)

MAKALAH

FISIOLOGI TUMBUHAN II

“ Pola Pertumbuhan”

Dosen Pengampu  :  Dr. Upik Yelianti, M.Si

OLEH :

KELOMPOK IV

1.  Doko Wibowo                (A1C4090    )

2.  Halima Putri N               (A1C4090    )

3.  Neni Triyana                  (A1C409043)

4.  Novia Rosa Isriani        (A1C409054 )

5.  Nurmawati                      (A1C409009)

                                               

PROGRAM STUDI PENDIDIKAN BIOLOGI

JURUSAN P.MIPA FKIP UNJA

2011/2012

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Pertumbuhan biologis terjadi dengan dua fenomena yang berbeda antara satu sama lain. Pertambahan volume sel dan pertambahan jumlah sel. Pertambahan volume sel merupakan hasil sintesa dan akumulasi protein, organel-organel dan bahan-bahan penyusun sel yang lain. Sedang pertambahan jumlah sel terjadi dengan pembelahan sel.

1.2 Tujuan

Bertujuan menyelidiki di mana pemanjangan akar terjadi dan bagaimana sel pada daerah tumbuh.

BAB II

KAJIAN PUSTAKA

2.1  Pengertian Pola Pertumbuhan

Secara umum pertumbuhan berarti pertambahan ukuran karena organisme multisel tumbuh dari zigot, pertumbuhan itu bukan hanya dalam volume, tapi juga dalam bobot, jumlah sel, banyaknya protoplasma, dan tingkat kerumitan. Pada banyak kajian, pertumbuhan perlu di ukur. Teorinya, semua ciri pertumbuhan yang tadi disebutkan diatas bisa di ukur, tapi ada dua macam pengukuran yang lazim digunakan untuk mengukur pertumbuhan volume/massa yang bersifat irreversibel. Alat untuk mengukur pertumbuhan disebut auksanometer (Salisburg, 1995).

Gambar 01. Auksanometer

Ada dua macam kejadian yang terjadi pada perkecambahan yakni terjadinya pertumbuhan atau proses biologis yang terjadi pada makhluk hidup dengan di tandai dengan pertambahan jumlah dan volume sel, kedua terjadi perkembangan atau proses kedewasaan menuju ke individu yang lebih matang (Atinirmala, 2006).

Pertumbuhan pada tumbuhan berlangsung terbatas pada beberapa bagian tertentu. Yang terdiri dari sejumlah sel yang baru saja di hasilkan melalui proses pembelahan sel pada meristem. Pertumbuhan mudah dirincikan dengan pembelahan sel meristem .(Ross, 1995).

Pertumbuhan biologis terjadi dengan dua fenomena yang berbeda antara satu sama lain. Pertambahan volume sel merupakan hasil sintesa dan akumulasi protein, organel-organel dan bahan-bahan penyusun sel yang lain. Sedang pertambahan jumlah sel terjadi dengan pembelahan sel. Pertumbuhan akar tanaman merupakan hasil dari pertumbuhan jumlah sel dan pertambahan volume sel secara bersama-sama. Selama proses pembelahan sel, kromatin (DNA dan komplek protein) terduplikasi, kromatin yang terduplikasi memisah menjadi dua terbagi menjadi dua bagian yang identik satu sama lain, sel induk terbagi menjadi dua bagian yang sama, masing-masing setengah bagian. Kegiatan pembelahan sel biasanya terjadi pada daerah tumbuh dari tanaman (misalnya pucuk tanaman dan ujung akar) dan binatang (misalnya pada perkembangan embrio dan sumsum tulang punggung). Pertumbuhan akar merupakan hasil dari pertambahan jumlah sel dan pertambahan volume sel secara bersama-sama. Pertambahan sel terjadi pada daerah tumbuh (germinal regions) yang disebut dengan jaringan meristem. Dan dibelakang daerah tersebut terjadi pertambahan ukuran sel dan terjadi diferensiasi sel hingga terbentuk sel fungsional .(Roswitawati, 2008).

2.1  Jenis pertumbuhan

J Pertumbuhan Primer

Pertumbuhan yang menyebabkan batang dan akar tumbuhan bertambah tinggi atau panjang.

Gambar 02. Kecambah Pada Fase Pertumbuhan Primer

~     Diawali dengan pembelahan sel di daerah meristem apikal

~     Meristem apikal terbagi atas 3 daerah yaitu daerah pembelajan, daerah pemanjangan dan daerah differensiasi.

Gambar 03. Meristem Apikal Pada Batang

~     Teori tentang perkembangan meristem apikal diterangkan dengan teori histogen dan teori tunika korpus.

Teori Tunika Korpus

Teori yang menyatakan bahwa titik tumbuh akar dan batang pada tumbuhan terdiri atas 2 zona yang terpisah susunannya, yaitu tunika dan korpus.
Tunika merupak lapisan terluar, yang selanjutnya berkembang menjadi jaringan primer. Korpus adalah bagian pusat titik tumbuh yang memiliki kemampuan membelah ke segala arah. Teori tunika korpus dikemukakan oleh ahli botani Schmidt.

Gambar 04. Tunika Korpus

b.  Teori histogen

Titik tumbuh akar dan batang pada tumbuhan disebut dengan histogen. Histogen terdiri dari plerom (bagian pusat akar dan batang yang akan menjadi empulur dan fasis), germatogen (Lapisan terluar yang akan menjadi epidermis) dan periblem (lapisan yang akan menjadi korteks).

Gambar 05. Histogen

J Pertumbuhan Sekunder

Pertumbuhan yang menyebabkan akar dan batang bertambah lebar. Pertumbuhan ini disebabkan adanya pembelahan pada jaringan meristem sekunder (meristem lateral).

Ada dua macam meristem lateral yaitu Kambium vaskuler (terletak diantara xilem dan floem, yang menyebabkan pembelahan sel ke arah dalam membentuk sekunder, dan membelah ke arah luar membentuk floem sekunder sehingga batang tambah membesar) dan kambium gabus (disebut juga felogen terletak dibawah epidermis dekar kolenkima yang berfungsi menebalkan batang, sehingga epidermis lebih kedap terhadap air).

2.3  Faktor Internal yang mempengaruhi pertumbuhan

1. Genetik (hereditas)

Gen adalah faktor pembawa sifat menurun yang terdapat dalam sel makhluk hidup. Gen bekerja untuk mengkodekan aktivitas dan sifat yang khusus dalam pertumbuhan dan perkembangan

2. Enzim
Enzim merupakan suatu makromolekul (protein) yang mempercepat suatu reaksi kimia dalam tubuh makhluk hidup(Biokatalisator). Suatu rangkaian reaksi dalam tubuh makhluk hidup tidak dapat berlangsung hanya melibatkan satu jenis enzim.Perbedaan jenis gen menyebabkan terjadinya perbedaan respons pertumbuhan terhadap kondisi lingkungan yang sama

3. Hormon (fitohormon)

Hormon merupakan zat pengatur tumbuh, yaitu molekul organik yang dihasilkan oleh satu bagian tumbuhan dan ditransportasikan ke bagian lain yang dipengaruhinya.Hormon dalam konsentrasi rendah menimbulkan respons fisiologis. Terdapat 2 kelompok hormon yaitu :

a.  Hormon pemicu pertumbuhan (auksin, Giberelin dan sitokinin)

b.  Hormon penghambat pertumbuhan (asam absisat, gas etilen, hormon kalin dan asam traumalin.

×   Hormon Auksin

Asal kata : Bahasa Latin

Penemu : Fritz Went (peneliti asal belanda)

Objek penelitian : Rumput (Avena sativa)

Hasil penelitian : mengekstraks zat pengatur fototropisme pada tumbuhan rumput

Kesimpulan : auksin banyak diproduksi di jaringan meristem. Kadar auksin dipengaruhi oleh cahaya matahari, dan auksin mempengaruhi percepatan pembelahan sel pada daerah meristem apikal.

Struktur Auksin
Struktur yang paling dikenal adalah IAA (Indol Acetik acid), yang mirip dengan asam amino triptophan. Aktivitasnya dihambat oleh cahaya matahari. Auksin disintesis di meristem apikal, daun-daun muda dan biji.

Fungsi Hormon Auksin
Merangsang pemanjangn sel pada daerah titik tumbuh,Merangsang pembentukkan akar,Merangsang pembentukkan buah tanpa biji (partenokarpi),Merangsang differensiasi jaringan pembuluh, Merangsang absisi ( pengguguran pada daun)
Berperan dalam dominansi apikal.

2. Hormon Giberelin

Asal kata : Bahasa Latin
Penemu : Ewiti. Kurosawa
Objek penelitian : Tanaman padi (Oryza sativa) yang terkena penyakit foolish seedling (tanaman pucat dan luar biasa panjang) dan jamur Gibberella fujikuroi
Hasil penelitian : mengisolasi giberelin dari jamur Gibberella fujikuroi, yang diberi nama giberelin (GA/Giberelic acid)
Kesimpulan : pemanfaatan giberelin secara umum menyebabkan pertumbuhan raksasa

Fungsi Giberelin
Merangsang pemanjangan batang dan pembelahan sel
Merangsang perkecambahan biji
Memecah dormansi biji
Merangsang pembungaan dan pembuahan

3. Hormon Sitokinin
Asal kata : Bahasa Latin
Penemu : Van Overbeek
Objek penelitian : pertumbuhan embrio dan air kelapa muda
Hasil penelitian : mengisolasi zat yang menyebabkan pembelahan sel (sitokinesis) yang disebut kinetin
Jenis : Kinetin, Zeatin (pada jagung) benzil amino purin
Kesimpulan : pemanfaatan sitokinin secara umum menyebabkan pertumbuhan tunas-tunas samping (lateral) sehingga tanaman menjadi rimbun

Fungsi Sitokinin
Bersama auksin, dan giberelin merangsang pembelahan dan pemanjangan sel
Menghambat dominansi apikal oleh auksin
Merangsang pertumbuhan kuncup lateral
Merangsang pemanjangan titik tumbuh
Mematahkan dormansi biji serta merangsang pertumbuhan embrio
Merangsang pembentukan akar cabang
Menghambat pertumbuhan akar adventive
Menghambat proses penuaan (senescence) daun, bunga dan buah dengan cara mengontrol proses kemunduran yang menyebabkan kematian sel-sel daun
4.Hormon Asam Absisat (ABA)
Asal kata : Bahasa Latin
Penemu : P.F. Wareing dan F.T. Addicott
Objek penelitian : buah kapas
Hasil penelitian : Mendorong terjadinya perontokkan (absisi) pada tumbuhan
Jenis : Kinetin, Zeatin (pada jagung) benzil amino purin
Kesimpulan : hormon yang menyebabkan kerontokan ada saun dan buah

Fungsi Hormon Asam Absisat (ABA)
Mengurangi kecepatan pembelahan dan pemanjangan di daerah titik tumbuh
Memacu pengguguran daun pada saat kemarau untuk mengurangi penguapan air
Membantu menutup stomata daun untuk mengurangi penguapan
Mengurangi kecepatan pembelahan dan pemanjangan sel bahkan menghentikannya
Memicu berbagai jenis sel tumbuhan untuk menghasilkan gas etilen
Memacu dormansi biji agar tidak berkecambah

5. Hormon gas etilen
Asal kata : Bahasa Latin
Penemu : R. gene (1934)
Objek penelitian : buah yang masak
Hasil penelitian : Gas etilen mempercepat pemasakan buah
Jenis : hormon tumbuhan yang berbentuk gas
Kesimpulan : Pembentukkan gas etilen dipengaruhi oleh O2 dan dihambat oleh CO2

Fungsi hormon gas etilen
Mempercepat pematangan buah
Menghambat pemanjangan akar, batang dan pembungaan
Menyebabkan pertumbuhan batang menjadi kokoh dann tebal
Merangsang proses absisi
Interaksi antara etilen dengan auksin memacu proses pembungaan
Interaksi antara etilen dengan giberelin mengontrol rasio bunga jantan dengan bunga betina pada tumbuhan monoceus

6. Hormon Luka/Kambium luka/Asam traumalin
Hormon yang merangsang sel-sel daerah luka menjadi bersifat meristematik sehingga mampu mengadakan penutupan bagian yang luka
Vitamin B12 9riboflavin), piridoksin (vit. B6) asam ascorbat (vit. C), thiamin (vitamin B1), asam nikotinat merupakan jenis vitamin yang dapat mempengaruhi pertumbuhan dan pertumbuhan dan perkembangan
Vitamin berperan sebagai kofaktor

7. Hormon Kalin
Dihasilkan pada jaringan meristem.
Memacu pertumbuhan organ tubuh tumbuhan
Jenisnya adalah:
a. Fitokalin : memacu pertumbuhan daun
b. Kaulokalin: memacu pertumbuhan batang
c. Rhizokalin: memacu pertumbuhan akar
d. Anthokalin: memacu pertumbuhan bunga dan buah
Florigen hormon tumbuhan yang khusus merangsang pembentukan bunga

Faktor eksternal yang mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan

1. Unsur hara

Kebutuhan unsur hara untuk proses pertumbuhan dan perkembangan:
a.  Unsur makro

b.  Unsur hara yang dibutuhkan dalam jumlah banyak: C, H, O, N, S, P K, S, Ca, dan Mg.

c.  Unsur hara yang dibutuhkan dalam jumlah sedikit: Fe, B, Mn, Cu, Zn, Mo, Cl dan Ni

d.  Unsur karbon diambil tumbuhan dalam bentuk CO2

e.  Unsur hidrogen diambil tumbuhan dalam bentuk H2O

f.   Oksigen diambil tumbuhan dalam bentuk CO2. H2O dan O2

g.  Unsur C, H, dan O merupakan unsur utama penyusun Karbohidrat, lemak dan protein
Gejala Kekurangan unsur hara disebut defisiensi

2.  Suhu

Pertumbuhan dan perkembangan dipengaruhi oleh suhu. Suhu yang baik untuk pertumbuhan adalah suhu optimum. Pertumbuhan dan perkembangan akan terhambat bila berada pada suhu minimum dan maksimum
Vernalisasi adalah peningkatan perkecambahan atau pembungaan oleh suhu rendah. Istilah vernalisasi diperkenalkan oleh Trofim Denisovich Lysako tahun 1920

3.Kelembaban

Kelembaban tanah dan kelembaban udara mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan. Tanah yang lembab dan udara yang kering mempercepat pertumbuhan dan perkembangan.

4.Cahaya

Cahaya (merah, biru, nila dan violet) berperan sebagai sumber energi dalam proses fotosintesis. Pertumbuhan kecambah ditempat yang teduh akan berlangsung cepat, tetapi abnormal. Daun tanaman yang terkena cahaya lebih kecil dan mesofilnya lebih tebal dibandingkan yang sedikit mendapat cahaya.
Stomata tanaman yang terkena cahaya ukurannya kecil dengan jumlah yang banyak dibandingkan yang sedikit mendapat cahaya. Akar tanaman yang terkena cahaya lebih lebat dibandingkan yang sedikit mendapat cahaya.
Efek fotoperiodisme, merupakan respon tumbuhan terhadap panjang pendek sinar matahari. Fotoperiodisme pada tumbuhan dikendalikan oleh fitokrom.

Berdasarkan respon tumbuhan terhadap panjang pendeknya waktu penyinaran, tumbuhan dibedakan atas:

a)    Tumbuhan hari pendek (short day plant)

Tumbuhan yang berbunga ketika siang hari kurang dari 12 jam.

b)    Tumbuhan hari panjang (long day plant)

Tumbuhan yang berbunga ketika siang hari lebih panjang dari 12 jam.

c)    Tumbuhan hari netral (neutral day plant)

Tumbuhan yang berbunga tidak dipengaruhi oleh panjang pendeknya penyinaran matahari.

5. Air

Air merupakan senyawa yang penting untuk pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan. Air sebagai pelarut unsur hara dalam tanah, dan memelihara temperatur tanah.. Pertumbuhan berlangsung efektif pada malam hari, karena kandungan air dalam tumbuhan lebih tinggi dari pada siang hari

6. pH

pH sangat berpengaruh pada proses pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan.
Pada kondisi pH normal, kandungan unsur-unsur yang diperlukan seperti Ca, Mg, P dan K cukup tersedia. pH asam memiliki kandungan unsur Al, Mo, Zn yang dapat meracuni tumbuhan.

BAB III

PENUTUP

3.1  Kesimpulan

DAFTAR PUSTAKA