Pertumbuhan dan Perkembangan Tumbuhan PDF

materi78.co.nr BIO 3 Pertumbuhan dan Perkembangan Tumbuhan A. PENDAHULUAN 6) Ovarium, yaitu bakal buah yang akan Pertumbuhan adalah:...

materi78.co.nr BIO 3 Pertumbuhan dan Perkembangan Tumbuhan A. PENDAHULUAN 6) Ovarium, yaitu bakal buah yang akan Pertumbuhan adalah: membesar menjadi buah setelah pembuahan. 1) Proses perubahan dan pertambahan ukuran akibat pembelahan dan perbesaran sel. 7) Ovulum, yaitu bakal biji yang terdapat dalam ovarium yang mengandung sel kandung 2) Bersifat irreversibel dan tetap. lembaga (embrio) yang akan menjadi biji. 3) Kuantitatif (dapat diukur). 8) Dasar bunga (reseptakel), tempat Perkembangan adalah: melekatnya mahkota bunga, benang sari dan 1) Proses perubahan bentuk dan pendewasaan putik. akibat perubahan struktur dan fungsi sel. Biji adalah alat perkembangbiakan tumbuhan 2) Kualitatif (tidak dapat diukur). generatif yang dihasilkan dari penyerbukan. B. PEMBUNGAAN DAN PEMBUAHAN Pembuahan adalah proses fertilisasi gamet Pembungaan adalah proses pembentukan jantan dan betina pada tumbuhan yang bunga sebagai alat reproduksi generatif. menghasilkan buah dan biji. Proses pembungaan: Tumbuhan melakukan pembuahan ganda. 1) Induksi/evokasi, perubahan jaringan ovum + sperma generatif 1 zigot meristem vegetatif menjadi generatif. + 2) Inisiasi, pembentukan kuncup bunga. 3) Inisiasi menuju anthesis, diferensiasi IKLS + sperma generatif 2 endosperm bagian-bagian bunga dan pembentukan mikrospora dan megaspora. biji 4) Anthesis, mekarnya bunga dan matangnya mikrospora dan megaspora. Proses pembuahan terjadi di dalam putik. Struktur bunga: 4 5 inti generatif inti vegetatif 3 kalaza 6 IKLS antipoda 7 2 1 8 ovum 1) Tangkai bunga (petiola/pedisella), berfungsi sinergid menyangga bunga. mikrofil 2) Kelopak bunga (kaliks/sepal), berfungsi Mikrosporogenesis (dalam buluh serbuk sari) melindungi bunga saat kuncup. 1) Serbuk sari yang dihasilkan benang sari 3) Mahkota bunga (korolla/petal), berfungsi jatuh ke atas putik (penyerbukan). menarik perhatian serangga untuk 2) Mikrosporosit (sel induk, 2n) mengalami membantu penyerbukan. meiosis menjadi inti vegetatif (inti tabung, n) 4) Benang sari (stament), adalah alat kelamin dan inti generatif (sperma, n). jantan penghasil serbuk sari (pollen) yang 3) Inti vegetatif berfungsi untuk membentuk berasal dari mikrospora. buluh serbuk (tuba pollen), sedangkan Benang sari terdiri dari kepala (anthera) dan sperma akan mengalami mitosis dalam buluh tangkai (filamen). serbuk menjadi inti sperma 1 (n) dan inti 5) Putik (karpel), adalah alat kelamin betina sperma 2 (n). penghasil ovum dan inti kandung lembaga Megasporogenesis (dalam ovulum) sekunder (IKLS) yang berasal dari megaspora. 1) Megasporosit (sel induk, 2n) mengalami Putik terdiri dari kepala (stigma), tangkai meiosis menjadi empat sel megaspora (n). (stillus), dan buluh serbuk (tuba pollen). Kemudian tiga sel megaspora mati. PERTUMBUHAN DAN PERKEMBANGAN 1  materi78.co.nr BIO 3 2) Sel megaspora yang tersisa mengalami Proses perkecambahan: mitosis inti (kariokinesis) tanpa pembelahan 1) Air masuk ke biji (imbibisi) dan testa pecah, sel menjadi sel kandung lembaga yang 2) Pelepasan hormon giberellin oleh embrio mengandung delapan inti. memicu sintesis dan aktivasi enzim α amilase 3) Inti sel kandung lembaga lalu bergerak: dan protease oleh aleuron, a. Tiga inti menuju mikrofil menjadi ovum 3) Hidrolisis cadangan makanan dalam (n) dan 2 sinergid. kotiledon dan endosperm oleh air dan enzim, b. Dua inti berada di tengah bergabung 4) Penghasilan energi dari respirasi aerob menjadi IKLS (2n). menggunakan glukosa dan oksigen. c. Tiga inti menuju kalaza menjadi Macam-macam perkecambahan: antipoda, kemudian mati. 1) Perkecambahan hipogeal Fertilisasi Adalah perkecambahan yang terjadi pada 1) Inti sperma 1 yang sampai di mikrofil akan tumbuhan monokotil, dan kotiledon berada membuahi ovum, menjadi zigot (2n). di bawah tanah. Zigot adalah embrio yang akan menjadi plumula calon tumbuhan. kotiledon 2) Inti sperma 2 yang sampai di mikrofil akan koleoptil membuah IKLS, menjadi endosperm (3n). Endosperm adalah cadangan makanan sementara biji selama berkecambah. Kesatuan zigot (embrio) dan endosperm koleoriza (cadangan makanan) disebut biji. radikula C. PERKECAMBAHAN 2) Perkecambahan epigeal Perkecambahan adalah proses pertumbuhan Adalah perkecambahan yang terjadi pada dan perkembangan embrio di dalam biji. tumbuhan dikotil, dan kotiledon berada di Monokotil Dikotil atas tanah. 2 plumula epikotil 3 7b 2 8 8 7a 3 1 6 hipokotil kotiledon 4 1 hipokotil 4 5 7b 5 6 7a Struktur biji: radikula 1) Embrio, zigot yang telah berkembang dan siap berkecambah. D. PERTUMBUHAN 2) Endosperm, cadangan makanan utama biji Jaringan meristem adalah jaringan embrionik monokotil (berendosperm). tumbuhan yang belum terspesialisasi dan aktif membelah. 3) Kotiledon, cadangan makanan utama biji dikotil (tak berendosperm). Pertumbuhan tumbuhan oleh jaringan meristem apikal dijelaskan teori titik tumbuh. 4) Aleuron (lapisan luar endosperm) 1) Teori Histogen (Hanstein, 1868) 5) Testa (kulit biji) Titik tumbuh tersusun atas lapisan sel yang 6) Radikula (akar lembaga) disebut histogen yang terdiri dari: 7) Kaulikulus (batang lembaga) a. Hipokotil, sumbu embrio yang berada di dermatogen d epidermis bawah tempat munculnya kotiledon. periblem d korteks, endodermis b. Epikotil, sumbu embrio yang berada di plerom d stele atas tempat munculnya kotiledon. 8) Plumula (daun lembaga) PERTUMBUHAN DAN PERKEMBANGAN 2 materi78.co.nr BIO 3 2) Teori Tunika-Korpus (Schmidt, 1924) Kambium terdiri dari: Titik tumbuh terdiri atas zona tunika (luar) 1) Kambium vaskuler dan korpus (pusat). Adalah kambium yang memperbesar ukuran tunika d epidermis, korteks, endodermis selama pertumbuhan sekunder. Kambium memperbesar diameter batang korpus d stele dengan membentuk xilem sekunder dan Berdasarkan letaknya, jaringan meristem terdiri floem sekunder (lingkaran tahun). dari meristem apikal, lateral, dan interkalar. 2) Kambium gabus (felogen) Jaringan meristem apikal (ujung) adalah Adalah kambium di bawah epidermis, yang jaringan meristem primer yang: menghasilkan lapisan kulit kayu (periderm) 1) Terletak di ujung akar dan ujung batang pengganti epidermis. (bagian apikal). Jaringan meristem interkalar (antara) adalah 2) Tempat pertumbuhan primer, yaitu bagian jaringan meristem apikal yang terpisah pertambahan panjang. dan dapat membelah sewaktu-waktu. meristem primordia apikal tunas daun node protoderm prokambium internode meristem meristem node dasar interkalar tunas aksiler Tumbuhan yang memiliki jaringan ini adalah famili Gramineae (rumput-rumputan). rambut akar E. STRUKTUR ORGAN TUMBUHAN zona pendewasaan (maturasi/diferensiasi) protoderm Organ tumbuhan tersusun atas sistem jaringan prokambium tumbuhan permanen (dewasa). zona pemanjangan meristem Jaringan permanen terdiri dari: (elongasi) dasar meristem 1) Jaringan epidermis (pelindung) zona pembelahan apikal akar Adalah jaringan paling luar yang berfungsi tudung akar melindungi jaringan di bawahnya. 2) Jaringan parenkim (dasar) Zonasi pertumbuhan: Adalah jaringan dasar yang menyusun 1) Zona pembelahan, sel meristem apikal giat hampir seluruh bagian organ tumbuhan. melakukan pembelahan. Ciri-ciri sel parenkim: 2) Zona pemanjangan, sel yang telah membelah membesar dan memanjang.  Merupakan sel-sel hidup. 3) Zona pendewasaan, sel yang telah membelah  Memiliki selulosa tipis rata. terspesialisasi menjadi jaringan permanen.  Masih dapat membelah meski dewasa. Jaringan meristem lateral (samping) adalah 3) Jaringan penyokong jaringan meristem sekunder yang: Adalah jaringan mekanik yang menunjang 1) Terletak di akar dan batang (kambium). bentuk tumbuhan. 2) Tempat pertumbuhan sekunder, yaitu Jaringan penyokong dibedakan menjadi: perbesaran ukuran. a. Jaringan kolenkim heartwood sapwood Adalah jaringan penyokong muda. (kayu tua) (kayu muda) Jaringan kolenkim terdapat di bagian kambium vaskuler tumbuhan yang masih mengalami pertumbuhan dan perkembangan. Ciri-ciri sel kolenkim:  Merupakan sel-sel hidup. floem  Mengalami penebalan selulosa sudut. sekunder kambium bark gabus (kulit kayu)  Mengandung kloroplas. PERTUMBUHAN DAN PERKEMBANGAN 3 materi78.co.nr BIO 3 b. Jaringan sklerenkim 5) Pembuluh angkut, terdiri dari xilem (a, ke Adalah jaringan penyokong tua. Jaringan arah dalam), dan floem (b, ke arah luar). sklerenkim terdapat di bagian tumbuhan 6) Empulur/pit, jaringan dasar yang berada di yang tidak mengalami pertumbuhan dan sebelah dalam endodermis. perkembangan. Struktur potongan melintang batang: Ciri-ciri sel sklerenkim: Monokotil Dikotil  Merupakan sel-sel mati. 5 1  Mengalami penebalan selulosa merata. 2 1 2  Memiliki lignin (zat kayu). 4b 3 4a Jaringan sklerenkim tersusun atas serabut sklerenkim dan sklereid (sel-sel batu). 4a 4b 6 4) Jaringan vaskuler (pembuluh angkut) 7 Adalah jaringan pengangkut air dan unsur 1) Epidermis, lapisan terluar batang, dan di hara, serta zat hasil fotosintesis. bawahnya terdapat kambium gabus. Jaringan pengangkut terdiri dari: 2) Korteks, jaringan dasar yang terletak di sebelah dalam epidermis. a. Xilem, mengangkut air dan unsur hara dari akar ke daun. 3) Stele (silinder pusat) b. Floem, mengangkut hasil fotosintesis 4) Pembuluh angkut, terdiri dari xilem (a, ke dari daun ke seluruh bagian tumbuhan. arah dalam), dan floem (b, ke arah luar). 5) Jaringan gabus 5) Kambium Adalah jaringan yang tersusun atas sel-sel 6) Jari-jari empulur, terbentuk akibat gabus (parenkim penutup luka) yang pertumbuhan sekunder. memanjang yang dihasilkan kambium 7) Empulur/pit, jaringan dasar pengisi stele. gabus (felogen). Struktur potongan melintang daun: Jaringan gabus terdiri dari dua macam: 1 a. Feloderm, dibentuk ke arah dalam dan tersusun atas sel-sel hidup. 2 b. Felem, dibentuk ke arah luar dan tersusun atas sel-sel mati. 4a 3 Fungsi jaringan gabus adalah melindungi 4b jaringan di bawahnya dari kerusakan. Struktur potongan melintang akar: 1 Monokotil Dikotil 1) Epidermis, lapisan terluar daun yang 5a dilengkapi kutikula (zat lilin). Pada epidermis 5b 1 5b 5a 2 1 bawah, banyak terdapat stomata. 3 2 2) Jaringan palisade (pagar), jaringan 4 3 penyokong yang memiliki banyak klorofil. 4 3) Jaringan spons, jaringan penyokong yang 6 memiliki sedikit klorofil dan sebagai tempat 6 penyimpanan cadangan makanan. 1) Epidermis, lapisan terluar akar, di lapisan 4) Pembuluh angkut, terdiri dari xilem (a, ke bawahnya terdapat kambium gabus. arah epidermis atas) dan floem (b, ke arah 2) Korteks, jaringan dasar yang terletak di epidermis bawah). sebelah dalam epidermis. F. FAKTOR YANG MEMPENGARUHI PERTUM- 3) Endodermis, lapisan tempat terdapatnya BUHAN DAN PERKEMBANGAN TUMBUHAN pita Caspary yang bersifat impermeabel Faktor internal yang mempengaruhi yang berfungsi menyeleksi air yang masuk. pertumbuhan dan perkembangan: 4) Perisikel, lapisan sebelah dalam 1) Genetis, sifat-sifat tumbuhan tertentu endodermis, tempat pembentukan kambium berasal dari pewarisan sifat induk tumbuhan. gabus dan rambut akar. (dipelajari di Biologi 4) PERTUMBUHAN DAN PERKEMBANGAN 4 materi78.co.nr BIO 3 2) Fisiologis, sifat-sifat tumbuhan tertentu Efek yang ditimbulkan oleh hormon tumbuhan: dipengaruhi oleh hormon dan vitamin. 1) Pertumbuhan akibat auksin Hormon-hormon tumbuhan: Hormon Fungsi  Pemanjangan sel.  Dominansi apikal (ujung).  Partenokarpi (pembuahan tanpa penyerbukan).  Partenogenesis (pembentukan buah tanpa biji). Proses pembengkokan arah tumbuh: Auksin  Etiolasi (pertumbuhan tanpa  Auksin di ujung batang yang terkena (IAA) cahaya). cahaya akan menjadi inaktif.  Pembentukan xilem, floem, akar  Pertumbuhan lalu dialihkan ke sisi yang lateral dan serabut akar. tidak terkena cahaya.  Menghambat absisi (gugur)  Pertumbuhan tersebut menyebabkan daun dan buah. tumbuhan bengkok menuju cahaya.  Berlawanan dengan sitokinin. 2) Etiolasi oleh auksin  Pembelahan sel. Etiolasi adalah pertumbuhan tanpa cahaya,  Dominansi lateral (cabang). namun menggunakan auksin.  Pembentukan daun, bunga dan Etiolasi menghasilkan tumbuhan yang: Sitokinin buah. - Berbatang panjang, kurus dan lemah.  Menghambat proses penuaan. - Berdaun kecil dan tipis.  Berlawanan dengan auksin. - Mengalami klorosis (defisiensi klorofil).  Pertumbuhan raksasa. 3) Penyembuhan luka oleh asam traumalin  Pembentukan bunga dan biji. Dilakukan dengan:  Proses perkecambahan biji. - Re-merismatik jaringan permanen. Giberellin  Mengakhiri dormansi biji. - Pengeluaran getah di daerah luka.  Partenokarpi (pembuahan - Pembentukan jaringan gabus oleh tanpa penyerbukan). kambium gabus (felogen). Asam  Regenerasi sel. 4) Absisi daun oleh asam absisat traumalin  Penyembuhan luka.  Penghambat hormon-hormon pertumbuhan.  Meningkatkan absisi (gugur) daun dan proses penuaan. Asam  Penutupan stomata. absisat  Memperlambat pemanjangan Asam absisat akan melisis sel-sel pada (ABA) dan pembelahan sel. tangkai daun sehingga daun akan  Memicu pembentukan gas kekurangan nutrisi dan mati. etilen di seluruh sel tumbuhan. Vitamin pada tumbuhan mempengaruhi  Melakukan dormansi pertumbuhan dan perkembangan melalui tumbuhan (masa tidur). pembentukan hormon dan koenzim.  Proses pematangan buah. Contoh: vitamin B12 (riboflavin), vitamin B1  Proses absisi daun. (tiamin), vitamin B6 (piridoksin), vitamin C (asam Gas etilen  Menghambat pembentukan askorbat). akar, batang dan bunga. Faktor eksternal yang mempengaruhi  Organogenesis akar (rhizokalin), pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan Kalin batang (kaulokalin), daun antara lain air, cahaya matahari, suhu, keadaan (filokalin), bunga (anthokalin). medium tumbuh dan nutrisi. PERTUMBUHAN DAN PERKEMBANGAN 5  materi78.co.nr BIO 3 Air berperan dalam: Suhu optimal suatu tumbuhan didasarkan atas 1) Reaksi fotosintesis (reaksi gelap). suhu rata-rata iklim asal tumbuhan. 2) Mempengaruhi respirasi dan transpirasi. Keadaan medium tumbuh tanaman (tanah, air, 3) Pelarut dan medium reaksi kimia tumbuhan. dsb.) dipengaruhi oleh pH dan oksigen. 4) Transportasi unsur hara dan hasil fotosintesis. 1) pH yang optimal adalah netral. 5) Menjaga turgiditas sel tumbuhan. pH yang terlalu asam dapat diatur melalui 6) Perkecambahan biji (imbibisi). pengapuran. Cahaya matahari mempengaruhi pertumbuhan 2) Oksigen dibutuhkan akar untuk respirasi dan dan perkembangan, terutama pembungaan. penyerapan unsur hara dalam tanah, melalui aerasi medium tumbuh yang baik. Tumbuhan peka terhadap cahaya karena pigmen fitokrom. Nutrisi (unsur hara) yang diperlukan oleh tumbuhan terbagi menjadi makronutrien dan Berdasarkan lama penyinaran (fotoperiodisme), mikronutrien. pembungaan tumbuhan terjadi jika: Perubahan pada daun akibat defisiensi nutrisi: Jenis Penyinaran Contoh 12 jam kentang, gandum, bit, Berhari (sub-tropis bayam, selada, lobak, kol, panjang selatan) bunga sepatu Defisiensi P padi, kapas, timun, tomat, Berhari tidak mawar, anyelir, bunga Defisiensi Ca netral dipengaruhi matahari Suhu/temperatur akan mempengaruhi: Defisiensi K 1) Jumlah air dan transpirasi (penguapan). 2) Proses metabolisme (fotosintesis dan Defisiensi Mg respirasi) dan kerja enzim. 3) Dormansi biji dan tumbuhan. Unsur Sumber Fungsi/penyusun Defisiensi Makronutrien C CO2 reaksi fotosintesis, bahan dasar senyawa H H2O pertumbuhan dan metabolisme terhambat organik O H2O, O2 N NO3-, NH4+ asam amino, asam nukleat, klorofil pertumbuhan terhambat, klorosis S SO42- asam amino daun hijau pucat P H2PO4- asam nukleat, fosfolipid, ATP pertumbuhan terhambat, daun keunguan pertumbuhan akar dan apikal terhambat, Ca Ca2+ dinding sel, aktivator enzim daun tidak terbentuk pertumbuhan terhambat, tumbuhan + osmosis, keseimbangan ion, aktivator K K lemah, daun menggulung, bercak-bercak enzim dan tepi hangus Mg Mg2+ klorofil, aktivator enzim gugur daun, klorosis PERTUMBUHAN DAN PERKEMBANGAN 6  materi78.co.nr BIO 3 Mikronutrien Fe Fe2+, Fe3+ sintesis protein dan klorofil klorosis, daun bergaris kuning Cl Cl- keseimbangan ion klorosis, daun mati pertumbuhan terhambat, klorosis, daun Cu Cu2+ aktivator enzim bintik-bintik Zn Zn2+ aktivator enzim, sintensis auksin, kloroplas klorosis, daun merah tua daun putih, berkas pembuluh berwarna Mn Mn2+ aktivator enzim, sintesis klorofil gelap Mo MoO42- fiksasi nitrogen, reproduksi tumbuhan daun hijau pucat dan menggulung perkecambahan, pembungaan, pertumbuhan apikal dan lateral B H2BO3-, B(OH)4- pembuahan, sintesis asam nukleat terhambat, daun menebal dan keriting PERTUMBUHAN DAN PERKEMBANGAN 7