Perkembangan dan Pertumbuhan pada Tanaman

 KATA PENGANTAR

Puji syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Kuasa atas segala limpahan Rahmat, Inayah, Taufik dan Hidayah-Nya sehingga saya dapat menyelesaikan penyusunan makalah ini dalam bentuk maupun isinya yang sangat sederhana. Semoga makalah ini dapat dipergunakan sebagai salah satu acuan, petunjuk maupun pedoman bagi pembaca dalam administrasi pendidikan dalam profesi keguruan.

Harapan saya semoga makalah ini membantu menambah pengetahuan dan pengalaman bagi para pembaca, sehingga saya dapat memperbaiki bentuk maupun isi makalah ini sehingga kedepannya dapat lebih baik.

Makalah ini saya akui masih banyak kekurangan karena pengalaman yang saya miliki sangat kurang. Oleh kerena itu saya harapkan kepada para pembaca untuk memberikan masukan-masukan yang bersifat membangun untuk kesempurnaan makalah ini.

Makassar,  September 2015

BAB I PENDAHULUAN

Latar Belakang

Salah satu ciri makhluk hidup adalah tumbuh dan berkembang. Maka dari itu terdapat pohon yang tadinya kecil kemudian menjadi besar. Hal tersebut terjadi karena adanya proses pertumbuhan dan perkembangan. Pertumbuhan adalah pertambahan jumlah sel pada suatu organisme. Pertumbuhan bersifat tidak dapat kembali (irreversible). Sedangkan, perkembangan merupakan proses untuk mencapai kematangan fungsi suatu organisme. Walaupun berbeda dari segi pengertian, namun kedua proses ini berjalan secara simultan atau pada waktu yang bersamaan dan saling terkait. Adapun perbedaannya terletak pada faktor kuantitatif dan kualitatif. Pertumbuhan dapat diukur secara kuantitatif karena mudah diamati, yaitu tejadi perubahan jumlah dan ukuran. Sebaliknya, perkembangan hanya dapat dinyatakan secara kualitatif karena terjadi perubahan fungsional dalam tubuh suatu organisme sehingga tidak dapat diamati.

BAB II PEMBAHASAN

A.    Pertumbuhan dan Perkembangan

Pada perbincangan sehari-hari, Anda tentunya sering mendengar kata tumbuh dan juga berkembang. Tumbuh sering dikaitkan dengan tinggi, besar, dan panjang. Adapun berkembang sering dikaitkan dengan perubahan bentuk. Jadi, apa perbedaan tumbuh dan berkembang? Pertumbuhan dapat diartikan menjadi beberapa hal, seperti bertambahnya ukuran, volume, berat, atau jumlah sel. Contohnya, seorang anak yang menjadi tinggi. Oleh karena itu, pertumbuhan pada tumbuhan dapat diartikan sebagai seluruh penambahan ukuran organisme atau bagiannya yang irreversible (tidak dapat terbalikkan). Pada tingkat sel, pertumbuhan terjadi karena pembelahan sel dan penambahan ukuran sel. Perkembangan dapat diartikan sebagai perubahan kualitatif (bentuk dan sifat) organisme atau bagiannya. Pada tumbuhan, perkembangan erat kaitannya dangan pembentukan organ-organ tumbuhan dan perubahan bentuk dari embrio atau biji hingga menjadi tumbuhan utuh. Organ tumbuhan seperti akar, batang, dan daun, semuanya tersusun atas berbagai jaringan. Susunan jaringan ini, mirip pada berbagai kelompok tumbuhan. Perlu diketahui, bahwa semua jaringan pada tumbuhan berasal dari satu jaringan, yaitu jaringan meristem. Bagaimanakah sel jaringan meristem berubah menjadi sel-sel jaringan lain? Pada perkembangan tumbuhan, terdapat mekanisme yang menyebabkan sel-sel muda berkembang menjadi bermacam-macam sel atau jaringan dewasa, mekanisme ini disebut diferensiasi. Dengan kata lain, diferensiasi adalah proses beratur yang menyebabkan sel dengan struktur dan fungsi sama, menjadi berbeda. Hal tersebut terjadi selama hidup tumbuhan dan selalu diikuti oleh perubahan fisiologis yang kompleks. Diferensiasi menghasilkan sel, jaringan, dan organ terspesialisasi untuk fungsi yang berbeda. Luka pada tumbuhan dapat merusak pola struktural tumbuhan tersebut. Misalnya, karena tumbuhan dimakan oleh herbivora, jaringan pengangkut di batang atau daun rusak. Contoh lain, patahnya cabang cabang tumbuhan oleh tiupan angin yang kuat. Jika terjadi luka, sel-sel dekat daerah luka merespons terhadap kerusakan dengan melakukan dediferensiasi. Artinya, sel-sel tersebut kembali menjadi bersifat meristematik, memprogram ulang gen-gennya dan bersiap-siap untuk melakukan diferensiasi. Putusnya seludang pembuluh menginduksi pembelahan sel-sel parenkim di sekitar luka. Hal tersebut membentuk lapisan yang menghubungkan ujung-ujung ikatan pembuluh. Lapisan jaringan parenkim ini kemudian berdediferensiasi menjadi jaringan pembuluh yang menghubungkan jaringan pembuluh dan menutup luka. Karena mekanisme dediferensiasi ini, perkembangan dapat dikatakan bersifat reversibel (dapat terbalikkan).

Tumbuhan dan hewan tumbuh dengan cara yang berbeda. Pada hewan, perkembangan dan pertumbuhan seluruh bagian tubuh hingga sempurna terjadi relatif lebih singkat. Pertumbuhan hewan umumnya terhenti setelah pertumbuhan organ-organnya sempurna. Hal ini berbeda dengan pertumbuhan pada tumbuhan yang tidak pernah berhenti seumur hidupnya. Tidak semua bagian tumbuhan tumbuh secara bersamaan. Pertumbuhan tumbuhan terjadi pada daerah-daerah tertentu yang disebut meristem. Sel-sel pada daerah meristem selalu membelah dan belum berdiferensiasi menjadi sel-sel yang khusus. Oleh karena itu, sel-sel daerah meristem cenderung mirip satu sama lain dan ukurannya lebih kecil dibandingkan sel dewasa (telah terdiferensiasi). Sel meristem memiliki dinding sel yang tipis akibat sering membelah diri. Terdapat tiga tipe meristem pada tumbuhan, yaitu meristem apikal, meristem lateral, dan meristem interkalar.

1.      Meristem apikal terdapat di ujung akar dan ujung batang. Hasil pembelahan meristem ini menghasilkan pemanjangan akar dan batang. Proses pemanjangan ini disebut juga dengan pertumbuhan primer. Hal ini akan dijelaskan lebih lanjut pada bahasan selanjutnya.

2.      Meristem lateral merupakan meristem silindris yang terdapat pada batang dan akar tumbuhan dikotil. Aktivitas meristem ini menghasilkan pembesaran diameter batang dan akar. Proses ini dikenal dengan pertumbuhan sekunder. Pertumbuhan ini membuat tumbuhan menjadi kokoh dan memungkinkan untuk bertambah tinggi mencari cahaya matahari.

3.      Meristem interkalar terdapat di antara jaringan dewasa. Meristem ini umumnya terdapat pada tumbuhan rumput dan bambu. Meristem ini

 terdapat pada dasar buku sehingga tumbuhan menjadi tinggi dan dapat menumbuhkan kembali pucuk jika pucuk termakan hewan herbivor. Pertumbuhan dan perkembangan dimulai saat embrio atau biji. Biji yang biasa Anda temukan umumnya berada dalam fase istirahat atau

dorman. Pada fase ini biji dapat bertahan dalam kondisi lingkungan yang tidak menguntungkan, seperti musim dingin ataupun pada saat kekeringan. Penyerapan air dan suhu lingkungan yang menunjang dapat memecah dormansi sehingga pertumbuhan dimulai. Proses penyerapan air pada biji ini disebut imbibisi. Adanya imbibisi mengaktifkan enzim enzim untuk memulai perkecambahan. Struktur pertama yang keluar dari biji adalah radikula, yang akan membentuk akar primer. Radikula merupakan bagian dari hipokotil atau bagian bawah kotiledon. Setelah radikula tumbuh, kemudian muncul epikotil atau bakal batang. Terdapat perbedaan perkecambahan pada tumbuhan monokotil dan dikotil. Tumbuhan monokotil memiliki koleoptil, yakni selubung pelindung daun yang berguna saat daun tumbuh ke atas. Setelah daun muda mampu menangkap cahaya dan terus tumbuh ke atas, bagian lain dari biji tetap berada di bawah tanah. Pola perkecambahan ini disebut hipogeal dan umumnya terjadi pada monokotil (Gambar 1.2a).

Tumbuhan dikotil tidak memiliki koleoptil. Pola perkecambahannya pun berbeda dengan monokotil. Kotiledon pada dikotil akan terangkat dari tanah ketika hipokotil memanjang. Pola ini disebut juga epigeal (Gambar 1.2b).

(a) Perkecambahan hipogeal dan

(b) perkecambahan epigeal.

Sumber: Biology for You, 2002

Jenis pertumbuhan dan perkembangan dibedakan menjadi:

1. Pertumbuhan Primer

Jika Anda mengecambahkan biji, misalnya biji kacang tanah. Pertumbuhan yang menyebabkan kecambah biji kacang merah dapat memanjang adalah pertumbuhan primer. Pertumbuhan primer memungkinkan akar menembus tanah dan ujung batang mencapai cahaya matahari. Akhirnya, bakal akar dan bakal batang tersebut akan membentuk sistem akar dan sistem tajuk. Saat biji berkecambah, bakal akar yang terbentuk disebut radikula. Pada kebanyakan tumbuhan dikotil, akar primer yang terbentuk dari radikula akan berkembang membentuk akar tunggang. Selanjutnya, akar tunggang ini akan membentuk cabang-cabang akar. Pada tumbuhan monokotil, seperti tumbuhan jagung, akar primer akan berkembang menjadi banyak akar dengan ukuran yang sama. Jenis akar ini disebut akar serabut.

Pada ujung akar terdapat beberapa daerah pertumbuhan primer akar. Daerah tersebut, yaitu daerah pembelahan sel, daerah pemanjangan, dan daerah pematangan (Gambar 1.4). Daerah pembelahan sel meliputi meristem apikal dan sel-sel yang terbentuk dari meristem apikal. Sel-sel akar baru terbentuk di daerah

ini, termasuk sel tudung akar. Sel Meristem pada daerah ini membelah diri setiap 12–36 jam. Pada beberapa tumbuhan, pembelahan meristem ini menghasilkan hampir 20.000 sel baru setiap hari. Pada daerah pemanjangan, sel-sel akar memanjang bahkan hingga sepuluh kali dari panjang awal sel. Pemanjangan sel inilah penyebab utama memanjangnya akar lebih jauh ke dalam tanah. Sel-sel ini

memanjang dan tidak melebar ke segala arah dikarenakan adanya serat selulosa yang membungkus sel-sel tersebut pada dinding selnya.

Sel-sel pada daerah pemanjangan mendorong tudung akar dan meristem apikal sel menembus tanah. Daerah pemanjangan menghasilkan pemanjangan rata-rata akar hingga 4 cm per hari. Sel-sel di belakang daerah pemanjangan tidak memanjang. Sel-sel pada daerah pemanjangan mulai melakukan diferensiasi. Diferensiasi ini akan berakhir pada daerah pematangan. Daerah pematangan dapat mudah dibedakan dengan adanya rambut akar. Pada batang, pertumbuhan primer terjadi di ujung pucuk. Meristem apikal pada pucuk ini terlihat sebagai kumpulan sel yang membelah dan membentuk kubah. Pemanjangan terjadi di bagian bawah meristem apikal pucuk. Hasil pemanjangan mendorong meristem apikal ke atas. Ketika meristem apikal terus mendorong ke atas, beberapa sel hasil pembelahan

tetap di bawah dan menjadi meristem tunas ketiak daun. Perhatikan Gambar 1.5 berikut.

2. Pertumbuhan Sekunder

Pada tumbuhan berkayu atau tumbuhan dikotil, pertumbuhannya tidak hanya memanjang, tetapi ukuran diameter akar dan batangnya juga terus membesar. Membesarnya diameter batang dan akar ini disebut pertumbuhan sekunder. Pertumbuhan sekunder disebabkan oleh aktivitas meristem lateral. Meristem lateral ini berupa kambium dan kambium gabus. Perhatikan Gambar 1.6 berikut.

Proses pertumbuhan sekunder dimulai dari aktivitas kambium pembuluh. Kambium ini membentuk pembuluh xilem primer ke arah dalam dan membentuk floem primer ke arah luar. Pada saat tersebut, pertumbuhan batang tidak jauh berbeda dengan pertumbuhan batang pada pertumbuhan primer. Selanjutnya, pertumbuhan sekunder menambah lapisan pembuluh xilem sekunder dan floem sekunder. Setiap tahun, kambium pembuluh menambah lapisan xilem sekunder dan floem sekunder. Dengan demikian, kambium pembuluh menambah ukuran diameter akar dan batang. Aktivitas kambium pembuluh yang memperbesar diameter batang tidak dapat diimbangi oleh aktivitas epidermis (kulit) dan korteks bagian luar. Akibatnya, dibentuk lapisan gabus yang menggantikan fungsi epidermis. Lapisan gabus dewasa merupakan sel mati dan memiliki dinding tebal yang berlilin. Lapisan ini melindungi jaringan batang di bawahnya dari penguapan, kerusakan fisik, dan patogen. Lapisan gabus diproduksi oleh jaringan kambium gabus dari sel parenkim di korteks. Pada beberapa permukaan batang terdapat lentisel Karena lapisan gabus tidak memungkinkan terjadinya pertukaran gas. Perhatikan gambar berikut ini.

Faktor-faktor yang mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan

Pertumbuhan pada tumbuhan dipengaruhi oleh dua faktor, yaitu:

a.        Faktor luar

Faktor luar adalah materi atau hal-hal yang terdapat diluar tanaman yang berdampak pada tanaman itu, baik secara langsung ataupun tidak langsung. Termasuk ke dalam faktor luar adalah cahaya, temperatur, air, garam-garam mineral, iklim, gravitasi bumi, dan lain-lain.

1.      Nutrisi

Tumbuhan memerlukan unsur mineral dengan jumlah tertentu. Unsur yang diperlukan dalam jumlah banyak disebut unsur makro, sedangkan unsur yang diperlukan dalam jumlah sedikit disebut unsur mikro.

2.      Cahaya

Cahaya mutlak diperlukan oleh semua tumbuhan hijau untuk melakukan fotosintesis, tetapi pengaruhnya terhadap pertumbuhan perkecambahan tumbuhan adalah menghambat, karena cahaya dapat menyebabkan terurainya auxin sehingga dapat menghambat pertumbuhan. Hal ini dapat dibuktikan apabila kita meletakkan dua kecambah, yang satu di tempat gelap dan yang lain di tempat terang. Dalam jangka waktu yang sama, kecambah di tempat gelap tumbuh lebih cepat tetapi tidak normal. Pertumbuhan yang amat cepat di dalam gelap ini disebut etiolasi.

Berdasarkan panjang dan intensitas penyinaran, tumbuhan dikelompokkan menjadi 3 jenis, yaitu:

ü  Tumbuhan berhari pendek (shortday plant) : Berbunga dan berbuah bila periode penyinaran lebih pendek daripada periode kritis. Contohnya: strawberry, dahlia, aster, dan krisatinum.

ü  Tumbuhan berhari panjang (longday plant) : berbunga dan berbuah bila periode penyinaran lebih panjang daripada periode kritis. Contohnya: bayam selada, gandum, dan kentang.

ü  Tumbuhan netral (dayneutral plant) : Tidak dipengaruhi oleh lamanya periode penyinaran. Contoh: mawar, anyer, dan bunga matahari.

3.      Suhu

Secara umum, suhu akan berpengaruh terhadap kerja enzim. Bila suhu terlalu tinggi, enzim akan rusak, dan bila suhu terlalu rendah enzim menjadi tidak aktif.

4.      Kelembaban atau kadar air.

Sampai pada batas-batas tertentu, makin tinggi kadar air, pertumbuhan akan makin cepat. Karena lebih banyak kadar air yang diserap dan lebih sedikit yang diuapkan, akan menyebabkan pembentangan sel-sel, dengan demikian sel-sel lebih cepat mencapai ukuran maksimalnya.

b.        Faktor Dalam

Selain faktor genetik, yang termasuk faktor-faktor dalam adalah hormon-hormon yang terlibat dalam pertumbuhan tanaman. Hormon merupakan substansi yang dihasilkan oleh tumbuhan, biasanya dalam jumlah yang sangat sedikit yang berfungsi secara fisiologis mengendalikan arah dan kecepatan tumbuh bagian-bagian dari tumbuhan.

Berikut ini adalah macam-macam hormon pada tumbuhan beserta fungsinya:

Ø  Auksin : Auksin dibentuk oleh ujung batang dan ujung akar. Auksin yang dihasilkan oleh ujung batang akan mendominasi pertumbuhan batang utama, sehingga pertumbuhan cabang relatif sedikit. Keadaan ini dikenal dengan istilah dominansi apikal (apical dominance). Dengan memotong ujung batang, dominansi apikal akan hilang, sehingga pertumbuhan cabang-cabang batang berjalan dengan baik. Auksin dapat terurai bila terkena cahaya. Bila suatu koleoptil dikenai cahaya dari samping, maka bagian koleoptil yang terkena cahaya auksinnya akan terurai sehingga pertumbuhannya lebih lambat daripada bagian koleoptil yang tidak terkena cahaya. Akibatnya koleoptil akan tumbuh membelok ke arah datangnya sinar.

Ø  Giberelin : Hormon ini berfungsi mengatur pemanjangan batang (ruas batang), juga pertumbuhan pucuk dan pembentukan buah. Secara umum fungsi giberelin adalah untuk merangsang pertumbuhan meraksasa dan terbentuknya buah tanpa biji (partenokarpi).

Ø  Sitokinin : Hormon tumbuhan ini mempengaruhi pertumbuhan, pengaturan pembelahan sel, dan pemanjangan sel. Konsentrasi sitokinin dan auksin yang seimbang merupakan hal yang sangat penting dalam pertumbuhan tanaman. Sitokinin sendiri tampaknya mempunyai peranan dalam memperpanjang usia jaringan.

Ø  Asam Absisat (= dormin) : Asam absisat ditemukan pada umbi-umbian dan biji-biji yang dorman, beberapa jenis buah-buahan, daun, dan jaringan tumbuhan lain. Secara fungsi asam absisat adalah mempercepat penuaan daun, merangsang pengguguran daun, dan memperpanjang masa dormansi (menghambat perkecambahan biji).

Ø  Gas etilen : Buah yang sudah tua menghasilkan gas etilen yang dianggap sebagai hormon yang dapat mempercepat pemasakan buah yang masih mentah. Gas etilen meningkatkan respirasi sehingga buah yang asalnya keras dan masam, menjadi empuk dan berasa manis.

Ø  Kalin: Kalin adalah hormon yang merangsang pembentukan organ tubuh. Berdasarkan organ yang dibentuknya, kalin dibedakan atas:

·         Kaulokalin : merangsang pembentukan batang

·         Rhyzokalin : merangsang pembentukan akar. Sekarang telah diketahui bahwa rhyzokalin identik dengan vitamin B1 (thiamin)

·         Filokalin : merangsang pembentukan daun

·         Antokalin : merangsang pembentukan bunga

Ø  Asam traumalin : Batang atau akar tumbuhan dapat mengalami luka. Tumbuhan memiliki kemampuan untuk memperbaiki bagian yang luka, disebut daya restitusi atau regenerasi. Peristiwa ini terjadi dengan bantuan hormon luka atau kambium luka atau asam traumalin. Lukaluka yang terjadi dapat tertutup kembali dengan membentuk jaringan kalus dan jaringan yang rusak dapat diganti dengan yang baru. Bahkan dari luka pada bagian tertentu dari tubuh tumbuhan dapat tumbuh tunas baru.

BAB III PENUTUP

DAFTAR PUSTAKA

http://bernadhetasblog.blogspot.co.id/2013/09/pertumbuhan-dan-perkembangan-pada.html

http://ueu201491039.weblog.esaunggul.ac.id/2015/03/29/makalah-pertumbuhan-dan-perkembangan-pada-tumbuhan/