Indikator 23: Hasil percobaan pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan

Pertumbuhan (growth) didefinisikan sebagai suatu peningkatan ukuran yang prosesnya tidak dapat balik (Ireversible), serta dihasilkan dari pembelahan sel dan perbesaran sel. Pertumbuhan menyangkut aspek kuantitatif sehingga dapat dinyatakan dengan angka dan dapat diukur dengan alat ukur panjang atau berat. Melalui suatu rangkaian pembelahan mitosis, zigot akan menjadi embrio multiseluler didalam sebuah biji. Setelah perkecambahan, terjadi pembelahan mitosis yang sebagian besar terpusat pada meristem apikal dekat dengan ujung akar dan ujung tunas. Pembesaran sel-sel yang baru dibuat inilah yang bertanggung jawab terhadap peningkatan ukuran sesungguhnya dari suatu tumbuhan.

Perkembangan yaitu perubahan pada makhluk hidup menuju kedewasaan. Perkembangan menyangkut aspek kualitatif kelengkapan organ tubuh menjadi makhluk yang sempurna dan dewasa . Perkembangan berlangsung bersamaan dengan pertumbuhan. Misalnya jagung yang tumbuh juga mengalami perkembangan sehingga terbentuk struktur yang dewasa (bunga, buah dan biji).

Pertumbuhan dan perkembangan pada tumbuhan dimualai dengan perkecambahan biji. Biji akan berkembang menjadi tumbuhan kecil atau kecambah (planula). Kecambah akan berkembang menjadi tumbuhan kecil yang sempurna, yang kemudian tumbuh membesar. Setelah mencapai masa tertentu, tumbuhan akan berbunga dan menghasilkan buah serta biji. Dalam proses pertumbuhan dan perkembangan terjadi pembelahan sel, pemanjangan sel dan diferensiasi sel.

Tahapan Pertumbuhan

1. Perkecambahan

Perkecambahan sering dianggap sebagai permulaan kehidupan tumbuhan. Perkecambahan etrjadi karena pertumbuhan radikula (calon akar) dan pertumbuhan plumula (calon batang). radikula tumbuh kebawah menjadi akar sedangkan plumula tumbuh keatas menjadi batang.

Perkecambahan ditandai dengan munculnya kecambah, yaitu tumbuhan kecil dan masih hidup dari persediaan makanan yang berada dalam biji. Ada empat bagian penting pada biji yang berkecambah, yaitu batang lembaga (kaulikulus), akar embrionik (akar lembaga) atau radikula) , Kotiledon (daun lembaga), dan pucuk lembaga (plumula). Kotiledon merupakan cadangan mkanan pada kecambah karena pada saat perkecambahan, tumbuhan belum bisa melakukan fotosintesis

Air merupakan kebutuhan mutlak bagi perkecambahan. Tahap pertama perkecambahan adalah penyerapan air dengancepat secara imbibisi. air yang berimbibisi menyebabkan biji mengembang dan memecahkan kulit pembungkusnya dan juga memicu perubahan metabolik pada embrio sehingga biji melanjutkan pertumbuhan. Enzim-enzim akan mulai mencerna bahan-bahan yang disimpan pada kotiledon, dan nutrien-nutriennya dipindahkan kebagian embrio yang sedang tumbuh. Enzim yang berperan dalam pencernaan cadangan makanan adalah enzim amilase, beta-amilase dan protease. Hormon giberelin berperan penting untuk aktivasi dan mensintesis enzim-enzim tersebut.

Perkecambahan biji ada dua macam, yaitu perkecambahan epigeal dan hipogeal

a. Perkecambahan epigeal adalah tumbuhnya hipokotil yang memanjang sehingga plumula dan kotiledon terangkat kepermukaan tanah. Kotiledon tersebut dapat melakukan fotosisntesis selama daun belum terbentuk contoh perkecambahan kacang hijau, bunga matahari, kedelai, kacang tanah.

Dalam proses perkecambahan ini organ pertama yang muncul dari biji yang berkecambah adalah radikula, berikutnya ujung radikula harus menembus permukaan tanah.Pada banyak tumbuhan dikotil dengan rangsangan oleh cahaya, ruas batang dibawah daun lembaga (hipokotil) akan tumbuh lurus mengangkat kotiledon dan epikotil. Dengan demikian epikotil dan kotiledon terangkat ke atas permukaan tanah. Epikotil memunculkan helai daun pertamanya mengembang dan menjadi hijau, serta mulai membuat makanan melalui fotosintesis. kotiledon akan layu dan rontok dari benih karena cadangan makanannya telah habis oleh embrio yang berkecambah.

b. Perkecambahn hipogeal adalah tumbuhnya epikotil yang memanjang sehingga plumula keluar menembus kulit biji dan muncul diatas permukaan tanah, sedangkan kotiledon tertinggal dalam tanah contoh perkecambahan kacang kapri, kacang ercis, jagung dan rumput-rumputan.

2. Pertumbuhan Primer

Pertumbuhan primer adalah pertumbuhan yang disebabkan oleh kegiatan titik tumbuh primer. Titik tumbuh primer adalah titik tumbuh yang terdapat pada ujung akar atau ujung batang yang telah mulai terbentuk sejak tumbuhan masih berupa embrio.

Pertumbuhan prmer adalah pertumbuhan memanjang akibat aktivitas mereistem apikal (jaringan yang ada diujung akar adan ujung batang). Pertumbuhan primer pada akar terjadi dititik tumbuh akar dan pada batang terjadi dititik tumbuh batang. Titik tumbuh akar berada pada bagian yang etrdapat tudung akar (kaliptara). Tudung akar merupakan kumpulan sel-sel yang terorganisasai, yang berfungsi menutupi dan melindungi neristem apikal asaat akar tumbuh menembus tanah. sedangkan titik tumbuh batang terdapat pada tumbuhan yang memiliki kuncup atu tunas.

Pertumbuhan primer menyebabkan batang dan akar bertambah panjang.

3. Pertumbuhan Sekunder

Pertumbuhan sekunder adalah pertumbuhan yang disebabkan oleh kegiatan kambium yang bersifat meristematik. Pertumbuhan sekunder menyebabkan diameter batang bertambah besar. Pertumbhan sekunder hanya terjadi pada dikotil dan Gymnospermae.

Aktivitas pembelahan kambium mengarah kearah luar dan dalam. Aktivitas kambium ke dua arah ini mengakibatkan bertambah tebal dan besar diameter batang. pembelahan kearah luar membentuk floem sekunder (kulit0 dan kearah dalam membentuk silem sekunder (kayu). Pembelahan kearah dalam lebih besar dibanding kearah luar, sehingga bagian kayu lebih tebal dibanding bagian kulit.

4. Perumbuhan Terminal

Pada ujung akar dan ujung batang tumbuhan berbiji yang aktif tumbuh, terdapat tiga daerah (zona) pertumbuhan dan perkembangan.

a. Daerah pemebelahan (daerah meristematik)

Daerah pembelahan merupakan daerah yang paling ujung dan merupakan tempat terbentuknya sel-sel baru. Sel-sel didaerah ini mempunyai inti sel yang erlatif besar, ber dinding tipis, dan aktif membelah diri.

b. Daerah pemanjangan

Daerah pemanjangan merupakan daerah hasil pembelahan sel-sel meristem. Sel-sel hasil pembelahan etrsebut akan bertambah besar ukurannya sehingga menjadi bagian dari daerah pemanjangan. Ukuran selnya bertambah beberapa puluh kali dibanding sel-sel meristematik.

c. Daerah diferensiasi

Daerah diferensiasi merupakan daerah yang terletak dibawah daerah pemanjangan. Sel-sel didaerah diferensiasi umumnya mempunyai dinding yang tebal dan beberapa diantaranya mengalami diferensiasi menjadi epidermis, kortek dan empulur. Sel yang lain berdiferensiasi menjadi pearenkim, jaringan penunjang dan jaringan pengangkut (xylem dan floem)

Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Pertumbuhan Dan Perkembangan

Banyak faktor alasan atau penyebab yang mempengaruhi perkembangan dan pertumbuhan tumbuh-tumbuhan, tanaman, pohon, dll. Apabila faktor tersebut kebutuhannya tidak terpenuhi maka tanaman tersebut bisa mengalami dormansi / dorman yaitu berhenti melakukan aktifitas hidup. Faktor pengaruh tersebut yakni :

A. Faktor Luar

1. Air dan Mineral

  Berpengaruh pada pertumbuhan tajuk 2 akar. Diferensiasi salah satu unsur hara atau lebih akan menghambat atau menyebabkan pertumbuhan tak normal.

2.Kelembaban.

  Kadar air dalam udara dapat mempengaruhi pertumbuhan serta perkembangan tumbuhan. Tempat yang lembab menguntungkan bagi tumbuhan di mana tumbuhan dapat mendapatkan air lebih mudah serta berkurangnya penguapan yang akan berdampak pada pembentukan sel yang lebih cepat.

3.Suhu

  Di antaranya mempengaruhi kerja enzim. Suhu ideal yang diperlukan untuk pertumbuhan yang paling baik adalah suhu optimum, yang berbeda untuk tiap jenis tumbuhan. Tinggi rendah suhu menjadi salah satu faktor yang menentukan tumbuh kembang, reproduksi dan juga kelangsungan hidup dari tanaman. Suhu yang baik bagi tumbuhan adalah antara 22 derajat celcius sampai dengan 37 derajat selsius. Temperatur yang lebih atau kurang dari batas normal tersebut dapat mengakibatkan pertumbuhan yang lambat atau berhenti

4.Cahaya

  Memengaruhi fotosintesis. Secara umum merupakan faktor penghambat. Sinar matahari sangat dibutuhkan oleh tanaman untuk dapat melakukan fotosintesis (khususnya tumbuhan hijau). Jika suatu tanaman kekurangan cahaya matahari, maka tanaman itu bisa tampak pucat dan warna tanaman itu kekuning-kuningan (etiolasi). Pada kecambah, justru sinar mentari dapat menghambat proses pertumbuhan.

Etiolasi adalah pertumbuhan yang sangat cepat di tempat yang gelap

Fotoperiodisme adalah respon tumbuhan terhadap intensitas cahaya dan panjang penyinaran.

1. Gerak balas tumbuhan terhadap sesuatu rangsangan disebut gerakan tropisme .

2. Tropisme positif adalah keadaan tumbuhan yang bertumbuh ke arah rangsangan , manakala tropisme negatif adalah keadaan tumbuhan yang bertumbuh ke arah bertentangan kepada arah rangsangan .

3. Beberapa pergerakan tumbuhan adalah seperti berikut :

Fototropisme - gerak balas tumbuhan terhadap cahaya .

Geotropisme - gerak balas tumbuhan terhadap graviti .

Hidrotropisme - gerak balas tumbuhan terhadap air .

4. Pucuk tumbuhan menunjukkan fototropisme positif ( membolehkan pucuk mendapatkan cahaya yang mencukupi ) , geotropisme negatif dan hidrotropisme negatif .

5. Akar tumbuhan menunjukkan fototropisme negatif , geotropisme positif ( membolehkan akar tumbuh ke dalam tanah dan mengukuhkan kedudukan tumbuhan ) dan hidrotropisme positif ( membolehkan akar tumbuh menyerap air yang mencukupi untuk proses fotosintesis ).

6. Walau bagaimanapun , rangsangan air terhadap akar adalah lebih kuat daripada rangsangan graviti.

B. Faktor Dalam

1.Faktor hereditas.

Gen

Gen merupakan rua DNA (Deoxyribose Nucleic Acid) yang meng kode suatu sifat makhluk hidup. didalam gen terkandung faktor yang dapat diturunkan dari induk pada keturunannya. Dengan kata lain gen mengatur pertumbuhan melalui sifat yang diturunkan dan sintesis-sintesis yang dikendalikan

2.Hormon.

Hormon pada tumbuhan juga memegang peranan penting dalam proses perkembangan dan pertumbuhan seperti hormon auksin untuk membantu perpanjangan sel, hormon giberelin untuk pemanjangan dan pembelahan sel, hormon sitokinin untuk menggiatkan pembelahan sel dan hormon etilen untuk mempercepat buah menjadi matang

a.    Auksin

Senyawa asam indol asetat (IAA) yang dihasilkan di ujung meristem apikal (ujung akar dan batang).

- dominasi apical

- merangsang pemanjangan batang, pertumbuhan akar, gerak fototropisme, dan geotropis

b.    Giberelin

Senyawa ini dihasilkan oleh jamur Giberella fujikuroi atau Fusarium moniliformae, disintesis dalam

meristem batang, meristem akar, pucuk daun, dan tunas (embrio).

Fungsi giberelin :

- pemanjangan tumbuhan

- berperan dalam partenokarpi

- membantu pembentukan tunas

- menghambat perkecambahan dan pembentukan biji

c.    Sitokinin

Pertama kali ditemukan pada tembakau. Hormon ini merangsang pembelahan dan pertumbuhan sel,

Mengatur pertumbuhan daun, bunga, dan buah serta merangsang pertumbuhan akar dan batang. Disintesis

pada akar.

d.    Gas etilen

Banyak ditemukan pada buah yang sudah tua. Pengaruhnya untuk mendorong pemasakan buah dan

menyebabkan batang tumbuh menjadi tebal. Disintesis pada jaringan buah yang telah masak di ruas batang.

e.    Asam absiat

Mengurangi kecepatan pertumbuhan dan pemanjangan sel pada daerah titik tumbuh. Disintesis pada daun, batang, dan biji.

f.    Florigen

g.   Kalin

Hormon pertumbuhan organ, terdiri dari :

- Rhizokalin : akar

- Kaulokali: batang

- Filokalin: daun

- Antokalin:

h.    Asam traumalin atau kambium luka

Merangsang pembelahan sel di daerah luka sebagai mekanisme untuk menutupi luka.

Dibawah ini ada link bio buat kalian yang ingin menggali lagi informasi tentang indikator ini:

Check this out: https://www.youtube.com/watch?v=cLkumlmfImo

Contoh Soal:

1. Faktor-faktor eksternal yang memengaruhi pertumbuhan tumbuhan adalah ….

A. temperatur, kelembapan, bibit unggul, tanah

B. kelembapan, cahaya, temperatur, genetis

C. cahaya, temperatur, kelembapan, hormon

D. air, kelembapan, temperatur, udara

E. hormon, air, kelembapan, tanah

Pembahasan    : Faktor luar yang mempengaruhi pertumbuhan adalah : suhu, cahaya, kelembaban, nutrisi dan air.

2. Pengertian dari temperatur optimum pada proses pertumbuhan adalah ….

A. temperatur tertinggi di mana tumbuhan masih dapat hidup

B. temperatur tertinggi di suatu daerah di mana tumbuhan tak dapat hidup

C. temperatur yang dapat memengaruhi tumbuhnya tumbuhan sehingga tumbuhan mudah layu

D. temperatur yang paling sesuai bagi pertumbuhan suatu jenis tumbuhan

E. temperatur terendah di mana tumbuhan masih dapat hidup

Pembahasan    : Suhu optimal adalah yang paling menguntungkan berlangsungnya perkecambahan benih dimana presentase perkembangan tertinggi dapat dicapai yaitu pada kisaran suhu antara 26.5 sd 35°C (Sutopo, 2002).

3. Rhizokalin adalah salah satu hormon pertumbuhan pada tanaman. Hormon tersebut termasuk . . . .

A. hormon pembentuk akar

B. hormon pembentuk batang

C. hormon pembentuk bunga

D. hormon pembentuk daun

E. hormon pembentuk buah

Pembahasan  :

-  Rhizokalin, mempengaruhi pembentukan akar.

-  Kaulokalin, mempengaruhi pembentukan batang.

-  Filokalin, mempengaruhi pembentukan daun.

-  Antokalin, mempengaruhi pembentukan bunga.

5. Auksin yang dibentuk pada ujung kecambah dipengaruhi oleh cahaya. Apabila disinari pada satu sisi saja kecambah tersebut

. . . .

A. tidak tumbuh

B. tumbuh lurus

C. tumbuh membengkok

D. tumbuh ke arah datangnya cahaya

E. tumbuh menjauhi datangnya cahaya

Pembahasan    : Hormon auksin akan aktif di sisi gelap dan tidak aktif di sisi terang, hal ini menyebabkan sisi gelap tumbuhan akan tumbuh ke arah datangnya cahaya.

6. Karena kecambah yang tumbuh di tempat gelap batangnya lebih panjang daripada yang tumbuh di tempat terang, timbullah

dugaan bahwa . . . .

A. gelap adalah faktor pemacu pertumbuhan

B. hormon mempercepat pertumbuhan batang

C. cahaya menimbulkan pembentukan racun

D. cahaya menghambat pertumbuhan

E. gelap mempengaruhi kelembapan

Pembahasan    : Karena di tempat gelap Auksin berperan dalam pertumbuhan untuk memacu proses pemanjangan sel. Hormone auksin dihasilkan pada bagian koleoptil (titik tumbuh). Jika terkena cahaya matahari, auksin menjadi tidak aktif. Kondisi fisiologis ini mengakibatkan bagian yang tidak terkena cahaya matahari akan tumbuh lebih cepat dari bagian yang terkena cahaya matahari. Dan sebaliknya jika terkena sinar matahari pertumbuhan akan lebih lambat.

7. Pada akhir proses perkecambahan, tumbuhan membentuk akar, batang, dan daun. Akibat pertumbuhan primer yaitu...

A. Akar tumbuh memanjang

B. Terbentuk parenkim dan sklerenkim

C. Pembentukan xilem dan floem

D. Jaringan kambium membelah ke arah luar

E. Terbentuknya lingkar tahun

Pembahasan    : Pertumbuhan primer adalah pertumbuhan ke arah memanjang. Pertumbuhan primer terjadi pada ujunga akar dan ujung batang, oleh karena itu ujung batang dan ujung akar merupakan titik tumbuh primer.

8. Kecambah yang ditempatkan di tempat gelap akan lebih cepat pertumbuhannya dibandingkan dengan kecambah yang ditempatkan di tempat terang, hal ini ada hubungannya dengan aktivitas hormone…

A. Filokalin

B. Florigen

C. Auksin

D. Sitokinin

E. Giberelin

Pembahasan    : Hormon auksin akan bekerja dengan cepat untuk memacu pembelahan sel jika berada di tempat gelap sehingga kecambah dapat lebih cepat tumbuh di tempat yang gelap.

9. Gejala klorosis pada tumbuhan dapat dihindarkan jika tanah diberi pupuk yang mengandung….

A. Urea

B. NPK

C. ZA

D. Fosfat

E. Fe dan Mg

Pembahasan    : Klorosis adalah menguningnya daun karena kekurangan Fe atau Mg, jika dilakukan pemupukan dengan pupuk yang cukup mengandung Fe dan Mg tumbuhan akan terhindar dari klorosis.

10. Pernyataan yang tidak tepat mengenai gas etilen adalah…

A. Berfungsi merusak klorofil sehingga buah menjadi masak

B. Aktivitasnya sangat cepat bila ada oksigen

C. Dapat bekerja pada kolenkim dan sklerenkim untuk memperkokoh batang

D. Bersama auksin dapat mengatur bunga jantan dan betina pada nanas dan manga

E. Dihasilnya pada pangkal tangkai buah yang sudah tua

Pembahasan    : Karena gas etilen merupakan fitohormon yang ditemukan pada buah yang sudah tua. Disebut gas etilen karena bekerja untuk merusak klorofil pada proses pemasakan buah berbentuk gas dan sangat dipengaruhi oleh oksifen. Fungsinya diantara lain: menyebabkan buah menjadi masak, pertumbuhan batang menjadi kokoh dan tebal, bersama auksin dapat memacu pembungaan pada mangga dan nanas, bersama giberelin dapat mengatur perbandingan bunga betina dan jantan pada tumbuhan berumah satu.

11. Unsur makro yang berperan sebagai kofaktor enzim tumbuhan adalah …

A. C, H, dan O

B. O, P, dan H

C. K, Ca, dan Mg

D. N, C, dan O

E. K, Ca, dan N

Pembahasan    : Mineral sangat diperlukan untuk komponen penyusun tubuh makhluk hidup. Ada dua kelompok mineral yang dibutuhkan yaitu makronutrium (C, H, O, N, S, P, K, Ca, Mg, Fe) dan mikronutrien (B, Mn, Mo, Zn, Cu, Cl)

12. Selain dapat menghambat pembelahan sel, etilen dapat membantu ….

A. pengguguran daun

B. pematangan buah

C. pembelahan sel

D. dormansi pucuk

E. Perbungaan

Pembahasan    :

•     Mengakhiri masa dormansi

•    Merangsang pertumbuhan akar dan batang

•    Pembentukan akar adventif

•    Merangsang absisi buah dan daun

•    Merangsang induksi bunga Bromiliad

•    Induksi sel kelamin betina pada bunga

•    Merangsang pemekaran bunga

13. Glenn melakukan percobaan pertumbuhan kecambah panjang dengan intensitas cahaya yang berbeda. Hasil percobaannya dapat dilihat pada tabel berikut:

Kondisi cahaya	Pertambahan tinggi pada hari Ke… (cm)
	1	2	3	4	5	6	7
Gelap	2,3	3,4	5,0	5,6	6,1	8,0	8,6
Remang-remang	1,5	1,8	2,2	2,3	2,6	3,1	4,5
Terang	2,7	2,9	1,3	1,3	1,5	2,2	3,0

Hal yang dapat disimpulkan dari tabel di atas adalah…

A.   Pertumbuhan kecambah kacang berbanding lurus dengan kenaikan intensitas cahaya

B.    Cahaya tidak terlalu memengaruhi pertumbuhan kecambah kacang

C.   Intensitas cahaya makin rendah, pertumbuhan kecambah kacang semakin cepat

D.   Pertumbuhan kecambah kacang tidak memerlukan cahaya

E.    Intensitas cahaya semakin tinggi, pertumbuhan kecambah kacang semakin cepat

Pembahasan    : Berdasarkan tabel di atas, terlihat bahwa makin sedikit intensitas cahaya yang diberikan maka pertumbuhan tanaman semakin cepat karena cahaya dapat menghambat aktivitas hormone auksin.

14. Perkembangan makhluk hidup dapat diartikan sebagai ….

A. Penambahan bahan dan perubahan substansi yang dapat diukur

B. Penambahan jumlah sel hanya pada titik tumbuh

C. Pertambahan volume yang dapat diukur dan bersifat tidak dapat kembali

D. Menuju kedewasaan dan tidak dapat diukur

E. Perubahan yang berlangsung tanpa batas

Pembahasan    : Perkembangan bersifat kualitatif karena tidak dapat dinyatakan dalam satuan ukuran atau tidak dapat dinyatatkan dalam satuan bilangan.

15. Berikut ciri-ciri pertumbuhan pada tanaman akibat pengaruh hormon tertentu, yaitu:

·      Memperbesar ukuran buah

·      Tanaman kerdil akan tumbuh normal dengan penambahan hormon ini

·      Dapat menyebabkan tinggi tanaman menjadi tiga kali tumbuhan normal

    Berdasarkan ciri-ciri pertumbuhan di atas, tanaman tersebut dipengaruhi oleh hormon…

A.   Kalin

B.    Auksin

C.    Sitokinin

D.   Traumalin

E.    Giberelin

Pembahasan    : Hormon yang berpengaruh terhadap ukuran buah hanya giberelin. Hormon ini juga berfungsi memacu pertumbuhan batang memanjang sehingga memacu pertumbuhan kerdil menjadi normal