Transcription
BIO 3materi78.co.nrPertumbuhan dan Perkembangan TumbuhanA.PENDAHULUANPertumbuhan adalah:1) Proses perubahan dan pertambahan ukuranakibat pembelahan dan perbesaran sel.2) Bersifat irreversibel dan tetap.3) Kuantitatif (dapat diukur).Perkembangan adalah:1) Proses perubahan bentuk dan pendewasaanakibat perubahan struktur dan fungsi sel.2) Kualitatif (tidak dapat diukur).B.PEMBUNGAAN DAN PEMBUAHAN6) Ovarium, yaitu bakal buah yang akanmembesarmenjadibuahsetelahpembuahan.7) Ovulum, yaitu bakal biji yang terdapat dalamovarium yang mengandung sel kandunglembaga (embrio) yang akan menjadi biji.8) Dasarbunga(reseptakel),tempatmelekatnya mahkota bunga, benang sari danputik.Biji adalah alat perkembangbiakan tumbuhangeneratif yang dihasilkan dari penyerbukan.Pembungaan adalah proses pembentukanbunga sebagai alat reproduksi generatif.Pembuahan adalah proses fertilisasi gametjantan dan betina pada tumbuhan yangmenghasilkan buah dan biji.Proses pembungaan:Tumbuhan melakukan pembuahan ganda.1) Induksi/evokasi,perubahanjaringanmeristem vegetatif menjadi generatif.2) Inisiasi, pembentukan kuncup bunga.3) Inisiasi menuju anthesis, diferensiasibagian-bagian bunga dan pembentukanmikrospora dan megaspora.4) Anthesis, mekarnya bunga dan matangnyamikrospora dan megaspora.ovum sperma generatif 1zigot endospermIKLS sperma generatif 2bijiProses pembuahan terjadi di dalam putik.Struktur bunga:54inti generatif36IKLS181) Tangkai bunga (petiola/pedisella), berfungsimenyangga bunga.2) Kelopak bunga (kaliks/sepal), berfungsimelindungi bunga saat kuncup.3) Mahkota bunga (korolla/petal), berfungsimenarikperhatianseranggauntukmembantu penyerbukan.4) Benang sari (stament), adalah alat kelaminjantan penghasil serbuk sari (pollen) yangberasal dari mikrospora.Benang sari terdiri dari kepala (anthera) dantangkai (filamen).5) Putik (karpel), adalah alat kelamin betinapenghasil ovum dan inti kandung lembagasekunder (IKLS) yang berasal dari megaspora.Putik terdiri dari kepala (stigma), tangkai(stillus), dan buluh serbuk (tuba pollen).kalazaantipoda27inti vegetatifovumsinergidmikrofilMikrosporogenesis (dalam buluh serbuk sari)1) Serbuk sari yang dihasilkan benang sarijatuh ke atas putik (penyerbukan).2) Mikrosporosit (sel induk, 2n) mengalamimeiosis menjadi inti vegetatif (inti tabung, n)dan inti generatif (sperma, n).3) Inti vegetatif berfungsi untuk membentukbuluh serbuk (tuba pollen), sedangkansperma akan mengalami mitosis dalam buluhserbuk menjadi inti sperma 1 (n) dan intisperma 2 (n).Megasporogenesis (dalam ovulum)1) Megasporosit (sel induk, 2n) mengalamimeiosis menjadi empat sel megaspora (n).Kemudian tiga sel megaspora mati.PERTUMBUHAN DAN PERKEMBANGAN1
BIO 3materi78.co.nr2) Sel megaspora yang tersisa mengalamimitosis inti (kariokinesis) tanpa pembelahansel menjadi sel kandung lembaga yangmengandung delapan inti.Proses perkecambahan:1) Air masuk ke biji (imbibisi) dan testa pecah,2) Pelepasan hormon giberellin oleh embriomemicu sintesis dan aktivasi enzim α amilasedan protease oleh aleuron,3) Inti sel kandung lembaga lalu bergerak:a.Tiga inti menuju mikrofil menjadi ovum(n) dan 2 sinergid.3) Hidrolisiscadanganmakanandalamkotiledon dan endosperm oleh air dan enzim,b. Dua inti berada di tengah bergabungmenjadi IKLS (2n).4) Penghasilan energi dari respirasi aerobmenggunakan glukosa dan oksigen.c.Macam-macam perkecambahan:Tiga inti menuju kalazaantipoda, kemudian mati.menjadi1) Perkecambahan hipogealFertilisasiAdalah perkecambahan yang terjadi padatumbuhan monokotil, dan kotiledon beradadi bawah tanah.1) Inti sperma 1 yang sampai di mikrofil akanmembuahi ovum, menjadi zigot (2n).Zigot adalah embrio yang akan menjadicalon tumbuhan.plumulakotiledonkoleoptil2) Inti sperma 2 yang sampai di mikrofil akanmembuah IKLS, menjadi endosperm (3n).Endosperm adalah cadangan makanansementara biji selama berkecambah.Kesatuan zigot (embrio) dan(cadangan makanan) disebut biji.C.endospermkoleorizaPERKECAMBAHAN2) Perkecambahan epigealPerkecambahan adalah proses pertumbuhandan perkembangan embrio di dalam biji.Monokotil281456 7aAdalah perkecambahan yang terjadi padatumbuhan dikotil, dan kotiledon berada diatas kotiledonhipokotil5Struktur biji:1) Embrio, zigot yang telah berkembang dansiap berkecambah.2) Endosperm, cadangan makanan utama bijimonokotil (berendosperm).3) Kotiledon, cadangan makanan utama bijidikotil (tak berendosperm).4) Aleuron (lapisan luar endosperm)5) Testa (kulit biji)6) Radikula (akar lembaga)7) Kaulikulus (batang lembaga)a.radikulaHipokotil, sumbu embrio yang berada dibawah tempat munculnya kotiledon.b. Epikotil, sumbu embrio yang berada diatas tempat munculnya kotiledon.radikulaD.PERTUMBUHANJaringan meristem adalah jaringan embrioniktumbuhan yang belum terspesialisasi dan tem apikal dijelaskan teori titik tumbuh.1) Teori Histogen (Hanstein, 1868)Titik tumbuh tersusun atas lapisan sel yangdisebut histogen yang terdiri dari:dermatogen d epidermisperiblem d korteks, endodermisplerom d stele8) Plumula (daun lembaga)PERTUMBUHAN DAN PERKEMBANGAN2
BIO 3materi78.co.nr2) Teori Tunika-Korpus (Schmidt, 1924)Kambium terdiri dari:1) Kambium vaskulerTitik tumbuh terdiri atas zona tunika (luar)dan korpus (pusat).Adalah kambium yang memperbesar ukuranselama pertumbuhan sekunder.tunika d epidermis, korteks, endodermisKambium memperbesar diameter batangdengan membentuk xilem sekunder danfloem sekunder (lingkaran tahun).korpus d steleBerdasarkan letaknya, jaringan meristem terdiridari meristem apikal, lateral, dan interkalar.Jaringan meristem apikal (ujung)jaringan meristem primer yang:2) Kambium gabus (felogen)adalahAdalah kambium di bawah epidermis, yangmenghasilkan lapisan kulit kayu (periderm)pengganti epidermis.1) Terletak di ujung akar dan ujung batang(bagian apikal).2) Tempat pertumbuhanpertambahan panjang.meristemapikal tunasprimer,Jaringan meristem interkalar (antara) adalahbagian jaringan meristem apikal yang terpisahdan dapat membelah aksilerzona pendewasaan(maturasi/diferensiasi)zona pemanjangan(elongasi)zona pembelahanTumbuhan yang memiliki jaringan ini adalahfamili Gramineae (rumput-rumputan).rambut akarprotodermprokambiummeristemdasarmeristemapikal akartudung akar1) Zona pembelahan, sel meristem apikal giatmelakukan pembelahan.2) Zona pemanjangan, sel yang telahmembelah membesar dan memanjang.3) Zona pendewasaan, sel yang telah membelahterspesialisasi menjadi jaringan permanen.Jaringan meristem lateral (samping) adalahjaringan meristem sekunder yang:1) Terletak di akar dan batang (kambium).heartwood(kayu tua)kambiumvaskulerE.STRUKTUR ORGAN TUMBUHANOrgan tumbuhan tersusun atas sistem jaringantumbuhan permanen (dewasa).Jaringan permanen terdiri dari:1) Jaringan epidermis (pelindung)Adalah jaringan paling luar yang berfungsimelindungi jaringan di bawahnya.2) Jaringan parenkim (dasar)Zonasi pertumbuhan:2) Tempat pertumbuhanperbesaran ukuran.nodesekunder,yaituAdalah jaringan dasar yang menyusunhampir seluruh bagian organ tumbuhan.Ciri-ciri sel parenkim: Merupakan sel-sel hidup. Memiliki selulosa tipis rata. Masih dapat membelah meski dewasa.3) Jaringan penyokongAdalah jaringan mekanik yang menunjangbentuk tumbuhan.Jaringan penyokong dibedakan menjadi:a.sapwood(kayu muda)Jaringan kolenkimAdalah jaringan penyokong muda.Jaringan kolenkim terdapat di bagiantumbuhan yang masih mengalamipertumbuhan dan perkembangan.Ciri-ciri sel kolenkim:floemsekunderkambiumgabus Merupakan sel-sel hidup.bark(kulit kayu) Mengalami penebalan selulosa sudut. Mengandung kloroplas.PERTUMBUHAN DAN PERKEMBANGAN3
BIO 3materi78.co.nrb. Jaringan sklerenkim5) Pembuluh angkut, terdiri dari xilem (a, kearah dalam), dan floem (b, ke arah luar).Adalah jaringan penyokong tua. Jaringansklerenkim terdapat di bagian tumbuhanyang tidak mengalami pertumbuhan danperkembangan.6) Empulur/pit, jaringan dasar yang berada disebelah dalam endodermis.Struktur potongan melintang batang:Ciri-ciri sel sklerenkim:MonokotilDikotil Merupakan sel-sel mati.5 Mengalami penebalan selulosa merata.1 Memiliki lignin (zat kayu).23Jaringan sklerenkim tersusun atas serabutsklerenkim dan sklereid (sel-sel batu).4a4b4) Jaringan vaskuler (pembuluh angkut)671) Epidermis, lapisan terluar batang, dan dibawahnya terdapat kambium gabus.Jaringan pengangkut terdiri dari:2) Korteks, jaringan dasar yang terletak disebelah dalam epidermis.Xilem, mengangkut air dan unsur haradari akar ke daun.3) Stele (silinder pusat)4) Pembuluh angkut, terdiri dari xilem (a, kearah dalam), dan floem (b, ke arah luar).b. Floem, mengangkut hasil fotosintesisdari daun ke seluruh bagian tumbuhan.5) Kambium5) Jaringan gabus6) Jari-jariempulur,terbentukpertumbuhan sekunder.Adalah jaringan yang tersusun atas sel-selgabus (parenkim penutup luka) yangmemanjang yang dihasilkan kambiumgabus (felogen).a.Struktur potongan melintang daun:1Feloderm, dibentuk ke arah dalam dantersusun atas sel-sel hidup.2b. Felem, dibentuk ke arah luar dantersusun atas sel-sel mati.4a4bFungsi jaringan gabus adalah melindungijaringan di bawahnya dari kerusakan.Struktur potongan melintang akar:Monokotil5bakibat7) Empulur/pit, jaringan dasar pengisi stele.Jaringan gabus terdiri dari dua macam:624b4aAdalah jaringan pengangkut air dan unsurhara, serta zat hasil fotosintesis.a.5a11Dikotil12345b31) Epidermis, lapisan terluar daun yangdilengkapi kutikula (zat lilin). Pada epidermisbawah, banyak terdapat stomata.5a12342) Jaringanpalisade(pagar),jaringanpenyokong yang memiliki banyak klorofil.3) Jaringan spons, jaringan penyokong yangmemiliki sedikit klorofil dan sebagai tempatpenyimpanan cadangan makanan.61) Epidermis, lapisan terluar akar, di lapisanbawahnya terdapat kambium gabus.2) Korteks, jaringan dasar yang terletak disebelah dalam epidermis.3) Endodermis, lapisan tempat terdapatnyapita Caspary yang bersifat impermeabelyang berfungsi menyeleksi air yang masuk.4) Perisikel,lapisansebelahdalamendodermis, tempat pembentukan kambiumgabus dan rambut akar.4) Pembuluh angkut, terdiri dari xilem (a, kearah epidermis atas) dan floem (b, ke arahepidermis bawah).F.FAKTOR YANG MEMPENGARUHI PERTUMBUHAN DAN PERKEMBANGAN TUMBUHANFaktorinternalyangmempengaruhipertumbuhan dan perkembangan:1) Genetis, sifat-sifat tumbuhan tertentuberasal dari pewarisan sifat induk tumbuhan.(dipelajari di Biologi 4)PERTUMBUHAN DAN PERKEMBANGAN4
BIO 3materi78.co.nr2) Fisiologis, sifat-sifat tumbuhan tertentudipengaruhi oleh hormon dan vitamin.Efek yang ditimbulkan oleh hormon tumbuhan:1) Pertumbuhan akibat auksinHormon-hormon tumbuhan:HormonFungsi Pemanjangan sel. Dominansi apikal (ujung). Partenokarpi (pembuahantanpa penyerbukan).Auksin(IAA) Partenogenesis (pembentukanbuah tanpa biji). Etiolasi (pertumbuhan tanpacahaya). Auksin di ujung batang yang terkenacahaya akan menjadi inaktif. Pembentukan xilem, floem, akarlateral dan serabut akar. Pertumbuhan lalu dialihkan ke sisi yangtidak terkena cahaya. Menghambat absisi (gugur)daun dan buah. Pertumbuhan tersebut menyebabkantumbuhan bengkok menuju cahaya. Berlawanan dengan sitokinin. Pembelahan sel. Dominansi lateral (cabang).Sitokinin2) Etiolasi oleh auksinEtiolasi adalah pertumbuhan tanpa cahaya,namun menggunakan auksin. Pembentukan daun, bunga danbuah.Etiolasi menghasilkan tumbuhan yang:-Berbatang panjang, kurus dan lemah. Menghambat proses penuaan.-Berdaun kecil dan tipis. Berlawanan dengan auksin.-Mengalami klorosis (defisiensi klorofil). Pertumbuhan raksasa.GiberellinProses pembengkokan arah tumbuh:3) Penyembuhan luka oleh asam traumalin Pembentukan bunga dan biji.Dilakukan dengan: Proses perkecambahan biji.-Re-merismatik jaringan permanen. Mengakhiri dormansi biji.-Pengeluaran getah di daerah luka. Partenokarpi (pembuahantanpa penyerbukan).-Pembentukan jaringan gabuskambium gabus (felogen). Regenerasi sel.Asamtraumalin Penyembuhan luka.oleh4) Absisi daun oleh asam absisat Penghambat hormon-hormonpertumbuhan. Meningkatkan absisi (gugur)daun dan proses penuaan.Asamabsisat(ABA) Penutupan stomata. Memperlambat pemanjangandan pembelahan sel. Memicu pembentukan gasetilen di seluruh sel tumbuhan. Melakukan dormansitumbuhan (masa tidur). Proses pematangan buah.Gas etilenKalin Proses absisi daun. Menghambat pembentukanakar, batang dan bunga. Organogenesis akar (rhizokalin),batang (kaulokalin), daun(filokalin), bunga (anthokalin).Asam absisat akan melisis sel-sel padatangkai daunsehingga daun akankekurangan nutrisi dan mati.Vitamin pada tumbuhan mempengaruhipertumbuhan dan perkembangan melaluipembentukan hormon dan koenzim.Contoh: vitamin B12 (riboflavin), vitamin B1(tiamin), vitamin B6 (piridoksin), vitamin C umbuhan dan perkembangan tumbuhanantara lain air, cahaya matahari, suhu, keadaanmedium tumbuh dan nutrisi.PERTUMBUHAN DAN PERKEMBANGAN5
BIO 3materi78.co.nrAir berperan dalam:Suhu optimal suatu tumbuhan didasarkan atassuhu rata-rata iklim asal tumbuhan.1) Reaksi fotosintesis (reaksi gelap).3) Pelarut dan medium reaksi kimia tumbuhan.Keadaan medium tumbuh tanaman (tanah, air,dsb.) dipengaruhi oleh pH dan oksigen.4) Transportasi unsur hara dan hasil fotosintesis.1) pH yang optimal adalah netral.2) Mempengaruhi respirasi dan transpirasi.pH yang terlalu asam dapat diatur melaluipengapuran.5) Menjaga turgiditas sel tumbuhan.6) Perkecambahan biji (imbibisi).2) Oksigen dibutuhkan akar untuk respirasi danpenyerapan unsur hara dalam tanah, melaluiaerasi medium tumbuh yang baik.Cahaya matahari mempengaruhi pertumbuhandan perkembangan, terutama pembungaan.Tumbuhan pekapigmen fitokrom.terhadapcahayakarenaNutrisi (unsur hara) yang diperlukan olehtumbuhan terbagi menjadi makronutrien danmikronutrien.Berdasarkan lama penyinaran (fotoperiodisme),pembungaan tumbuhan terjadi jika:JenisPenyinaranContohBerharipendek 12 jam(sub-tropisutara)krisan, aster, dahlia,anggrek, stroberi, jagung,kedelai, ubi jalarBerharisedang12 jam(tropis)kacang, tebuBerharipanjang 12 jam(sub-tropisselatan)kentang, gandum, bit,bayam, selada, lobak, kol,bunga sepatuBerharinetraltidakdipengaruhipadi, kapas, timun, tomat,mawar, anyelir, bungamatahariPerubahan pada daun akibat defisiensi nutrisi:Daun sehatDefisiensi airDefisiensi NDefisiensi PDefisiensi CaSuhu/temperatur akan mempengaruhi:Defisiensi K1) Jumlah air dan transpirasi (penguapan).2) Proses metabolisme (fotosintesisrespirasi) dan kerja enzim.danDefisiensi Mg3) Dormansi biji dan i fotosintesis, bahan dasar senyawaorganikpertumbuhan dan metabolisme terhambatMakronutrienCCO2HH2OOH2O, O2NNO3-, NH4 asam amino, asam nukleat, klorofilpertumbuhan terhambat, klorosisSSO42-asam aminodaun hijau pucatPH2PO4-asam nukleat, fosfolipid, ATPpertumbuhan terhambat, daun keunguanCaCa2 dinding sel, aktivator enzimpertumbuhan akar dan apikal terhambat,daun tidak terbentukpertumbuhan terhambat, tumbuhanlemah, daun menggulung, bercak-bercakdan tepi hangusgugur daun, klorosisKKosmosis, keseimbangan ion, aktivatorenzimMgMg2 klorofil, aktivator enzim PERTUMBUHAN DAN PERKEMBANGAN6
BIO 3materi78.co.nrMikronutrienFeFe2 , Fe3 sintesis protein dan klorofilklorosis, daun bergaris kuningClCl-keseimbangan ionklorosis, daun matiCuCu2 aktivator enzimpertumbuhan terhambat, klorosis, daunbintik-bintikZnZn2 aktivator enzim, sintensis auksin, kloroplasklorosis, daun merah tuaMnMn2 aktivator enzim, sintesis klorofildaun putih, berkas pembuluh berwarnagelapMoMoO42-fiksasi nitrogen, reproduksi tumbuhandaun hijau pucat dan menggulungBH2BO3-, B(OH)4-perkecambahan, pembungaan,pembuahan, sintesis asam nukleatpertumbuhan apikal dan lateralterhambat, daun menebal dan keritingPERTUMBUHAN DAN PERKEMBANGAN7
Jenis Penyinaran Contoh Berhari pendek 12 jam (sub-tropis utara) krisan, aster, dahlia, anggrek, stroberi, jagung, kedelai, ubi jalar Berhari sedang 12 jam (tropis) kacang, tebu Berhari panjang 12 jam (sub-tropis selatan) kentang, gandum, bit, bayam, selada, lobak, kol, bunga sepatu Berhari netral tidak dipengaruhi padi, kapas, timun, tomat,
