Pertumbuhan dan Perkembangan pada Tumbuhan

Pertumbuhan dan Perkembangan pada Tumbuhan

Tumbuhan juga mengalami proses pertumbuhan dan perkembangan. Apa itu pertumbuhan?Pertumbuhan merupakan proses pertambahan ukuran sel atau organisme yang bersifat kuantitatif (bisa diukur), irreversibel (tidak bisa kembali seperti semula). Setelah pertumbuhan, tanaman akan mengalami Perkembangan yang merupakan proses menuju kedewasaan pada tumbuhan yang bersifat kualitatif (tidak bisa diukur). Soo… Mudahkan untuk mengerti keduanya. Sekarang kita akan mengenal lebih dalam…

Macam-macam pertumbuhan:

Macam Pertumbuhan terdiri dari pertumbuhan primer dan pertumbuhan sekunder

1.Pertumbuhan Primer

        Pertumbuhan primer merupakan pertumbuhan yang mempengaruhi bertambah panjangnya batang dan akar. Pertumbuhan primer ini terjadi pada maristem apical dan titik tumbuh primer.

2.Pertumbuhan Sekunder

        Pertumbuhan sekuder merupakan aktivitas sel-sel meristem sekunder yaitu kambium dan kambium gabus yang mempengaruhi ukuran diameter. Pertumbuhan sekunder ini terjadi pada jaringan cambium yang terbagi menjadi dua yaitu cambium vaskuler dan cambium gabus (felogen).

Perkecambahan

Perkecambahan merupakan tahap awal perkembangan suatu pertumbuhan pada tumbuhan dilakukan oleh Ketiledon yang ada di dalam biji.

·     Macam Perkecambahan

1.                        Perkecambahan hipogeal: apabila terjadi pembentangan ruas batang   teratas (epikotil) sehingga daun lembaga tertarik keatas tanah tetapi kotiledon tetap di dalam tanah.

Contoh: perkecambahan pada biji kacang tanah dan kacang kapri.

2.                        Perkecambahan epigeal: apabila terjadi pembentangan ruas batang di bawah daun lembaga atau hipokotil sehingga mengakibatkan daun lembaga dan kotiledon terangkat ke atas tanah. Contoh: perkecambahan pada biji buncis dan biji jarak.

·     Proses Perkecambahan

Proses perkecambahan mempunyai lima tahap yang akhirnya akan menjadi energy untuk pertumbuhan atau bahan untuk membentuk bagian sel:

Tahap 1:Imbibisi (masuknya air ke biji).

Tahap 2:Mengaktifkan embrio untuk melepaskan hormone giberelin.

Tahap 3:Mendorong aleueron (lapisan tipis pada endosperm)

Tahap 4:Mensintesis enzim (amylase, maltase, protease)

Tahap 5:Enzim memecah cadangan makanan yang ada pada endosperm sehingga menjadi energy untuk pertumbuhan atau bahan untuk membentuk bagian sel.

·     Faktor-faktor yang mempengaruhi tumbuhan

1.Faktor eksternal/lingkungan: faktor ini merupakan faktor luar yang erat sekali hubungannya dengan proses pertumbuhan dan perkembangan. Beberapa faktor eksternal yang mempengaruhi pertumbuhan tumbuhan adalah sebagai berikut.
-Air dan mineral

-kelembaban

-suhu

-cahaya                                                                       

2. Faktor internal: faktor yang melibatkan hormon dan gen yang akan mengontrol pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan.

Macam-macam fitohormon:

Auksin
Giberelin
Sitokinin
Gas Etilen
Asam Absisat
Kalin

Macam-macam hormon kalin adalah sebagai berikut.:
Rhizokalin: merangsang pembentukan akar
Kaulokalin: merangsang pembentukan batang
Anthokalin: merangsang pembentukan bunga
Filokalin: merangsang pembentukan daun

Pengaruh Cahaya pada pertumbuhan Tumbuhan:
Cahaya bermanfaat bagi tumbuhan terutama sebagai energi yang nantinya digunakan untuk proses fotosintesis. Cahaya juga berperan dalam proses pembentukan klorofil. Akan tetapi cahaya dapat bersifat sebagai penghambat (inhibitor) pada proses pertumbuhan, hal ini terjadi karena cahaya dapat memacu difusi auksin ke bagian yang tidak terkena cahaya. Sehingga, proses perkecambahan yang diletaan di tempat yang gelap akan menyebabkan terjadinya etiolasi

Pengaruh Nutrien pada pertumbuhan Tumbuhan:
No Unsur hara Fungsi
1 Belerang (S) Merupakan komponen utama protein dan koenzim pada tumbuhan
2 Fosfor (P) Merupakan komponen pembentuk asam nukleat, fosfolipid, ATP dan beberapa koenzim
3 Magnesium (Mg) Merupakan komponen klorofil dan mengaktifkan banyak enzim pada tumbuhan
4 Kalsium (Ca) Merupakan unsur penting dalam pembentukan dan stabilitas  dinding sel, memelihara struktur dan permeabilitas membran, dan mengaktifkan banyak enzim pada tumbuhan
5 Kalium (K) Merupakan kofaktor yang berfungsi dalam sintesis protein
6 Nitrogen (N) Merupakan komponen asam nukleat, protein, hormon dan koenzim
7 Oksigen (O) Merupakan komponen utama senyawa organik tumbuhan
8 Karbon (C) Merupakan komponen utama senyawa organik tumbuhan
9 Hidrogen (H) Merupakan komponen utama senyawa organik tumbuhan
10 Molibdenum (Mo) Komponen esensial untuk fiksasi nitrogen
11 Nikel (Ni) Kofaktor untuk enzim yang berfungsi dalam metabolisme nitrogen
12 Seng (Zn) Merupakan unsur yang aktif dalam pembentukan klorofil, mengaktifkan beberapa enzim
13 Mangan (Mn) Merupakan unsur yang aktif dalam pembentukan klorofil, mengaktifkan beberapa enzim
14 Besi (Fe) Merupakan komponen sitokrom, mengaktifkan beberapa enzim
15 Klor (Cl) Diperlukan untuk tahapan pemecahan air pada fotosintesis, diperlukan dalam menjaga keseimbangan air

Pertumbuhan Primer & sekunder dalam Proses terjadinya pertumbuhan & perkembangan tumbuhan

pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan dipengaruhi oleh faktor-faktor, baik faktor luar (eksternal) atau dalam (internal). Pada proses pertumbuhan dan perkembangannya, tumbuhan mengalami periode lamban yaitu dengan ciri adanya sedikit pertumbuhan atau tidak ada pertumbuhan yang sebenarnya. Periode ini terjadi pada saat tumbuhan sedang mempersiapkan diri untuk tumbuh, misalnya sebutir biji yang sedang menyerap air untuk persiapan perkecambahan. Periode lamban ini akan diikuti dengan periode eksponen (logaritma). Pada periode ini dimulailah suatu pertumbuhan yang pada awalnya lambat

tetapi kemudian semakin cepat. Fase ini tidak akan terjadi terus menerus. Dalam beberapa waktu pertumbuhannya akan menurun dan segera memasuki periode perlambatan. Pertumbuhannya akan berlangsung lebih lambat dan akhirnya akan berhenti sama sekali, misalnya terjadi pada pohon yang tumbuh terus menerus sampai suatu ketika terkena suatu penyakit dan akhirnya akan mati. Pertumbuhan pada tumbuhan dapat dibedakan menjadi dua yaitu pertumbuhan primer dan pertumbuhan sekunder.

 Pertumbuhan Primer Proses terjadinya pertumbuhan & perkembangan tumbuhan

Apa yang dimaksud dengan pertumbuhan primer? Terbentuknya bunga, dimulai dari alat kelamin betina atau putik yang mengandung sel telur (ovarium) lalu dibuahi oleh alat kelamin jantan atau benang sari yang mengandung sel sperma dan akhirnya membentuk lembaga atau zigot. Sel induk lembaga atau zigot ini mengalami proses perkembangan yang ditandai dengan adanya periode perlambatan pertumbuhan atau tidak ada sama sekali pertumbuhan, sehingga bentuk zigot tidak mengalami perubahan atau tidak mengalami pertambahan ukuran panjang.

Proses perkembangan zigot dimulai dari sel induk yang membelah secara meiosis menghasilkan empat sel haploid, artinya satu sel besar dan tiga sel kecil yang melebur/melarut ke dalam sel besar. Selanjutnya sel haploid itu menyusun atau mengumpulkan energi dari zat-zat makanan untuk melakukan pembelahan berikutnya secara mitosis.

Pembelahan mitosis sebenarnya adalah awal dimulainya proses pertumbuhan embrionik yang ditandai dengan adanya periode percepatan pertumbuhan akibat terjadinya pembelahan sel bertahap secara cepat dan terus menerus menghasilkan dua sel, empat sel, delapan sel, enam belas sel, dan seterusnya, sehingga terjadi penambahan/pemanjangan ukuran selnya. Selanjutnya membentuk kumpulan/kelompok yang tumbuh menjadi embrio atau jaringan meristem atau jaringan embrional, kemudian jaringan meristem ini tumbuh dan berkembang menjadi embrio yang tersimpan dan terlindungi di dalam biji, kemudian tumbuh menjadi kecambah hingga mencapai dewasa. Pertumbuhan pada embrio atau jaringan meristem dari hasil pembelahan sel-sel jaringan meristem primer ini disebut dengan pertumbuhan primer. Pertumbuhan primer ini terjadi pada embrio, ujung akar, dan ujung batang, mari kita pelajari bersama satu per satu agar lebih jelas!

a. Pertumbuhan pada Embrio

Proses pertumbuhan dan perkembangan embrio pada tumbuhan sering disebut sebagai perkecambahan. Perkecambahan merupakan permulaan atau awal pertumbuhan embrio di dalam biji. Biji yang berkecambah dapat membentuk planula karena di dalamnya mengandung embrio. Embrio atau lembaga mempunyai tiga bagian, yaitu radikula (akar lembaga), kotiledon (daun lembaga), dan kaulikalus (batang lembaga). Di dalam biji ada beberapa bagian-bagian, yaitu plumula, epikotil, hipokotil, radikula dan kotiledon. Di dalam kegiatan yang Anda lakukan akan menemukan calon individu baru (embrio) yang dilengkapi dengan cadangan makanan.

1) Pada biji kacang (tumbuhan dikotil) yang disebut embrio adalah kuncup embrionik yang memanjang dan melekat pada kotiledon, pada biji ini terdapat dua kotiledon. Bagian bawah pangkal (aksis) yang melekat pada kotiledon dinamakan hipokotil dan bagian ujungnya (terminal) disebut radikula. Bagian atas pangkal adalah epikotil, dan bagian ujungnya adalah plumula yang terlihat sepasang daun dengan pucuknya.

2) Pada biji jagung (tumbuhan monokotil) hanya terdapat satu kotiledon yang sering dinamakan dengan skutelum.

 Pada saat terjadinya proses perkecambahan, akar akan diselubungi oleh koleoriza dan pada ujung embrio diselubungi oleh koleoptil.

Dua macam jenis perkecambahan biji dapat dibedakan atas perkecambahan hipogeal dan epigeal.

1) Perkecambahan Hipogeal terjadinya pertumbuhan memanjang dari epikotil sehingga menyebabkan plumula keluar dan menembus pada kulit bijinya yang nantinya akan muncul di atas tanah, sedangkan kotiledonnya masih tetap berada di dalam tanah. Contoh perkecambahan ini terjadi pada kacang kapri.

2) Perkecambahan Epigeal hipokotil tumbuh memanjang yang mengakibatkan kotiledon dan plumula sampai keluar ke permukaan tanah, sehingga kotiledon terdapat di atas tanah. Contoh perkecambahan ini terjadi pada kacang tanah, kacang hijau.

Embrio tersebut belum dapat membuat makanan sendiri. Mengapa demikian dan bagaimana cara embrio mendapatkan makanannya? Untuk mencukupi kebutuhan pertumbuhannya, embrio memperoleh makanan yang berasal dari cadangan makanan di dalam keping biji (kotiledon). Berdasarkan jumlah kotiledonnya tumbuhan berbiji dapat digolongkan menjadi dua macam, yaitu tumbuhan yang memiliki satu keping biji (kotiledon) disebut tumbuhan monokotil (bijinya tidak berbelah dan berakar serabut), contohnya biji jagung dan kelapa, sedangkan tumbuhan yang memiliki dua keping biji (kotiledon) disebut tumbuhan dikotil (bijinya berbelah dan berakar tunggang), contohnya biji kacang dan mangga.

Ada tiga macam bagian penyusun embrio yang penting pada proses perkecambahan, yaitu sebagai berikut.

1) Tunas embrionik, sebagai calon batang dan daun yang dapat tumbuh dan berkembang menjadi bunga dan buah.

2) Akar embrionik, sebagai calon akar yang dapat tumbuh dan berkembang menjadi akar.

3) Kotiledon atau keping biji, merupakan cadangan makanan untuk pertumbuhan embrio hingga mencapai terbentuknya daun, karena embrio tersebut belum menghasilkan makanan sendiri melalui fotosintesis.

Apabila biji-biji tersebut berada di lingkungan yang cocok, maka embrionya akan segera tumbuh yang ditandai dengan perkecambahan. Saat biji mulai berkecambah, sebenarnya adalah awal pertumbuhan pasca embrionik yang dimulai dari pembelahan sel terus menerus secara cepat merupakan periode percepatan pertumbuhan jaringan meristem embrio. Dari proses ini dibagikan sel-sel jaringan baru dengan bentuk, susunan, dan fungsi berbeda, kemudian tumbuh menjadi berbagai organ jaringan seperti tunas embrionik, akar embrionik, dan kotiledon yang selanjutnya membentuk organ tumbuhan.

Pada awalnya, organ yang terbentuk adalah akar, batang, daun. Setelah pertumbuhan mencapai tanaman muda, maka pertumbuhan selanjutnya yaitu dari pertumbuhan tanaman muda menjadi dewasa. Proses pertumbuhannya digantikan oleh aktivitas jaringan meristem primer pada titik tumbuh yang terletak di ujung akar maupun di ujung batang, yang memungkinkan pertumbuhan tanaman menjadi bertambah tinggi atau panjang yang disebut pertumbuhan primer.

b. Pertumbuhan pada Ujung Akar

Setelah proses perkecambahan, akan terbentuk tanaman muda dan pertumbuhan selanjutnya akan ditentukan oleh aktivitas dari jaringan meristem yang terdapat pada titik tumbuh. Jaringan meristem primer ini terdapat pada ujung akar dan ujung batang yang sangat memungkinkan bertambah tinggi atau panjangnya tanaman. pada bagian akar

kecambah kacang hijau dan kacang panjang mengalami pertumbuhan yaitu bertambah panjang atau tinggi. Kecepatan pertumbuhan dari berbagai bagian akar ternyata tidak sama. Bagian yang paling cepat tumbuh terletak pada daerah bagian belakang ujung akar, karena pada bagian ujung akar tersebut terdapat tiga macam daerah titik tumbuh yaitu daerah pembelahan, daerah pemanjangan, dan daerah diferensiasi.

Semakin jauh dari ujung akar maka pertumbuhannya akan semakin lambat, Kaliptra pada tumbuhan Monokotil mempunyai titik tumbuh tersendiri yang disebut kaliptrogen, sedangkan pada tumbuhan dikotil tidak tampak memilikinya karena batas antara kaliptra dan ujung akarnya belum jelas. Sel-sel pada daerah akar ini aktif membelah dan sifatnya tetap meristematik. Di belakang daerah pembelahan merupakan daerah yang tiap selnya memiliki aktivitas untuk membesar dan memanjang, daerah ini dinamakan daerah pemanjangan sel. Setelah sel-selnya membelah dan memanjang maka sel-selnya akan terdiferensiasi menjadi sel-sel yang memiliki struktur dan fungsi yang khusus. Daerah ini disebut sebagai daerah diferensiasi. Kemudian sel-sel di belakang titik tumbuh akan membentang dan terdiferensiasi menjadi jaringan-jaringan akar, yaitu epidermis, korteks, endodermis, dan silinder pusat.

c. Pertumbuhan pada Ujung Batang

Sama seperti halnya akar, pada ujung batang juga terdapat titik tumbuh. Titik tumbuh pada batang dilindungi oleh balutan bakal daunnya. Pertumbuhan dan perkembangan sama dengan yang terjadi pada akar, yaitu terdapat daerah pembelahan (meristematik), daerah pemanjangan, dan daerah diferensiasi. pada daerah meristematik terdapat titik

tumbuh (meristem apikal) dan bakal daun. Pada bagian atas daun tumbuh lebih lambat dibandingkan dengan permukaan bawah daun, sehingga daun yang muda akan melengkung di atas titik tumbuh. Pada daerah pemanjangan, sel-selnya akan tumbuh membesar dan memanjang serta jaringan pembuluh sudah mulai tampak. Pada daerah diferensiasi akan membentuk beberapa jaringan yaituepidermis, korteks, dan silinder pusat.

Setelah pertumbuhan tanaman muda hingga mencapai tanaman dewasa, proses pertumbuhan tanaman tersebut melambat atau disebut periode perlambatan yang ditandai dengan pertumbuhannya menjadi lambat atau bahkan sama sekali tidak terjadi pertumbuhan. Pada periode tersebut, sebenarnya tumbuhan itu sedang memasuki masa perkembangan menuju tanaman dewasa yang ditandai dengan tidak adanya penambahan panjang atau ukurannya, tetapi sedang berkembang menuju pada kedewasaannya.

Ciri-ciri suatu tumbuhan dikatakan sudah dewasa yaitu ditandai dengan terbentuknya bunga. Pada bunga inilah terdapat alat kelamin betina berupa putik maupun alat kelamin jantan berupa benang sari yang berfungsi sebagai alat perkembangbiakan suatu tumbuhan. Setelah terjadi persarian (penyerbukan), putik oleh benang sari akan dihasilkan buah berbiji dan biji inilah yang nantinya akan tumbuh menjadi tanaman baru. Beberapa teori tentang titik tumbuh adalah sebagai berikut.

1) Teori Histogen dari Hanstein

Teori Histogen menyatakan bahwa titik tumbuh batang seakan-akan dapat dibedakan menjadi tiga lapisan yang membentuk jaringan/histogen

a)      Jaringan dermatogens = Lapisan luar biasanya setebal satu sel dan akan membentuk epidermis.

b)      Jaringan Periblem=  Lapisan tengah setebal beberapa lapisan sel dan dianggap membentuk korteks

c)      jaringan Plerom =  Lapisan dalam dianggap pembentuk silinder pusat

2) Teori Tunika dan Korpus dari Schmidt

Teori Tunika menyatakan bahwa titik tumbuh hanya dapat dibedakan menjadi dua bagian saja.

a) Tunika, yaitu lapisan pinggir, terdiri atas sel-sel yang membelah mengakibatkan bertambah luasnya permukaan titik tumbuh.

b) Korpus, adalah bagian yang terdapat di sebelah dalam tunika, terdiri atas sel-sel yang membelah ke segala arah.

Sumber :

The Gau’ : www.muhsakirmsg.blogspot.com