Buku xii bab 1 (Pertumbuhan dan Perkembangan pada Tumbuhan)

Buku xii bab 1 (Pertumbuhan dan Perkembangan pada Tumbuhan)

• 1.
  1 2 3 4 5 6 7 Sumber: hflp.sdstate.edu/ho311; 14 Desember 2007 Pertumbuhan dan Perkembangan pada Tumbuhan
• 2.
  1 2 3 4 5 6 7 Pertumbuhan dan Perkembangan pada Tumbuhan memiliki meliputi Faktor-Faktor yang Berpengaruh dibedakan menjadi Perkecambahan Epigeal Faktor Internal Faktor Eksternal Faktor Genetik Hormon Perkecambahan Pertumbuhan Perkecambahan Hipogeal Nutrisi Cahaya Suhu Kelembapan Aerasi Primer Pertumbuhan Sekunder Pembungaan Pembelahan Pembentangan Pematangan terdiri atas meliputi antara lain meliputi
• 3.
  1 2 3 4 5 6 7 Pertumbuhan dan Perkembangan pada Tumbuhan A. Pengertian Pertumbuhan dan Perkembangan B. Pertumbuhan dan Perkembangan pada Tumbuhan Berbiji C. Faktor-Faktor yang Memengaruhi Pertumbuhan dan Perkembangan Tumbuhan
• 4.
  1 2 3 4 5 6 7 A. Pengertian Pertumbuhan dan Perkembangan Pertumbuhan konsep kuantitatif Proses pertambahan biomassa atau ukuran (berat, volume, atau jumlah) yang sifatnya tetap dan irreversible (tidak dapat balik ke kondisi semula) Perkembangan konsep kualitatif Proses perubahan yang menyertai pertumbuhan Meliputi perubahan bentuk dan tingkat kematangan makhluk hidup Terjadi diferensiasi sel, histogenesis, organogenesis, dan gametogenesis
• 5.
  1 2 3 4 5 6 7 Pertumbuhan dan perkembangan pada tanaman jagung (Zea mays) Sumber: Clegg dan Mackean, 2000: 399
• 6.
  1 2 3 4 5 6 7 Proses Pertumbuhan dan Perkembangan dipengaruhi oleh Faktor Internal (dari dalam organisme itu sendiri) Faktor Eksternal (dari lingkungan) Pengaruh faktor internal dan faktor eksternal saling berinteraksi sehingga sulit untuk menentukan mana yang paling berpengaruh
• 7.
  1 2 3 4 5 6 7 B. Pertumbuhan dan Perkembangan pada Tumbuhan Berbiji Biji Bakal biji yang dibuahi mengandung Embrio (bakal) tumbuhan Batang lembaga (kaulikalis), bakal akar (radikula), dan keping biji (kotiledon) Cadangan makanan (endosperm) Biji berendosperm atau biji beralbumin Biji tak berendosperm atau biji eksalbumin Biji bunga matahari Biji jagung berasal dari terdiri atas dibedakan menjadi contohnya contohnya
• 8.
  1 2 3 4 5 6 7 Apakah yang dimaksud dengan perkecambahan? Perkecambahan adalah tumbuhnya embrio yang terdapat dalam sebutir biji dipengaruhi oleh Faktor Internal Faktor Eksternal Air, suhu, oksigen, dan cahaya Hormon, kematangan embrio, dan dormansi
• 9.
  1 2 3 4 5 6 7 Air masuk dalam biji melalui mikropil dan testa secara imbibisi Katabolisme dibantu enzim Sumber energi Penyusun komponen sel Pertumbuhan embrio Hasil katabolisme
• 10.
  1 2 3 4 5 6 7 Cadangan makanan pada endosperm Kotiledon Bagian lain dari bakal biji Cadangan Makanan Utama pada Biji/% Berat Kering Jenis Amilum Protein Lemak Barley (Hordeum vulgare) Jagung (Zea mays) Gandum (Triticum aestivum) Kapri (Pisum sativum) Kedelai (Glycine max) Kacang tanah (Arachis hypogaea) 76 75 75 56 26 12 12 12 12 24 37 31 3 9 2 6 17 48 diperoleh dari
• 11.
  1 2 3 4 5 6 7 Sebagai makhluk hidup, tumbuhan melakukan respirasi guna menghasilkan energi untuk metabolisme dan pertumbuhannya Ketika berkecambah, biji melakukan respirasi dengan sangat cepat dan membutuhkan oksigen untuk proses respirasi aerob Cahaya Pada beberapa jenis tumbuhan, diperlukan untuk perkecambahan bijinya Pada beberapa jenis tumbuhan lainnya, justru menghambat perkecambahan biji (aktivitas hormon) Cahaya diperlukan untuk pembentukan klorofil dan untuk meningkatkan pembentangan daun
• 12.
  1 2 3 4 5 6 7 Kecambah yang ditumbuhkan pada tempat yang gelap akan tumbuh lebih cepat, batangnya menjadi sangat panjang, tetapi daunnya berwarna kuning karena tidak terbentuk klorofil
• 13.
  1 2 3 4 5 6 7 Tanaman Normal Kecambah yang ditumbuhkan pada tempat yang cukup terang akan tumbuh agak lambat, tetapi berdaun hijau
• 14.
  1 2 3 4 5 6 7 Proses perkecambahan selanjutnya Setelah kulit biji pecah, organ pertama yang muncul Radikula Plumula (kuncup primer pucuk batang lembaga) Kotiledon ada yang tetap berada di dalam tanah dan ada yang terangkat ke atas tanah Berdasarkan posisi kotiledonnya Perkecambahan Epigeal Perkecambahan Hipogeal
• 15.
  1 2 3 4 5 6 7 Perkecambahan Epigeal Pada biji bunga matahari
• 16.
  1 2 3 4 5 6 7 Perkecambahan Epigeal Kotiledon terangkat ke atas tanah karena pertumbuhan memanjang bagian hipokotil. Kotiledon muncul sebagai keping biji hijau. Hipokotil berbentuk kait dan ujung plumula terletak di antara dua keping biji. Tujuannya, agar ujung plumula terlindung dari kerusakan akibat abrasi tanah.
• 17.
  1 2 3 4 5 6 7 Perkecambahan Hipogeal Pada biji kacang kara (dikotil)
• 18.
  1 2 3 4 5 6 7 Perkecambahan Hipogeal Pada biji jagung (monokotil)
• 19.
  1 2 3 4 5 6 7 Perkecambahan Hipogeal Kotiledon tetap berada di dalam tanah. Plumula terbawa ke atas tanah karena pertumbuhan memanjang bagian epikotil. Hal itu disebabkan pertumbuhan hipokotilnya sangat sedikit atau tidak memanjang sama sekali sehingga kotiledonnyatetap berada di dalam testa, dengan tunas muda dan akar muncul dari dalam biji.
• 20.
  1 2 3 4 5 6 7 2. Pertumbuhan Primer Pertambahan tinggi Pertambahan panjang Kecambah mengalami pertumbuhan primer untuk membentuk tumbuhan herbaseus (tidak berkayu).
• 21.
  1 2 3 4 5 6 7 Pertumbuhan primer diawali oleh pembelahan sel­sel meristem apikal Sel­sel meristem yang terdapat pada pucuk batang dan ujung akar Bagian terluar ujung akar dilindungi oleh tudung akar (kaliptra) Di sebelah dalam tudung akar terdapat daerah meristem apikal Daerah meristem apikal terdiri atas Daerah pembelahan sel Daerah pembentangan sel Daerah pematangan sel
• 22.
  1 2 3 4 5 6 7 Pola pertumbuhan primer pada batang dan akar tumbuhan dikotil Sumber: Clegg dan Mackean, 2000: 408
• 23.
  1 2 3 4 5 6 7 Perkembangan meristem apikal pada tumbuhan Angiospermae Teori Histogen Teori Tunika-korpus
• 24.
  1 2 3 4 5 6 7 Teori Histogen oleh Hanstein 1868 Setiap titik tumbuh batang dan akar terdiri atas lapisan sel yang disebut … HISTOGEN Terdiri atas Plerom Dermatogen Periblem Lapisan di antara plerom dan dermatogen Lapisan paling luar yang akan membentuk epidermis Bagian pusat yang kemudian akan membentuk empulur dan jaringan pengangkut primer
• 25.
  1 2 3 4 5 6 7 Teori Tunika-korpus oleh Schmidt 1924 Titik tumbuh batang tumbuhan terdiri atas dua zona yang terpisah susunannya, yaitu … TUNIKA Bagian paling luar dari titik tumbuh. Bagian tersebut terdiri atas beberapa lapisan sel yang berkumpul membentuk seludang dan kemudian berkembang membentuk jaringan primer. Sel­sel terus membelah, terutama pada bidang pembelahan antiklinal (tegak lurus dengan permukaan organ) sehingga lapisannya makin meluas. KORPUS Bagian pusat titik tumbuh. Sel­sel pada bagian ini bersifatmeristematis dan membelah ke segala arah.
• 26.
  1 2 3 4 5 6 7 a. Daerah Pembelahan Sel atau Daerah Divisi Terlihat tersusun oleh sel­sel meristem yang berbentuk kotak dan berukuran sangat kecil b. Daerah Pembentangan Sel atau Daerah Elongasi  Terdapat tepat di belakang daerah pembelahan sel  Sel­sel mengalami pemanjangan dan perbesaran  Pembentangan sel akan mendorong akar menembus tanah  Di daerah ini juga akan terjadi diferensiasi  Jaringan muda secara terus­menerus akan berkembang dan berdiferensiasi membentuk jaringan dewasa c. Daerah Pematangan Sel atau Daerah Maturasi  Terdapat di belakang daerah pembentangan  Sel­sel telah mengalami diferensiasi dan telah sempurna perkembangannya  Contoh, pada daerah pematangan sel terdapat rambut akar
• 27.
  1 2 3 4 5 6 7 3. Pertumbuhan Sekunder Terjadi pada tumbuhan perenial (tahunan) berkayu Hasil pembelahan sel­sel meristem lateral Kambium vaskuler Kambium gabus Jaringan yang bersifat meristematis sehingga sel­selnya memiliki kemampuan untuk tetap aktif membelah melibatkan
• 28.
  1 2 3 4 5 6 7 Sel­sel kambium vaskuler terletak di antara xilem dan floem Sel­sel kambium vaskuler melakukan pembelahan ke arah dalam membentuk jaringan xilem sekunder dan ke arah luar membentuk jaringan floem sekunder Pembelahan sel­sel kambium vaskuler menghasilkan pertambahan diameter batang
• 29.
  1 2 3 4 5 6 7 Tahap-tahap pada tahun pertama pertumbuhan sekunder batang dan akar tanaman dikotil. Sumber: Clegg dan Mackean, 2000: 411
• 30.
  1 2 3 4 5 6 7 Pembelahan kambium vaskuler terjadi sepanjang tahun, tetapi kecepatan pembelahan pada musim hujan dan musim kemarau tidak sama. Pada musim hujan, kecepatan pembelahannya lebih tinggi sehingga menghasilkan pertambahan diameter batang yang lebih besar.
• 31.
  1 2 3 4 5 6 7 Jika mengamati penampang melintang batang pohon yang ditebang, Anda akan mendapatkan bentuk lingkaran­lingkaran pada batang pohon yang disebut…….. lingkaran Gambar Lingkaran Tahun Sumber: Sumadia (ed.), 1996: 24–25 tahun Kita dapat menentukan umur suatu pohon dengan melihat jumlah lingkaran tahunnya
• 32.
  1 2 3 4 5 6 7 4. Pembungaan Proses pembentukan bunga Proses yang sangat kompleks yang meliputi banyak tahapan perkembangan dan semuanya harus berhasil dilangsungkan untuk memperoleh hasil akhir, yaitu biji.
• 33.
  1 2 3 4 5 6 7 Tahap pertama proses pembungaan Induksi bunga (evokasi) Inisiasi bunga Tahap perkembangan kuncup bunga menuju bunga mekar (anthesis) Tahap bunga mekar (anthesis) Tahap penyerbukan dan pembuahan Perkembangan buah muda menuju kemasakan buah dan biji
• 34.
  1 2 3 4 5 6 7 C. Faktor-Faktor yang Memengaruhi Pertumbuhan dan Perkembangan Tumbuhan Faktor Internal Faktor Eksternal
• 35.
  1 2 3 4 5 6 7 Genetik mengendalikan Hormon untuk proses pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan Hormon merupakan suatu senyawa kimia yang dihasilkan oleh tubuh yang dalam jumlah sedikit dapat menyebabkan reaksi fsiologis yang besar Hormon yang dihasilkan oleh tumbuhan disebut fitohormon
• 36.
  1 2 3 4 5 6 7 fitohormon a. Auksin b. Giberelin c. Sitokinin d. Asam Absisat (ABA) e. Etilen
• 37.
  1 2 3 4 5 6 7 a. Auksin Ditemukan oleh Fritz Went, seorang ahli fisiologi Belanda tahun 1928 Dihasilkan pada daerah meristem, seperti pucuk batang dan ujung akar yang paling dikenal adalah IAA (indole acetic acid) strukturnya mirip dengan struktur asam amino triptofan disintesis di meristem apikal, daun­daun muda, dan biji Sifat hormon auksin adalah aktivitasnya dihambat oleh adanya cahaya
• 38.
  1 2 3 4 5 6 7 Peranan Auksin 1) berperan dalam pembelahan dan pemanjangan sel 2) merangsang pembelahan sel­sel kambium lateral, untuk pertumbuhan sekunder 3) meningkatkan perkembangan bunga dan buah 4) merangsang pembentukan akar lateral 5) untuk menghasilkan buah tanpa biji 6) menghambat pembentukan tunas lateral 7) menghambat pematangan buah dan penuaan daun 8) mencegah rontoknya bunga, buah, serta daun
• 39.
  1 2 3 4 5 6 7 Hormon auksin merangsang dominansi apikal, yaitu pertumbuhan kuncup apikal yang sangat cepat sehingga menghambat pertumbuhan kuncup lateral yang ada di bawahnya. Tingkat dominansi kuncup apikal bervariasi pada berbagai jenis tumbuhan Gambar Auksin dan dominansi apikal Sumber: Clegg dan Mackean, 2000: 427
• 40.
  1 2 3 4 5 6 7 Mengapa batangnya melengkung?
• 41.
  1 2 3 4 5 6 7 Kuncup apikal yang sedang tumbuh menghasilkan hormon auksin. Sementara itu, kerja auksin dihambat oleh adanya cahaya. Apabila sebagian kuncup apikal diarahkan pada cahaya matahari, akan terjadi pengangkutan auksin dari bagian yang terkena cahaya ke bagian yang terlindung dari cahaya. Pada keadaan demikian, auksin akan merangsang pertumbuhan sel­sel pada bagian yang terlindung tersebut. Pada saat yang bersamaan, pertumbuhan sel­sel pada bagian yang terkena cahaya matahari akan terhambat karena konsentrasi auksin yang rendah. Akibatnya, batang akan tumbuh melengkung ke arah datangnya cahaya matahari
• 42.
  1 2 3 4 5 6 7 b. Giberelin Ditemukan pada tahun 1926 oleh seorang ahli penyakit tanaman dari Jepang bernama E. Kurosawa Diisolasi dari jamur Gibberella fujikuroi yang merupakan parasit pada tanaman padi A B Giberelin memiliki pengaruh dramatis pada pertumbuhan batang, Tanaman (A) tumbuh normal, sedangkan tanaman (B) tumbuh pesat
• 43.
  1 2 3 4 5 6 7 Peranan Giberelin 1) bersama dengan auksin merangsang pembelahan dan pemanjangan sel 2) merangsang pertumbuhan batang dan daun 3) menghilangkan sifat kerdil tanaman 4) pada konsentrasi tinggi, merangsang pertumbuhan akar 5) merangsang perkecambahan 6) merangsang pembentukan bunga pada tanaman hari panjang (long day plant) 7) merangsang perkecambahan serbuk sari dan pertumbuhan buluh serbuk sari 8) menghambat pertumbuhan akar adventif 9) mematahkan dormansi sebagian besar jenis biji
• 44.
  1 2 3 4 5 6 7 c. Sitokinin Ditemukan oleh ilmuwan Amerika bernama Folke Skoog pada tahun 1954 Macam sitokinin kinetin zeatin (pada jagung) benzil amino purin (BAP) Sitokinin ditemukan hampir pada semua jaringan meristem Penuaan (senescence) terjadi pada daun sebelah kiri yang tidak diberi sitokinin. Daun di sebelah kanan diberi sitokinin.
• 45.
  1 2 3 4 5 6 7 Peranan Sitokinin 1) bersama dengan auksin dan giberelin merangsang pembelahan sel­sel tanaman 2) menghambat dominansi apikal oleh auksin 3) merangsang pertumbuhan kuncup lateral 4) merangsang pemanjangan titik tumbuh 5) mematahkan dormansi biji serta merangsang pertumbuhan embrio 6) merangsang pembentukan akar cabang 7) menghambat proses penuaan (senescence) daun
• 46.
  1 2 3 4 5 6 7 d. Asam Absisat (ABA) Ditemukan oleh P.F. Wareing dan F.T. Addicott tahun 1963 disebut juga ’hormon stress’ karena memiliki sifat menghambat pertumbuhan tanaman dihasilkan oleh daun, ujung akar, dan batang serta diedarkan oleh jaringan pengangkut Kekurangan ABA dapat mencegah dormansi biji pada jagung. Beberapa biji jagung berkecambah secara prematur membentuk koleoptil (tanda panah) Sumber: Solomon, 1993: 770
• 47.
  1 2 3 4 5 6 7 e. Etilen Hormon tumbuhan yang berbentuk gas, tidak berwarna, dan berbau seperti eter Dihasilkan oleh ruas­ruas batang, buah yang matang, dan jaringan yang menua Sumber: Clegg dan Mackean, 2000: 433 Suatu demonstrasi penggunaan buah tomat matang sebagai sumber etilen untuk mematangkan buah tomat mentah.
• 48.
  1 2 3 4 5 6 7 mempercepat pematangan buah P e r a n a n E t i l e n merangsang penuaan daun dan pembusukan buah bersama dengan auksin dapat memacu pembungaan menghambat pertumbuhan akar dan batang pada saat stress
• 49.
  1 2 3 4 5 6 7 Interaksi Hormon sinergisme saling berinteraksi untuk memperkuat pengaruh hormon lainnya antagonisme saling berlawanan Contoh…..???
• 50.
  1 2 3 4 5 6 7 a. Nutrisi b. Cahaya c. Suhu d. Kelembapan e. Aerasi
• 51.
  1 2 3 4 5 6 7 a. Nutrisi diperlukan sebagai sumber energi dan sebagai penyusun komponen­komponen sel bagi pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan Unsur makro (makronutrisi) (unsur yang diperlukan tumbuhan dalam jumlah banyak) Unsur mikro (mikronutrisi) (unsur yang diperlukan tumbuhan dalam jumlah sedikit)
• 52.
  1 2 3 4 5 6 7 Apabila suatu unsur tidak dapat tercukupi, tanaman akan mengalami defisiensi Defisiensi suatu unsur akan menyebabkan pertumbuhan dan perkembangan tanaman terganggu
• 53.
  1 2 3 4 5 6 7 Gejala yang mungkin timbul akibat defisiensi unsur hara Defisiensi nitrogen Kekurangan nitrogen (dari nitrat) Tumbuhan tumbuh jelek dan berwarna hijau muda Permukaan daun bagian bawah berwarna kuning atau cokelat muda dan batang pendek serta kurus
• 54.
  1 2 3 4 5 6 7 Defisiensi potasium (kalium) Kekurangan potasium (kalium) Tumbuhan memiliki tunas yang kecil dan ujung­ujung daun mudanya mati Daun yang lebih tua memperlihatkan gejala klorosis dengan ujung pinggirnya mengering dan berwarna kecokelatan Pada pinggir daun biasanya terdapat banyak bercak cokelat
• 55.
  1 2 3 4 5 6 7 Defisiensi fosfor Tumbuhan tumbuh jelek dengan daun berwarna hijau kebiruan Bagian bawah daun kadang berwarna seperti karat dengan bercak ungu atau cokelat Kekurangan fosfor (dari fosfat)
• 56.
  1 2 3 4 5 6 7 Defisiensi magnesium Kekurangan magnesium Menunjukkan gejala klorosis (daun tidak berwarna hijau karena kekurangan klorofl) Hal itu terjadi karena magnesium diperlukan untuk pembentukan klorofil
• 57.
  1 2 3 4 5 6 7 Defisiensi besi Daun muda mengalami klorosis parah, tetapi tulang daun utamanya tetap hijau seperti biasa. Kadang­kadang muncul bercak cokelat. Sebagian atau keseluruhan daun mungkin mati. Defisiensi seng Terjadinya gejala klorosis antarpertulangan daun yang akhirnya menyebabkan nekrosis (jaringannya berwarna gelap) dan menghasilkan pigmentasi ungu. Jumlah daun sedikit dan bentuknya mengecil, ruas batang pendek, tunas berbentuk roset, serta produksi buah rendah. Daun gugur dengan cepat.
• 58.
  1 2 3 4 5 6 7 Fungsi Berbagai Nutrisi bagi Tanaman
• 59.
  1 2 3 4 5 6 7 b. Cahaya fotosintesis glukosa sumber energi hasil menghambat aktivitas hormon auksin tumbuh sangat cepat, tetapi berdaun pucat
• 60.
  1 2 3 4 5 6 7 Respons terhadap lama penyinaran Fotoperiodisme Respon tumbuhan terhadap lama waktu terang (siang) dan gelap (malam) setiap harinya. Krisan merupakan tanaman hari pendek. Tanaman di sebelah kiri, yang berbunga, mendapat penyinaran selama 8 jam dan 16 jam gelap. Tanaman di sebelah kanan mendapat 16 jam penyinaran dan 8 jam gelap.
• 61.
  1 2 3 4 5 6 7 c. Suhu Berpengaruh terhadap aktivitas enzim Enzim merupakan senyawa protein yang dapat berperan sebagai katalisator dalam reaksi­reaksi kimia di dalam sel. Enzim hanya dapat bekerja secara optimal jika suhunya optimal. Peran suhu terhadap transpirasi Suhu naik transpirasi juga akan naik kehilangan lebih banyak air pertumbuhan tanaman menjadi terganggu
• 62.
  1 2 3 4 5 6 7 d. Kelembapan Berpengaruh terhadap laju penguapan atau transpirasi Jika kelembapan rendah, laju transpirasi meningkat sehingga penyerapan air dan zat­zat mineral juga meningkat Hal itu akan meningkatkan ketersediaan nutrisi untuk pertumbuhan tanaman
• 63.
  1 2 3 4 5 6 7 Kandungan oksigen di dalam tanah Kandungan cukup Aerasinya baik e. Aerasi untuk respirasi pada akar Bermanfaat dalam perkembangan sel­sel akar dan juga berguna untuk membantu penyerapan nutrisi dari dalam tanah