BAB I Gerak Benda dan Makhluk Hidup
IV. SISTEM GERAK TUMBUHAN
33
Ini merupakan sebuah jurnal mengenai "Gerak Niktinastik" yang diambil dari Intematinal Journal of Molecular Sciences karya Minoru Ueda, Noboru Takada dan Shosuke Yamamura yang berasal dari Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Keio, Yokohama, Jepang. Jurnal ini menceritakan tentang "Pendekatan Molekuler untuk Gerakan Niktinasti Tanaman Dikendalikan oleh Jam Biologis". Tanaman yang diteliti adalah tanaman polong-polongan.
Kebanyakan tanaman polong-polongan menutup daun mereka di malam hari dan membuka di pagi hari. Faktor membuka dan menutupnya daun ini dipengaruhi oleh ritme sirkadian. Ritme sirkadian biasanya dikendalikan oleh jam biologis. Ritme sirkadian merupakan pola alami dari proses fisiologis dan prilaku suatu organisme yang dihitung untuk periode 24 jam. Proses-proses ini meliputi siklus tidur-bangun, suhu tubuh, tekanan darah dan pelepasan hormon. Kegiatan ini dikendalikan olehjam biologis.
Ritme ini akan bertahan di bawah kondisi lingkungan yang konstan. Jam biologis merupakan mekanisme yang ditemukan dalam organisme hidup yang mengkoordinasikan waktu, fungsi fisiologis dan prilaku dengan siklus siang-malam.
Dalam penelitian ini ditemukan bahwa ada zat-zat kimia atau zat-zat bioaktif gerakan niktinasti dan zat-zat ini berbeda tergantung pada tanamannya. Kemungkinan, zat -zat bioaktif ini tidak disimpan dalam tubuh tanaman, tetapi dibutuhkan untuk metabolisme. Transformasi enzimatik selama metabolism harus dikontrol oleh jam biologis. Hasil penelitian menunjukkan teori kalau gerakan niktinastik dikontrol oleh konsentrasi an tara dua zat bioaktif pada saat daun membuka dan menutup sesuai irama yang dimiliki jam biologis.
SISTEM GERAK HIGROSKOPIS
Gerak Higroskopis adalah gerak karena adanya perubahan kadar air dalam sel secara tidak merata. Contohnya membukanya buah polong – polongan seperti kedelai (Glycine max) dan membukanya dinding sporangium pada tumbuhan paku. Ketika kedelai sudah tua, terjadi penurunan kadar air dalam sel yang tidak merata sehingga membuat kedelai mengkerut. Karena semakin mengkerut, membuat kulitnya membuka.
Contohnya Pecahnya annulus pada sporangium paku. Annulus merupakan kumpulan sel berdinding tebal sekitar sporangium paku yang berfungsi untuk melepaskan spora.
35
SISTEM GERAK EKSIONOM
Gerak eksionom adalah gerak karena adanya rangsangan dari lingkungan. Gerak eksionom dibagi menjadi 3 yaitu : tropisme, taksis dan nasti.
1) Gerak tropisme
Gerak tropisme adalah gerak yang dipengaruhi oleh arah datangnya rangsang dari luar. Gerak tumbuhan yang mendekati arah datangnya rangsang dinamakan tropisme positif, sedangkan yang menjauhi datangnya rangsang dinamakan tropisme negatif. Gerak tropisme ada 5 yaitu Fototropisme/Heliotropisme, Geotropisme , Hidrotropisme, Tigmotropisme dan Kemotropisme.
a) Fototropisme adalah gerak tropisme yang dipengaruhi oleh cahaya. Gerak tumbuhan yang mendekati cahaya disebut fototropisme positif, sedang yang menjauhi cahaya disebut fototropisme negatif.
b) Geotropisme adalah gerak tumbuhan karena pengaruh gravitasi bumi. Contohnya, pada tumbuhan jagung. Akar jagung bergerak menuju ke pusat bumi (disebut geotropisme positif) sedangkan batang jagung bergerak menjauhi pusat bumi (disebut geotropisme negatif).
c) Hidrotropisme adalah gerak tumbuhan mendekati sumber air.
Contohnya, akar kaktus yang bergerak mendekati sumber air ketika musim kemarau.
d) Tigmotropisme adalah gerak merambatnya sulur pada arah rambatannya. Contohnya, sulur kacang panjang, labu siam, mentimun, dan sebagainya.
e) Kemotropisme adalah gerak tropisme yang dipengaruhi oleh zat kimia. Contohnya, proses penyerbukan pada tumbuhan.
Penyerbukan diawali dengan menempelnya serbuk sari pada kepala putik. Kemudian serbuk sari berkecambah dan membentuk buluh serbuk. Selanjutnya buluh serbuk membawa gamet jantan (spermatozoa) menuju gamet betina (sel telur). Pergerakan buluh serbuk tersebut dipengaruhi oleh zat gula (zat kimia) yang dikeluarkan oleh bakal buah.
Proses penyerbukan terjadi seperti gambar berikut.
2) Gerak taksis
Gerak taksis adalah gerak pindah tempat seluruh bagian tempat yang arahnya dipengaruhi sumber rangsangan. Contohnya, organisme uniseluler yaitu Euglena viridis yang merupakan protista mirip tumbuhan.
37
Euglena dapat bergerak pindah tempat karena memiliki flagelata dan reseptor cahaya. Karena membutuhkan cahaya, euglena akan bergerak kearah datangnya cahaya dan pergerakannya disebut fototaksis.
3) Gerak nasti
Gerak nasti adalah gerak tumbuhan yang tidak dipengaruhi oleh arah datangnya cahaya. Gerak nasti ada 4 yaitu :
a) Seismonasti : gerak yang dipengaruhi oleh getaran atau sentuhan. Contohnya, menutupnya daun putri malu (Mimosa pudica) ketika disentuh.
b) Niktinasti : gerak yang dipengaruhi oleh kondisi siang dan malam. Contohnya, daun bunga merak (Caesalpinia pulcherrima) menutup ketika malam dan membuka ketika siang hari.
c) Fotonasti : gerak yang dipengaruhi karena adanya cahaya sore. Contohnya, bunga pukul empat (Mirabilis jalapa) mekar ketika jam 4 sore.
d) Termonasti : gerak yang dipengaruhi karena adanya suhu hangat. Contohnya, mekarnya bunga tulip di musim semi karena musim semi suhunya hangat.
e) Haptonasti: gerak nasti yang terjadi pada tumbuhan insektivora yang disebabkan oleh sentuhan serangga.
Contohnya menutupnya daun tanaman kantung semar dan venus ketika tersentuh serangga kecil.
f)
Nasti Kompleks: gerak nasti yang disebabkan oleh beberapa faktor sekaligus. Rangsangan yang diterima dapat berupa cahaya matahari, suhu, air, dan zat kimia. Contoh: gerak membuka dan menutupnya sel-sel penjaga pada stomata.39
WORKSHEET
PRAKTIKUM
41
UJI KOMPETENSI
A. Berilah tanda (x) pada jawaban yang kamu anggap benar
11. Jika ujung sulur Cucurbitaceae menyentuh ranting kayu pada sisi kiri, maka sulur akan melilit ranting ke arah kiri, dan sebaliknya. Jika tidak ada sentuhan, sulur akan tumbuh lurus. Gerak yang dilakukan tumbuhan di atas disebut ...
a. Fototropisme b. Kemotropisme c. Geotropisme d. Tigmotropisme
12. Pada gambar berikut, yang manakah yang termasuk gerak higroskopis?
a.
b.
c.
d.
13. Putri sedang mengamati jenis-jenis gerak pada tumbuhan. Tumbuhan yang Putri amati adalah daun tumbuhan Oxalis dan bunga crokus. Daun tumbuhan Oxalis memiliki pergerakan yang unik yaitu dapat membuka pada siang hari dan menutup pada malam hari. Sedangkan bunga crokus dapat membuka saat kondisi lingkungan hangat dan menutup ketika kondisi lingkungan dingin. Kesimpulan yang tepat berdasarkan pengamatan yang dilakukan oleh Putri adalah …
a. daun tumbuhan Oxalis termasuk gerak tropisme, sementara membuka dan menutupnya bunga crokus termasuk gerakan nasti kompleks b. daun tumbuhan Oxalis dipengaruhi rangsangan suhu, sementara
gerakan pada bunga crokus dipengaruhi rangsangan cahaya matahari c. daun tumbuhan Oxalis dan bunga crokus masuk ke dalam gerak
tropisme
d. daun tumbuhan Oxalis dan bunga crokus masuk ke dalam gerak nasti 14. Gerak tumbuhan akibat datangnya sinar matahari disebut...
a. fototropisme b. geotropisme c. kemotropisme d. fotonast
43
15.
Gerak tumbuhan seperti gambar di atas merupakan gerak ...
a. geotropisme b. fototropisme c. hidrotropisme d. Tropisme
16. Pernyataan yang benar dari gerak nasti adalah....
a. geraknya tidak dipengaruhi oleh rangsangan dari luar b. geraknya dipengaruhioleh factor dari dalam
c. geraknya karena pengaruh kadar air dalam tubuhnya d. geraknya tidak dipengaruhi oleh arah datangnya rangsang.
17. Suatu tanaman yang dipengaruhi oleh rangsangan cahaya akan tumbuh menuju ke arah cahaya tersebut. Jenis gerak tumbuhan ini dinamakan ...
a. Tigmotropisme b. Hidrotropisme c. Geotropisme d. Fototropisme
18. Peristiwa gerak tidur daun majemuk pada malam hari merupakan contoh gerak …
a. Tigmotropisme b. Seismonasti c. Niktinasti d. Nasti kompleks
19. Gerak membuka dan menutupnya stomata adalah salah satu dari contoh gerak ...
a. Fotonasti b. Niktinasti c. Nasti kompleks d. Termonasti
20. Manakah dibawah ini termasuk gerak tigmonasti?
a.
b.
c.
45
d.
B. Jawablah pertayaan ini dengan benar
1. Saat kamu menyentuh tanaman putri malu, daunnya akan menutup.
Jelaskan jenis gerak menutupnya daun putri malu tersebut ?
2. Bunga pukul empat mekar pada sore hari. Apa saja faktor mempengaruhinya? dan disebut gerak apakah itu ?
3. Apa yang dimaksud dengan gerak higroskopis? Berikan contohnya!
4. Jelaskan mekanisme gerak pada stomata!
A. Konsep gerak
Benda yang bergerak akan melalui suatu lintasan tertentu.
Lintasan dapat berupa lintasan yang lurus, melingkar atau parabola, ataupun tidak beraturan.
Jarak adalah panjang lintasan yang ditempuh.
Perpindahan adalah selisih jarak lurus antara posisi awal dengan posisi akhir. Kelajuan adalah kemampuan menempuh jarak tertentu pada setiap detiknya. Bisa dirumuskan dengan :
Kecepatan adalah kemampuan mengukur perpindahan gerak benda tiap satuan waktu. Bisa dirumuskan dengan :
Percepatan adalah perubahan kecepatan pada setiap waktu.
Percepatan bisa dirumuskan dengan :
Gerak lurus berubah beraturan (GLBB) adalah gerak yang memiliki perubahan kecepatan sellau tetap pada setiap detiknya.
rangkum an
47
Percepatan gravitasi atau disebut juga gaya gravitasi adalah gaya tarik benda oleh bumi sehingga benda percepatan yaitu percepatan gravitasi. Mengalami percepatan konstan yaitu 9,8 m/s² atau 10 m/s².
Gaya adalah tarikan atau dorongan. Gaya dapat mengubah kecepatan, bentuk, dan arah. Gaya dibagi menjadi 2 yaitu gaya sentuh dan gaya tak sentuh.
Hukum I Newton menyatakan bahwa sifat inersia benda yang tidak mengalami resultan gaya (∑F = 0) akan tetap diam atau bergerak lurus beraturan. Sifat inersia atau kelembaman adalah sifat benda yang memiliki kecenderungan untuk mempertahankan keadaan diam atau bergerak dengan kecepatan tetap.
Hukum II Newton menyatakan bahwa percepatan gerak benda berbanding lurus dengan gaya dan berbanding terbalik dengan massanya. Atau bisa dirumuskan dengan :
Hukum III Newton menyatakan bahwa ketika benda pertama memberi gaya aksi (Faksi) pada benda kedua, maka benda kedua akan memberi gaya reaksi (Freaksi) yang sama besar pada benda pertama tetapi berlawanan arah. Atau bisa dirumuskan : Faksi = – Freaksi.
B. Sistem gerak manusia
Tulang memiliki fungsi utama yakni sebagai alat gerak pasif.
Artinya tulang hanya bisa bekerja atau bergerak apabila ada bantuan dari otot. Kerangka pada tubuh manusia dapat dibagi ke dalam 3 buah kelompok yaitu : Bagian tengkorak, Bagian badan, dan Bagian anggota gerak. Jenis – jenis tulang dibedakan menjadi 2 yaitu Kartilago atau Tulang Rawan , tulangkeras (osteon)
Persendian dibedakan menjadi 3 buah, yakni sendi mati (inartrosis), sendi kaku (amfiatrosis), dan sendi gerak (diartrosis). Semua jenis sendi tadi melakukan fungsinya masing – masing sebagai penghubung antar tulang (rangka) dan tersebar di seluruh tubuh.
Otot merupakan sebuah jaringan yang terdapat di dalam tubuh manusia yang fungsinya adalah sebagai alat gerak aktif untuk membantu tulang agar dapat bergerak. Tanpa adanya otot, tubuh manusia tidak akan pernah bisa bergerak, karena ototlah yang bekerja untuk membuat tulang bergerak. Dengan berdasarkan kepada cara kerjanya, maka otot dapat dibedakan menjadi 2 buah jenis yaitu otot sinergis dan otot antagonis.
C. Sistem gerak hewan
Hewan air memiliki kerapatan yang besar, sehingga hewan di air lebih sulit untuk bergerak. Air memiliki gaya angkat yang besar dan massa jenis hewan air lebih kecil dari lingkungannya. Hal ini menyebabkan hewan air mengeluarkan sedikit energi karena dibantu oleh gaya angkat air. Bentuk tubuh yang dimiliki hewan air yaitu terpedo (streamline). Hal ini memungkinkan untuk meliuk dari sisi ke sisi dan mengurangi hambatan ketika bergerak. Tubuh ikan dilengkapi otot dan tulang belakang untuk mendorong ikan melaju ke depan.
Gerak hewan di udara dipengaruhi oleh gaya gravitasi. Sehingga, tubuh hewan udara memiliki gaya angkat yang besar untuk mengimbangi gaya gravitasi. Sayap burung terdiri atas kerangka dan otot yang kuat dan ringan. Sayap burung memiliki bentuk airfoil yaitu bentuk melengkung yang dapat mempercepat udara bagian atas mengalir daripada udara bagian bawah.
Hewan darat memiliki otot dan tulang yang kuat. Hal ini untuk mengatasi inersia dan untuk menjaga gaya pegas (elastisitas).
Contohnya, gajah dan kerbau memiliki massa tubuh yang besar, sehingga membutuhkan gaya yang besar untuk melawan inersia.
Namun, perbedaan otot dan tulang pada gajah dan kerbau membuat gajah lebih lincah daripada kerbau.
49
C. Sistem gerak tumbuhan
Gerak endonom adalah gerak yang terjadi dari dalam sel tubuh tumbuhan. Contohnya, gerak kloroplas pada daun hidrilla (Hydrilla verticillata).
Gerak Higroskopis adalah gerak karena adanya perubahan kadar air dalam sel secara tidak merata. Contohnya membukanya buah polong – polongan seperti kedelai (Glycine max) dan membukanya dinding sporangium pada tumbuhan paku.
Gerak eksionom adalah gerak karena adanya rangsangan dari lingkungan. Gerak eksionom dibagi menjadi 3 yaitu : tropisme, taksis dan nasti.
a. Gerak tropisme adalah gerak yang dipengaruhi oleh arah datangnya rangsang dari luar. Gerak tropisme ada 4 yaitu Fototropisme/Heliotropisme,Hidrotropisme,Tigmotropisme dan Kemotropisme.
b. Gerak taksis adalah gerak pindah tempat seluruh bagian tempat yang arahnya dipengaruhi sumber rangsangan.
Contohnya, organisme uniseluler yaitu Euglena viridis yang merupakan protista mirip tumbuhan.
c. Gerak nasti adalah gerak tumbuhan yang tidak dipengaruhi oleh arah datangnya cahaya. Gerak nasti ada 4 yaitu Seismonasti, Niktinasti, Fotonasti, Termonasti
Tugasakhir
A. PILIHAN GANDA
1. Annis berangkat sekolah dengan naik sepeda. Pernyataan berikut ini yang benar adalah..
A. Annis bergerak menggunakan sepedah B. Annis diam terhadap sekolah
C. Sepeda bergerak terhadap Annis D. Annis bergerak terhadap sekolah
2. Sebuah benda bergerak dari titik A ke D dengan lintasan berbentuk persegi panjang. Jika AB = CD = 150m dan AD = BC = 100m serta waktu yang dibutuhkan 200s, maka kelajuan dan kecepatan benda berturut-turut adalah..
B. 0,5 m/s dan 0,5 m/s C. 1 m/s dan 0,5 m/s D. 1 m/s dan 2 m/s E. 2 m/s dan 3 m/s
3. Grafik berikut adalah hubungan kecepatan (v) dan waktu (t) dari mobil yang melakukan GLBB. Jarak tempuh mobil tersebut adalah..
A. 25 m
B. 61 m
C. 45 m
D. 52 m
51
4. Seseorang melakukan perjalanan dengan mobil dari kota A ke B sebagaimana grafik di bawah ini. Sumbu y dan sumbu x adalah komponen waktu. Jarak yang ditempuh mobil tersebut dari menit ke-30 sampai ke-120 adalah…
A. 10 km B. 15 km C. 30 km D. 25 km
5. Adi berlari dengan kecepatan tetap 2 m/s. dari tempat yang sama, 5 menit selanjutnya kusno berlari menyusul adi dengan kecepatan tetap 6 m/s. Berapakah waktu yang dibutuhkan kusno menyusul adi?
A. 1 menit B. 2,5 menit C. 7 menit D. 9 menit
6. Sebuah resultan gaya sebesar 35 N bekerja pada sebuah benda bermassa 5 kg. Berapa percepatan yang dialami benda?
A.
B.
C.
D.
7. Terdapat dua buah gaya segaris satu mengarah ke kiri dan ke kanan. Masing-masing memiliki gaya sebesar 8 N dan 4 N. Berapa resultan kedua gaya tersebut?
A. 6 N B. 10 N C. 4 N D. 9 N
8. Perhatikan pernyataan di bawah ini!
1. Alat gerak pasif 2. Alat gerak aktif
3. Tempat melekatnya otot 4. Memberi bentuk tubuh
5. Dapat menyebabkan objek mengalami perpindahan tempat
Pernyataan diatas yang berhubungan dengan fungsi tulang adalah ….
A. 2, 3 dan 4 B. 1, 3 dan 4 C. 3, 4 dan 5 D. 1, 3 dan 5
9. Perhatikan gambar dibawah ini !
Saluran havers dan lakuna secara berurutan ditunjukkan oleh huruf ….
A. A dan B B. C dan D C. C dan B D. A dan D
10. Perhatikan pernyataan di bawah ini!
1. Tersusun atas kondrosit dan kondroblas 2. Tersusun atas osteosit
3. Matriksnya mengandung kadar kolagen sedikit tetapi kalsium tinggi 4. Bersifat lentur dan elastis
5. Matriksnya mengandung kadar kolagen tinggi tetapi kalsium sedikit Pernyataan diatas yang berhubungan dengan tulang rawan adalah ….
A. 2, 3 dan 5 B. 1, 4 dan 5 C. 2, 3 dan 4 D. 1, 3 dan 4
53
11. Perhatikan tabel dibawah ini!
Pasangan yang tepat antara jenis sendi dengan arah gerakannya adalah ….
A. I - F, II - A, III - C, IV - E, V - D, VI – B B. I - F, II - A, III - C, IV - D, V - E, VI – B C. I - F, II - C, III - A, IV - B, V - E, VI – D D. I - F, II - C, III - B, IV - A, V - E, VI – D 12. Perhatikan proses osifikasi dibawah ini!
1. Osifikasi meluas ke seluruh bagian tulang 2. Pusat osifikasi primer akan membentuk rongga
3. Pembuluh darah akan membawa mineral seperti kalsium sehingga tulang menjadi keras
4. Rongga yang terbentuk akan diisi oleh pembuluh darah Urutan proses osifikasi yang benar adalah ….
A. 1 - 2 - 3 – 4 B. 2 - 4 - 3 – 1 C. 3 - 2 -1 – 4 D. 2 - 3 - 4 – 1
13. Perhatikan gambar dibawah ini!
Jenis sendi yang ditunjukkan huruf X adalah ….
A. Sendi peluru B. Sendi engsel C. Sendi pelana D. Sendi putar
14. Daniel sedang mengamati awetan preparat dinding usus halus hewan sapi. Pada pengamatannya didapatkan bahwa awetan tersebut tersusun atas sel yang berbentuk gelendong dengan ujung yang meruncing, dan juga memiliki nukleus yang berada ditengah sel. Berikut ini preparat yang memiliki struktur yang hampir sama dengan struktur dinding usus halus sapi diatas adalah ….
A. Dinding organ jantung B. Otot bisep pada manusia C. Sfingter anus
D. Dinding lambung
15. Perhatikan gambar dibawah ini!
Pernyataan dibawah ini yang sesuai dengan gambar diatas adalah ….
A. Disebabkan karena menggunakan meja belajar yang terlalu rendah daripada kursinya B. Disebabkan karena terlalu sering membawa beban berat
C. Tulang bengkok ke samping sehingga membentuk huruf S
D. Tulang bengkok ke depan sehingga pinggang penderitanya menonjol kedepan
55
16. Perhatikan gambar di bawah ini!
Gambar manakah yang menunjukkan gerak fototropisme?
A. Gambar A B. Gambar B C. Gambar C D. Gambar D
17. Jika di dekat tanaman kacang panjang diletakkan kayu maka beberapa hari kemudian yang terjadi pada tanaman tersebut adalah … hal tersebut merupakan contoh gerak….
A. sulur membelit kayu; tigmonasti B. sulur menjauhi kayu; tigmonasti C. sulur membelit kayu; tigmotropisme D. sulur menjauhi kayu; tigmotropisme
18. Setiap hari hewan melakukan gerakan misalnya berjalan, belari, terbang, berenang, dan lain sebagainya. Hewan melakukan gerakan tersebut memiliki berbagai tujuan, antara lain untuk….
A. melemaskan otot tubuhnya dan mencari makan B. mencari makan dan melemaskan otot tubuhnya C. melindungi diri dan mempertahankan posisinya D. melindungi diri dari predator dan mencari makan
19. Ceetah dan kuda dapat bergerak lebih lincah dibandingkan hewan lain karena terdapat perbedaan….
A. struktur tulang dan otot B. gaya aksi-reaksi
C. gaya gesek D. kekuatan kaki
20. Perhatikan pernyataan-pertanyaan di bawah ini!
1) Sebagian ikan memiliki bentuk tubuh torpedo
2) Sirip diperlukan untuk melakukan berbagai manuver di dalam air 3) Ekor dan sirip ikan berfungsi untuk menahan laju air
4) Bentuk stream linetubuh ikan berfungsi untuk mengurangi hambatan di dalam air Berdasarkan pernyataan-pernyataan di atas, yang mendukung ikan untuk melakukan berbagai gerakan di dalam air adalah pernyataan nomor…
A. 1, 2, dan 3 B. 1, 2, dan 4 C. 2, 3, dan 4 D. 3, 4, dan 1 B. ESSAY
1. Burung unta dan merpati merupakan unggas. Namun mengapa burung unta tidak dapat terbang sedangkan burung merpati dapat terbang? Jelaskan berdasarkan struktur tubuhnya!
2. Apakah yang dimaksud dengan geotropisme? Kemudian isilah kolom kosong pada tabel di bawah ini!
Respon Bagian tumbuhan Arah pertumbuhan tumbuhan Geotropisme
Positif Geotropisme Negatif
3. Apakah tulang merupakan komponen hidup dalam tubuh kita? Berikan alasanmu sesuai dengan struktur penyusun tulang!
4. Apakah keuntungan tulang paha berbentuk tulang pipa dan bukan tulang pipih?
5. Sebutkan empat perbedaan otot polos dengan otot jantung! Kemudian sertakan gambar dari otot polos dan otot jantung!