PERTUMBUHAN DAN
PERKEMBANGAN TANAMAN
Oleh:
YOHANNIS HARRY DIMU HEO, SP., MSi
a. Pengertian Pertumbuhan dan
Perkembangan Tanaman
b. Fase-Fase Perkembangan Tanaman
c. Fotosintesis
d. Respirasi
e. Metabolisme
Pengertian Pertumbuhan
•
Pertumbuhan adalah proses pertambahan jumlah dan
atau ukuran sel dan tidak dapat kembali kebentuk semula
(irreversible)
, dapat diukur (dinyatakan dengan angka,
grafik dsb).
•
Peristiwa perubahan biologis yang terjadi pada
makhluk hidup yang ditandai dengan adanya
penambahan ukuran yang bersifat irreversible
Pertumbuhan dimulai sejak ?
•
terjadinya fertilisasi sehingga terbentuk embrio di
dalam biji. Setelah itu biji akan berkecambah.
•
Perkecambahan adalah ?
•
Peristiwa perubahan biologis yang
terjadi pada makhluk hidup yang ditandai
dengan perubahan sifat dan tidak dapat
diukur.
•
proses menuju ke tingkat kedewasaan /
pematangan tidak dapat diukur tetapi hanya
dapat di amati.
Pengertian Perkembangan
Pada Tumbuhan ditandai dengan
……
PERBEDAAN ANTARA
PERTUMBUHAN DENGAN
PERKEMBANGAN
•
Pertumbuhan
dapat diukur secara
kwantitatif
karena
mudah diamati,
•
ada perubahan
jumlah dan ukuran
•
dapat dinyatakan
dengan angka,
grafik, dsb.
•
Perkembangan
tidak dapat
dinyatakan secara
•
Pertumbuhan dan
perkembangan merupakan
dua proses yang berjalan
PROSES SELANJUTNYA
•
Diferensiasi
merupakan proses
pertambahan jenis dan fungsi sel.
PERKECAMBAHAN
•
Diawali dengan berakhirnya masa
dormansi
.
•
Diteruskan dengan peristiwa
imbibisi.
•
Masuknya air akan menginduksi enzim yang
berperan sebagai
biokatalisator.
•
Awal perkecambahan mulai berjalan.
•
Jika tumbuhan telah menghasilkan daun,
proses fotosintesis akan berlangsung.
BIJI DAPAT BERKECAMBAH
KARENA MEMILIKI EMBRIO
•
Bagian-bagian embrio terdiri dari:
AKAR LEMBAGA
(radikula)
•
Akan tumbuh menjadi akar.
•
Akan tumbuh menembus kulit biji.
DAUN LEMBAGA
•
Merupakan daun pertama.
•
Memiliki fungsi :
*
tempat penimbunan makanan.
*
untuk fotosintesis.
BATANG LEMBAGA
•
Terdiri dari :
Epikotil
(ruas batang diatas daun
lembaga), akan tumbuh menjadi
batang.
PERKECAMBAHAN DAPAT
DIBEDAKAN MENJADI DUA
•
Perkecambahan
epigeal
(kotiledon
terangkat keatas permukaan tanah).
Proses Perkecambahan Biji
Perkecambahan Epigeal
Proses Perkecambahan dimana kotiledon terangkat kepermukaan tanah. Pertumbuhan paling cepat terjadi pada saat awal-awal pertumbuhan
Proses Perkecambahan Biji
Perkecambahan Hipogeal
Waktu Kecepatan
PERTUMBUHAN
•
Pertumbuhan
primer
.
(ujung akar dan ujung batang)
•
Pertumbuhan
sekunder
.
(aktifitas kambium dan hanya terjadi pada
1. Pertumbuhan Primer
• Terjadi sebagai hasil pembelahan sel-sel jaringan meristem primer,
• Berlangsung pada embrio, bagian ujung-ujung dari tumbuhan seperti akar dan batang.
Embrio memiliki 3 bagian penting :
a. tunas embrionik yaitu calon batang dan daun b. akar embrionik yaitu calon akar
c. kotiledon yaitu cadangan makanan
Daerah pertumbuhan pada akar dan batang berdasar aktivitasnya tcrbagi menjadi 3 daerah
a. Daerah pembelahan
Sel-sel di daerah ini aktif membelah (meristematik) b. Daerah pemanjangan
Berada di belakang daerah pembelahan c. Daerah diferensiasi
TITIK TUMBUH AKAR
2. Pertumbuhan Sekunder
• Merupakan aktivitas sel-sel meristem sekunder yaitu kambium dan kambium gabus.
• Pertumbuhan ini dijumpai pada tumbuhan dikotil, gymnospermae dan menyebabkan membesarnya ukuran (diameter) tumubuhan.
• Mula-mula kambium hanya terdapat pada ikatan pembuluh, yang disebut kambium vasis atau kambium intravasikuler. Fungsinya adalah
membentuk xilem dan floem primer.
• Selanjutnya parenkim akar/batang yang terletak di antara ikatan pembuluh, menjadi kambium yang disebut kambium intervasis.
• Kambium intravasis dan intervasis membentuk lingkaran tahun
FAKTOR
–
FAKTOR YANG
MEMPENGARUHI PERTUMBUHAN
DAN PERKEMBANGAN TUMBUHAN
•
Faktor internal,
(faktor dalam).
*
genetik, (faktor hereditas).
*
fisiologi, (hormon dan vitamin).
•
Faktor eksternal,
(faktor luar).
1.Genetik (hereditas)
Gen adalah faktor pembawa sifat menurun yang
terdapat dalam sel makhluk hidup. Gen bekerja untuk
mengkodekan aktivitas dan sifat yang khusus dalam
pertumbuhan dan perkembangan
Faktor Internal
2. Fisiologis (Hormon dan Vitamin)
Hormon merupakan zat pengatur tumbuh, yaitu
molekul organik yang dihasilkan oleh satu bagian
•
Auksin
hormon pertumbuhan memacu
pemanjangan sel.
•
Gibberelin
sinergis dengan
auksin
memacu
perkembangan dan perkecambahan embrio,
serta memperbesar buah, pembungaan, dan
mengakhiri dormansi biji.
Gibberelin
pertamakali diisolasi pada jamur Gibberela
fujikuroi.
•
Sitokinin
berperan dalam pembelahan sel
(sitokinesis).
Terdapat 2 kelompok hormon yaitu
a. Hormon pemicu pertumbuhan (auksin, Giberelin dan
sitokinin)
b. Hormon penghambat pertumbuhan (asam absisat,
gas etilen, hormon kalin dan asam traumalin
•
Etilen
( C
2H
2) memacu pemasakan buah dan
kerontokan daun.
•
Asam absisat (ABA)
senyawa inhibitor
(penghambat) yang bekerja antagonis
dengan auksin dan gibberelin, berperan
dalam proses penuaan dan gugurnya daun.
•
Kalin
berperan dalam proses organogenesis
tumbuhan, terdiri dari:
@
rizokalin
memacu pembentukan akar.
@
kaulokalin
memacu pembentukan batang.
@
filokalin
memacu pembentukan daun.
@
anthokalin
memacu pembentukan bunga.
•
Riboflavin
( vitamin B
12)
•
Askorbat
( vitamin C ).
•
Tiamin
( vitamin B
1).
•
Piridoksin
( vitamin B
6).
•
Asam nikotin.
VITAMIN TUMBUHAN
Secara umum
vitamin
berperan dalam
proses pembentukan hormon dan
berfungsi sebagai
kofaktor
FAKTOR EKSTERNAL
•
Temperatur.
mempengaruhi respirasi, fotosintesis, dan transpirasi
tumbuhan.
•
Cahaya matahari.
diperlukan untuk proses
fotosintesis.
Chy mthr juga mempengaruhi pertumbuhan, jika chy
kurang akan mengalami
etiolasi
, jika cukup akan
tumbuh normal
.
FOTOPERIODISME PADA
TUMBUHAN
•
Short-day plant
berbunga jika lama
pencahayaan
lebih pendek
dari
kegelapan. ( Aster, krisan, dahlia).
•
Long-day plant
berbunga jika lama
pencahayaan
lebih panjang
dari
kegelapan. (bayam, kentang, gandum).
•
Neutral-day plant
tidak terpengaruh
Ketersediaan Air
•
Air penting dalam menjaga tekanan
turgor dinding sel.
•
Sebagai pelarut.
•
Menentukan laju fotosintesis.
•
Tranportasi unsur hara.
Kondisi Tanah
•
PH
yang bagus adalah PH netral (6,8
–
7,2).
•
Oksigen
: Tanah sekitar akar memerlukan
aerasi yang bagus untuk mendapatkan oksigen
yang cukup, (meningkatkan respirasi akar).
•
Nutrisi
: Unsur
makro
(diperlukan jml besar).
(C, H, O, N, S, P, K, Mg).
FASE-FASE PERKEMBANGAN TANAMAN
Secara umum, Pertumbuhan dan perkembangan tanaman terbagi atas 4 (empat) fase :
1 Fase Embryonis
2 Fase Muda (Juvenil/Vegetatif)
3 Fase Dewasa (Mature/Reproduktif/Generatif) 4 Fase Menua dan Aging (Senil/Senescence)
Fase Embryonis
Fase embryonis dimulai dari pembentukan zygote sampai terjadinya embryo, yang terjadi di dalam bakal biji (ovule). Dari zygote diikuti dengan
pembelahan sel, sesudah itu terjadi pengembangan sel.
Fase embryonis tidak terlihat senyara nyata (tidak tergambar dalam kurve) dalam pertumbuhan tanaman, karena berlangsungnya di dalam biji.
Fase Muda (Juveni//Vegetatif)
Fase muda dimulai sejak biji mulai berkecambah, tumbuh
Dewasa ( Mature/Reproduktif//Generatif )
• Ditunjukkan oleh tanda-tanda adanya transisi bertahap pada morfologi, laju tumbuh, dan kapasitas pembungaan
• Dimulainya pembentukan bagian-bagian bunga dan dihentikannya pembentukan organ-organ vegetatif
• Terjadi penghambatan (dan akhirnya penghentian) organ-organ vegetatif karena assimilat terutama ditujukan bagi perkembangan organ-organ reproduksi
• Tunas vegetatif maupun perakaran akan terhambat pertumbuhannya.
Menua dan Aging ( Senil/Senescence )
• Pada fase ini terjadi perombakan secara alamiah sebagian atau keseluruhan tubuh tanaman sehingga kegiatan
fungsionalnya hilang
• Terjadi penurunan aktivitas dan fungsi organ-organ yang berperan dalam proses penyusunan bahan organik
• Bahan-bahan yang mengalami deteriorasi adalah khlorofil, protein, RNA, lemak, fotosintesis, respirasi dinding sel, serta organel
Fase vegetatif, terdiri dari:
Tahap Perkecambahan benih (germination) Tahap Pertunasan (seedling stage)
Tahap Pembentukan anakan (tillering stage)
Fase Reproduktif, terdiri dari:
Tahap Inisiasi Bunga / Primordia (Panicle Initiation) Tahap Bunting (booting stage)
Tahap Keluar Malai (heading stage) Tahap Pembungaan (flowering stage)
Fase Pemasakan / Pematangan, terdiri dari:
Tahap matang susu ( Milk Grain Stage ) Tahap gabah ½ matang (dough grain stage)
Tahap gabah matang penuh (Mature Grain Stage)
TUGAS
Jelaskan tentang Titik tumbuh Tanaman
dan teorinya!
METABOLISME TANAMAN
Metabolisme adalah proses biokimia yang
diawali dengan pengambilan zat dari
lingkungan, kemudian diolah untuk
menghasilkan energi dan diakhiri dengan
pembuangan zat sisa atau zat yang sudah tidak
dimanfaatkan
Pada tumbuhan proses metabolisme meliputi
kegiatan
fotosintesa
,
transportasi
,
respirasi
dan ekskresi
Metabolisme terdiri dari
Anaboslime
FOTOSINTESIS
RESPIRASI
Respirasi berasal dari kata latin yaitu respirare yang
artinya bernafas.
Dari respirasi akan dihasilkan energi kimia
ATP untak kegiatan kehidupan, seperti
sintesis (anabolisme), gerak, pertumbuhan.
Reaksi respirasi merupakan reaksi katabolisme yang
memecah molekul-molekul gula menjadi molekul
anorganik berupa CO
2dan H
2O
Penggolongan Respirasi
Respirasi dapat digolongkan menjadi dua jenis berdasarkan
ketersediaan O2 di udara, yaitu respirasi aerob dan respirasi anaerob.
Respirasi aerob merupakan proses respirasi yang membutuhkan O2 dari
udara.
Prosesnya meliputi :
• Absorbsi oksigen,
• Memecah senyawa organik, misal glukosa (KH) menjadi senyawa yang lebih sederhana (CO2 & H2O),
• Membebaskan energy. Sebagian energi dipakai untuk proses kehidupan,sebagian hilang sebagai panas.
• Membebaskan CO2 dan H2O
Respirasi anaerob merupakan proses repirasi yang berlangsung tanpa
membutuhkan O2. Respirasi anaerob sering disebut juga dengan nama fermentasi.
Manfaatnya dalam penyimpanan biji-bijian (jagung, padi, biji bunga matahari), dan buah-buahan yang berdaging seperti buah apel & peer dapat bertahan berbulan-bulan di dalam
penyimpanan, dengan pengurngan atau penghilangan O2, dan hanya terdapat H & N.
Manfaat Respirasi Bagi Tumbuhan
- Pemecahan senyawa organik, menghasilkan senyawa-senyawa asam amino untuk protein; nukleotida untuk asam nukleat; dan prazat karbon untuk pigmen profirin (seperti klorofil dan sitokrom), lemak, sterol, karotenoid, pigmen flavonoid seperti antosianin, dan senyawa aromatik tertentu
lainnya, yang berfungsi sebagai ”Building Block” (pembentuk tubuh).
- Sedangkan energi yang dihasilkan dapat digunakan untuk mensintesis molekul lain yang dibutuhkan untuk pertumbuhan.
Faktor-faktor yang mempengaruhi laju respirasi
1. Ketersediaan substrat
Tumbuhan dengan kandungan substrat yang rendah akan melakukan
respirasi dengan laju yang rendah pula. Demikian sebliknya bila substrat yang tersedia cukup banyak maka laju respirasi akan meningkat.
2. Ketersediaan Oksigen
Ketersediaan oksigen akan mempengaruhi laju respirasi, namun besarnya pengaruh tersebut berbeda bagi masing-masing spesies dan bahkan berbeda antara organ pada
tumbuhan yang sama. Fluktuasi normal kandungan oksigen di udara tidak banyak mempengaruhi laju respirasi, karena
3. Suhu
Pengaruh faktor suhu bagi laju respirasi tumbuhan sangat terkait dengan faktor Q10, dimana umumnya laju reaksi respirasi akan meningkat untuk setiap kenaikan suhu sebesar 10oC, namun hal ini
tergantung pada masing-masing spesies.
4. Tipe dan umur tumbuhan
Masing-masing spesies tumbuhan memiliki perbedaan metabolsme,
PENGATURAN PERTUMBUHAN
Pertumbuhan, perkembangan, dan pergerakan tumbuhan
dikendalikan beberapa golongan zat yang secara umum dikenal
sebagai hormon tumbuhan atau fitohormon.
Hormon tumbuhan dihasilkan sebagai respon terhadap berbagai faktor lingkungan kelebihan nutrisi, kondisi
kekeringan, cahaya, suhu dan stress baik secara kimia maupun fisik. Oleh karena itu ketersediaan hormon sangat
dipengaruhi oleh musim dan lingkungan.
