PERTUMBUHAN & PERKECAMBAHAN PADA TUMBUHAN

PERTUMBUHAN & PERKECAMBAHAN PADA TUMBUHAN

Pertumbuhan adalah proses pertambahan ukuran atau volume serta jumlah sel secara irreversibel, dapat dihitung secara kuantitatif.
Perkembangan adlah pross menuju kedewasaan yang menyertai pertumbuhan  yang dapat diukur secara kualitatif.
Pertumbuhan melalui 3 tahap :

• Perkecambahan : proses pertumbuhan & perkembangan pada embrio yang dipengaruhi cahaya, suhu, dan oksigen. 2 tipe perkecambahan berdasarkan letak kotiledon; *1. Epigeal, tumbuh memanjang dari hipokotil yang menyebabkan plunula dan kotiledon terdorong ke permukaan tanah. Contoh : kacang hijau dan kacang tanah. *2. Hipogeal, tumbuh memanjang dari epikotil yang meyebabkan plunula keluar menembus kulit biji dan muncul diatas tanah, sedangkan kotiledon tetap berada di dalam tanah. Contoh : kacang kapri dan jagung.
• Pertumbuhan Primer : proses aktivitas sel-sel meristem yang menebabkan batang dan akar tumbuh memanjang yang terjadi pada embrio, ujung batang, dan ujung akar. Daerah pertumbuhan pada ujung batang dan ujung akar dibelakang meristem apikal berdasarkan aktivitasnya dibagi menjadi 3 bagian : *1. Daerah pembelahan sel; sel-selnya aktiv membelah, sifatnya tetap meristematik, terdapat di ujung akar. *2. Daerah pemanjangan sel; selnya mengalami pertambahan volume sehingga cepat memanjang,  ciri tiap sel beraktivitas untuk memanjang dan membesar, terletak di belakang daerah pembelahan. *3. Daerah diferensiasi; sel-selnya berdiferensiasi menjadi sel-sel yang memiliki fungsi & struktur khusus, meristem apikal membentuk primordium daun, sel-sel diantara sudut daun dan batang dipertahankan sebagai sel-sel meristematik menjadi cabang.
• Pertumbuhan Sekunder :  aktivitas kambium (jaringan dewasa dri meristem apikal yang masih aktif membelah sebagai titik tumbuh sekunder) yang membentuk xylem & floem sekunder. Pertumbuhan ini biasa terjadi pada tumbuhan Gymnospermae & Dicotyledoneae. Jaringan kambium masih aktiv membelah secara mitosis, jika membelah ke luar membentuk floem yang dalam tetap sebagai kambium, jika membelah ke dalam membentuk xylem yang luar sebagai kambium. Pertambahan xylem dan floem sekunder menyebabkan diameter batang bertambah besar. Aktivitas ini dipengaruhi oleh musim. Pada musim kemarau, lapisan yang terbentuk lebih tipis dan perbedaan pertumbuhan ini membuat formasi lingkaran yang disebut lingkaran tahun.
• Teori titik tumbuh : *1. Teori Tunica Corpus, dikemukakan Schmidt. Berasal dari kata Tunica (lapisan terluar yang berkembang menjadi jaringan primer) dan Corpus (bagian titik pusat tumbuh yang memiliki kemampuan membelah ke segala arah) berarti titik tumbuh akar dan batang pada tumbuhan yang terdiri dari 2 zona yang terpisah susunannya. *2. Toeri Histogen, dikmukakan Hanstein. Titik tumbuh akar dan batang pada tumbuhan histogen yang terdiri dri plerom (bagian pusat akar dan batang yang akan menjadi empulur dan fasis), dermatogen (menjadi epidermis), dan periblem (menjadi korteks).

Faktor-faktor yang mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan.

A. Internal :

1. Gen : substansi hereditas dan penentu yang terdapat didalam kromosom yang bertanggung jawab dalam pewarisan sifat keturunan dan hereditas. Gen berperan untuk membawa kode untuk pembentukan protein, enzim, dan hormon. Karna enzim & hormon mempengaruhi berbagai reaksi metabolisme untuk mengatur dan mengendalikan pertumbuhan. 

2. Hormon : senyawa organik yang diahsilkan tumbuhan dalam konsentrasi rendah dapat mengatur proses fisiologis. Peran : merangsang pertumbuhan, pembelahan sel, pemanjangan sel, dan ada yang menghambat pertumbuhan. Syarat : senyawa organik dihasilkan tumbuhan itu sendiri, dapat ditranlokasikan, tempat sintesis dan kerja berbeda, aktif dalam konsentrasi rendah.  Beberapa macam hormon : 

1. Giberelin, ditemukan Eiichi Kurosawa saat ia mempelajari penyakit tanaman padi di Jepang yang terserang Gibberella fujikuroi sehingga padi mengalami pertumbuhan cepat, batang tinggi, dan berwarna pucat. Jamur tersebut dikenal dengan Fusarium moniliforme. Giberelin ditemukan pada semua bagian tumbuhan; pucuk batang, ujung akar, bunga, buah, dan terutama pada biji. Namun giberelin tidak menyebabkan koleoptil (pembungkus pucuk lembaga) membengkok kearah cahaya. Peran; merangsang pembungaan dan pematangan buah seacar partenokapri, menghilangkan dormansi biji untuk memacu perkecambahan, merangsang pemanjangan batang, merangsang aktivitas enzim amilase dan proteinase yang berperan dalam mencerna cadangan makanan.
2. Auksin, ditemuan Frits Went pada ujung koleoptil kecambah sejenis gandum.Dari penelitiannya, auksin juga terdapat pada ujung batang dan akar serta ditempat pembentukan bunga, buah, dan daun. Penyebaran auksin pada batang tidak merata sehingga menyebabkan pemanjangan sel batang tidak merata. Sel yang mengandung lebih banyak auksin berukuran lebih panjang, akibatnya batang membengkok. Pembengkokan ke arah datangnya cahaya menyebabkan batang yang terkena cahaya mengandung lebih sedikit auksin karena auksin mengalami kerusakan jika terkena cahaya matahari. Auksin ada beberapa jenis; auksin a (kandungan air 1mol > auksin b), auksin b, dan heteroauksin (zat yang diketahu sebagai asam indol asetat/IAA) yang merupakan hormon auksin yang pertama kali diisolasi. Peran; merangsang pembelahan sel kambium, merangsang pembelahan akar lateral, meningkatkan perkembangan bunga dan buah, mengatur pembelahan dan pemanjangan dibelakang meristem apikal, dan menyebabkan pembengkokan batang.
3. Sitokinin, zat tumbuh yang bersam-sama dengan auksin mendorong pembelahan sel sitokinesis. Umumnya ditemukan pada organ muda tumbuhan (biji, buah, dan daun) dan di ujung akar. Sitokonin dibuat diakar kemudian diangkut melalui xilem menuju daun dan buah. Jika sitokinin banyak akan menjadi tunas, jika sitokinin sedikit akan menjadi akar. Peran; merangsang pembelahan sel, menghambat dominasi apikal, menghambat proses penuaan, mengatur pembentukan bunga, buah, daun dan pucuk.
4. Gas Etilen, dibuktikan R. Gane bahwa etilen disintesis oleh tumbuhan dan menyebabka pematangan buah lebih cepat. Etilen sendiri merupakan gas yang dikeluarkan oleh buah yang suadah tua apabila diletakkan ditempat yang tertutup.Etilen diproduksi melalui proses metabolisme selama pertumbuhan dan perkembangan dalam jumlah terendah, contoh; bunga, daun, batang, akar, umbi, dan biji. Apabila etilen dikombinasi dengan auksin dapat memacu pembungaan pada mangga dan nanas, apabila dengan giberelin dapat mengatur tumbuhnya bunga jantan dan bunga betina. Peran; berperan dalm pemasakn buah, penebalan batang dan pemanjangan batang untuk menahan pengaruh angin.
5. Asam Absisat, ditemukan F.T.Addicot saat mengamati absisi pada tumbuhan kapas, P.F.Wareing saat meneliti senyawa penyebab dormansi pada tumbuhan kayu yang meranggas, van Steveninck saat meneliti senyawa yang memacu pengguguran bunga dan buah Lunipus luteus. Asam Absisat adalah hormon yang menghambat pertumbuhan tanaman, yaitu dengan mengurangi pembelahan sel maupun perbesaran sel ataupun kedua-duanya. Peran; merangsang penutupan stomata pada musim kering, mempertahankan tumbuhan dari tekanan lingkungan yang buruk, membantu peluruhan atau gugurnya daun pada musim kering untuk mengurangi kekurangan air, menghambat pembelahan dan pemanjangan sel.
6. Asam Ttaumalin, hormon yang merangsang pembelahan sel-sel di bagian tubuh tumbuhan yang mengalami kerusakan atau luka, sehingga bagian yang terluka akan tertutup. Hormon ini dihasilkan tumbuhan dikotil yang terluka. Kemampuan untuk memperbaiki bagian tubuh yang rusak tesebut disebut daya restitusi/ daya regenerasi.
7. Kalin, hormon tumbhan yang merangsang pertumbuhan organ tumbuhan (organogenesis). Hormon ini dibedakan atas rizokalin (untuk merangsang pembentukan akar), kaulokalin (untuk merangsang pembentukan batang), antokalin/florigen (untuk merangsang pembentukan bunga).

B. Eksternal

1. Air, dibutuhkan tumbhan sebagai pelarut kebanyakn reaksi dalam tubuh tumbuhan dan sebagai medium raksi enzimatis. Secara fisika; masuknya air kedalam biji disebut imbibisi. Secara kimia untuk mengaktifkan enzim; 

• Amilase: amilum menjadi maltosa, diubah menjadi energi dalam bentuk ATP
• Maltase: maltosa menjadi glukosa, agar dapat diserap tubuh untuk dijadikan energi, glukosa diubah menjadi asam lemak dan gliserol.
• Lipase: lemak menjadi asam lemak + gliserol.
• Protease: protein menjadi asam amino.

*rumus energi:

C6H12O6 + O2 menjadi CO2 + H2O + energi

energi + AMP + protein menjadi ADP

energi + ADP + protein + ATP menjadi ADP + protein + energi

2. Oksigen, kandungannya mempengaruhi pertumbuhan organisme. Oksigen mempengaruhi bagian tumbuhan diatas tanah maupun pertumbuhan didalam tanah. Tanah yang gempur mampu menyimpan oksigen, jika tanah mengandung banyak oksigen pertumbuhan akar akan semakin baik. Peran; mealukan oksidasi menjadi energi yang disimpan didalam mitokondria.

3. Suhu, suh yang ideal yang diperlukan tumbuhan sehingga pertumbuhan dan perkembangan berlangsung baik disebut suhu optimum (10-38 derajat celcius). Perubahan suhu mempengaruhi reproduksi, fotosintesis, respirasi, dan transpirasi. Peningkatan pembungaan/ perkecambahan akibat rangsangan suhu yang rendah disebut vernalisasi.

4. Cahaya, cahaya dibutuhkan dal proses fotosintesis, berpengaruh langsung pada persediaan makanan. Klorofil dibuat dari hasil-hasil fotosintesis. Tumbuhan yang tidak terkena cahaya tidak dapat membentuk klorofil sehingga daun menjadi pucat. Akan tetapi, jika intensitas cahaya terlalu tinggi, klorofil akan rusak. Respons tumbuhan terhadap lama penyinaran dan intensitas cahaya disebut fotoperiodisme yang dikendalikan oleh pigmen yang mengabsorbsi warna yang disebut fitokrom. Respons fotoperiodik yang tampak adalah pada peristiwa dormansi, pembungaan, perkecambahan, serta perkembangan batang dan akar. Berdasarkan lama dan intensitas penyinarannya, tumbuhan dikelompokkan menjadi 4 macam;

• Tumbuhan hari pendek, berbunga diakhir musim panas/gugur yang mendapat penyinaran kurang dari 12 jam sehari. Contoh: stroberi, dahlia, aster, krisan, dan ubi jalar.
• Tumbuhan hari sedang, berbunga jika mendapat penyinaran sekitar 12 jam sehari. Contoh: tebu dan kacang.
• Tumbuhan hari panjang, berbunga pada musim semi dan awal musim panas yang mendapat penyinaran lebih dari 12 jam, antara 14-16 jam sehari. Contoh: selada, gandum, kentang, bit, lobak, dan kol.
• Tumbuha hari netral, pembungaannya tidak dipengaruhi oleh perubahan periode panjang penyinaran. Contoh: mawar, bunga matahari, tomat, dan kapas.