Pertumbuhan dan Perkembangan Tumbuhan

Wawasan Edukasi – Setiap makhluk hidup yang hidup pastilah akan mengalami pertumbuhan dan perkembangan. Pertumbuhan dan perkembangan merupakan salah satu ciri-ciri organisme. Tumbuhan tumbuh dari kecil hingga menjadi besar. Dari satu sel zigot menjadi embrio kemudian menjadi satu individu yang memiliki komponen lengkap seperti akar, batang dan daun. Pertumbuhan dapat diukur sedangkan perkembangan tidak.

Pertumbuhan dan perkembangan adalah hasil interaksi faktor dalam dan juga faktor luar. Faktor dalam berkaitan dengan organ atau jaringan-jaringan pembentuk tumbuhan itu sendiri. Sedangkan faktor luar adalah yang berkaitan dengan lingkungan, seperti sinar matahari, kualitas tanah, dan lain sebagainya. Nah, pada pembahasan kali ini, yang Akan kita pelajari adalah

1. Perkecambahan
2. Fisiologi Perkecambahan
3. Pertumbuhan Primer
4. Pertumbuhan Sekunder
5. Faktor yang mempengaruhi pertumbuhan
   • Gen
   • Hormon
   • Lingkungan

Daftar Isi

• Pertumbuhan dan Perkembangan Pada Tumbuhan
  • Macam-macam Perkecambahan dan Fisiologi Perkecambahan
  • Fisiologi Perkecambahan
  • Pertumbuhan Primer
  • Pertumbuhan Sekunder
  • Faktor-faktor yang Mempengaruhi Pertumbuhan dan Perkembangan Tumbuhan

Pertumbuhan dan Perkembangan Pada Tumbuhan

Biji yang dihasilkan oleh suatu tumbuhan akan digunakan untuk berkembang biak secara generatif oleh tanaman. Bila kalian pernah membuka sebuah biji, misalnya biji kacang. Kalian akan melihat calon individu baru. Di dalam biji, terdapat cadangan makanan yang digunakan untuk proses pertumbuan pada tahap awal (perkecambahan). Selain itu, bagian-bagian biji antara lain adalah plumula, epikotil, hipokotil, radikula dan kotiledon.

Dalam biji itulah terdapat embrio yang nantinya akan menjadi individu baru. Begitulah sempurnanya Allah menciptakan segala sesuatunya, calon individu baru ini dilengkapi dengan cadangan makanannya sendiri. Perbedaan antara biji monokotil dan dikotil adalah pada keping kotiledon. Pada tanaman monokotil hanya terdapat satu kotiledon sedangkan pada tanaman dikotil terdapat sepasang kotiledon. Sumbu embrio bagian bawah kotiledon disebut dengan hipokotil, bagian ujungnya disebut dengan radikula. Sumbu embrio bagian atas kotiledon disebut dengan epikotil dan ujungnya adalah plumula (pucuk embrio). Plumula inilah yang nantinya akan membentuk batang dan calon-calon daun (primordium).

Pada tumbuhan, embrio yang tumbuh belum bisa membuat makanannya sendiri, karena belum ada klorofil. Pada umumnya, makanan yang digunakan untuk pertumbuhan embrio berasal dari endosperma. Namun, tidak semua biji memiliki endosperma. Salah satu contoh yang umum kita ketahui adalah tumbuhan polong-polongan, seperti biji kacang, biji kacang tidak memiliki endosperma sebagai cadangan makanan untuk pertumbuhan embrio. Cadangan makanan pada biji kacang ini disimpan dalam kotiledon mereka. Biji semacam ini disebut dengan istilah biji eksalbuminus sedangkan untuk biji yang memiliki endosperma disebut dengan istilah albuminus. Endosperma digunakan sebagai cadangan makanan ketika biji tersebut mulai berkecambah.

Pada tanaman monokotil, kotiledonnya disebut dengan istilah skutelum. Skutelum menyerap nutrien dari endosperma dan kemudian meneruskan ke bagian embrio selama proses perkecambahan berlangsung. Pada tanaman monokotil, calon akar (Radikula) akan diselubungi oleh koleoriza (sarung akar lembaga) sedangkan pada ujung embrio akan diselubungi oleh koleoptil (sarung pucuk lembaga).

Macam-macam Perkecambahan dan Fisiologi Perkecambahan

Seperti yang telah disinggung di atas, perkecambahan adalah proses pertumbuhan dan perkembangan embrio menjadi individu baru. Proses perkecambahan ini nantinya akan memunculkan tumbuhan kecil yang masih menempel dengan atau muncul dari dalam biji. Pada saat perkecambahan radikula akan tumbuh menjadi akar sedangkan plumula akan tumbuh menjadi dan berkembang menjadi batang dan daun.

Perkecambahan dibedakan menjadi dua macam berdasarkan letak kotiledon pada saat perkecambahan berlangsung, yaitu hipogeal dan epigeal.

Perkecambahan Hipogeal

Perkecambahan hipogeal merupakan proses pertumbuhan dan perkecambahan pada biji memanjang dari epikotil sehingga plumula keluar menembus kulit biji dan kemudian muncul ke atas permukaan tanah. Pada proses pertumbuhan ini, kotiledon akan tetap berada di dalam tanah. Contoh perkecambahan semacam ini terjadi pada kacang kapri, jagung.

Perkecambahan Epigeal

Perkecambahan epigeal adalah perkecambahan yang hipokotilnya memanjang dan membentuk akar di dalam tanah. Ketika hipokotilnya mulai memanjang mengakibatkan kotiledon dan plumula terdorong keluar tanah atau ke permukaan tanah. Contoh perkecambahan epigeal adalah kacang hijau, dan tanaman jarak.

Fisiologi Perkecambahan

Pada saat proses perkecambahan, berlangsung proses fisika dan kimia. Dimulai dari proses penyerapan air ke dalam sel-sel biji yang disebut dengan proses imbibisi. Proses masuknya air ke dalam sel-sel biji ini merupakan proses fisika. Ketika air sudah mulai masuk ke dalam biji, enzim-enzim yang ada di dalamnya juga mulai ikut berkerja. Berlangsungnya enzim aktif yang ada di dalam biji selanjutnya disebut dengan proses kimia.

Beberapa enzim yang bekerja dalam proses perkecambahan diantaranya yaitu:

Enzim amilasi, bekerja untuk memecah tepung menjadi maltosa.

Selanjutnya, maltosa yang sudah terbentuk akan dihidrolisis menjadi senyawa glukosa.

Protein juga ikut dipecah menjadi asam-asam amino.

Glukosa yang sudah dihasilkan tadi kemudian masuk ke dalam proses metabolisme struktur tubuh.

Asam-asam amino pecahan dari protein tadi dirangkai kembali menjadi protein guna menyusun struktur sel dan enzim-enzim baru. Asam-asam lemak terutama, untuk menyusun membran sel.

Selain itu, proses perkecambahan pada calon individu baru juga dipengaruhi oleh oksigen, suhu, dan juga cahaya. Oksigen diperlukan untuk proses oksidasi sel yang digunakan untuk menghasilkan energi.

Suhu yang tepat juga sangat diperlukan pada waktu proses perkecambahan. Suhu yang pas akan dapat mengaktifkan beberapa enzim yang dibutuhkan pada saat proses perkecambahan. Perlu diingat bahwa, perkecambahan tidak dapat berlangsung pada suhu yang terlalu tinggi, sebab enzim akan rusak bila terkena suhu yang terlalu panas atau tinggi.

Perkecambahan akan berjalan dengan baik bila pada kondisi gelap.

Selain enzim, perkecambahan juga memerlukan hormon, diantaranya yaitu giberelin, sitokinin, dan auksin. Hormon auksin akan cepat sekali rusak bila terkena cahaya yang tinggi. Oleh karena itu, anda akan sering mendapati kecambah yang ditempatkan di tempat gelap akan lebih panjang jika dibandingkan kecambah yang terkena sinar matahari. Akan tetapi, kecambah yang ditempatkan ditempat gelap warnanya cenderung lebih pucat, hal ini karena disebabkan kurangnya krorofil.

Pertumbuhan Primer

Ketika proses perkecambahan telah selesai, selanjutnya tumbuhan akan membentuk akar, batang dan juga daun. Pada ujung-ujung akar dan batang terdapat sel-sel meristem yang dapat berdiferensiasi menjadi sel-sel yang memiliki struktur dan fungsi yang khusus. Sel-sel meristem juga menyebabkan batang dan akar tumbuh memanjang. proses inilah yang kemudian disebut dengan pertumbuhan primer. Mengukur pertumbuhan primer batang dapat dilakukan dengan bantuan alat auksanometer.

Selanjutnya mari kita pahami mengenai daerah pertumbuhan pada ujung batang dan akar di belakang meristem apikal.

Menurut Aktivitasnya

Jika dilihat berdasarkan aktivitasnya, pertumbuhan pada ujung akar dan batang di belakang meristem apikal dibedakan menjadi tiga daerah yaitu:

1. Daerah pembelahan sel: merupakan pembelahan yang terdapat di bagian ujung. Sel-sel di daerah ini sangat aktif membelah dan sifatnya teta meristematis.
2. Daerah perpanjangan sel: letaknya dibelakang daerah pembelahan, daerah ini memiliki ciri yaitu tiap selnya memiliki aktivitas membesar dan memanjang.
3. Daerah diferensiasi: adalah daerah dimana sel-selnya memiliki struktur dan fungsi khusus dalam pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan. Pada meristem ujung batang (meristem apikal) berfungsi untuk membentuk primordium daun. Pada sudut antara daun dan batang, terdapat sel-sel yang dipertahankan sebagai sel-sel meritematis. Pada bagian ini akan tumbuh dan berkembang menjadi cabang. Dibelakang daerah ini masih terdapat jaringan dewasa atau disebut dengan jaringan permanen.

Lebih jelasnya, perhatikan gambar berikut:

Pertumbuhan Sekunder

Jaringan dewasa pada ujung batang dan ujung akar dikotil terdiri atas jaringan epidermis, parenkima, kolenkima, skelerenkima, protofloem, dan protoxilem. Selain jaringan dewasa, terdapat juga jaringan kambium yang akan tetap bersifat meristematis.

Jaringan kambium memiliki kemampuan membelah secara mitosis. Jika sel kambium membelah ke arah luar, maka akan membentuk sel floem dan jika kambium membelah ke arah dalam, maka akan membentuk sel xilem. Selama proses pembelahan ini, jaringan kambium akan tetap dipertahankan menjadi kambium meskipun terjadi pembelahan ke luar dan ke dalam. Sehingga dengan kata lain, antara sel xilem dan sel floem, terdapat sel kambium sebagai pemisah.

Xilem dan Floem yang terbentuk dari aktivitas ini kemudian disebut dengan istilah xilem sekunder dan floem sekunder. Bertambahnya jumlah sel xilem dan floem sekunder inilah yang kemudian menyebabkan batang sebuah pohon bertambah besar.

Aktivitas dari kambium yang membentuk xilem dan floem inilah yang kemudian disebut dengan istilah pertumbuhan sekunder. Aktivitas pembentukan xilem dan floem oleh kambium ini dipengaruhi oleh musim. Pada saat kemarau, lapisan yang terbentuk lebih tipis jika dibandingkan dengan musim penghujan. Perbedaan pertimbuhan ini kemudian akan membentuk suatu lingkaran bila kita menebang pohon. Lingkaran-lingkaran yang terlihat pada batang ini disebut juga dengan istilah lingkaran tahun. Dengan melihat lingkaran ini Anda juga bisa menentukan usia dari pohon yang Anda tebang.

Faktor-faktor yang Mempengaruhi Pertumbuhan dan Perkembangan Tumbuhan

pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan pada dasarnya adalah hasil dari interaksi antara faktor dalam dan faktor luar. Untuk faktor dalam disebabkan karena sifat genetik yang ada di dalam gen suatu tumbuhan atau calon individu baru dan juga hormon yang merangsang pertumbuhan. Sedangkan untuk faktor luar disebabkan karena faktor lingkungan sekitar calon individu baru itu tumbuh.

Nah, sekarang kita bahas untuk faktor dalam yang mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan.

Gen

Gen tertentu menjadi penentu pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan terdapat di dalam sel. Di dalamnya terdapat gen yang bertanggung jawab dalam pewarisan sifat keturunan atau hereditas. Gen juga berperan dalam pembawa kode untuk pembentukan protein, enzim, dan hormon. Selanjutnya, enzim dan hormon ini kemudian berperan untuk membantu atau mempengaruhi proses metabolisme untuk mengatur dan mengendalikan pertumbuhan.

Setiap sel hidup yang ada di dalam organisme akan memperoleh kelengkapan genetik yang diturunkan dari induknya. Sehingga, informasi yang tepat perlu diterima oleh setiap sel pada saat pembelahan terjadi agar setiap organ pada tumbuhan dapat berkembang pada jalur yang tepat. Sehingga gen dapat diartikan sebagai pengendali pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan.

Hormon