Pertumbuhan dan Perkembangan

PERTUMBUHAN DAN PERKEMBANGAN

A.   PERTUMBUHAN DAN PERKEMBANGAN PADA TUMBUHAN

Pertumbuhan	Perkembangan
-      Pertumbuhan adalah Proses pertambahan volume	-      Perkembangan adalah terspesialisasinya sel-sel menjadi struktur dan fungsi tertentu/proses perubahan menuju kedewasaan
-      Pertumbuhan bersifat irreversible (tidak dapat balik), dapat diukur dan dinyatakan secara kuantitatif. Alat pengukur pertumbuhan batang adalah Auksanometer	-       Perkembangan tidak dapat diukur tetapi dapat dinyatakan dengan perubahan bentuk dan tingkat kedewasaan

1.    Embrio dan Perkecambahan biji

a.    Embrio

Pada tahap embrio dalam biji ada 3 tahap :

- Pembelahan sel, Zigot akan mengalami pembelahan mitosis membentuk jaringan embrional

- Morfogenesis (perkembangan bentuk), embrio di dalam biji memiliki kotiledon, akar dan tunas rudimenter. Saat berkecambah akar dan tunas rudimenter akan terbentuk akar dan tunas tumbuhan.

- Differensiasi seluler, pembentukan jaringan permanen yang terspesialisasi (epidermis, korteks, stele)

b.    Perkecambahan

Perkecambahan biji, munculnya plumula (tanaman kecil dari biji) tumbuh dan berkembang menjadi batang dan daun sedangkan radikula menjadi akar.

Air ^{masuk/imbibisi} biji mengembang, kulit biji pecah ^{air mengaktifkan} hormon GA  ^mendorong eleuron (lapisan tipis bagian luar endosperm) ^{mensintesis & mengeluarkan} enzim Amilase ^{menghidrolisis} pati menjadi gula (cadangan makanan di kotiledon/endospem)  untuk  pertumbuhan embrio.

Tipe perkecambahan biji tumbuhan antara lain adalah:

- Tipe Hipogeal, yaitu kotiledon tetap di dalam tanah, Contoh tumbuhan monokotil

- Tipe Epigal, yaitu kotiledon di atas tanah, contoh tumbuhan dikoil

Perkecambahan terjadi : air yang cukup, suhu yang sesuai, udara yang cukup dan matahari yang optimal.

                                               

2.    Pertumbuhan dan Perkembangan Organ Tumbuhan

a.    Tumbuhan primer dan sekunder

1)    Pertumbuhan primer adalah pertumbuhan dikarenakan aktifitas meristematik apikal.

Contoh: memanjangnya ujung akar dan ujung batang pada tumbuhan monokotil dan dikotil

Daerah pertumbuhan pada akar, yaitu :

-   Tudung akar(kaliptra), ujung akar berfungsi mensekresikan cairan polisakarida sebagai pelumas, tanah menjadi lunak dan mudah ditembus akar  dan melindungi daerah meristem

-   Daerah pembelahan sel, (cleavage) dibelakang tudung akar

-   Daerah pemanjangan sel (elongasi)

-   Daerah kedewasaan (differensiasi) bagian akhir akar, ada 3 sistem jaringan:
* Protoderm (lapisan terluar dari meristematik primer) ^menjadi epidermis

* Meristem dasar (lapisan kedua) ^menjadi jarinagn dasar (mengisi korteks, stele)

* Prokambium (lapisan pusat/paling dalam) ^menjadi xilem dan floem

2)    Pertumbuhan sekunder adalah pertumbuhan dikarenakan aktifitas meristematik lateral (kambium dan kambium gabus) pada tumbuhan dikotil.

Contoh: membesarnya batang karena pembelahan sel-sel kambium ^terbentuk Lingkaran tahun.

Sel-sel kambium membelah ke arah luar membentuk floem sekunder dan ke arah dalam membentuk Xilem sekunder. Pertumbuhan ke arah dalam jauh lebih besar, sehingga xilem yang dihasilkan lebih tebal.

  b.    Metagenesis

Metagenesis merupakan pergiliran keturunan antara fase vegetatif (aseksual) dan fase generatif (seksual) pada Tumbuhan Lumut dan Tumbuhan paku. Fase penghasil gamet disebut fase gametofit, sedangkan fase penghasil spora disebut fase sporofit (materi inidibahas kelas X)

 B.    PERTUMBUHAN DAN PERKEMBANGAN HEWAN DAN MANUSIA

Tahapan pertumbuhan dn perkembangan pada hewan dan manusia:

1.  Pada pertumbuhan dan perkembangan hewan dan manusia

 Pertemuan sel telur dan spermatozoid membentuk zigot, kemudian membelah secara mitosis menjadi morula - Blastula - gastrula. Saat Gastrula terbentuk lapisan ektoderm, mesoderm, dan endoderm.

2. Tahap Organogenesis (Pembentukan organ)

Pada tahap Organogenesis (Pembentukan organ) terjadi hal berikut :

·  Ektoderm membentuk saraf, otak, sumsum tulang belakang, epidermis, mata, hidung, telinga, rambut, dan kuku.

·  Mesoderm membentuk otot, tulang, dermis, pembuluh darah, ginjal, testis, ovarium, oviduk, uterus, ureter, sistem limfa, dan lapisan rogga tubuh.

·  Endoderm membentuk faring, esofagus, lambung, usus, hati, pankreas, trakea, dan paru paru.

3.  Metamorfosis

Metamorfosis adalah tahap perubahan bentuk dan struktur tubuh hewan mulai dari embrio hingga dewasa. 

Ada 2 macam metamorfosis, yakni Sempurna dan tidak sempurna

a.     Tahap metamorfosis sempurna pada kupu kupu: Telur - Larva (ulat) - Pupa (kepompong) - Imago.

b.     Tahap metamorfosis tidak sempurna pada Belalang: Telur - nimfa (hewan muda, organ belum lengkap) - Imago (dewasa organ lengkap)

c.     Tahap metamorfosis katak : Telur - Berudu - Berudu berkaki - katak muda - Katak dewasa.

d.     Metagenesis pada ubur ubur : Fase aseksual berupa polip, hidup menetap di satu tempat, membentuk kuncup dan Fase seksual berupa medusa, menghasilkan sperma atau ovum.

C.    FAKTOR YANG MEMPENGARUHI PERTUMBUHAN DAN PERKEMBANGAN PADA TUMBUHAN

1.    Faktor luar atau lingkungan, yaitu makanan, air, oksigen, cahaya, suhu, dan kelembapan.

2.    Faktor dalam, yaitu gen dan hormon. Gen merupakan materi pembawa sifat yang diwariskan pada keturunan, sedangkan Hormon berfungsi sebagai pengontrol kegiatan dalam tubuh.

1.    Faktor dari luar:

-   Tanah

Tanah merupakan media tempat tumbuh tanaman dimana tanaman menyerap air dan nutrien/mineral agar dapat tumbuh dengan normal. Tanah tesusun oleh:  mineral, bahan organik, dan air. Proporsi empat komponen ini menentukan sifat tanah sepertgi tipe tanah, pH tanah, dan kesuburan tanah.

-   Makanan

*   Unsur mikroelemen adalah unsur mineral yang diperlukan  dalam jumlah sedikit, zat besi, Clorin, tembaga, magnesium, seng, molibdenum, boron, nikel.

*   Unsur makroelemen adalah unsur mineral yang diperlukan  dalam jumlah banyak, karbon, oksigen, hidrogen, nitrogen, sulfur, fospor, kalsium, kalium, magnesium.

*  Unsur didapatkan dari tanah dan dapat pula di dapat dari serangga seperti kantong semar (Nepenthes)

* Kekurangan menyebabkan defisiasi, pertumbuhan terganggu, jika berkelanjutan menebabkan kematian, misalnya nitrogen unsur pembentuk kloofil, apabila kekurangan daun menguning (klorosis)

-    Air

Tanaman dikelompokkan menurut habitatnya sesuai dengan ketersediaan air:

*  Hidrofit adalah tanaman yang hidup di daerah/tanah yang jenuh dengan air.

*  Mesofit adalah tanaman darat yang tumbuh di tanah yang tidak lants that are adapted to neither along wet nor a long dry environter lalu basah dan juga tidak terlalu kering.

*  Xerofit adalah tanaman yang hidup di daerah kering dengan kemarau yang panjang.

§ Fungsi air : fotosintesis, mengaktifkan reaksi enzimatis, menjaga keelmbapan, membantu pekecambahan biji. Tanpa air tumbuhan akan mati.

-   Cahaya

Berdasarkan kebutuhan cahaya  tanaman dikelompokkkan dalam tiga kelompok:

* Tanaman hari pendek adalah lamanya penyinaran kurang dari 12 jam (tumbuhan berbunga)

* Tanaman hari panjang adalah lamanya penyinaran lebih dari 12 jam  (tumbuhan berbunga)

* Tanaman netral adalah tumbuhan berbunga tidak dipengaruhi panjang hari.

§  Hormon fitokrom berpengaruh terhadap etiolasi, pemanjangan batang, pelebaran daun dan pembungaan. Fitokrom adalah protein dengan kromatofora yang mirip fikosianin yang mengabsorbsi cahaya merah/Pr (660 nm) dan cahaya merah jauh/Pfr (730 nm) kedua struktur berubah karena cahaya.

Saat kondisi gelap terjadi perubahan secara perlahan dari Pfr ^menjadi Pr . Pada tanaman hari pendek, Pfr menghambat pembungaan dan Pfr jumlahnya menyusut. Pada tanaman hari panjang, Pfr merangsang pembungaan.

§ Cahaya menghambat pertumbuhan karena cahaya dapat menguraikan auksin>< etiolasi

-   Temperatur

Temperature berpengaruh terhadap akvifitas enzim, temperatur mempengaruhi fotosintesis, penyerapan nutrien, air, transpirasi, dan respirasi.

-    Kelembapan

Tanah dan udara yang lembab berpengaruh baik pada tumbuhan. Kondisi lembab menyebabkan banyak air akan banyak diserap oleh tumbuhan dan lebih sedikit yang diuapkan. Kelembapan mendukung aktifitas pemanjangan sel, sehingga sel mencapai ukuran yang maksimal.

2.    Faktor dari dalam:

Jenis dan Fungsi Hormon pada Tumbuhan :

-   Auksin: berfungsi merangsang pemanjangan/pertumbuhan akar, batang, bunga, buah, perkecambahan, dan membengkokkan (respon terhadap lingkungan/foto tropisme)

-   Sitokinin: berfungsi merangsang pembelahan sel, pertumbuhan akar, tunas, bunga, buah dan menghambat penuaan.

-   Giberelin : berfungsi merangsang pertumbuhan daun, bunga, buah, pemanjangan batang, serta perkecambahan biji dan tunas (mengindukasi enzim amilase sehingga pati di dalamnya  dapat digunakan oleh embrio).

-   Asam Absisat: berfungsi menghambat pertumbuhan sel, penghambatan perkecambahan, penghambatan pematangan buah, dan mambantu dormansi.

-  Gas etilen: berfungsi mempercepat pematangan buah, penebalan batang, kombinasi gas etilen dan auksin atau giberlin dapat memacu pembuangan.

-   Asam traumatin : berfungsi merangsang regenerasi sel di bagian tumbuhan yang luka.

-   Kalin: berfungsi merangsang pembentukan organ tumbuhan, misalnya akar (Rizokalin), batang (kaulokalin), daun (fitokalin), dan bunga (Autokalin/florigen).

Jenis dan Fungsi Hormon pada Manusia :

a.   Gen merupakan materi pembawa sifat yang diwariskan pada keturunan, Hereditas lebih banyak mempengaruhi morfologi, fisiologi, dan inteligensi seorang anak. Sedangkan sifat-sifat emosional seperti perasaan takut, kemauan dan temperamen lebih banyak dipengaruhi oleh lingkungan.

        
b. Hormon berfungsi sebagai pengontrol kegiatan dalam tubuh. Jika sel-sel tubuh mengandung cacat genetik maka akan ada gangguan kerja hormonal, sehingga pertumbuhan dan perkembanganpun bisa terganggu.

-     Hormon Pertumbuhan (Growth Hormone)

Fungsi GH adalah mempengaruhi pertumbuhan jumlah sel tulang.

* Produksi GH yang berlebihan selama perkembangan anak-anak, dapat mengakibatkan Gigantisme atau tubuh seperti raksasa. Jika produksi GH yang berlebihan ini terjadi pada pada masa dewasa, maka dapat menyebabkan pertumbuhan tulang yang abnormal pada lengan, kaki, dan kepala. Kondisi ini dikenal dengan sebutan Akromegali.

* Kekurangan produksi GH pada masa anak-anak dapat menyebabkan suatu kondisi yang disebut dwarfisme, dimana rangka tidak tumbuh seperti ukuran normal. kekurangan GH dilakukan dengan pemberian GH yang diambil dari pituitari orang yang sudah meninggal. Akan tetapi persediaan GH yang diperoleh dengan cara ini tidak mencukupi kebutuhan, oleh karena itu dilakukan rekayasa genetik untuk memproduksi GH oleh bakteri.

-   Hormon Tiroid

Hormon Tiroid berperanan dalam perkembangan dan pendewasaan seseorang, yaitu mempengaruhi pertumbuhan dan kematangan tulang, serta untuk pembentukan percabangan sel-sel saraf selama perkembangan embrionik otak (cara meningkatkan laju konsumsi oksigen dan metabolisme sel).

* Pengeluaran hormon tiroid yang berlebihan akan mengakibatkan hipertirodisme, dengan gejala seperti suhu tubuh tinggi, banyak berkeringat, penurunan bobot tubuh, dan tekanan darah tinggi.

* kekurangan hormon tiroid pada bayi, dapat menyebabkan kretinisme pertumbuhan rangka terhambat dan perkembangan mental buruk. Sedangkan pada orang dewasa dapat mengakibatkan hipotiroidisme, yang ditandai dengan peningkatan bobot tubuh, lamban, pembesaran kelenjar tiroid (gondok), dan tidak tahan udara dingin. Sesuai dengan namanya, hormon tiroid dihasilkan oleh kelenjar tiroid (kelenjar gondok) yang terletak di permukaan tenggorokan.

(Untuk lebih jelasnya materi hormon ada di kelas XI)

·      Interaksi genetik dan lingkungan

Faktor-faktor genetik ini bisa diwariskan/diturunkan kepada keturunannya. faktor genetik akan muncul sebagai fenotif (sifat yang tampak pada tubuh hewan /tumbuhan) hanya jika didukung oleh lingkungan (nutrisi, penyakit, parasit, luka, tempat hidup dan lain-lain) yang menunjang. Misalnya sapi perah memiliki gen-gen yang memproduksi susu, tapi jika tidak diberi pakan berkuaslitas dan dicegah penyakit yang mungkin menyerangnya sapi tersebut tidak akan menghasilkan susu banyak. kemampuan seseorang ditentukan oleh bakat (faktor keturunan), namun demikian harus pula disertai dengan pendidikan dan latihan yang baik dan memadai.

Pertumbuhan dan Perkembangan by ProProfs » Create online test