Materi ini merupakan Pelajaran Biologi Kelas 12, yang akan membahas mengenai perkecambahan, pertumbuhan dan pembungaan. Macam-macam perkecambahan pada biji, dibahas juga mengenai tahap pertumbuhan primer dan sekunder.
Oh iya, apa sih bedanya pertumbuhan dan perkembangan? Baca sampai habis ya, biar tahu perbedaannya.
Pertumbuhan
Pertumbuhan merupakan proses bertambahnya tinggi, volume, atau massa tubuh pada makhluk hidup yang bersifat kuantitatif atau bisa diukur dan dihitung dengan angka. Pertumbuhan juga berarti proses pertambahan biomassa atau ukuran (berat, volume, atau jumlah) yang memiliki sifat tetap dan irreversible atau tidak dapat balik ke kondisi semula.
Pertumbuhan nampak pada tampilan fisik makhluk hidup tersebut. Contoh pertumbuhan bisa dilihat pada bertambahnya tinggi suatu tanaman, dan bisa dilihat pada contoh tabel hasil data percobaan pertumbuhan.
| Kondisi | Panjang Kecambah (cm) pada hari ke- | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | |
| Tempat terang | 0 | 0,3 | 0,9 | 1,3 | 2,1 | 3,0 | 4,2 | 5,0 |
| Tempat gelap | 0 | 0,5 | 1,1 | 2,0 | 3,1 | 4,3 | 5,8 | 6,7 |
Perkembangan
Pekembangan merupakan suatu proses differensiasi, organogenesis, dan diakhiri dengan terbentuknya individu baru yang lebih lengkap dan lebih dewasa yang bersifat kualitatif atau tidak dapat dituliskan dengan angka.
Perkembangan tidak hanya terbatas pada usia, hal ini berarti makhluk hidup akan terus berkembang seiring bertambahnya usia.
| 1 |  Pembentukan Tunas |
Proses perubahan yang menyertai pertumbuhan |
|---|---|---|
| 2 |  Pertumbuhan Vegetatif |
Meliputi perubahan bentuk dan tingkat |
| 3 |  Pembungaan & Reproduksi |
Terjadi difrensiasi sel, histogenesis, organogenesis, dan gametogenesis terbentuk bunga |
Walaupun ada perbedaan dari segi pengertian, namun kedua proses ini, yaitu pertumbuhan dan perkembangan berjalan secara simultan atau pada waktu yang bersamaan dan saling terkait.
Proses pertumbuhan dan perkembangan dipengaruhi oleh faktor internal, atau faktor yang berasal dari organisme itu sendiri, dan faktor eksternal, yaitu faktor yang berasal dari lingkungan. Pengaruh dari faktor internal dan eksternal pada organisme saling berinteraksi, sehingga sulit untuk menentukan mana yang paling berpengaruh.
Struktur Biji Tumbuhan
- Testa, merupakan selubung biji kuat yang berasal dari dinding bakal biji, dan memiliki fungsi sebagai kulit biji.
- Plumula, merupakan bagian yang menjadi bakal daun.
- Radikula, merupakan bagian pada biji sebagai bakal akar.
- Epikotil, meupakan bagian sumbu embrio yang terletak di atas kotiledon.
- Hipokotil, merupakan bagian dari sumbu embrio yang terletak di bawah kotiledon.
- Endosperm, merupakan cadangan makanan yang terdapat pada jaringan yang mengelilingi embrio, atau berada di dalam kotiledon.
- Kotiledon, atau yang disebut juga daun lembaga merupakan daun yang terbentuk pada embrio. Bagian ini sebagai tempat cadangan makanan, dan merupakan organ fontosintesis awal yang dimiliki tumbuhan yang baru berkecambah. Kotiledon mengalami modifikasi menjadi skutelum dan koleoptil pada tumbuhan monokotil.
- Skutelum, memiliki manfaat sebagai alat penyerap makanan yang berada di dalam endosperma.
- Koleoptil, merupakan bagian yang berguna sebagai pelindung plumula.
- Koleoriza, memiliki fungsi sebagai pelindung radikula, dimana modifikasi ini tidak didapati pada tanaman dikotil.
Biji terbagi kedalam dua jenis, yaitu biji yang tak berendosperm atau biji eksalbumin, contohnya biji bunga matahari dan biji berendosperm atau biji beralbumin, contohnya pada biji jagung.
Sedangkan pertumbuhan tumbuhan merupakan hasil dari;
- Pembelahan sel, disini pembelahan mitosis menghasilkan sel anakan baru.
- Pembesaran sel, pada proses ini terjadi pertambahan ukuran sel anak.
- Diferensiasi sel, disini terjadi perubahan sel hingga terbentuknya organ-organ.
Proses diferensiasi menghasilkan perbedaan yang terlihat pada struktur berikut fungsi dari masing-masing organ, menyebabkan perubahan yang berlangsung pada organisme tersebut menjadi semakin kompleks.
Pertumbuhan pada tumbuhan bisa diukur dengan alat yang bernama, auksanometer yang berfungsi untuk mengukur pertumbuhan memanjang suatu tanaman. Alat ini terdiri dari sistem kontrol dengan jarum penunjuk yang terdapat pada busur skala.
1. Perkecambahan
Proses Perkecambahan biji merupakan serangkaian proses penting yang dimulai sejak dorman (periode diam) hingga menjadi bibit yang sedang tumbuh. Perkecambahan meliputi peristiwa-peristiwa fisiologis dan morfologis seperti; Imbibisi dan absorpsi, hidrasi jaringan, absorpsi oksigen, pengaktifan enzim dan pencernaan, transport molekul yang terhidrolisis ke sumbu embrio, peningkatan respirasi dan similasi, lalu munculnya embrio.
Proses perkecambahan dimulai dari penyerapan air oleh biji, yang menjadikan beratnya bertambah dan disebut dengan proses imbibisi. Biji yang siap berkecambah pada kacang beratnya bertambah kurang lebih 1,5 kali berat biji semula.
Embrio menyekresikan hormon giberelin. Giberelin merangsang aleuron untuk mensintesis dan mengeluarkan enzim, contohnya : amilase dan protease.
Ketika air masuk pada biji, maka mengaktifkan enzim sehingga memungkinkan makanan cadangan (tepung) dihidrolisis menjadi larutan yang kemudian dibawa ke titik tumbuh kecambah. Cepat atau lambatnya perkecambahan tergantung seberapa cepat menyiapkan makanan.
Namun perlu diingat, disamping faktor air dan makanan, ada faktor lain yang dapat mengendalikan perkecambahan yaitu faktor suhu dan persediaan oksigen.
Tahap perkecambahan ialah munculnya plantula ( tanaman kecil ) dari dalam biji yang merupakan hasil pertumbuhan dan perkembangan embrio. Pada tahap ini bagian plumula akan tumbuh dan berkembang menjadi batang, sementara radikula akan tumbuh menjadi akar.
Tipe Perkecambahan
Ada dua tipe perkecambahan, perbedaannya terletak pada kotiledon yang tetap berada dalam tanah (hipogeal), atau yang terangkat keatas (epigeal).
Perkecambahan Hipogeal
Pada perkecambahan ini, kotiledon tetap berada di dalam tanah, sedangkan plumula akan terbawa ke atas tanah karena adanya pertumbuhan memanjang pada bagian epikotil.
Semua itu disebabkan karena pertumbuhan hipokotilnya sangat sedikit atau bahkan tidak memanjang sama sekali. Menjadikan kotiledon tetap berada di dalam testa, dengan tunas muda dan akar muncul dari dalam biji.
Contoh tumbuhan dengan perkecambahan hipogeal terdapat pada tumbuhan monokotil, seperti jagung dan kelapa.
Perkecambahan Epigeal
Pada perkecambahan ini kotiledon terangkat ke atas tanah, dikarenakan adanya pertumbuhan memanjang pada bagian hipokotil. Kotiledon muncul sebagai keping biji hijau. Hipokotil berbentuk kait dan ujung plumula terdapat di antara dua keping biji, yang bertujuan agar ujung plumula terlindungi dari kerusakan akibat abrasi tanah.
Perkecambahan epigeal banyak terjadi pada tumbuhan dikotil, khususnya jenis kacang-kacangan, seperti kacang hijau, kacang kedelai dan kacang merah.
2. Pertumbuhan Primer
Pertumbuhan primer merupakan pertumbuhan pada tumbuhan sebagai hasil pembelahan sel-sel jaringan meristem primer.
Proses pertumbuhan primer berlangsung pada bagian ujung-ujung dari tumbuhan seperti tunas embrionik yang merupakan calon batang dan daun, pada akar embrionik atau calon akar, dan pada kotiledon yang merupakan cadangan makanan.
Berdasarkan aktifitasnya, daerah pertumbuhan pada akar dan batang terbagi menjadi 3 daerah, yaitu: daerah pembelahan sel, daerah pemanjangan sel dan daerah difrensiasi. Berikut penjelasannya.
- Daerah pembelahan sel-sel tersusun dari kumpulan sel yang secara cepat aktif membelah (meristematik)
- Daerah pemanjangan berada di belakang daerah pembelahan, sel-selnya memanjang hingga mendorong ujung akar.
- Daerah diferensiasi adalah bagian terbelakang dari daerah pertumbuhan. Sel-sel mengalami diferensiasi membentuk akar sebenarnya, juga daun muda dan tunas lateral yang nantinya akan menjadi cabang.
- Protoderm merupakan lapisan terluar yang akan membentuk jaringan epidermis.
- Meristem dasar yang akan berkembang menjadi jaringan dasar yang berfungsi mengisi lapisan korteks pada akar di antara style dan epidermis.
- Prokambium merupakan lapisan dalam yang nantinya akan berkembang menjadi silinder pusat, yakni floem dan xilem.
a. Pertumbuhan Primer Pada Akar
Akar muda yang keluar dari biji segera masuk ke dalam tanah, kemudian membentuk sistem perakaran pada tanaman. Titik tumbuh akar dibedakan menjadi daerah pembelahan, pemanjangan dan difrensiasi. Berikut uraiannya.
1. Daerah Pembelahan
Tersusun oleh sel-sel meristem yang memiliki bentuk kotak dan memiliki ukuran sangat kecil yang terdapat pada bagian ujung, di belakang tudung akar. Pada daerah ini terdapat meristem primer dan meristem apikal dengan sel-sel yang secara aktif membelah (meristematik). Meristem apikal adalah pusat pembelahan sel.
2. Daerah Pemanjangan
Tersusun dari sel-sel yang punya kemampuan membesar dan memanjang. Pembentangan sel di daerah ini mampu mendorong akar menembus tanah
3. Daerah Diferensiasi
Tersusun dari sel-sel yang mengalami proses diferensiasi, sehingga memiliki struktur dan fungsi khusus. Epidermis pada daerah diferensiasi sudah terdiferensiasi dan tumbuh bulu-bulu akar, xilem dan floem
Tudung Akar (Kaliptra)
Tudung akar atau kaliptra memiliki fungsi sebagai pelindung dari benturan fisik ujung akar terhadap tanah di sekitar pertumbuhan. Fungsi lain ujung akar adalah untuk memudahkan akar menembus tanah, oleh karenanya tudung akar dilengkapi dengan sekresi cairan polisakarida.
Adapun yang membedakan tudung akar dikotil dan monokotil adalah sebagai berikut:
- Pada tudung akar dikotil, tidak terdapat batas yang jelas antara ujung akar dengan kaliptra, dan tidak punya titik tumbuh pada kaliptra tersebut.
- Pada tudung akar monokotil, terdapat batas yang jelas antara ujung akar dengan kaliptra, dan memiliki titik tumbuh tersendiri yang dinamakan kaliptrogen.
- Sel-sel kaliptra yang berada dekat dengan ujung akar memiliki kandungan butir-butir tepung yang diberi nama kolumela.
b. Pertumbuhan Primer pada Batang
Pertumbuhan primer pada batang meliputi daerah pertumbuhan atau titik tumbuh, daerah pemanjangan, dan juga daerah diferensiasi. Meristem apikal pada batang dibentuk oleh sel-sel yang selalu membelah pada ujung tunas yang biasa disebut kuncup.
Di dalam kuncup, ruas batang dan tonjolan daun kecil atau primordia mempunyai jarak sangat pendek. Hal itu karena jarak internodus (antar ruas) sangat pendek. Adapun pertumbuhan, pembelahan, dan pemanjangan sel terjadi di dalam internodus.
3. Pertumbuhan Sekunder
Pertumbuhan sekunder merupakan aktivitas sel-sel meristem sekunder, yaitu kambium dan kambium gabus. Pertumbuhan ini ditemukan pada tumbuhan dikotil, Gymnospermae yang menyebabkan membesarnya ukuran atau diameter pada tumbuhan.
Tahapan pertumbuhan sekunder akar dan batang
Sel-sel kambium vaskuler melakukan pembelahan ke arah dalam membentuk jaringan yang disebut xilem sekunder, sedangkan kearah luar membentuk jaringan yang diberi nama floem sekunder
Pembelahan pada sel-sel kambium vaskuler menyebabkan pertambahan diameter batang, sehingga epedermis terkelupas atau mati. Pembelahan yang terjadi pada kambium gabus akan menggantikan fungsi epidermis yang rusak.
Pembelahan kambium vaskuler berlangsung sepanjang tahun, namum ada perbedaan kecepatan pembelahan antara musim hujan dan musim kemarau. Pada musim hujan, kecepatan pembelahannya lebih tinggi, menjadikan pertambahan diameter batang yang lebih besar.
Adanya perbedaan kecepatan pembelahan itulah yang mengakibatkan adanya lingkaran konsentris atau lingkaran tahun yang ada di batang pohon.
4. Pembungaan
Berikut tahapan yang terjadi pada proses pembungaan:
- Induksi bunga atau evokasi, disini jaringan meristem berubah menjadi jaringan meristem reproduktif.
- Inisiasi bunga, adanya perubahan morfologis dari tunas vegetatif menjadi bentuk kuncup reproduktif.
- Menuju bunga mekar, disini terjadi diferensiasi pada bagian-bagian bunga (megasporogenesis) dan mikrosporogenesis untuk proses penyempurnaan serta pematangan organ-organ reproduksi jantan dan betina.
- Bunga mekar atau anthesis, pada tahap ini terjadi pemekaran bunga, dan biasanya bersamaan dengan matangnya organ reproduksi jantan dan betina
- Penyerbukan dan pembuahan, disini sudah terbentuknya buah muda.
- Perkembangan pemasakan buah dan biji, prosesnya diawali dengan perbesaran bakal buah atau ovarium yang diikuti oleh perkembangan endosperm (cadangan makanan), setelah itu terjadi perkembangan embrio.
Cukup sampai disini ya pembahasan kita pada pelajaran Biologi kali ini. Semoga bisa dipahami dan jadi acuan dalam pengamatan pada lingkungan.