Biologi · Bab 1 Percobaan Pertumbuhan pada Tumbuhan

Ida

22/08/2021 10:33:58

SMA 12 K-13

Daftar Isi

Bab 1 Percobaan Pertumbuhan pada Tumbuhan Bab 2 Metabolisme Bab 3 Hereditas Bab 4 Evolusi Makhluk Hidup bab 5 Bioteknologi

Halaman

Hukum Dasar Kimia

BIOLOGI 3

Ida Herlina • Riana Yani • Eva Latifah Hanum

Widi Purwianingsih • Dian Peniasiani • Musarofah

SMA SMA

SMA

dan MA Kelas XII

Kimia Kelas X SMA dan MA

Hak Cipta pada Departemen Pendidikan Nasional

dilindungi Undang-undang

Hak Cipta Buku ini dibeli oleh Departemen Pendidikan Nasional

dari Penerbit PT. Remaja Rosdakarya

Diterbitkan oleh Pusat Perbukuan

Departemen Pendidikan Nasional Tahun 2009

Diperbanyak oleh ....

B I O L O G I 3

SMA dan MA Kelas XII

Penulis

Ida Herlina

Riana Yani

Eva Latifah Hanum

Widi Purwianingsih

Dian Peniasiani

Musarofah

Penelaah

Djamhur Winatasasmita

Editor

Pipih Latifah

Desain Sampul

Guyun Slamet

Ilustrator

Rochman Suryana

Perwajahan

Pepen S.

Ukuran Buku

17,5 x 25 cm

574.07

BIO

Biologi 3 : Kelas XII SMA dan MA / penulis, Ida Herlina... [et al] ;

editor, Pipih Latifah . — Jakarta : Pusat Perbukuan,

Departemen Pendidikan Nasional, 2009.

vi, 290 hlm, : ilus. ; 25 cm

Bibliografi : hlm. 281

Indeks

ISBN 978-979-068-831-5 (nomor jilid lengkap)

ISBN 978-979-068-842-1

1. Biologi-Studi dan Pengajaran

I. Pipih Latifah

II. Ida Herlina

Hukum Dasar Kimia

K A T A S A M B U T A N

Puji syukur kami panjatkan ke hadirat Allah SWT, berkat rahmat

dan karunia-Nya, Pemerintah, dalam hal ini, Departemen Pendidikan

Nasional, pada tahun 200

, telah membeli hak cipta buku teks pelajaran

ini dari penulis/penerbit untuk disebarluaskan kepada masyarakat

melalui situs internet (

website

) Jaringan Pendidikan Nasional.

Buku teks pelajaran ini telah dinilai oleh Badan Standar Nasional

Pendidikan dan telah ditetapkan sebagai buku teks pelajaran yang

memenuhi syarat kelayakan untuk digunakan dalam proses pembelajaran

melalui Peraturan Menteri Pendidikan Nasional Nomor 22 Tahun 2007.

Kami menyampaikan penghargaan yang setinggi-tingginya

kepada para penulis/penerbit yang telah berkenan mengalihkan hak cipta

karyanya kepada Departemen Pendidikan Nasional untuk digunakan

secara luas oleh para siswa dan guru di seluruh Indonesia.

Buku-buku teks pelajaran yang telah dialihkan hak ciptanya

kepada Departemen Pendidikan Nasional ini, dapat diunduh (

down load

)

digandakan, dicetak, dialihmediakan, atau difotokopi oleh masyarakat.

Namun, untuk penggandaan yang bersifat komersial harga penjualannya

harus memenuhi ketentuan yang ditetapkan oleh Pemerintah. Diharapkan

bahwa buku teks pelajaran ini akan lebih mudah diakses sehingga siswa

dan guru di seluruh Indonesia maupun sekolah Indonesia yang berada di

luar negeri dapat memanfaatkan sumber belajar ini.

Kami berharap, semua pihak dapat mendukung kebijakan ini.

Kepada para siswa kami ucapkan selamat belajar dan manfaatkanlah buku

ini sebaik-baiknya. Kami menyadari bahwa buku ini masih perlu

ditingkatkan mutunya. Oleh karena itu, saran dan kritik sangat kami

harapkan.

Jakarta, Juni 2009

Kepala Pusat Perbukuan

Kimia Kelas X SMA dan MA

KATA PENGANTAR

Ilmu pengetahuan, baik ilmu pengetahuan alam maupun ilmu pengetahuan

sosial serta teknologi, akhir-akhir ini berkembang sangat pesat dan masih

terus akan berkembang. Hal ini menuntut Biologi sebagai ilmu dasar dan

ilmu murni serta sebagai salah satu bidang IPA untuk dapat berperan dan

mengikuti perkembangan tersebut.

Salah satu tujuan pembelajaran Biologi di SMA adalah mengembangkan

kemampuan berpikir analitis untuk memecahkan konsep-konsep Biologi

dikaitkan dengan contoh-contoh yang ada di lingkungan sekitar yang

berhubungan dengan kehidupan sehari-hari. Untuk mengembangkan

keterampilan proses dalam memperoleh konsep-konsep Biologi dan

menumbuhkan nilai dan sikap ilmiah, kami sajikan beberapa kegiatan,

eksperimen maupun noneksperimen. Selain itu, buku ini dikembangkan

dengan pendekatan deduktif dan pada bagian-bagian yang dianggap perlu,

penulis lakukan pendekatan induktif. Pada bagian awal setiap bab terdapat

peta konsep untuk memudahkan siswa mengetahui materi yang akan dibahas

pada bab tersebut, dilengkapi pula dengan rangkuman dan kata kunci yang

memuat kata-kata yang perlu dipahami. Selain itu, pada setiap akhir bab,

akhir semester, dan akhir tahun dilengkapi evaluasi yang sesuai dengan tiga

ranah evaluasi, yaitu kognitif, afektif, dan psikomotorik.

Harapan penulis semoga buku ini akan sangat bermanfaat, baik untuk

guru maupun untuk para siswa. Akhir kata, kami ucapkan terima kasih

kepada semua pihak yang telah mendorong dan membantu terwujudnya

buku ini. Saran dan koreksi untuk peningkatan mutu buku ini sangat kami

harapkan.

Bandung, Juni 2007

Penulis

Hukum Dasar Kimia

DAFTAR ISI

KATA SAMBUTAN

iii

KATA PENGANTAR

DAFTAR ISIDAFTAR ISI

DAFTAR ISI

BAB I

Percobaan Pertumbuhan pada Tumbuhan

A. Perencanaan Percobaan

B. Pelaksanaan Percobaan

C. Penyampaian Hasil Percobaan

D. Pertumbuhan dan Perkembangan

Rangkuman

Evaluasi Akhir Bab

BAB II

Metabolisme

A. Komponen-Komponen Utama dalam Metabolisme

B. Proses Katabolisme Karbohidrat

C. Proses Anabolisme Karbohidrat

D. Keterkaitan Proses Katabolisme dan Anabolisme

E. Keterkaitan Metabolisme Karbohidrat, Lemak, dan

Protein

F. Teknologi yang Terkait dengan Metabolisme

Rangkuman

Evaluasi Akhir Bab

Bab III

HereditasHereditas

Hereditas

A. DNA, Gen, dan Kromosom

B. Peranan DNA dan RNA dalam Pembentukan Kode

Genetik

Kimia Kelas X SMA dan MA

C. Kaitan Mitosis dan Meiosis dengan Hreditas

D. Prinsip Hereditas dan Mekanisme Pewarisan Sifat

103

E. Mutasi

155

Rangkuman

173

Evaluasi Akhir Bab

176

Evaluasi Akhir Semester

181

Bab IV

Evolusi Makhluk Hidup

191

A. Pemahaman tentang Teori Evolusi Biologi

193

B. Informasi Ilmiah tentang Evolusi Makhluk Tertentu

217

C. Tanggapan terhadap Teori Evolusi Pasca-Darwin

218

Rangkuman

223

Evaluasi Akhir Bab

225

Bab V

Bioteknologi

229

A. Arti dan Prinsip Dasar Bioteknologi

231

B. Bioteknologi Konvensional dan Modern

233

C. Jenis-Jenis bioteknologi

234

D. Produk-Produk Bioteknologi

237

E. Dampak Bioteknologi terhadap Sains, Lingkungan,

Teknologi, dan Masyarakat

256

Rangkuman

262

Evaluasi Akhir Bab

263

Evaluasi Akhir Tahun

267

Glosarium

275

Daftar Pustaka

281

Indeks

283

Percobaan Pertumbuhan pada Tumbuhan

Percobaan Pertumbuhan pada

Tumbuhan

Bab I

TUJUAN PEMBELAJARAN

Setelah mempelajari bab ini, siswa dapat:

mengidentifikasi faktor luar yang memengaruhi pertumbuhan tumbuhan;

merencanakan serta melaksanakan percobaan pertumbuhaan pada tumbuhan;

merencanakan argumentasi teori-teori pertumbuhan tanaman;

menentukan variabel bebas dan variabel terikat;

menentukan parameter pengukuran pertumbuhan suatu jenis tanaman;

mengomunikasikan hasil percobaan;

menjelaskan pengertian pertumbuhan dan perkembangan;

menjelaskan faktor-faktor yang memengaruhi pertumbuhan pada tumbuhan.

Sumber:

Biologi Jilid 2,

Campbell

Percobaan Pertumbuhan pada Tumbuhan

Biologi Kelas XII SMA dan MA

PETA KONSEP

Percobaan Pertumbuhan

pada Tumbuhan

diawali

meliputi tahapan sbb:

diikuti

kemudian

lalu

serta

yang ditunjang oleh

sehingga dapat dilakukan

serta ketepatan

yang memerlukan

dapat disampaikan

atau

serta

yang menjelaskan

membuktikan adanya

Perencanaan

Percobaan

Pelaksanaan

Percobaan

Penyampaian

Hasil

Percobaan

Pertumbuhan

dan

Perkembangan

Pengumpulan

Data

Alat dan Bahan

Lisan

Pertumbuhan

pada

Tumbuhan

Perumusan

Masalah

Cara Kerja

Tertulis

Faktor-Faktor

yang Memengaruhi

Pertumbuhan

Preduksi

Penyusunan

Hipotesis

Analisis Data

Metode

Penelitian

diakhiri

Percobaan Pertumbuhan pada Tumbuhan

i kelas X kamu telah belajar melaksanakan penelitian ilmiah, dimulai

dari merencakan penelitian, melaksanakan penelitian, dan cara

mengomunikasikannya. Selain itu, dipelajari pula bagaimana mengumpulkan

dan menyusun data untuk selanjutnya mengolah data tersebut sehingga

diperoleh kesimpulan yang lengkap.

Pada kesempatan ini, kamu akan mempelajari sekaligus melakukan

percobaan tentang pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan melalui

kegiatan nyata di lapangan, sehingga kamu dapat mengetahui pengaruh

faktor luar terhadap pertumbuhan tumbuhan.

A. Perencanaan Percobaan

Sebelum melaksanakan percobaan atau penelitian harus dibuat

perencanaan yang isinya meliputi hal-hal berikut.

Menentukan tema dan rumusan masalah serta variabel yang diteliti.

Menyusun hipotesis secara deduktif dari teori yang sudah ada.

Menetapkan metode dan instrumen penelitian.

Menentukan sampel.

Menentukan teknis analisis data atau statistik.

Langkah-langkah tersebut dilakukan sebelum melaksanakan percobaan

atau penelitian guna memperoleh data empiris dan apa yang dilakukan di

lapangan disesuaikan dengan apa yang telah direncanakan. Data yang berasal

dari lapangan masih merupakan informasi atau data kasar. Informasi atau

data kasar ini masih harus diolah atau dianalisis agar dapat menjawab per-

masalahan.

Tema percobaan yang kamu pelajari adalah pertumbuhan dan per-

kembangan tumbuhan. Langkah selanjutnya kamu mengumpulkan informasi

tentang faktor-faktor luar yang dapat memengaruhi pertumbuhan,

merumuskan masalah, dan menyusun hipotesis serta prediksi.

1. Pengumpulan Data

Pengumpulan data/informasi dapat dilakukan dengan beberapa cara,

yaitu melalui studi kepustakaan, observasi, dan lainnya. Faktor-faktor yang

memengaruhi pertumbuhan tersebut dinamakan

variabel bebas

, sedangkan

pertumbuhan tumbuhannya dinamakan

variabel terikat

. Variabel bebas dalam

percobaan kamu sekarang berdasarkan studi kepustakaan, di antaranya

cahaya, suhu, kelembapan, air, dan nutrisi, sedangkan pertumbuhan yang

ditunjukkan dengan panjang, lebar, atau berat merupakan variabel terikat.

Tugas kamu sekarang menemukan hubungan antara kedua variabel tersebut,

Biologi Kelas XII SMA dan MA

misalnya “Pengaruh Cahaya terhadap Pertumbuhan Tumbuhan”. Dengan

demikian, kamu harus mencari jawaban dari pengaruh salah satu variabel

(cahaya) terhadap pertumbuhan tumbuhan.

2. Perumusan Masalah

Jika kamu telah dapat mengidentifikasi dan memahami variabel bebas

dan variabel terikat langkah selanjutnya adalah merumuskan masalah. Dari

beberapa variabel bebas yang kamu ketahui berdasarkan pengamatan/

observasi di lapangan dan atau buku pustaka, kamu dapat memilih salah

satu. Misalnya, dari hasil observasi, pertumbuhan rumput pada lahan yang

teduh karena rindangnya kanopi jauh lebih sedikit dibandingkan dengan

pertumbuhan rumput pada lahan yang banyak mendapatkan cahaya

matahari, rumusan masalah dapat disusun sebagai berikut: “

jika kurang cahaya,

maka pertumbuhan tumbuhan akan terhambat

”.

3. Penyusunan Hipotesis

Setelah merumuskan masalah, langkah selanjutnya adalah menyusun

hipotesis atau jawaban sementara dari masalah yang telah kamu rumuskan.

Bagaimana menyusun hipotesis? Ada beberapa hal yang harus diperhatikan

dalam penyusunan hipotesis, antara lain:

disusun dalam kalimat pernyataan;

ada keterkaitan antara dua variabel atau lebih;

dilandasi dengan hasil studi kepustakaan yang mendalam.

Hipotesis dibedakan menjadi dua, yaitu hipotesis nol dan hipotesis

alternatif. Hipotesis nol, yaitu hipotesis yang landasan teoretisnya mengarah

pada kesimpulan tidak ada pengaruh dan tidak ada hubungan. Hipotesis

alternatif, yaitu apabila dari landasan teoretis mengarah pada kesimpulan

ada pengaruh atau ada hubungan.

Berikut ini contoh hipotesis untuk percobaan pengaruh cahaya terhadap

pertumbuhan tumbuhan.

Cahaya matahari memengaruhi pertumbuhan biji kacang hijau.

Cahaya matahari menghambat pertumbuhan biji kacang hijau.

4. Prediksi

Sebelum melangkah ke metode penelitian, sebaiknya penyusunan

hipotesis ini disertai dengan prediksi sehingga kita bisa memperkirakan hasil

penelitian/percobaan yang akan kita lakukan.

Percobaan Pertumbuhan pada Tumbuhan

5. Perencanaan Eksperimen

Pada tahap merencanakan eksperimen, kamu perlu merancang teknik

pelaksanaan yang meliputi hal-hal berikut.

Menentukan jenis tumbuhan yang akan diteliti.

Jumlah biji.

Lamanya percobaan.

Tempat percobaan.

Alat-alat yang diperlukan.

Cara kerja percobaan, termasuk rancangan perlakuan.

Data yang akan diambil dari percobaan tersebut, sekaligus cara meng-

analisis data tersebut.

Rancangan perlakuan pada percobaan ini adalah memisahkan dua

kelompok biji kacang hijau untuk ditumbuhkan di dua tempat yang berbeda,

yaitu:

di tempat terang dengan intensitas cahaya matahari normal (kelompok

kontrol);

di tempat gelap, tidak terkena cahaya matahari (kelompok eksperimen/

perlakuan).

Selain cahaya, kondisi lainnya untuk kedua kelompok tersebut harus

sama. Data pengamatan dari kedua kelompok percobaan tersebut berupa

panjang kecambah/pertambahan panjang kecambah yang diamati setiap hari

selama percobaan berlangsung.

B. Pelaksanaan Percobaan

Pada tahap ini, kamu melakukan percobaan sesuai dengan rencana/

rancangan yang telah disusun, yaitu dengan judul percobaan:

“Pengaruh

Cahaya Matahari terhadap Pertumbuhan Biji Kacang Hijau”.

1. Alat dan Bahan

Alat dan bahan yang diperlukan dalam percobaan tersebut adalah sebagai

berikut.

4 gelas plastik bekas air mineral/gelas kimia 20 cc.

4 gumpal kapas dengan berat yang sama (2 gram).

Kertas label.

Penggaris.

Pipet tetes.

20 butir kacang hijau dengan ukuran sama.

Biologi Kelas XII SMA dan MA

Di tempat terang

Di tempat gelap

Air bersih.

Gelas ukur.

Spidol permanen.

2. Cara Kerja

Dalam melaksanakan percobaan, ikuti langkah-langkah atau urutan cara

kerja berikut ini.

Rendamlah biji kacang hijau dengan air bersih selama 1 jam.

Sediakan 4 gelas bekas air mineral/gelas kimia.

Masukkan segumpal kapas yang telah dibasahi dengan 10 ml air bersih

ke dalam setiap gelas.

Beri label A untuk 2 gelas dan label B untuk yang dua gelas lagi.

Letakkan 5 butir biji kacang hijau pada setiap gelas.

Tempatkan gelas A di tempat terang dan gelas B di tempat gelap.

Sirami biji-biji tersebut setiap hari dengan volume air yang sama, 25 tetes

setiap gelas secara merata.

Amati dan catat pertumbuhan (pertambahan panjangnya) setiap hari,

usahakan pada waktu yang sama setiap pagi atau setiap sore. Perhatikan

Gambar 1.1.

Gambar 1.1

Pertumbuhan kacang hijau berdasarkan hasil percobaan

3. Mencatat Kondisi Lingkungan

Mencatat kondisi lingkungan percobaan merupakan hal yang penting

karena kondisi lingkungan dapat memengaruhi hasil percobaan sehingga jika

ada peneliti lain yang melakukan percobaan yang sama dan hasilnya berbeda,

kita dapat melihat kondisi lingkungan pada saat percobaan. Makin banyak

faktor lingkungan yang tercatat akan memudahkan dalam menginter-

pretasikan hasil pengamatan.

Pada percobaan yang kamu lakukan, kondisi lingkungan yang berbeda

hanya faktor cahaya, kondisi lingkungan yang perlu diketahui adalah suhu

dan kelembapan.

Percobaan Pertumbuhan pada Tumbuhan

12345678910

––––––––– –

–

0,1

0,5

–

0,5

0,1

0.1

0,5

0,6

0,5

0,6

0,8

0.9

0,8

0,9

0,8

0,9

0.9

1,5

0,8

1,5

2,5

1,5

1,8

1,9

5.5

6,5

2,5

0,0

0,3

0,7

1,2

1,6

3,4

0,75

0,53

0,78 0,73 1,75 0,78

2,05

0,95

1,98

1,33

0,75

0,7

1,5

0,85

1.4

0,85

1,15

1,2

0,8

1,5

Hari

ke-

GELAS A

Modus

Median

Mean

Rata-

Rata

Biji kacang hijau ke-

4. Mengumpulkan dan Menganalisis Data

Informasi tentang panjang kecambah, jumlah biji yang berkecambah, dan

kondisi lingkungan yang diperoleh pada waktu percobaan disebut data.

Apabila data sudah terkumpul, langkah berikutnya adalah mengolah dan

menganalisis data agar data mempunyai arti untuk menjawab pertanyaan

dalam penelititan atau untuk menjawab hipotesis.

Ada dua jenis data, yaitu data kualitatif dan data kuantitatif. Data

kualitatif tidak memerlukan perhitungan matematis sebab data tersebut sudah

memiliki makna untuk menafsirkan hasil penelitian dalam percobaan yang

kamu lakukan, misalnya kapan mulai tumbuh akar; kapan kotiledon

menyusut (kondisi kotiledon); kapan tumbuh daun pertama. Data kuantitatif

merupakan data memerihal, belum bermakna, maka perlu pengolahan dan

analisis, antara lain dengan statistik. Data kuantitatif dalam percobaan ini

adalah ukuran tinggi kecambah.

Data yang telah terkumpul perlu disajikan dengan baik agar mudah

dipahami dan dianalisis. Salah satu caranya adalah dengan mengelompokkan

dan menyajikannya dalam bentuk tabel dan grafik. Berikut ini contoh tabel

hasil pengamatan, yaitu pertambahan tinggi kecambah kelompok A dan

kelompok B.

Biologi Kelas XII SMA dan MA

12345678910

––––––––– –

0,4

0,5

0,3

0,5

0,6

0.6

1,5

1.2

0,8

1,8

4,5

3,5

4,5

3,5

4,7

9,5

7,5

3,8

14,5

12,5

13,5

0,54

11,05

3,13

7,25

11,75

4,53

2,65

4,63 5,08 3,92

4,23

2,22

4,26

1,65

2,85

2,25 2,75

1,9

2,25

Hari

ke-

GELAS B

Modus

Median

Mean

Rata-

rata

Biji kacang hijau ke-

Pada tabel pengamatan yang kamu susun, terdapat kolom rata-rata, kamu

dapat menganalisis kedua kelompok data tersebut dengan membandingkan

nilai rata-rata tinggi kecambah. Kelompok mana yang mempunyai nilai rata-

rata panjang pertumbuhan kecambah lebih tinggi. Hubungan data tersebut

dengan tempat perlakuan; di tempat terang, atau di tempat gelap. Dengan

demikian, kamu dapat mengetahui pengaruh cahaya matahari terhadap

pertumbuhan biji kacang hijau, apakah mempercepat atau memperlambat.

Selain tabel data kuantitatif berupa perubahan tinggi kecambah, kamu

perlu membuat tabel data kualitatif berupa perubahan kondisi biji kacang

hijau, mulai dari menanam sampai tampak ada pertumbuhan selama waktu

percobaan, seperti tampak pada tabel berikut.

12345678910

TTTTTTTTT T

Hari

ke-

GELAS A

Biji kacang hijau ke-

Percobaan Pertumbuhan pada Tumbuhan

= Tumbuhan di tempat terang

= Tumbuhan di tempat gelap

23456

Perhatikan pula grafik pertumbuhan kacang hijau di tempat terang dan

di tempat gelap.

TTTTTTTTT T

12345678910

TTTTTTTTT T

Hari

ke-

GELAS B

Biji kacang hijau ke-

Keterangan

BT = Belum tumbuh

= Tumbuh

Keterangan

BT = Belum tumbuh

= Tumbuh

Grafik pertumbuhan biji kacang hijau

Biologi Kelas XII SMA dan MA

C. Penyampaian Hasil Percobaan

Langkah terakhir dalam penelitian ilmiah adalah mengomunikasikan

hasil percobaan, agar hasil penelitian bermanfaat untuk orang lain. Cara

mengomunikasikan hasil percobaan dapat berupa lisan melalui diskusi di

kelas ataupun secara tertulis berupa laporan.

1. Secara Lisan

Apabila mengomunikasikan hasil percobaan tersebut melalui diskusi

kelas atau lingkungan terbatas lainnya, kamu harus menguasai dengan baik

seluruh rangkaian percobaan dan dapat kamu tuliskan dalam bentuk

abstraksi. Abstraksi berisi judul penelitian, latar belakang, tujuan penelitian,

perlakuan yang dilakukan, parameter yang diamati, dan hasil percobaan yang

ditulis secara ringkas dan padat.

2. Secara Tertulis

Hasil penelitian perlu pula dikomunikasikan secara tertulis dalam bentuk

laporan penelitian agar hasil penelitian bermanfaat bagi orang lain. Format

laporan penelitian ada beberapa macam, salah satu di antaranya sebagai

berikut.

Halaman Judul

Halaman Pengesahan

Kata Pengantar

Daftar Isi

Abstrak

Bab I

Pendahuluan

A. Latar belakang

Rumusan masalah

C. Pembatasan masalah

D. Hipotesis dan Prediksi

Bab II Kajian Teori

Bab III Metodologi Penelitian

A. Alat dan bahan

Rancangan penelitian

Bab IV Hasil penelitian dan Pembahasan

A. Hasil

Pembahasan

Percobaan Pertumbuhan pada Tumbuhan

Bab V Kesimpulan dan Saran

A. Kesimpulan

Saran

Daftar Pustaka

Lampiran (jika ada)

Setelah kamu mempelajari dan mencoba penelitian tentang pengaruh

cahaya terhadap pertumbuhan, lakukan penelitian berikutnya secara

berkelompok dengan variabel berbeda, seperti: (1) Temperatur; (2) Pupuk;

dan (3) Polutan.

Carilah informasi yang lengkap di perpustakaan sekolah.

Buat laporannya dan presentasikan di kelasmu.

Setelah kamu melakukan percobaan pertumbuhan pada tumbuhan

terutama mengenai pengaruh faktor luar terhadap pertumbuhan tumbuhan

serta telah dapat mengomunikasikan hasil percobaan tersebut, selanjutnya

dalam buku ini akan dibahas tentang teori pertumbuhan dan perkembangan

tumbuhan secara lebih detail.

D. Pertumbuhan dan Perkembangan

Salah satu ciri fisiologis makhluk hidup adalah mengalami pertumbuhan

dan perkembangan. Proses pertumbuhan ditandai dengan dua ciri dasar, yaitu

sebagai berikut.

Kenaikan volume yang ireversible (tidak dapat kembali seperti asalnya)

disertai dengan pertumbuhan substansi dan diferensiasi.

Kenaikan jumlah sel sebagai hasil kegiatan sel meristem.

Pertumbuhan dapat diukur dan

dinyatakan secara kuantitatif dalam

bentuk kurva, dengan menggunakan

auksanometer

, perhatikan Gambar 1.2.

Dengan alat tersebut kita dapat

mengukur kecepatan pertumbuhan

berbagai macam tumbuhan.

Perkembangan adalah suatu

proses menuju tingkat kedewasaan,

yang ditandai dengan adanya pe-

ningkatan kualitas sebagaimana

layaknya makhluk hidup dewasa.

Berbeda dengan pertumbuhan, per-

kembangan tidak dapat dinyatakan

dengan ukuran.

Tugas1.1

Gambar 1.2

Auksanometer

Sumber:

Biology,

Barrett

Biologi Kelas XII SMA dan MA

1. Pertumbuhan pada Tumbuhan

Pertumbuhan memanjang pada kecambah awalnya berjalan lambat,

kemudian memasuki periode panjang dan tumbuh cepat serta akhirnya

menurun lagi atau berhenti ketika mendekati dewasa, perhatikan Gambar 1.3.

Jika tinggi dan berat tumbuhan menahun digambarkan berdasarkan

umurnya, akan dihasilkan kurva pertumbuhan yang berbentuk S. Keadaan

ini merupakan salah satu ciri yang juga dijumpai pada pertumbuhan hewan.

Kurva pertumbuhan tumbuhan menahun dan tumbuhan semusim

berbeda. Tumbuhan semusim terus-menerus tumbuh, sedangkan tumbuhan

menahun berhenti tumbuh setelah matang (dewasa).

a. Pertumbuhan Akar

Bagian tumbuhan di atas permukaan tanah tumbuh dan meluas selama

masa hidupnya, demikian pula bagian akar serta cabang-cabangnya jauh

menembus tanah. Titik tumbuh pada ujung akar terdiri atas jaringan me-

ristem yang sel-selnya aktif membelah. Daerah (zona) meristem dilindungi

oleh tudung akar atau

kaliptra.

Di belakang zona meristem terdapat sel-sel hasil pembelahan meristem

yang mengalami pertumbuhan memanjang, disebut juga

zona perpanjangan

Sel-sel yang telah memanjang sepenuhnya (matang) berdiferensiasi

membentuk struktur-struktur khusus.

helai daun

kotiledon

epikotil

kotiledon

hipokotil

kotiledon

hipokotil

selaput biji

radikula

Gambar 1.3

Perkembangan biji

Sumber:

Biologi jilid 2,

Campbell

Percobaan Pertumbuhan pada Tumbuhan

bulu akar

tudung

(a)

zona

pembelahan

sel (meristem

apikal dan

primer)

meristem

apikal tunas

primordia daun

protoderma

prokambium

meristem dasar

tunas aksiler

(b)

Sumber:

Biology,

Barrett

Bagian zona pemanjangan pada

akar dapat dilihat pada pengamatan

pertumbuhan kecambah yang akar-

nya kita tandai dengan tinta cina

dalam ukuran yang sama, kemudian

membiarkannya beberapa hari

sebelum diamati kembali. Untuk

lebih jelasnya perhatikan Gambar 1.4.

Tudung Akar

Ujung akar ditutupi oleh tudung

akar yang terdiri atas sel-sel parenkim

yang tidak berdiferensiasi. Sel-sel

tersebut menyekresikan lendir yang

berfungsi untuk membasahi per-

mukaan tudung akar sehingga me-

mudahkan ujung akar menembus

tanah pada waktu sel-sel akar ter-

sebut memanjang. Jika sel-sel tudung

akar aus atau rusak akan digantikan

oleh sel-sel baru yang berasal dari

meristem apikal yang berada di

bagian belakang.

Zona Meristematis

Zona meristematis tersusun atas kumpulan sel-sel kecil yang teratur

dengan bentuk yang relatif sama atau seragam. Karena kemampuannya

membelah diri tak terbatas, maka dinamakan sel-sel meristematis (embrional).

Sel-sel meristematis berbeda dengan sel dewasa (matang) dalam beberapa

hal terutama ukurannya. Untuk lebih jelasnya perhatikan Gambar 1.5.

(a)

(b)

Gambar 1.4

(a) Setelah mengalami pemanjangan

(b) Awal pertumbuhan akar kecambah

Gambar 1.5

Daerah titik tumbuh dengan bagian-bagiannya (a) pada akar (b) pada batang

Sumber:

Biology jilid 2,

Campbell

Biologi Kelas XII SMA dan MA

Zona Pemanjangan

Sel-sel yang terletak di belakang zona meristematis segera menjadi besar

dan bagian akar tersebut menjadi zona pemanjangan. Sel-sel pada bagian

tersebut sebagian besar membesar dan memanjang. Hal ini menyebabkan

vakuola bertambah besar. Pembesaran vakuola tersebut menekan sitoplasma

ke arah dinding sel dan membentuk lapisan seperti garis tipis. Perubahan

pada sitoplasma dialami pula oleh inti, akhirnya inti memipih dan melekat

pada dinding sel, tetapi masih terendam sitoplasma.

Pada zona meristematis bentuk sel-selnya serupa, sedangkan pada zona

pemanjangan kelompok sel-selnya membentuk jaringan khusus, dan pada

bagian akar yang matang (dewasa) mulai tampak sel-sel yang berbeda ukuran

ataupun bentuknya. Bahkan akan tampak jelas bilamana sel-sel yang sama

telah matang berdiferensiasi menjadi bagian tengah (stele) dikelilingi bagian

yang bentuk dan ukurannya berbeda (korteks) serta lapisan terluar yang

terdiri atas selapis sel yang tipis (epidermis).

Zona Pematangan

Perbedaan bentuk dan ukuran pada zona pematangan menjadi lebih jelas.

Pemanjangan yang penuh (maksimum) merupakan ciri bahwa sel-sel tersebut

telah matang atau dewasa.

Biasanya dinding sel yang matang mengalami penebalan karena

penumpukan substansi di sebelah dalam dinding tersebut. Pada jaringan yang

berbeda, jenis dan jumlah substansi yang menumpuk berbeda pula sehingga

menyebabkan perbedaan struktur.

b. Pertumbuhan Batang

Seperti halnya akar, pada ujung batang terdapat pula titik tumbuh.Titik

tumbuh batang pada umumnya tidak mempunyai pelindung yang khusus,

tetapi balutan bakal daunnya berfungsi sebagai pelindung. Pada ujung batang

terdapat tiga daerah pertumbuhan perkembangan seperti pada ujung akar.

Gambar 1.6 menunjukkan bagian-bagian batang menurut irisan memanjang,

terdiri atas zona meristem, zona memanjang, dan zona pematangan

(diferensiasi).

Pada zona meristem terdapat meristem apikal (titik tumbuh) dan bakal

daun. Permukaan bawah daun lebih cepat tumbuh dibandingkan dengan

bagian permukaan atas sehingga daun muda melengkung di atas titik tumbuh.

Pada zona pemanjangan sel-sel tumbuh memanjang dan membesar serta

mulai tampak bakal jaringan pembuluh. Pada daerah diferensiasi terdapat

bermacam-macam jaringan, tetapi pada dasarnya batang memiliki lapisan-

lapisan jaringan yang sama dengan akar, yaitu epidermis, korteks, dan silinder

pusat (stele). Pertumbuhan pada batang dibagi menjadi dua, yaitu

pertumbuhan primer

dan

pertumbuhan sekunder.

Percobaan Pertumbuhan pada Tumbuhan

Gambar 1.6

Penampang membujur ujung batang dengan berbagai zona pertumbuhan

Pertumbuhan

Pohon Albizzia termasuk keluarga tanaman polong-polongan yang

dapat tumbuh cepat. Pertumbuhan tercepat pada jenis

Albizzia falcata

, salah

satunya tumbuh mencapai 10,74 meter dalam waktu 13 bulan.

Apabila pertumbuhanmu seperti pohon ini kamu akan setinggi

gedung 30 lantai saat kamu berumur 10 tahun.

Sumber:

Ilmu Pengetahuan Tumbuhan

Pertumbuhan Primer

Titik tumbuh pada ujung akar dan ujung batang telah terbentuk sejak

tumbuhan masih embrio. Oleh karena itu, titik tumbuh tersebut dinamakan

titik tumbuh primer.

Pertumbuhan yang disebabkan oleh aktivitas titik tumbuh

primer disebut

pertumbuhan primer.

Pertumbuhan Sekunder

Pertumbuhan sekunder merupakan lanjutan pertumbuhan primer.

Pertumbuhan yang ditimbulkan titik tumbuh sekunder disebut pertumbuhan

sekunder. Pertumbuhan ini hanya terdapat pada tumbuhan dikotil dan

gimnospemae.

zona meristematik

zona pemanjangan

zona diferensiasi

tunas daun

meristem apikal

perikambium

epidermis

korteks

floem primer

xilem primer

Sumber:

The Study of Biology,

Baker

I N F O B I O L O G I

Biologi Kelas XII SMA dan MA

Aktivitas kambium menghasilkan jaringan baru yang menyebabkan akar

dan batang tumbuh membesar. Oleh karena itu, kambium memegang peranan

utama dalam proses pertumbuhan sekunder. Kambium yang memengaruhi

pertumbuhan sekunder terdiri atas kambium primer dan kambium sekunder.

Kambium Primer

Kambium primer terdiri atas kambium fasikuler dan kambium

interfasikuler yang bersangkutan antara yang satu dan yang lain sehingga

membentuk suatu lingkaran.

Aktivitas kambium pada akar dan batang menghasilkan unsur-unsur

kayu (xilem) ke arah dalam dan menghasilkan kulit kayu (floem) ke arah

luar. Aktivitas kambium ke dalam jauh lebih besar daripada aktivitas ke luar

sehingga bagian kayu jauh lebih tebal daripada bagian kulit kayu. Kambium

juga menghasilkan sel-sel hidup yang berderet-deret menurut arah jari-jari

dari bagian kayu sampai kulit dan disebut

jari-jari empulur.

b) Kambium Sekunder (Kambium Gabus)

Pembentukan jaringan ke arah dalam oleh kambium lebih cepat daripada

pertumbuhan jaringan ke arah luar. Hal ini menyebabkan jaringan-jaringan

sebelah luar pecah-pecah dan rusak. Akibat kerusakan tersebut, di bawah

epidermis terbentuk kambium gabus atau felogen yang bersifat meristematis.

Jaringan felogen membentuk floem ke arah luar dan membentuk feloderm

ke arah dalam. Floem terdiri atas sel-sel mati, sedangkan feloderm terdiri

atas sel-sel hidup. Pembentukan felerm dan feloderm, yang merupakan

jaringan gabus, bersifat impermeabel terhadap air dan udara sehingga

menyebabkan pertukaran gas melalui epidermis batang terhambat. Oleh

karena itu, di tempat-tempat tertentu pada epidermis terdapat celah yang

dinamakan

lenti sel

(perhatikan Gambar 1.7)

Gambar 1.7

Penampang melintang batang tua dan lentisel

epidermis

xilem sekunder

Floem sekunder

Lenti sel tempat

pertukaran gas

Kolenkim korteks

Lapisan gabus yang

kedap air dan udara

Sumber:

Advanced Biology,

Clegg

Percobaan Pertumbuhan pada Tumbuhan

Pertumbuhan sekunder tidak berlangsung terus-menerus sepanjang

tahun. Pada musim hujan, ketika air dan zat makanan cukup, terjadi

pertumbuhan pesat, sedangkan pada musim kemarau pertumbuhan tersebut

terhenti. Pertumbuhan jaringan sekunder selama satu masa tumbuh, yaitu

dari musim kemarau ke musim kemarau lagi, tampak seperti lingkaran

konsentris lingkaran tahun.

Tumbuhan monokotil tidak memiliki kambium. Oleh karena itu, tidak

terjadi pertumbuhan sekunder. Batang monokotil setelah mencapai ukuran

tertentu tidak akan bertambah besar lagi.

2. Faktor-Faktor yang Memengaruhi Pertumbuhan

Faktor-faktor yang memengaruhi pertumbuhan, yaitu hereditas dan

nutrisi. Berikut ini akan kamu pelajari tentang hereditas dan nutrisi.

a. Hereditas

Sel dikatakan unit hereditas karena di dalamnya terdapat kromosom dan

gen yang bertanggung jawab dalam pewarisan sifat keturunan atau heredi-

tas melalui pembiakan. Gen menumbuhkan jaringan dan organ yang akhirnya

membina karakter makhluk hidup.

Dalam pertumbuhan tumbuhan, sel-sel membiak dengan membelah diri,

menjadi besar, berdiferensiasi sesuai dengan pola hereditas dan menghasilkan

sejumlah besar variasi sel yang terorganisasi dalam jaringan dan organ. Di

samping itu, gen berperan pula dalam penyusunan enzim-enzim dan hormon

tumbuh yang mengatur dan mengendalikan pertumbuhan.

b. Nutrisi

Nutrisi atau zat makanan berupa unsur-unsur atau senyawa kimia

lainnya diperlukan tumbuhan sebagai sumber energi dan sumber materi

untuk sintesis berbagai komponen sel yang diperlukan selama pertumbuhan.

Unsur-unsur tersebut sebagian diperoleh dari dalam tanah yang diserap

melalui bulu-bulu akar.

Unsur-unsur yang diperlukan oleh tumbuhan dalam jumlah relatif besar

disebut unsur makro, yaitu C, O, H, N, S, F, K, Ca, dan Mg. Unsur-unsur

yang diperlukan tumbuhan dalam jumlah sedikit disebut unsur mikro, yaitu

Fe, Cl, Cu, Mn, Zn, Mo, Bo, dan Ni, sedangkan unsur-unsur yang diperlukan

tumbuhan dalam jumlah sangat sedikit oleh tumbuhan tertentu disebut unsur

tumbuhan. Hal ini berdasarkan pada hasil percobaan dari W. Pfeffer, Julius

sach, dan W. Knop.

Jika kebutuhan salah satu unsur tersebut tidak terpenuhi, proses

metabolisme tubuh tumbuhan akan terhambat, dan hal tersebut akan

memengaruhi pertumbuhan seperti pada Gambar 1.8.

Biologi Kelas XII SMA dan MA

Gambar 1.8

1-2-3-4-5-7-8-9-10 = Tanaman yang kekurangan salah satu unsur hara

6 = Tanaman dengan nutrisi lengkap terpenuhi

12 3 45

Setiap unsur yang dibutuhkan tumbuhan memiliki peranan dan

menimbulkan gejala tertentu apabila terjadi kekurangan atau kelebihan.

Berikut ini beberapa unsur yang dibutuhkan tumbuhan beserta fungsinya,

dan gejala yang timbul apabila kekurangan unsur tersebut.

Nitrogen (N) merupakan komponen struktural protein, asam nukleat,

hormon, dan enzim. Gejala kekurangan N, yaitu pertumbuhan terhambat

(tumbuhan menjadi kerdil), serta daun menjadi pucat dan kuning.

Kalium (K) berfungsi untuk mengatur keseimbangan ion di dalam sel

serta merupakan kofaktor enzim dan berperan di dalam metabolisme

karbohidrat. Gejala kekurangan kalium, yaitu perubahan karbohidrat

terhambat dan daun berwarna kuning.

Fosfor (P) merupakan penyusun fosfolipid asam nukleat dan ATP

(adenosin triposfat). Gejala kekurangan P, yaitu pertumbuhan terhambat

dan daun berwarna hijau tua serta ada bagian yang mati.

Sulfur (S) merupakan komponen asam amino, sistein, metionin, dan

beberapa vitamin. Gejala kekurangan S, yaitu daun menjadi kuning.

Magnesium (Mg) merupakan penyusun klorofil dan kofaktor beberapa

enzim. Gejala kekurangan Mg, yaitu klorosis, daun menguning dan kering

mulai dari ujung.

Sumber:

Biology,

Barrett

Percobaan Pertumbuhan pada Tumbuhan

Kalsium (Ca) berfungsi untuk mempertahankan permeabilitas membran

plasma dan menyusun asam pekat dalam lamela tengah (middle lamela).

Gejala kekurangan Ca, yaitu pertumbuhan terhambat karena lamela

tengah tidak terbentuk sehingga pembelahan sel terganggu.

Besi (Fe) berperan dalam pembentukan klorofil dan merupakan bagian

terpenting dari enzim sitokrom, peroksidase, dan katalase. Gejala

kekurangan Fe, yaitu klorosis, helai daun menguning.

Boron (B) belum diketahui fungsinya secara jelas, diduga berperan dalam

transpor glukosa. Gejala kekurangan B, yaitu ujung-ujung batang

mengering dan rusak.

Mangan (Mn) merupakan kofaktor enzim pernapasan, fotosintesis, dan

metabolisme nitrogen. Gejala kekurangan Mn, yaitu daun berwarna pucat

(klorosis).

Seng (Zn) berperan dalam sintesis asam amino serta merupakan oktivator

enzim dehidroginase. Gejala kekurangan Zn, yaitu pertumbuhan

terhambat.

Tembaga (Cu) berperan dalam transfer elektron di dalam kloroplas dan

merupakan bagian dari enzim reaksi oksidasi-reduksi. Gejala kekurangan

Cu, yaitu daun-daunan berguguran dan ujung daun menjadi kisut.

Molibdenum (Mo) merupakan bagian dari enzim pereduksi nitrat dan

fiksasi nitrogen. Gejala kekurangan Mo, yaitu pertumbuhan terhambat.

Pengetahuan tentang berbagai nutrien yang dibutuhkan tumbuhan

dimanfaatkan oleh para petani untuk bercocok tanam secara hidroponik, seperti

pada Gambar 1.9. Hidroponik merupakan pengembangan teknik bercocok

tanam dengan air yang mengandung nutrien tertentu sebagai medium tanam.

Banyak industri pertanian yang berkembang pesat berawal dari hidroponik.

Sumber:

The Study of Biology,

Baker

Gambar 1.9

Bercocok tanam

dengan teknik

hidroponik.

Biologi Kelas XII SMA dan MA

Cobalah menanam sayuran secara hidroponik, seperti tomat, terong atau

cabai, dengan meminta bimbingan Dinas Pertanian setempat. Lakukan secara

berkelompok, lalu buatlah laporannya.

c. Hormon

Pada tumbuhan, tidak dikenal adanya kelenjar serta sistem sirkulasi

seperti pada hewan, tetapi tumbuhan memiliki kemampuan menyusun suatu

senyawa organik yang didistribusikan dari suatu bagian tertentu dan

memberikan reaksi fisiologis pada bagian lain. Senyawa tersebut dinamakan

fitohormon

(hormon tumbuhan) yang berfungsi sebagai zat pengatur. Oleh

karena itu, para ahli botani menyebutnya substansi regulator pertumbuhan.

Dewasa ini dikenal beberapa fitohormon, yaitu auksin, giberelin, sitokinin,

dan etilen.

Auksin

Auksin merupakan hormon pertumbuhan yang sangat penting. Auksin

ditemukan oleh F.W. Went pada tahun 1928. Senyawa tersebut didapatkan

pada ujung koleoptil kecambah

Avena Sativa

sejenis gandum. Selain di ujung

koleoptil, auksin dihasilkan juga pada ujung batang, tunas puncak daun

muda, dan buah yang sedang tumbuh. Auksin berfungsi untuk memacu

perpanjangan sel di daerah belakang meristem.

Auksin beredar ke seluruh tubuh tumbuhan dari pusat pembentukan,

yaitu di ujung koleoptil, menuju ke arah basipetal, yaitu akar. Berdasarkan

eksperimen dapat ditunjukkan bahwa walaupun batang diletakkan terbalik,

yaitu ujung batang berada di bawah, auksin tetap akan dialirkan menuju

akar yang dalam keadaan tersebut berada di atas.

Dari hasil penelitian dapat diketahui ada beberapa macam auksin, di

antaranya:

Auksin a – terdapat pula pada urine hewan dan manusia.

b) Auksin b – terdapat pada minyak kecambah jagung.

Beberapa auksin dibuat secara sintetis, yaitu Asam Indole Asetat, Asam

Indole Butirat, dan Asam Naftalen Asetat. Heteroauksin dikenal juga dengan

nama Asam Indole Asetat.

Secara ringkas fungsi auksin adalah sebagai berikut.

Merangsang pembelahan, perpanjangan, dan diferensiasi sel-sel pada

daerah titik tumbuh.

b) Menghambat pembentukan tunas.

Merangsang pembentukan bunga dan buah.

Tugas1.2

Percobaan Pertumbuhan pada Tumbuhan

Hubungan Auksin dengan Beberapa Proses Fisiologi

Secara fisiologis fitohormon berpengaruh terhadap berbagai proses, di

antaranya proses pengembangan sel, fototropisme, geotropisme, pertum-

buhan akar, partenokarpi, peluruhan, dan apikal dominan.

(1) Proses pengembangan sel

Heteroauksin yang dihasilkan di bagian ujung memengaruhi sintesis

enzim tertentu yang kelak akan diteruskan menuju dinding sel dan

menyebabkan dinding sel menjadi elastis. Dengan adanya sifat elastis tersebut,

dinding sel mudah merenggang dan dapat tumbuh memanjang.

(2) Fototropisme

Fototropisme adalah peristiwa pergerakan tumbuhan ke arah datangnya

cahaya. Hal ini terjadi karena bagian yang tidak mendapat cahaya akan

bertambah panjang dan lebih cepat.

Cholodny

dan

Went

menerangkan bahwa cahaya menyebabkan terjadinya

pemindahan auksin secara lateral dari bagian yang terkena cahaya menuju

bagian yang tidak terkena cahaya. Dengan demikian, jumlah auksin yang

ada di bagian gelap akan lebih banyak daripada di bagian terang. Hal ini

menyebabkan bagian batang yang tidak terkena cahaya akan bertambah

panjang lebih cepat, akibatnya batang membelok ke arah cahaya.

(3) Geotropisme

Geotropisme adalah pengaruh gravitasi bumi terhadap pertumbuhan

yang terdiri atas:

(a) Geotropisme positif, yaitu gerak akar yang mengarah ke pusat bumi.

(b) Geotropisme negatif, yaitu gerak batang yang menjauhi pusat bumi.

Untuk memahami hubungan geotropisme dan auksin perlu diingat

adanya dua aspek penting mendasar, yaitu sebagai berikut.

(a) Jumlah auksin yang relatif besar pada batang akan menyebabkan batang

tumbuh lebih cepat, sebaliknya dengan jumlah auksin relatif kecil pada

akar akan terhambat pertumbuhannya.

(b) Selain gerak penyebaran auksin yang basipetal, adanya gravitasi juga

turut berpengaruh, hal ini dapat diterangkan melalui percobaan sebagai

berikut. Jika suatu tumbuhan dalam pot diletakkan mendatar, auksin lebih

banyak di bagian bawah dibandingkan dengan bagian atas. Jumlah auksin

yang lebih banyak di sisi sebelah bawah akan memberikan pengaruh

yang berbeda pada akar dan batang. Pada batang menyebabkan sisi

sebelah bawah tumbuh panjang lebih cepat, akibatnya batang akan

tumbuh ke atas menjauhi pusat bumi. Sebaliknya pada akar, jumlah

auksin yang lebih banyak pada sisi sebelah bawah akan menghambat

pertumbuhan bagian tersebut sehingga sisi atas tumbuh lebih cepat

dibandingkan sisi bawah akibat akar tumbuh menuju pusat bumi.

Biologi Kelas XII SMA dan MA

(4) Auksin dan pembentukan akar

Dari pengalaman sehari-hari dapat diketahui adanya tanaman yang dapat

dibiakkan secara vegetatif dengan stek. Pemakaian berbagai macam

fitohormon pada stek daun, batang, dan akar dapat merangsang pertumbuhan

akar, seperti auksin asam Indole Butirat, dan asam Naftalena Asetat.

Pengetahuan pemakaian berbagai macam fitohormon dalam merangsang

pertumbuhan akar dimanfaatkan para petani untuk membiakkan secara

vegetatif agar keturunannya tetap memiliki ciri-ciri yang diinginkan seperti

induknya dan tumbuh cepat, seperti yang tampak pada Gambar 1.10.

Gambar 1.10

Pengaruh auksin pada

pembentukan akar

a. tidak diberi auksin

b. setelah diberi auksin

Sumber:

The Study of Biologi,

Baker

(5) Partenokarpi

Partenokarpi adalah pembentukan buah tanpa terjadi pembuahan

sehingga menghasilkan buah tanpa biji, seperti yang terjadi pada buah pisang,

anggur tak berbiji, dan jeruk tak berbiji.

Buah partenokarpi dapat dihasilkan secara buatan dengan cara pemberian

auksin pada putiknya. Untuk itu digunakan asam Indole Butirat, giberelin,

dan sitokinin. Pengetahuan tersebut di atas dimanfaatkan para petani untuk

menghasilkan buah-buahan tanpa biji seperti yang telah kita nikmati dewasa

ini. Menurut penelitian Muir (1924), kandungan auksin pada ovarium yang

mengalami pembuahan meningkat dan menyebabkan pembengkakan

dinding ovarium. Pembengkakan ini disebabkan oleh auksin yang berasal

dari serbuk sari atau auksin yang disintesis pada bakal buah sebagai hasil

rangsangan serbuk sari. Pemberian auksin pada bunga merupakan suplai

auksin tanpa adanya serbuk sari.

(6) Apikal dominan

Apikal dominan merupakan suatu gejala bahwa selama pucuk batang

(tunas terminal) masih ada, pertumbuhan tunas samping (tunas lateral) akan

terhambat. Kalau tunas terminal dihilangkan, tunas ketiak daun akan segera

tumbuh. Pengaruh tunas pucuk (terminal) yang menekan tunas lateral disebut

Percobaan Pertumbuhan pada Tumbuhan

apikal dominan

. Dalam percobaan, jika tunas terminal yang dipotong diganti

dengan potongan agar-agar yang mengandung auksin, tidak terjadi

pertumbuhan tunas lateral, jika potongan agar-agar tadi diambil, per-

tumbuhan tunas lateral akan terbentuk, seperti terlihat pada Gambar 1.11.

Gambar 1.11

a. Auksin dari tunas apikal

menghambat

pertumbuhan tunas

b. Pembuangan tunas

apikal dari tumbuhan

yang sama

memungkinkan

tumbuhnya cabang

lateral

tunas aksiler

bonggol

setelah

pemotongan

tunas

percabangan

Sumber:

Biologi jilid 2,

Campbell

(7) Peluruhan

Peluruhan merupakan suatu proses alami yang terjadi pada bagian

tumbuhan, seperti pada daun, buah, dan bunga. Peluruhan akan berlangsung

karena terbentuknya suatu lapisan melintang yang sel-sel parenkimnya

terpisah karena proses penuaan. Lapisan tersebut dinamakan lapisan peluruh

pada tangkai daun, bunga, dan buah. Jika helai daun dipotong, tangkai daun

akan meluruh karena hilangnya persediaan auksin pada daun. Akan tetapi,

jika tangkai daun tersebut diberi auksin, peluruhan dapat terhambat.

Giberelin

Giberelin ditemukan oleh F.

Kurasawa (1926) yang diperoleh dari

jenis jamur

Gibberella Fujikuroi

, parasit

pada tanaman padi.

Gibberella

ini

berpengaruh pada pembelahan dan

pemanjangan sel tumbuhan. Dari

percobaan di University of Michigan,

kubis yang tingginya biasanya hanya

3 dm, setelah diberi giberelin tinggi-

nya dapat mencapai 3,5 m. Selain itu,

giberelin juga mempercepat per-

tumbuhan buah-buahan seperti

tampak pada Gambar 1.12 sehingga

waktu panen

dapat dipercepat sampai

hampir 50%.

Gambar 1.12

Pengaruh giberelin pada

anggur tak berbiji

Sumber:

Biologi Jilid 2,

Campbell

Biologi Kelas XII SMA dan MA

Sebelum giberelin dapat diisolasi, jamur

Gibberella

dikultur dalam me-

dium cair, maka cairan akan mengandung sekresi dari jamur tersebut.

Sekarang telah diketahui bahwa giberelin terdapat pada berbagai bagian jenis

tumbuhan sebagai regulator pertumbuhan.

Sayuran Raksasa dari Jepang

Seorang petani Jepang dapat mengembangkan lobak dengan

memanfaatkan hormon giberelin hingga panjangnya mencapai 1,2 m

dengan bobot 20 kg.

Sumber:

Pustaka Alam Life

Sitokinin

Pada tahun 1950, F. Skoog dan C.O Miller menemukan regulator

pertumbuhan yang disebut

sitokinin

. Pada tumbuhan, sitokinin merangsang

pembelahan sel (sitokinesis) yang banyak berpengaruh pada pertumbuhan

akar dan tunas. Sitokinin diperoleh dari ragi, santan kelapa, ekstrak buah

apel, dan dari materi tumbuhan lain. Penelitian terakhir menunjukkan bahwa

sitokinin berperan dalam pengontrolan hampir semua fase pertumbuhan,

bekerja sama dengan auksin. Sitokinin yang telah lama dikenal adalah

kine-

tin

dan

zeatin.

Etilen

Etilen merupakan regulator pertumbuhan pada tumbuhan yang

memengaruhi

pematangan buah-buahan. Sebuah apel matang yang disimpan

bersama apel yang belum matang akan mempercepat pematangan apel

lainnya.

Dewasa ini pengetahuan tersebut telah dimanfaatkan secara komersial,

yaitu untuk melunakkan buah-buahan yang masih keras. Hormon lain yang

terdapat pada tumbuhan, yaitu kalin dan florigen.

Kalin

, berfungsi mengatur pembentukan organ tumbuhan. Misalnya,

rizokalin

mengatur pembentukan akar,

kaulokalin

mengatur pembentukan

batang,

fitokalin

mengatur pembentukan daun.

Florigen

berfungsi mengatur pertumbuhan bunga.

d. Cahaya

Cahaya mutlak diperlukan sebagai sumber energi terbesar bagi makhluk

hidup. Tumbuhan hijau memanfaatkan cahaya secara langsung dalam proses

fotosintesis dan secara tidak langsung energinya

dibutuhkan oleh hewan dan

manusia.

I N F O B I O L O G I

Percobaan Pertumbuhan pada Tumbuhan

Umumnya cahaya merupakan

faktor yang menghambat pertumbuh-

an karena cahaya dapat menyebabkan

translokasi hormon (regulator per-

tumbuhan). Hal ini dapat dibuktikan

dengan menempatkan dua pot

kecambah, yang satu disimpan di

tempat yang gelap dan yang satunya

lagi disimpan di tempat yang terang

atau banyak cahaya.

Perhatikan

Gambar 1.13, dalam beberapa hari

kecambah di tempat gelap lebih cepat

tumbuh dengan ruas-ruas yang

panjang, tetapi keadaannya lemah.

Pertumbuhan yang cepat di tempat

gelap ini disebut

etiolasi

(a)

(b)

Sumber:

Biologi Jilid 2,

Campbell

Gambar 1.13

Pertumbuhan kecambah

kacang hijau berumur 7 hari

a. di tempat gelap b. di tempat terang

cahaya

lamanya

malam

ada

tumbuhan hari pendek

tumbuhan hari panjang

Gambar 1.14

Tumbuhan hari pendek berbunga jika malam lebih panjang daripada waktu

siang. Tumbuhan hari panjang berbunga jika siang lebih panjang daripada waktu malam.

Sumber:

Biologi Jilid 2,

Campbell

Fotoperiodisme

Lamanya penyinaran juga memengaruhi pertumbuhan. Di daerah

subtropik, beberapa jenis tanaman termasuk tumbuhan hari panjang. Bunga

mekar pada akhir musim panas, yaitu setelah tumbuhan mendapat

penyinaran lebih dari 12 jam. Pertumbuhan vegetatif dan generatif suatu

tumbuhan sangat dipengaruhi oleh lamanya penyinaran. Tanggapan suatu

tumbuhan terhadap panjang pendeknya hari disebut

fotoperiodisme.

Untuk

lebih jelasnya perhatikan Gambar 1.14.

Cahaya juga merangsang pertumbuhan bunga. Ada tumbuhan yang

berbunga pada hari pendek (lamanya penyinaran matahari lebih pendek

daripada waktu malam). Ada pula tumbuhan yang berbunga pada hari

panjang (lamanya penyinaran matahari lebih panjang daripada waktu

malam). Hal ini berkaitan dengan aktivitas hormon fitokrom pada tumbuhan.

Biologi Kelas XII SMA dan MA

Sebagai contoh tanaman kol (

Brassica

Sp) di Indonesia tidak pernah

berbunga. Akan tetapi, jika diberi cahaya dalam waktu yang lebih lama secara

periodik, tanaman kol dapat tumbuh memanjang dan berbunga. Beberapa

tumbuhan hari panjang dapat berbunga jika diberi Giberelin atau sitokinin.

e. Suhu

Dengan percobaan dan pemeliharaan pertumbuhan dalam berbagai suhu,

dapat diketahui pengaruh suhu terhadap proses tumbuh, perhatikan Gambar

1.15. Umumnya tumbuhan tidak tumbuh di bawah suhu 0

C dan di atas 40

Suhu yang dikehendaki atau yang baik bagi pertumbuhan adalah 20

C – 37

Untuk tumbuh normal pada habitatnya, makhluk hidup memiliki kisaran

suhu tertentu, yaitu sebagai berikut.

Suhu minimum adalah suhu

terendah. Pada suhu ini tum-

buhan masih dapat tumbuh.

Suhu minimum untuk tum-

buhan di daerah tropis adalah

C, sedangkan di daerah

subtropis 5

Suhu maksimum adalah suhu

tertinggi. Pada suhu ini tum-

buhan masih dapat tumbuh.

3) Suhu optimum adalah suhu

yang paling sesuai bagi pertum-

buhan tumbuhan.

Apabila suhu lingkungan suatu

tumbuhan di bawah suhu minimum,

segala aktivitas fisiologi tubuhnya

akan terhenti, dan ini disebut masa

tidur (Dormansi), keadaan ini terjadi

pada beberapa tumbuhan pada

musim dingin di negara-negara yang

memiliki 4 musim.

f. Kelembapan

Kelembapan udara dan tanah sangat berpengaruh dalam proses

pertumbuhan. Kelembapan udara memengaruhi proses penguapan air yang

berkaitan dengan penyerapan unsur hara. Jika kelembapan udara rendah,

penguapan akan besar sehingga penyerapan unsur hara pun makin banyak.

Hal ini dapat memacu pertumbuhan.

Gambar 1.15

Pengaruh suhu pada

Bowallia

Sumber:

The Study of Biology,

Baker

Percobaan Pertumbuhan pada Tumbuhan

Rangkuman

Kelembapan tanah bergantung pada kandungan organik di dalamnya.

Makin tinggi kandungan bahan organik dalam tanah, makin banyak pula

jumlah air yang dapat diikat. Hal tersebut dapat mengurangi kepadatan

struktur tanah sehingga porositas dan sirkulasi menjadi lebih baik. Hal ini

penting karena sel-sel akar tanaman memerlukan oksigen untuk respirasi sel

yang energinya diperlukan untuk proses transpor aktif dalam penyerapan

unsur hara tanaman. Beberapa tumbuhan yang berkembang biak secara

generatif, memerlukan kelembapan lebih rendah sehingga tumbuhan tersebut

berbunga pada awal musim kemarau.

Langkah-langkah dalam melaksanakan percobaan, yaitu

mengumpulkan data, merumuskan masalah, menyusun hipotesis,

prediksi, dan merencanakan eksperimen.

Faktor-faktor yang memengaruhi pertumbuhan dinamakan

variabel bebas, sedangkan pertumbuhan tumbuhannya dinamakan

variabel terikat.

Cara mengomunikasikan hasil percobaan dapat secara lisan melalui

diskusi ataupun secara tertulis berupa laporan.

Tumbuh adalah perubahan volume yang ireversibel disertai dengan

pertambahan substansi maupun jumlah sel. Pertumbuhan dapat

diukur dengan menggunakan auksanometer.

Pada ujung akar dan ujung batang terdapat titik tumbuh yang

tersusun atas jaringan meristem dan sel-selnya aktif membelah.

Faktor-faktor yang memengaruhi pertumbuhan, yaitu hereditas,

nutrisi, hormon, cahaya, suhu, dan kelembapan.

Dewasa ini dikenal beberapa fitohormon, yaitu auksin, giberelin,

sitokinin, dan etilen.

Kata Kunci

auksanometer

auksin

etilen

etiolasi

fotoperiodisme

giberelin

meristem

pertumbuhan primer

pertumbuhan sekunder

Biologi Kelas XII SMA dan MA

Evaluasi Akhir Bab

A. Pilih jawaban yang paling tepat.

Bertambah besarnya batang dan akar tumbuhan disebabkan oleh . . . .

A. bertambah besarnya sel dalam jaringan

bertambah banyaknya sel dalam jaringan

C. bertambah besar dan tebalnya dinding sel

D. bertambah besar dan banyaknya sel jaringan

Kaidah penyusunan laporan karya tulis ilmiah adalah . . . .

A. hipotesis merupakan bagian bab I

kajian teori merupakan bagian bab II

C. rancangan penelitian merupakan bagian bab I

D. pembahasan merupakan bagian bab III

kesimpulan merupakan bagian bab IV

Dari hasil percobaan penanaman biji kacang, yang termasuk data kuali-

tatif adalah . . . .

A. mulai tumbuhnya akar

tumbuhnya daun pertama

C. kotiledon mulai menyusut

D. ada tidaknya cahaya matahari

tinggi kecambah

Di bawah ini hal-hal yang memengaruhi pertumbuhan.

cahaya

kelembapan

jenis biji

suhu

kadar O

Dari hal-hal tersebut, yang termasuk variabel bebas adalah . . . .

A. 1 – 2 – 3 – 4

D. 1 – 2 – 4 – 5

1 – 2 – 3 – 5

1 – 3 – 4 – 5

C. 2 – 3 – 4 – 5

Suatu kecambah mengalami etiolasi, artinya kecambah tersebut

mengalami . . . .

A. pembesaran tubuh yang tidak normal

pertumbuhan terlalu cepat di tempat gelap

C. pertumbuhan lambat di tempat gelap

D. pertumbuhan lambat karena ada cahaya

perkembangan terlalu cepat di tempat gelap

Percobaan Pertumbuhan pada Tumbuhan

Grafik yang menunjukkan perbandingan pertumbuhan antara kecambah

di tempat terang dan di tempat gelap adalah . . . .

Tiga faktor penting yang memengaruhi perkecambahan biji adalah . . . .

A. air, udara, dan tanah

tanah, udara, dan suhu

C. tanah, air, dan suhu

D. cahaya, suhu, dan kelembapan

air, udara, dan suhu

Hormon pada tumbuhan berfungsi untuk merangsang pembentukan

organ-organ tubuh di antaranya hormon:

autokalin

kaulokalin

auksin

rizokalin

fitokalin

traumalin

Hormon yang berfungsi untuk merangsang pembentukan bunga, akar,

dan daun adalah . . . .

A. 1 – 2 – 3

D. 3 – 4 – 5

1 – 2 – 4

2 – 3 – 5

C. 4 – 5 – 6

Keterangan:

= pertumbuhan kecambah

= waktu

- - - - -

= tempat gelap

______

= tempat terang

Biologi Kelas XII SMA dan MA

Para petani, saat ini sudah dapat menghasilkan buah-buahan tanpa biji.

Hal ini atas pengetahuan dari fungsi hormon . . . .

A. auksin

D. giberelin

etilen

traumalin

C. sitokinin

10. Auksin dapat bekerja sebagai zat yang dapat mempercepat pertumbuhan

apabila berada dalam keadaan . . . .

A. tidak terkena sinar matahari

D. udara lembap

tidak dipengaruhi sinar

suhu udara tinggi

C. sinar cukup terang

11.

Perhatikan grafik per-

tumbuhan kecambah di

samping ini.

Berdasarkan grafik tersebut, kecepatan pertumbuhan yang paling besar

pada hari ke . . . .

A. 0 – 1

D. 3 – 4

1 – 2

4 – 5

C. 2 – 3

12. Ciri tumbuhan telah dewasa salah satunya adalah . . . .

A. berbunga dan berbuah

tumbuhnya tunas pada ketiak daun

C. batangnya bertambah besar

D. kulit batang terlihat retak-retak

tumbuhnya akar cabang

13. Pada pertumbuhan akar, zona yang sel-selnya mengalami diferensiasi

adalah . . . .

A. tudung akar

D. pematangan

meristem

meristem dan elongasi

C. elongasi

panjang kecambah (mm)

100

120

140

160

180

23456

hari ke

Percobaan Pertumbuhan pada Tumbuhan

14. Hormon tumbuhan yang memengaruhi pematangan buah adalah . . . .

A. sitokinin

auksin

C. etilen

D. hetero auksin

asam absisat

15. Berikut ini tabel hasil pengamatan pertumbuhan selama 10 hari.

Pertumbuhan Kecambah

Hari ke-

45678910

Panjang (mm) 0,0

0,5

4,5

5,5

6,0

6,2

7,1

7,2

Berdasarkan tabel di atas, grafik di bawah ini yang menunjukkan

hubungan panjang kecambah dengan lama pengamatan adalah . . . .

Keterangan:

Sumbu X = waktu/hari

Sumbu Y = panjang kecambah

Biologi Kelas XII SMA dan MA

B. Jawab pertanyaan berikut ini dengan benar.

Pada pertumbuhan akar kecambah, tunjukkan bagian manakah yang

lebih cepat tumbuh. Mengapa demikian? Jelaskan.

Tuliskan 3 daerah pertumbuhan pada batang, daerah manakah yang

pertumbuhannya lebih cepat.

Jelaskan perbedaan pertumbuhan dan perkembangan.

Pertumbuhan dipengaruhi oleh 3 faktor, baik faktor luar maupun faktor

dari dalam. Sebutkan faktor-faktor tersebut.

Jelaskan pengaruh cahaya terhadap pertumbuhan tumbuhan.