Halaman
BIOLOGI
Untuk Kelas XII SMA dan MA
3
Subardi
Nuryani
Shidiq Pramono
Pusat Perbukuan
Departemen Pendidikan Nasional
Dilindungi Undang-undang
Untuk Kelas XII SMA dan MA
Oleh:
Subardi, Nuryani, Shidiq Pramono
Editor:
Rr. Yani Muharomah
574.07
SUB
SUBARDI
b
Biologi 3 : Untuk Kelas XII SMA dan MA / Oleh Subardi,
Nuryani,
Shidiq Pramono ; editor, Rr. Yani Muharomah. — Jakarta :
Pusat Perbukuan, Departemen Pendidikan Nasional, 2009.
vi, 122 hlm. : ilus. ; 25 cm.
Bibliografi : hlm. 114
Indeks
ISBN 978-979-068-129-3 (no.jld.lengkap)
ISBN 978-979-068-135-4
1. Biologi-Studi dan Pengajaran I. Judul II. Nuryani III. Shidiq
Pramono
IV. Rr Yani Muharomah
Diterbitkan oleh Pusat Perbukuan
Departemen Pendidikan Nasional
Tahun 2008
Diperbanyak Oleh:...
Hak Cipta pada Departemen Pendidikan Nasional
BIOLOGI 3
Hak Cipta Buku ini telah dibeli oleh
Departemen Pendidikan Nasional
dari penerbit CV. Usaha Makmur
KATA SAMBUTAN
Puji syukur kami panjatkan ke hadirat Allah SWT, berkat rahmat dan karunia-Nya
Pemerintah, dalam hal ini, Departemen Pendidikan Nasional, pada tahun 2008, 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 tanggal 25 Juni 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 (
Download)
,
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
KATA PENGANTAR
Selamat atas keberhasilan kalian memasuki kelas yang lebih tinggi. Bagaimana kesan
kalian terhadap pelajaran Biologi selama ini? Mudah-mudahan kalian senang belajar Biologi.
Di kelas yang lebih tinggi ini, kalian akan mempelajari Biologi lebih mendalam dan tentunya
juga akan lebih menarik.
Materi buku ini telah memenuhi standar buku yang ditetapkan pemerintah. Buku ini
disusun secara sederhana, tetapi tanpa meninggalkan kebenaran materi yang harus kalian
capai. Dengan kesederhanaan itulah diharapkan dapat membantu kalian dalam proses
pembelajaran Biologi.
Setiap awal bab di buku ini disajikan cover bab. Bagian ini berisi ilustrasi dan deskripsi
singkat yang menarik berkaitan dengan materi bab yang bersangkutan. Selain itu, di bagian
awal bab juga disajikan kata-kata kunci. Kata-kata tersebut menjadi inti pembahasan materi.
Karena itu sebaiknya kalian membaca kata-kata kuncinya. Di bagian akhir setiap babnya
dilengkapi dengan soal-soal untuk menguji kompetensi kalian setelah mempelajari satu bab.
Akhirnya, semoga buku ini dapat menemani kalian selama proses pembelajaran Biologi.
Selamat belajar.
Penulis
v
DAFTAR ISI
Kata Sambutan
................................................................................................................. iii
Kata Pengantar ...............................................................................................iv
Bab 1. Pertumbuhan dan Perkembangan Tumbuhan
A. Tahap-Tahap Pertumbuhan dan Perkembangan pada Tumbuhan
Berbunga ........................................................................................................ 3
B. Faktor-Faktor yang Memengaruhi Pertumbuhan dan Perkembangan
pada Tumbuhan .............................................................................................. 8
Uji Komp
etensi
.................................................................................................. 13
Bab 2. Proses Metabolisme Organisme
A. Enzim dan F
ungsinya
.................................................................................... 17
B. Metabolisme
Karbohidrat ............................................................................. 20
C. Metabolisme Lip
id (Lemak
) ......................................................................... 25
D. Metabolisme
Protein ..................................................................................... 26
E. Hubungan Metabolisme Karbohidrat dengan Metabolisme Lemak dan
Protein
.......................................................................................................... 29
Uji Komp
etensi
.................................................................................................. 31
Bab 3. Genetika
A. Kromosom .................................................................................................... 35
B. Gen ............................................................................................................... 37
C. Struktur Kimia Materi Genetik ..................................................................... 38
Uji Komp
etensi
.................................................................................................. 43
Bab 4. Pola-Pola Hereditas
A. Pembelahan Sel dan Pewarisan Sifat ........................................................... 47
B. Hereditas dalam Hukum Mendell ................................................................. 49
C. Hereditas pada Manusia ............................................................................... 54
D. Mutasi ........................................................................................................... 58
Uji Komp
etensi
.................................................................................................. 64
Ulangan Semester 1
..................................................................................................... 66
vi
Bab 5. Evolusi
A. Pengertian Evolus
i ........................................................................................ 74
B. Petunjuk-Petunjuk Evolusi
............................................................................ 75
C. Mekanisme Evolusi ...................................................................................... 79
D. Perkembangan Teori Evolusi ........................................................................ 82
E. Tanggapan Teori Evolusi Darwin ................................................................. 85
Uji Komp
etensi
.................................................................................................. 88
Bab 6. Bioteknologi
A. Pengertian Bi
oteknologi
................................................................................ 93
B. Peran Bioteknologi pada Sains, Lingkungan, Teknologi, dan Masyarakat
(Salingtemas
) .............................................................................................. 101
C. Implikasi Bioteknologi
................................................................................. 106
Uji Komp
etensi
................................................................................................ 109
Ulangan Akhir
............................................................................................................. 111
Daftar Pustaka
............................................................................................................. 114
Glosarium
..................................................................................................................... 115
Indeks Istilah
.............................................................................................................. 118
Indeks Pengarang
..................................................................................................... 120
BAB 1
PERTUMBUHAN DAN
PERKEMBANGAN TUMBUHAN
Tujuan pembelajaran kalian pada bab ini adalah:
x
dapat menjelaskan tahap-tahap pertumbuhan dan perkem-
bangan pada tumbuhan berbunga;
x
dapat menjelaskan faktor-faktor yang memengaruhi per-
tumbuhan dan perkembangan pada tumbuhan.
Kata-kata kunci
x
pertumbuhan
x
perkembangan
x
perkecambahan
Tumbuhan adalah makhluk hidup yang
mempunyai ciri sebagaimana makhluk hi-
dup lainnya. Salah satu ciri tumbuhan ada-
lah mengalami pertumbuhan dan perkem-
bangan. Pertumbuhan pada tanaman dapat
dilihat dari makin besarnya suatu tanaman
yang disebabkan oleh jumlah sel yang ber-
tambah banyak dan bertambah besar. Suatu
kecambah akan tumbuh menjadi tanaman
yang utuh, seperti ditunjukkan gambar di
samping.
Selain tumbuh, tanaman juga meng-
alami perkembangan, yaitu proses menuju
kedewasaan secara seksual di mana ta-
naman sudah siap untuk menghasilkan ke-
turunan.
Sumber:
Kamus Biologi Bergambar,
2005
Pertumbuhan dan Perkembangan Tumbuhan
3
Semua organisme dalam hidupnya mengalami proses per-
ubahan biologis. Perubahan tersebut terjadi disebabkan semua
organisme mengalami pertumbuhan dan perkembangan. Berlang-
sungnya proses perubahan biologis dipengaruhi oleh tersedianya
faktor-faktor pendukung. Perubahan tanaman kecil menjadi ta-
naman dewasa dan menghasilkan buah berawal dari satu sel zigot
menjadi embrio, kemudian menjadi satu individu yang mempunyai
akar, batang, dan daun. Demikian pula hewan, tumbuh dari satu
sel zigot menjadi embrio, kemudian berkembang menjadi satu
individu lengkap dengan organ-organ yang dimiliki, seperti kaki,
kepala, dan tangan. Peristiwa perubahan biologi yang terjadi pada
makhluk hidup yang berupa pertambahan ukuran (volume, massa,
dan tinggi) yang bersifat
irreversibel
disebut pertumbuhan.
Perubahan terjadi selama masa pertumbuhan menuju pada
satu proses kedewasaan sehingga terbentuk organ-organ yang
mempunyai struktur dan fungsi yang berbeda. Sebagai contoh,
pertumbuhan tanaman membentuk akar, batang, dan daun. Peris-
tiwa perubahan yang demikian disebut
diferensiasi
. Peristiwa
diferensiasi menghasilkan perbedaan yang tampak pada struktur
dan fungsi masing-masing organ, sehingga perubahan yang terjadi
pada organisme tersebut makin kompleks. Proses perubahan bio-
logis seperti ini disebut perkembangan. Perkembangan mengarah
pada proses menuju kedewasaan organisme.
Pertumbuhan dan perkembangan merupakan hasil interaksi
antara faktor-faktor dalam dan luar. Faktor yang terdapat dalam
tubuh organisme, antara lain sifat genetik yang ada di dalam gen
dan zat pengatur tumbuh yang merangsang pertumbuhan. Adapun
faktor lingkungan merupakan faktor dari luar yang memengaruhi
pertumbuhan. Kemudian, potensi genetik hanya akan berkem-
bang apabila ditunjang oleh lingkungan yang cocok. Dengan
demikian, sifat yang tampak pada tumbuhan dan hewan meru-
pakan hasil interaksi antara faktor genetik dengan faktor ling-
kungan secara bersama-sama.
A. Tahap-Tahap Pertumbuhan dan Perkembangan
pada Tumbuhan Berbunga
1. Tahap Awal Pertumbuhan
Pertumbuhan pada biji telah dimulai pada saat proses
fisika, kimia, dan biologi mulai berlangsung. Mula-mula terjadi
proses fisika saat biji melakukan
imbibisi
atau penyerapan
air sampai biji ukurannya bertambah dan menjadi lunak. Saat
air masuk ke dalam biji, enzim-enzim mulai aktif sehingga
menghasilkan berbagai reaksi kimia.
Biologi SMA Jilid 3
4
Kegiatan
(Berpikir Kritis dan Kecakapan Akademik)
Mengamati Pertumbuhan melalui Percobaan Imbibisi
Tujuan: Membuktikan imbibisi menghasilkan reaksi eksoterm
dan dapat menimbulkan energi.
Alat dan Bahan:
1. Bak atau ember air
2. Termometer
3. Sepotong agar
4. Kacang hijau atau biji kacang-kacangan yang sudah kering
Cara Kerja:
1. Rendam biji kacang ke dalam air, kemudian pasanglah termo-
meter dalam rendaman itu.
2. Catatlah suhu pada permulaan kegiatan dan perubahan suhu yang
terjadi setiap jamnya.
3. Sebagai kontrol, amatilah termometer yang direndam pada air
yang berisi rendaman sepotong agar.
Hasil Kegiatan dan Pengamatan:
1. Apakah terjadi perbedaan suhu pada rendaman biji kacang de-
ngan rendaman sepotong agar?
2. Apa beda imbibisi yang diperlihatkan oleh biji kacang dengan
sepotong agar?
Kerja enzim ini antara lain, mengaktifkan metabolisme di dalam
biji dengan mensintesis cadangan makanan sebagai persediaan
cadangan makanan pada saat perkecambahan berlangsung
yang dipakai untuk berkecambah.
2. Perkecambahan
Perkecambahan adalah munculnya
plantula
(tanaman kecil) dari dalam biji yang merupakan
hasil pertumbuhan dan perkembangan embrio.
Pada perkembangan embrio saat berkecambah,
bagian plumula tumbuh dan berkembang menjadi
batang, sedangkan radikula menjadi akar.
Tipe perkecambahan ada dua macam, tipe itu
sebagai berikut.
a. Tipe perkecambahan di atas tanah (
Epigeal
)
Tipe ini terjadi, jika plumula (perhatikan Gambar 1.1)
muncul di atas permukaan tanah, sedangkan kotiledon
tetap berada di dalam tanah.
Biji mulai
berkecambah
Testa
Plumula
Radikula
Sumber :
Kamus Biologi Bergambar,
2005
S
Gambar 1.1 Bagian-bagian biji
Pertumbuhan dan Perkembangan Tumbuhan
5
Sumber :
Kamus Biologi Bergambar,
2005
S
Gambar 1.2
Epigeal
b. Tipe perkecambahan di bawah tanah (
hipogeal
)
Tipe ini terjadi, jika plumula dan kotiledon muncul di atas
permukaan tanah.
Sumber :
Kamus Biologi Bergambar,
2005
S
Gambar
1.3
Hipogeal
Makanan untuk pertumbuhan embrio diperoleh dari
cadangan makanan karena belum terbentuknya klorofil yang
diperlukan dalam fotosintesis. Pada tumbuhan dikotil makanan
diperoleh dari kotiledon, sedangkan pada tumbuhan monokotil
diperoleh dari endosperm.
3. Pertumbuhan Primer
Setelah fase perkecambahan, diikuti pertumbuhan tiga
sistem jaringan meristem primer yang terletak di akar dan
batang. Pada fase ini tumbuhan membentuk akar, batang, dan
daun. Tiga sistem jaringan primer yang terbentuk sebagai
berikut.
a. Protoderm, yaitu lapisan terluar yang akan membentuk
jaringan epidermis.
b. Meristem dasar yang akan berkembang menjadi jaringan
dasar yang mengisi lapisan korteks pada akar di antara
style dan epidermis.
c. Prokambium, yaitu lapisan dalam yang akan berkembang
menjadi silinder pusat, yaitu floem dan xilem.
Di daerah yang memiliki
empat musim dalam
setahun, pohon tumbuh
selama musim semi dan
musim panas.
Pertumbuhan terutama
terjadi pada ujung pohon,
pucuk ranting, dan akar.
Ranting memanjang dan
bunga serta daun muncul
dari pucuk. Ujung akar
tumbuh memanjang dan
menembus lapisan tanah.
Akar dan ranting menebal
seperti juga batang,
sehingga pohon
bertambah besar.
INFO
Radikula tumbuh
ke bawah
Plumula muncul ke
permukaan
Testa
terkelupas
Kotiledon
Daun sejati
Kotiledon tetap dalam tanah
Plumula muncul ke permukaan
Radikula
tumbuh ke
bawah
Biologi SMA Jilid 3
6
Pertumbuhan primer pada akar
Akar muda yang keluar dari biji segera masuk ke dalam
tanah, selanjutnya membentuk sistem perakaran tanaman.
Pada ujung akar yang masih muda, terdapat empat daerah
pertumbuhan sebagai berikut.
a. Tudung akar (kaliptra)
Tudung akar atau kaliptra berfungsi sebagai pelindung
terhadap benturan fisik ujung akar terhadap tanah sekitar
pertumbuhan. Fungsi lain ujung akar, yaitu memudahkan
akar menembus tanah karena tudung akar dilengkapi
dengan sekresi cairan polisakarida.
Perbedaan antara tudung akar dikotil dan monokotil se-
bagai berikut.
–
Pada tudung akar dikotil, antara ujung akar dengan
kaliptra tidak terdapat batas yang jelas dan tidak
memiliki titik tumbuh pada kaliptra tersebut.
–
Pada tudung akar monokotil, antara ujung akar dan
kaliptra terdapat batas yang jelas atau nyata dan
mempunyai titik tumbuh tersendiri yang disebut
kaliptrogen
.
Sel-sel kaliptra yang dekat dengan ujung akar mengan-
dung butir-butir tepung yang disebut
kolumela
.
b. Meristem
Meristem merupakan bagian dari ujung
akar yang selnya senantiasa mengadakan
pembelahan secara mitosis. Meristem ini
terletak di belakang tudung akar. Pada
tumbuhan dikotil, sel-sel tudung akar yang
rusak akan digantikan oleh sel-sel baru
yang dihasilkan oleh sel-sel me-ristem pri-
mer dari perkembangan sel-sel meristem
apikal.
c. Daerah pemanjangan sel
Daerah pemanjangan sel terletak di
belakang daerah meristem. Sel-sel hasil
pembelahan meristem tumbuh dan ber-
kembang memanjang pada daerah ini.
Aktivitas pertumbuhan dan perkembangan
memanjang dari sel mengakibatkan pem-
belahan sel di daerah ini menjadi lebih
lambat dari bagian lain. Pemanjangan sel
tersebut berperan penting untuk mem-
bantu daya tekan akar dan proses per-
tumbuhan memanjang akar.
Bagian akar
yang lebih tua
Akar lateral
Lapisan
berambut
Daerah
pemanjangan
Titik tumbuh
Sumber :
Kamus Biologi bergambar,
2005
S
Gambar 1.5 Tudung akar
Rambut akar
Tudung akar
a. tudung akar
b. meristem
c. daerah pemanjangan sel
d. korteks
e. floem
f. xylem
Sumber :
Encarta Encyclopedia
S
Gambar 1.4
Jaringan
meristem apikal akar
f
e
d
c
a
b
Pertumbuhan dan Perkembangan Tumbuhan
7
d Daerah diferensiasi
Pada daerah ini, sel-sel hasil pembelahan dan peman-
jangan akan mengelompok se-suai dengan kesamaan
struktur. Sel-sel yang memiliki kesamaan struktur, kemu-
dian akan memperoleh tugas membentuk jaringan ter-
tentu.
Pertumbuhan Primer pada Batang
Pertumbuhan dan perkembangan primer pada batang
meliputi daerah pertumbuhan (titik tumbuh), daerah
pemanjangan, dan daerah diferensiasi. Meristem apikal pada
batang dibentuk oleh sel-sel yang senantiasa membelah pada
ujung tunas yang biasa disebut kuncup. Di dalam kuncup, ruas
batang dan tonjolan daun kecil (
primordia
) memiliki jarak
sangat pendek karena jarak
internodus
(antarruas) sangat
pendek. Pertumbuhan, pembelahan, dan pemanjangan sel
terjadi di dalam
internodus
.
Sumber :
Botani,
1982
S
Gambar 1.7 Irisan membujur ujung batang
4. Pertumbuhan Sekunder
Setelah meristem primer membentuk jaringan permanen,
kemudian meristem sekunder mengalami pertumbuhan
sekunder. Pertumbuhan sekunder hanya terjadi pada tumbuhan
dikotil, yaitu pembentukan kambium yang terbentuk dari
parenkim atau kolenkim.
Sumber :
Kamus Biologi
Bergambar,
2005
S
Gambar 1.6 Struktur akar
Bakau
Akar tunjang
Meristem
apikal
Empulur
Bakal daun
Jaringan
pembuluh
Epidermis
Cortex
Daerah
pemanjangan
Xylem
Floem
Kambium
Biologi SMA Jilid 3
8
Jika sel kambium membelah ke
arah luar, akan membentuk sel floem,
sebaliknya jika sel kambium membelah
ke arah dalam akan membentuk xilem.
Xilem dan floem yang terbentuk dari
aktivitas kambium disebut xilem
sekunder dan floem sekunder. Pertum-
buhan xilem dan floem tersebut me-
nyebabkan batang bertambah besar
dan terbentuk lingkaran tahun yang
dipengaruhi oleh aktivitas pada musim
kemarau dan musim penghujan.
Gambar
A
Skema penampang
melintang batang pada
tumbuh-tumbuhan dikotil; ep
epidermis; prsch kulit
pertama; mstr jari-jari
empulur; b bagian kulit kayu;
a bagian kayu dari ikatan
pembuluh; c kambium; m
empulur.
Gambar
B
Gambar A tetapi
lebih tua. b kulit kayu
sekunder; h kayu sekunder;
mstr jari-jari empulur; huruf-
huruf lain sama artinya
dengan Gambar A.
ep
prsch
mstr
b
h
c
m
prsch
mstr
b
n
c
ep
m
b
h
A
B
Sumber :
Botani,
1982
S
Gambar 1.8
Tahapan pertumbuhan batang sekunder
Feloderm
Felogen
Felem
Korteks
Floem
Kambium
Periderm
Lingkaran
tahun
Bole adalah nama lain
kulit kayu
Lentisel
(lihat bawah)
Sel-sel yang
tersusun longgar
Rongga udara
Sumber :
Kamus Biologi
Bergambar,
2005
S
Gambar 1.9
Lingkaran
tahun pada batang dikotil
B. Faktor-Faktor yang Memengaruhi Pertumbuh-
an dan Perkembangan pada Tumbuhan
1. Faktor Dalam yang Memengaruhi Pertumbuhan dan
Perkembangan pada Tumbuhan
Faktor dalam yang memengaruhi pertumbuhan dan
perkembangan pada tumbuhan adalah gen dan zat pengatur
tumbuh.
Pertumbuhan dan Perkembangan Tumbuhan
9
a. Faktor gen
Faktor penurunan sifat pada keturunan terkandung di dalam
gen. Informasi genetik pada gen mengendalikan terben-
tuknya sifat penampakan secara fisik (fenotip) melalui in-
teraksinya dengan faktor lingkungan.
b. Zat pengatur tumbuh (hormon)
Zat pengatur tumbuh (hormon) pada tanaman ialah senyawa
organik yang dalam jumlah sedikit dapat mendukung, meng-
hambat, dan mengubah proses fisiologis tumbuhan. Pada
konsentrasi tertentu hormon dapat memacu pertumbuhan,
tetapi pada konsentrasi yang tinggi dapat menekan pertum-
buhan. Macam-macam hormon sebagai berikut.
1) Auksin
Auksin mula-mula ditemukan oleh Darwin,
dengan percobaan pengaruh penyinaran
terhadap koleoktil.
Auksin adalah hormon
yang berperan merangsang pembelahan sel
dan pengembangan sel. Hormon auksin/
IAA memiliki sifat menjauhi cahaya.
Hormon ini diproduksi pada ujung tunas
akar dan batang. Pengaruh hormon auksin
dalam konsentrasi yang berbeda pada
bagian tubuh tanaman mengakibatkan
terjadinya pertumbuhan yang tidak seim-
bang. Bagian yang mengandung auksin
lebih banyak memiliki kecepatan tumbuh
yang lebih besar. Adapun bagian yang
kekurangan akan mengalami pertumbuhan
lebih lambat. Jika ini terjadi pada pucuk
batang, terjadi pembengkokan arah pertum-
buhan.
Pengaruh auksin terhadap perkembangan
sel memperlihatkan bahwa auksin dapat
menaikkan tekanan osmotik, meningkatkan
permeabilitas sel terhadap air, menyebabkan pengurang-
an tekanan pada dinding-dinding sel, meningkatkan sin-
tesis protein, meningkatkan plas-tisitas, mengembangnya
dinding sel.
Dilihat dari segi fisiologi, hormon auksin berpengaruh
pada:
a) pengembangan sel; e) partenokarpi;
b) fototropisme;
f) pembentukan batang.
c) geotropisme;
d) pertumbuhan akar;
Sumber :
IGCSE Biologi DG. Mackean
S
Gambar 1.10
Auksin diproduksi di ujung
koleoptil
a
c
b
a. pembelahan sel secara mitoses dan
sel tidak mengalami pembesaran
b. vakuola-vakuola terbentuk dalam
sitoplasma, pembesaran sel
dimulai
c. vakuola-vakuola bergabung sel
menjadi luas dan panjang
auxin
diangkut
ke
tangkai
bawah
daerah pembentukan
auxin
daerah
pembelahan
sel
Biologi SMA Jilid 3
10
2) Giberelin
Giberelin merupakan jenis hormon yang mula-
mula ditemukan oleh
Kuroshawa
dari Jepang.
Hormon ini berpengaruh terhadap sifat genetik,
pembungaan, penyinaran, dan mobilisasi karbo-
hidrat selama perkecambahan. Hormon ini ber-
peran dalam mendukung perpanjangan sel, ak-
tivitas kambium mendukung pembentukan RNA
baru, dan sintesis protein.
3) Sitokinin
Sitokinin ditemukan oleh
Kinetin
. Sitokinin ber-
fungsi untuk:
a) merangsang pembelahan sel;
b) merangsang pembentukan tunas;
c) menghambat efek dominasi apikal oleh auk-
sin pada batang;
d) mempercepat pertumbuhan memanjang.
4) Etilen
Dalam keadaan normal, etilen akan berbentuk gas dan
berperan apabila terjadi perubahan secara fisiologis pada
suatu tanaman. Hormon ini berperan pada proses pema-
tangan buah. Hubungan etilen dengan auksin yaitu etilen
memengaruhi pembentukan protein yang diperlukan da-
lam aktivitas pertumbuhan.
5) Inhibitor
Inhibitor adalah zat yang menghambat pertumbuhan pada
tanaman inhibitor. Sering dijumpai pada proses perkecam-
bahan, pertumbuhan pucuk, atau dalam dormansi. Bebe-
rapa jenis inhibitor yaitu asam absisat dan
plant growth
retardant
. Asam absisat terdapat pada daun, batang, akar,
umbi, tunas, buah, dan endosperm. Zat ini mempunyai
fungsi berlawanan dengan auksin, giberelin, dan sitokinin.
Plant growth retardant
adalah inhibitor yang berlawanan
dengan kegiatan giberelin pada perpanjangan batang.
2. Faktor Luar yang Memengaruhi Pertumbuhan dan
Perkembangan pada Tumbuhan
Faktor luar yang memengaruhi pertumbuhan dan
perkembangan adalah faktor lingkungan, misalnya nutrisi, air,
cahaya, suhu, dan kelembapan.
a. Nutrisi
Nutrisi terdiri atas unsur-unsur atau senyawa-senyawa
kimia sebagai sumber energi dan sumber materi untuk sintesis
berbagai komponen sel yang diperlukan selama pertumbuhan.
Sumber :
Ilmu Pengetahuan Populer,
2002
S
Gambar 1.11 Dominasi apikal terjadi
karena adanya auksin. Hal itu akan hilang
apabila pucuk dipangkas
kuncup ujung
kuncup sisi
bekas
daun
lentisel
ujung tumbuh kuncup
Pertumbuhan dan Perkembangan Tumbuhan
11
Nutrisi umumnya diambil dari dalam tanah dalam bentuk ion
dan kation, sebagian lagi diambil dari udara.
Unsur-unsur yang dibutuhkan dalam jumlah yang banyak
disebut unsur makro (C, H, O, N, P, K, S, Ca, Fe, Mg). Adapun
unsur-unsur yang dibutuhkan dalam jumlah sedikit disebut unsur
mikro (B, Mn, Mo, Zn, Cu, Cl). Jika salah satu kebutuhan un-
sur-unsur tersebut tidak terpenuhi, akan mengakibatkan ke-
kurangan unsur yang disebut
defisiensi.
Defisiensi meng-
akibatkan pertumbuhan menjadi terhambat.
b. Air
Air berperan di dalam melarutkan unsur hara dalam
proses penyerapan. Air dibutuhkan tumbuhan sebagai pelarut
bagi kebanyakan reaksi dalam tubuh tumbuhan dan sebagai
medium reaksi enzimatis. Sebagai pelarut, air juga me-
mengaruhi kadar enzim dan substrat sehingga secara tidak
langsung memengaruhi laju metabolisme. Kekurangan air pada
tanah menyebabkan terhambatnya proses osmosis. Proses
osmosis akan terhenti atau berbalik arah yang berakibat
keluarnya materi-materi dari protoplasma sel-sel tumbuhan,
sehingga tanaman kering dan mati.
c. Cahaya
Cahaya mutlak diperlukan dalam proses fotosintesis.
Cahaya secara langsung berpengaruh terhadap pertumbuhan
setiap tanaman. Pengaruh cahaya secara langsung dapat
diamati dengan membandingkan tanaman yang tumbuh dalam
keadaan gelap dan terang. Pada keadaan gelap, pertumbuhan
tanaman mengalami
etiolasi
yang ditandai dengan pertum-
buhan yang abnormal (lebih panjang), pucat, daun tidak
berkembang, dan batang tidak kukuh. Sebaliknya, dalam
keadaan terang tumbuhan lebih pendek, batang kukuh, daun
berkembang sempurna dan berwarna hijau.
Dalam fotosintesis, cahaya berpengaruh langsung terha-
dap ketersediaan makanan. Tumbuhan yang tidak terkena
cahaya tidak dapat membentuk klorofil, sehingga daun menjadi
pucat.
d. Suhu
Suhu berpengaruh terhadap fisiologi tumbuhan, antara
lain memengaruhi kerja enzim. Suhu yang terlalu tinggi atau
terlalu rendah akan menghambat proses pertumbuhan. Suhu
yang paling baik untuk pertumbuhan disebut suhu optimum
(10
0
–38
0
C).
Pigmen klorofil
menyebabkan warna
hijau pada tanaman.
Fotosintesis pada
tumbuhan biasanya
terjadi di daun, batang,
atau bagian lain tanaman,
misalnya tanaman kaktus
priety lebih banyak
mengalami fotosintesis
pada batang daripada
daunnya. Batang kaktus
menyimpan air untuk
keperluan fotosintesis.
INFO
Sumber:
Ensiklopedi Umum
untuk Pelajar,
2005
Sumber:
Kamus Biologi
Bergambar,
2005
S
Gambar 1.12 Permukaan
daun cenderung menghadap ke
arah cahaya matahari.
Biologi SMA Jilid 3
12
e. Kelembapan
Tanah dan udara yang lembap berpengaruh terhadap
pertum-buhan. Pada keadaan lembap, banyak air yang diserap
oleh tumbuhan dan sedikit penguapan yang terjadi sehingga
meng-akibatkan pertumbuhan menjadi cepat. Akibat
pemanjangan sel-sel yang cepat, tumbuhan bertambah besar.
Pada kondisi ini, faktor kehilangan air sangat kecil karena
transpirasi yang kurang. Adapun untuk mengatasi kelebihan
air, tumbuhan beradaptasi dengan memiliki permukaan helaian
daun yang lebar.
RANGKUMAN
1.
Pertumbuhan adalah peristiwa per-
ubahan biologi yang terjadi pada ma-
khluk hidup, berupa pertambahan
ukuran (volume, massa, dan tinggi)
yang bersifat
irreversibel
.
2.
Perkembangan adalah perubahan
yang terjadi selama masa pertum-
buhan menuju pada satu proses kede-
wasaan sehingga terbentuk organ-or-
gan yang mempunyai struktur dan
fungsi yang berbeda.
3.
Tahap pertumbuhan awal suatu ta-
naman adalah adanya proses fisika,
yaitu saat biji melakukan imbibisi
(penyerapan air hingga biji bertambah
ukuran dan menjadi lebih lunak).
4.
Perkecambahan adalah munculnya
plantula
(tanaman kecil) dari dalam
biji hasil pertumbuhan dan perkem-
bangan embrio.
5.
Perkecambahan ada dua macam, yai-
tu perkecambahan di atas tanah dan di
bawah tanah.
6.
Pertumbuhan primer berlangsung pa-
da akar, batang, dan daun.
7.
Pertumbuhan sekunder terjadi jika se-
telah pertumbuhan primer tanaman
membentuk jaringan permanen.
8.
Faktor-faktor dalam yang memenga-
ruhi pertumbuhan dan perkembangan
tumbuhan, yaitu faktor gen dan zat
pengatur tumbuh.
9.
Faktor-faktor luar yang memengaruhi
pertumbuhan dan perkembangan tum-
buhan, yaitu nutrisi, air, cahaya, suhu,
dan kelembapan.
UMPAN BALIK
Setelah mempelajari mengenai Pertumbuhan dan Perkem-
bangan Tumbuhan, kalian tentu sudah memahami dan dapat
menjelaskan tahap-tahap pertumbuhan dan perkembangan pada
tumbuhan bunga, serta faktor-faktor yang memengaruhi pertum-
buhan dan perkembangan tumbuhan.
Apabila terdapat hal-hal yang menurut kalian belum jelas
atau kurang dapat dipahami, carilah referensi bacaan pendu-
kung, serta ulangi mempelajari materi ini dengan cermat.
Pertumbuhan dan Perkembangan Tumbuhan
13
UJI KOMPETENSI
Coba kerjakan soal-soal berikut di buku kerja kalian.
A. Pilihlah salah satu jawaban soal berikut dengan tepat.
1. Tunas dapat membengkok ke atas ka-
rena pengaruh hormon ....
a. sitokinin
b. asam absisat
c . giberelin
d. etilen
e. auksin
2. Jika kita ingin mendapatkan pohon
jambu biji yang berbuah tanpa biji, kita
memerlukan hormon ....
a. sitokinin
b . kalin
c . giberelin
d. traumalin
e. auksin
3. Dua kecambah diletakkan di suatu
tempat, yang satu terkena cahaya, se-
dangkan yang lain tidak terkena ca-
haya. Kecambah yang diletakkan di
tempat gelap jauh lebih panjang dari-
pada kecambah yang diletakkan di
tempat terang. Hal itu menunjukkan
bahwa ....
a. cahaya berpengaruh terhadap per-
tumbuhan
b. cahaya merupakan faktor yang ti-
dak diperlukan
c . cahaya diperlukan sedikit untuk per-
tumbuhan
d. cahaya merupakan faktor pengham-
bat pertumbuhan
e. cahaya berpengaruh besar terhadap
pertumbuhan
4. Selama musim kemarau, pada tanaman
jati terjadi pengguguran daun. Hal itu
terjadi disebabkan adanya konsentrasi
hormon yang tinggi pada kuncup,
yaitu hormon ....
a. gas etilen
b. asam absisat
c . giberelin
d. traumalin
e. auksin
5. Unsur mikro yang menyusun proto-
plasma tumbuhan adalah ....
a. C, Mg, Fe, dan P
b. Zn, Co, Be, dan Mn
c . Mg, Cu, Na, dan Fe
d. Cu, Mn, P, dan Na
e. Mg, Zn, Na, dan Fe
6. Auksin yang dibentuk pada ujung ke-
cambah dipengaruhi oleh cahaya. Apa-
bila disinari pada satu sisi saja, ke-
cambah tersebut ....
a. tidak tumbuh
b. tumbuh lurus
c . tumbuh membengkok
d. tumbuh ke arah datangnya cahaya
e. tumbuh menjauhi datangnya cahaya
7. Tiga faktor penting untuk perkecam-
bahan adalah ....
a. air, udara, dan tanah
b. air, udara, dan suhu
c . tanah, udara, dan suhu
d. air, suhu, dan tanah
e. tanah, air, dan derajat keasaman
8. Pada pertumbuhan dikenal istilah
etiolasi
, yaitu pertumbuhan yang ....
a. amat cepat dalam keadaan gelap
b. lambat dalam keadaan gelap
c . amat cepat apabila ada cahaya
d. lambat kalau ada cahaya
e. tidak dipengaruhi cahaya
9. Pertumbuhan cabang akar pada tum-
buhan dikotil terjadi karena aktivitas
dari ....
a. floem
b. korteks
c . periskel
d. parenkima
e. endodermis
Biologi SMA Jilid 3
14
10. Bagian akar yang berfungsi untuk me-
lindungi diri terhadap benturan fisik
ujung akar adalah ....
a. kaliptra
b. kaliptrogen
c . meristem
d. floem
e. xilem
11. Di bawah ini faktor luar yang me-
mengaruhi pertumbuhan dan perkem-
bangan tumbuhan,
kecuali
....
a. suhu
b. cahaya
c. gen
d. nutrisi
e. air
12. Zat yang bersifat menghambat per-
tumbuhan pada tanaman disebut ....
a. auksin
b. giberelin
c. etilen
d. sitokinin
e. inhibitor
13. Di bawah ini unsur mikro pada faktor
luar yang ikut memengaruhi pertum-
buhan dan perkembangan,
kecuali
....
a. O
b. B
c. Zn
d. Mn
e. Cl
14. Kemampuan untuk membentuk ja-
ringan penutup luka pada tanaman di-
pengaruhi oleh ....
a. auksin
b . kalin
c . vitamin
d. filokalin
e. asam traumalin
15. Epigeal adalah perkecambahan ....
a. di dalam biji
b. di atas permukaan tanah
c . di bawah tanah
d. pada pertumbuhan primer
e. pada pertumbuhan sekunder
B. Kerjakanlah soal-soal di bawah ini dengan singkat dan jelas.
1. Apakah yang dimaksud pertumbuhan
dan perkembangan?
2. Sebutkan faktor-faktor yang meme-
ngaruhi pertumbuhan tumbuhan.
3. Jelaskan faktor-faktor luar yang me-
mengaruhi pertumbuhan tanaman.
4. Mengapa cahaya yang penting untuk
proses fotosintesis justru menghambat
pertumbuhan?
5. Sebutkan fungsi hormon auksin.