Halaman
PUSAT PERBUKUAN
PUSAT PERBUKUAN
Departemen Pendidikan Nasional
Departemen Pendidikan Nasional
ii
Mudah dan Aktif Belajar Biologi
untuk Kelas XII Sekolah Menengah Atas/Madrasah Aliyah
Program Ilmu Pengetahuan Alam
Penulis
:
Rikky Firmansyah
Agus Mawardi Hendrawan
M. Umar Riandi
Penyunting
:
Dadan Nugraha
Andri Nurdiansyah
Pewajah Isi
:
Yoan Yohannes
Pewajah Sampul
:
A. Purnama
Pereka Ilustrasi
:
S. Riyadi
Hak Cipta Buku ini dibeli oleh Departemen Pendidikan Nasional
dari Penerbit Setia Purna Inves, PT
Diterbitkan oleh Pusat Perbukuan
Departemen Pendidikan Nasional
Tahun 2009
Diperbanyak oleh ....
Hak Cipta Pada Departemen Pendidikan Nasional
Dilindungi Undang-undang
574.07
RIK
RIKKY Firmansyah
m
Mudah dan Aktif Belajar Biologi 3 : untuk Kelas XII Sekolah Menengah Atas /
Madrasah Aliyah Program Ilmu Pengetahuan Alam / penulis, Rikky Firmansyah,
Agus Mawardi Hendrawan, M. Umar Riandi penyunting, Dadan Nugraha,
Andri Nurdiansyah. — Jakarta : Pusat Perbukuan,
Departemen Pendidikan Nasional, 2009.
vi
ii
, 2
18
hlm, : ilus. ; 30 cm
Bibliografi : hlm. 217-218
ISBN
978-979-068-827-8
(No. Jil Lengkap)
ISBN
978-979-068-830-8
1. Biologi-Studi dan Pengajaran
I. Judul
II. Agus Mawardi Hendrawan III. M. Umar Riandi IV. Dadan Nugraha
V. Andri Nurdiansyah
iii
Puji syukur kami panjatkan ke hadirat Allah SWT, berkat rahmat
dan karunia-Nya, Pemerintah, dalam hal ini, Departemen Pendidikan
Nasional, pada tahun 200
9
, 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 (
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
Kata Sambutan
iv
Sampai saat ini, buku-buku Biologi untuk SMA/MA yang berkualitas dirasakan
masih kurang. Sementara itu, tuntutan terhadap pemahaman prinsip-prinsip ilmu
Biologi sangat tinggi. Lebih-lebih perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi
yang didasari oleh ilmu Biologi semakin menantang dan sangat bervariasi dalam
aplikasinya. Oleh sebab itu, kami berharap dengan terbitnya buku ini, belajar Biologi
yang membutuhkan gabungan banyak konsep (baik konsep yang relevan dengan
ketermasaan maupun konsep baru) dan pengembangan keterampilan analisis bagi
siswa SMA/MA dapat terpenuhi.
Biologi adalah ilmu tentang kehidupan. Aspek-aspek kehidupan hewan,
tumbuhan, manusia, mikroorganisme, dan hubungan antarmakhluk hidup dipelajari
dalam Biologi. Biologi sebagai salah satu cabang IPA menyediakan berbagai pengalaman
belajar untuk memahami konsep dan proses sains. Selain bermanfaat dalam kehidupan
sehari-hari, Biologi dapat menjadi bekal untuk meraih cita-cita Anda di masa yang
akan datang.
Mata pelajaran Biologi bertujuan untuk mengembangkan kemampuan berpikir
analitis dan kritis dalam menyelesaikan masalah yang berkaitan dengan peristiwa
alam sekitar. Berbagai permasalahan dalam ilmu Biologi ini berkaitan erat dengan
cabang ilmu pengetahuan lainnya seperti Kimia, Fisika, dan Matematika.
Melihat pentingnya pelajaran Biologi di sekolah, penerbit mencoba menghadirkan
buku yang dapat menjadi media belajar yang baik bagi Anda. Sebuah buku yang
akan memandu Anda untuk belajar Biologi dengan baik. Sebuah buku yang disusun
dan dikembangkan untuk memberikan dasar-dasar pengetahuan, keterampilan,
keahlian, dan pengalaman belajar yang bermanfaat bagi masa depan Anda.
Demikianlah persembahan dari penerbit untuk dunia pendidikan. Semoga buku
ini dapat bermanfaat.
Bandung, Mei 2007
Penerbit
Kata Pengantar
v
Cakupan materi pembelajaran pada buku ini disajikan secara sistematis, komunikatif, dan integratif. Di setiap awal bab dilengka
pi
gambar pembuka pelajaran, bertujuan memberikan gambaran materi pembelajaran yang akan dibahas, dan mengajarkan Anda konsep
berpikir kontekstual dan logis sekaligus merangsang cara berpikir lebih dalam. Selain itu, buku ini juga ditata dengan format y
ang
menarik dan didukung dengan foto dan ilustrasi yang representatif. Bahasa digunakan sesuai dengan tingkat kematangan emosional
Anda sehingga Anda lebih mudah memahami konsep materinya.
Buku
Mudah dan Aktif Belajar Biologi
untuk SMA Kelas XII ini terdiri atas tujuh bab, yaitu Pertumbuhan dan Perkembangan
pada Tumbuhan; Metabolisme; Materi Genetik dan Sintesis Protein; Reproduksi Sel dan Pewarisan Sifat; Mutasi; Teori Asal-Usul
Kehidupan dan Evolusi; Bioteknologi. Untuk lebih jelasnya, perhatikan petunjuk untuk pembaca berikut.
Panduan untuk Pembaca
14
15
13
11
12
6
7
8
1
2
3
5
4
20
19
18
16
17
21
22
9
10
(
1
)
Judul Bab,
disesuaikan dengan tema materi dalam bab.
(
2
)
Hasil yang harus Anda capai,
tujuan umum yang harus Anda capai pada
bab yang Anda pelajari.
(
3
)
Setelah mempelajari bab ini, kamu harus mampu,
kemampuan yang
harus Anda kuasai setelah mempelajari bab.
(
4
)
Gambar Pembuka Bab,
disajikan untuk memberi gambaran tentang
materi yang akan dipelajari.
(
5
)
Advanced Organizer
, disajikan untuk menumbuhkan rasa ingin tahu
dari materi yang akan dipelajari dan mengarahkan Anda untuk lebih fokus
terhadap isi bab.
(
6
)
Tes Kompetensi Awal,
merupakan syarat yang harus Anda pahami sebelum
memasuki materi pembelajaran.
(
7
)
Materi Pembelajaran
, disajikan secara sistematis, komunikatif, integratif,
dan sesuai dengan perkembangan ilmu dan teknologi sehingga Anda dapat
tertantang untuk belajar lebih jauh.
(
8
)
Gambar
dan
Ilustras
i, sesuai dengan materi dalam bab yang disajikan
secara menarik dan mudah dipahami.
(
9
)
Aktivitas Biologi,
tugas yang diberikan kepada Anda berupa analisis
masalah atau kegiatan di laboratorium sehingga dapat menumbuhkan semangat
inovasi, kreativitas, dan berpikir kritis.
(
10
)
Logika Biologi,
melatih kemampuan dasar Anda, seperti berkomunikasi,
interpretasi data, melakukan hipotesis, dan berpikir kritis.
(
11
)
Kata Kunci,
panduan Anda dalam mempelajari konsep materi.
(
12
)
Sekilas Biologi,
berisi tokoh biologi informasi menarik dan aplikatif
berdasarkan materi bab yang dipelajari sehingga dapat menumbuhkan semangat
bekerja keras dan belajar lebih jauh.
(
13
)
Fakta Biologi,
berisi fakta-fakta yang menarik seputar materi yang dipelajari.
(14) Tugas Anda
, berisi kegiatan kelompok atau individu yang bertujuan
agar Anda dapat lebih memahami materi yang dipelajari.
(
15
)
Tes Kompetensi Subbab,
menguji pemahaman Anda terhadap materi
dalam setiap subbab.
(
16
)
Rangkuman,
merupakan ringkasan materi pembelajaran bab.
(
17
)
Peta Konsep,
menggambarkan hubungan antarkonsep sehingga
memudahkan Anda mempelajari materi dalam bab.
(
18
)
Refleksi
, sebagai cermin diri bagi Anda setelah mempelajari materi di
akhir pembelajaran setiap bab.
(
19
)
Evaluasi Kompetensi Bab,
merupakan penekanan terhadap pemahaman
konsep materi, berkaitan dengan materi dalam bab.
(
20
)
Proyek Semester,
disajikan agar Anda dapat menggali dan memanfaatkan
informasi, menyelesaikan masalah, dan membuat keputusan dalam kerja ilmiah.
(
21
)
Evaluasi Kompetensi Biologi Semester,
disajikan untuk evaluasi Anda
setelah mempelajari semester yang bersangkutan.
(
22
)
Evaluasi Kompetensi Biologi Akhir Tahun,
disajikan untuk evaluasi
Anda setelah mempelajari seluruh bab.
vi
Bab 1
Pertumbuhan dan
Perkembangan pada
Tumbuhan • 1
A.
Petumbuhan dan Perkembangan • 2
B.
Faktor-Faktor yang Memengaruhi
Pertumbuhan dan Perkembangan • 8
Rangkuman • 18
Peta Konsep • 19
Refleksi • 19
Evaluasi Kompetensi Bab 1 • 20
Bab 2
Metabolisme • 23
A.
Molekul yang Berperan dalam
Metabolisme • 24
B.
Katabolisme Karbohidrat • 30
C.
Anabolisme Karbohidrat • 36
D.
Metabolisme Protein dan Lemak • 45
Rangkuman • 48
Peta Konsep • 48
Refleksi • 49
Evaluasi Kompetensi Bab 2 • 49
Bab 5
Mutasi • 119
A.
Macam-Macam Mutasi • 120
B.
Penyebab Mutasi • 129
C.
Dampak Mutasi • 130
Rangkuman • 132
Peta Konsep • 132
Refleksi • 133
Evaluasi Kompetensi Bab 5 • 133
Proyek Semester 1 • 135
Evaluasi Kompetensi Biologi
Semester 1 • 136
Daftar Isi
Kata Sambutan • iii
Kata Pengantar • iv
Panduan Untuk Pembaca • v
Bab 3
Materi Genetik
dan Sintesis Protein • 51
A.
Materi Genetik • 52
B.
Sintesis Protein • 59
Rangkuman • 65
Peta Konsep • 65
Refleksi • 66
Evaluasi Kompetensi Bab 3 • 66
Bab 4
Reproduksi Sel
dan Pewarisan Sifat • 69
A.
Reproduksi Sel • 70
B.
Pembelahan Meiosis • 75
C.
Gametogenesis • 80
D.
Pola Pewarisan Sifat • 85
E.
Pewarisan Sifat pada Manusia • 105
Rangkuman • 114
Peta Konsep • 115
Refleksi • 115
Evaluasi Kompetensi Bab 4 • 116
vii
Bab 6
Teori Asal-Usul Kehidupan
dan Evolusi • 139
A.
Teori Asal-Usul Kehidupan • 140
B.
Teori Evolusi • 147
C.
Bukti Evolusi • 154
D.
Proses Evolusi • 158
E.
Evolusi dan Klasifikasi • 164
Rangkuman • 167
Peta Konsep • 168
Refleksi • 168
Evaluasi Kompetensi Bab 6 • 169
Apendiks 1 • 201
Apendiks 2 • 206
Apendiks 3 • 207
Apendiks 4 • 208
Apendiks 5 • 209
Senarai • 210
Indeks • 213
Daftar Pustaka • 217
Bab 7
Bioteknologi • 171
A.
Perkembangan dan Prinsip Dasar
Bioteknologi • 172
B.
Bioteknologi Konvensional
dan Modern • 175
Rangkuman • 190
Peta Konsep • 190
Refleksi • 191
Evaluasi Kompetensi Bab 7 • 191
Proyek Semester 2 • 193
Evaluasi Kompetensi Biologi
Semester 2 • 194
Evaluasi Kompetensi Biologi
Akhir Tahun • 196
1
Setelah mempelajari bab ini, Anda harus mampu:
Hasil yang harus Anda capai:
Pertumbuhan dan
Perkembangan pada
Tumbuhan
Pernahkah Anda berpikir bagaimana biji cabai merah dapat menjadi
tanaman yang rimbun dan banyak buahnya? Selain itu, bagaimana biji
semangka sekecil itu akhirnya dapat menghasilkan buah semangka sebesar
kepala Anda?
Semua itu merupakan hasil dari pertumbuhan dan perkembangan
yang terjadi pada tanaman tersebut. Tumbuh dan berkembang merupakan
sifat yang diberikan oleh Tuhan Yang Maha Esa kepada setiap makhluk
hidup. Akan tetapi, apakah Anda menyadari arti pertumbuhan dan
perkembangan tersebut? Adakah perbedaannya? Pada bab pertama ini
Anda akan mempelajari pertumbuhan dan perkembangan pada
pertumbuhan beserta faktor-faktor yang memengaruhinya. Setelah
mempelajari bab ini Anda diharapkan dapat melakukan percobaan
mengenai pengaruh faktor luar terhadap pertumbuhan tumbuhan.
A. Pertumbuhan dan
Perkembangan
B. Faktor-Faktor yang
Memengaruhi
Pertumbuhan dan
Perkembangan
•
merencanakan percobaan pengaruh faktor luar terhadap pertumbuhan tumbuhan;
•
melaksanakan percobaan pengaruh faktor luar terhadap pertumbuhan tumbuhan;
•
mengomunikasikan hasil percobaan pengaruh faktor luar terhadap pertumbuhan
tumbuhan.
melakukan percobaan pertumbuhan dan perkembangan pada tumbuhan.
Sumber:
Biology for You
, 2002
Kecambah akan tumbuh dan berkembang menjadi
individu baru yang memiliki organ lengkap.
Bab
1
Mudah dan Aktif Belajar Biologi untuk Kelas XII
2
A. Pertumbuhan dan Perkembangan
Pada perbincangan sehari-hari, Anda tentunya sering mendengar kata
tumbuh dan juga berkembang. Tumbuh sering dikaitkan dengan tinggi,
besar, dan panjang. Adapun berkembang sering dikaitkan dengan
perubahan bentuk. Jadi, apa perbedaan tumbuh dan berkembang?
Pertumbuhan
dapat diartikan menjadi beberapa hal, seperti
bertambahnya ukuran, volume, berat, atau jumlah sel. Contohnya, seorang
anak yang menjadi tinggi. Oleh karena itu, pertumbuhan pada tumbuhan
dapat diartikan sebagai seluruh penambahan ukuran organisme atau
bagiannya yang
irreversible
(tidak dapat terbalikkan). Pada tingkat sel,
pertumbuhan terjadi karena pembelahan sel dan penambahan ukuran sel.
Perkembangan
dapat diartikan sebagai perubahan kualitatif (bentuk
dan sifat) organisme atau bagiannya. Pada tumbuhan, perkembangan erat
kaitannya dangan pembentukan organ-organ tumbuhan dan perubahan
bentuk dari embrio atau biji hingga menjadi tumbuhan utuh.
Organ tumbuhan seperti akar, batang, dan daun, semuanya tersusun
atas berbagai jaringan. Susunan jaringan ini, mirip pada berbagai kelompok
tumbuhan. Perlu diketahui, bahwa semua jaringan pada tumbuhan berasal
dari satu jaringan, yaitu jaringan meristem. Bagaimanakah sel jaringan
meristem berubah menjadi sel-sel jaringan lain?
Pada perkembangan tumbuhan, terdapat mekanisme yang
menyebabkan sel-sel muda berkembang menjadi bermacam-macam sel
atau jaringan dewasa, mekanisme ini disebut diferensiasi. Dengan kata
lain,
diferensiasi
adalah proses beratur yang menyebabkan sel dengan
struktur dan fungsi sama, menjadi berbeda. Hal tersebut terjadi selama
hidup tumbuhan dan selalu diikuti oleh perubahan fisiologis yang kompleks.
Diferensiasi menghasilkan sel, jaringan, dan organ terspesialisasi untuk
fungsi yang berbeda.
Luka pada tumbuhan dapat merusak pola struktural tumbuhan
tersebut. Misalnya, karena tumbuhan dimakan oleh herbivora, jaringan
pengangkut di batang atau daun rusak. Contoh lain, patahnya cabang-
cabang tumbuhan oleh tiupan angin yang kuat.
Jika terjadi luka, sel-sel dekat daerah luka merespons terhadap
kerusakan dengan melakukan
dediferensiasi
. Artinya, sel-sel tersebut
kembali menjadi bersifat meristematik, memprogram ulang gen-gennya
dan bersiap-siap untuk melakukan diferensiasi. Putusnya seludang
pembuluh menginduksi pembelahan sel-sel parenkim di sekitar luka. Hal
tersebut membentuk lapisan yang menghubungkan ujung-ujung ikatan
pembuluh. Lapisan jaringan parenkim ini kemudian berdediferensiasi
menjadi jaringan pembuluh yang menghubungkan jaringan pembuluh
dan menutup luka. Karena mekanisme dediferensiasi ini, perkembangan
dapat dikatakan bersifat
reversibel
(dapat terbalikkan).
1.
Apakah tumbuhan di rumah Anda bertambah besar?
2.
Apakah semua tumbuhan berasal dari biji?
3.
Apakah tumbuhan mengalami pertumbuhan dan perkembangan?
Tes Kompetensi Awal
Ketika akan melakukan
pengecambahan, biasanya biji
direndam dulu dalam air. Apakah
maksud dari perendaman tersebut?
Logika
Biologi
Kata Kunci
•
Berkembang
•
Dediferensiasi
•
Diferensiasi
•
Irreversible
•
Reversible
•
Tumbuh
Sekilas
Biologi
Stephen Hales
(1677-1761)
Stephen Hales adalah seorang
ahli fisiologi dan kurator dari Inggris.
Ia banyak melakukan percobaan
tentang aliran air pada tumbuhan. Ia
adalah orang pertama yang
menemukan bahwa tumbuhan
menyerap karbon dioksida dari
udara. Dalam bukunya
Vegetable
Staticks
yang diterbitkan pada tahun
1727, ia menjelaskan banyak
penelitian pada tumbuhan dan
transpirasi tumbuhan.
Sumber:
Jendela IPTEK: Kehidupan
, 1997;
Concise Encyclopedia Nature
, 1994
Pertumbuhan dan Perkembangan pada Tumbuhan
3
Tumbuhan dan hewan tumbuh dengan cara yang berbeda. Pada hewan,
perkembangan dan pertumbuhan seluruh bagian tubuh hingga sempurna
terjadi relatif lebih singkat. Pertumbuhan hewan umumnya terhenti setelah
pertumbuhan organ-organnya sempurna. Hal ini berbeda dengan
pertumbuhan pada tumbuhan yang tidak pernah berhenti seumur hidupnya.
Tidak semua bagian tumbuhan tumbuh secara bersamaan.
Pertumbuhan tumbuhan terjadi pada daerah-daerah tertentu yang disebut
meristem
. Sel-sel pada daerah meristem selalu membelah dan belum
berdiferensiasi menjadi sel-sel yang khusus. Oleh karena itu, sel-sel daerah
meristem cenderung mirip satu sama lain dan ukurannya lebih kecil
dibandingkan sel dewasa (telah terdiferensiasi). Sel meristem memiliki
dinding sel yang tipis akibat sering membelah diri.
Terdapat tiga tipe meristem pada tumbuhan, yaitu meristem apikal,
meristem lateral, dan meristem interkalar.
1.
Meristem apikal
terdapat di ujung akar dan ujung batang. Hasil
pembelahan meristem ini menghasilkan pemanjangan akar dan
batang. Proses pemanjangan ini disebut juga dengan pertumbuhan
primer. Hal ini akan dijelaskan lebih lanjut pada bahasan selanjutnya.
2.
Meristem lateral
merupakan meristem silindris yang terdapat pada
batang dan akar tumbuhan dikotil. Aktivitas meristem ini
menghasilkan pembesaran diameter batang dan akar. Proses ini
dikenal dengan pertumbuhan sekunder. Pertumbuhan ini membuat
tumbuhan menjadi kokoh dan memungkinkan untuk bertambah
tinggi mencari cahaya matahari.
3.
Meristem interkalar
terdapat di antara jaringan dewasa. Meristem ini
umumnya terdapat pada tumbuhan rumput dan bambu. Meristem ini
terdapat pada dasar buku sehingga tumbuhan menjadi tinggi dan dapat
menumbuhkan kembali pucuk jika pucuk termakan hewan herbivor.
Pertumbuhan dan perkembangan dimulai saat embrio atau biji. Biji
yang biasa Anda temukan umumnya berada dalam fase istirahat atau
dorman. Pada fase ini biji dapat bertahan dalam kondisi lingkungan yang
tidak menguntungkan, seperti musim dingin ataupun pada saat
kekeringan. Penyerapan air dan suhu lingkungan yang menunjang dapat
memecah dormansi sehingga pertumbuhan dimulai. Proses penyerapan
air pada biji ini disebut
imbibisi
. Adanya imbibisi mengaktifkan enzim-
enzim untuk memulai perkecambahan.
Struktur pertama yang keluar dari biji adalah
radikula
, yang akan
membentuk
akar primer
. Radikula merupakan bagian dari
hipokotil
atau
bagian bawah kotiledon. Setelah radikula tumbuh, kemudian muncul
epikotil
atau bakal batang.
Terdapat perbedaan perkecambahan pada tumbuhan monokotil dan
dikotil. Tumbuhan monokotil memiliki
koleoptil
, yakni selubung
pelindung daun yang berguna saat daun tumbuh ke atas. Setelah daun
muda mampu menangkap cahaya dan terus tumbuh ke atas, bagian lain
dari biji tetap berada di bawah tanah. Pola perkecambahan ini disebut
hipogeal
dan umumnya terjadi pada monokotil (
Gambar 1.2a
).
Tumbuhan dikotil tidak memiliki koleoptil. Pola perkecambahannya
pun berbeda dengan monokotil. Kotiledon pada dikotil akan terangkat
dari tanah ketika hipokotil memanjang. Pola ini disebut juga
epigeal
(
Gambar 1.2b
).
Studi tentang pertumbuhan dan
perkembangan jenis tanaman
Dioscorea
yang dikoleksi di Kebun Raya
Purwodadi telah dilakukan pada Juni
hingga Agustus 1997. Pengamatan
dilakukan pada setiap fase
pertumbuhan dan perkembangan
tanaman yang meliputi fase dorminasi
umbi, perkecambahan, pertunasan,
pertumbuhan vegetatif, dan fase
generatif.
Dari hasil pengamatan menun-
jukkan bahwa tipe perkecambahan biji
Dioscorea
adalah hipogeal dengan
masa dan presentase perkecambahan
yang beragam. Masa dormansi umbi
berkisar antara 2–3 bulan.
Sumber:
www.lipi.go.id
Fakta
Biologi
Sumber:
Biology: Concepts and
Connections
, 2006
Gambar 1.1
Letak meristem dan pengaruhnya
terhadap pertumbuhan tumbuhan.
Meristem apikal
pucuk
Meristem lateral
Meristem apikal
akar
Keterangan: arah pemanjangan
Kata Kunci
•
Akar primer
•
Epigeal
•
Epikotil
•
Hipogeal
•
Hipokotil
•
Imbibisi
•
Koleoptil
•
Kotiledon
•
Meristem
•
Radikula
Mudah dan Aktif Belajar Biologi untuk Kelas XII
4
Hipokotil
Radikula
Kotiledon
Akar
primer
Kotiledon
Daun
pertama
Hipokotil
Koleoptil
Hipokotil
Radikula
Daun
pertama
Koleoptil
Akar
primer
(a)
(b)
Sumber:
Essentials of Biology
, 1990
1.
Pertumbuhan Primer
Jika Anda mengecambahkan biji, misalnya biji kacang tanah. pertumbuhan
yang menyebabkan kecambah biji kacang merah dapat memanjang adalah
pertumbuhan primer. Pertumbuhan primer memungkinkan akar menembus
tanah dan ujung batang mencapai cahaya matahari. Akhirnya, bakal akar dan
bakal batang tersebut akan membentuk
sistem akar
dan
sistem tajuk
.
Saat biji berkecambah, bakal akar yang terbentuk disebut radikula.
Pada kebanyakan tumbuhan dikotil, akar primer yang terbentuk dari
radikula akan berkembang membentuk
akar tunggang
(
Gambar 1.3b
).
Selanjutnya, akar tunggang ini akan membentuk cabang-cabang akar.
Pada tumbuhan monokotil, seperti tumbuhan jagung, akar primer
akan berkembang menjadi banyak akar dengan ukuran yang sama. Jenis
akar ini disebut
akar serabut
(
Gambar 1.3c
).
Gambar 1.2
(a) Perkecambahan hipogeal dan
(b) perkecambahan epigeal.
Sumber:
Biology for You
, 2002
Tandai 2 mm
dari
kotiledon
Kotiledon
Pertumbuhan Epikotil dan Hipokotil
Tujuan
Mengamati pertumbuhan epikotil dan hipokotil
Alat dan Bahan
1.
Gelas plastik transparan (gelas bekas minuman mineral)
2.
5 biji kacang merah
3.
Kapas atau tisu
Langkah Kerja
1.
Siapkan 5 biji kacang merah dan gelas plastik transparan.
2.
Masukkan kapas atau tisu hingga memenuhi setengah isi gelas. Sisipkan 5 biji
kacang merah di antara kapas dan dinding gelas.
3.
Basahi kapas dengan air secukupnya, jangan sampai airnya tergenang.
4.
Setelah dua hari biji dikecambahkan, tandai kecambah yang tumbuh di atas
dan di bawah kotiledon sepanjang 2 mm. Amatilah selama 2 hari.
Pertanyaan
Struktur embrio manakah yang akan mengalami pemanjangan paling cepat?
Simpulkan dari pengamatan lima biji kecambah tersebut.
Aktivitas Biologi 1.1
Pertumbuhan dan Perkembangan pada Tumbuhan
5
(a)
(b)
(c)
Radikula
Epikotil
Daerah
pematangan
dan
diferensiasi
Daerah
pemanjangan
Daerah
pembelahan
tudung akar
Pada ujung akar terdapat beberapa daerah pertumbuhan primer akar.
Daerah tersebut, yaitu daerah pembelahan sel, daerah pemanjangan, dan
daerah pematangan (
Gambar 1.4
).
Daerah pembelahan sel meliputi meristem apikal dan sel-sel yang
terbentuk dari meristem apikal. Sel-sel akar baru terbentuk di daerah
ini, termasuk sel tudung akar. Sel Meristem pada daerah ini membelah
diri setiap 12–36 jam. Pada beberapa tumbuhan, pembelahan meristem
ini menghasilkan hampir 20.000 sel baru setiap hari.
Pada daerah pemanjangan, sel-sel akar memanjang bahkan hingga
sepuluh kali dari panjang awal sel. Pemanjangan sel inilah penyebab
utama memanjangnya akar lebih jauh ke dalam tanah. Sel-sel ini
memanjang dan tidak melebar ke segala arah dikarenakan adanya serat
selulosa yang membungkus sel-sel tersebut pada dinding selnya.
Gambar 1.4
(a) Tiga daerah pertumbuhan primer
pada akar. (b) Sayatan membujur
ujung akar.
Sumber:
Essentials of Biology
, 1990
Sumber:
Botany,
1995
Gambar 1.3
(a) Radikula pada kecambah, (b) akar
tunggang, dan (c) akar serabut.
Kata Kunci
•
Akar serabut
•
Akar tunggang
•
Dikotil
•
Monokotil
•
Tudung akar
(a)
(b)
Mudah dan Aktif Belajar Biologi untuk Kelas XII
6
Xilem
primer
Arah pertumbuhan
Kambium
pembuluh
Floem
primer
Korteks
Epidermis
Xilem
sekunder
(kayu)
Kambium
gabus
Floem
sekunder
Gabus
Xilem sekunder
(pertumbuhan
selama 2 tahun)
Arah pertumbuhan
Arah pertumbuhan
Serpihan
epidermis
Kulit
batang
Sumber:
Biology: Concepts and Connections
, 2006
Gambar 1.5
(a) Potongan membujur apeks dan
(b) permukaan apeks.
(a)
(b)
Sel-sel pada daerah pemanjangan mendorong tudung akar dan
meristem apikal sel menembus tanah. Daerah pemanjangan menghasilkan
pemanjangan rata-rata akar hingga 4 cm per hari. Sel-sel di belakang
daerah pemanjangan tidak memanjang.
Sel-sel pada daerah pemanjangan mulai melakukan diferensiasi.
Diferensiasi ini akan berakhir pada daerah pematangan. Daerah
pematangan dapat mudah dibedakan dengan adanya rambut akar.
Pada batang, pertumbuhan primer terjadi di ujung pucuk. Meristem
apikal pada pucuk ini terlihat sebagai kumpulan sel yang membelah dan
membentuk kubah. Pemanjangan terjadi di bagian bawah meristem apikal
pucuk. Hasil pemanjangan mendorong meristem apikal ke atas. Ketika
meristem apikal terus mendorong ke atas, beberapa sel hasil pembelahan
tetap di bawah dan menjadi meristem tunas ketiak daun. Perhatikan
Gambar 1.5
berikut.
Gambar 1.6
Pertumbuhan sekunder pada batang
tumbuhan dikotil berkayu.
Cikal bakal
daun
Meristem
apikal
Sekilas
Biologi
Alkylbenzene Sulphonate
(LAS),
suatu bahan aktif deterjen sintetik,
mempengaruhi
perkecambahan dan
pertumbuhan tanaman kangkung,
Ipomoea aquatica
. Hasil penelitian
menunjukkan LAS tidak memengaruhi
proses perkecambahan dan luas daun
pertama dan kedua, tetapi
menghambat pada panjang kecambah,
tinggi tanaman dan panjang
internodus pertama dan kedua.
Selain itu, LAS juga merusak
lapisan epidermis radikula kecambah
kangkung dan menimbulkan kelainan
struktur tudung akar. Hal ini
menyebabkan penghambatan pada
proses perkecambahan dan
pertumbuhan kangkung, yang diberi
perlakuan LAS mulai konsentrasi 50
sampai 100 ppm.
Sumber:
www.digilib.bi.itb.ac.id
2.
Pertumbuhan Sekunder
Pada tumbuhan berkayu atau tumbuhan dikotil, pertumbuhannya
tidak hanya memanjang, tetapi ukuran diameter akar dan batangnya juga
terus membesar. Membesarnya diameter batang dan akar ini disebut
pertumbuhan sekunder.
Pertumbuhan sekunder disebabkan oleh aktivitas meristem lateral.
Meristem lateral ini berupa kambium dan kambium gabus. Perhatikan
Gambar 1.6
berikut.
Sumber:
Essentials of Biology
, 1990
Pertumbuhan dan Perkembangan pada Tumbuhan
7
Proses pertumbuhan sekunder dimulai dari aktivitas kambium
pembuluh. Kambium ini membentuk pembuluh xilem primer ke arah dalam
dan membentuk floem primer ke arah luar. Pada saat tersebut, pertumbuhan
batang tidak jauh berbeda dengan pertumbuhan batang pada pertumbuhan
primer. Selanjutnya, pertumbuhan sekunder menambah lapisan pembuluh
xilem sekunder dan floem sekunder. Setiap tahun, kambium pembuluh
menambah lapisan xilem sekunder dan floem sekunder. Dengan demikian,
kambium pembuluh menambah ukuran diameter akar dan batang.
Aktivitas kambium pembuluh yang memperbesar diameter batang
tidak dapat diimbangi oleh aktivitas epidermis (kulit) dan korteks bagian
luar. Akibatnya, dibentuk lapisan gabus yang menggantikan fungsi
epidermis. Lapisan gabus dewasa merupakan sel mati dan memiliki dinding
tebal yang berlilin. Lapisan ini melindungi jaringan batang di bawahnya
dari penguapan, kerusakan fisik, dan patogen. Lapisan gabus diproduksi
oleh jaringan kambium gabus dari sel parenkim di korteks. Pada beberapa
permukaan batang terdapat
lentisel
Karena lapisan gabus tidak me-
mungkinkan terjadinya pertukaran gas. Perhatikan gambar berikut ini.
Pertumbuhan Tanaman
Tujuan
Mengamati pertumbuhan tanaman
Alat dan Bahan
1.
Auksanometer
2.
Alat tulis
3.
Dua buah tanaman yang berbeda dalam pot(misalnya, jagung dan tomat)
Langkah Kerja
1.
Pasangkan auksanometer seperti terlihat pada gambar. Mintalah bantuan guru
Anda untuk memasangkan alat tersebut.
2.
Amatilah pertumbuhan tanaman selama satu minggu.
3.
Catat dan buatlah laporan hasil pengamatan tersebut.
Pertanyaan
Bagaimana hasil pengamatan Anda? Apakah di antara kedua tanaman tersebut
terdapat perbedaan pertumbuhan? Apa kesimpulan Anda?
Aktivitas Biologi 1.2
Kata Kunci
•
Floem
•
Kambium
•
Kambium gabus
•
Meristem lateral
•
Xilem
Kulit kayu
Kayu
Lingkaran
tahun
Jari-jari
empulur
Floem sekunder
Kambium gabus
Lapisan gabus
Kulit
kayu
Kambium
pembuluh
Gambar 1.7
Penampang melintang batang
pohon.
Sumber:
Biology: Concepts and Connections
, 2006
Mudah dan Aktif Belajar Biologi untuk Kelas XII
8
B. Faktor-Faktor yang Memengaruhi
Pertumbuhan dan Perkembangan
Pertumbuhan dan perkembangan pada tumbuhan yang Anda lihat,
merupakan hasil interaksi antara faktor dalam (
internal
) dan faktor luar
(
eksternal
). Faktor yang memengaruhi pertumbuhan dan perkembangan
tumbuhan yang berasal dari dalam tumbuhan disebut faktor internal.
Adapun faktor eksternal merupakan faktor yang memengaruhi
pertumbuhan dan perkembangan yang berasal dari luar tumbuhan. Apa
saja faktor-faktor tersebut?
1.
Faktor Internal
Faktor internal yang memengaruhi pertumbuhan dan perkembangan
tumbuhan dapat dibedakan atas faktor intraseluler dan faktor interseluler.
Faktor
intraseluler
adalah faktor dari dalam sel, berupa gen yang
memengaruhi sifat tumbuhan dan memberikan potensi bagi tumbuhan
untuk tumbuh dan berkembang. Adapun faktor
interseluler
adalah faktor
dari luar sel (tetapi masih dalam tumbuhan tersebut), berupa zat tumbuh
atau disebut juga hormon. Kali ini akan dibahas lebih dalam mengenai
faktor interseluler yang memengaruhi pertumbuhan dan perkembangan.
Adapun faktor intraseluler tidak dibahas lebih dalam karena sudah
tercakup dalam bahasan pola pewarisan sifat.
Para ahli botani telah lama mengetahui bahwa satu bagian tumbuhan
dapat memengaruhi bagian tumbuhan lain. Contohnya, menghilangkan
ujung pucuk umumnya merangsang pertumbuhan tunas ketiak daun; biji
biasanya berkecambah lebih cepat jika dipisahkan dari buahnya. Pengaruh
ini sering dikaitkan dengan
hormon tumbuhan
atau
zat pengatur
tumbuh
, yaitu molekul organik yang dihasilkan oleh satu bagian tumbuhan
dan ditransportasikan ke bagian lain yang dipengaruhinya.
Terdapat lima kelompok hormon tumbuhan, yaitu
auksin
,
giberelin
,
sitokinin
,
asam absisat
, dan
gas etilen
. Kelima jenis hormon tersebut
memiliki kelebihan dan pengaruh yang berbeda-beda terhadap sel-sel
pada jaringan. Misalnya, auksin dapat merangsang pembesaran sel,
sedangkan sitokinin dapat merangsang pembelahan sel.
Hormon tumbuhan tidak spesifik seperti hormon hewan. Bahkan
mungkin tidak ada satu fase pertumbuhan tumbuhan yang hanya
dipengaruhi oleh satu jenis hormon. Pengaruh hormon tumbuhan tidak
spesifik dan dipengaruhi oleh hormon lain dan molekul lain. Berikut ini
tabel fungsi utama beberapa hormon tumbuhan.
1.
Apakah yang dimaksud dengan pertumbuhan primer?
2.
Tuliskan daerah-daerah pada bagian ujung akar.
Kerjakanlah di dalam buku latihan.
Latihan Pemahaman
Subbab A
Kata Kunci
•
Asam absisat
•
Auksin
•
Gas etilen
•
Giberelin
•
Hormon
•
Interseluler
•
Intraseluler
•
Sitokinin
Pertumbuhan dan Perkembangan pada Tumbuhan
9
Cahaya
Kontrol
Pucuk
ditutupi
tudung
(tidak
tembus
cahaya)
Pucuk
dipotong
Pucuk ditutupi
tudung
transparan
Pangkal
batang
ditutupi
selubung
tidak tembus
cahaya
Pucuk
dipisahkan
menggunakan
gelatin
Boysen–Jensen (1913)
Darwin dan Darwin (1880)
Pucuk
dipisahkan
menggunakan
mika
Sumber:
Biology: Concepts and Connections
, 2006
Gambar 1.8
Percobaan yang dilakukan oleh
Darwin dan Boysen–Jensen.
Beberapa tahun kemudian pada 1913, seorang ahli botani Denmark,
Peter Boysen-Jensen
, menguji penelitian Darwin. Penelitiannya
menegaskan bahwa fototropisme disebabkan oleh zat kimia yang dapat
berpindah tempat.
a.
Auksin
Sekitar tahun 1880,
Charles Darwin
dan putranya
Francis Darwin
,
melakukan penelitian awal tentang fototropisme.
Fototropisme
adalah
pertumbuhan tumbuhan menuju sumber cahaya. Darwin mencoba
mengungkap pertanyaan, mengapa tumbuhan tumbuh menuju sumber
cahaya. Mereka meneliti koleoptil rumput kenari (
Phalaris canariensis
)
dan gandum (
Avena sativa
). Mereka menyimpulkan bahwa pertumbuhan
koleoptil menuju cahaya dikendalikan oleh koleoptil.
Kelompok
Hormon
Auksin
(contohnya IAA)
Giberelin
(contohnya GA
1
)
Sitokinin
(contohnya
kinetin)
Etilen
Asam Absisat
Fungsi Utama
Tabel. 1.1
Fungsi Hormon Tumbuhan
T
empat Dihasilkan atau Ditemukan pada
Tumbuhan
Merangsang pemanjangan batang, pertumbuhan
akar, diferensiasi dan percabangan dominansi
apikal, perkembangan buah; membantu
fototropisme dan geotropisme
Merangsang perkecambahan biji dan tunas,
pemanjangan batang, dan petumbuhan daun;
merangsang perbungaan dan perkembangan
buah; memengaruhi pertumbuhan akar dan
diferensiasi
Memengaruhi pertumbuhan dan diferensiasi
akar, merangsang pembelahan sel dan pertumbuhan,
perkecambahan, dan perbungaan, menunda
penuaan sel
Merangsang pematangan buah; berlawanan atau
mengurangi efek auksin; merangsang atau
menghambat pertumbuhan dan perkembangan
akar, daun, dan bunga, bergantung pada spesiesnya
Menghambat pertumbuhan; penutupaan
stomata saat kekeringan; memelihara dormansi
Endosperm dan embrio pada biji, meristem
apikal dan daun muda
Meristem apikal tunas, akar, dan daun
muda; embrio
Disintesis di akar dan ditransportasikan ke
organ lain
Jaringan buah masak, nodus (buku) batang,
dan daun tua
Daun, batang, dan buah hijau
Sumber:
Botany,
1995
Mudah dan Aktif Belajar Biologi untuk Kelas XII
10
Akhirnya pada 1926,
Frits Went
, seorang peneliti dari Belanda
memodifikasi penelitian Boysen-Jensen dan berhasil mengekstrak zat
pengatur fototropisme pada tumbuhan rumput. Zat tumbuh atau hormon
ini diberi nama auksin. Secara kimiawi, auksin ini bernama
indolacetic
acid
(IAA). Setelah banyak penelitian tentang hormon, diketahui bahwa
IAA ditemukan pada banyak tumbuhan.
IAA merupakan salah satu senyawa auksin alami. Terdapat beberapa
auksin alami lain yang ditemukan pada tumbuhan, yaitu 4-chloro-IAA
dan
phenylacetic acid
, namun, mereka lebih tidak aktif dibandingkan IAA.
Selain auksin alami, terdapat juga auksin sintetis, yakni 2,4 D (2,4-
dichlorophenoxyacetic acid
) dan NAA (
naphthaleneacetic acid
).
IAA bergerak melalui sel-sel parenkim di korteks dan jaringan
pembuluh. Pada batang, IAA bergerak secara
basipetal
, artinya IAA
bergerak menuju dasar, bahkan jika batang dibalikkan. Pada akar, IAA
bergerak secara
akropetal
, artinya bergerak menuju pucuk. Pengaruh
auksin terhadap pertumbuhan dan perkembahan adalah sebagai berikut.
1) Merangsang pemanjangan sel pada kecambah rumput dan tumbuhan
herba. Penyebaran auksin pada batang tidak merata sehingga daerah
dengan banyak auksin mengalami pemanjangan sel dan membuat
batang membengkok.
2) Merangsang pembentukan akar
3) Merangsang pembentukan buah tanpa biji
4) Merangsang diferensiasi jaringan pembuluh sehingga merangsang
pertumbuhan diameter batang
5) Merangsang absisi (pengguguran daun)
6) Berperan dalam dominansi apikal, yaitu keadaan pertumbuhan batang
terus ke atas dan tidak menghasilkan cabang. Jika ujung batang
dipotong, dominansi apikal akan hilang dan tumbuhan menghasilkan
cabang dari tunas ketiak.
Auksin merangsang pemanjangan sel pada konsentrasi tertentu.
Rentang konsentrasi ini berbeda pada akar dan batang. Jika konsentrasi
auksin terlalu tinggi, pemanjangan akar dan batang akan terhambat.
Karena hal itu, auksin konsentrasi tinggi dapat digunakan sebagai
herbisida.
Gambar 1.9
Pengaruh konsentrasi auksin
terhadap pemanjangan sel
Sumber:
Biology: Concepts and Connections
, 2006
Akar
Batang
0,9 g L
–1
10
–8
10
–6
10
–4
10
–2
110
2
Menghambat
Memicu
Perpanjangan
Peningkatan konsentrasi auksin (gL
–1
)
Gram
Sekilas
Biologi
Frits Went
(1903-1990)
Frits Went adalah seorang ahli
fisiologi tanaman. Dia lahir di
Utrecht, Belanda pada tanggal 18
Mei 1903 dan meninggal pada
tanggal 1 Mei 1990. Dia pernah
melakukan penelitian di Kebun Raya
Bogor pada tahun 1927–1933. Pada
tahun 1926, dia berhasil
menemukan hormon auksin.
Sumber:
www.allbiograpies.com
Kata Kunci
•
Akropetal
•
Basipetal
•
Cahaya
•
Dominasi apikal
•
Fototropisme
•
Parenkim
Pertumbuhan dan Perkembangan pada Tumbuhan
11
b.
Giberelin
Setelah penelitian
Frits Went
dipublikasikan, para ahli botani Jepang
pada tahun 1926 mulai melakukan penelitian yang mengungkap adanya
hormon tumbuhan baru, giberelin.
Ewiti Kurosawa
dan rekan-rekannya
meneliti tanaman padi (
Oryza sativa
) yang terkena penyakit
foolish seedling
.
Penyakit ini menyebabkan tanaman pucat dan luar biasa panjang. Diduga
disebabkan infeksi jamur
Gibberella fujikuroi
.
Akhirnya E. Kurosawa berhasil mengisolasi zat yang dihasilkan jamur
Gibberella
yang menyebabkan penyakit tersebut. Zat ini dinamakan
giberelin. Lebih dari delapan jenis giberelin telah didapatkan dari berbagai
jamur dan tumbuhan. Penamaan giberelin disingkat GA (
gibberellic acid
)
dan diberi nomor. Contohnya, GA
3
adalah giberelin yang didapat dari
jamur
Gibberella fujikuroi
dan paling banyak dipelajari.
Giberelin terdapat pada tumbuhan angiospermae, gymnospermae,
lumut, tumbuhan paku, dan jamur. Dalam angiospermae, giberelin
terdapat pada biji muda, pucuk batang, ujung akar, dan daun muda.
Giberelin ditransportasikan ke seluruh bagian tumbuhan melalui xilem
dan floem.
Terdapat beberapa pengaruh giberelin terhadap tumbuhan, yaitu:
1) merangsang pemanjangan batang dan pembelahan sel;
2) merangsang perkecambahan biji dan memecah dormansi biji;
3) merangsang perbungaan dan pembentukan buah.
c.
Sitokinin
Pada 1940, ahli botani
Johannes van Overbeek
melakukan penelitian
yang menyimpulkan bahwa embrio tanaman tumbuh lebih cepat jika
ditambahkan air buah kelapa. Air buah kelapa tersebut merupakan cairan
endospermae buah kelapa yang banyak mengandung asam nukleat.
Kemudian pada 1950,
Folke Skoog
dan siswanya,
Carlos Miller
mencampurkan DNA sperma ikan hering pada kultur jaringan tembakau.
Sel-sel kultur jaringan tersebut mulai membelah diri.
Setelah sekian lama melakukan percobaan, Skoog dan Miller berhasil
mengisolasi zat yang menyebabkan pembelahan sel. Zat ini dinamai
kinetin. Adapun kelompok zat kinetin ini disebut
sitokinin
karena zat
tersebut merangsang pembelahan sel (sitokinesis).
Selain kinetin, ditemukan juga sitokinin lain, seperti zeatin (dari
jagung), zeatin ribosida, dan BAP (6-
benzilaminopurin
). Sitokinin diisolasi
dari tumbuhan angiospermae, gymnospermae, lumut, dan tumbuhan paku.
Pada angiospermae, sitokinin banyak terdapat pada biji, buah, dan daun
muda. Sitokinin ditransportasikan melalui xilem, floem, dan sel parenkim.
Sitokinin memiliki pengaruh terhadap pertumbuhan dan perkembangan,
antara lain:
1) bersama auksin mengatur pembelahan sel, pembentukan sistem tajuk
dan sistem akar;
2) merangsang pembelahan sel dan pembesaran kotiledon;
3) memengaruhi organogenesis (pembentukan organ);
4) menghambat kerusakan klorofil pada daun gugur;
5) merangsang pembentukan tunas batang.
Gambar 1.10
Pengaruh giberelin (kanan)
terhadap tumbuhan
Sumber:
Biology: Concepts and
Connections
, 2006
Gambar 1.11
Pengaruh sitokinin (kiri) terhadap
tumbuhan
Sumber:
Biology: Concepts and
Connections
, 2006
Kata Kunci
•
Air buah kelapa
•
Biji muda
•
Daun muda
•
Kinetin
•
Organogenesis
•
Pucuk batang
•
Ujung akar
Mudah dan Aktif Belajar Biologi untuk Kelas XII
12
d.
Gas Etilen
Etilen merupakan hormon tumbuhan pertama dalam bentuk gas. Jika
buah jeruk yang sudah matang disatukan bersama buah pisang, buah
pisang tersebut matang lebih cepat karena jeruk mengeluarkan gas etilen
(
Gambar 1.12
). Penemuan hormon ini pada tumbuhan kali pertama
diungkapkan oleh
R. Gane
pada 1934.
Etilen dibuat tumbuhan dan menyebabkan pematangan yang lebih
cepat pada banyak buah, termasuk pisang. Pembentukan gas etilen
memerlukan O
2
dan dihambat oleh CO
2
.
Semua bagian tumbuhan angiospermae dapat menghasilkan gas
etilen. Pembentukannya terutama terjadi di akar, meristem apikal pucuk,
modus, bunga yang gugur, dan buah matang. Gas etilen memiliki pengaruh
terhadap pertumbuhan dan perkembangan, di antaranya sebagai berikut.
1) Pematangan buah. Para pedagang sering menyimpan buah dalam
wadah yang diberi gas CO
2
pada saat pengiriman agar buah lebih
lama matang dan matang setelah sampai tujuan. Terkadang pedagang
memeram buah matang dengan buah yang baru agar cepat matang.
2) Gas etilen menghambat perbungaan pada banyak tumbuhan. Akan
tetapi, pada beberapa jenis tumbuhan, gas etilen merangsang
perbungaan. Contohnya pada pohon mangga dan nanas.
3) Merangsang absisi (pengguguran daun).
4) Bersama giberelin menentukan ekspresi organ kelamin tumbuhan,
contohnya pada mentimun.
e.
Asam Absisat
Penemuan berbagai hormon tumbuhan memberikan jalan baru untuk
menjelaskan pertumbuhan dan perkembangan. Para ilmuwan menduga
bahwa ada zat atau hormon tumbuhan lain yang tidak hanya merangsang,
tetapi menghambat pertumbuhan dan perkembangan. Pada sekitar 1940-
an
Torsten Hemberg
dari Swedia melaporkan adanya zat inhibitor
Sumber:
Biology: Concepts and Connections
, 2006
Gambar 1.12
(a) Pisang saja, (b) pisang yang telah
disimpan bersama jeruk matang, dan
(c) pisang yang telah disimpan
bersama etilen cair. Semakin tinggi
kadar etilen, semakin cepat pisang
matang.
Kata Kunci
•
Absisi
•
Dormansi tunas
•
Gas
•
Inhibitor
•
Matang
•
Meristem apikal
(a)
(b)
(c)
Pertumbuhan dan Perkembangan pada Tumbuhan
13
(penghambat) yang mencegah efek IAA terhadap dormansi tunas kentang.
Hemberg memberi nama zat penghambat ini
dormin
, karena pengaruhnya
terhadap dormansi tunas.
Pada awal 1960,
Philip Woreing
meneliti temuan Hemberg. Ia
melaporkan bahwa pemberian dormin dapat menginduksi dormansi. Pada
waktu yang sama,
F.T. Addicott
menemukan zat yang merangsang absisi
buah tanaman kapas. Ia memberi nama zat ini
abscisin
. Para ahli botani
terkejut mengetahui bahwa dormin dan
abscisin
adalah zat yang sama.
Zat ini kemudian diberi nama asam absisat atau ABA.
Asam absisat terdapat pada angiospermae, gymnospermae, dan lumut
tetapi tidak pada lumut hati. ABA bergerak ke seluruh bagian tumbuhan
melalui xilem, floem, dan parenkim. Tidak terdapat ABA sintetik. ABA
memiliki beberapa pengaruh terhadap pertumbuhan dan perkembangan,
di antaranya sebagai berikut.
1) Mengatur dormansi tunas dan biji
2) ABA memiliki pengaruh yang berlawanan dengan hormon tumbuhan
lain. Misalnya, ABA menghambat produksi amilase pada biji yang
diberi giberelin. ABA juga menghambat pemanjangan dan per-
tumbuhan sel yang dirangsang oleh IAA.
3) Menyebabkan penutupan stomata
4) Meskipun ABA menghambat pertumbuhan, tetapi tidak bersifat racun
terhadap tumbuhan.
2.
Faktor Eksternal
Pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan sangat dipengaruhi oleh
lingkungan. Terdapat beberapa faktor lingkungan yang memengaruhi
pertumbuhan dan perkembangan, yaitu nutrisi, air, cahaya, suhu,
kelembapan, dan gravitasi.
a.
Nutrisi
Tumbuhan memerlukan setidaknya enam belas elemen penting.
Karbon, hidrogen, oksigen, fosfor, potasium, nitrogen, sulfur, kalsium dan
magnesium diperlukan dalam jumlah relatif banyak dan disebut
makronutrien
. Zat besi, klor, tembaga, mangan, seng, boron, dan
molybdenum diperlukan dalam jumlah sedikit dan disebut
mikronutrien
.
Elemen-elemen penting didapat dari lingkungan dengan jumlah dan
bentuk yang berbeda-beda. Setelah diserap, zat-zat tersebut dapat menjadi
bagian struktur tumbuhan dan berfungsi dalam metabolisme. Zat-zat
tersebut juga dapat menjadi zat pemacu dan penghambat enzim serta
memengaruhi tekanan osmosis sel.
Berikut disajikan tabel unsur makro dan mikro bagi tumbuhan dan
gejala kekurangan (
defisiensi
) unsur tersebut. Perhatikan
Tabel 1.2
.
Anda memiliki pohon pepaya di
kebun belakang rumah. Jika pohon
pepaya tersebut Anda siram setiap
hari dengan air gula 10 %, apakah
buah pepaya tersebut pasti akan
manis? Mengapa?
Logika
Biologi
Mudah dan Aktif Belajar Biologi untuk Kelas XII
14
Semua unsur yang diperlukan oleh tumbuhan terkecuali karbon,
didapatkan melalui akar. Absorpsi ini dibantu oleh luas penampang akar
dan adanya ion-ion pada membran sel.
Dengan adanya pengetahuan tentang unsur-unsur yang diperlukan
tumbuhan, manusia mulai mengembangkan cara pemupukan, hidroponik
dan kultur jaringan.
Hidroponik
adalah cara pembudidayaan tanaman
tanpa tanah. Sebagai penggantinya, tumbuhan ditanam pada air yang
mengandung unsur-unsur yang diperlukannya. Selain air, penanaman
hidroponik dapat juga dilakukan pada medium pasir dan kerikil.
Sumber:
Biology,
1998
T
abel 1.2
Unsur-Unsur Penting bagi Tumbuhan
Molekul-molekul organik dalam sel
tumbuhan
Molekul organik dan anorganik dalam sel
Pembentuk protein dan asam nukleat,
hormon, koenzim
Kofaktor fungsional dalam sintesis protein,
osmosis, keseimbangan ion dalam sel
Sintesis dinding sel, kofaktor enzim,
perbaikan struktur membran
Bagian dari molekul klorofil, berfungsi
pada sintesis protein, berlaku sebagai
kofaktor enzim
Bagian dari asam nukleat dan fosfolipid,
ATP, dan beberapa koenzim
Bagian dari jenis-jenis protein, koenzim
Keseimbangan tekanan osmotik sel,
reaksi fotosintesis
Bagian dari enzim penting (sitokrom),
sintesis klorofil
Berguna bagi transportasi karbohidrat
dan sintesis asam nukleat
Enzim dalam siklus Krebs, pembebasan
oksigen pada fotosintesis
Aktif dalam pembentukan klorofil,
mengaktifkan beberapa enzim
Kofaktor enzim, diperlukan dalam
transpor elektron fotosintesis
Fiksasi nitrogen
CO
2
H
2
O, O
2
NO
3
–
, NH
4
+
K
+
Ca
2+
Mg
2+
H
2
PO
4
–
HPO
4
2–
SO
4
2–
Cl
–
Fe
3+
, Fe
2+
H
3
BO
3
Mn
2+
Zn
2+
Cu
+
, Cu
2+
MoO
4
2–
Daun pucat, klorosis yang berubah menjadi
merah dan ungu, pertumbuhan terhenti
Klorosis, pinggir daun cokelat, akar dan batang
kerdil/lemah
Menghambat pertumbuhan pada daerah
meristem
Klorosis daun pada daun tua, terdapat bercak
merah atau ungu
Menghambat pertumbuhan, daun tua berwarna
hijau tua
Klorosis, daun kuning
Tanaman layu, menghambat pertumbuhan
akar, produksi buah kurang, klorosis
Daun muda klorosis, batang pendek dan
ramping
Meristem apikal batang dan akar mati, daun
menggulung
Klorosis
Ukuran daun mengecil, klorosis, pemen-
dekan internodus
Daun hijau tua, ujungnya kering, menggulung
Klorosis, daun menggulung, daun muda mati
Unsur Makro
Karbon
Oksigen
Nitrogen
Kalium
Kalsium
Magnesium
Fosfor
Sulfur
(belerang)
Unsur Mikro
Klorin
Besi
Boron
Mangan
Seng
Te m b a g a
Molybdenum
Unsur
Bentuk
Molekul
Kepentingan bagi Tumbuhan
Gejala Defisiensi
Sangat jarang mengalami desisiensi
Sangat jarang mengalami desisiensi
Pertumbuhan dan Perkembangan pada Tumbuhan
15
Kultur jaringan
merupakan teknik pengembangbiakan tanaman
dalam medium bernutrisi dan dilakukan secara aseptik. Jaringan yang
digunakan bermacam-macam, bahkan sel pun dapat digunakan. Hasil
kultur jaringan berupa tanaman baru yang sifatnya sama dengan induknya
dalam jumlah yang banyak.
Tugas Anda 1.1
Bersama kelompok Anda, rencanakanlah sebuah percobaan mengenai pengaruh
faktor luar terhadap tumbuhan. Faktor luar dapat berupa pengaruh nutrisi, cahaya
(misalnya, intensitas dan lama pencahayaan), dan suhu (misalnya, dosis dan jenis
pupuk). Buatlah rencana percobaan dalam bentuk proposal dan mencakup di
dalamnya judul percobaan, latar belakang percobaan, tinjauan pustaka, hipotesis,
tujuan dan manfaat percobaan, metode percobaan, serta daftar pustaka. Serahkan
proposal kepada guru Anda untuk disetujui dengan memperhitungkan lama
percobaan, bahan yang diperlukan, ketersediaan tempat, serta biaya.
Jika proposal kelompok Anda disetujui, lakukan percobaan tersebut sesuai
metode yang telah kelompok Anda buat. Setelah diperoleh hasil percobaan, buatlah
kesimpulannya. Laporkan hasil percobaan dalam bentuk laporan tertulis dan
presentasikan hasil percobaan pada hari yang ditentukan guru Anda. Tanyakanlah
kepada guru Anda jika terdapat hal-hal yang tidak Anda pahami.
b.
Cahaya
Tumbuhan memerlukan cahaya sebagai syarat terjadinya fotosintesis.
Tanpa fotosintesis, tumbuhan tidak dapat menyintesis makanannya. Hal
ini berakibat terganggunya pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan.
Bukti yang sangat jelas terlihat pada tumbuhan yang hidup di tempat
gelap. Tumbuhan tersebut tumbuh cepat dengan batang yang lebih
panjang, ramping, dan rapuh serta daun yang tidak lebar dan pucat.
Pertumbuhan tumbuhan di tempat gelap ini disebut
etiolasi
. Pada
tumbuhan yang tumbuh di tempat terang, tumbuh lebih pendek, batang
kokoh, dan daun hijau, lebar, serta lebih tebal. Perhatikan
Gambar 1.13
.
(a)
(b)
Gambar 1.13
Pertumbuhan kecambah di
(a) tempat gelap dan (b) di tempat
terang.
Sumber:
Biology; The Unity and Diversity of Life
, 1995
Pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan terutama perbungaan
juga dipengaruhi oleh lamanya pencahayaan. Pada daerah dengan empat
musim, lama siang hari dapat mencapai 16–20 jam sehingga dikenal
Kata Kunci
•
Cahaya
•
Defisiensi
•
Etiolasi
•
Fotoperiodisme
•
Hidroponik
•
Kultur jaringan
•
Makronutrien
•
Mikronutrien
Mudah dan Aktif Belajar Biologi untuk Kelas XII
16
Gelap
Diberi
cahaya
Ada
cahaya
(a)
(b)
Waktu (jam)
24
0
Berbunga?
Tidak
Ya
Tidak
Ya
Tidak
Ya
Jika Anda menanam suatu jenis
tumbuhan khas pegunungan di
pantai, apakah tumbuhan tersebut
akan tumbuh dengan baik?
Mengapa hal tersebut dapat
terjadi?
Logika
Biologi
tiga macam tumbuhan, yaitu tumbuhan berhari pendek, tumbuhan berhari
panjang, dan tumbuhan berhari netral. Respons tumbuhan terhadap
lamanya pencahayaan ini disebut
fotoperiodisme
. Meskipun penelitian
lebih lanjut menegaskan bahwa fotoperiodisme dipengaruhi lamanya gelap
dan bukan lamanya penyinaran. Akan tetapi istilah tumbuhan berdasarkan
lamanya penyinaran masih tetap digunakan. Oleh karena itu, tumbuhan
berhari pendek sebenarnya adalah tumbuhan bermalam panjang dan
tumbuhan berhari panjang sebenarnya adalah tumbuhan bermalam
pendek. Gambar berikut memperlihatkan perbedaan pengaruh lama
pencahayaan terhadap tumbuhan berhari pendek dan tumbuhan berhari
panjang. Perhatikan
Gambar 1.14
berikut ini.
Perbungaan pada tumbuhan ini bergantung pada periode kritis gelap.
Pada gambar terlihat bahwa tumbuhan berhari pendek tidak akan
berbunga jika periode gelapnya tidak melebihi 10 jam gelap. Apa yang
terjadi jika periode gelapnya terganggu cahaya?
Pada tumbuhan berhari panjang, tumbuhan akan berbunga jika lama
gelap lebih pendek daripada periode kritis gelap (kurang dari 10 jam).
Periode kritis ini berbeda-beda pada setiap spesies. Para petani menggunakan
pengetahuan ini untuk memanen bunga di luar musimnya. Tumbuhan berhari
pendek contohnya dahlia (
Dahlia
sp.), stroberi (
Fragaria vesca
), krisan
(
Chrisantemum
sp.), dan aster (
Aster novae-angliae
). Adapun tumbuhan
berhari panjang contohnya kentang (
Solanum tuberosum
) dan gandum
(
Avena sativa
).
Sumber:
Biology: Exploring Life
, 1994
Gambar 1.14
(a) Tumbuhan hari pendek dan
(b) tumbuhan hari panjang
Tumbuhan berhari pendek
Tumbuhan berhari panjang
Pertumbuhan dan Perkembangan pada Tumbuhan
17
Tumbuhan berhari netral masa perbungaannya tidak bergantung
lamanya pemaparan cahaya. Contoh tumbuhan ini yaitu bunga matahari
(
Helianthus annus
), dan mawar (
Rosa hibrida
).
Setelah penemuan fotoperiodisme pada tumbuhan, para ilmuwan
berusaha menjawab pertanyaan baru bagaimana tumbuhan mengetahui
fotoperiodisme. Pada tumbuhan terdapat pigmen yang dapat menangkap
cahaya, yaitu fitokrom. Fitokrom ini akan berubah bentuk pada malam
dan siang hari karena penyerapan cahaya spektrum merah dan infra merah.
Arah cahaya juga dapat memengaruhi pertumbuhan dan perkem-
bangan tumbuhan. Hal ini berhubungan dengan hormon auksin dan telah
Anda pelajari sebelumnya.
c.
Suhu
Suhu memengaruhi pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan.
Karena suhu berpengaruh terhadap laju metabolisme, fotosintesis,
respirasi, dan transpirasi tumbuhan.
Suhu tinggi merusakkan enzim sehingga metabolisme tidak berjalan
baik. Suhu rendah pun menyebabkan enzim tidak aktif dan metabolisme
terhenti. Oleh karena itu, tumbuhan memiliki suhu optimum antara
10–38°C. Adapun tumbuhan tidak akan bertahan pada suhu di bawah
0°C dan di atas 40°C.
d.
Gravitasi
Akar tumbuhan selalu tumbuh mengarah ke bawah. Peristiwa ini
disebut
gravitropisme
. Proses ini dipengaruhi oleh kalsium dan IAA.
Hal ini menyebabkan batang tumbuh ke atas dan akar tumbuh ke bawah.
IAA pada batang menyebabkan pemanjangan batang, sedangkan pada
akar akan menghambat pertumbuhan akar. Gravitropisme penting bagi
tumbuhan karena:
1) pertumbuhan akar ke bawah meningkatkan kemungkinan akar
mendapat air dan mineral;
2) batang dan daun akan mendapatkan cahaya matahari untuk
fotosintesis.
Tugas Anda 1.2
Di Kelas VII, Anda telah mempelajari penyelidikan ilmiah dalam bidang Biologi.
Salah satu tahap di dalamnya adalah mengomunikasikan hasil penelitian.
Tugas Anda sekarang adalah mengumpulkan hasil penelitian yang telah
dipublikasikan mengenai penggunaan hormon tumbuhan dalam peningkatan
produksi pertanian. Hasil penelitian tersebut dapat berupa artikel, makalah sains,
dan jurnal penelitian. Anda dapat mencari sumber melalui majalah sains, jurnal
penelitian, dan internet.
Tugas ini bertujuan memperluas wawasan Anda. Selain memperluas wawasan
materi mengenai pertumbuhan, dapat juga memperluas wawasan Anda mengenai
cara mengomunikasikan hasil suatu penelitian.
Kata Kunci
•
Akar
•
Enzim
•
Gravitasi
•
Gravitropisme
•
Metabolisme
•
Suhu
Rata-rata suhu udara 20–25
o
C
sudah optimum untuk pertumbuhan
tanaman buncis. Buncis menjalar
cenderung tumbuh lebih baik pada
suhu agak lebih dingin, dan lebih peka
terhadap suhu tinggi pada saat
pembungaan dibandingkan dengan
tipe semak. Cekaman panas
berpengaruh buruk terhadap
pembentukan polong, dan beberapa
kultivar lebih toleran dibanding yang
lain. Suhu tanah yang sesuai adalah
18–30
o
C. Buncis peka terhadap
terhadap kekeringan dan genangan.
Sumber:
www.iptek.net.id
Fakta
Biologi
Mudah dan Aktif Belajar Biologi untuk Kelas XII
18
Rangkuman
1. Pada tumbuhan maupun hewan terjadi proses
pertumbuhan dan perkembangan. Pertumbuhan pada
tumbuhan berupa pertumbuhan primer yang terjadi
selama fase embrio sampai perkecambahan dan
pertumbuhan sekunder.
2. Tahap awal pertumbuhan pada tanaman monokotil
berbeda dengan pada dikotil. Pada monokotil akan
tumbuh koleoptil sebagai pelindung ujung bakal
batang. Pada dikotil tidak muncul koleoptil. Akan
tetapi, dari dalam tanah kotiledonnya akan muncul
ke atas permukaan tanah bersamaan dengan daun
pertama.
3. Membesarnya batang tumbuhan dikotil merupakan
proses pertumbuhan sekunder. Bagian yang paling
berperan dalam pertumbuhan sekunder adalah
kambium dan kambium gabus (felogen). Ke arah
dalam kambium akan membentuk pembuluh kayu
(xilem), sedangkan ke arah luar akan membentuk
pembuluh tapis (floem).
4. Pertumbuhan dan perkembangan pada tanaman
dipengaruhi oleh dua faktor, yaitu faktor eksternal
(luar) dan faktor internal (dalam). Faktor eksternal,
misalnya nutrisi, cahaya, dan suhu. Adapun faktor
internal contohnya hormon.
5. Hormon pada tumbuhan berupa auksin untuk
mempercepat pertumbuhan pucuk, giberelin untuk
mengatur pemanjangan batang serta pertumbuhan
pucuk dan buah, sitokinin untuk memperpanjang usia
jaringan, asam absisat untuk menghambat pertum-
buhan, dan gas etilen untuk pematangan buah.
1.
Sebutkan beberapa unsur-unsur penting bagi
tumbuhan.
2.
Apa yang dimaksud dengan fotoperiodisme?
3.
Sebutkan hormon yang memengaruhi pertumbuhan
dan perkembangan tumbuhan.
Kerjakanlah di dalam buku latihan.
Latihan Pemahaman
Subbab B
Pertumbuhan dan Perkembangan pada Tumbuhan
19
Bagaimana pendapat Anda setelah mempelajari
materi
Pertumbuhan dan Perkembangan pada
Tumbuhan
ini? Cukup menarik, bukan? Setelah
mempelajari bab ini, Anda telah mengetahui beberapa
faktor internal dari faktor eksternal yang memengaruhi
pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan. Dari
pengetahuan ini, Anda tentunya tidak takut memelihara
tanaman karena telah mengetahui faktor yang
mepengaruhinya.
Tujuan Anda mempelajari bab ini adalah agar Anda
mampu merencanakan percobaan pengaruh faktor luar
terhadap pertumbuhan tumbuhan; melaksanakan
percobaan pengaruh faktor luar terhadap pertumbuhan
Refleksi
tumbuhan; mengomunikasikan hasil percobaan pengaruh
faktor luar terhadap pertumbuhan tumbuhan. Apakah
Anda dapat mencapai tujuan tersebut?
Apabila Anda mengalami kesulitan dalam mepelajari
materi tertentu pada bab ini, diskusikanlah bersama teman-
teman Anda. Selanjutnya, bertanyalah kepada guru Anda
untuk memecahkan permasalahan berkenaan dengan
materi Pertumbuhan dan Perkembangan pada Tumbuhan.
Agar Anda mampu memahami materi pada bab ini lebih
baik, pastikanlah Anda menguasai materi bab ini dengan
giat belajar, mengerjakan tugas, dan aktivitas biologi, latihan
subbab, serta mengerjakan evaluasi kompetensi pada bab
ini.
Peta Konsep
Pertumbuhan dan Perkembangan
Macam-macam
pertumbuhan
Pertumbuhan primer
Pertumbuhan sekunder
Faktor-faktor yang
memengaruhi
pertumbuhan dan
perkembangan
Faktor internal
Faktor eksternal
Faktor intrasel
Faktor intersel
terdiri atas
contohnya
Hormon
auksin
Hormon
giberelin
Hormon
sitokinin
Suhu
Cahaya
Nutrisi
mencakup
yaitu
yaitu
contohnya
berupa
Gen
Etilen
Asam
absisat
Mudah dan Aktif Belajar Biologi untuk Kelas XII
20
Sumber:
Heath Biology
, 1985
Kerjakanlah di dalam buku latihan Anda.
A. Pilihan Ganda
1.
Faktor luar yang memengaruhi pertumbuhan adalah
....
a.
gen, cahaya, dan air
b.
gen, cahaya, suhu, dan kelembapan
c.
air, cahaya, dan kelembapan
d.
hormon, kelembapan, dan suhu
e.
gen, hormon, dan nutrisi
2.
Pertumbuhan suatu tumbuhan dapat dinyatakan
dengan hal berikut,
kecuali
....
a.
bertambah banyaknya sel-sel
b.
sel semakin membesar
c.
penambahan substansi sel
d.
penambahan panjang sel-sel tubuh
e.
merupakan proses bersifat reversibel
3.
Etiolasi merupakan pertumbuhan ....
a.
sangat lambat akibat pengaruh cahaya
b.
sangat cepat karena cahaya matahari
c.
lambat dalam keadaan gelap
d.
cepat dalam keadaan gelap
e.
lambat akibat kekurangan auksin
4.
Jika biji tanaman yang sedang berkecambah dipindah-
kan ke tempat gelap, pe
rtumbuhan akan
menjadi ....
a.
lambat
b.
terhenti sama sekali
c.
batang mengecil dan memanjang
d.
cepat pada batang
e.
batang dan akar pendek
5.
Faktor internal yang memengaruhi pertumbuhan
tumbuhan adalah ....
a.
hormon
b.
nutrisi
c.
suhu
d.
kecepatan angin
e.
kondisi tanah
6.
Perhatikan tabel pertumbuhan biji padi berikut ini.
Evaluasi Kompetensi Bab 1
2
4
6
8
10
Umur (hari)
Tinggi (cm)
1
3
5
8
9
7. Pertumbuhan memanjang pada ujung-ujung tumbuhan
disebut ....
a.
pertumbuhan primer
b.
pertumbuhan sekunder
c.
pertumbuhan tersier
d.
pertumbuhan tunggal
e.
pertumbuhan teratur
8. Pertumbuhan pada tumbuhan disebabkan aktivitas
jaringan ....
a.
parenkim
b.
kolenkim
c.
epidermis
d.
pembuluh
e.
meristem
9. Pertumbuhan sekunder pada tumbuhan dikotil
menyebabkan ....
a.
akar memanjang
b.
tumbuhan berbunga
c.
daun menggulung
d.
batang melebar
e.
pucuk memanjang
10. Perhatikan gambar berikut.
Data tersebut dapat dituangkan pada grafik dengan
cara ....
a.
umur diletakkan pada garis vertikal
b.
tinggi diletakkan pada garis horizontal
c.
tinggi diletakkan pada garis vertikal
d.
rata-rata tinggi diletakkan pada garis horizontal
e.
rata-rata umur diletakkan pada garis vertikal
Pertumbuhan tanaman tersebut dipengaruhi oleh ....
a.
cahaya matahari
b.
kelembapan
c.
nutrisi
d.
suhu
e.
air
11. Sebelum tumbuh tunas dan daun, sumber makanan
utama kecambah adalah ....
Pertumbuhan dan Perkembangan pada Tumbuhan
21
a.
akar
b.
kotiledon
c.
batang
d.
embrio
e.
pupuk
12. Sitokinin adalah hormon tumbuhan yang ....
a.
berperan dalam pembelahan sel meristem akar
b.
volume air saat menyiram
c.
menghambat pertumbuhan batang
d.
bekerja antagonis dengan etilen
e.
terdapat di seluruh bagian akar
13. Perhatikan hal-hal yang berhubungan dengan
tumbuhan berikut ini
1)
hormon,
4)
pupuk, dan
2)
cahaya,
5)
suhu.
3)
genetis,
Faktor-faktor luar yang memengaruhi pertumbuhan
tumbuhan adalah ....
a.
1, 2, dan 3
b.
1, 4, dan 5
c.
2, 3, dan 4
d.
2, 4, dan 5
e.
1, 3, dan 4
14. Berikut ini beberapa nutrisi penting bagi tumbuhan
1)
karbon
4)
kalsium
2)
fosfor
5)
besi
3)
boron
Unsur-unsur yang diperlukan dalam jumlah relatif
banyak (makronutrien) adalah ....
a.
1, 2, dan 3
b.
2, 3, dan 4
c.
1, 2, dan 4
d.
2, 4, dan 5
e.
3, 4, dan 5
15. Perhatikan gambar berikut.
(a)
(b)
Sumber:
Heath Biology
, 1985
a.
cahaya membantu fotosintesis
b.
cahaya matahari membantu pembentukan klorofil
c.
cahaya matahari menghambat hormon tanaman
d.
suhu udara diperlukan untuk pertumbuhan
tanaman
e.
suhu udara menghambat pertumbuhan tanaman
16. ''Semakin banyak pupuk NPK yang diberikan,
semakin cepat pertumbuhan padi''. Dari pernyataan
tersebut yang
bukan
kemungkinan rancangan
percobaan penelitian tersebut adalah
....
a.
penggunaan pupuk kandang
b.
penggunaan pupuk NPK
c.
pemupukan 2, 4, dan 6 gram NPK
d.
digunakan medium tanah
e.
penggunaan benih tanaman padi
17. Faktor yang menghambat pertumbuhan antara lain
cahaya matahari karena di dalam tumbuhan cahaya
memengaruhi aktivitas ....
a.
plastida
b.
klorofil
c.
glukosin
d.
auksin
e.
genetik
18. Jika tumbuhan berhari pendek setiap malam terkena
cahaya beberapa saat, akan menyebabkan tumbuhan
tersebut ....
a.
mati
b.
kekeringan
c.
tidak berbunga
d.
terhenti pertumbuhannya
e.
berbunga
19. Berikut ini merupakan bagian akar yang memiliki sifat
meristematis,
kecuali
....
a.
pucuk
b.
kambium
c.
felogen
d.
ujung akar
e.
perisikel
20. Berikut ini beberapa jaringan meristem yang ada di
tumbuhan ....
1)
lateral
2)
interkalar
3)
intravasikuler
4)
apikal
Meristem yang menyebabkan pemanjangan tanaman
jagung (
Zea mays
) adalah ....
a.
1 dan 2
b.
1 dan 4
c.
2 dan 3
d.
2 dan 4
e.
3 dan 4
Gambar tersebut merupakan perbandingan pertum-
buhan tanaman yang disimpan (a) di tempat gelap dan
(b) di tempat terang. Daun tanaman pot (a) berwarna
kuning, sedangkan pot (b) berwarna hijau. Hal ini
menunjukkan ....
Mudah dan Aktif Belajar Biologi untuk Kelas XII
22
(a)
(b)
(e)
(f )
(c)
(d)
(g)
(h)
Merangsang
Pemanjangan sel
Pertumbuhan
tunas ketiak daun
Merangsang
Membantu
Menghambat
Berlawanan
Merangsang
Berlawanan
Merangsang
Merangsang
Menghambat
Berlawanan
Merangsang
Gugur daun
B. Soal Uraian
1.
Mengapa perkembangan bersifat
reversible
? Jelaskan.
2.
Tuliskan faktor-faktor yang memengaruhi pertum-
buhan tumbuhan dan beri contohnya.
3.
Jelaskan apa yang dimaksud pertumbuhan.
4.
Jelaskan hubungan antara cahaya dan auksin dalam
memengaruhi pertumbuhan.
Sumber:
Biology: Concepts and Connections
, 2006
5.
Guru Anda memberi tugas untuk melakukan
percobaan biji kacang merah. Pot A diberi media hu-
mus dan pot B diberi media tanah. Tentukanlah
hipotesis dari langkah kerja percobaan tersebut.
C. Soal Tantangan
Anda telah mengetahui bahwa pertumbuhan dan
perkembangan pada tumbuhan dipengaruhi oleh hormon,
yaitu auksin, sitokinin, giberelin, asam absisat, dan etilen.
Ternyata, beberapa hormon tersebut pengaruhnya saling
berkaitan. Lengkapilah diagram berikut dengan jenis-jenis
hormon yang sesuai.