Halaman
vPetunjuk Penggunaan BukuBuku Praktis Belajar Biologi untuk Kelas XII ini terdiri atas delapan bab, yaituPertumbuhan dan Perkembangan, Metabolisme, Substansi Genetik, Reproduksi Sel,Pola Pewarisan Sifat Organisme, Mutasi, Evolusi, dan Bioteknologi. Berikut penyajianmateri dan pengayaan yang terdapat dalam buku ini.1.Advance organizer ini menyajikan contoh penerapan/manfaat dari materi yangakan dipelajari, bersifat dialogis dan terkini.2. Soal Pramateri merupakan uji awal pengetahuan umum Anda yang mengacukepada materi bab tersebut.3. Gambar dan ilustrasi ditampilkan dengan memadukan gambar dan ilustrasiyang bersesuaian dengan materi.4. Tugas Ilmiah merupakan tugas yang diberikan kepada Anda berkaitan denganmateri yang akan dipelajari. Tugas ini mengajak Anda untuk berpikir kritis,kreatif, dan inovatif.5. Kegiatan merupakan sarana untuk memperkuat dan memperdalam konsepyang Anda kuasai.6. Kegiatan Semester merupakan tugas semester yang dikerjakan secaraberkelompok.7. Soal Penguasaan Materi berisi tentang pertanyaan yang terdapat di setiapakhir subbab.8. Peta Konsep berguna sebagai acuan untuk Anda dalam mempermudahmempelajari materi dalam bab.9. Evaluasi Materi Bab merupakan sarana evaluasi dalam memahami materipelajaran dalam satu bab.10. Evaluasi Materi Semester merupakan sarana evaluasi dalam memahamimateri pelajaran dalam satu semester.11. Evaluasi Materi Akhir Tahun merupakan sarana evaluasi dalam memahamimateri pelajaran dalam satu tahun.12. Wawasan Biologi berisi informasi menarik dan terkini yang berkaitan denganmateri bab.13. Tokoh Biologi memuat ilmuwan Biologi yang berjasa di bidangnya.14. Kata Kunci merupakan kunci dari suatu konsep dalam materi yang akanmemudahkan Anda untuk mengingat konsep tersebut.15. Apendiks merupakan lampiran yang berisi kunci jawaban dan sistem metrik.16. Kamus Biologi merupakan kamus kecil kata-kata penting dalam materi padaakhir buku. Anda dapat melihat penjelasan beberapa istilah di kamus kecil ini.17. Indeks berisi rujukan kata-kata dalam bab yang memudahkan Anda dalampencarian kata-kata penting.
viKata PengantarBiologi merupakan ilmu yang sangat berkaitan dengan kehidupan.Makhluk hidup yang mencakup manusia, hewan, tumbuhan, danmikroorganisme beserta lingkungannya dipelajari dalam Biologi. Denganmempelajari Biologi Anda dapat memahami fakta-fakta kehidupan dilingkungan sekitar.Melihat betapa pentingnya Biologi maka perlu adanya peningkatankualitas pendidikan Biologi di sekolah agar membentuk siswa yang memilikidaya nalar dan daya pikir yang baik, kreatif, cerdas dalam memecahkanmasalah, serta mampu mengomunikasikan gagasan-gagasannya. Atas dasarinilah kami menerbitkan buku Praktis Belajar Biologi ke hadapan pembaca.Buku ini menghadirkan aspek kontekstual bagi siswa dengan mengutamakanpemecahan masalah sebagai bagian dari pembelajaran untuk memberikankesempatan kepada siswa membangun pengetahuan dan mengembangkanpotensi mereka sendiri.Materi dalam buku ini diharapkan dapat membawa Anda untukmemperoleh pemahaman tentang ilmu Biologi sebagai proses dan produk.Materi pelajaran Biologi yang disajikan bertujuan membekali Anda denganpengetahuan, pemahaman, dan sejumlah kemampuan untuk memasukijenjang yang lebih tinggi, serta mengembangkan ilmu Biologi dalamkehidupan sehari-hari.Oleh karena itu, mendudukkan Biologi hanya sebatas teori di dalamkelas, tidak saja akan membuat siswa kurang memahaminya, tetapi jugamenghambat tercapainya tujuan pembelajaran. Melalui buku Praktis BelajarBiologi ini, Anda diharapkan dapat menyenangi pelajaran Biologi.Materi-materi bab di dalam buku ini disesuaikan dengan perkembanganilmu dan teknologi terkini. Selain itu, buku ini disajikan dengan bahasayang mudah dimengerti dan komunikatif sehingga seolah-olah berdialoglangsung dengan penulisnya.Kami menyadari bahwa penerbitan buku ini tidak akan terlaksana denganbaik tanpa dukungan dan bantuan dari berbagai pihak. Untuk itu, denganhati yang tulus, kami ucapkan terima kasih atas dukungan dan bantuanyang diberikan. Semoga buku ini dapat memberi kontribusi bagiperkembangan dan kemajuan pendidikan di Indonesia. Jakarta, Juni 2007Penerbit
viiDaftar IsiKata Sambutan• iiiPetunjuk Penggunaan Buku vKata Pengantar •viBab 5 Pola Pewarisan Sifat Organisme ...................................... 79A.Pewarisan Sifat ..........................................................................................80B.Pola-Pola Hereditas .....................................................................................81C.Hereditas dan Penyakit Turunan ....................................................................99Rangkuman ......................................................................................................... 106Peta Konsep ....................................................................................................... 106Evaluasi Materi Bab 5 ......................................................................................... 107Bab 4 Reproduksi Sel............................................................... 65A.Mitosis .......................................................................................................66B.Meiosis .......................................................................................................70C.Pembentukan Gamet (Gametogenesis) ..........................................................73Rangkuman .........................................................................................................76Peta Konsep .......................................................................................................77Evaluasi Materi Bab 4 .........................................................................................77Bab 3 Substansi Genetik ..........................................................43A.Kromosom ..................................................................................................44B.Gen ............................................................................................................47C.Alel............................................................................................................49D.DNA ...........................................................................................................51E.RNA ...........................................................................................................54F.Kode Genetik ...............................................................................................56G.Sintesis Protein ..........................................................................................58Rangkuman .........................................................................................................61Peta Konsep .......................................................................................................62Evaluasi Materi Bab 3 .........................................................................................63Bab 2 Metabolisme .................................................................. 17A.Molekul yang Berperan dalam Metabolisme ....................................................18B.Metabolisme Karbohidrat .............................................................................24C.Hubungan antara Katabolisme Karbohidrat, Lemak, dan Protein ......................38Rangkuman .........................................................................................................40Peta Konsep .......................................................................................................41Evaluasi Materi Bab 2 .........................................................................................41Semester 1Bab 1 Pertumbuhan dan Perkembangan ....................................... 1A.Pertumbuhan dan Perkembangan pada Tumbuhan ...........................................2B.Faktor-Faktor yang Memengaruhi Pertumbuhan dan PerkembanganTumbuhan ....................................................................................................6Rangkuman .........................................................................................................12Peta Konsep .......................................................................................................13Evaluasi Materi Bab 1 .........................................................................................13Kegiatan Semester 1 ..........................................................................................16
viiiBab 6 Mutasi ........................................................................ 109A.Macam-Macam Mutasi ................................................................................ 110B.Penyebab Mutasi ......................................................................................... 118C.Dampak Mutasi ........................................................................................... 119Rangkuman ......................................................................................................... 120Peta Konsep ....................................................................................................... 120Evaluasi Materi Bab 6 ......................................................................................... 121Evaluasi Materi Semester 1 ................................................................................ 123Bab 7 Evolusi ........................................................................ 125A.Teori Evolusi ................................................................................................ 126B.Mekanisme Evolusi ....................................................................................... 134C.Asal-Usul Kehidupan .................................................................................... 142Rangkuman ......................................................................................................... 150Peta Konsep ....................................................................................................... 151Evaluasi Materi Bab 7 ......................................................................................... 151Kegiatan Semester 2 .......................................................................................... 154Bab 8 Bioteknologi ................................................................. 155A.Prinsip Dasar Bioteknologi ........................................................................... 156B.Jenis-Jenis Bioteknologi ............................................................................... 157C.Sifat Dasar Mikroorganisme ......................................................................... 158D.Produk dan Jasa .......................................................................................... 160E.Implikasi Bioteknologi ................................................................................... 167Rangkuman ......................................................................................................... 169Peta Konsep ....................................................................................................... 170Evaluasi Materi Bab 8 ......................................................................................... 171Evaluasi Materi Semester 2 ................................................................................ 173Evaluasi Materi Akhir Tahun ................................................................................. 175Apendiks 1 ......................................................................................................... 179Apendiks 2 ......................................................................................................... 184Kamus Biologi ..................................................................................................... 185Indeks ................................................................................................................ 189Daftar Pustaka ................................................................................................... 193Semester 2
1Apakah Anda pernah memelihara tumbuhan di halaman rumah?Pernahkah Anda memerhatikan pertumbuhan tumbuhan? Misalnya, bijikacang merah. Jika Anda perhatikan, biji kacang merah sekecil itu jikadisimpan pada tempat yang lembab dan basah, biji tersebut dapat tumbuh.Mula-mula Anda akan melihat pertumbuhan bakal akar yang tumbuh kearah bawah biji. Lama-kelamaan, bakal akar tersebut terus memanjangbahkan mampu mengangkat biji dari permukaan tanah. Perkembanganselanjutnya ditandai oleh membukanya kulit biji dan kedua keping biji yangterbentuk seperti daun.Jika Anda amati lebih lama, pertumbuhan yang terjadi pada biji tersebutakan terus terjadi seperti bertambahnya tinggi tanaman dan terbentuknyahelaian daun baru. Sungguh besar kekuasaan Tuhan Yang Maha Esa, bijisekecil itu dapat tumbuh menjadi tumbuhan utuh. Perubahan yang terjadipada tumbuhan tersebut menandakan bahwa tumbuhan mengalamipertumbuhan dan perkembangan. Apakah yang dimaksud denganpertumbuhan dan perkembangan? Faktor apa sajakah yang meme-ngaruhinya?Pada bab ini, Anda akan mempelajari mengenai pertumbuhan danperkembangan pada tumbuhan. Berdasarkan hal tersebut, Anda diharapkandapat melakukan sebuah percobaan pengaruh faktor luar terhadappertumbuhan. Anda diharapkan dapat merencanakan, melakukan, danmengomunikasikan hasil percobaan Anda itu.PertumbuhandanPerkembanganPada bab ini, Anda akan diajak untuk melakukan percobaan mengenai pertumbuhan danperkembangan pada tumbuhan. Hal tersebut dapat dilakukan dengan cara merancang percobaanpengaruh faktor luar terhadap pertumbuhan tumbuhan dan melaksanakannya. Setelah itu,komunikasikan hasil percobaan Anda.1B a b 1A.Pertumbuhan danPerkembanganpada TumbuhanB.Faktor-FaktoryangMemengaruhiPertumbuhan danPerkembanganTumbuhanSumber:The Plant World, 1995
Praktis Belajar Biologi untuk Kelas XII2Pertumbuhan mengandung pengertian pertambahan ukuran, dapatberupa volume, massa, tinggi, dan ukuran lainnya yang dapat dinyatakandalam bilangan atau bentuk kuantitatif. Adapun perkembangan mengandungpengertian bertambah dewasanya suatu individu (Gambar 1.1).Makhluk hidup dikatakan dewasa jika alat-alat reproduksinya telahberfungsi. Tumbuhan akan berbunga dan hewan akan menghasilkan sel-selkelamin. Ada pula yang mengartikan perkembangan sebagai perubahan akibatproses diferensiasi yang menyebabkan perbedaan struktur dan fungsi organ-organ makhluk hidup sehingga semakin kompleks. Dengan demikian,perkembangan merupakan perubahan kualitas suatu individu.1. PertumbuhanSecara harfiah, pertumbuhan diartikan sebagai perubahan yang dapatdiketahui atau ditentukan berdasarkan sejumlah ukuran atau kuantitasnya.Pertumbuhan meliputi bertambah besar dan bertambah banyaknya sel-selpada jaringan.Proses yang terjadi pada pertumbuhan adalah suatu kegiatan yangirreversible (tidak dapat kembali ke bentuk semula). Akan tetapi, pada beberapakasus, proses tersebut dapat reversible (terbalikkan) karena pada pertumbuhanterjadi pengurangan ukuran dan jumlah sel akibat kerusakkan sel ataudediferensiasi sel. Sebagai contoh, jika Anda akan memperbanyak tumbuhanmelalui cara vegetatif, bagian manakah yang akan Anda pakai? Bunga, buah,ataukah batang? Pilihannya tentu akan jatuh pada batang. Walaupun semuaorgan tersebut memiliki aktivitas pembelahan sel, semuanya disusun olehjenis sel yang berbeda. Bunga dan buah merupakan organ reproduksi yangdisusun oleh sel-sel reproduktif atau embrionik, sedangkan cabang ataubatang disusun oleh sel-sel tubuh atau somatik.Sel-sel tubuh (somatik) memiliki potensi untuk tumbuh kembalimembentuk jaringan yang sama, sedangkan sel embrionik tidak. Denganaktivitas perbanyakan sel tersebut, akan dihasilkan kembali sel-selmeristematis yang akan menjadi batang, akar, daun, dan bagian reproduktif.Adapun sel embrionik akan mati karena tidak ada sokongan sel lainnya.Selama proses tumbuhnya akar, batang, ataupun daun pertumbuhan dapatdikuantifikasi dalam bentuk panjang akar, jumlah daun, tinggi tumbuhan,atau bahkan berat total tumbuhan. Berdasarkan gambaran tersebut, dapatditarik suatu kesimpulan bahwa pertumbuhan merupakan perubahankuantitatif dari ukuran sel, organ, atau keseluruhan organisme.2. PerkembanganPerkembangan makhluk hidup lebih tepat diartikan sebagai suatuperubahan kualitatif yang melibatkan perubahan struktur serta fungsi yanglebih kompleks. Seperti yang telah Anda ketahui, organ kulit pada manusiatumbuh bersamaan dengan bertambahnya ukuran tubuh. Akan tetapi, ketikamencapai kedewasaan, hanya pada bagian tertentu dari tubuh kita mulaibermunculan rambut tambahan. Selain itu, organ-organ tertentu mulaitumbuh membesar, seperti bagian dada pada perempuan dan jakun padalaki-laki. Mengapa semua itu hanya tumbuh pada masa tertentu saja, tidakbersamaan dengan pertumbuhan organ lainnya? Suatu hal yang patut kitapahami dalam perkembangan adalah adanya diferensiasi sel.A Pertumbuhan dan Perkembanganpada TumbuhanSumber: Biology, 1999Pertumbuhan dan perkembangantumbuhan. Tumbuhan dewasaberasal dari biji yang mengalamipertumbuhan danperkembangan.Manakah ciri perkembangan danciri pertumbuhan pada tumbuhantersebut?• Diferensiasi• Perkembangan• PertumbuhanKata Kunci1. Sebutkan contohpertumbuhan danperkembangan yang Andaketahui.2. Faktor abiotik apa sajakahyang Anda ketahui dapatmemengaruhi pertumbuhantumbuhan?PramateriSoalGambar 1.1
Pertumbuhan dan Perkembangan3Diferensiasi dapat diartikan sebagai perubahan sel menjadi bentuk lainnyayang berbeda baik secara fungsi, ukuran, maupun bentuk. Contoh mudahmengenai diferensiasi dapat Anda temukan pada pembentukan bunga. Amatidari mana bunga tersebut berasal. Apakah sama dengan awal mulanya tumbuhtunas? Mengapa pada bagian tersebut yang tumbuh justru bunga? Diferensiasijuga terjadi pada bagian tubuh manusia, yakni pada pembentukan sel-selkelamin (gonad) ketika embriogenesis. Contoh lainnya pada prosespembentukan anak ayam dari embrio dalam telur. Pada proses diferensiasi,dapat terjadi dua hal penting, yakni perubahan struktural yang akanmengarah pada pembentukan organ, serta perubahan kimiawi yang dapatmeningkatkan kemampuan sel.Dapatkah Anda menghitung perkembangan yang terjadi, baik dalamjumlah maupun ukuran? Tentu akan sulit, karena semua proses tersebut terjadisecara kualitatif dan hanya dapat dibandingkan secara subjektif tanpa ukuranyang tepat. Proses perkembangan banyak berkaitan dengan faktor internalyang terjadi pada waktu yang tidak bersamaan. Oleh karena itu, perkembangandapat didefinisikan sebagai suatu proses perubahan yang diikuti olehpendewasaan dan kematangan sel, serta diiringi oleh spesialisasi fungsi sel.3. Macam-Macam Pertumbuhan dan PerkembanganPertumbuhan pada tumbuhan ada yang berupa pertumbuhan primer,ada pula yang berupa pertumbuhan sekunder. Kedua pertumbuhan inisebenarnya berasal dari jaringan yang sama, yakni meristem. Meristemmerupakan suatu jaringan yang memiliki sifat aktif membelah. Pertumbuhanprimer berasal dari meristem primer, sedangkan pertumbuhan sekunderberasal dari meristem sekunder. Adakah perbedaan lain di antara keduamacam pertumbuhan tersebut?a. Pertumbuhan PrimerPertumbuhan yang terjadi selama fase embrio sampai perkecambahanmerupakan contoh pertumbuhan primer. Struktur embrio terdiri atas tunasembrionik yang akan membentuk batang dan daun, akar embrionik yangakan tumbuh menjadi akar, serta kotiledon yang berperan sebagai penyediamakanan selama belum tumbuh daun.Jika biji berkecambah, struktur yang pertama muncul adalah radikulayang merupakan bakal akar primer. Radikula adalah bagian dari hipokotildan merupakan struktur yang berasal dari akar embrionik. Pada bagian ujungatas, terdapat epikotil, yakni bakal batang yang berasal dari tunas embrionik.Tahap awal pertumbuhan pada tumbuhan monokotil berbeda dengandikotil. Pada monokotil, akan tumbuh koleoptil sebagai pelindung ujung bakalbatang. Begitu koleoptil muncul di atas permukaan tanah, pucuk daun pertamaakan muncul menerobos koleoptil. Biji masih tetap berada di dalam tanah danmemberi suplai makanan kepada kecambah yang sedang tumbuh. Per-kecambahan seperti ini dinamakan perkecambahan hipogeal (Gambar 1.2a).Bagaimanakah perkecambahan pada tumbuhan dikotil? Pada dikotiltidak muncul koleoptil. Dari dalam tanah, kotiledonnya akan muncul keatas permukaan tanah bersamaan dengan munculnya daun pertama.Kotiledon akan memberi makan bakal daun dan bakal akar sampai keduanyadapat mengadakan fotosintesis. Itulah sebabnya, lama-kelamaan kotiledonmenjadi kecil dan kisut. Perkecambahan yang kotiledonnya terangkat kepermukaan tanah dinamakan perkecambahan epigeal. Perhatikan Gambar1.2b (Moore, et al, 1995: 404).• Koleoptil• Kotiledon• Meristem• Perkecambahan• Pertumbuhan primerKata KunciTali putri (Cuscuta sp.),tumbuhan parasit yang tubuhnyamemanjang seperti bakmi, bisamemilih korban dari baunya.Saat tunas barunya muncul daritanah, tumbuhan tersebut dapatmembedakan calon korbandengan mengendus volatileatauzat kimia yang dilepaskantumbuhan lain. Tali putri harusmencari sumber makanan daritumbuhan lain karena tidakmampu melakukan fotosintesis.Ia juga tidak membentuk akarseperti yang dilakukan tumbuhanpada umumnya.Sumber: www.kompas.com, 02Oktober 1996WawasanBiologi
Praktis Belajar Biologi untuk Kelas XII4abSumber: Botany, 1995Pada ujung pucuk dan ujung akar, terdapat jaringan yang bersifat meris-tematik. Jaringan meristem yang terletak di ujung akar menyebabkanpemanjangan akar. Pertambahan panjang akar pada jagung mencapai 1 cmper hari. Ujung akar akan menghasilkan tudung akar. Tudung akar akanmenghasilkan lendir yang dapat mempermudah akar menembus tanah.Menurut Hopson (1990: 475), pada ujung akar terdapat tiga daerahpertumbuhan berturut-turut dari ujung ke pangkal, yakni daerah pembelahan,daerah pemanjangan, dan daerah diferensiasi. Untuk lebih jelasnya, per-hatikan Gambar 1.3Tudung akarSumber: Essentials of Biology, 1990Sumber: Biology, 1995ab(a) Perkecambahan hipogealpada monokotil dan(b) perkecambahan epigeal padatumbuhan dikotilApa saja perbedaan keduaperkecambahan tersebut?Daerah pembelahan, daerahpemanjangan, dan daerahdiferensiasi terdapat pada ujungakar.KoleoptilRadikulaKoleoptilHipokotilRadikulaKotiledonKotiledonEpikotilHipokotilDaerah pembelahanDaerah pemanjanganDaerah pematangan dan diferensiasiSel-sel di daerah pembelahan akan membelah secara mitosis sehingga selnyabertambah banyak. Daerah pemanjangan akan membentuk bakal epidermis kearah luar. Pada daerah diferensiasi, sel-selnya akan berdiferensiasi membentukkomponen pembuluh angkut, epidermis, dan bulu-bulu akar.Ujung pucuk juga merupakan jaringan meristematik. Jaringan ini akanberdiferensiasi menjadi epidermis, floem, xilem, korteks, dan empulur.Meristem ini dilindungi oleh primordium daun. Letak primordium daunpada batang mengikuti pola berhadapan atau pola bergantian yang nantinyaakan membentuk rangkaian daun sesuai dengan pola tersebut (Gambar 1.4).b. Pertumbuhan SekunderSemakin tua, batang tumbuhan dikotil akan semakin membesar. Hal inidisebabkan adanya proses pertumbuhan sekunder. Pertumbuhan sekunderini tidak terjadi pada tumbuhan monokotil. Bagian yang paling berperandalam pertumbuhan sekunder ini adalah kambium dan kambium gabusatau felogen. Ke arah dalam, kambium akan membentuk pembuluh kayu(xilem), sedangkan ke arah luar kambium akan membentuk pembuluh tapis(floem). Kambium pada posisi seperti ini dinamakan kambium intra-vaskular. Sel-sel parenkim yang terdapat di antara pembuluh, lama-kelamaanberubah menjadi kambium. Kambium ini dinamakan kambium intervaskular.(a) Rangkaian daun dengan polabergantian dan(b) pola berhadapanGambar 1.2Gambar 1.3Gambar 1.4
Pertumbuhan dan Perkembangan5Kedua macam kambium tersebut lama-kelamaan akan bersambungan.Posisi kambium yang semula terpisah-pisah, kemudian akan berbentuklingkaran. Kedua macam kambium ini akan terus berkembang membentukxilem sekunder dan floem sekunder sehingga batang menjadi semakinbesar. Perhatikanlah Gambar 1.5. Akibat semakin besarnya batang,diperlukan jalan untuk mengangkut makanan ke arah samping (lateral).Untuk keperluan tersebut, dibentuklah jari-jari empulur.Aktivitas kambium bergantung pada keadaan lingkungan. Pada musimkemarau, kambium tidak aktif. Walaupun aktif, kambium hanya akanmembentuk sel-sel xilem berdiameter sempit. Ketika air berlimpah, kambiumakan membentuk sel-sel xilem dengan diameter besar. Perbedaan ukurandiameter ini akan menyebabkan terbentuknya lingkaran-lingkaran padapenampang melintang batang. Lingkaran ini dikenal dengan lingkarantahun, yang dapat digunakan untuk memperkirakan umur tumbuhan.acbXilem primerProkambiumFloem primerKambiumEpidermisXilem primerXilem sekunderKambiumFloem sekunderFloem primerKorteksabcSumber: Essentials of Biology, 1990Sementara itu, kambium gabus atau felogen juga melakukan aktivitasnya.Felogen ini akan membentuk lapisan gabus. Ke arah dalam, felogen mem-bentuk feloderm yang merupakan sel-sel hidup dan ke arah luar membentukfelem (jaringan gabus) yang merupakan sel-sel mati. Lapisan gabus perludibentuk karena fungsi epidermis sebagai pelindung tidak memadai lagi.Hal ini diakibatkan oleh pertumbuhan sekunder yang dilakukan kambiummendesak pertumbuhan ke arah luar. Hal tersebut mengakibatkan rusaknyaepidermis sehingga kulit batang menjadi pecah-pecah. Adanya lapisan gabusmengakibatkan batang menjadi lebih terlindungi dari perubahan cuaca. Zatsuberin pada sel-sel gabus dapat mencegah penguapan air dari batang. Agarpertukaran gas tetap berjalan lancar, di beberapa bagian dari permukaanbatang terdapat lentisel. Ingatlah kembali pelajaran tentang jaringantumbuhan di kelas XI.Perjalanan pertumbuhan batangtampak pada (a) pertumbuhanprimer awal, (b) pertumbuhanprimer akhir, dan (c) pertumbuhansekunder.Apa saja perbedaannya?• Felogen• Floem• Kambium• Lingkaran tahun• Pertumbuhan sekunder• XilemKata KunciPertumbuhan TumbuhanTujuanMengamati pertumbuhan tumbuhanAlat dan BahanAuksanometer, dua buah tumbuhan dalampot, busur, bandul, jarum, kerekan, danbenang kasurLangkah Kerja1.Bersama kelompok Anda, pasangkanauksanometer seperti terlihat padagambar di samping. Mintalah bantuanguru Anda untuk memasangkan alattersebut dan memberitahukan carakerjanya.BusurderajatPenyanggaJarumpenunjukKerekanBenang kasurBandulTumbuhanpada potKegiatan1.1Gambar 1.5
Praktis Belajar Biologi untuk Kelas XII6B Faktor-Faktor yang MemengaruhiPertumbuhan dan Perkembangan TumbuhanPernahkah Anda memerhatikan pertumbuhan dan perkembangantumbuhan yang berada di daerah berbeda? Walaupun tumbuhan tersebutsatu jenis, pertumbuhan dan perkembangannya menunjukkan perbedaan,bukan? Permasalahan tersebut umum kita temukan di bidang pertanian.Meskipun pada prinsipnya pohon kelapa dapat tumbuh di mana saja, tetapihasil yang diperoleh akan bervariasi jika ditanam bertahap mulai dari daerahpantai (dataran rendah) hingga ke daerah pegunungan (dataran tinggi). Iklimyang sesuai diperlukan oleh tumbuhan agar dapat mengolah makanannyasecara optimal dan didukung oleh kondisi tanah yang merupakan sumbermakanan selama hidupnya.Faktor lingkungan yang mendukung, ditambah dengan potensi daridalam tubuh tumbuhan merupakan kombinasi yang mengoptimalkanproduktivitas tumbuhan. Dengan demikian, ada dua hal yang berpengaruhterhadap pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan, yaitu:1.faktor internal, contohnya hormon yang mengontrol pertumbuhan danperkembangan;2.faktor eksternal, contohnya kondisi fisik kimia lingkungan, sepertipanjang pendeknya hari, temperatur, sumber nutrisi, dan pencahayaan.Jadi, dapat dikatakan bahwa pertumbuhan dan perkembangan adalah hasildari interaksi antara faktor internal (potensi genetik) dengan faktor eksternal(kondisi lingkungannya). Hilangnya pertumbuhan suatu organ atau jaringanmakhluk hidup dapat disebabkan oleh salah satu faktor di atas saja atau dapatdisebabkan oleh kedua-duanya.Kerjakanlah di dalam buku latihan Anda.1.Apakah perbedaan antara pertumbuhan dan per-kembangan?2.Sebutkan tiga daerah pertumbuhan pada akar.3.Jelaskan proses pertumbuhan sekunder padatumbuhan.Soal PenguasaanMateri 1.12.Setelah alat dan bahan terpasang seperti pada gambar, amatilah pertumbuhanyang terjadi pada tumbuhan yang Anda amati.3.Amatilah selama satu minggu dan siram tumbuhan tersebut setiap hari. Amatipertumbuhan tumbuhan setiap satu hari sekali.4.Hitunglah pertumbuhan yang terjadi menggunakan rumus:P = 360B × 2QrP= Panjang tumbuhan hasil pengukuranα= Sudut yang dibentuk oleh jarum auksanometer360= Sudut lingkaran2π= Keliling lingkaranr= Jari-jari busur5.Diskusikan hasilnya dengan kelompok Anda, buatlah laporannya danpresentasikan di depan kelas.Jawablah pertanyaan berikut untuk menyimpulkan fakta.1.Bagaimanakah pertumbuhan pada tumbuhan yang Anda amati?2.Apakah pertumbuhan tumbuhan setiap harinya sama ataukah berbeda?Menurut Anda apakah yang menyebabkan terjadinya hal tersebut?3.Kesimpulan apakah yang Anda dapatkan dari kegiatan ini?TokohBiologiSumber: Concise Encyclopedia:Nature, 1994Jan Baptista van Helmont(1579–1644)Ia merupakan seorang ahlikimia dari Belgia. Iamerupakan orang yangmelakukan penelitian awaltentang pertumbuhan padatumbuhan.
Pertumbuhan dan Perkembangan7• Faktor eksternal• Faktor internal• HormonKata KunciSecara genetis, tumbuhan memiliki kloroplas. Akan tetapi, jika tidakada cahaya, kloroplas tersebut tidak akan terbentuk. Tidak terbentuknyakloroplas dapat disebabkan oleh faktor genetis dan faktor lingkungan.Kloroplas pada tumbuhan dapat tidak terbentuk karena tidak diproduksinyaenzim yang diperlukan dalam pembentukan kloroplas atau karenalingkungan tidak menyediakan cahaya atau mineral yang penting dalampembentukan kloroplas.1. Faktor InternalFaktor internal dipicu oleh serangkaian proses yang terjadi dalam sel,seperti pembelahan, pemanjangan, dan diferensiasi. Umumnya, faktor-faktorinternal yang ada di dalam tubuh ini berupa senyawa biokimia, sepertihormon dan enzim.Hormon merupakan senyawa kimia yang diproduksi dalam konsentrasiyang kecil oleh tubuh yang akan memengaruhi sel atau organ target. Padabahasan ini, kita akan mengenal beberapa hormon pada tumbuhan yangmembantu dalam proses pertumbuhan dan perkembangan (Moore, et al,1995: 275).a. AuksinPada 1800-an, Charles Darwin mengamati pertumbuhan rumput yangselalu menuju arah datangnya cahaya matahari. Seorang ahli pertanian,Ciesielski, juga mengamati perkembangan akar yang membelok menuju arahbumi. Kedua kejadian ini menghasilkan pertumbuhan ujung-ujung tumbuhanyang berbelok. Hal ini baru dimengerti setelah ditemukan hormon auksinyang bertanggung jawab dalam pemanjangan sel (batang) serta gerakantropisme (gerakan sel bagian tumbuhan sesuai dengan arah datangnyarangsangan) pada tumbuhan. Auksin sangat mudah terurai oleh cahayasehingga menimbulkan gerakan fototropisme (gerakan yang disebabkan olehrangsang cahaya), seperti yang terlihat pada Gambar 1.6. Auksin yang tidakterurai oleh cahaya dapat menimbulkan pertumbuhan yang cepat di tempatgelap atau disebut etiolasi.Auksin didominasi oleh senyawa golongan IAA (Indol Asetic Acid). Dalamkonsentrasi sangat sedikit (10-5 M), auksin dapat memengaruhi tumbuhan,di antaranya:1)dapat memicu pembelahan sel dan pemanjangan sel;2)memengaruhi dalam pembentukan pucuk atau tunas baru dan jaringanyang luka.b. GiberelinGiberelin ditemukan secara tidak sengaja oleh seorang peneliti Jepangbernama Fujikuro di tahun 1930-an. Ketika itu, ia sedang mengamati penyakitBanane pada tumbuhan padi. Padi yang terserang oleh sejenis jamur memilikipertumbuhan yang cepat sehingga batangnya mudah patah. Jamur inikemudian diberi nama Gibberella fujikuroi yang menyekresikan zat kimiabernama giberelin.Giberelin ini kemudian diteliti lebih lanjut dan diketahui banyak berperandalam pembentukan bunga, buah, serta pemanjangan sel tumbuhan. Kubisyang diberi hormon giberelin dengan konsentrasi tinggi, akan mengalamipemanjangan batang yang mencolok (Gambar 1.7). Beberapa fungsi darihormon giberelin adalah:1)berperan dalam dominansi apikal, pemanjangan sel, perkembangan buah,perbungaan, dan mobilisasi cadangan makanan dari dalam biji;2)ikut berpengaruh terhadap pembentukan akar tumbuhan karena giberelinumum terdapat di bagian meristematik pada akar.Sumber: Heath Biology, 1985Percobaan yang dilakukanDarwin menunjukkanpertumbuhan koleoptilmengarah ke tempat datangnyacahaya.Gambar 1.6Sumber: Botany, 1995ab(a) Kubis yang diberi hormongiberelin. Bandingkanlah dengan(b) kubis yang tidak diberigiberelin.Gambar 1.7
Praktis Belajar Biologi untuk Kelas XII8Sumber: Botany, 1995abc. SitokininAktivitas sitokinin pertama kali teramati ketika pembelahan sel olehFolke Skoog dari Universitas Wisconsin, Amerika Serikat. Sitokinin, sesuaidengan namanya (sito= sel, kinin= pembelahan) berperan dalam pembelahansel, pemanjangan sel, morfogenesis, dominansi apikal, dan dormansi.d. Asam absisatAsam absisat ditemukan oleh peneliti yang bekerja pada penelitiantentang dormansi pohon. Zat kimia yang diambil dari dedaunan sebuahpohon ternyata memengaruhi pertumbuhan pucuk dan menginduksipembentukan tunas. Asam absisat berperan dalam penuaan, dormansi pucuk,perbungaan, memacu sintesis etilen, dan menghambat pengaruh giberelin.e. EtilenFenomena gas etilen pertama kali diamati oleh ilmuwan mulai abad ke-19. Pada masa itu, sumber penerangan lampu jalanan yang digunakan berasaldari pemanasan oleh batubara. Pepohonan yang berada di sekitar pem-buangan gas pembakaran diketahui menggugurkan daunnya secara tidakwajar. Pada tahun 1901, sekelompok peneliti dari Rusia menemukan adanyagas etilen pada pembakaran tersebut dan menyebabkan daun berguguran.Kini, etilen telah secara luas digunakan sebagai zat pengatur tumbuhpada tumbuhan. Pengaruh etilen ini adalah sebagai berikut.1)Hormon ini akan menghambat pembelahan sel, menunda perbungaan,dan menyebabkan absisi atau pengguguran daun.2)Buah terlebih dahulu akan mengalami pematangan sebelum mengalamipengguguran. Jadi, etilen membantu dalam proses pematangan buah.Hal ini ditunjukkan pada Gambar 1.8.2. Faktor EksternalFaktor-faktor eksternal yang berpengaruh terhadap pertumbuhan tumbuhandi antaranya adalah cahaya, temperatur, kandungan air, dan kesuburan tanah.a. Makanan (Nutrisi)Semua makhluk hidup membutuhkan makanan (nutrisi) untuk sumberenergi. Unsur yang diperlukan tumbuhan dalam jumlah besar yang disebutelemen makro atau unsur makro. Elemen makro terdiri atas karbon, oksigen,hidrogen, nitrogen, sulfur, fosfor, kalium, dan magnesium. Selain itu, adaelemen yang disebut elemen mikro atau unsur mikro seperti besi, klor,tembaga, seng, molibdenum, boron, dan nikel. Elemen mikro adalah unsuryang diperlukan tumbuhan dalam jumlah sedikit (Moore, et al, 1995: 470).Sumber: Biology Concepts &Connections, 2006• Defisiensi• Elemen makro• Elemen mikroKata KunciEtilen dapat mematangkan buahpisang yang ditaruh dalamplastik. Hasilnya, (a) pisangmatang karena pengaruh etilendari jeruk, (b) pisang matangkarena gas dari zat etilenmurni, dan (c) pematanganpisang lambat karena tidak adapengaruh etilen.abcGambar 1.8Defisiensi unsur (a) fosformenyebabkan tepi daunmenggulung dan (b) defisiensiunsur seng menyebabkan daunberukuran kecil.Gambar 1.9
Pertumbuhan dan Perkembangan9UnsurMikronutrienMolibdenumTembagaSengManganBoronBesiKlorinMakronutrienSulfurFosforMagnesiumKalsiumKaliumNitrogenTabel 1.1Sumber, Fungsi, dan Gejala Kekurangan Beberapa Unsur pada TumbuhanSenyawa Tersediabagi TumbuhanFungsi pada TumbuhanGejala DefisiensiMoO42–Cu+, Cu2+Zn2+Mn2+H3BO3Fe3+, Fe2+Cl–SO42–H2PO4–, HPO42–Mg2+Ca2+K+NO3– , NH4+Fiksasi N2 pada tumbuhanKomponen plastosianin, terdapat padalignin saluran pembuluh, mengaktifkanenzim.Berperan dalam sintesis auksin, menjagastruktur ribosom, mengaktifkan beberapaenzim.Aktivator enzim, transfer elektronPertumbuhan tabung polen, mengaturfungsi enzim, berperan dalamtransportasi karbohidratDiperlukan dalam sintesis klorofil;komponen sitokrom dan feredoksin;kofaktor peroksidase dan beberapaenzimKeseimbangan tekanan osmotik,berperan dalam fotosintesisBagian dari koenzim A; asam aminosistein, dan metioninBagian dari asam nukleat, gula fosfat,dan ATP, fosfolipid pada membran sel,dan koenzimBagian dari klorofil, aktivator enzim,berperan dalam sintesis proteinMenjaga integritas membran padalamela tengah, sebagai kofaktor enzimMengatur tekanan osmosik sel tetanggapada stomata, mengaktifkan lebih dari60 jenis enzim, diperlukan untukpembentukan patiBagian dari asam nukleat, klorofil, asamamino, protein, nukleotida, dan koenzimKlorosis atau daun mudamenggulungDaun muda berwarna hijautua, menggulung, dan layuKlorosis, daun mengecil, daninternodus memendekKlorosis, nekrosisKematian meristem apikal;daun menggulung dan pucatdi bagian ujungKlorosis, batang pendek, danmenipisDaun layu, klorosis, nekrosis,kekerdilan, akar menebalKlorosisKekerdilan, pigmentasi hijautua, akumulasi pigmenantosianin, menghambatpertumbuhanKlorosis, daun memerahKematian akar dan ujungbatangKlorosis, nekrosis, akar, danbatang lemahKlorosis, kekerdilan, keungu-unguan akibat akumulasipigmen antosianinKeadaan fisiologis berupa kekurangan elemen makro atau mikro disebutdefisiensi. Defisiensi yang terjadi pada tumbuhan akan berpengaruh terhadapproses pertumbuhan. Contohnya, daun tumbuhan akan menguning jikakekurangan besi (Fe), karena Fe berfungsi dalam pembentukan klorofil. Selainitu, besi merupakan salah satu unsur yang diperlukan pada pembentukan enzim-enzim pernapasan yang mengoksidasi karbohidrat menjadi karbondioksidadan air. Contoh lainnya, jika tumbuhan kekurangan unsur fosfor, tepi daunnyaakan menggulung (Gambar 1.9). Untuk mengetahui lebih jelas mengenaiunsur-unsur yang diperlukan tumbuhan, perhatikanlah Tabel 1.1.
Praktis Belajar Biologi untuk Kelas XII10Jadi, media tanam untuk tumbuhan harus memenuhi elemen-elemenyang dibutuhkan tumbuhan. Pemupukan merupakan salah satu carapenambahan nutrisi yang dibutuhkan tumbuhan.Pengaruh nutrisi tumbuhan dapat terlihat jika bercocok tanam meng-gunakan hidroponik. Hidroponik adalah istilah yang digunakan untukbercocok tanam tanpa menggunakan tanah sebagai media tanam. Mediatanam dapat berupa air, kerikil, pecahan genting, dan gabus putih. Mediakultur yang sering digunakan adalah kultur air. Tumbuhan ditanam padaair yang telah dicampurkan berbagai mineral untuk menyuplai kebutuhantumbuhan. Jika tumbuhan yang ditanam pada kultur air kekurangan nutrisi,tumbuhan tidak akan tumbuh baik.b. CahayaCahaya merah, biru, hijau, dan biru violet berperan sebagai sumberenergi dalam proses fotosintesis. Makanan hasil fotosintesis yang terdapatpada tumbuhan akan digunakan untuk pertumbuhan. Biji yang ditanam danditempatkan di tempat teduh akan tumbuh cepat, tetapi abnormal (tubuhlemah). Peristiwa dinamakan etiolasi (lihat Gambar 1.10).Cahaya dapat mengubah leukoplas menjadi kloroplas. Tersedianya cahayayang memadai akan meningkatkan pembentukan kloroplas. Pada tumbuhanyang sama, tetapi hidup pada tempat yang berbeda pencahayaannya akanmenimbulkan perbedaan ukuran daun.Daun dari tumbuhan yang berada di tempat yang cukup mendapatkancahaya memiliki ukuran yang lebih sempit, tetapi jaringan mesofilnya lebihtebal daripada daun dari tumbuhan yang berada di tempat yang kurangmendapatkan cahaya. Tinggi tumbuhan pada tempat yang kurang cahaya,lebih tinggi daripada tumbuhan yang hidup pada tempat cukup cahaya. Halini disebabkan pada tumbuhan yang hidup pada tempat yang kurangmendapatkan cahaya, transpirasinya rendah sehingga kandungan air lebihtinggi. Tingginya kandungan air memacu pembelahan sel dan pelebaran sel.Akan tetapi, berat tumbuhan menjadi lebih rendah karena aktivitas fotosintesisrendah. Stomata pada tumbuhan yang berada di tempat yang kurangmendapatkan cahaya memiliki jumlah lebih sedikit, tetapi ukurannya besar.Tumbuhan yang berada pada tempat yang mendapatkan cahaya cukup,memiliki jumlah stomata lebih banyak dengan ukuran yang kecil. Sistemperakaran tumbuhan yang hidup pada tempat yang cukup mendapatkancahaya lebih lebat dibandingkan dengan sistem perakaran tumbuhan yangberada pada tempat kurang mendapatkan cahaya.Adanya perbedaan letak geografis menyebabkan perbedaan lamanyapencahayaan yang diterima oleh tumbuhan. Pada daerah yang memilikiempat musim, kadang-kadang waktu siang lebih lama daripada waktu malamatau waktu malam lebih lama daripada waktu siang.Respons tumbuhan terhadap lama pencahayaan dinamakan foto-periodisme. Respons tumbuhan yang dimaksud adalah pertumbuhan,perkembangan, dan produksi. Fotoperiodisme dikendalikan oleh fitokromSumber: Botany, 1995Sumber: Biology: DiscoveringLife, 1991abO2, H2OCO2H2OKomponen utama molekul organiktumbuhanKomponen utama molekul organiktumbuhanKomponen utama molekul organiktumbuhanJarang terjadiJarang terjadiJarang terjadiTumbuhan dapat melakukanproses fotosintesis karenamemiliki zat hijau daun, yangdisebut klorofil. Zat tersebutmerupakan zat yangmemengaruhi warna hijau padadaun. Bagaimanakah dengandaun yang berwarna merah,apakah pada daun tersebut,proses fotosintesis tetapterjadi?Ternyata daun yang berwarnamerah juga melakukan prosesfotosintesis. Warna merah padadaun dipengaruhi oleh pigmenantosianin (zat berwarnamerah). Semua daunmengandung klorofil yangbermanfaat dalam prosesfotosintesis.Sumber: Heath Biology, 1985WawasanBiologiOksigenKarbonHidrogenPertumbuhan kecambah (a) ditempat gelap dan (b) di tempatterangGambar 1.10
Pertumbuhan dan Perkembangan11TokohBiologiSumber: Concise Encyclopedia:Nature, 1994yang ditemukan oleh Sterling B. Hendrik. Fitokrom adalah suatu proteinberwarna biru pucat yang terdistribusikan pada jaringan tumbuhan dengankonsentrasi rendah serta mampu menerima cahaya merah (M = 660 nm) daninfra merah (M = 730 nm).Berdasarkan respon tumbuhan terhadap waktu terang atau waktu gelap,tumbuhan dapat dibedakan menjadi tumbuhan hari pendek (short-day plant),tumbuhan hari panjang (long-day plant), dan tumbuhan hari netral (neutral-day plant). Penggolongan ini sebenarnya bergantung waktu gelap.Tumbuhan hari pendek adalah tumbuhan yang membentuk bunga jikalamanya waktu malam lebih panjang daripada waktu siang. Tumbuhan yangtergolong hari pendek adalah kedelai, tembakau, stroberi dan Chrysanthemumindicum.Tumbuhan hari panjang adalah tumbuhan yang membentuk bunga jikalamanya waktu malam lebih pendek daripada waktu siang. Tumbuhan yangtermasuk long-day plant adalah gandum, bit, dan bayam.Tumbuhan hari netral adalah tumbuhan yang berbunga jika lamanyawaktu siang sama dengan waktu malam. Tumbuhan yang tergolong neutral-day plant adalah jagung, kacang merah, mentimun, dan kapas.c. TemperaturTemperatur sangat berpengaruh terhadap pertumbuhan tumbuhan. Halini karena berkaitan dengan aktivitas enzim dan kandungan air dalam tubuhtumbuhan. Semakin tinggi temperatur, semakin besar pula transpirasi. Akantetapi, kandungan air dalam tubuh tumbuhan akan semakin rendah sehinggaproses pertumbuhan akan semakin lambat. Temperatur yang rendah dapatmemecahkan masa istirahat pucuk atau biji. Perlakuan temperatur yangrendah akan memacu pembentukan ruas yang lebih panjang daripada ruasdari tumbuhan yang tumbuh di daerah bertemperatur tinggi. Perlakuandengan temperatur dapat merangsang perkecambahan biji, peristiwa inidinamakan vernalisasi.Termoperiodis adalah perbedaan temperatur antara siang dan malam,yang dapat berpengaruh terhadap pertumbuhan suatu jenis tumbuhan.Tumbuhan tomat akan tumbuh baik jika temperatur siang mencapai 26°Cdan temperatur malam mencapai 20°C. Pembentukan buah terjadi jikatemperatur malam mencapai 15°C. Akan tetapi, buah tidak terbentuk jikatemperatur malam mencapai 25°C.d. AirAir merupakan senyawa yang sangat penting bagi tumbuhan. Airberfungsi membantu reaksi kimia dalam sel. Selain itu, air menunjang prosesfotosintesis dan menjaga kelembapan.Kandungan air yang terdapat dalam tanah berfungsi sebagai pelarutunsur hara sehingga unsur hara tersebut mudah diserap oleh tumbuhan.Selain itu, air memelihara temperatur tanah yang berperan dalam prosespertumbuhan. Pertumbuhan akan berlangsung lebih aktif pada malam haridaripada siang hari karena pada malam hari kandungan air dalam tubuhtumbuhan lebih tinggi daripada siang hari.e. pHDerajat keasaman tanah (pH tanah) sangat berpengaruh terhadapketersediaan unsur hara yang diperlukan oleh tumbuhan. Pada kondisi pHtanah netral unsur-unsur yang diperlukan, seperti Ca, Mg, P, K cukuptersedia. Adapun pada pH asam, unsur yang tersedia adalah Al, Mo, Zn,yang dapat meracuni tubuh tumbuhan.Stephen Hales(1677–1761)Ia adalah seorang ahli kimiadari Inggris. Ia menerbitkanbuku Vegetable staticks, bukuyang menjelaskan penelitianlengkap mengenaipertumbuhan tumbuhan dantranspirasi.• Fitokrom• Fotoperiodisme• Tumbuhan hari netral• Tumbuhan hari panjang• Tumbuhan hari pendek• Termoperiodisitas• VernalisasiKata Kunci
Praktis Belajar Biologi untuk Kelas XII12Kerjakanlah di dalam buku latihan Anda.1.Sebutkan faktor-faktor internal yang memengaruhipertumbuhan dan perkembangan pada tumbuhan.2.Bagaimanakah pengaruh temperatur terhadaptranspirasi?Soal PenguasaanMateri 1.21.Pertumbuhan adalah pertambahan ukuran volume,massa, tinggi, atau ukuran lainnya yang dapatdinyatakan dalam bilangan atau secara kuantitatif.Adapun perkembangan adalah perubahan kualitatifyang terjadi pada makhluk hidup.2.Pertumbuhan pada tumbuhan dapat dibedakanmenjadi pertumbuhan primer dan pertumbuhansekunder.3.Pertumbuhan primer pada tumbuhan adalahpertumbuhan yang terjadi mulai dari fase embriohinga dewasa. Pertumbuhan primer menghasilkanpemanjangan akar dan batang.4.Pertumbuhan sekunder terjadi pada tumbuhan yangmemiliki kambium. Pertumbuhan sekunder menye-babkan batang dan akar bertambah lebar.5.Pertumbuhan dan perkembangan pada tumbuhandipengaruhi oleh dua faktor. Kedua faktor tersebutadalah faktor internal dan faktor eksternal.6.Faktor internal di antaranya berpengaruh sebagaipemicu pertumbuhan dan penghambat per-tumbuhan. Pemicu pertumbuhan dapat berupaauksin, giberelin, dan sitokinin. Adapun peng-hambat pertumbuhan, yakni asam absisat dan etilen.7Faktor eksternal yang memengaruhi pertumbuhan,yakni nutrisi, cahaya, temperatur, air, pH, danoksigen.RangkumanAhmad memerhatikan kecambah kacang hijau (taoge) yang ditanam danditaruh di dekat jendela, tumbuh mengarah ke arah jendela. Hal ini terjadi padasekumpulan kecambah. Untuk itu, ia ingin melakukan percobaan mengenaipengaruh arah datangnya cahaya terhadap pertumbuhan kecambah.Bersama teman kelompok Anda, rencanakanlah sebuah penelitian sederhanapengaruh faktor luar terhadap tumbuhan, seperti yang ingin Anda lakukan.Tentukan judul penelitian, rumusan masalah, latar belakang penelitian, tinjauanpustaka, hipotesis, tujuan manfaat penelitian, dan cara kerja. Guru Anda akanmembimbing dalam pengerjaan tugas ini.Setelah penelitian tersebut dilakukan, buatlah laporan penelitiannya dalambentuk laporan ilmiah. Bab I adalah Pendahuluan, berisi latar belakang, identifikasimasalah, dan tujuan serta manfaat penelitian. Bab II adalah adalah kajian Teori,berisi teori-teori yang berhubungan dengan parameter penelitian dan hipotesis.Bab III adalah Metodologi Penelitian, berisi metode penelitian yang digunakan,tempat dan waktu, teknik analisis data, alat dan bahan, populasi dan sampelpenelitian, serta cara kerja. Bab IV adalah Hasil dan Pembahasan, berisi hasilpenelitian (pengukuran dan hasil pengamatan) dan pembahasan berisiargumentasi atau pendapat penelitian terhadap hasil analisis data sertahubungannya dengan kajian teori. Bab V adalah Kesimpulan dan Saran, berisipernyataan-pernyataan temuan hasil penelitian dan saran yang berisi gagasanuntuk penelitian lanjutan. Selain bab-bab tersebut, cantumkanlah daftar pustakayang Anda gunakan sesuai kaidah penulisan. Selanjutnya, presentasikanlah hasilpenelitian kelompok Anda di depan kelas.Tugas Ilmiah 1.1f. OksigenKeadaan kadar oksigen yang terdapat dalam tanah selalu berlawanandengan kadar air dalam tanah. Jika kandungan air tinggi, kandungan udaraakan rendah. Kandungan oksigen dalam tanah sangat penting untuk respirasisel-sel akar yang akan berpengaruh terhadap penyerapan unsur hara.
Pertumbuhan dan Perkembangan13Pertumbuhan dan Perkembangan pada TumbuhanHormontumbuhanNutrisiCahayaTemperaturAirpHOksigenPertumbuhanprimerTitik tumbuhakarTitik tumbuhbatangKambiumdipengaruhi olehterdiri atasterjadi padaterjadi padacontohnyaFaktorinternalFaktoreksternalPertumbuhansekundercontohnyaAktivitas pertumbuhan sekunder dari bagian ber-nomor 3 akan menghasilkan ....a.felem dan felodermb.ke arah dalam membentuk felem, ke arah luarmembentuk felogenc.lingkaran tahun dan kambium intravaskulerd.ke arah dalam membentuk xilem, ke arah luarmembentuk floeme.ke arah dalam membentuk floem, ke arah luarmembentuk xilem3.Pengertian dari temperatur optimum pada prosespertumbuhan adalah ....a.temperatur tertinggi di mana tumbuhan masihdapat hidupb.temperatur tertinggi di suatu daerah di manatumbuhan tak dapat hidupc.temperatur yang dapat memengaruhi tumbuh-nya tumbuhan sehingga tumbuhan mudahlayuA. Pilihlah salah satu jawaban yang paling tepat dan kerjakanlah pada buku latihan Anda.Evaluasi Materi Bab112345Kaji DiriSetelah mempelajari materi dan peta konsep BabPertumbuhan dan Perkembangan, Anda diharapkan dapatmemahami apa yang dimaksud dengan pertumbuhan danperkembangan serta bagaimana faktor luar dapat memengaruhikedua hal tersebut. Evaluasilah kemampuan belajar Andadengan merumuskan materi yang belum Anda pahami.Kemudian, diskusikan dengan teman-teman atau guru Anda.1.Pertumbuhan diartikan sebagai suat prosesperubahan ukuran tubuh suatu makhluk. Berikutmerupakan salah satu pertumbuhan pada tumbuhan,yakni ....a.membesarnya batangb.berbungac.berbuahd.berkecambahe.terbentuknya rambut akar2.Perhatikan gambar berikut.Sumber: Essentials of Biology, 1990P e t aKonsep
Praktis Belajar Biologi untuk Kelas XII14d.temperatur yang paling sesuai bagi per-tumbuhan suatu jenis tumbuhane.temperatur terendah di mana tumbuhan masihdapat hidup4 . Suatu tumbuhan mengalami defisiensi unsur Mn2+.Hal yang akan terjadi adalah ....a.tumbuh kerdilb.batang tumbuh lemahc.nekrosisd.daun muda menggulunge.layu5 . Hormon tumbuhan yang merangsang pertumbuhansel baru pada jaringan yang luka adalah ....a.kaulokalind.filokalinb.auksine.giberelinc.asam traumalin6. Ketika tumbuhan mengalami pembelahan selkelamin pada bunga, tahap tersebut dapat dikata-kan sebagai ....a.perkembangand.etiolasib.pertumbuhane.reproduksic.regenerasi7. Perkembangan makhluk hidup dapat diartikansebagai ....a.penambahan bahan dan perubahan substansiyang dapat diukurb.penambahan jumlah sel hanya pada titiktumbuhc.pertambahan volume yang dapat diukur danbersifat tidak dapat kembalid.menuju kedewasaan dan tidak dapat diukure.perubahan yang berlangsung tanpa batas8. Dalam perkembangan, tumbuhan dari waktu kewaktu mengalami pertambahan volume danukuran. Proses tersebut disebabkan oleh ....a.bertambah banyaknya sel di dalam jaringanb.bertambah besar dan bertambah banyaknya seldi dalam jaringanc.pembesaran dan pemanjangan seld.bertambah panjangnya sel di dalam jaringane.penebalan dinding sel9. Perkembangan pada makhluk hidup adalah suatuproses ....a.menuju pertumbuhan sekunderb.pertambahan volumec.perubahan substansid.pertambahan jumlah sele.menuju kedewasaan10. Faktor-faktor eksternal yang memengaruhi per-tumbuhan tumbuhan adalah ....a.temperatur, kelembapan, bibit unggul, tanahb.kelembapan, cahaya, temperatur, genetisc.cahaya, temperatur, kelembapan, hormond.air, kelembapan, temperatur, udarae.hormon, air, kelembapan, tanah11. Dalam perkecambahan, biji dipengaruhi olehbeberapa faktor. Faktor-faktor yang pada umumnyadiperlukan untuk perkecambahan adalah ....a.oksigen, air, dan keadaan gelapb.oksigen, temperatur yang hangat, dan airc.oksigen, temperatur yang hangat, dan terangd.oksigen, temperatur yang lembap, dan gelape.oksigen, sinar, dan karbonsioksida12. Selain dapat menghambat pembelahan sel, etilendapat membantu ....a.pengguguran daunb.pematangan buahc.pembelahan seld.dormansi pucuke.perbungaan13. Pada tumbuhan yang ditanam di tempat gelap akanmemiliki ciri sebagai berikut ....a.memiliki daun yang sempitb.memiliki jaringan mesofil yang tebalc.kloroplas yang cukupd.transpirasi yang tinggie.tumbuh cepat, tetapi abnormal14. Kecambah yang tumbuh di tempat gelap, batangnyalebih panjang daripada yang tumbuh di tempatterang. Oleh karena itu, muncul dugaan bahwa ....a.gelap adalah faktor pemacu pertumbuhanb.cahaya memicu pertumbuhanc.cahaya menimbulkan pembentukan racund.hormon mempercepat pertumbuhan batange.cahaya mempercepat pertumbuhan15. Auksin yang dibentuk pada ujung kecambah akandipengaruhi oleh cahaya. Apabila disinari padasatu sisi saja, kecambah tersebut akan ....a.tidak tumbuhb.tumbuh lurusc.tumbuh ke arah datangnya cahayad.tumbuh bengkoke.tumbuh berlawanan dengan arah datangnyacahaya16. Berikut adalah faktor internal yang memengaruhipertumbuhan, yakni ....a.aird.mineralb.zat harae.pupukc.hormon17. Perhatikan gambar di samping. Pem-berian hormon giberelin pada gambartersebut memengaruhi pertumbuhan ....a.daunb.akarc.bungad.buahe.batangSumber: Botany, 199518. Berikut bukan merupakan faktor eksternal padapertumbuhan tumbuhan, yakni ....
Pertumbuhan dan Perkembangan15B. Jawablah pertanyaan berikut dengan benar pada buku latihan Anda.1.Sebutkan faktor internal dan faktor eksternal yangmemengaruhi pertumbuhan.2.Apakah perbedaan antara pertumbuhan dan per-kembangan? Jelaskan.3.Tumbuhan berikut ini memiliki umur yang sama,tetapi pola pertumbuhannya berbeda. Hal inidisebabkan tumbuhan sebelah kanan diberihormon giberelin. Berdasarkan gambar tersebut,jelaskan fungsi giberelin.a.cahayad.kesuburan tanahb.temperature.hormonc.air19. Tepi daun yang menggulung pada suatu tumbuhanmenandakan bahwa tumbuhan tersebut kekuranganunsur ....a.tembagad.kaliumb.mangane.magnesiumc.besi4.Mengapa tumbuhan yang berada di tempat gelaplebih tinggi daripada tumbuhan yang berada ditempat terang?5.Apakah kaitan antara auksin dan cahayamatahari? Bagaimana pengaruhnya terhadappertumbuhan?Sumber: Biology: Discovering Life,1991Soal TantanganTiga bibit tanaman jagung, masing-masingmemiliki empat daun hijau, dibersihkan secara hati-hati dan disimpan di botol selai steril. Botol tersebutdibungkus kertas hitam. Selanjutnya, dimasukkan kedalamnya larutan nutrisi. Berikut ini gambar tanamansetelah tiga minggu kemudian.Jawablah pertanyaan berikut.1.Sebutkan tiga kondisi lingkungan yang harusdijaga dan sama selama percobaan.2.Apa fungsi perlakuan A?3.Menurut Anda, unsur apakah L dan M? Jelaskan.4.Jelaskan mengapa botol harus steril dan ditutupkertas hitam?20. Perbedaan antara temperatur siang dan malamdapat berpengaruh terhadap pertumbuhantumbuhan. Respons tumbuhan terhadap pen-cahayaan tersebut dinamakan ....a.fotoperiodismed.neutral-day plantb.long-day plante.termodinamikac.short-day plantLarutan kulturlengkap bagipertumbuhan danperkembangan sehatLarutankultur tanpaunsur LLarutankultur tanpaunsur MKertashitamBotolsterilKertashitamSemua daunkuning
Praktis Belajar Biologi untuk Kelas XII16Pengaruh Giberelin terhadap Pembentukan Akar1.TujuanMenunjukkan pengaruh giberelin terhadap pembentukan akar padasetek batang2.Alat dan Bahana.Pot 20 buahe.Tanah gemburb.Sekop kecilf.Zat tumbuh giberelin (GA3)c.Alat penyiramg.Hasil setek batang tumbuhan maward . Gunting setek atau pisauatau bunga sepatu3.Langkah Kerjaa.Buatlah dua kelompok penelitian menjadi kelompok setek batangdengan giberelin (kelompok A) dan kelompok setek batang tanpagiberelin (kelompok B). Untuk setiap kelompok, sediakan sepuluhbuah pot yang masing-masing ditanami satu buah potongan batanghasil setek.b. Perlu diperhatikan bahwa tanah yang digunakan tidak perlumengandung pupuk atau zat penyubur lainnya. Tumbuhankelompok A hanya disiram dengan air, sedangkan tumbuhankelompok B disiram dengan air yang mengandung GA3 sebanyak1% (artinya, dalam 1 liter air terkandung 10 mL GA3).c.Potong helai daun yang berada di bagian paling bawah setek.d . Rawatlah kedua kelompok tumbuhan tersebut selama dua minggu,kemudian amatilah hasilnya.e.Sebagai data pengamatan, bandingkanlah keadaan tumbuhankelompok A dan kelompok B.4.Penyusunan LaporanBuatlah hasilnya dalam bentuk tabel pengamatan yang berkaitan denganpertanyaan berikut.a.Kelompok manakah yang lebih cepat membentuk akar? KelompokA ataukah kelompok B? Hitunglah persentase hasil setek tumbuhankelompok A dan kelompok B yang mengalami pembentukan akar.b.Bagaimanakah hasil pengamatan mengenai banyaknya akar yangterbentuk, besar kecilnya akar, dan panjangnya akar.Untuk membantu Anda dalam penulisan laporan Kegiatan Semester 1ini, jawablah pertanyaan berikut.1.Mengingat pengaruh zat tumbuh, keuntungan apakah yang dapatdiharapkan melalui penggunaan zat tersebut?2.Bagaimanakah cara menentukan konsentrasi zat tumbuh yang tepatuntuk suatu tujuan?3.Benarkah giberelin dapat memacu pertumbuhan akar?4.Kesimpulan apakah yang dapat Anda ambil setelah Anda bandingkanpersentase hasil setek yang menghasilkan akar; serta jumlah, besar, danpanjangnya akar yang terbentuk pada percobaan tersebut.Sebagai bukti etos kerja Anda, buatlah laporan kegiatan sebaik mungkin.Carilah referensi atau informasi pendukung dari berbagai buku ataupunberbagai sumber dari internet. Lakukanlah kegiatan semester ini secaraberkelompok dan berdiskusilah dengan teman-teman dan guru Anda.Kegiatan Semester 1Sumber: Biology for You, 2002Potonglah di sini,hilangkan daun yangberada di bagian bawahHasil setek siap ditanam123