Biologi · Bab I Pertumbuhan dan Perkembangan pada Tumbuhan

Siti

22/08/2021 10:34:00

SMA 12 K-13

Daftar Isi

Bab I Pertumbuhan dan Perkembangan pada Tumbuhan Bab II Metabolisme Bab III Genetika Bab IV Pembelahan Sel Bab V Prinsip Hereditas Bab VI Mutasi Bab VII Evolusi Bab VIII Kecenderungan Baru Teori Evolusi Bab IX Bioteknologi

Halaman

SMA/MA Kelas XI I

Siti Nur Rochmah

Sri Widayati

Mazrikhatul Miah

BIOLOGI

Biologi Kelas XII

Hak Cipta pada Departemen Pendidikan Nasional

Dilindungi Undang-undang

Biologi SMA/MA Kelas XII

Penulis: Siti Nur Rochmah, Sri Widayati, Mazrikhatul Miah

Editor: Eti Arinastiti, Yunita Retnosari, Arif Kurniawan

Pembaca ahli: Maizer Said Nahdi

Desainer sampul: Aji Galarso Andoko

Desainer perwajahan: Sri Basuki

Ilustrator: Indradi Budi Santosa, Dwi Purwanto

Penata letak: Erwin Ariyanto, Sabjan Badio

Pengarah artistik: Sudaryanto

574.07

SIT

SITI Nur Rochmah

Biologi : SMA dan MA Kelas XII /penulis, Siti Nur Rochmah, Sri

Widayati, Mazrikhatul Miah ; editor, Eri Arinastiti, Yunita Retnosari,

Arif Kurniawan ; illustrator, Indradi Budi Santosa, Dwi Purwanto

.-- Jakarta : Pusat Perbukuan, Departemen Pendidikan Nasional,

2009.

vii, 282 hlm, : ilus. ; 30 cm

Bibliografi : hlm. 281-28

Indeks

ISBN: 978-979-068-831-5 (no jilid lengkap)

ISBN: 978-979-068-845-2

1. Biologi-Studi dan Pengajaran I. Judul II. Sri Widayati

III. Mazrikhatul Miah IV. Eri Arinastiti V. Yunita Retnosari

VI. Arif Kurniawan VII. Indradi Budi Santosa

VIII. Dwi Purwanto

Hak cipta buku ini telah dibeli oleh Departemen Pendidikan Nasional

dari Penerbit PT. Pustaka Insan Madani

Diterbitkan oleh Pusat Perbukuan

Departemen Pendidikan Nasional

Tahun 2009

Diperbanyak oleh ...

Kata Pengantar

iii

Kata Sambutan

Puji syukur kami panjatkan ke hadirat Allah SWT, berkat rahmat

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

Nasional, pada tahun 2008, telah membeli hak cipta buku teks pelajaran

ini dari penulis/penerbit untuk disebarluaskan kepada masyarakat

melalui situs internet (

website

) Jaringan Pendidikan Nasional.

Buku teks pelajaran ini telah dinilai oleh Badan Standar Nasional

Pendidikan dan telah ditetapkan sebagai buku teks pelajaran yang

memenuhi syarat kelayakan untuk digunakan dalam proses pembelajaran

melalui Peraturan Menteri Pendidikan Nasional Nomor 27 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

Biologi Kelas XII

Kata Pengantar

Biologi adalah ilmu hafal-menghafal. Barangkali itulah yang

tertanam dalam benak kalian selama ini. Maka, yang dikejar oleh

kalian

bukanlah pemahaman, namun bagaimana menghafal materi

sebanyak mungkin. Nah, untuk menghentikan kondisi seperti itu,

kami menghadirkan Seri Biologi SMA/MA ini. Melalui pendekatan

kontekstual, diharapkan pembelajaran biologi terasa mengasyikkan,

dan merangsang rasa ingin tahu.

Dalam buku ini, kami menyajikan beragam elemen dan rubrikasi

antara lain:

Apersepsi

, berisi judul bab, gambar, serta keterangan

gambar yang ter

kait dengan materi yang akan dipelajari.

Peta Konsep

ber

upa konsep-konsep inti yang akan diberikan pada setiap bab

Tujuan

Pembelajar

, yakni target yang ingin dicapai pada setiap bab.

Kata

Kunci

, berisi kata-kata yang merupakan inti materi dalam bab terkait.

Telisik

, yaitu rubrik berisi kegiatan siswa yang terkait dengan materi.

Percobaan

, yakni kegiatan siswa yang dilakukan di dalam kelas atau

laboratorium, untuk membuktikan suatu teori yang ter

kait dengan

materi.

Diskusi

, yaitu rubrik yang menyajikan suatu tema menarik untuk

didiskusikan oleh siswa.

Galeri

, berisi aneka informasi tambahan.

Uji

ompetensi,

merupakan soal-soal akhir subbab.

Kilas

, berisi cuplikan

informasi penting yang telah dipelajari oleh siswa pada materi ataupun

kelas sebelumnya.

Senaraikata

, berisi penjelasan istilah-istilah penting

dalam materi.

Ikhtisar

, yaitu rubrik khusus berisi ringkasan materi

dalam satu bab

Ulangan Harian

, berisi soal-soal tes di akhir bab,

untuk menguji pemaham

an siswa atas keselur

uhan materi bab yang

bersangkutan.

Selain rubrik-rubrik tersebut, masih ada ulangan blok yang

meliputi

Latihan Ulangan Tengah Semester

Latihan Ulangan Akhir

Semester

, dan

Latihan Ulangan Kenaikan Kelas

. Ketiganya berfungsi

menguji ketercapaian kompetensi.

Demikianlah, buku ini telah kami upayakan agar dapat tampil

maksimal. Untuk itu, kami mengucapkan terima kasih kepada Fakultas

Sains dan Teknologi Universitas Islam Negeri (UIN) Sunan Kalijaga

Yogyakarta, penerbit Pustaka Insan Madani, dan semua pihak atas

perbagai bentuk dukungannya.

Tim Penulis

Daftar Isi

Kata Sambutan

iii

Kata Pengantar

Daftar Isi

Pertumbuhan dan Perkembangan pada Tumbuhan

Bab I

A. Pertumbuhan dan Perkembangan pada Tumbuhan

1. Perkecambahan

2. Pertumbuhan dan Perkembangan

B. Faktor-faktor yang Memengaruhi Pertumbuhan dan Perkembangan

1. Faktor Internal

2. Faktor Eksternal

C. Merancang Percobaan Pengaruh Faktor Luar Terhadap Pertumbuhan

dan P

kembangan

1. Menemukan Masalah

2. Merumuskan Masalah

3. Merumuskan Hipotesis

4. Merancang Percobaan

Metabolisme

Bab II

A. Enzim pada Proses Metabolisme

1. Komponen-komponen Enzim

2. Fungsi dan Cara Kerja Enzim

3. Sifat-sifat Enzim

4. Penghambat Kerja Enzim

5. Faktor yang Memengaruhi Kerja Enzim

6. Penamaan dan Pengelompokan Enzim

7. Pembentukan Enzim

B. Katabolisme Karbohidrat, Lemak, dan Enzim

1. Katabolisme Karbohidrat

Hubungan antara Katabolisme Lemak, Protein, dan Katabolisme Kar-

bohidrat

C. Anabolisme

1. Fotosintesis

2. Kemosintesis

Latihan Ulangan Tengah Semester I

Genetika

Bab III

A. Materi Genetik

Daftar Isi

Biologi Kelas XII

1. Kromosom

DNA

3. RNA

4. Hubungan Gen dengan Kromosom, DNA, dan RNA

B. Sintesis Protein

1. Tahapan Sintesis Protein

2. Kode Genetik dalam Sintesis Protein

Pembelahan Sel

Bab IV

A. Reproduksi Sel

1. Pembelahan Sel secara Langsung

Pembelahan Sel secara Tidak Langsung (Mitosis dan Meiosis)

100

B. Tahapan Pembelahan Mitosis

101

1. Interfase (Fase Istirahat)

102

2. Pembelahan Mitosis

103

C. Pembelahan Meiosis

109

1. Tahap Meiosis I

109

2. Tahap Meiosis II

112

D. Gametogenesis dan Pewarisan Sifat

114

1. Gametogenesis pada Hewan

114

Gametogenesis pada Tumbuhan Tingkat Tinggi

116

3. Pewarisan Sifat dan Variasi Genetis

117

Prinsip Hereditas

Bab V

A. Hukum Pewarisan Sifat Mendel

124

1. Hukum Mendel I (Hukum Segregasi)

125

2. Hukum Mendel II (Hukum Asortasi)

130

3. Penyimpangan Semu Hukum Mendel

135

B. Pola-pola Hereditas

142

1. Tautan Autosomal

143

Pindah Silang

144

3. Tautan Seks

147

4. Determinasi Seks

148

5. Gen Letal

150

6. Non-disjunction

152

C. Hereditas pada Manusia

154

1. Kelainan atau Cacat Menurun

155

2. Golongan Darah

158

3. Gen-gen yang Ekspresinya Dipengaruhi oleh Jenis Kelamin

161

4. Upaya Menghindari Kelainan Menurun

163

Mutasi

Bab VI

A. Macam-macam Mutasi dan Penyebabnya

172

1. Mutasi Gen

172

2. Mutasi Kromosom

174

3. Mutasi Somatis dan Mutasi Germinal

179

4. Mutasi Alami dan Mutasi Buatan

181

5. Mutasi Missenses, Non-sense, Netral, dan Diam

183

B. Dampak Mutasi pada Salingtemas (Sains, Lingkungan, Teknologi dan

asyarakat)

184

1. Dampak Positif Mutasi Buatan dan Mutasi Alam

184

2. Dampak Negatif Mutasi

185

Latihan Ulangan Akhir Semester I

193

Evolusi

Bab VII

A. Konsep Dasar Evolusi

200

1. Teori-teori Evolusi

200

2. Pro dan Kontra Evolusi

203

B. Bukti-bukti Adanya Evolusi

206

1. Bukti Paleontologi

206

2. Anatomi Perbandingan

208

3. Struktur Vestigial

209

4. Embriologi

209

5. Biokimia Perbandingan

209

6. Biogeografi

210

7. Domestikasi

211

C. Mekanisme Evolusi

212

1. Perubahan (Variasi) Genetik

212

2. Seleksi Alam

215

Kecenderungan Baru Teori Evolusi

Bab VIII

A. Asal Usul Bumi dan Kehidupan

224

1. Teori Asal Usul Bumi

224

2. Teori Asal Usul Kehidupan

225

B. Kecenderungan Baru Teori Evolusi

230

1. Pandangan Baru Teori Evolusi

230

Pandangan Harun Yahya Tentang Teori Evolusi

231

Latihan Ulangan Tengah Semester II

237

Bioteknologi

Bab IX

A. Pengertian dan Jenis-jenis Bioteknologi

240

1. Arti dan Prinsip Dasar Bioteknologi

240

2. Jenis-jenis Bioteknologi

240

B. Implikasi (Dampak) Bioteknologi pada Sains, Lingkungan, Teknologi,

dan M

asyarakat

249

1. Dampak Positif

249

2. Dampak Negatif

253

3. Solusi untuk Mengatasi Kontroversi Rekayasa Genetika

255

Latihan Ujian Akhir Sekolah

261

Kunci Jawaban

267

Indeks

278

Daftar Isi

vii

viii

Biologi Kelas XII

Pertumbuhan dan Perkembangan pada Tumbuhan

Pertumbuhan dan

Perkembangan pada

Tumbuhan

etiap makhluk hidup termasuk tumbuhan, akan mengalami pe-

rubahan bentuk, ukur an, maupun volumenya. Dalam jangka

waktu tertentu, biji yang kalian tanam di kebun akan memunculkan

akar, batang, dan daun. Akhirnya, bentuk tersebut berubah

menjadi

tumbuhan dewasa yang lengkap dengan bagian akar, batang, dan daun.

Bahkan,

ada yang sampai menghasilkan bunga dan buah. Dengan

demikian, tentunya ada suatu proses yang menyebabkan perubahan

tersebut. Oleh karena itu, kalian perlu me ngetahui, proses apakah yang

menyebabkan perubahan dari bentuk biji menjadi tumbuhan dewasa?

Di materi inilah kalian menemukan penjelasan.

50,000 PhotoArt

Bab

Biologi Kelas XII

Pada bab ini, kalian akan mempelajari pertumbuhan dan perkem-

bangan pada tumbuhan serta mempelajari faktor-faktor yang memen-

garuhi pertumbuhan dan perkembangan.

Setelah mempelajarinya, kalian diharapkan dapat membedakan

bagaimana tumbuhan dikatakan tumbuh dan berkembang, mengiden-

tifi kasi faktor-faktor yang memengaruhi pertumbuhan dan perkem-

bangan, dan membedakan ciri-ciri serta akibat pertumbuhan primer

dan pertumbuhan sekunder. Selanjutnya, kalian diharapkan mampu

merancang, melaksanakan percobaan dan mengamati hasil percobaan.

A. Pertumbuhan dan Perkembangan pada

Tumbuhan

Tumbuhan kelapa berkembang biak dengan biji. Jika biji bera-

da pada persemaian yang sesuai, tumbuhlah bibit tumbuhan kelapa.

Setelah bibit tersebut ditanam, tumbuhan akan bertambah tinggi,

besar, berbunga dan berbuah. Perubahan itu disebabkan oleh adanya

fase-fase pertumbuhan dan perkembangan. Tumbuhan kelapa yang

telah tumbuh tersebut tidak akan dapat kembali ke bentuk semula.

Pertumbuhan

adalah proses pertambahan volume yang

irrever sible

(tidak dapat balik) karena adanya pembesaran sel dan pertambahan

jumlah sel atau pembelahan sel (pembelahan mitosis) atau keduanya.

Pertumbuhan pada tumbuhan dapat dinyatakan secara kuantitatif

karena pertumbuhan dapat diketahui dengan mengukur besar dan

tinggi batang, menimbang massa sel baik berupa berat kering maupun

berat basahnya, menghitung jumlah daun, jumlah bunga, maupun

jumlah buahnya.

Selama pertumbuhan, tumbuhan juga mengalami proses diferen-

siasi, pematangan organ, serta peningkatan menuju kedewasaan. Pada

saat itulah, tumbuhan mengalami proses yang disebut

perkembangan

Serangkaian proses perubahan bentuk tumbuhan ini disebut juga

mor-

fogenesis

. Dari hasil perkembangan inilah tumbuhan menjadi sema-

kin dewasa dan lengkap organnya. Proses pembentukan organ tersebut

disebut sebagai

organogenesis

, yang merupakan bagian dari proses

perkembangan atau morfogenesis.

Perkembangan tidak dapat dinyatakan secara kuantitatif, tetapi

dilihat dengan adanya peningkatan menuju pada kesempurnaan. Per-

tumbuhan dan perkembangan tersebut berjalan secara

simultan

(ber-

sama). Salah satu fase atau tahapan dari pertumbuhan dan perkembang-

an adalah poses perkecambahan.

1. Perkecambahan

Biji dibungkus oleh kulit biji. Setelah biji dibelah, kalian akan

menemukan bagian-bagian berupa cadangan makanan dan

embrio

atau calon individu baru yang disebut juga lembaga tumbuhan. Em-

brio terdiri dari akar lembaga (calon akar =

radikula

), daun lembaga

• Pertumbuhan

• Perkembangan

• Perkecambahan

• Pertumbuhan primer

• Pertumbuhan sekunder

KataKunci

Kilas

Pada pelajaran biologi SMP,

telah kalian pelajari tentang

ciri-ciri makhluk hidup. Selain

mengalami pertumbuhan

dan perkembangan, ciri-ciri

lain dari makhluk hidup

adalah mampu bergerak,

bernapas, peka terhadap

rangsangan atau faktor

luar, bermetabolisme atau

membutuhkan makanan

dan minuman, serta mampu

berkembangbiak.

Pertumbuhan dan Perkembangan pada Tumbuhan

(

kotiledon

) dan batang lembaga (

kaulikulus

). Untuk mem-

peroleh penjelasan lebih lengkap, perhatikan Gambar 1.1.

Kotiledon pada biji tumbuhan monokotil seperti padi (

Oryza

sativa

), jagung (

Zea mays

) maupun rumput-rumputan (

Gramineae

atau

Poaceae

) disebut sebagai

skutelum

. Skutelum mempunyai

permukaan yang luas dan tipis. Pada bagian akar embrionya, ter-

bungkus oleh lapisan yang disebut

koleorhiza

, sedangkan pada

ujung tunas embrioniknya dibungkus oleh

koleoptil

Embrio pada biji tumbuhan dikotil seperti kacang atau

buncis, melekat pada kotiledon disebut kuncup embrionik.

Kaulikulus terdiri dari

hipokotil

(“

hypo

”= di bawah) yaitu ba-

gian bawah (pangkal) yang melekat pada kotiledon dan

epikotil

(“

epi

”= di atas), yang terdapat di sebelah atas hipokotil. Epiko-

til akan tumbuh menjadi batang dan daun serta hipokotil akan

tumbuh menjadi akar.

Pada ujung epikotil terdapat

plumula

(pucuk lembaga)

yang terdiri dari ujung tunas dengan sepasang pucuk daun.

Ra-

dikula

berada pada bagian ujung pangkal hipokotil.

Pada biji terdapat suatu bagian yang berfungsi untuk me-

masukkan air dan O

. Bagian itu disebut

hilum

(Gambar 1.2).

Selain melewati hilum, air dan gas-gas terlarut dapat masuk

lewat mikropil. Mikropil juga merupakan pintu masuknya inti

sperma dan inti vegetatif pada saat pembuahan berlangsung.

Setelah biji ditanam dan daerah persemaian telah memenuhi syarat,

biji akan dapat berkecambah. Pada saat biji berkembang (sebelum

berkecambah), kotiledon maupun skutelum menyerap makanan dari

endosperma

. Pada saat perkecambahan tiba, kotiledon memin dahkan

makanannya ke embrio. Akibatnya kotiledon semakin mengecil.

Perkecambahan

adalah proses perubahan fi siologi biji dari bentuk

dorman (“istirahat” atau tidak aktif ) ke bentuk semai setelah melalui

perkembangan sedemikian rupa, ditandai dengan pembentukan radi-

kula, kaulikulus dan plumula.

a. Masa Dormansi Biji

Persyaratan pertama agar biji dapat berkecambah adalah berakhir-

nya masa dormansi biji.

Dormansi biji

adalah kondisi biji yang masih

hidup tetapi tidak aktif, berada dalam kondisi kering (kelembabannya

kurang) dan tidak dapat (gagal) berkecambah selama periode waktu

Galeri

Bagian apakah yang kita

makan dari buah kelapa?

Sebenarnya, yang kita

makan dari buah kelapa

adalah bagian endosper-

manya. Bagian ini berda-

ging, berwarna putih dan

merupakan endosperma

padat yang biasanya dapat

dibuat es kelapa muda. Air

kelapanya merupakan endo-

sperma cair. Pada monokotil,

umumnya endospermanya

cair dulu kemudian menjadi

padat.

www.kimianet.lipi.go.id

(dengan pengembangan)

Gambar 1.1

Struktur biji setelah dibelah

(a) biji buncis, (b) biji jarak (c) biji jagung

(c)

(b)

(a)

Selaput biji

Radikula

Plumula

Epikotil

Hipokotil

Kotiledon

Endosperma

Selaput biji

Kotiledon

Hipokotil

Radikula

Ujung tunas

Skutelum

(kotiledon)

Koleoptil

Plumula

Koleorhiza

Endosperma

Radikula

Gambar 1.2

Ovarium

Mikropil

Hilum

Tjitroepomo, Morfologi

Tumbuhan, hlm. 246

Biologi Kelas XII

tertentu karena faktor internal biji.

Biji kuisen

(

quiscence

) adalah biji

yang tidak dapat berkecambah apabila faktor luar tidak memenuhi

persyaratan. Keadaan ini akan berakhir hingga adanya kondisi yang

menguntungkan untuk perkembangan.

b. Proses Perkecambahan

Pertumbuhan dan perkembangan telah dimulai sejak biji terkena

air. Setelah terjadi proses imbibisi (masuknya air ke dalam biji), em-

brio di dalam biji melakukan perbanyakan sel. Pada tahapan tertentu,

sel mengalami proses diferensiasi. Pada tahapan ini, sel-sel mengalami

proses penambahan jenis dan fungsi sel menjadi jelas. Tahap berikut-

nya adalah proses pembentukan organ-organ yang disebut

organogen-

esis

. Dengan organogenesis ini, struktur dan fungsi menjadi semakin

lengkap. Proses ini disebut perkembangan atau

morfogenesis

Proses perkecambahan diawali dengan berubahnya struktur em-

brio biji menjadi

tumbuhan kecil

di dalam biji yaitu terlihat daun ke-

cil, calon batang, dan calon akar.

Dua faktor yang memengaruhi perkecambahan yaitu faktor

inter-

nal

(dari dalam) dan faktor

eksternal

(dari luar atau lingkungan). Fak-

tor internal meliputi tingkat kemasakan biji, ukuran biji, absorbansi

(daya serap biji terhadap air), dan ada tidaknya zat penghambat. Faktor

eksternal meliputi suhu, O

, dan air.

Mengapa setelah biji terinduksi oleh air, embrio biji memiliki ke-

mampuan untuk tumbuh? Setelah biji menyerap air (

imbibisi

), biji

membesar sehingga kulit biji pecah. Secara umum, proses perkecamba-

han terjadi secara kimiawi. Dengan masuknya air ke dalam biji, enzim

akan bekerja dengan aktif. Jika embrio terkena air, embrio menjadi

aktif dan melepaskan hormon giberelin (GA). Hormon ini memacu

aleuron untuk membuat (

mensintesis

) dan mengeluarkan enzim. En-

zim yang dikeluarkan antara lain: enzim

amilase

maltase,

dan enzim

pemecah protein. Perhatikan Gambar 1.3.

Amilase merubah amilum (pati) menjadi maltosa. Maltosa dihi-

drolisis oleh maltase menjadi glukosa. Metabolisme glukosa menghasil-

kan energi dan atau senyawa-senyawa untuk menyusun struktur tubuh

tumbuhan. Pembentukan energi ini membutuhkan oksigen (O

). Oleh

sebab itu, proses perkecambahan membutuhkan oksigen. Protein yang

ada dipecah menjadi asam amino yang berfungsi menyusun struktur

Gambar 1.3

Proses perke-

cambahan biji. Gambar biji

jagung yang dibuka hingga

terlihat bagian aleuron, embrio

dan endosperma. Gambar

tersebut menggambarkan urutan

proses.

(a) embrio menyerap air,

(b) embrio mengeluarkan GA ke

aleuron,

enzim dan enzim menuju ke

endosperma,

(d) enzim bekerja menguraikan

zat makanan hingga

diperoleh energi untuk

perkecambahan.

(a) (b) (c) (d)

aleuron

enzim

amilase

gula

endosperma

air

embrio

radikula

Campbell, Reece, & Mitchell, Biologi 2, hlm. 365

Pertumbuhan dan Perkembangan pada Tumbuhan

Gambar 1.4

(a) Perkecambahan epigeal pada kacang hijau,

(b) Perkecambahan hipogeal pada kacang kapri

(a) (b)

radikula

selaput biji

kotiledon

hipokotil

epikotil

plumula

hipokotil

Laren,

et al

Heath Biology

, hlm. 357

sel dan enzim-enzim baru. Enzim-enzim di dalam biji dapat bekerja

dengan baik pada suhu tertentu, sedangkan suhu yang tinggi dapat

merusak enzim.

Cahaya pada proses perkecambahan dapat memengaruhi hormon

auksin. Hormon ini rusak atau terurai jika terkena intensitas cahaya

yang tinggi. Dengan demikian, pertumbuhan kecambah akan ke arah

datangnya cahaya.

Ada dua tipe perkecambahan berdasarkan letak kotiledonnya pada

saat berkecambah:

1) Perkecambahan hipogeal

Pada perkecambahan ini, bakal batang tumbuh memanjang ke

permukaan tanah, kotiledon tetap berada di dalam tanah. Contoh:

per

kecambahan kacang kapri (

Pisum sativum

), dan jagung (

Zea

mays

). Perhatikan Gambar 1.4(b).

2) Perkecambahan epigeal

Pada perkecambahan ini hipokotil tumbuh menembus permukaan

tanah sehingga kotiledon terangkat ke permukaan tanah.

Contoh: per

kecambahan pada kacang hijau (

Phaseolus

sp.), kacang

tanah (

Arachis hypogaea

) dan kapas (

Gossypium

sp). Perhatikan

Gambar 1.4 (a).

Setelah kalian mengetahui proses perkecambahan, kalian perlu

menambah pengetahuan melalui rubrik

Telisik

di bawah ini.

Mengumpulkan Informasi Cara Budidaya Kecambah

Lakukanlah tugas berikut ini bersama kelompok kalian. Langkah-langkah yang kalian lakukan adalah:

Kunjungi pedagang kecambah di pasar. Lakukan transaksi kapan kalian dapat berkunjung ke

rumahnya untuk melihat langsung proses budidaya kecambah.

Sebelum berkunjung, siapkan lembar kerja untuk mencatat alat-alat yang diperlukan dan cara budi-

dayanya.

Buatlah laporan hasil survei kalian.

Agar laporan kalian dapat dipahami orang lain, gambarlah alat yang diperlukan dan deskripsikan

dengan jelas. Susunlah dengan kalimat yang mudah dipahami. Sebelum dikumpulkan, mintalah orang

lain membaca laporan kalian untuk menilainya.

Telisik

Biologi Kelas XII

2. Pertumbuhan dan Perkembangan

Setelah fase perkecambahan, tumbuhan akan tumbuh membentuk

akar, batang dan daun. Setelah tanaman memiliki daun yang sempur-

na, akar tumbuhan segera berfungsi sebagai organ penyerap unsur-un-

sur hara dari media tanamnya. Pertumbuhan pada tanaman dibedakan

menjadi pertumbuhan primer dan pertumbuhan sekunder.

a. Pertumbuhan Primer

Jaringan khusus yang mengalami pertumbuhan dengan cara pembe-

lahan dan pembesaran sel, disebut

meristem

. Sel-sel pada jaringan meris-

tem primer membelah terus-menerus, 1 sel menjadi 2 sel, 2 sel menjadi

4 sel, 4 sel menjadi 8 sel, 8 sel menjadi 16 sel dan seterusnya. Hal inilah

yang disebut

pertumbuhan primer

. Selain membelah, sel juga menga-

lami penambahan ukuran (membesar dan memanjang). Pertumbuhan

primer terjadi pada ujung akar dan ujung batang. Pada jaringan meri-

stem ini terdapat bagian titik tumbuh akar dan titik tumbuh batang.

1) Titik Tumbuh Akar

Pada tahun 1758,

enri Louis

dkk dilaporkan sebagai orang yang

pertama kali mengamati pertumbuhan sel di daerah akar, dengan me-

nyisipkan perak tipis pada akar. Pada tahun 1980, Erickson dan Silk

melaporkan hasil percobaannya bahwa pada daerah pemanjangan jarak

tinta semakin berjauhan.

Pada bagian meristem apikal (meristem ujung), akar tumbuhan dil-

indungi oleh tudung akar (

kaliptra

). Tudung akar juga berfungsi untuk

menembus tanah karena sel-sel di bagian ini mengeluarkan cairan poli-

sakarida. Akibat cairan inilah tanah menjadi lunak. Titik tumbuh akar

adalah pada bagian jaringan meristem yang memiliki tudung akar.

Berdasarkan strukturnya, titik tumbuh akar dibedakan menjadi dae-

rah

pembelahan sel

, daerah

pemanjangan sel

dan daerah

diferensiasi

Daerah pembelahan sel terdapat pada bagian ujung, di belakang tu-

dung akar. Pada daerah ini terdapat meristem primer dan meristem api-

kal dengan sel-sel yang aktif membelah (meristematik). Meristem primer

terdiri atas tiga sistem jaringan yaitu

protoderm

(lapisan terluar yang

akan menjadi jaringan epidermis), meristem dasar (lapisan kedua yang

berada di sebelah dalam protoderm dan akan menjadi jaringan dasar),

dan

prokambium

(merupakan lapisan dalam yang akan menjadi stele

atau silinder pusat). Meristem apikal merupakan pusat pembelahan sel.

Daerah pemanjangan sel terdapat di belakang daerah pembelah-

an. Sel-sel pada daerah ini memiliki kemampuan untuk membesar dan

memanjang. Perhatikan Gambar 1.5.

Pada daerah diferensiasi, sel-sel pada tiga sistem jaringan meristem

mengalami proses diferensiasi, sehingga memiliki struktur dan fungsi

khusus. E

pidermis pada daerah diferensiasi sudah terdiferensiasi dan

tumbuh bulu-bulu akar yang berfungsi untuk menyerap unsur-unsur

hara dari dalam tanah. Oleh sebab itu, daerah diferensiasi dikatakan

mengalami organogenesis secara sempurna.

Kilas

Pada pelajaran Biologi

kelas X, pertumbuhan dan

perkembangan tumbuhan

meliputi dua kelompok, yaitu

fase vegetatif

dan

fase

generatif.

Fase vegetatif meliputi

fase perkecambahan biji,

pertumbuhan dan perkem-

bangan batang, daun, tunas

sam ping, dan akar. Fase

generatif meliputi pembu-

ngaan, pembentukan biji,

pertumbuhan biji, dan buku-

buku reproduktif.

Pertumbuhan dan Perkembangan pada Tumbuhan

Untuk membuktikan bahwa pada akar kecambah terdapat daerah-

daerah yang memiliki kecepatan pertumbuhan berbeda, kalian dapat

melakukan percobaan sebagai berikut:

rambut akar yang telah

tumbuh maksimum

rambut akar muncul

sel endodermis berdifersensiasi

pemanjangan berhenti

unsur pembuluh

pertama berdifersensiasi

laju maksimum pemanjangan sel

tabung tapis pertama mendewasa

pembelahan sel berhenti pada

sebagian besar lapisan sel

laju maksimum pembelahan sel

tudung akar

meristem

apikal

daerah pembelahan sel

daerah pemanjangan sel

daerah diferensiasi

Salisbury & Ross, Fisiologi Tumbuhan 3, hlm. 21

Gambar 1.5

Irisan membujur daerah pertumbuhan akar

epidermis

rambut akar

prokambium

meristem apikal

tudung akar

protoderm

meristem

dasar

Percobaan

Mengamati Letak Daerah Tumbuh pada Akar

A. Dasar teori

Titik tumbuh akar adalah pada bagian jaringan meristem yang memiliki tudung akar. Berdasar-

kan struktur sel penyusun jaringan akar, titik tumbuh akar dibedakan menjadi daerah pembela-

han sel, daerah pemanjangan sel dan daerah diferensiasi sel.

B. Tujuan

Mengamati dan mengetahui letak daerah tumbuh

pada akar

C. Alat dan Bahan

1. Cawan petri

2. Lempeng kaca

Gelas ukur atau tabung gelas

Jepit rambut atau karet gelang

5. Penggaris

Tinta tahan air (tinta cina)

7. Air

Kertas tisu atau kapas

Biji kacang tanah atau kacang merah yang telah

direndam 12 jam

Biologi Kelas XII

D. Langkah Percobaan

Siapkan sebuah cawan petri. Gunakan kapas basah untuk meletakkan 10 biji kacang yang

telah direndam selama 12 jam, kemudian tutuplah rangkaian tersebut dengan selapis

kapas basah.

2. Sisakan sebuah kecambah untuk kalian amati pertumbuhan bulu-bulu akar, kemudian

gambarlah.

Simpanlah di tempat yang aman, cukup cahaya dan aerasi baik.

Pada hari ke 3, amatilah apakah kecambah telah tumbuh? Lakukan pengamatan daerah

tumbuh apabila kecambah mencapai panjang ± 3 cm. Bekerjalah bersama-sama dengan

demonstrasi yang dilakukan gurumu.

Pilih 3 buah kecambah yang akarnya lurus.

Berilah tanda atau garis menggunakan tinta mulai dari ujung kecambah, sebanyak 10 garis

masing-masing dengan interval 1 mm.

Kecambah diletakkan dengan kedudukan tegak pada lempeng kaca yang telah dibalut

kertas tisu atau kapas menggunakan karet gelang.

Sebagai kontrol, ambilah 3 buah kecambah lagi. Kemudian berilah tanda garis pada 10

mm dari ujungnya.

Letakkan pada lempeng kaca seperti pada langkah 8 dan masukkan lempeng kaca pada

tabung gelas yang berisi sedikit air, kemudian simpan di tempat gelap.

10. Sisakan sebuah kecambah untuk kalian amati pertumbuhan bulu-bulu akar. Gambarlah,

tunjukkan letak daerah diferensiasi.

11. Setelah 24 jam, amatilah tanda tinta pada setiap kecambah dan ukurlah masing-masing

interval garisnya dan dirata-rata. Kemudian masukkan data pada tabel pengamatan.

Tabel pengamatan daerah tumbuh

Gambar Awal Kecambah

Gambar Kecambah 3 Hari Kemudian

Kontrol

Perlakuan

Kontrol

Perlakuan

E. Pembahasan

1. Untuk kecambah no. 1, daerah manakah yang mengalami pertumbuhan paling cepat?

Bagaimana pula untuk kecambah no. 2 dan 3? Tunjukkan daerah-daerah itu pada gambar.

(daerah pemanjangan dan daerah diferensiasi)

Pada umur berapa hari daerah diferensiasi terbentuk?

Catatan:

daerah diferensiasi biasanya ditandai dengan munculnya rambut akar.

Buatlah kesimpulah daerah tumbuh pada akar kecambah.

Presentasikan hasil kegiatan ini di depan kelas.

Pertumbuhan dan Perkembangan pada Tumbuhan

Setelah kalian menyelesaikan percobaan dan mempresentasikan

hasil pengamatan daerah tumbuh, kalian memahami bahwa kecepatan

pertumbuhan pada akar berbeda-beda. Pertumbuhan tercepat terjadi

pada daerah meristem.

2) Titik Tumbuh Batang

Titik tumbuh batang terdapat pada ujung batang.

Ujung batang mer

upakan jaringan meristem yang

sel-selnya aktif membelah. Pada ujung batang ter-

dapat meristem apikal sebagai daerah pertumbuhan.

Jaringan meristem membelah membentuk bangunan

seperti kubah. Jaringan meristem pada batang dibagi

menjadi 2 yaitu

meristem embrional

dan

meristem

kambium

. Meristem embrional ditemukan pada saat

perkecambahan, sedangkan meristem kambium dite-

mukan setelah tanaman tumbuh dan berkembang

secara lengkap.

Primordia daun tumbuh di kanan kiri meristem

apikal. Tunas samping yang akan membentuk ca-

bang disebut

tunas aksiler

. Batang memiliki daerah

pemanjangan dan daerah diferensiasi.

Daerah pembelahan pada batang yang sedang

tumbuh lebih jauh letaknya dari ujung, dibanding-

kan dengan daerah pembelahan pada akar. Pada beberapa jenis Gym-

nospermae (tumbuh an berbiji terbuka) dan dikotil terletak beberapa

sentimeter di bawah ujung.

Pertumbuhan primer batang dapat diukur menggunakan alat yang

disebut

auksanometer

b. Pertumbuhan Sekunder

Telah disebutkan sebelumnya bahwa ujung akar dan ujung batang

memiliki jaringan meristem yang mengalami proses pembelahan,

pemanjangan, dan diferensiasi. Sebagai hasil diferensiasi sel-sel ujung

akar dan ujung batang, dihasilkan jaringan epidermis, jaringan dasar

dan stele yang kesemuanya adalah jaringan permanen. Jaringan kam-

bium masih tetap bersifat meristematik.

Jaringan kambium memiliki kemampuan membelah ke arah

dalam, membentuk xilem sekunder dan ke arah luar membentuk fl

em sekunder. Dengan penambahan sel sekunder ini mengakibatkan

batang bertambah besar. Perhatikan Gambar 1.8.

Pembelahan sel-sel jaringan kambium dipengaruhi oleh musim. Pada

musim penghujan terbentuk lapisan yang lebih tebal, sebaliknya pada

musim kemarau lapisan yang dibentuk lebih tipis. Dengan demikian,

selama satu tahun terdapat dua lapisan. Perbedaan ketebalan pertumbuhan

membentuk garis melingkar (membentuk lingkaran) dan disebut

lingkaran

tahun

. Dengan mengamati lingkaran tahun, dapat diketahui umur

tanaman tersebut. Pertumbuhan yang diakibatkan adanya pembelahan sel-

sel pada jaringan kambium inilah yang disebut

pertumbuhan sekunder

Gambar 1.7

Auksanometer

Salisbury & Ross, Fisiologi Tumbuhan 3, hlm. 23

kuncup

ketiak

jaringan

pembuluh

primordia daun

meristem apikal

daun

Gambar 1.6

Titik tumbuh

batang dan bagian-bagiannya.

Biologi Kelas XII

xilem primer

kambium vaskuler

empulur

fl oem primer

korteks

epidermis

pertumbuhan

www.ualr.edu.botany.stemanatomy

xilem primer

xilem sekunder

fl oem sekunder

fl oem primer

tahun kedua

tahun pertama

xilem sekunder (setelah

pertumbuhan 2 tahun)

kambium vaskuler

gabus

kambium gabus

fl oem sekunder

kulit kayu

Akibat aktivitas kambium yang kadang-kadang tidak diimbangi

oleh pertumbuhan kulit batang tumbuhan, maka jaringan epidermis

batang dan korteks pecah dan rusak. Kerusakan jaringan ini memba-

hayakan jaringan-jaringan di dalamnya. Untuk itu tumbuhan mem-

bentuk kambium gabus (

felogen

) atau jaringan gabus. Jaringan gabus

ke arah dalam membentuk parenkim (

feloderm

) dan ke arah luar mem-

bentuk

felem

. Felem (lapisan gabus) tersusun atas sel-sel mati, sedang

feloderm (korteks sekunder) tersusun oleh sel-sel hidup. Pada jaringan

gabus terdapat celah-celah gabus yang merupakan penghubung antara

lingkungan luar dan lingkungan dalam sel tumbuhan yang disebut

len-

tisel

. Lentisel berfungsi sebagai pintu masuknya udara dan air ke dalam

sel-sel tumbuhan.

Kalian telah mempelajari tentang perkecambahan, pertumbuhan

primer dan pertumbuhan sekunder. Untuk menguji pemahaman ka-

lian, ikutilah

Uji Kompetensi

berikut.

Kerjakanlah soal-soal berikut ini.

1. Jelaskan perbedaan dormansi biji dengan

biji yang kuisen (

quissence

2. Jelaskan tahapan yang terjadi pada proses

perkecambahan.

3. Jelaskan pengertian pertumbuhan dan

perkembangan. Beri contoh masing-ma-

sing.

4. Jelaskan pengertian pertumbuhan primer

dan pertumbuhan sekunder.

5. Gambarkanlah pertumbuhan primer dan

sekunder pada batang. Sebutkan bagian-

bagiannya.

Uji Kompetensi

Gambar 1.8

Pertumbuhan sekunder

pada batang dikotil

Pertumbuhan dan Perkembangan pada Tumbuhan

B. Faktor-faktor yang Memengaruhi Pertumbuh an

dan Perkembangan

Pertumbuhan dan perkembangan merupakan hasil kerja sama

antara faktor dalam dan faktor luar. Faktor dalam (faktor internal)

meliputi sifat genetik tumbuhan tersebut yang diperoleh secara turun

menurun, yang berupa gen dan hormon. Faktor luar (faktor eksternal)

meliputi faktor lingkungan. Faktor genetis pada bab ini hanya akan

dibahas secara sekilas. Pengetahuan tentang gen secara panjang lebar

akan diuraikan pada Bab 3.

1. Faktor Internal

Adapun faktor-faktor internal yang memengaruhi pertumbuhan

dan perkembangan tumbuhan adalah sebagai berikut.

a. Gen

Ukuran batang, bentuk daun, biji, dan bunga tumbuhan padi ber-

beda dengan tumbuhan kacang. Perbedaan pertumbuhan dan perkem-

bangan tanaman padi dengan kacang tersebut dipengaruhi oleh faktor

genetik. Tumbuhan padi yang banyak dijumpai ternyata memiliki ba-

nyak jenis, antara lain: IR, rojolele, mentik, dan bramo. Antar jenis

yang ada tersebut memiliki faktor genetis yang berbeda-beda pula.

Faktor genetis ini banyak digunakan dalam hal pemilihan bibit ung-

gul. Gen pada tumbuhan berperan pada pengaturan reaksi-reaksi kimia

dalam sel (metabolisme sel). Berkait dengan gen ini, pemerhati tana-

man budidaya mengembangkan penelitian-penelitian yang bertujuan

memperoleh biji yang baik untuk bibit, misalnya berapa lama menyim-

pan biji, berapa lama penjemuran (pengeringan), dan suhu berapakah

yang paling cocok untuk penyimpanan.

b. Hormon

Hormon merupakan zat spesifi k berupa zat organik yang dihasil-

kan oleh suatu bagian tumbuhan untuk mengatur pertumbuhan dan

perkembangannya. Hormon juga dapat menghambat pertumbuhan

dan perkembangan tumbuhan.

Hormon-hormon tumbuhan yang telah dikenal pada saat ini me-

liputi auksin, giberelin, sitokinin, asam absisat, kalin, etilen, dan asam

traumalin.

1) Auksin

Auksin atau asam indol asetat ditemukan pada tahun 1926 oleh

rits Went

. Dia menemukan auksin di ujung koleoptil kecambah Av-

ena (sejenis gandum). Perhatikan Gambar. Auksin juga ditemukan di

ujung akar dan ujung batang. Beberapa peran auksin dapat dijelaskan

sebagai berikut:

a. Menghambat pembentukan tunas samping. Pertumbuhan tunas

ujung menghambat pertumbuhan tunas samping. Keadaan ini

disebut dominansi pucuk atau dominansi apikal.

Galeri

Salisbury & Ross, Fisiologi tumbuhan 3, hlm. 58

Frits W. Went

Auksin ditemukan Went saat

masih menjadi mahasiswa.

Gelar doktor pun disandang-

nya. Ia menetap di Jawa

(saat itu masih jajahan

Belanda) selama 5 tahun, ke-

mudian di California Institute

of Technology. Tahun 1964, ia

melanjutkan penelitian gurun

pasir di Desert Biology Labo-

ratory University of Nevada.

Sang professor ini meninggal

pada 1 Mei 1990.

Salisbury & Ross, Fisiologi tumbuhan

3, hlm. 58

Biologi Kelas XII

b. Memacu pertumbuhan akar liar pada batang, misalnya pada tana-

man apel ditemukan akar pada bawah cabang pada daerah antar

nodus.

c. Memacu pertumbuhan akar pada tanaman yang dikembangbiak-

kan dengan stek.

d. Memacu berbagai sel tumbuhan untuk menghasilkan etilen.

2) Giberelin

Giberelin pada tumbuhan terdapat pada biji (terutama kacang-

kacangan), daun, dan akar

. Giberelin berfungsi untuk:

a. Memacu pemanjangan batang.

b. Mematahkan dormansi biji atau mempercepat perkecambahan.

c. Mempercepat munculnya bunga.

d. Merangsang proses pembentukan biji.

e. Menyebabkan perkembangan buah tanpa biji (parteno karpik).

Menunda penuaan daun dan buah.

3) Sitokinin

Sitokinin bisa ditemukan di jaringan pembuluh. Sitokinin ber-

fungsi untuk:

Memacu pembelahan sel pada tahapan sitokinesis.

b. Memacu pembentukan kalus menjadi kuncup, batang, dan daun.

c. Menunda penuaan daun dan buah.

Salisbury & Ross, Fisiologi tumbuhan 3, hlm. 55

Gambar 1.11

Eksperimen pada

tanaman

Phaseolus Vulgaris

yang dipacu dengan giberelin.

Gambar 1.10

(a) Pertumbuhan akar pada

stek yang dipacu dengan

auksin.

(b) Auksin masih bekerja

pada bagian pucuk

batang,

maka pucuk samping akan

tumbuh.

(a)

(b)

(c)

Campbell, Reece, & Mitchell, Biologi 2, hlm. 384.

Salisbury & Ross, Fisiologi

Tumbuhan 3, hlm. 45

Campbell, Reece, & Mitchell, Biologi 2, hlm. 384.

Tunas aksiler

Bonggol setelah

pemotongan

tunal apikal

Percabangan lateral

(a)

(b)

(c)

(d)

Salisbury & Ross, Fisiologi

Tumbuhan 3, hlm. 45

Gambar 1.9

Peragaan

Went. Auksin mengakibatkan

bengkoknya ujung koleoptil.

a. Ujung koleoptil (Avena sp.)

dipotong dan dipindahkan

diatas potongan agar

b. Pemotongan ujung kecambah

(koleoptil) yang lain.

c. Potongan agar (yang

menyerap auksin)

ditempelkan pada sisi

koleoptil.

d. Koleoptil membengkok akibat

pemanjangan satu sisi yang

menyerap auksin.

Pertumbuhan dan Perkembangan pada Tumbuhan

d. Memacu pertumbuhan kuncup samping atau menghambat pen-

garuh dominansi apikal.

e. Memperbesar daun muda.

4) Asam Absisat

Asam absisat (ABA) dapat ditemukan pada buah. Hormon ini

ber

fungsi untuk:

a. Mempertahankan masa dormansi, sehingga menghambat perke-

cambahan biji.

b. Mempertahankan diri jika tumbuhan berada pada lingkungan

yang tidak sesuai antara lain saat kekurangan air, tanahnya berga-

ram, dan suhu dingin atau suhu panas.

c. Merangsang penutupan mulut daun (stomata) sehingga mengu-

rangi penguapan.

d. Berperan dalam pembentukan zona absisi (Gambar 1.12), sehing-

ga menyebabkan pengguguran daun, bunga, dan buah.

5) Kalin

Hormon kalin berperan dalam merangsang pertumbuhan organ

(organogenesis). B

erdasarkan organ tumbuhan yang dibentuk, hor-

mon kalin dibedakan menjadi: antokalin (memengaruhi pembentukan

bunga), fi lokalin (memengaruhi pembentukan daun), kaulokalin (me-

mengaruhi pembentukan batang), dan rizokalin (memengaruhi pem-

bentukan akar).

6) Etilen

Gas etilen dikeluarkan oleh bagian tumbuhan yang busuk, teru-

tama buah. A

pakah kalian pernah melakukan proses pemeraman buah?

Jika buah yang telah tua dimasukkan di tempat yang hangat (bukan

dipanggang) dalam posisi tertutup rapat, buah cepat masak.

Gas etilen juga berperan pada pengguguran bunga, daun (peran

gas etilen pada pengguguran lebih kuat dibanding asam absisat (ABA)).

Pada bunga dimulai dengan memudarnya warna, pengkerutan. Pada

daun dimulai dengan hilangnya klorofi l. Gas etilen yang diberikan ber-

sama auksin dapat merangsang proses pembungaan.

7) Asam traumalin

Asam traumalin berperan dalam proses pembentukan kembali sel-

sel yang r

usak, jika jaringan tumbuhan terluka.

8) Batasin

Batasan ini ditemukan pada tumbuhan gadung. Jika batasin ter-

kumpul pada bagian kuncup atau tunas, per

tumbuhannya akan ter-

hambat.

9) Asam jasmonat

Asam jasmonat ditemukan di dalam minyak melati. Asam jasmo-

nat ber

fungsi untuk memacu proses penuaan.

Setelah kalian mempelajarai tentang hormon, lakukanlah

Telisik

di bawah ini.

Gambar 1.12

Zona absisi.

Pada zona inilah daun, bunga,

buah terlepas dari cabang atau

batangnya.

kuncup ketiak

serat

berkas pembuluh

zone absisi

Salisbury & Ross, Fisiologi Tumbuhan 3, hlm.94

Biologi Kelas XII

Diskusikan dengan teman sekelompok kalian.

Lengkapi tabel berikut ini!

Nama Hormon

Terdapat pada bagian

Fungsi

Jelaskan hasilnya di depan kelas kalian.

Telisik

2. Faktor Eksternal

Faktor internal dan faktor eksternal membentuk suatu interaksi

dalam hal memengaruhi pertumbuhan dan perkembangan. Faktor

eksternal (faktor lingkungan) yang memengaruhi pertumbuhan dan

perkembangan tumbuhan meliputi faktor iklim, edafi k, dan biologis.

a. Faktor iklim

Yang termasuk faktor iklim yaitu cahaya, suhu, air, panjang hari,

angin, dan gas (CO

, N

, SO

, O

, dan nitrogen oksida). Pada bab

ini tidak semua faktor dibahas tetapi hanya membahas sebagian fak-

tor saja. Untuk faktor iklim misalnya, akan dibahas faktor cahaya atau

sinar, suhu udara, oksigen, kelembaban, dan air.

1) Faktor cahaya

Tumbuhan hijau membutuhkan cahaya untuk proses fotosintesis.

roses Fotosintesis menghasilkan zat-zat makanan bagi tumbuhan. Zat

makanan inilah yang digunakan oleh tumbuhan sebagai sumber energi

untuk melakukan kegiatan-kegiatan hidupnya. Cahaya dapat memicu

pembentukan klorofi l, perkembangan akar, dan pembukaan daun. Akan

tetapi, intensitas cahaya yang terlalu tinggi dapat merusak klorofi

Menurut kalian, pertumbuhan yang lebih cepat itu terjadi pada tempat gelap ataukah di tempat terang?

Berdasarkan bentuk luar tumbuhan dan kualitas tumbuhan yang dihasilkan, pertumbuhan manakah yang

dikatakan normal, di tempat gelap ataukah di tempat terang? Diskusikan hal tersebut bersama teman

kalian.

Diskusi

Pertumbuhan batang kecambah di tempat gelap lebih cepat (lebih

panjang) dibandingkan di tempat terang. Pertumbuhan yang cepat di

tempat gelap ini disebut

etiolasi

Pertumbuhan dan Perkembangan pada Tumbuhan

Lama penyinaran matahari memengaruhi per-

tumbuhan dan perkembangan tumbuhan. Banyak

penelitian melaporkan bahwa lama penyinaran ini

berpengaruh pada fase pembungaan tumbuhan. Lama

penyinaran (panjang hari) diterjemahkan sebagai waktu

dari matahari terbit sampai dengan matahari terbenam.

Di daerah katulistiwa, panjang hari kurang lebih 12,1

jam. Respon tumbuhan terhadap lama penyinaran

(panjang hari) disebut

fotoperiodisme

Berdasarkan lamanya siang, tumbuhan dibedakan menjadi :

a) Tumbuhan hari pendek

Tumbuhan hari pendek adalah tumbuhan yang berbunga pada

saat lamanya siang kurang dari 12 jam (lamanya siang lebih

pendek dibanding lamanya malam). Contoh: ubi jalar, krisan,

aster, mangga (Gambar 1.14a), dan apokat.

b) Tumbuhan hari panjang

Tumbuhan ini berbunga pada saat lama siang lebih dari 12 jam

(lamanya siang lebih panjang dari lamanya malam). Contoh:

kentang, slada (Gambar 1.14b), gandum, dan ba yam.

c) Tumbuhan hari netral

Tumbuhan ini berbunga hampir sepan-

jang musim, tidak tergantung lamanya

siang hari. Contoh: kapas, mawar (Gambar

1.14c), tumbuhan sepatu, tomat, cabe,

dan bunga matahari.

d) Tumbuhan hari sedang

Tumbuhan ini berbunga pada saat lama

siang sekitar 12 jam. Contoh: tebu (Gam-

bar 1.14d) dan kacang.

Tumbuhan memiliki zat yang berfungsi

mengontrol respon tumbuhan terhadap

penyinaran yang disebut

pigmen fi

tokrom

Pigmen ini sebenarnya adalah suatu protein

yang mampu menyerap cahaya merah dan infra

merah dari sinar matahari.

2) Oksigen

Oksigen diperlukan oleh semua tumbuhan untuk pertumbuhan

dan per

kembangannya. Oksigen diperlukan oleh tanaman baik pada

bagian tanaman yang ada di permukaan tanah maupun bagian yang ada

di dalam tanah, misalnya akar. Aerasi tanah yang cukup, memberikan

kesempatan sel-sel akar untuk melakukan respirasi sehingga peredaran

unsur-unsur hara dapat meningkat. Oleh karena itu, para petani sering

melakukan upaya-upaya penggemburan tanah. De ngan adanya oksigen

dalam tanah, organisme-organisme aerob mampu hidup sehingga

proses penyediaan unsur-unsur hara tumbuhan lebih meningkat.

(a)

(b)

Gambar 1.13

(a) tumbuhan ka -

cang di tempat terang, (b) tum-

buhan kacang di tempat gelap.

Gambar 1.14

(a) Tumbuhan hari pendek (mangga)

(b) Tumbuhan hari panjang (slada)

(d) Tumbuhan hari sedang (tebu)

dok. PIM

15,000 Educational Images

50,000 Photo Art

Biologi Kelas XII

3) Suhu udara

Beberapa proses yang terjadi di dalam tum-

buhan sangat tergantung kerja enzim. E

nzim

bekerja dipengaruhi oleh suhu. Proses respirasi,

transpirasi, dan fotosintesis dipengaruhi oleh

suhu. Suhu yang terlalu tinggi menyebab kan

tumbuhan tidak tumbuh, bahkan mati.

Suhu yang tinggi menyebabkan keter -

s e diaan O

untuk respirasi rendah, dan CO

dalam sel tinggi, sehingga menghambat res pirasi

selanjutnya. Suhu yang tinggi juga menyebabkan

transpirasi tumbuhan meningkat.

Pengaruh suhu pada fotosintesis lebih

ba nyak pada kerja enzim-enzim fotosintetik.

Perhatikan Gambar 1.16.

4) Kelembaban

Kelembaban tanah dan kelembaban udara memengaruhi per-

tumbuhan dan per

kembangan tumbuhan. Tanah yang kaya humus

mampu menyimpan air lebih banyak, sehingga tanaman tumbuh lebih

baik. Tanaman yang tumbuh dengan baik menghasilkan seresah lebih

banyak dan meningkatkan bahan organik tanah.

Udara mampu menyimpan air. Kadar air yang ada di udara disebut

kelembaban udara. Kadar air di udara yang tinggi, berpeluang untuk

menjadi awan dan hujan. Air hujan masuk ke dalam tanah dan akan

disimpan dalam tanah, menjamin ketersediaan air bagi tumbuhan.

Kalian telah belajar tentang pertumbuhan dan perkembangan

tumbuhan serta faktor-faktor luar yang memengaruhinya, bahkan telah

melakukan percobaan tentang pengaruh lama perendaman biji kacang

tanah terhadap perkecambahannya. Di akhir kegiatan tersebut kalian

diminta untuk membuat rancangan percobaan dengan judul tertunjuk

(telah disediakan oleh gurumu).

b. Faktor Edafi

k (Tanah)

Faktor edafi k meliputi struktur, tekstur, bahan organik, pH dan

ketersediaan nutrisi. Pada bab ini hanya dibahas faktor nutrisi saja.

Ilmu nutrisi tanaman telah diterapkan sejak 160 tahun yang lalu ber-

dasar eksperimen klasik

Liebig

Lauwes

, dan

Gilbert

tomat

suhu siang

laju tumbuh relatif

suhu

lupine

jagung

mentimun

Suhu (

Gambar 1.15

Grafik pertumbuhan berbagai tanaman pada

kisaran suhu.

(a) suhu tinggi

(b) suhu rendah

hari panjang

hari pendek

hari panjang

hari pendek

Gambar 1.16

Pembungaan

hanya terjadi karena pengaruh

penyimpanan suhu rendah yang

diikuti hari panjang.

Pertumbuhan dan Perkembangan pada Tumbuhan

Ada banyak unsur yang diperlukan oleh tumbuhan. Seperti hal-

nya makhluk hidup yang lain, tumbuhan memerlukan nutrisi atau

makanan untuk hidupnya. Tumbuhan hijau mengambil nutrisi dari

udara, air, dan dari dalam media tumbuhnya. Misalnya dari dalam ta-

nah, nutrisi diambil dalam bentuk ion. Unsur-unsur yang dibutuh-

kan oleh tumbuhan dalam jumlah yang banyak disebut

unsur makro

(

makronutrien

) dan yang dibutuhkan dalam jumlah sedikit disebut

unsur mikro

(

mikronutrien

Sumber-sumber nutrisi bagi tumbuhan berupa zat-zat organik

dan zat-zat anorganik. Perbaikan kesuburan tanah secara alami dengan

pemupukan, baik menggunakan pupuk alami maupun pupuk buatan

banyak dilakukan oleh para petani.

Disamping penambahan zat-zat organik dan zat-zat anorganik,

nutrisi yang ada dalam tanah berasal dari hasil pelapukan mineral an-

organik dan hasil biodegradasi bahan organik.

Unsur-unsur yang telah tersedia dalam media tanam (misalnya

tanah) tidak segera dapat dipergunakan oleh tumbuhan apabila faktor-

faktor lain tidak terpenuhi, misalnya adanya mikrobia dalam tanah.

Unsur makro terdiri dari: C (karbon), H (hidrogen), O (oksigen),

N (nitrogen), S (sulfur), P (fosfor), K (kalium), Mg (magnesium), dan

Ca (kalsium). Unsur mikro terdiri dari: Cl (klor), Fe (besi), B (boron),

Mn (mangaan), Zn (seng), Co (koper), dan Mo (molibdeum).

Tumbuhan yang kekurangan nutrien pada media tanamnya akan

mengalami

defi

siensi

. Apabila hal ini terjadi, maka pertumbuhan dan

perkembangannya tidak sempurna.

Berikut adalah tabel fungsi unsur dan penyakit tumbuhan akibat

kekurangan unsur.

Tabel 1.1. Unsur-unsur yang dibutuhkan tumbuhan, fungsi, dan pe-

nyakit akibat kekurangan unsur (defi

siensi)

Nama Unsur

Bentuk Senyawa dan

Ion

Fungsi

Penyakit Akibat dari

Kekurangan Unsur

Unsur Makro

C (karbon)

H (hidr

ogen)

O (oksigen)

Menyusun hasil fotosintesis

Metabolisme terhambat, per-

tumbuhan terhambat.

N (nitrogen)

Ion NH

(ammoni-

um), ion NO

–

(nitrat),

Urea (CO(NH

)

NaNO

Komponen penyusun protein,

asam nukleat, klorofi

l, vitamin,

dan beberapa hormon tumbuh-

an.

Daun muda warnanya pu-

cat, daun tua kekuningan

dan biasanya gugur. Pe-

nyakit ini disebut

klorosis

S (sulfur)

Ion Sulfat (SO

–2

) dan

Sulfi

Komponen penyusun protein

dan vitamin, mempercepat

perkembangan akar, dan meng-

aktifkan enzim.

Warna daun pucat atau ku-

ning kehijauan dan pertumbu-

han lambat.

Biologi Kelas XII

Indrianto, Kultur Jaringan Tumbuhan (dengan pengembangan).

Unsur Mikro

Cl (klor)

ion Cl

–

Mengatur pertumbuhan akar

batang, mengatur fotolisio,

metabolisme karbohidrat.

Klorosis, daun layu, akar

pendek dan menebal.

Fe (besi)

ion Ferro (Fe

) dan

Ferri (Fe

), FeCl

, serta

Fe(SO

)

Berperan dalam pembentukan

klorofi l, menyusun enzim sitok-

rom dan peroksidase

Daun pucat, klorosis dan

mati.

B (boron)

ion B

2–

, H

(asam

borak)

Pembentukan bintil akar,

proses fotosintesis, pemecahan

protein, perkecambahan, pem-

bungaan.

Pertumbuhan tunas tergang-

gu, daun tebal dan keriting.

Mn (mang a-

an)

ion Mn, MnSO

Menyusun klorofi l dan vitamin

C serta menggiatkan koenzim.

Warna daun memutih dan

gugur.

Zn (seng)

ion Zn

, ZnSO

Aktivator enzim, prekusor

auksin, kloroplas, amilum dan

berperan dalam sintesa protein.

Daun mengecil dan ruas-ruas

menjadi lebih pendek.

Co (koper)

ion Co

dan Co

CoCl

Fiksasi N dari udara dan kom-

ponen vitamin B kompleks.

Klorosis, pertumbuhan

terhambat.

Mo (molibde-

num)

ion Mo

dan MoO

2–

Berperan pada fi ksasi N dari

udara, metabolisme besi, dan

kofaktor enzim.

Daun pucat.

P (fosfor)

Ion H

–2

dan

–

Komponen penyusun asam

nukleat (RNA dan DNA),

ATP, pembuatan karbohidrat,

protein dan lemak.

Pertumbuhan terhambat,

buah dan biji yang dihasilkan

sedikit.

K (kalium)

Ion K

Penyusun karbohidrat, protein

dan klorofi l, mengaktifkan enz-

im (aktivator enzim), mengatur

keseimbangan kelarutan air,

dan mempengaruhi osmosis.

Daun tua menggulung, ada

bercak-bercak, tepi daun ha ng-

us, tumbuhan mudah roboh,

dan pertumbuhan lambat.

Mg (magne-

sium)

MgSO

, ion Mg

Menyusun klorofi l dan meng-

aktifkan enzim.

Menderita klorosis dan daun

mudah gugur.

Ca (kalsium)

CaCl

, CaNO

, ion

Menguatkan dinding sel,

pencegah keracunan sel, dan

berpe ran pada kegiatan titik

tumbuh.

Tunas ujung mati, tidak

terbentuk daun dan pertum-

buhan akar terhambat.

Unsur-unsur tersebut dapat segera digunakan oleh tanaman apa-

bila didukung oleh faktor pH tanah yang sesuai. Pada umumnya pH

yang baik untuk banyak tanaman adalah 6,0 - 7,0. Tanaman kentang,

ubi jalar cocok pada pH 4,5 - 5,5 sedangkan seledri, kubis pada pH

6,5 - 7,5.

Dari manakah unsur-unsur tersebut diperoleh? Di depan telah

disebut bahwa unsur-unsur tersebut ada yang diambil dari tanah, ada

pula yang diambil dari udara dan air seperti C, H dan O.

Pertumbuhan dan Perkembangan pada Tumbuhan

Apakah kalian pernah melihat para petani

membiarkan batang padinya berada di sawah setelah

selesai dipanen? Batang-batang padi tersebut dapat

berfungsi sebagai pupuk organik. Semua bagian

tubuh tumbuhan dapat dipakai sebagai pupuk

organik. Bahkan beberapa tumbuhan dari jenis

tumbuhan polong-polongan, selain sebagai sumber

pupuk organik, akar tumbuhan tersebut memiliki

bintil-bintil akar yang kaya mikroorganisme

Rhizobium yang dapat mengikat N dari udara.

Pupuk organik yang lain, berasal dari kotoran

hewan atau bangkai hewan (hewan yang telah

mati). Kotoran hewan meliputi kotoran sapi, ko-

toran domba, kambing, kuda, dan kerbau. Pupuk

organik diguna kan sebagai pupuk dasar. Rekombi-

nasi penggunaan pupuk kandang untuk tanaman

dan kandungan unsur N, P, dan K pada pupuk or-

ganik dapat dilihat pada Tabel 1.2 dan 1.3.

Tanah yang cukup mengandung pupuk organik, mampu mengi-

kat air lebih banyak untuk memenuhi kebutuhan tumbuhan.

Beberapa mikrofauna dan mikrofl

ora yang ada dalam tanah ber-

peran dalam penyedia unsur-unsur yang dibutuhkan oleh tumbuhan

untuk memenuhi kebutuhannya. Mikroorganisme tersebut adalah

bakteri nitrifi kasi, bakteri Rhizobium, Azotobakter, Nitrosomonas, dan

Nitrosococcus. Tumbuhan paku air

Azolla pinata

dan ganggang hijau

biru dapat mengikat N dari udara. Cendawan merupa kan orga nisme

pembusuk bahan organik. Beberapa hewan kecil penyedia unsur adalah

dari kelompok insekta (semut, rayap), dan cacing tanah. Mikrofauna

dan mikrofl ora tersebut dapat hidup di dalam tanah apabila syarat-

syarat hidupnya terpenuhi seperti aerasi dalam tanah, kelembaban ta-

nah, temperatur tanah, ketersediaan bahan organik, dan pH tanah.

Gambar 1.17

(a) tanaman dengan sistem

perakaran buruk, tanah tidak dicampur

dengan pupuk organik, (b) tanah dicampur

dengan pupuk organik.

Jenis Tanaman

Pupuk Kandang

(Ton/Ha)

Padi (per tanaman 1)

adi (per tanaman 1)

Jagung

Kedelai

Tebu

20 – 30

15 – 30

20 – 25

20 – 30

40 – 60

Tabel 1.3. Penggunaan pupuk kandang pada

padi, jagung, kedelai, dan tebu

Sutanto, Penerapan Pertanian Organik

Pupuk Organik

N(%)

P(%)

K(%)

Kerbau

api

Kuda

Ayam

Azolla

Jerami

Limbah tapioka

Limbah tahu

Blotong

Daun lamtoro

0,7

1,6

1,7

2,1

0,8

0,9

4,2

0,2

4,3

2,5

–

3,9

1,5

0,2

–

4,0

0,4

0,5

4,0

0,4

–

1,5

4,0

Tabel 1.2. Kandungan N, P, K pada berbagai

pupuk organik

Sutanto, Penerapan Pertanian Organik

Galeri

Kandungan N pada

Azolla

Diketahui bahwa paku air

Azolla pinata merupakan

sumber N yang potensial.

Dari setiap 10 ton Azzola me-

ngandung N sebesar 30 kg.

Sutanto, Penerapan Pertanian Organik

Biologi Kelas XII

c. Faktor Biologis

Meliputi gulma, serangga, organisme penyebab penyakit, nema-

toda, maupun mikroorganisme tanah (misalnya: bakteri Rhizobium

dan Mikorhiza).

Kerjakanlah soal-soal berikut ini.

1. Jelaskan perbedaan antara faktor iternal

dan faktor eksternal? Sebutkan contohnya

masing-masing.

2. Apa yang dimaksud dengan unsur makro

(makronutrien) dan unsur mikro (mikronutrien)?

Jelaskan fungsi dari unsur Nitrogen.

4. Jelaskan akibat yang ditimbulkan pada

tumbuhan jika mengalami kekurangan un-

sur kalium.

Sebutkan dan jelaskan pengaruh hormon

pada pertumbuhan dan perkembangan

tumbuhan.

Uji Kompetensi

Merancang Percobaan Pengaruh Faktor Luar

terhadap Pertumbuhan dan Perkembangan

Sebelum meneliti pengaruh faktor luar terhadap pertumbuhan

dan perkembangaan, kalian perlu melakukan langkah-langkah metode

ilmiah. Tahapan atau langkah-langkahnya adalah sebagai berikut.

1. Menemukan Masalah

Masalah adalah segala sesuatu yang tidak sama atau tidak sesuai

dengan harapan pengamat. Masalah yang terkait dengan pertumbuh-

an dan perkembangan tumbuhan dapat muncul setelah pengamat

melakukan pengamatan tentang pertumbuhan dan perkembangan,

atau memperoleh informasi dari orang lain yang pernah mengamati

(dapat berupa informasi tertulis misalnya informasi yang ditulis di

buku dan media masa, atau dapat pula berupa informasi lisan).

Contohnya, pengamat melihat beberapa pot tanaman lidah

buaya di sebuah taman yang memperoleh sinar matahari sepanjang

hari. Daun dan batangnya menguning, kecil-kecil, dan terlihat tidak

subur. Dari kenyataan ini, pengamat menemukan masalah apakah

menguningnya daun dan batang lidah buaya disebabkan oleh terik

matahari sepanjang hari? Bukankah tanaman itu membutuhkan

cahaya? Sebenarnya, seberapa banyak cahaya yang dibutuhkan?

Seorang pengamat yang ingin meneliti harus memilih masalah yang

ingin diteliti. Pemilihan masalah menentukan langkah-langkah

berikutnya.

2. Merumuskan Masalah

Dari beberapa masalah yang muncul dari pengamatan kemudian

dipilih dan disusun menggunakan kalimat yang padat dan jelas.

Misalnya, apakah ada pengaruh lama penyinaran matahari terhadap

pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan lidah buaya? Dapat pula

Pertumbuhan dan Perkembangan pada Tumbuhan

masalahnya dipersempit lagi misalnya, apakah ada pengaruh lama

penyinaran matahari terhadap pertumbuhan dan perkembangan

daun lidah buaya? Rumusan masalah selalu menggunakan kalimat

tanya.

3. Merumuskan Hipotesis

Hipotesis merupakan dugaan sementara yang ditetapkan oleh

seorang peneliti. Kebenaran hipotesis dibuktikan dengan penelitian

lebih lanjut. Hipotesis muncul setelah peneliti merumuskan masalah.

Contohnya jika rumusan masalahnya apakah ada pengaruh lama

penyinaran matahari terhadap pertumbuhan dan perkembangan

tumbuhan lidah buaya? Maka hipotesis nol (H

) adalah tidak ada

pengaruh lama penyinaran matahari terhadap pertumbuhan dan

perkembangan tumbuhan lidah buaya.

Rumusan kalimat pada hipotesis bukan kalimat tanya. Pada

saat peneliti merumuskan hipotesis, sebaiknya peneliti melakukan

pengamatan lebih mendalam lagi tentang hal yang akan diteliti. Contoh

jika rumusan masalahnya adalah apakah ada pengaruh lama penyinaran

matahari terhadap pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan lidah

buaya, maka peneliti terlebih dahulu mengamati pertumbuhan lidah

buaya di tempat yang teduh atau di tempat amat terlindung. Peneliti

mencari informasi lebih lanjut, berapa lama tumbuhan lidah buaya

berada di tempat itu.

4. Merancang Percobaan

Rancangan percobaan meliputi menetapkan variabel penelitian,

alat dan bahan, cara kerja, dan bentuk format tabel data. Di sam ping

itu, penting pula menetapkan waktu dan tempat percobaan.

a. Menetapkan variabel penelitian

Ada 3 macam variabel penelitian yaitu variabel bebas, variabel

terikat (variabel tergayut), dan variabel kontrol.

1) Variabel bebas

Variabel bebas adalah uji coba atau perlakuan (

eatment

) yang

dikenakan pada objek yang diteliti. Pada contoh di atas, objek

yang diteliti adalah tumbuhan lidah buaya. Uji cobanya adalah

pemberian lama penyinaran sinar matahari yang bervariasi misalnya

disinari sepanjang hari, disinari pagi hari (tumbuhan diletakkan di

sebelah timur bangunan), disinari sore hari (diletakkan di sebelah

barat bangunan), diletakkan dalam ruangan yang tetap terang,

dan diletakkan di bawah pohon rindang. Jadi ada 5 perlakuan.

Setiap perlakuan disediakan minimal 3 ulangan (3 pot tanaman).

2) Variabel terikat

Variabel terikat adalah sesuatu yang ingin diamati karena

perlakuan yang diberikan atau dampak dari uji coba. M

enetapkan

variabel terikat dengan cara menetapkan hal yang dilakukan saat

mengamati dampak uji coba.

Biologi Kelas XII

Contoh: pada penelitian di atas, hal yang diamati adalah

pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan lidah buaya.

Tumbuhan lidah buaya dikatakan tumbuh dan berkembang

dengan baik, jika daun yang ada bertambah panjang, besar,

tumbuh anakan baru, daunnya hijau segar, lebih tebal, beratnya

tambah dan lainnya.

3) Variabel kontrol

Meliputi semua kondisi yang harus sama atau relatif sama dalam

suatu penelitian. K

ondisi ini harus dijaga terus oleh peneliti selama

penelitian berlangsung.

Contoh: kondisi awal tumbuhan (kekuningannya), jumlah daun

(kalau tidak sama, peneliti harus lebih teliti mencatat kondisi

awal), jenisnya (dapat dengan mengambil dari satu tempat),

medium tanam, besar pot, campuran pupuk, penyiraman, dan

kondisi udara.

b. Menetapkan Alat dan Bahan

Untuk dapat menetapkan alat yang digunakan, peneliti harus

memiliki gambaran utuh pelaksanaan percobaan, apakah dengan be-

dengan-bedengan sawah atau pekarangan, apakah dengan polibag

atau dengan pot. Kemudian juga gambaran tentang alat perlengkapan

bercocok tanam, alat pengukur variabel kontrol, variabel terikat, serta

variabel bebas. Sedangkan jumlah pot atau bedengan tergantung pada

jumlah ulangan.

Adapun bahan yang digunakan ditetapkan berdasarkan

permasalahan. Contoh bahan meliputi tumbuhan lidah buaya,

air untuk menyiram, dan pupuk. Jumlah bahan yang diperlukan

tergantung pada jumlah ulangan setiap perlakuan. Jika ada 5

perlakuan, dan setiap perlakuan menggunakan 3 ulang an, maka

jumlah pot yang dibutuhkan adalah 3

5 = 15 dengan setiap pot

minimal satu tanaman.

Agar kalian memahami tentang rancangan percobaan, perhatikan

rancangan percobaan pengaruh faktor luar berikut.

Ada informasi bahwa air merupakan zat yang dapat menghenti-

kan masa dormansi biji. Petani melakukan perendaman biji selama satu

malam sebelum menanamnya. Dari informasi tersebut, muncul:

a. Rumusan masalah : Seberapa banyak air yang dapat menyebabkan

masa dormansi biji berakhir? Apakah semakin lama biji direndam,

semakin banyak air yang masuk sehingga semakin cepat pertum-

buhan kecambahnya?

b. Hipotesa : Tidak ada pengaruh lama perendaman biji terhadap

perkecambahan biji kacang.

Rancangan percobaan untuk mencari jawaban hipotesa sebagai

berikut:

a. Judul penelitian : Pengaruh lama perendaman biji terhadap perke-

cambahan biji kacang.

Pertumbuhan dan Perkembangan pada Tumbuhan

b. Variabel bebas : Berbagai lama perendaman biji (6 jam, 12 jam, 18

jam, dan 24 jam). Jadi, ada empat perlakuan.

c. Variabel terikat : Perkecambahan biji, yang diamati adalah pert-

ambahan panjang kecambah hingga hari ke-15 setelah ditanam.

d. Variabel kontrol : Cahaya, volume air rendaman, tempat peneli-

tian, dan penyiraman. Variabel ini sama untuk semua perlakuan

yang telah ditetapkan.

Lakukanlah percobaan berdasarkan rancangan percobaan di atas,

melalui rubrik

Percobaan

berikut.

Percobaan

Mengetahui Pengaruh Air terhadap Proses Perkecambahan

A. Dasar teori

Perkecambahan dipengaruhi oleh faktor internal dan faktor eksternal. Salah satu faktor ekster-

nal yang memengaruhi perkecambahan adalah air. Persyaratan awal perkecambahan adalah

berakhirnya masa dormansi biji. Air merupakan zat yang dapat menghentikan masa dormansi

biji. Tahap awal perkecambahan adalah masuknya air ke dalam biji (imbibisi).

B. Tujuan

Mengetahui pengaruh lama perendaman biji dalam air terhadap perkecambahan

C. Alat dan Bahan

1. Gelas ukur

Cawan Petri 8 buah atau piring 4 buah

Tempat merendam biji (mangkok atau gelas atau cangkir) 4 buah

Empat puluh biji kacang tanah yang sehat dan cukup umur

5. Kapas secukupnya

Air sumur (bukan air ledeng atau pam)

D. Langkah Percobaan

Siapkan masing-masing 10 biji kacang tanah yang telah direndam selama 6 jam, 12 jam,

18 jam, dan 24 jam. Siapkan cawan Petri 8 buah, berilah kapas basah (air tidak perlu

terlalu menggenang). Jumlah air untuk setiap Petri sama.

Catatan: Jika menggunakan piring cukup 4 buah, perhatikan pada saat mempersiapkan

kapas, usahakan pada bagian piring yang rata.

Cawan petri dikelompokkan menjadi 4 kelompok :

•

Kelompok A (cawan 1 dan 2): masing-masing diisi dengan 5 biji kacang yang diren-

dam 6 jam.

•

Kelompok B (cawan 3 dan 4): masing-masing diisi dengan 5 biji kacang yang diren-

dam 12 jam.

•

Kelompok C (cawan 5 dan 6): masing-masing diisi dengan 5 biji kacang yang diren-

dam 18 jam.

•

Kelompok D (cawan 7 dan 8): masing-masing diisi dengan 5 biji kacang yang diren-

dam 24 jam.

Catatan:

Jika menggunakan piring, sebuah piring untuk 10 biji kecambah.

Piring untuk kelompok A,B, C, dan D masing-masing diisi dengan biji yang direndam 6 jam,

12 jam, 18 jam, dan 24 jam.

3. Amati jumlah biji yang berkecambah setiap hari sekali. Biji disebut berkecambah jika

telah muncul tunas minimal 1 cm.

Biologi Kelas XII

Catat hasil pengamatanmu pada Tabel (a).

Setelah biji berkecambah, tunggulah sampai berumur 15 hari. Ukur tinggi batang, jumlah

daun, warna batang, warna daun, dan timbanglah. Catat pada Tabel (b).

Tabel (a) Jumlah Biji yang Berkecambah

Pengamatan

Jumlah biji yang berkecambah

Direndam 6 Jam

Direndam 12 Jam

Direndam 18 Jam

Direndam 24 Jam

Cawan

Hari ke 1

Hari k

e 2

dst s/d hari

ke 15

Tabel (b). Kualitas Kecambah Umur 15 hari

Gambar Tanaman

Tinggi

Warna

Batang

Jumlah

Daun

Warna

Daun

Rata-rata

Ukuran Daun

Berat

Kecambah

E. Pembahasan

Sebutkan cara-cara mengukur pertumbuhan.

Pada perendaman berapa jam, biji paling cepat berkecambah?

Jelaskan tahapan perkecambahan biji.

Catatan:

a. Jika penelitiannya diganti dengan pengaruh cahaya terhadap proses perkecambahan

biji, cobalah rancang penelitiannya.

b. Jika penelitiannya tentang pengaruh ukuran biji terhadap proses perkecambahan, co-

balah rancang penelitiannya.

Jika penelitiannya tentang pengaruh kedalaman penanaman biji terhadap proses perke-

cambahan, cobalah rancang penelitiannya.

d. Ketiga rancangan penelitian tersebut bisa kalian jadikan proyek penelitian. Rancangan

penelitian, memuat rumusan masalah, hipotesa, variabel penelitian, alat dan bahan, cara

kerja dan tabel data pengamatan. Mintalah bimbingan guru apabila kalian mengalami

kesulitan. Kalian dapat menentukan sendiri jumlah perlakuan dan jumlah ulangannya.

e. Komunikasikan hasil percobaan (eksperimen) kalian dengan berbagai cara antara

lain presentasi kelompok, seminar, laporan tertulis, dan pameran display hasil-hasil

eksperimen.

Pertumbuhan dan Perkembangan pada Tumbuhan

Merancang Percobaan Pertumbuhan dan Perkembangan

Kerjakan kegiatan ini dengan berkelompok.

Lengkapi tabel di bawah ini, untuk berlatih menemukan masalah, merumuskan masalah, merumus-

kan hipotesis, menetapkan variabel penelitian, serta alat dan bahan.

Informasi

Masalah-

masalah yang

muncul

Rumusan

Masalah

Rumusan

Hipotesis

Variabel-

variabel

Penelitian

Para ibu penggemar

tanaman anggrek

Dendrobium

sp., setiap

pagi dan sore hari,

menyiram tanaman

anggreknya dengan air

beras yang diencerkan.

Komentar mereka adalah

tanaman anggreknya

rajin berbunga, sehat, dan

memiliki anakan banyak.

Anggrek

Dendrobium

sp.,

sekalipun batangnya tidak

berdaun, tetap dapat

berbunga. Setiap batang

dapat tumbuh lebih dari

satu tandan bunga.

Tetapkan jumlah perlakuan, jumlah ulangan untuk setiap perlakuan.

Tetapkan alat dan bahan yang digunakan.

Tetapkan cara kerja dengan urut dan jelas.

Rancanglah tabel data pengamatannya.

Lakukan percobaan dengan penuh ketelitian dan kesabaran.

Kumpulkan data pengamatanmu.

8. Bandingkan tanaman

Dendrobium

sp. yang diberi perlakuan berbeda.

10. Buatlah kesimpulan dari hasil percobaanmu.

11.

Carilah informasi (dari buku, media massa) yang terkait dengan pembungaan tanaman

Dendrobium

sp.

12. Laporkan hasil kegiatanmu secara tertulis.

Kelompok yang lain dapat meneliti atau merancang percobaan yang berbeda. Berikut ini ada

beberapa tawaran yang berupa informasi-informasi yang dapat memberikan inspirasi untuk memperoleh

permasalahan. Lakukan langkah-langkahnya seperti pada diskusi sebelumnya. Informasi-informasi itu

sebagai berikut :

Pak Amir telah beberapa musim padi ini, menanam padi dengan menggunakan pupuk alami (pupuk

kandang dan kompos). Dia memupuk lahannya sebelum tanam. Menurut pengalaman Pak Amir,

ternyata hasil panennya lebih banyak dibanding ketika menggunakan pupuk buatan (Urea dan

TSP). Pada saat menggunakan pupuk buatan, satu kali musim tanam memupuknya 3x yaitu 10 hari

setelah tanam, 35 hari setelah tanam, dan 50 hari setelah tanam.

TELISIK

Tentunya kalian sudah memahami bagaimana langkah-langkah

merancang suatu percobaan, bukan? Untuk menambah pemahaman,

kalian bisa melakukan kegiatan pada rubrik Telisik berikut.

Biologi Kelas XII

Kerjakanlah soal-soal berikut ini.

1. Sebutkan tahapan yang dilakukan dalam

menentukan metode ilmiah.

Apa yang dimaksud dengan hipotesis?

3. Jelaskan upaya yang dilakukan peneliti

pada saat menentukan hipotesis.

Apa yang dimaksud dengan variabel be-

bas, variabel terikat dan variabel kontrol?

Salah satu tahapan dalam metode ilmiah

adalah merumuskan masalah. Jelaskan.

Uji Kompetensi

Tanaman padi termasuk tanaman air. Setiap batang padi menghasilkan 1 bulir padi. Jumlah gabah

yang dihasilkan tergantung banyak sedikitnya bulir (tergantung jumlah batang setiap rumpunnya)

dan panjang tiap bulirnya. Tanaman padi yang dipupuk dengan pupuk kandang dan kompos tidak

mudah roboh dan perakarannya lebih banyak.

Pengalaman petani kacang panjang adalah melakukan pengurangan daun kacang agar tanaman-

nya berbuah lebat. Hal ini telah mereka lakukan berkali-kali.

Pak Slamet, ketika bercocok tanam bayam, menggunakan pupuk alami (kompos dan kandang).

Bayam ia tanam dengan stek (bukan jenis bayam cabut). Ketika memanen bayam, ia selalu mem-

perhatikan saat pemetikannya, yaitu dilakukan sebelum tanamannya berbunga.

Pengrajin tanaman hias SEMBOJA JEPANG, meletakkan tanamannya di tempat yang memperoleh

sinar matahari sepanjang hari. Tanamannya semuanya sedang berbunga. Jumlah bunganya me-

lebihi jumlah daunnya hingga dari kejauahan tampak seperti tidak berdaun.

Menurut Pak Slamet, dengan begitu tanaman bayamnya bercabang banyak sehingga hasil panen

pun lebih banyak. Di samping itu umur tanamannya lebih panjang, meski daun bayam yang tua memiliki

cita rasa yang kurang enak.

Dapatkah kalian melakukan kegiatan penelitian tanpa memperhatikan langkah-langkah metode ilmiah?

Bagaimanakah hasilnya jika kalian melakukan hal tersebut? Diskusikan dengan kelompok kalian.

Diskusi

Setelah melakukan rubrik Telisik, lanjutkan dengan mengikuti rubrik

Diskusi

dan

Uji Kompe-

tensi

berikut.

Ikhtisar

Pertumbuhan pada makhluk hidup ditandai dengan adanya pertambahan tinggi dan besar tubuh

tumbuhan.

Perkembangan adalah suatu proses menuju ke arah kedewasaan.

3. Pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan berbiji dimulai dengan patahnya dormansi biji,

pembelahan sel, perbesaran dan pemanjangan sel, diferensiasi, dan organogenesis.

Ada dua tipe perkecambahan yaitu perkecambahan hipogeal dan perkecambahan epigeal.

Pertumbuhan tumbuhan karena pembelahan sel pada jaringan meristem primer disebut pertumbuhan

primer, sedangkan hasil pembelahan sel pada jaringan meristem kambium disebut pertumbuhan

sekunder.

Pertumbuhan dan Perkembangan pada Tumbuhan

S e n a r a i k a t a

Aleuron

Selaput tipis yang berbentuk kantung,

kaya protein, tersusun oleh sel-sel yang hidup, dan

sebagai pembungkus biji

Dormansi

Kondisi biji yang masih hidup tetapi tidak

aktif, berada dalam kondisi kering (kelembabannya

kurang) dan tidak dapat (gagal) berkecambah

selama periode waktu tertentu karena faktor internal

biji

Diferensiasi

Perubahan sel-sel tumbuhan untuk

membentuk sel-sel baru atau bentuk yang berbeda

dari bentuk atau sel tumbuhan yang lain

Epikotil

Bagian dari tumbuhan, di atas kotiledon,

jika tumbuh menjadi batang dan daun

Fotoperiodisme

Suatu respon tumbuhan terhadap

rangsang periode penyinaran

Hilum

Disebut juga dengan pusar biji, merupakan

bagian yang berfungsi untuk memasukkan air dan

. Biasanya terdapat pada buah polong (kacang)

Hipokotil

Bagian embrio, di bawah kotiledon

Imbibisi

Proses awal perkecambahan, dimana air

masuk ke dalam biji lewat kulit biji

Meristem

Bagian tumbuhan yang aktif membelah.

Mikropil

Pintu masuknya air dan gas-gas terlarut

serta inti sperma dan inti vegetatif pada saat

pembuahan berlangsung

Morfogenesis

Serangkaian proses perubahan

bentuk tumbuhan sehingga dengan perkembangan

tersebut, tumbuhan menjadi semakin dewasa dan

lengkap organnya

Organogenesis

Pembentukan organ tumbuhan

yang merupakan bagian dari morfogenesis

Ruas

Disebut juga internodus yaitu jarak antara dua

buku (nodus) pada akar atau batang

Pucuk

Istilah yang diperuntukkan kolektif batang

utama penyangga daun, batang, daun, dan kadang

bunga

Titik tumbuh akar

Bagian yang ada pada jaringan

meristem akar yang memiliki tudung akar

Titik tumbuh batang

Jaringan meristem yang ada

pada batang sebagai penentu pertumbuhan batang

Tumbuhan hari panjang

Tumbuhan yang

berbunganya pada saat panjang penyinaran setiap

siangnya lebih dari 12 jam

Tumbuhan hari pendek

Tumbuhan yang

berbunganya pada saat panjang penyinaran siang

harinya lebih pendek dari 12 jam

Pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan merupakan hasil interaksi antara faktor internal dan

faktor eksternal. Faktor internal meliputi faktor gen, dan hormon, sedang faktor eksternal berupa

iklim, tanah, dan organisme pengganggu.

7. Hormon adalah senyawa organik yang dihasilkan oleh bagian tubuh tumbuhan yang berfungsi

mengatur pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan itu sendiri.

8. Pemupukan merupakan suatu usaha manusia untuk memberi atau menambahkan unsur-unsur

yang diperlukan oleh tumbuhan. Pupuk tanaman meliputi pupuk organik (pupuk alami) dan pupuk

anorganik (buatan).

Pupuk organik berupa kotoran hewan, hijauan (tanaman atau bagian tanaman) yang telah diproses

dengan teknik-teknik pengolahan tertentu, atau vdapat pula berupa bangkai. Tumbuhan tertentu

dapat digunakan untuk menyediakan bahan organik bagi tumbuhan budidaya.

10. Langkah-langkah metode ilmiah dilakukan dalam rangka memperoleh ilmu dan sikap ilmiah.

Biologi Kelas XII

Ulangan Harian

A Pilihlah satu jawaban yang paling tepat.

Kotiledon pada tumbuhan monokotil dise-

but ....

a. embrio

b. skutelum

c. radikula

d. kaulikulus

e. aleuron

2. Perkecambahan epigeal dan hipogeal dibe-

dakan berdasarkan letak ....

a. hipokotil

b. epikotil

c. radikula

d. keluarnya pucuk

e. kotiledon

3. Dengan mencermati bagian-bagian ti-

tik tumbuh akar, diketahui bahwa daerah

pemanjangan sel terdapat pada bagian ....

a. tudung akar

b. meristem apikal

c. meristem kambium

d. di belakang meristem apikal

e. dekat pucuk

4. Tanaman yang terlindung memiliki pertum-

buhan dan perkembangan yang berbeda de-

ngan tanaman yang terkena sinar matahari.

Faktor yang memengaruhinya adalah ....

a. suhu udara

b. kelembaban udara

c. sinar matahari

d. ketiganya

e. pH

5. pH tanah memiliki peranan dalam mengatur

penyerapan unsur hara oleh akar tanaman. Ke-

banyakan tumbuhan, tumbuh dan berkem-

bang dengan maksimal jika pH tanah ....

a. kurang dari 4

b. 4 – 5

c. 5 – 6

d. 6 – 7

e. lebih dari 7

6. Tumbuhan yang memiliki kemampuan

membentuk tunas samping sangat maksi-

mal, dimungkinkan adanya peran hormon

....

a. auksin

b. giberelin

c. sitokinin

d. asam absisat

e. traumalin

7. Tubuh tumbuhan mampu memperbaiki

bagian tubuhnya yang terkena luka karena

memiliki hormon ....

a. auksin

b. giberelin

c. sitokinin

d. asam absisat

e. traumalin

8. Suhu tidak berpengaruh pada pertumbuhan

dan perkembangan tumbuhan untuk pro ses

....

a. aktivitas enzim

b. transpirasi

c. fotosintesis

d. turgor

e. respirasi

9. Klorosis pada tumbuhan dapat dicegah de-

ngan cara memupuk tanah menggunakan

pupuk yang mengandung ....

a. C, H, O, N

b. N, P, K

c. Posfat

d. Urea

e. N, Mg, Fe

10. Hormon pada tumbuhan yang peranannya

besar sekali pada cuaca buruk adalah ....

a. traumalin

b. sitokinin

c. etilen

d. absisat

e. jasmonat

Pertumbuhan dan Perkembangan pada Tumbuhan

11. Saat ini banyak pengrajin tanaman yang

khusus untuk dinikmati keindahan bun-

ganya, kemungkinan yang dapat mereka

lakukan adalah menggunakan hormon ....

a. auksin

b. giberelin

c. sitokinin

d. traumalin

e. etilen

12. Agar buah cepat masak, para pedagang

sering menggunakan ....

a. traumalin

b. sitokinin

c. giberelin

d. etilen

e. absisat

13. Pada embrio biji terdapat calon akar yang

disebut dengan ....

a. radikula

b. aleuron

c. kaulikulus

d. epikotil

e. hipokotil

14. Tanaman yang mengalami perkecambahan

epigeal adalah ....

a. kacang kapri dan kacang tanah

b. kacang hijau dan kacang kapri

c. kapas dan jagung

d. jagung dan kacang kapri

e. kacang tanah dan jagung

15. Yang termasuk unsur mikro (mikronutrien)

adalah ....

a. karbon

b. fosfor

c. mangaan

d. kalium

e. hidrogen

16. Pada daerah diferensiasi, terdapat sistem

jaringan hasil dari sel-sel meristem disebut

dengan meristem dasar yang akan menjadi

....

a. epidermis

b. xilem

c. fl

oem

d. jaringan dasar

e. stele

17. Pada pertumbuhan sekunder batang, jarin-

gan gabus akan membentuk celah-celah ga-

bus yang disebut ....

a. felem

b. feloderm

c. felogen

d. korteks

e. lentisel

18. Hormon kalin yang berperan dalam mem-

bentuk organ tumbuhan berupa bunga dise-

but ....

a. antokalin

b. fi

lokalin

c. ABA

d. kaulokalin

e. rizokalin

19. S

alah satu peran dari asam absisat adalah ....

a. mempercepat pemasakan buah

b. merangsang penutupan stomata (mulut

daun)

c. mempercepat munculnya bunga

d. merangsang proses pembentukan biji

e. menyebabkan partenokarpi

20. Berikut ini yang merupakan langkah-lang-

kah dalam metode ilmiah adalah ....

a. menemukan masalah

b. merumuskan masalah

c. menetapkan judul penelitian

d. menyusun kesimpulan

e. semuanya benar

B Kerjakan soal-soal berikut dengan benar.

Untuk memacu pertumbuhan tunas sam-

ping, dilakukan pemotongan tunas pucuk.

Jelaskan.

2. Jelaskan pengaruh cahaya terhadap pertum-

buhan dan perkembangan tumbuhan.

Biologi Kelas XII

3. Kelembaban udara dan kelembaban tanah

memengaruhi pertumbuhan dan perkem-

bangan tumbuhan. Jelaskan.

4. Apa yang kalian ketahui tentang lingkaran

tahun. Jelaskan.

5. Perkecambahan dibedakan menjadi perke-

cambahan hipogeal dan epigeal. Jelaskan

dan berikan contoh masing-masing.

6. Sebutkan peranan hormon auksin.

7. Jelaskan dan berilah contoh tumbuhan hari

pendek dan tumbuhan hari panjang.

8. Apa yang kalian ketahui tentang felem dan

feloderm?

9. Sebutkan dan jelaskan tiga sistem jaringan

pada daerah diferensiasi akar.

10. Seorang siswa melihat kenyataan bahwa

tanaman pisangnya tidak mau tumbuh di

pekarangannya. Diketahui pekarangannya

merupakan tampungan pupuk kandang se-

jak tiga tahun yang lalu.

a. Rumuskan masalah yang berpeluang

untuk dicari jawabannya lewat peneli-

tian.

b. Tetapkan judul penelitiannya.

c. Tentukan variabel-variabel penelitian-

nya.