Gambar Sampul Biologi · Bab I Pertumbuhan dan Perkembangan
Biologi · Bab I Pertumbuhan dan Perkembangan
Langkah Sembiring

22/08/2021 09:40:54

SMA 12 K-13

Lihat Katalog Lainnya
Halaman

i

Kimia Kelas X

i

ii

Editor: W.H. Omegawati, Sri Lestari, Khori Ariyanti; ilustrator: K. Wijayanti;

desainer

kover: Heri Cahyono; perwajahan: Agus Suyono, Ucok Harahap, Eka Yunianti;

koordinator artistik: Rahmat Isnaini; kontrol kualitas: Sri Lestari.

Penanggung jawab produksi: Sriyono.

Ukuran buku: 21 x 29,7 cm

574.07

L

AN

LANGKAH Sembiring

b

Biologi : Kelas XII untuk SMA dan MA / Langkah Sembiring,

Sudjino . — Jakarta : Pusat Perbukuan, Departemen Pendidikan

Nasional, 2009.

vii, 282 hlm, : ilus. ; 30 cm

Bibliografi : hlm. 272-273

Indeks

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

ISBN: 978-979-068-843-8

1. Biologi-Studi dan Pengajaran

I. Judul

II. Sudjino

Hak Cipta pada Departemen Pendidikan Nasional

Dilindungi Undang-Undang

Biologi

untuk SMA Kelas XII

Diterbitkan oleh Pusat Perbukuan Departemen Pendid

i

kan Nasional

Tahun 2009

Diperbanyak oleh ....

Hak Cipta Buku ini dibeli oleh Departemen Pendidikan Nasional

dari Penerbit Intan Pariwara

iii

Puji syukur kami panjatkan ke hadirat Allah SWT, berkat rahmat dan karunia-

Nya, Pemerintah, dalam hal ini, Departemen Pendidikan Nasional, pada tahun 200

9

,

telah membeli hak cipta buku teks pelajaran ini dari penulis/penerbit untuk

disebarluaskan kepada masyarakat melalui situs internet (

website

) Jaringan Pendidikan

Nasional.

Buku teks pelajaran ini telah dinilai oleh Badan Standar Nasional Pendidikan dan

telah ditetapkan sebagai buku teks pelajaran yang memenuhi syarat kelayakan untuk

digunakan dalam proses pembelajaran melalui Peraturan Menteri Pendidikan Nasional

Nomor 81 Tahun 2008 tanggal 11 Desember 2008.

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

iv

Belajar dengan Melakukan

(Learning by Doing)

Era pembelajaran berbasis kompetensi terus mendapat sambutan luar biasa di sekolah-

sekolah. Tidak terkecuali di sekolah Anda, bukan? Jika pihak penyelenggara pendidikan

menyambut antusias, Anda pun mempunyai sikap yang sama. Pendidikan di sekolah tidak

dapat berjalan dengan baik tanpa partisipasi dari peserta didik, yaitu Anda. Nah, sudahkah

Anda berpartisipasi aktif dalam setiap kegiatan pembelajaran?

Learning by doing

(belajar dengan melakukan) merupakan salah satu metode yang banyak

diterapkan di sekolah dalam melaksanakan pembelajaran yang berbasis kompetensi. Tentu

sekolah Anda telah melaksanakan, bukan? Mengapa metode ini banyak diterapkan di sekolah-

sekolah? Metode ini terbukti efektif untuk mencetak siswa yang cerdas, kreatif, mempunyai

kemandirian berpikir, dan berwawasan maju. Tentu saja ada syarat yang harus dipenuhi dalam

melaksanakan metode ini, yaitu Anda harus berperan aktif dalam setiap kegiatan pembelajaran.

Jika pada zaman dahulu, kakak kelas Anda hanya

datang

,

duduk

,

mendengarkan

, dan

mencatat

,

sekarang metode ini sudah usang. Metode ini banyak sekali kelemahannya. Di antaranya,

mencetak siswa yang pandai menghapal tanpa mengetahui makna yang dihapalkannya. Metode

ini juga tidak merangsang siswa untuk berpikir kreatif, justru cenderung membelenggu

kemandirian berpikir. Selain itu, metode usang ini tidak dapat mengembangkan kompetensi

dalam diri siswa.

Apakah sebenarnya

Learning by doing

itu? Secara ringkas,

Learning by doing

adalah suatu

metode pembelajaran yang menitikberatkan pada pemberian pengalaman langsung kepada

siswa, yaitu berupa keterampilan proses. Dalam metode ini, Anda tidak hanya mendengarkan

dan mencatat, tetapi harus disertai dengan melakukan berbagai kegiatan. Kegiatan itu dapat

berupa eksplorasi melalui pemberian tugas di dalam dan di luar kelas, baik di dalam jam

pembelajaran maupun di luar jam pembelajaran. Nah, dengan sistem pembelajaran seperti ini

Anda tidak hanya pandai menguasai materi, tetapi juga mengetahui penerapannya dalam

kehidupan sehari-hari. Anda tidak hanya pandai berteori, tetapi dapat memanfaatkan ilmu yang

diterima untuk memecahkan permasalahan.

Buku Biologi Kelas XII ini sangat tepat di tangan Anda. Mengapa demikian? Dalam buku ini

menyediakan berbagai fasilitas yang menunjang metode pembelajaran

Learning by doing

yang

dilakukan di sekolah Anda. Coba lihat saja media seperti

Eksperimen

,

Tugas Mandiri

dan

Kelompok

, serta

Forum Diskusi

dalam buku ini, Anda akan tertantang melakukannya. Melalui

ketiga media tersebut kemampuan berpikir Anda semakin berkembang. Bukan hanya itu, buku

ini juga disusun menggunakan pendekatan pembelajaran kontekstual (

contextual teaching and

learning

) dan konstruktivisme. Apa maksudnya? Artinya setiap konsep yang dibahas selalu

dikaitkan dengan peristiwa atau pengalaman yang Anda alami dalam kehidupan sehari-hari.

Nah, berawal dari pengalaman Anda itulah pemahaman konsep dimulai. Pendekatan

pembelajaran seperti ini menjadikan Anda lebih memahami konsep yang dipelajari. Bagaimana

Anda siap untuk belajar? Ingat hidup adalah perjuangan. Oleh karena itu berjuanglah demi

masa depan.

Klaten, Juli 2007

Penyusun

v

Bagaimana Cara Menggunakan Buku Ini?

Bagian ini memberikan Anda tambahan wawasan

sekitar ilmu Biologi.

Media ini disajikan untuk melatih kemandirian dan

kreativitas Anda dalam kegiatan praktikum di luar jam

pelajaran.

Bagian ini berupa kata penting yang mendasari isi

materi dalam suatu bab.

Berupa tugas yang wajib Anda kerjakan untuk

mengukur aspek kognitif.

Kemampuan Anda bekerja sama dalam satu tim akan

teruji melalui kegiatan ini.

Kegiatan ini melatih Anda mengasah dan

mengembangkan kemampuan Anda dalam

memecahkan permasalahan. Kemukakan pendapat

Anda dengan sikap ilmiah karena Anda calon Saintis

ulung.

Media ini menyajikan soal-soal yang meliputi materi

satu bab. Kinilah saatnya Anda untuk membuktikan

kemampuan Anda dalam memahami materi dalam bab

yang bersangkutan.

Media ini membantu Anda mempersiapkan materi

belajar.

Bertujuan menguji Anda bekerja sama dalam kelompok

untuk menyelesaikan suatu masalah secara ilmiah serta

pembuatan laporannya sesuai waktu yang ditentukan.

Anda akan melatih keterampilan melakukan kegiatan

praktikum melalui media ini sehingga tidak hanya

mempelajari Biologi secara teoritis saja.

Pada media inilah pemahaman Anda akan terdeteksi.

Kerjakan dengan baik dan buktikan bahwa Anda benar-

benar memiliki kompetensi tentang materi itu. Ingat,

jangan melanjutkan ke materi subbab berikutnya jika

Anda tidak lolos dalam Uji Kompetensi ini.

Halaman ini penting dibaca. Mengapa? Ibarat memasuki kota yang baru dikenal, membaca peta

merupakan tindakan yang bijak. Anda tentu ingin menikmati setiap keindahan di kota itu, bukan? Demikian

juga sebelum Anda mempelajari buku ini. Oleh karena itu, perhatikan setiap ikon dalam buku ini agar

Anda dapat memperoleh manfaat yang maksimal dari buku ini.

vi

Kata Sambutan, iii

Belajar dengan Melakukan

(Learning by Doing)

, iv

Bagaimana Cara Menggunakan Buku Ini?, v

Daftar Isi, vi

Bab I

Pertumbuhan dan Perkembangan

Pertumbuhan dan Perkembangan Tumbuhan,

3

Bab II

Metabolisme

A. Peran Enzim dalam Metabolisme,

17

B. Katabolisme,

24

C. Anabolisme,

33

D. Keterkaitan Metabolisme,

44

Latihan Ulangan Blok 1

,

59

Bab III Substansi Genetik

A. DNA (

Deoxyribonucleic Acid)

dan

RNA (

Ribonucleic Acid)

,

65

B. Gen dan Kromosom,

73

Bab IV Pembelahan Sel

A. Pembelahan Mitosis, Meiosis, dan

Amitosis,

83

B. Pembentukan Gamet pada Hewan dan

Tumbuhan Tingkat Tinggi,

97

Bab V Hukum Hereditas

A. Hukum Mendel,

109

B. Penyimpangan Hukum Mendel,

120

C. Hereditas pada Manusia,

134

vii

Bab VI Mutasi

A. Pengertian dan Macam-Macam Mutasi,

153

B. Penyebab Mutasi dan Dampaknya bagi

Kehidupan,

173

Latihan Ulangan Blok 2

,

183

Latihan Ulangan Semester

,

187

Glosarium

,

270

Daftar Pustaka

,

272

Indeks

,

274

Kunci Jawaban Soal-Soal Terpilih

,

279

Bab VII Teori Evolusi

A. Teori Asal Usul Kehidupan,

193

B. Sejarah Munculnya Teori Evolusi,

199

C. Bukti-Bukti yang Mendukung Teori Evolusi,

202

D. Mekanisme Evolusi,

208

Bab VIII Bioteknologi

A. Prinsip Dasar Bioteknologi,

231

B. Penerapan Bioteknologi dan Dampaknya,

237

Latihan Ulangan Blok 3

,

259

Latihan Ujian Akhir Sekolah

,

263

viii

1

Biologi Kelas XII

Pertumbuhan dan Perkembangan

Bab I

Pertumbuhan dan Perkembangan

Mampu memahami proses pertumbuhan dan perkembangan

tumbuhan dan mengaplikasikannya dalam pengamatan

pertumbuhan dan perkembangan.

Pengertian

Faktor-Faktor

1. Pertumbuhan

2. Perkembangan

Internal

1. Gen

2. Hormon

Eksternal

1. Cahaya

2. Kelembapan

3. Suhu

2

Pertumbuhan dan Perkembangan

Kita dapat menjumpai berbagai jenis pohon di lingkungan kita

dengan ukuran yang berbeda-beda. Perhatikan dua tanaman pepaya

seperti gambar di atas. Dua tanaman pepaya itu mempunyai per-

bedaan mencolok. Satu tanaman pepaya tinggi, besar, dan berbuah,

satunya lagi berbatang pendek, kecil, dan belum berbuah. Gambaran

itu menunjukkan adanya pertumbuhan dan perkembangan pada

tanaman pepaya.

Pada bab ini Anda akan mempelajari pertumbuhan dan per-

kembangan pada tumbuhan. Selain itu, Anda juga akan mempelajari

faktor-faktor yang mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan

tumbuhan melalui penelitian. Setelah mempelajari bab ini diharapkan

Anda melakukan penelitian mengenai pertumbuhan dan perkembang-

an tanaman sekaligus melaporkannya dalam suatu laporan ilmiah.

pertumbuhan

perkembangan

hormon

faktor lingkungan

penelitian ilmiah

metode penelitian

percobaan

variabel bebas

variabel terikat

laporan ilmiah

Sumber:

Dokumentasi Penerbit

3

Biologi Kelas XII

Jaringan merismatis tidak

hanya terdapat pada ujung

akar dan ujung batang

sehingga menghasilkan

pertumbuhan memanjang,

tetapi juga terdapat di

bagian kambium batang

sehingga ukuran batang

membesar.

a

b

Parameter pertumbuhan

(a)

(b)

(c)

(d)

Waktu

Tumbuhan memiliki ciri-ciri seperti makhluk hidup lain di

antaranya membutuhkan makanan dan peka terhadap rangsangan.

Makanan dalam hal ini unsur hara dibutuhkan tumbuhan untuk

tumbuh dan berkembang. Demikian halnya dengan rangsangan.

Rangsangan yang berasal dari lingkungan seperti cahaya matahari

dapat mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan.

Apakah pertumbuhan dan perkembangan itu? Apa saja faktor-faktor

yang mempengaruhinya?

Pertumbuhan dan Perkembangan Tumbuhan

Semua makhluk hidup mengalami pertumbuhan dan perkembangan.

Apa sebenarnya pertumbuhan itu? Apa perbedaan pertum

buhan

dengan

perkembangan? Temukan jawabannya dalam uraian materi berikut.

1. Pengertian Pertumbuhan dan Perkembangan

Pernahkah Anda membayangkan bahwa sebutir biji tanaman

yang berukuran kecil bisa menjadi pohon dengan ukuran yang

sangat besar? Sebutir biji tanaman jika ditanam akan tumbuh

menjadi kecambah kemudian menjadi tananam dan berukuran

besar. Mengapa biji yang ditanam dapat berkecambah dan

tumbuh menjadi tanaman?

Peristiwa perubahan biologis pada makhluk hidup yang berupa

pertambahan ukuran (volume, massa, tinggi, dan sebagainya)

disebut

pertumbuhan

. Pertumbuhan bersifat

irreversibel

atau

tidak dapat kembali seperti semula. Pertumbuhan dapat terjadi

karena di dalam tumbuhan terdapat jaringan meristematis.

Pertumbuhan dapat diukur dan dinyatakan secara kualitatif

maupun kuantitatif. Pengukuran perubahan panjang atau tinggi batang

dapat dilakukan dengan alat ukur misalnya penggaris, jangka sorong,

atau dengan auksanometer (Perhatikan Gambar 1.1 di bawah).

Pengukuran pertumbuhan akan menghasilkan grafik berbentuk

huruf S yang dikenal dengan

grafik sigmoid

. Berdasarkan grafik

ini, pertumbuhan dapat dibedakan menjadi empat fase yaitu fase

awal (pertumbuhan secara lamban), fase log (pertumbuhan

mencapai maksimum), fase perlambatan (pertumbuhan menjadi

lambat), dan fase stasioner (pertumbuhan terhenti). Pada fase

log terjadi pertumbuhan yang sangat cepat dan diikuti penurunan

kecepatan pertumbuhan. Contoh grafik pertumbuhan dapat Anda

lihat pada Gambar 1.2 di atas.

Sumber:

Dokumentasi Penerbit

Gambar 1.2

Contoh kurva pertumbuhan

Sumber:

Dokumentasi Penerbit

Gambar 1.1

Auksanometer

a.

Auksanometer busur

b. Auksanometer pfeffer







Fase awal

Fase log

Fase stasioner

4

Pertumbuhan dan Perkembangan

Setelah biji berkecambah, akan terbentuk bibit yang

dilengkapi dengan akar, batang, dan daun. Peristiwa itu terjadi

karena proses diferensiasi sel-sel meristem. Diferensiasi yang

dilakukan tumbuhan bertujuan agar tumbuhan mencapai tingkat

kedewasaan. Proses menuju tingkat kedewasaan pada masing-

masing individu disebut

perkembangan

. Perkembangan bersifat

kualitatif, artinya tidak dapat dinyatakan dalam ukuran (jumlah,

volume, dan massa). Perkembangan pada tumbuhan umumnya

berlangsung seiring dengan pertumbuhan. Tumbuhan dikatakan

dewasa apabila siap untuk melakukan fertilisasi.

2. Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Pertumbuhan

dan Perkembangan Tumbuhan

Mungkin Anda ingat pepatah yang mengatakan ’

Buah jatuh

tak jauh dari pohonnya

’. Pepatah itu berarti menunjukkan adanya

penurunan sifat dari induk terhadap anak-anaknya. Bila kita

menanam biji kedelai maka akan tumbuh tanaman kedelai, bukan

tanaman jeruk atau kaktus. Mengapa demikian? Biji kedelai itu

membawa sifat keturunan berupa

gen yang mewarisi struktur

dan bentuk induk tanaman kedelai sebelumnya. Keadaan

tersebut akan membuat biji kedelai mempunyai bentuk dan

struktur yang sama seperti tanaman kedelai yang lain bila

mengalami pertumbuhan dan perkembangan.

Pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan dipengaruhi

oleh dua faktor, yaitu faktor dalam (intern) dan faktor luar (ekstern).

Apakah pengaruh faktor-faktor itu terhadap pertumbuhan dan

perkembangan?

Pada subbab ini akan dibahas mengenai salah satu faktor

intern dan faktor ekstern yang mempengaruhi pertumbuhan dan

perkembangan tumbuhan.

a. Hormon

Tumbuhan menghasilkan beberapa jenis hormon tumbuhan

di antaranya auksin, giberelin, gas etilen, sitokinin, dan asam

absisat. Hormon tersebut diproduksi di dalam tubuh, tetapi

dipengaruhi oleh kondisi eksternal.

Sebelum membahas pengaruh hormon tumbuhan atau

fitohormon lakukan tugas berikut agar Anda memiliki

pengetahuan awal tentang fitohormon.

Sel-sel yang terbentuk dari

pembelahan sel meristem

berupa sel-sel yang

seragam, selanjutnya akan

mengalami diferensiasi

menjadi jaringan-jaringan

tumbuhan.

Bacalah beberapa literatur mengeni fungsi hormon-hormon pada

tumbuhan. Bagaimana cara kerja hormon-hormon tersebut dalam

melaksanakan fungsinya?

1)

Auksin

Hormon ini ditemukan pada titik tumbuh batang dan

selubung daun pertama tanaman monokotil yang disebut

koleoptil, ujung akar

, serta jaringan yang masih bersifat

meristematis. Adapun fungsi auksin sebagai berikut.

5

Biologi Kelas XII

Aktivitas auksin akan terhambat oleh sinar yang

berlebihan. Apa yang akan terjadi jika suatu tanaman

memperoleh banyak sinar pada salah satu sisi bagian

tubuhnya? Apabila salah satu sisi bagian tersebut

banyak terkena sinar, tanaman itu akan mengalami hal-

hal seperti ditunjukkan pada gambar berikut.

Berdasarkan gambar di atas, tanaman yang

memperoleh sinar dari satu sisi akan mengalami

perubahan-perubahan berikut.

a) Auksin akan terakumulasi di bagian batang yang

tidak terkena sinar.

b) Konsentrasi auksin yang tinggi di bagian yang tidak

terkena sinar akan mempercepat pembelahan dan

pembentangan sel batang ataupun koleoptil.

c) Pertumbuhan sel yang lebih banyak di bagian

kurang sinar menyebabkan batang menjadi bengkok

sehingga akan terlihat bahwa tanaman tumbuh ke

arah cahaya.

2)

Giberelin

Giberelin terdapat pada bagian batang dan bunga.

Fungsi hormon giberelin terlihat dalam tabel berikut.

Auksin

Fungsi

• Pembentangan sel

• Pembelahan sel

• Merangsang pembentukan buah dan

bunga

Nama Hormon

Pengaruh Giberelin pada

Pertumbuhan Batang

Giberelin seperti halnya auksin

memegang peranan penting dalam

pertumbuhan batang, namun dapat

menyebabkan pertumbuhan batang

menjadi ter

lalu panjang. Sebaris

jagung kerdil dapat dibuat supaya

tumbuh seperti jagung biasa

dengan memberinya giberelin ber-

kali-kali. Anehnya, pertumbuhan

jagung biasa tidak dapat ditingkat-

kan dengan giberelin.

Giberelin

• Menyebabkan tanaman berbunga

sebelum waktunya

• Menyebabkan tanaman tumbuh

tinggi

• Memacu aktivitas kambium

• Menghasilkan buah yang tidak berbiji

• Membantu perkecambahan biji

Fungsi

Nama Hormon

Akumulasi auksin

pada sisi bawah

Pemanjangan

tidak seimbang

Tunas bengkok

ke atas

Pemanjangan

lebih banyak

Auksin

seimbang

Pemanjangan

seimbang

Tunas tumbuh

lurus

Auksin ber-

gerak ke sisi

gelap

Pemanjangan

lebih banyak

Tabel 1.1

Fungsi Hormon Auksin

Tabel 1.2

Fungsi Hormon Giberelin

Sumber:

Dokumentasi Penerbit

Gambar 1.3

Peranan auksin pada perkembangan organ

tumbuhan

Sumber:

Dokumentasi Penerbit

Gambar 1.4

Peranan cahaya pada pembengkokan organ tumbuhan

6

Pertumbuhan dan Perkembangan

Mengapa saat Anda

membawa tanaman, misal

anggrek

Dendrobium

sp. dari

daerah lain ke halaman rumah

Anda bunga tersebut tidak

mau tumbuh seperti di daerah

asalnya?

Fungsi

Nama

Hormon

• Merangsang pertumbuhan akar

sehingga lebih cepat memanjang

• Mempercepat pelebaran daun

• Perangsang pertumbuhan tanaman

ke arah samping dan pucuk tanaman

• Merangsang aktivitas pembelahan sel

• Membantu perkecambahan biji

Sitokinin

Gas etilen

Fungsi

• Mempercepat pemasakan buah

• Mempertebal pertumbuhan batang

• Pengguguran bunga

Nama Hormon

3)

Gas etilen

Ada berbagai macam fungsi gas etilen. Salah satunya

interaksi gas etilen dengan auksin dapat memacu

pembungaan pada buah, misalnya mangga dan nanas.

Pada beberapa tumbuhan, interaksi gas etilen dengan

giberelin dapat mengatur perbandingan bunga jantan

dan betina. Fungsi utama gas etilen dijelaskan dalam

tabel berikut.

Para eksportir buah biasanya membeli buah dari para petani

dalam kondisi mentah, tetapi buah itu sudah tua. Selanjutnya, mereka

akan mengemas buah-buah tersebut sedemikian rupa agar buah-

buahan tersebut sudah masak saat diterima konsumen.

Pertanyaan:

1

. Mengapa buah-buahan yang masih mentah tersebut dapat

masak saat diterima konsumen?

2. Bagaimana cara pengemasan yang baik agar buah dapat masak

saat sampai pada konsumen?

Diskusikan hal ini dengan teman Anda. Buatlah laporan mengenai

hal tersebut dan kumpulkan kepada guru Anda.

Asam absisat

Fungsi

• Mengurangi kecepatan pembelahan

• Mengurangi pemanjangan sel

• Membantu pengguguran bunga

• Menyebabkan dormansi

Nama Hormon

4)

Sitokinin

Sitokinin merupakan hormon tumbuh yang terdapat

pada tubuh tumbuhan. Sitokinin dibentuk pada sistem

perakaran. Fungsi hormon tersebut dapat Anda lihat

dalam tabel berikut.

5)

Asam absisat

Berbeda dengan hormon yang lain, asam absisat

mempunyai fungsi menghambat pertumbuhan.

Tabel 1.3

Fungsi Hormon Gas Etilen

Tabel 1.4

Fungsi Hormon Sitokinin

Tabel 1.5

Fungsi Hormon Asam Absisat

7

Biologi Kelas XII

b. Faktor Eksternal

Seperti telah disebutkan sebelumnya, hormon diproduksi

dalam tubuh, tetapi dipengaruhi oleh kondisi eksternal

(lingkungan). Pengaruh lingkungan terhadap pertumbuhan

dan perkembangan tumbuhan sangat besar

. Faktor-faktor

lingkungan tersebut meliputi suhu udara, cahaya, ke-

lembapan udara, serta ketersediaan air tanah dan mineral.

Sebelum Anda mencermati uraian pengaruh beberapa faktor

lingkungan terhadap pertumbuhan dan perkembangan

tumbuhan lakukan tugas berikut.

Bacalah beberapa literatur yang membahas mengenai faktor-

faktor luar yang mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan

jenis tumbuhan. Buatlah ringkasannya.

1)

Suhu

Suhu merupakan faktor lingkungan yang penting bagi

tumbuhan karena berhubungan dengan kemampuan

melakukan

fotosintesis

,

translokasi

,

respirasi

, dan

transpirasi

.

Tumbuhan memiliki suhu optimum untuk

dapat tumbuh dan berkembang. Suhu optimum

merupakan suhu yang paling baik untuk pertumbuhan

tanaman secara ideal. Selain suhu optimum, tanaman

juga mempunyai suhu maksimum dan minimum yang bisa

diterima olehnya. Suhu maksimum

merupakan suhu

tertinggi yang memungkinkan tumbuhan masih dapat

bertahan hidup. Suhu minimum merupakan suhu terendah

yang memungkinkan tumbuhan bertahan hidup.

Sebagian besar tumbuhan memerlukan temperatur

sekitar 10°–38°C untuk pertumbuhannya.

2)

Cahaya

Cahaya berperan penting dalam proses fotosintesis.

Apabila makanan yang dihasilkan dari proses fotosintesis

berkurang atau bahkan tidak ada, jaringan menjadi mati

karena kekurangan makanan. Namun demikian cahaya

yang dibutuhkan tumbuhan jumlahnya tidak boleh terlalu

bany

ak. Cahaya yang berlebihan justru akan meng-

hambat pertumbuhan. Demikian juga kekurangan cahaya

juga berakibat buruk bagi tanaman.

Contoh akibat dari hasil fotosintesis yang berkurang

misalnya tanaman yang tumbuh di ruangan gelap,

ukuran batangnya jauh lebih panjang dibandingkan

tumbuhan yang memperoleh cukup cahaya matahari.

Tanaman ini berwarna pucat dengan batang lemah dan

kurus. Pertumbuhan dalam tempat gelap semacam ini

disebut

etiolasi

.

Sumber:

Biology for You, Gareth Williams

Gambar 1.5

Di dalam rumah kaca, faktor yang mem-

pengaruhi pertumbuhan d

apat diken

dali-

kan

8

Pertumbuhan dan Perkembangan

3)

Kelembapan

Tanah lembap sangat cocok untuk pertumbuhan, ter-

utama saat perkecambahan biji. Hal ini karena tanah

lembap menyediakan cukup air untuk mengaktifkan

enzim dalam biji serta melarutkan makanan dalam

jaringan.

Tingkat pengaruh kelembapan udara atau tanah

pada tumbuhan berbeda-beda. Ada tanaman yang mem-

butuhkan kelembapan udara dan kelembapan tanah

yang tinggi, misalnya lumut hati. Sebaliknya, ada juga

tanaman yang tumbuh dengan baik pada dengan ke-

lembapan udara dan tanah kelembapan rendah, misal-

nya

Aloe vera

(lidah buaya) dan beberapa jenis tanaman

anggrek.

4)

Air dan mineral

Tumbuhan membutuhkan air, CO

2

, dan mineral. Air

dan CO

2

merupakan bahan utama untuk ber-

langsungnya fotosintesis. Gas CO

2

diambil melalui

stomata dan lentisel. Adapun air dan mineral diambil

dari tanah melalui akar, kecuali pada tumbuhan tertentu,

misalnya tanaman kantong semar (

Venus

sp. atau

Nephentes

sp.). Tanaman ini memperoleh senyawa

nitrogen (protein asam amino) dan mineral dari serangga

yang masuk perangkapnya.

Air juga sangat diperlukan dalam perkecambahan

biji. Saat perkecambahan, air digunakan untuk meng-

aktifkan enzim-enzim dalam biji. Tanpa air, perkecambah-

an biji akan tertunda (dormansi).

Mineral sangat diperlukan untuk proses pertumbuh-

an. Misalnya pembentukan klorofil sangat membutuhkan

mineral Mg. Mineral yang diperlukan oleh tumbuhan

dapat dibedakan menjadi dua, yaitu makroelemen dan

mikroelemen. Elemen mineral yang dibutuhkan dalam

jumlah besar disebut makroelemen, sedangkan elemen

mineral yang dibutuhkan tumbuhan dalam jumlah sedikit

disebut mikroelemen.

5)

Ketersediaan oksigen

Setiap makhluk hidup memerlukan oksigen untuk

respirasi aerob dalam tubuh. Melalui respirasi aerob,

tumbuhan dapat memperoleh energi untuk pertumbuhan-

nya. Oleh karena itu, biji-biji tidak akan berkecambah

tanpa adanya oksigen.

Carilah informasi di buku-buku pertanian mengeni makroelemen

dan mikroelemen serta peran tiap elemen mineral tersebut bagi

pertumbuhan. Presentasikan hasil tugas ini di depan kelas.

Sumber:

Biology for You, Gareth Williams

Gambar 1.6

Perbandingan pertumbuhan

(

a) tanaman yang cukup CO

2

(b) tanaman yang kekurangan CO

2

Sumber:

Biology for You, Gareth Williams

Gambar 1.7

Tumbuhan yang kekurangan magnesium

ter

lihat menguning

(a)

(b)

9

Biologi Kelas XII

Keterangan:

C = kambium

P = floem

X = xilem

Gambar 1.8

Penampang melintang batang berkayu

Sumber:

Biology, Campbell

Jaringan

kambium

Floem

Khusus pada perkembangan, selain ditentukan oleh faktor-

faktor di atas juga dipengaruhi oleh beberapa faktor lainnya,

di antaranya letak sel dalam jaringan. Bagaimana letak sel

dapat mempengaruhi perkembangan?

Perhatikan gambar di samping. Pada gambar tampak

adanya jaringan kambium yang merupakan jaringan

meristem sekunder.

Meristem sekunder yang terletak di daerah lingkaran

kambium berfungsi memperbesar diameter batang tanaman.

Hal ini terjadi karena kambium selalu membelah ke arah

samping. Sel-sel kambium yang terletak di bagian dalam

akan terdiferensiasi menjadi xilem dan bagian luar akan

terdiferensiasi menjadi floem. Kambium akan membelah

kembali dan terjadi pengulangan proses seperti di atas. Pada

akhirnya, sel yang terletak di bagian sebelah dalam kambium

membentuk jaringan xilem, sedangkan ke arah luar mem-

bentuk jaringan floem. Pelajari gambar 1.9 agar Anda lebih

memahami pertumbuhan jaringan kambium.

Pertumbuhan keluar

Sumber:

Biology, Campbell

Gambar 1.9

Pertumbuhan sekunder xilem dan floem oleh jaringan kambium

Waktu

Sumber:

Dokumentasi Penerbit

Gambar 1.10

a) Kecambah dipotong salah satu kotiledonnya

b) Kecambah dipotong kedua kotiledonnya

c) Kedua kotiledon kecambah tidak dipotong

(a)

(b)

(c)

3. Percobaan Mengenai Pertumbuhan dan Per-

kembangan

Setelah Anda memahami berbagai macam faktor-faktor

pertumbuhan dan perkembangan, kini tiba saatnya Anda

melakukan percobaan mengenai pengaruh faktor eksternal

terhadap pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan.

a. Rancangan Percobaan

Perlu Anda ketahui sebelum melakukan percobaan,

Anda harus membuat rancangan percobaan. Berikut

a

kan dipaparkan, satu contoh cara membuat rancangan

percobaan.

Misalnya, Anda saat ini telah memahami bahwa

calon tanaman bisa tumbuh jika ada cadangan

makanan, air, dan oksigen. Akan tetapi, Anda ingin

membuktikannya melalui percobaan mengenai

kebutuhan pokok calon tanaman tersebut. Oleh karena

itu, Anda perlu melakukan percobaan untuk mengetahui

jawabannya.

Apabila Anda ingin melakukan percobaan

mengenai pengaruh cadangan makanan terhadap

pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan, maka

yang perlu anda siapkan adalah sebagai berikut.

Xilem

10

Pertumbuhan dan Perkembangan

1)

Menentukan teknik atau cara percobaan yang akan

dilakukan

Contoh:

Menyiapkan 30 kecambah yang sudah muncul radikula-

nya. 30 kecambah tersebut diberi perlakuan seperti

berikut.

a) 10 kecambah dipotong salah satu kotiledonnya, lihat

Gambar 1.10 (a)

b) 10 kecambah dipotong kedua kotiledonnya, lihat

Gambar 1.10 (b)

c) 10 kecambah kotiledonnya dibiarkan, lihat Gambar

1.10 (c)

2)

Menentukan alat dan bahan yang diperlukan

Contoh:

Percobaan di atas memerlukan alat dan bahan pada

Gambar 1.11.

a)

Alat

(1) 3 buah cawan petri ukuran besar untuk tempat

menanam

(2) kapas untuk media tanam

(3) air untuk menyiram tanaman

(4) 1 buah penggaris untuk mengukur pertumbuhan

panjang

(5) 1 buah timbangan untuk mengukur pertumbuhan

berat

(6) alat tulis

b)

Bahan

30 kecambah kacang hijau dengan ukuran dan berat

yang sama

3)

Menentukan waktu percobaan

Percobaan ini dilakukan selama 7 hari. Mengenai peng-

amatan pertumbuhan dan perkembangan dilakukan

setiap hari.

b. Melakukan Percobaan

Percobaan di atas dapat dilakukan sebagai berikut.

1

) Kapas secukupnya diletakkan di cawan petri. Kapas ini

digunakan sebagai media tanam biji kacang hijau.

Setelah menutup semua permukaan cawan petri, kapas

diberi air. Kedua cawan petri tersebut diberi label I dan II.

2) Setelah media tanam siap, 10 kecambah kacang hijau

dipotong salah satu kotiledonnya dan diletakkan di cawan

petri I, 10 kecambah kacang hijau

dipotong kedua

kotiledonnya dan

diletakkan di ca

wan petri II, serta 10

kecambah kacang hijau yang lain dibiarkan kotiledonnya

dan ditanam di cawan petri 3.

3) Letakkan cawan petri I di tempat terang (tidak ditutup kardus),

dan cawan peteri II di tempat yang gelap (ditutup kardus).

4) Setiap hari sirami cawan petri dengan air dan lakukan

pengamatan mengenai pertumbuhan dan perkembangan

kecambah kacang hijau tersebut. Pertumbuhan dan per-

kembangan

dapat diamati dengan cara sebagai berikut.

Coba Anda lakukan

contoh percobaan tentang

pengaruh cadangan makanan

terhadap pertumbuhan dan

perkembangan tumbuhan

secara berkelompok.

Sumber:

Dokumentasi Penerbit

Gambar 1.11

Alat dan bahan untuk percobaan pertumbuhan dan

perkembangan

11

Biologi Kelas XII

a)

Pertumbuhan

(1) tinggi batang yang tumbuh

(2) panjang daun

(3) jumlah daun

(4) panjang akar pokok

(5) berat tanaman seluruhnya

b)

Perkembangan

(1) warna daun

(2) warna batang

(3) keadaan daun

(4) keadaan batang

(5) keadaan akar

5) Catatlah hasil pengamatan Anda pada tabel berikut.

c. Menyusun Laporan Percobaan

Untuk mengkomunikasikan hasil percobaan, Anda perlu

membuat laporan. Mengenai cara penyusunan laporan, Anda

dapat mempelajari kembali materi bab I kelas X.

Nah, agar keterampilan Anda dalam merancang dan

melakukan percobaan teruji, lakukan eksperimen berikut.

Membuat Rancangan dan Melakukan

Percobaan

Bagilah teman sekelas Anda menjadi dua

kelompok, yaitu kelompok A dan kelompok B.

Kelompok A bertugas membuat rancangan per-

cobaan dengan memilih satu tema berikut.

1. Pengaruh ketersediaan air terhadap per-

tumbuhan dan perkembangan kecambah biji

kacang hijau.

2. Pengaruh ketersediaan oksigen terhadap

pertumbuhan dan perkembangan kecambah

biji kacang hijau.

Sementara itu, kelompok B bertugas melaku-

kan percobaan berdasarkan rancangan percobaan

yang dibuat oleh kelompok A. Dari hasil percobaan

yang telah dilakukan, buatlah laporan percobaan

untuk masing-masing kelompok A dan B. Setelah

itu, presentasikan laporan percobaan tersebut di

depan kelas.

Hal

Jumlah daun

Panjang daun

Tinggi batang

Panjang akar pokok

Berat tanaman

seluruhnya

Tanaman I

12345678910X

Deskripsi

Warna daun

Warna batang

Keadaan daun

Keadaan batang

Keadaan akar

Tanaman II

12345678910X

Tanaman III

12345678910X

12

Pertumbuhan dan Perkembangan

Pengaruh Tiga Jenis Air (air sumur, air

leding, dan aquades) terhadap Pertumbuhan

dan Perkembangan Biji Kedelai

Air merupakan faktor yang penting dalam per-

tumbuhan tanaman terutama dalam proses per-

kecambahan biji. Air digunakan untuk mengaktifkan

enzim-enzim dalam biji. Tanpa air, perkecambahan

biji akan tertunda (mengalami dormansi).

Air juga merupakan pelarut mineral-mineral

yang dibutuhkan oleh tumbuhan. Mineral sangat

diperlukan dalam proses pertumbuhan. Air yang

berbeda juga memiliki kandungan mineral yang

berbeda pula. Dengan demikian, air yang memiliki

kandungan mineral yang dibutuhkan oleh tumbuhan

baik berupa makroelemen maupun mikroelemen

paling baik untuk menumbuhkan tumbuhan.

A. Tujuan

Tugas proyek ini bertujuan untuk mengetahui

pengaruh 3 jenis air yang berbeda (air sumur,

air leding, dan aquades) terhadap pertumbuh-

an dan perkembangan biji kedelai melalui

penelitian ilmiah serta dijabarkan dalam

laporan ilmiah.

B. Alat dan Bahan

1. biji kedelai

2. kapas

3. cawan petri

4. 3 jenis air (air sumur, air leding, dan aquades)

Tumbuhan mengalami pertumbuhan dan

perkembangan. Pertumbuhan tumbuhan di-

pengaruhi oleh faktor gen, faktor internal (hormon

tumbuhan) dan faktor eksternal (lingkungan).

Faktor internal berupa hormon tumbuhan terdiri

C. Cara Kerja

1. Siapkan 3 cawan petri dan beri label A, B,

dan C. Petri a untuk tanaman yang diberi

air sumur, petri B digunakan untuk

tanaman yang disiram dengan air leding,

petri C untuk tanaman yang mengguna-

kan aquades.

2. Basahi kapas menggunakan 3 jenis air

tersebut sesuai label.

3. Letakkan biji kedelai dengan jumlah dan

ukuran yang sama di atas kapas.

4. Pastikan keadaan kapas selalu lembap

dengan membasahi kapas menggunakan

3 jenis air sesuai dengan labelnya setiap

hari.

5. Amati perubahan yang terjadi setiap hari-

nya dan masukkan dalam tabel berikut.

D. Pelaporan

Buatlah laporan kegiatan sesuai dengan

struktur penulisan ilmiah.

Petri

Hari

12

3

4

5

dst . .

Kondisi Biji (jumlah biji yang berkecambah)

A

B

C

atas hormon auksin, sitokinin, giberelin, asam

absisat dan gas etilen. Faktor eksternal berupa

pengaruh lingkungan terdiri atas, cahaya, suhu,

kelembapan, air dan mineral serta oksigen.

Jawablah soal-soal berikut.

1. Apakah perbedaan antara pertumbuhan dan

perkembangan?

2. Sebutkan faktor ekstern yang mem

pengaruhi

pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan.

3. Mengapa kecambah yang tumbuh di tempat

gelap tumbuh lebih panjang dibandingkan

kecambah yang tumbuh di tempat terang?

4. Apa yang dimaksud dengan etiolasi?

5. Bagaimana ketersediaan air tanah dan

mineral dapat mempengaruhi pertumbuhan

dan perkembangan tumbuhan?

13

Biologi Kelas XII

A.

Pilihlah salah satu jawaban yang tepat.

1. Perkembangan terjadi karena . . . .

a. perubahan biologis berupa pertambahan

ukuran

b. terjadinya proses diferensiasi per-

tumbuhan menuju kedewasaan

c. adanya jaringan merismatis yang selalu

membelah

d. tumbuhan telah siap melakukan fertilisasi

e. tanaman berukuran kecil menjadi ber-

ukuran besar

2. Berikut ini merupakan fungsi giberelin,

kecuali

. . . .

a. menyebabkan tanaman berbunga sebelum

waktunya

b. menyebabkan tanaman tumbuh raksasa

c. memperpanjang titik tumbuh

d. memacu aktivitas kambium

e. menghasilkan buah yang tidak berbiji

3. Giberelin dapat ditemukan di bagian . . . .

a. batang dan bunga

b. daun

c. koleoriza

d. koleoptil

e. seluruh tubuh tumbuhan

4. Hormon yang bekerja saat tumbuhan meng-

gugurkan daunnya pada musim kemarau yaitu

. . . .

a. auksin

b. giberelin

c. asam absisat

d. gas etilen

e. sitokinin

5. Ciri-ciri tanaman yang mendapatkan cukup

cahaya matahari di antaranya . . . .

a. batang berwarna kuning pucat

b. pertumbuhan memanjang sangat cepat

c. tanaman menjadi lembek dan kurus

d. tanaman memanjang menuju cahaya

e. daun berklorofil banyak

6. Hipotesis merupakan . . . .

a. proses menemukan suatu permasalahan

b. dugaan jawaban suatu permasalahan

c. percobaan yang dilakukan untuk men-

jawab permasalahan

d. pembanding untuk variabel yang diberi

perlakuan

e. hasil pengukuran asli tanpa pengolahan

apa pun

7. Faktor intraseluler yang mempengaruhi per-

tumbuhan dan perkembangan yaitu . . . .

a. auksin

d. suhu

b. asam absisat e. cahaya

c. gen

8. Alat yang digunakan untuk mengukur per-

tumbuhan tanaman yaitu . . . .

a. neraca

b. termometer

c. amperemeter

d. auksanometer

e. timbangan

9. Dalam metode ilmiah, eksperimen dilakukan

sebagai kegiatan untuk . . . .

a. mengajukan permasalahan

b. menguji hipotesis

c. menganalisis data

d. menarik kesimpulan

e. mendapatkan keterangan

10. Orang lain dapat membac

a hasil penelitian Anda

melalui . . . .

a. hipotesis

b. laporan

c. rumusan masalah

d. ringkasan

e. replikasi

B.

Jawablah soal-soal berikut.

1. Apa yang disebut dengan dormansi? Hormon

apakah yang mempengaruhinya?

2. Alat apakah yang dipergunakan untuk meng-

ukur pertumbuhan?

3. Perkembangan meliputi peristiwa diferensiasi.

Apakah yang dimaksud diferensiasi itu?

4. Mengapa cahaya sangat berpengaruh

terhadap pertumbuhan dan perkembangan

tumbuhan?

5. Sekarang banyak dijual semangka tanpa biji.

Hormon-hormon apakah yang mempengaruhi-

nya?

14

Pertumbuhan dan Perkembangan

C.

Berpikir kritis

Pada tahun 1980-an penggunaan pupuk

dan hormon buatan sangat gencar di-

informasikan sebagai upaya untuk me-

ningkatkan produksi sayur dan buah-buahan.

Namun pada awal tahun 2000, sebagian

masyarakat mulai memilih dan mengonsumsi

jenis makanan yang sering disebut sayuran

atau buah organik meskipun harganya jauh

lebih mahal. Apa yang dimaksud sayuran atau

buah organik? Manakah yang lebih bagus

dikonsumsi oleh tubuh, antara sayuran

organik dan sayuran yang dihasilkan dengan

proses pemupukan buatan?

Pertumbuhan dan Perkembangan

Pelajari kembali

Jawaban betul

60%

Jawaban betul

<

60%

Jawablah beberapa pertanyaan berikut.

1. Apakah persamaan dan perbedaan per-

tumbuhan dan perkembangan?

2. Apa saja faktor-faktor yang mempengaruhi per-

tumbuhan dan perkembangan pada tumbuh-

an?

3. Apakah yang harus dilakukan sebelum

melakukan percobaan mengenai pengaruh

cahaya matahari terhadap pertumbuhan

tanaman?