Halaman
Faktor-Faktor Pertumbuhan dan Perkembangan Tumbuhan
13
Bab II
Tujuan Pembelajaran:
Setelah mempelajari bab ini kalian dapat melakukan percobaan tentang pertumbuhan tumbuhan
serta dapat membuktikan secara langsung bahwa pertumbuhan tumbuhan dipengaruhi beberapa
faktor.
Setelah peta konsep kalian kuasai, perhatikan kata kunci yang merupakan kunci pemahaman
dalam bab ini! Berikut ini
kata kunci
dari bab I1:
1. Genetik
2. Internal
3. Lingkungan
Untuk mempermudah tercapainya tujuan pembelajaran tersebut perhatikanlah
peta konsep
berikut!
Faktor-Faktor Pertumbuhan
dan Perkembangan
Tumbuhan
Sumber gambar:
www.depreview.com
Faktor-Faktor Pertumbuhan dan Perkembangan Tumbuhan
13
Faktor
Genetik
terdiri dari
Berpengaruh
terhadap
Pertumbuhan dan
Perkembangan
Tumbuhan
1. Auksin
2. Giberellin
3. Sitokinin
4. Gas Etilen
5. Asam Absisat
6. Kalin
7. Asam Traumalin
1. Nutrisi
2. Air
3. Cahaya
4. Suhu
5. Kelembapan
6. Oksigen
berupa
meliputi
meliputi
dijelaskan
Faktor-Faktor
Pertumbuhan dan
Perkembangan
Tumbuhan
Faktor
Internal
Hormon Tumbuhan
Faktor
Lingkungan
Gambar 2.1
Pertumbuhan dan perkembangan kaktus
dipengaruhi lingkungan yang kering
Sumber:
Ilmu Pengetahuan Populer, Jilid 7, 2000: 153
Agar dapat tumbuh dengan baik, kaktus membutuhkan penyinaran cahaya
matahari secara penuh. Tumbuhan ini tumbuh secara optimal pada lingkungan
dengan temperatur udara sekitar 16 - 34 C, kelembapan udara sekitar
30% - 90%, dan curah hujan sekitar 250 mm per tahun.
Tidak berbeda dengan tanaman yang lain, untuk pertumbuhan dan
perkembangannya tumbuhan membutuhkan kondisi-kondisi pendukung baik
dari dalam maupun dari luar.
Dalam pertumbuhan dan perkembangannya, tumbuhan dipengaruhi oleh
faktor genetik, faktor internal, dan faktor lingkungan.
14
Panduan Pembelajaran
BIOLOGI XII SMA/MA
A.
Faktor Genetik
Setiap jenis tumbuhan membawa gen untuk sifat-sifat tertentu, seperti
berbatang tinggi atau berbatang rendah. Tumbuhan yang mengandung
gen yang baik dan didukung lingkungan yang sesuai akan
memperlihatkan pertumbuhan yang baik pula.
Dari dua contoh tanaman di atas menunjukkan faktor genetik
berpengaruh terhadap pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan.
Rumput tidak dapat tumbuh setinggi pohon jati berapa pun makanan,
suhu, cahaya yang mendukung.
Kerjakan Tugas 2.1 berikut yang akan mendorong kalian
mencari
informasi lebih jauh
dan mengembangkan
kecakapan personal
kalian!
Gambar 2.2
Batang jati berdiri lurus
dengan tinggi mencapai 30 - 45 m dan
diameter mencapai 220 cm
Gambar 2.3
Batang rumput pendek
dan berongga
Tugas 2.1
Bagaimanakah faktor genetik mempengaruhi pertumbuhan dan
perkembangan? Carilah referensinya dari berbagai sumber!
Faktor-faktor Pertumbuhan dan Perkembangan Tumbuhan
15
Sumber:
Ensiklopedi Umum untuk Pelajar jilid 5,
2005 : 30
16
Panduan Pembelajaran
BIOLOGI XII SMA/MA
B.
Faktor Internal
Faktor internal yang mempengaruhi pertumbuhan, yaitu hormon.
Hormon tumbuhan ditemukan oleh F. W. Went pada tahun 1928. Hormon
berasal dari bahasa Yunani hormalin yang berarti penggiat. Hormon
tumbuhan disebut
fitohormon
.
Fitohormon tersebut, yaitu:
1.
Auksin atau AIA (Asam Indol Asetat)
Auksin merupakan senyawa asam asetat dengan gugusan indol dan
deriv
at-derivatnya. Pertama kali auksin ditemukan pada ujung koleoptil
kecambah
Avena sativa
. Pusat pembentukan auksin adalah ujung koleoptil
(ujung tumbuhan). Jika terkena sinar matahari, auksin akan berubah
menjadi senyawa yang menghambat pertumbuhan. Hal inilah yang
menyebabkan batang akan membelok ke arah datangnya cahaya, karena
bagian yang tidak terkena cahaya pertumbuhannya lebih cepat daripada
bagian yang terkena cahaya.
Fungsi auksin, yaitu:
a.
Merangsang perpanjangan sel.
b.
Merangsang pembentukan bunga dan buah.
c.
Merangsang pemanjangan titik tumbuh.
d.
Mempengaruhi pembengkokan batang.
e.
Merangsang pembentukan akar lateral.
f.
Merangsang terjadinya proses diferensiasi.
2.
Gibberellin
Gibberellin merupakan hormon yang pertama kali ditemukan pada
jamur
Gibberella fujikuroii
yang parasit pada tumbuhan padi. Ditemukan
oleh Kuroshawa pada tahun 1926.
Fungsi gibberellin, yaitu:
a.
Merangsang pembelahan sel kambium.
b.
Merangsang pembungaan lebih awal sebelum waktunya.
c.
Merangsang pembentukan buah tanpa biji.
d.
Merangsang tanaman tumbuh sangat cepat sehingga mempunyai
ukuran raksasa. (
Dwidjoseputro, 1992: 197
)
Faktor-Faktor Pertumbuhan dan Perkembangan Tumbuhan
17
3.
Sitokinin
Sitokinin merupakan kumpulan senyawa yang fungsinya mirip satu
sama lain.
Fungsi sitokinin yaitu:
a
.
Merangsang proses pembelahan sel.
b.
Menunda pengguguran daun, bunga, dan buah.
c.
Mempengaruhi pertumbuhan tunas dan akar.
d.
Meningkatkan daya resistensi terhadap pengaruh yang merugikan.
seperti suhu rendah, infeksi virus, pembunuh gulma, dan radiasi.
e.
Menghambat (menahan) menguningnya daun dengan jalan membuat
kandungan protein dan klorofil yang seimbang dalam daun
(senescens)
.
4.
Gas Etilen
Gas etilen merupakan hormon
tumbuh yang dalam keadaan normal
berbentuk gas.
Fungsi gas etilen, yaitu:
a.
Membantu memecahkan dormansi
pada tanaman, misalnya pada ubi
dan kentang.
b.
Mendukung pematangan buah.
c.
Mendukung terjadinya
abscission
(pelapukan) pada daun.
d.
Mendukung proses pembungaan.
e.
Menghambat pemanjangan akar
pada beberapa spesies tanaman dan
dapat menstimulasi pemanjangan
batang.
f.
Menstimulasi perkecambahan.
g.
Mendukung terbentuknya bulu-bulu akar.
5.
Asam Absisat (ABA)
Asam absisat merupakan hormon tumbuh yang hampir selalu
menghambat pertumbuhan, baik dalam bentuk menurunkan kecepatan
maupun menghentikan pembelahan dan pemanjangan sel bersama-sama.
Fungsi asam absisat, yaitu:
a.
Menghambat perkecambahan biji.
b.
Mempengaruhi pembungaan tanaman.
Gambar 2.4
Pohon bambu
Tumbuhan yang paling cepat
tumbuh adalah bambu. Ada
bambu yang dapat memanjang
hampir satu meter setiap hari.
Dalam waktu seminggu puncak-
nya dapat melampaui atap rumah
dua tingkat.
Sumber:
Jendela Iptek, 2001
Tahukah kamu?
18
Panduan Pembelajaran
BIOLOGI XII SMA/MA
Latihan
c.
Memperpanjang masa dormansi umbi-umbian.
d.
Mempengaruhi pucuk tumbuhan untuk melakukan dormansi.
6.
Kalin
Kalin merupakan hormon yang mempengaruhi pembentukan organ.
Berdasarkan organ yang dipengaruhinya, kalin dibedakan atas:
a.
Rhizokalin, mempengaruhi pembentukan akar.
b.
Kaulokalin, mempengaruhi pembentukan batang.
c.
Filokalin, mempengaruhi pembentukan daun.
d.
Antokalin, mempengaruhi pembentukan bunga.
7.
Asam Traumalin
Bila tumbuhan terluka, luka tersebut dapat diperbaiki kembali.
Kemampuan itu disebut restitusi atau regenerasi. P
eristiwa ini dapat terjadi
karena adanya asam traumalin (asam traumalat).
Kerjakan latihan berikut yang akan mengembangkan
kecakapan
akademik
dan
kecakapan personal
kalian!
Tulislah peranan dari masing-masing hormon di atas secara singkat agar
terlihat perbedaannya!
C.
Faktor Lingkungan (Eksternal)
Faktor lingkungan yang memengaruhi pertumbuhan tumbuhan,
meliputi:
1.
Nutrisi
Nutrisi yang diperlukan tumbuhan bukan hanya CO
2
dan H
2
O tetapi
juga elemen-elemen (unsur-unsur) yang lainnya. Perhatikan tabel di bawah
ini!
Faktor-Faktor Pertumbuhan dan Perkembangan Tumbuhan
19
Tabel:
Unsur mineral yang diperlukan tumbuhan tinggi dan
peranannya
Unsur
Perkiraanjumlah
Peranannya
yang diperlukan (mg/
l
)
Unsur makro:
N
itrogen (N)
15
Menyusun asam amino,
protein, dan asam nukleat.
Kalium (K)
5
Pengaktif seb
uah enzim
atau lebih, terlibat dalam
pengendalian potensial
osmosis sel, terutama sel
pengawal.
Kalsium (Ca)
3
Pengat
uran struktur dan
sifat permeabilitas selaput
sel struktur lamela tengah.
Fosfor (P)
2
Merupakan komponen
ATP, asam nukleat, substrat
metabolisme, dan kofaktor
berbagai enzim.
Belerang (S)
1
Penyusun protein tertentu
(gugus –SH yang penting
untuk berbagai enzim).
Magnesium
1
Penyusun klorofil dan kofak-
(Mg)
tor berbagai enzim.
Unsur mikro:
Besi (Fe)
0,1
Berhubungan dengan
pengangkutan elektron
(sistem oksidasi sitokrom).
Boron (B)
0,05
Diduga penting untuk
translokasi gula menem-
bus selaput sel.
Mangan (Mn)
0,01
Kofaktor bagi sebuah
enzim atau lebih (misalnya
arginase).
20
Panduan Pembelajaran
BIOLOGI XII SMA/MA
Gambar 2.5
Bunga matahari
Bunga matahari selalu mengarah-
kan wajahnya ke arah matahari.
Ia menghadap ke arah timur di
waktu pagi dan ke arah barat di
waktu senja.
Sumber:
Ensiklopedi Umum untuk
Pelajar, 2005 : 118
Tahukah kamu?
Seng (Zn)
0,001
Kofaktor bagi sebuah
enzim atau lebih (misalnya
karbonat anhidrase).
Tembaga (Cu)
0,0003
B
erhubungan dengan
sistem oksidasi tertentu dan
reduksi nitrit menjadi
amonia.
Molibdenum (Mo)
0,0001
Penting untuk reduksi nitrat.
Klor (Cl)
0,05
Penting untuk
reaksi
fotosintesis yang meng-
hasilkan oksigen.
2.
Air
Fungsi air antara lain:
a
.
Untuk fotosintesis.
b.
Mengaktifkan reaksi-reaksi enzim.
c.
Membantu proses perkecambahan biji.
d.
Menjaga (mempertahankan kelembapan).
e.
Untuk transpirasi.
f.
Meningkatkan tekanan turgor sehingga merangsang pembelahan sel.
g.
Menghilangkan asam absisi.
3.
Cahaya
Setiap tumbuhan memerlukan
cahaya untuk pertumbuhan, karena
cahaya sangat berperan dalam
fotosintesis dan fotomorfogenesis. Biji
tumbuhan yang berkecambah dan
tumbuh di tempat yang gelap/tidak ada
cahaya ternyata tumbuhnya tidak
normal dengan ciri tumbuhnya sangat
cepat, perawakan tumbuhan tampak
tinggi dan ramping, batangya lemah dan
batang tidak berwarna hijau tetapi pucat.
Gejala ini disebut
etiolasi
.
P
anjang penyinaran mempunyai
pengaruh yang spesifik terhadap
pertumbuhan dan perkembangan
Faktor-Faktor Pertumbuhan dan Perkembangan Tumbuhan
21
tumbuhan. Panjang periode cahaya harian disebut
fotoperiode
,
sedangkan reaksi tumbuhan terhadap
fotoperiode
yang berbeda
panjangnya disebut
fotoperiodisme
.
Berdasarkan persyaratan panjang hari untuk pembungaan, sebagian
besar tumbuhan dibagi menjadi tiga kelompok utama, yaitu:
a.
Tumbuhan berhari pendek (short day plant)
Berbunga jika panjang hari kurang dari periode kritis tertentu, misalnya
kastuba (
Euphorbia pulcherima
), ubi jalar (
Ipomoea batatas
), nanas (
Ananas
commosus
), dan padi (
Oryza sativa
). P
anjang hari harus kurang dari 11
hingga 15 jam agar pembungaan terjadi.
b.
Tumbuhan hari panjang (long day plant)
Berbunga jika panjang hari lebih dari periode kritis tertentu, misalnya
tanaman jarak (
Rhicinus communis
) dan kentang (
Solanum tuberosum
).
P
anjang hari harus lebih dari 12 hingga 14 jam agar pembungaan terjadi.
c.
Tumbuhan hari netral (day-neutral plant).
Berbunga tidak tergantung pada
panjang hari, dapat menghasilkan bunga
kapan saja dalam setahun, misalnya
jagung (
Zea mays
).
4.
Suhu atau Temperatur
Suhu optimum (15°C hingga 30°C)
merupakan suhu yang paling baik untuk
pertumbuhan. Suhu minimum (± 10°C)
merupakan suhu terendah di mana
tumbuhan masih dapat tumbuh. Suhu
maksimum (30°C hingga 38°C)
merupakan suhu tertinggi dimana tumbuhan masih dapat tumbuh.
5.
Kelembapan
Kelembapan ada kaitannya dengan laju transpirasi melalui daun
karena transpirasi akan terkait dengan laju pengangkutan air dan unsur
hara terlarut. Bila kondisi lembap dapat dipertahankan maka banyak air
yang diserap tumbuhan dan lebih sedikit yang diuapkan. Kondisi ini
mendukung aktivitas pemanjangan sel sehingga sel-sel lebih cepat
mencapai ukuran maksimum dan tumbuh bertambah besar
.
Gambar 2.6
Tanaman jagung
dapat menghasilkan bunga kapan
saja dalam setahun
Sumber:
Dok. Penerbit
22
Panduan Pembelajaran
BIOLOGI XII SMA/MA
Tugas 2.2
Rangkuman
6.
Oksigen
Untuk pemecahan senyawa bermolekul besar (saat respirasi) agar
menghasilkan energi yang diperlukan pada proses pertumbuhan dan
perkembangannya.
Kerjakan T
ugas 2.2 berikut yang akan merangsang kalian untuk
berpikir kritis
, menumbuhkan
rasa ingin tahu
, mengembangkan
kecakapan sosial
dan
kecakapan akademik
kalian!
Diskusikan dengan kelompok kalian!
1.
Bagaimanakah pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan apabila
hanya salah satu faktor (internal saja atau eksternal saja) yang
berperan?
2.
Jelaskan interaksi antara faktor internal dan faktor eksternal terhadap
pertumbuhan dan perkembangan serta pemanfaatannya bagi
kehidupan!
Faktor-faktor yang mempengaruhi pertumbuhan tanaman, yaitu:
1.
Faktor genetik = gen
2.
Faktor internal = hormon
a .
Auksin
e. Asam absisat
b.
Gibberellin
f.
Kalin
c.
Sitokinin
g. Asam traumalin
d.
Gas etilen
3.
Faktor lingkungan
a.
Nutrisi
d. Kelembapan
b.
Air
e. Oksigen
c.
Cahaya
f.
Suhu
Faktor-Faktor Pertumbuhan dan Perkembangan Tumbuhan
23
A. Pilihlah satu jawaban yang paling benar dengan memberi tanda
silang (X) pada huruf
a
,
b
,
c
,
d
, atau
e
!
1.
Pada kebanyakan tumbuhan, perkecambahan hanya terjadi di
lingkungan yang . . . .
a.
mendapatkan cahaya yang cukup
b.
banyak mengandung karbon dioksida
c.
suhu lingkungan selalu tetap
d.
mengandung air
e.
mengandung unsur hara yang cukup
2.
Karena kecambah yang tumbuh di tempat gelap batangnya lebih
panjang daripada yang tumbuh di tempat terang, timbullah
dugaan bahwa . . . .
a.
gelap adalah faktor pemacu pertumbuhan
b.
hormon mempercepat pertumbuhan batang
c.
cahaya menimbulkan pembentukan racun
d.
cahaya menghambat pertumbuhan
e.
gelap mempengaruhi kelembapan
3.
Kecambah yang ditumbuhkan di tempat gelap akan
menunjukkan suatu keadaan yang dikenal dengan istilah etiolasi,
yaitu . . . .
a.
kecambah tidak menunjukkan pertumbuhan
b.
kecambah kehilangan daya serap terhadap air
c.
batang kecambah akan tumbuh lebih panjang dari ukuran
normal
d.
akar kecambah akan berukuran lebih kecil
e.
kecambah menunjukkan pertumbuhan yang sangat lambat
4.
Pernyataan yang tidak benar mengenai cahaya adalah . . . .
a.
cahaya mempercepat pertumbuhan tumbuh-tumbuhan
b.
cahaya diperlukan pada proses fotosintesis
c.
tanpa cahaya terjadi peristiwa etiolasi
d.
fotolisis memerlukan cahaya
e.
fotosintesis memerlukan cahaya matahari terutama sinar
merah dan sinar ungu
Evaluasi
24
Panduan Pembelajaran
BIOLOGI XII SMA/MA
5.
Auksin yang dibentuk pada ujung kecambah dipengaruhi oleh
cahaya. Apabila disinari pada satu sisi saja kecambah tersebut
. . . .
a.
tidak tumbuh
b.
tumbuh lurus
c.
tumbuh membengkok
d.
tumbuh ke arah datangnya cahaya
e.
tumbuh menjauhi datangnya cahaya
6.
Berikut ini nama-nama hormon dan bagian tumbuhan.
1)
Rhizokalin
5) Bunga
2)
Filokalin
6) Daun
3)
Kaulokalin
7) Batang
4)
Antokalin
8) Akar
Pasangan yang sesuai antara hormon dan bagian tumbuhan yang
dipengaruhi adalah . . . .
a.
4 dan 5
b.
1 dan 6
c.
2 dan 6
d.
1 dan 7
e.
2 dan 8
7.
Suhu minimum untuk pertumbuhan tanaman di daerah tropis
adalah . . . .
a.
0°C
b.
5°C
c.
10°C
d.
15°C
e.
20°C
8.
Filokalin adalah salah satu hormon pertumbuhan pada tanaman.
Hormon tersebut termasuk . . . .
a.
hormon pembentuk akar
b.
hormon pembentuk batang
c.
hormon pembentuk bunga
d.
hormon pembentuk daun
e.
hormon pembentuk buah
Faktor-Faktor Pertumbuhan dan Perkembangan Tumbuhan
25
9.
Terbentuknya buah sebelum penyerbukan dan buah tanpa biji
dapat diusahakan dengan penambahan . . . .
a.
asam indol asetat
b.
asam absisat
c.
gas etilen
d.
gibberellin
e.
sitokinin
10. Asam traumalin berfungsi untuk . . . .
a.
merangsang pertumbuhan akar
b.
merangsang penyembuhan luka
c.
mempercepat pertumbuhan
d.
menghambat rontoknya buah
e.
mempercepat pertumbuhan
B. Jawablah pertanyaan-pertanyaan berikut ini dengan benar dan
jelas!
1.
Sebutkan faktor-faktor yang mempengaruhi pertumbuhan
tanaman!
2.
Sebutkan fungsi sitokinin bagi tumbuhan!
3.
Apakah pengaruh air bagi pertumbuhan tanaman?
4.
Berdasarkan persyaratan panjang hari untuk pembungaan,
jelaskan pembagian 3 kelompok tumbuhan!
5.
Sebutkan beberapa unsur makro dan unsur mikro yang
diperlukan tumbuhan!
26
Panduan Pembelajaran
BIOLOGI XII SMA/MA
Lakukan kegiatan berikut secara berkelompok!
Pengaruh cahaya terhadap pertumbuhan pada kecambah.
Tu j u a n
Melakukan kegiatan untuk mengetahui pengaruh cahaya terhadap
pertumbuhan kecambah.
Langkah kerja
1.
Rumuskan masalah yang akan kalian amati!
2.
Tentukan hipotesa yang benar untuk kegiatan yang akan kalian lakukan!
3.
Rancanglah berbagai perlakuan untuk membuktikan hipotesa kalian!
4.
Sebutkan alat-alat dan bahan yang diperlukan untuk melaksanakan
percobaan kalian!
5.
Lakukan kegiatan sesuai dengan rancangan yang telah kalian buat!
6.
Catat hasilnya dan tulislah dalam bentuk tabel dan grafik!
7.
Buatlah laporan dari percobaan kalian!
Tugas Portofolio
Kerjakan tugas portofolio berikut ini yang akan menumbuhkan
semangat kewirausahaan
,
etos kerja
,
kreativitas
, dan mengembangkan
kecakapan sosial
kalian!