Loading...

Faktor-Faktor Pertumbuhan dan Perkembangan Tumbuhan Hormon Genetik Internal

bio12 gambar bab 2 gambar 2 1

Faktor-Faktor Pertumbuhan dan Perkembangan Tumbuhan Hormon Genetik Internal

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.

Batang jati berdiri lurus dengan tinggi mencapai 30 - 45 m dan diameter mencapai 220 cm

Gambar 2.1 Batang jati berdiri lurus dengan tinggi mencapai 30 – 45 m dan diameter mencapai 220 cm

Batang rumput pendek dan berongga

Gambar 2.2 Batang rumput pendek dan berongga

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.

kuliahkechina

PROGRAM KULIAH DI TIONGKOK DENGAN BEASISWA (BEBAS SPP & ASRAMA) UNTUK MAHASISWA D3, S1, dan S2, PENYELENGGARA VIVA COLLEGE

Klik : https://goo.gl/forms/tygYQqTbn0wf3cQV2

Kerjakan Tugas 2.1 berikut yang akan mendorong kalian mencari informasi lebih jauh dan mengembangkan kecakapan personal kalian!

Tugas 2.1

Bagaimanakah faktor genetik mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan? Carilah referensinya dari berbagai sumber!

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:

Hormon Auksin atau AIA (Asam Indol Asetat)

Auksin merupakan senyawa asam asetat dengan gugusan indol dan derivat-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 hormon auksin

Fungsi auksin, yaitu:

  1. Merangsang perpanjangan sel.
  2. Merangsang pembentukan bunga dan buah.
  3. Merangsang pemanjangan titik tumbuh.
  4. Mempengaruhi pembengkokan batang.
  5. Merangsang pembentukan akar lateral.
  6. Merangsang terjadinya proses diferensiasi.

Hormon Giberelin (Gibberellin)

Gibberellin merupakan hormon yang pertama kali ditemukan pada jamur Gibberella fujikuroii  yang parasit pada tumbuhan padi. Ditemukan oleh Kuroshawa pada tahun 1926.

Fungsi hormon gibberellin

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)

Hormon Sitokinin

Sitokinin merupakan kumpulan senyawa yang fungsinya mirip satu sama lain.

Fungsi hormon sitokinin

Fungsi sitokinin yaitu:

  1. Merangsang proses pembelahan sel.
  2. Menunda pengguguran daun, bunga, dan buah.
  3. Mempengaruhi pertumbuhan tunas dan akar.
  4. Meningkatkan daya resistensi terhadap pengaruh yang merugikan. seperti suhu rendah, infeksi virus, pembunuh gulma, dan radiasi.
  5. Menghambat (menahan) menguningnya daun dengan jalan membuat kandungan protein dan klorofil yang seimbang dalam daun (senescens).

Gas Etilen

Gas etilen merupakan hormon tumbuh yang dalam keadaan normal berbentuk gas.

Fungsi gas etilen

Fungsi gas etilen, yaitu:

  1. Membantu memecahkan dormansi pada tanaman, misalnya pada ubi dan kentang.
  2. Mendukung pematangan buah.
  3. Mendukung terjadinya abscission (pelapukan) pada daun.
  4. Mendukung proses pembungaan.
  5. Menghambat pemanjangan akar pada beberapa spesies tanaman dan dapat menstimulasi pemanjangan batang.
  6. Menstimulasi perkecambahan.
  7. Mendukung terbentuknya bulu-bulu akar.

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

Fungsi asam absisat, yaitu:

  1. Menghambat perkecambahan biji.
  2. Mempengaruhi pembungaan tanaman.
  3. Memperpanjang masa dormansi umbi-umbian.
  4. Mempengaruhi pucuk tumbuhan untuk melakukan dormansi.

Kalin

Kalin merupakan hormon yang mempengaruhi pembentukan organ.

Fungsi kalin

Berdasarkan organ yang dipengaruhinya, kalin dibedakan atas:

Rhizokalin, mempengaruhi pembentukan akar
Kaulokalin, mempengaruhi pembentukan batang
Filokalin, mempengaruhi pembentukan daun
Antokalin, mempengaruhi pembentukan bunga

Asam Traumalin

Bila tumbuhan terluka, luka tersebut dapat diperbaiki kembali. Kemampuan itu disebut restitusi atau regenerasi. Peristiwa ini dapat terjadi karena adanya asam traumalin (asam traumalat). Kerjakan latihan berikut yang akan mengembangkan kecakapan akademik dan kecakapan personal kalian!

Latihan

Tulislah peranan dari masing-masing hormon di atas secara singkat agar terlihat perbedaannya!

Faktor Lingkungan (Eksternal)

Faktor lingkungan yang memengaruhi pertumbuhan tumbuhan, meliputi:

Nutrisi

Nutrisi yang diperlukan tumbuhan bukan hanya CO2 dan H2O tetapi juga elemen-elemen (unsur-unsur) yang lainnya. Perhatikan tabel di bawah ini!

Tabel Unsur Mineral yang diperlukan tumbuhan tinggi dan peranannya

Unsur Perkiraan Jumlah yang Diperlukan (mg/l) Peranannya

Unsur Makro

Nitrogen (N)

 

 

15

 

 

Menyusun asam amino, protein, dan asam nukleat.

 

Kalium (K)
5 Pengaktif sebuah enzim atau lebih, terlibat dalam pengendalian potensial osmosis sel, terutama sel pengawal.
Kalsium (Ca)
3 Pengaturan struktur dan sifat permeabilitas selaput sel struktur lamela tengah.
Fospor (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 (Mg)
1 Penyusunan klorofil dan kofaktor berbagai enzim

Unsur Mikro

Besi (Fe)
0.1 Berhubungan dengan pengangkutan elektron (sistem oksidasi sitokrom).
Boron (B)
0.05 Diduga penting untuk translokasi gula menembus selaput sel.
Mangan (Mn)
0.01 Kofaktor bagi sebuah enzim atau lebih (misalnya arginase).
Seng (Zn)
0.001 Kofaktor bagi sebuah enzim atau lebih (misalnya karbonat anhidrase).
Tembaga (Cu)
0.0003 Berhubungan 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 menghasilkan oksigen

Air

Fungsi air

Fungsi air antara lain:

  1. Untuk fotosintesis.
  2. Mengaktifkan reaksi-reaksi enzim.
  3. Membantu proses perkecambahan biji.
  4. Menjaga (mempertahankan kelembapan).
  5. Untuk transpirasi.
  6. Meningkatkan tekanan turgor sehingga merangsang pembelahan sel.
  7. Menghilangkan asam absisi.

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. Panjang penyinaran mempunyai pengaruh yang spesifik terhadap pertumbuhan dan perkembangan 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:

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). Panjang hari harus kurang dari 11 hingga 15 jam agar pembungaan terjadi.

Tanaman jagung dapat menghasilkan bunga kapan saja dalam setahun

Gambar 2.3 Tanaman jagung dapat menghasilkan bunga kapan saja dalam setahun

Tumbuhan hari panjang (long day plant)

Berbunga jika panjang hari lebih dari periode kritis tertentu, misalnya tanaman jarak (Rhicinus communis) dan kentang (Solanum tuberosum). Panjang hari harus lebih dari 12 hingga 14 jam agar pembungaan terjadi.

Tumbuhan hari netral (day-neutral plant)

Berbunga tidak tergantung pada panjang hari, dapat menghasilkan bunga kapan saja dalam setahun, misalnya jagung (Zea mays).

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.

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.

Oksigen

Untuk  pemecahan senyawa bermolekul besar (saat respirasi) agar menghasilkan energi yang diperlukan pada proses pertumbuhan dan perkembangannya.

Kerjakan Tugas 2.2 berikut yang akan merangsang kalian untuk berpikir kritis, menumbuhkan rasa ingin tahu, mengembangkan kecakapan sosial dan kecakapan akademik kalian!

Latihan 2.2

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!

Rangkuman

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

Uji Kompetensi

A. Pilihan Ganda

1.Pada kebanyakan tumbuhan, perkecambahan hanya terjadi di lingkungan yang

a. mendapatkan cahaya yang cukup d. mengandung air
b. banyak mengandung karbon dioksida e. mengandung unsur hara yang cuku
c. suhu lingkungan selalu tetap

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

5. Auksin yang dibentuk pada ujung kecambah dipengaruhi oleh cahaya. Apabila disinari pada satu sisi saja kecambah tersebut

a. tidak tumbuh d. tumbuh ke arah datangnya cahaya
b. tumbuh lurus e. tumbuh menjauhi datangnya cahaya
c. tumbuh membengkok

6.  Berikut ini nama-nama hormon dan bagian tumbuhan.

1) Rhizokalin 5) Bunga
2) Filokalin 6) Daun
3) Kaulokalin 7) Batang
4) Antokali 8) Akar

Pasangan yang sesuai antara hormon dan bagian tumbuhan yang dipengaruhi adalah

a. 4 dan 5 d. 1 dan 7
b. 1 dan 6 e. 2 dan 8
c. 2 dan 6

7.  Suhu minimum untuk pertumbuhan tanaman di daerah tropis adala

a. 0°C d. 15°C
b. 5°C e. 20°C
c. 10°C

8. Filokalin adalah salah satu hormon pertumbuhan pada tanaman. Hormon tersebut termasuk

a. hormon pembentuk akar d. hormon pembentuk daun
b. hormon pembentuk batang e. hormon pembentuk buah
c. hormon pembentuk bunga

9. Terbentuknya buah sebelum penyerbukan dan buah tanpa biji dapat diusahakan dengan penambahan

a. asam indol asetat d. gibberellin
b. asam absisat e. sitokinin
c. gas etilen

10. Asam traumalin berfungsi untuk

a. merangsang pertumbuhan akar d. menghambat rontoknya buah
b. merangsang penyembuhan luka e. mempercepat pertumbuhan
c. mempercepat pertumbuhan

B. Soal Uraian

  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!