Tugas Fisiologi Tumbuhan 2

Kelompok 8:Zendi Dermawan A420110081

Zaid Wisnu Abdullah A420110101

Pujiyanto A420110109

Achmad Syaifullah A420110115

PROGRAM STUDI PENDIDIKAN BIOLOGI

FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA

2013

Kelompok 8 | fisiologi tumbuhan 2, 01/04/13 1

1. Jelaskan apa yang disebut pertumbuhan, diferensiasi, dan perkembangan

(morfogenesis). Sebutkan contoh dari setiap pengertian tersebut?

o Pertumbuhan adalah pertambahan panjang, volume, dan massa dari suatu

organisme yang bersifat kuantitatif/terukur. Contoh tumbuhan yang

bertambah panjang pada suatu waktu.

Pertambahan jumlah protoplasma dalam suatu organisme yang ditandai

dengan pertambahan ukuran, volume serta jumlah sel yang ditandai dengan

pertambahan panjang, berat dan tinggi makhluk hidup yang bersifat

irreversibel (tidak dapat kembali ke bentuk semula) dan bersifat kuantitatif

(dapat diukur).

o Perkembangan adalah suatu proses dalam diri individu dalam menuju proses

kedewasaan dalam berpikir dan semakin meningkatnya proses kematangan

dan pangalaman. Perubahan-perubahan meliputi beberapa aspek, baik fisik

maupun psikis yang bersifat kualitatif dan sebenarnya hampir sama dengan

diferensiasi. Contoh : tumbuhan yang sebelumnya tidak mampu berbuah,

kemudian dapat berbuah.

o Diferensiasi adalah perubahan yang terjadi dari keadaan sejumlah sel,

membentuk organ-organ yang mempunyai struktur dan fungsi yang berbeda

dari bentuk tubuh yang masih sederhana menjadi bentuk yang kompleks.

Contoh : radicula menjadi radix primaria

2. Pola pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan bervariasi.

a. Jelaskan perbedaan pola determinate dan indeterminate berikan

contoh masing-masing?

Tipe determinate

Ujung batang tanaman besarnya sama dengan batang bagian tengah,

pembungan terjadi secara serempak, pertumbuhan vegetative berhenti

setelah berbunga, tinggi tanaman berkisar pendek sampai sedang, dan daun

bagian atas ukurannya sama besardengan daun bagian batang tengah.

Contoh : Kedelai

Kelompok 8 | fisiologi tumbuhan 2, 01/04/13 2

Tipe indeterminate

Ujung tanaman lebih kecil dibandingkan batang bagian tengah, ruas batang

panjang dan agak melilit, pembungaannya tidak serempak dari bagian

pangkal hingga bagian batang atas, pertumbuhan vegetative terjadi secara

terus menerus setelah berbunga, tinggi batang terdiri dari sedang hingga

tinggi, ukuran daun bagian paling atas lebih kecil dibandingkan daun

bagian tengah.

Pada tanaman kacang-kacangan dijumpai dua tipe pertumhuhan yaitu

determinate dan indeterminate. Tipe determinate berbunga hanya sekali

dalam satu periode. sedangkan tipe indeterminate dapat berbunga lebih

dari satu kali tergantung dari kondisi lingkungan (Lawn &Ahn. 1985).

Pada kondisi lahan kering dimana ketersediaan air bagi tanaman

tergantung hujan, sering menjadi pertanyaan apakah jenis determinate atau

indeterminate lebih menguntungkan (Chaturvedi et al., 1980)

Contoh : Spathoglottis plicata

b. Jelaskan perbedaan pola perkembangan spesies monokarpik dengan

polikarpik beri contoh masing-masing?

Pola pertumbuhan tanaman berdasrkan umur dapat dikelompokkan

menjadi dua macam, yaitu sebagi berikut:

1. Monokarpik adalah tumbuhan yang berbunga hanya sekali dan

kemudian tumbuhan tersebut mati. Contohnya pada tanaman sayur-

sayuran dan tanaman yang memiliki umur pendek.

2. Polikarpik adalah tumbuhan yang setelah berbunga akan memulai fase

vegetativ dari awal sampai berbunga lagi. Contohnya pada tanaman

tahunan.

3. Pada tahap pertumbuhan tingkat sel:

a. Apa yang menyebabkan sel tumbuh memanjang?

Pada makhluk hidup yang hanya terdiri atas satu sel, pertumbuhan

ditunjukkan oleh bertambah besarnya sel tersebut. Pada makhluk hidup

yang tersusun oleh banyak sel, pertumbuhan disebabkan oleh pertambahan

jumlah dan ukuran sel-sel penyusun makhluk hidup tersebut. Penambahan

tinggi tumbuhan, penambahan besar diameter tumbuhan, dan penambahan

tinggi suatu hewan merupakan bukti-bukti bahwa tumbuhan atau hewan

Kelompok 8 | fisiologi tumbuhan 2, 01/04/13 3

tersebut tumbuh. ZPT menstimulasi pertumbuhan dengan memberi isyarat

kepada. Sel target untuk membelah atau memanjang beberapa ZPT

menghambat pertumbuhan dengan cara menghambat pembelahan atau

pemanjangan sel. Sebagian besar molekul ZPT dapat mempengaruhi

metabolisme dan perkembangan Sel-sel tumbuhan. ZPT melakukan ini

dengan cara mempengaruhi lintasan sinyal tranduksi pada sel target. Pada

tumbuhan lintasan ini menyebabkan respon selular seperti

mengekspresikan suatu gen, menghambat atau mengaktivasi enzim, atau

mengubah membran.

b. Adakah peran hormon IAA dalam pembesaran sel jelaskan?

IAA berperan dalam aspek pertumbuhan dan perkembangan tanaman yaitu

pembesaran sel yaitu koleoptil atau batang penghambatan tunas samping.

Pada konsentrasi tinggi menghambat pertumbuhan mata tunas untuk

menjadi tunas absisi (pengguguran) daun aktivitas dari kambium

dirangsang oleh IAA. Pertumbuhan akar pada konsentrasi tinggi dapat

menghambat perbesaran sel-sel akar.

c. Dalam pembelahan sel apa peran hormon golongan sitokinin?

Sitokinin, adalah hormon tumbuhan turunan adenin berfungsi untuk

merangsang pembelahan sel dan diferensiasi mitosis, disintesis pada ujung

akar dan ditranslokasi melalui pembuluh xylem. Aplikasi Untuk

merangsang tumbuhnya tunas pada kultur jaringan atau pada tanaman

induk, namun sering tidak optimal untuk tanaman dewasa. sitokinin

memiliki struktur menyerupai adenin yang mempromosikan pembelahan

sel dan memiliki fungsi yang sama lain untuk kinetin. Kinetin merupakan

sitokinin sintetik yang pertama ditemukan oleh Carlos Miller pada ikan

kering. Setelah itu ditemukan senyawa sitokinin yang lain dalam

endosperma cair jagung, yaitu zeatin. Sitokinin sintetik lainnya adalah

BAP (6-benzilaminopurin) dan 2-ip. Sitokinin mempunyai beberapa

fungsi, antara lain:

1. Merangsang pembelahan sel dalam jaringan meristematik.

2. Merangsang diferensiasi sel-sel yang dihasilkan dalam meristem.

3. Mendorong pertumbuhan tunas samping dan perluasan daun.

Kelompok 8 | fisiologi tumbuhan 2, 01/04/13 4

4. Menunda penuaan daun.

5. Merangsang pembentukan pucuk dan mampu memecah masa istirahat

biji (dormansi).

6. Merangsang morfogenesis ( inisiasi / pembentukan tunas) pada kultur

jaringan.

7. Merangsang pertumbuhan pertumbuhan kuncup lateral.

8. Merangsang perluasan daun yang dihasilkan dari pembesaran sel atau

merangsang pemanjangan titik tumbuh daun dan merangsang

pembentukan akar cabang

9. Meningkatkan membuka stomata pada beberapa spesies.

d. Dalam proses diferensiasi adakah peran enzim berikan contoh?

Daerah diferensiasi terletak di belakang daerah pemanjangan. Sel-sel yang

telah tumbuh mengalami perubahan bentuk dan fungsi. Sebagian sel

mengalami diferensiasi menjadi epidermis, korteks, xilem, dan floem.

Sebagian lagi membentuk parenkim, kolenkim, dan sklerenkim.

Proses diferensiasi merupakan salah satu proses biokomiawi. Sintesis

protein merupakan bagian paling penting. Karena hal ini berarti pesan-

pesan dari DNA diekspresikan dalam sintesis enzim oleh sel. Enzim-enzim

mengontrol aktivitas sel. Diferensiasi menunjukan sintesis protein yang

berbeda pada jenis sel yang berbeda. Sebagai contoh, suatu sel xilem yang

sedang berkembang membuat enzim yang menghasilkan lignin, yang

mengeraskan dinding sel. Sebaliknya sel pelindung tidak membuat enzim

untuk sintesis lignin dan memiliki dinding yang lentur. Perbedaan dalam

produksi enzim ini memberikan sumbangan pada perbedaan struktur yang

berhubungan dengan fungsi yang berlainan pada kedua jenis sel ini.

Kelompok 8 | fisiologi tumbuhan 2, 01/04/13 5

4. Gambar kurva pertumbuhan Sigmoid dan kurva pertumbuhan Sigmoig

ganda. Dari kurva Sigmoid terdapat tiga fase pertumbuhan sebutkan fase-

fase tersebut dan ciri-cirinya?

(Kurva Sigmoid)

(Kurva Sigmoid Ganda)

Pola pertumbuhan sepanjang suatu generasi secara khas dicirikan oleh suatu fungsi

pertumbuhan yang disebut kurva sigmoid. Jangka waktunya mungkin bervariasi

kurang dari beberapa hari sampai bertahun-tahun, tergantung pada organisme tetapi

pola kumpulan sigmoid tetap merupakan ciri semua organisme, organ, jaringan,

bahkan penyusun sel. Apabila massa tumbuhan, volume, luas daun, tinggi atau

penimbunan bahan kimia digambarkan dalam kurva berbentuk S atau kurva sigmoid.

Misalnya pertumbuhan kecambah, yang pertumbuhannya lambat dinamakan fase

eksponensial, fase ini relative pendek dalam tajuk budidaya . Selanjutnya fase linear

Kelompok 8 | fisiologi tumbuhan 2, 01/04/13 6

yaitu massa yang berlangsung cukup lama dan pertumbuhan konstan. Fase yang

terahhir adalah fase senescence, yaitu fase pematangan tumbuhan atau fase penuaan.

Fase pertumbuhan eksponensial juga menunjukkan sel tunggal. Fase ini adalah fase

dimana tumbuhan tumbuh secara lambat dan senderung singkat, mengikuti nilai

logaritmik dari volume tumbuhan. Pada fase linier, pertambahan ukuran berlangsung

secara konstan, biasanya pada waktu maksimum selama beberapa waktu lamanya.

Laju pertumbuhan ditunjukkan oleh kemiringan yang konstan pada bagian atas kurva

tinggi tanaman oleh bagian mendatar kurva laju tumbuh dibagian bawah. Fase

senescence ditunjukkan oleh laju pertumbuhan yang menurun saat tumbuhan sudah

mencapai kematangan dan mulai menua.

5. Jelaskan proses perkembangan batang, daun, dan bunga?

Perkembangan batang :

Pucuk batang, umumnya terdiri atas axis dengan ruas-ruasnya serta primordia

daun, yang akan tersusun pada batang dengan sebutan filotaksis.Batang primer

yang berkembang dari protoderm, prokambium dan meristem dasar.

Perkembangan daun:

Bentuk-bentuk daun yang akan berubah pada jenis tanaman tertentu, antara lain:

Perkembangan daun kapas pada setiap cabang memperlihatkan adanya bentuk

yang berbeda.

perkembangan bunga

Bunga biasa tumbuh pada tanaman. Pada tanaman terdapat organ untuk

berkembang biaknya benih atau bibit bunga. Berkembangnya bunga melalui

proses penyerbukan, yaitu berpindahnya bibit jantan (male gametes) pada bibit

bet...ina (female gametes) dan menghasilkan sel baru yang disebut buah atau biji.

Peristiwa ini disebut juga jatuhnya serbuk sari pada permukaan putik atau kepala

putik, dan kepala putik ini menjadi bakal biji atau pembuahan. Pembuahan ini

yang disebut berkembang dan mekarnya bunga.

Penyerbukan/polinasi

Penyerbukan atau polinasi merupakan suatu proses berkembang biaknya tanaman

bunga, yaitu peristiwa menempelnya serbuk sari di kepala putik. Serbuk sari

sampai ke kepala putik dengan dibawa oleh perantaranya. Berdasarkan

perantaranya (polinator), penyerbukan dapat dibedakan menjadi 4 yaitu:

Kelompok 8 | fisiologi tumbuhan 2, 01/04/13 7

Penyerbukan oleh angin.

Angin berguna untuk bergeraknya atau berpindahnya serbuk sari dengan

sendirinya pada bunga yang lain.

Ciri-ciri bunga yang diserbukkan oleh angin yaitu:

* Bunga tidak berwarna

* Tidak mempunyai kelenjar madu

* Serbuk sari banyak dan ringan

* Tangkai sari panjang dengan kepala sari besar

* Mempunyai putik yang panjang

Penyerbukan oleh hewan.

Hewan yang beraksi dalam proses penyerbukan adalah jenis serangga, seperti

kupu-kupu, ngengat atau lebah. Hewan-hewan ini yang membawa serbuk sari dari

satu bunga ke bunga yang lain, tapi masih pada satu jenis bunga.

Ciri-ciri bunga yang diserbukkan oleh hewan ini yaitu:

* Mahkota bunga berwarna-warni

* Berbau harum

* Menghasilkan kelenjar madu

* Serbuk sari berlendir sehingga mudah melekat

* Putik tersembunyi dan berlendirProses penyerbukan bisa juga dibantu oleh

hewan lain seperti burung dan kelelawar. Namun bunga yang dihasilkan biasanya

berbau tidak harum dan tidak menghasilkan kelenjar madu.

Penyerbukan oleh air

Penyerbukan ini terjadi pada tumbuhan yang bunganya terendam dalam air. Air

berguna sekali dalam proses reproduksi bunga, karena air juga dapat

menyuburkan bibit bunga tersebut.

Penyerbukan oleh manusia

Yaitu penyerbukan yang dilakukan karena pertolongan manusia. Biasanya

manusia melakukan pencangkokan atau penyilangan antara satu bunga dengan

bunga yang lain untuk memperbanyak tumbuhnya bunga.

Pembuahan/Fertilisasi

Setelah terjadi proses penyerbukan, lalu akan terjadi pembuahan. Pembuahan

merupakan proses penting dalam pembentukan biji dan buah. Pembuahan terjadi

untuk memproduksi bibit bunga. Biasanya, setelah proses penyerbukan, bunga

Kelompok 8 | fisiologi tumbuhan 2, 01/04/13 8

akan mengalami pembuahannya sendiri. Pembuahan terjadi apabila serbuk sari

telah masuk ke bagian dalam putik atau bakal buah. Lalu dari bakal buah ini akan

membentuk biji yang melengkapi proses reproduksi bunga. Hasil dari pembuahan

ini adalah variasi bunga dari jenis yang sama.

6. a. Pada morfogenesis dapat dibedakan fase juwana (juvenile) dengan fase

dewasa. Apa ciri fase juwana? Dapatkah fase dewasa berbalik menjadi fase

juwana? Jelaskan?

Fase juvenil dari perkembangan tanaman dapat didefinisikan sebagai masa awal

dari pertumbuhan ketika meristem apikal tidak akan merespon kondisi internal

atau eksternal untuk memulai masa pembungaan secara khusus. Fase ini dicirikan

oleh peningkatan ukuran secara eksponensial, ketidakmampuan  berubah dari fase

perkembangan vegetatif menuju  kedewasaan reproduktif    ke arah pembentukan

bunga, bentuk morfologi dan ciri fisiologi yang khusus, termasuk bentuk daun,

duri, vigor, atau daya tahan terhadap penyakit, dan kemampuan yang besar untuk

menumbuhkan kembali tunas dan akar adventif (Arteca 1996). 

Menurut Zimmermann dan Brown  (1971) dua buah ciri fisiologi yang

berhubungan  dengan tingkat juvenilitas adalah respon tidak berbunganya suatu

pohon dan kemampuan berakar suatu stek. Ciri fisiologis yang biasa diperlihatkan

oleh tanaman pada fase  juvenil  adalah perkembangan pertumbuhan yang cepat,

tidak mampu berbunga, dan potensi yang besar untuk berakar (Arteca 1996).

Fase dewasa dapat berbalik menjadi fase juwana dengan cara :

1.      Menstimulasi tunas adventif

2.      Menyambung dengan rootstock dari seedling

3.      Mengkultur meristem apical dengan mikropropagasi

4.      Memberi perlakuan asam giberelin pada tanaman

b. Sifat totipotensi sel diperlihatkan dari banyak penelitian. Jelaskan yang

dimaksud dengan totipotensi sel dan tunjukan dua contoh proses

morfogenesis tentang totipotensi?

Totipotensi yaitu kemampuan setiap sel tumbuhan untuk menjadi individu yang

sempurna, setiap sel tumbuhan mampu menurunkan sifat dan mempunyai potensi

yang sama dengan induknya untuk tumbuh dan berkembang bila diberikan

lingkungan yang sesuai. Teori totipotensi ini dikemukakan oleh G.Heberlandt

tahun 1898. Dia adalah seorang ahli fisiologi yang berasal dari Jerman. Pada

Kelompok 8 | fisiologi tumbuhan 2, 01/04/13 9

tahun 1969, F.C. Steward menguji ulang teori tersebut dengan menggunakan

objek empulur wortel. Dengan mengambil satu sel empulur wortel, F.C. Steward

bisa menumbuhkannya menjadi individu wortel.

7. Jelaskan bagaimana gen mengatur pertumbuhan dan perkembangan

berikan contohnya?

Gen berfungsi mengatur sintesis enzim untuk mengendalikan proses kimia dalam

sel. Hal ini yang menyebabkan pertumbuhan dan perkembangan. Faktor dalam

adalah semua faktor yang terdapat dalam tubuh tumbuhan antara lain faktor

genetik yang terdapat di dalam gen dan hormon. Gen berfungsi mengatur sintesis

enzim untuk mengendalikan proses kimia dalam sel. Hal ini yang menyeba...bkan

pertumbuhan dan perkembangan.

Gen bertanggung jawab dalam pewarisan sifat keturunan. Gen juga berperan

sebagai pembawa kode untuk pembentukan protein, enzim dan hormon yang

mempengaruhi, mengatur dan mengendalikan pertumbuhan. Setiap sel hidup akan

mewarisi gen dari induknya. Informasi genetik yang tepat perlu diterima oleh

setiap sel pada saat pembelahan sel, agar setiap organ dapat tumbuh dengan tepat.

contoh: pembatasan pada jaringan spesifik

8. a. Cahaya bisa berperan dalam perkecambahan dan pembungaan. Berikan

contohnya dan mekanisme prosesnya?

Pada perkecambahan

Cahaya juga penting untuk perkecambahan beberapa biji. Biji-biji kecil yang

hanya memiliki cadangan makanan sangat sedikit untuk menunjang pertumbuhan

awal embrionya, maka perubahan menjadi autotrof secepatnya menjadi penting

bagi diri...nya. Apabila biji tersebut berkecambah terlalu dalam didalam tanah,

mereka mungkin akan kehabisan cadangan makanan sebelum mapu mencapai

permukaan tanah, dan kecambah mungkin akan mati karena tidak sempat

berfotosintesis. Untuk biji-biji kelompok ini cahaya sangat penting, sehingga

perkecambahannya harus terjadi dipermukaan atau dekat permukaan. Disamping

itu suatu pigmen yang sensitif terhadap cahaya yang disebut fitokrom, memegang

peran penting dalam perkecambahan beberapa biji spesies tertentu. Mekanisme

respon terhadap cahaya dalam perkecambahan biji, sama dengan mekanisme

pengendalian proses formatif lainnya, seperti pembungaan, pembentukan pigmen,

pemanjangan batang dab pelurusan kulit hipokotil.

Kelompok 8 | fisiologi tumbuhan 2, 01/04/13 10

Pada pembungaan

Sebagaimana diyakini, cahaya sangat menentukan laju asimilasi tanaman. Pada

kanopi yang padat, di bagian dalam kanopi, sedikit sinar matahari yang masuk.

Karena itu, hanya menghasilkan dalam jumlah yang sedikit. Dalam hal ini,

pemangkasan ranting dan daun yang ada di bagian tengah kanopi tersebut sangat

perlu agar sinar matahari yang masuk ke dalam tanaman semakin bertambah

banyak.

b. Temperatur bisa menentukan pembungaan beberapa spesies tanaman

berikan contohnya. Apa yang disebut vernalisasi?

Vernalisasi adalah cara menimbulkan pembungaan yang lebih awal pada tanaman

dengan pretreatment dari biji-biji pada suatu suhu yang rendah.

Kelompok 8 | fisiologi tumbuhan 2, 01/04/13 11