PERTUMBUHAN DAN PERKEMBANGAN ORGANISME

Read Also

Tujuan

            Tujuan dari praktikum ini adalah untuk mengetahui pertumbuhan  awal (kecambah) pada tanaman.

B.     Dasar Teori

Pertumbuhan adalah proses kenaikan massa dan volume yang irreversibel (tidak kembali ke asal) karena adanya tambahan substansi dan perubahan bentuk yang terjadi selama proses tersebut. Selama pertumbuhan terjadi pertambahan jumlah dan ukuran sel.  Pertumbuhan dapat diukur serta dinyatakan secara kuantitatif.

Perkembangan adalah proses menuju tercapainya kedewasaan atau tingkat yang lebih sempurna. Perkembangan tidak dapat dinyatakan secara kuantitatif. Perkembangan merupakan proses yang berjalan sejajar dengan pertumbuhan.

Pertumbuhan pada tumbuhan terutama terjadi pada jaringan meristem (ujung akar, ujung batang, dan ujung kuncup). Tumbuhan monokotil tumbuh dengan cara penebalan karena tidak mempunyai kambium, sedangkan tumbuhan dikotil pertumbuhan terjadi karena adanya aktivitas kambium. Kambium memegang peranan penting untuk pertumbuhan diameter batang. Kambium tumbuh ke dalam membentuk xilem (kayu), ke arah luar membentuk floem.

Dalam pertumbuhan dan perkembangan terjadi pembelahan sel, pemanjangan sel dan diferensiasi sel. Pertumbuhan dan perkembangan dapat diringkas :

Sel-sel membelah → sel-sel memanjang  →  sel-sel berdiferensiasi hingga tampak perbedaan struktur dan fungsi masing-masing organ.

Tahapan-tahapan pertumbuhan tanaman, yaitu sebagai berikut:

1. Perkecambahan

Perkecambahan terjadi karena pertumbuhan radikula (calon akar) dan pertumbuhan plumula (calon batang). Para ahli fisiologis benih menyatakan bahwa perkecambahan adalah munculnya radikel menembus kulit benih.

Para agronomis menyatakan bahwa perkecambahan adalah muncul dan berkembangnya struktur penting embrio dari dalam benih dan menunjukkan kemampuannya untuk menghasilkan kecambah normal pada kondisi lingkungan yang optimum. Faktor yang mempengaruhi perkecambahan adalah air, kelembapan, oksigen, dan suhu.

Perkecambahan dibagi dua yaitu Perkecambahan epigeal dan hipogeal. Perkecambahan epigeal ditunjukkan oleh benih dari golongan kacang-kacangan dan pinus, sedangkan perkecambahan hipogeal ditunjukkan oleh benih dari golongan koro-koroan, dan rerumputan.

a. Perkecambahan epigeal

Hipokotil memanjang sehingga plumula dan kotiledon ke permukaan tanah dan kotiledon melakukan fotosintesis selama daun belum terbentuk.

Contoh: perkecambahan kacang hijau.

b. Perkecambahan hipogeal

Epikotil memanjang sehingga plumula keluar menembus kulit biji dan muncul di atas permukaan tanah, sedangkan kotiledon tertinggal dalam tanah. Contoh: perkecambahan Jagung (Zea mays)

Rangkaian peristiwa selama proses perkecambahan berlangsung, yaitu:

1)      Imbibisi

2)      Aktivasi Enzim

3)      Perombakan simpanan cadangan

4)      Inisiasi pertumbuhan embrio

5)      Pemunculan radikel

6)      Pemantapan kecambah

Pemacu kimiawi perkecambahan benih adalah :

1)      Giberelin: Hormon endogen pemacu perkecambahan benih alamiah.

2)      Sitokinin: Hormon endogen pemacu perkecambahan benih alamiah.

3)      Etilen (C4H4): Turut mengatur penglepasan auksin pada perkecambahan benih.

4)      H2O2: Menstimulir respirasi yang mempercepat perombakan cadangan makanan.

5)      Auksin: dalam konsentrasi rendah bekerjasama dengan cahaya mempercepat perkecambahan.

6)      KNO3: bekerjasama dengan cahaya dan suhu memacu proses perkecambahan benih

7)      Thiourea Membantu pembentukan pemacu perkecambahan, seperti giberelin.

2. Pertumbuhan Primer

Merupakan pertumbuhan yang terjadi karena adanya meristem primer. Pertumbuhan ini disebabkan oleh kegiatan titik tumbuh primer yang terdapat pada ujung akar dan ujung batang dimulai sejak tumbuhan masih berupa embrio.

3. Pertumbuhan Sekunder

Merupakan pertumbuhan yang terjadi karena adanya meristem sekunder. Pertumbuhan ini disebabkan oleh kegiatan kambium yang bersifat meristematik kembali.

C.    Prosedur Kerja

1.      Alat

a.       Mikroskop

b.      Lensa loop

c.       Gelas preparat dan penutup

d.      Penggaris dan alat tulis

e.       Pinset

f.       Pipet tetes

2.      Bahan

a.       Kecambah kacang hijau (umur 1 – 5 hari)

b.      Kecambah jagung (umur 1 – 5 hari)

c.       Larutan KI

d.      Tali rafia

e.       Kertas tissue

3.      Cara kerja

a.       Ambil 5 buah kecambah kacang hijau dan jagung dari masing-masing umur

b.      Amati perubahan morfologi kecambah umur 1,2,3,4, dan 5 dengan cara mengukur :

1)      Panjang akar

2)      Panjang tunas batang

3)      Panjang dan lebar tunas daun

4)      Berat biomassa yang kemudian dirata-ratakan

b.      Amati perubahan fisiologi dengan mengadakan uji aktivitas enzim amilase dengan meneteskan larutan KI pada kecambah

D.    Hasil dan Pembahasan

1.      Hasil Pengamatan

Tabel Perubahan morfologi kecambah Kacang hijau

No	Usia Kecambah .......... hari	Perubahan Morfologi
		Panjang Akar (cm)	Panjang tunas batang (cm)	Panjang tunas daun cm)	Lebar tunas daun (cm)	Berat Biomassa (gram)
1	1	1,2	-	-	-	0,18
2	2	2,6	2,7	-	-	0,22
3	3	8,8	8,0	1,9	0,7	0,36
4	4	3,6	11,0	2,1	0,8	0,39
5	5	6,4	11,8	2,4	1,1	0,4

Tabel perubahan morfologi kecambah jagung

No	Usia Kecambah .......... hari	Perubahan Morfologi
		Panjang Akar (cm)	Panjang tunas batang (cm)	Panjang tunas daun cm)	Lebar tunas daun (cm)	Berat Biomassa (gram)
1	1	-	-	-	-	0,28
2	2	1,2	0,5	-	-	0,36
3	3	4,7	1,8	0,7	-	0,46
4	4	7,3	2,1	3,1	0,8	0,51
5	5	12,1	2,1	8,0	1,5	0,6

Hasil uji kualitatif metabolisme protein, karbohidrat, lemak, dan enzim pada kecambah jagung menggunakan KI, menunjukkan bahwa :

1)      Pada endospermae menunjukkan respon warna biru/ungu hal ini menunjukkan masih terkandung amilum dalam kecambah

2)      Pada bagian titik tumbuh menunjukkan respon warna bening hal ini menunjukkan aktivitas enzim yang menngindikasikan sudah terdapat protein.

2.      Pembahasan

Biji yang dilakukan perkecambahan pada tanaman monokotil yaitu jagung sedangkan pada biji dikotil yaitu : kacang hijau. Adapun pertumbuhan biji jagung pada hari pertama sudah menunjukkan pembengkakan. Pada hari kedua jagung sudah muncul akar (radicula) dan tunas. Tipe perkecambahan pada tanaman tersebut yaitu tipe hipogeal.

Pada biji dikotil (kacang hijauao) perkecambahn terjadi secara epigeal. Pada hari pertama pertumbuhan biji kacang sudah tampak dengan munculnya radicula.  Dan pada hari kedua diikuti oleh pertumbuhan tunas.

Proses perkecambahan benih merupakan suatu rangkaian kompleks dari perubahan-perubahan morfologi, fisologi, dan biokimia. Tahap pertama suatu perkecambahan benih dimulai dengan proses penyerapan air oleh benih, melunaknya kulit benih dan hidrasi dari protoplasma. Tahap kedua dimulai dengan kegiatan-kegiatan sel dan enzim-enzim serta naiknya tingkat respirasi benih tahap ketiga merupakan tahap dimana terjadi penguraian bahan-bahan seperti karbohidrat, lemak dan protein menjadi bentuk-bentuk yang melarut dan ditranslokasikan ke titik-titik tumbuh.

Tahap keempat adalah asimililasi dari bahan-bahan yang telah diuraikan tadi di daerah meristematik untuk menghasilkan energi baru. Kegiatan pembentukan komponen dan pertumbuhan sel baru. Tahap kelima adalah pertumbuhan dari kecambah melalui proses pembelahan, pembesaran dan pembagian sel-sel pada titik-titik tumbuh. Sementara penyerapan air oleh benih terjadi pada tahap pertama biasanya berlangsung sampai jaringan mempunyai kandungan air 40 – 60 % (atau 67 – 150 % atas dasar berat kering). Dan akan meningkat lagi pada saat munculnya radikula sampai jaringan penyimpanan dan kecambah yang sedang tumbuh mempunyai kandunga air 70 - 90 %. Metabolisme sel-sel mulai setelah menyerap air yang meliputi reaksi-rekasi perombakan yang biasa disebut katabolisme dan sintesa komponen-komponen untuk pertumbuhan disebut anabolisme. Proses metabolisme ini akan berlangsung terus dan merupakan pendukung dari pertumbuhan kecambah sampai tanaman dewasa.

Pemunculan radikel adalah tanda bahwa proses perkecambahan telah sempurna (batasan fisiologis terpenuhi) selanjutnya diikuti oleh pemanjangan dan pembelahan sel-sel. Umumnya, pemanjangan sel mendahului pembelahan sel pada tanaman kacang-kacangan.

Proses pemanjangan sel ada dua fase:

a) fase-1: fase lambat: tanpa diikuti penambahan bobot kering

b) fase-2: fase cepat: diikuti oleh penambahan bobot segar dan bobot kering.

Pada pertumbuhan jagung dan kacang hijau pada praktikum ini terdapat penambahan bobot segar yang diikuti pemanjangan sel .

Secara umum jagung mempunyai pola pertumbuhan yang sama, namun interval waktu antartahap pertumbuhan dan jumlah daun yang berkembang dapat berbeda. Pertumbuhan jagung dapat dikelompokkan ke dalam tiga tahap yaitu (1) fase perkecambahan, saat proses imbibisi air yang ditandai dengan pembengkakan biji sampai dengan sebelum munculnya daun pertama; (2) fase pertumbuhan vegetatif, yaitu fase mulai munculnya daun pertama yang terbuka sempurna sampai tasseling dan sebelum keluarnya bunga betina (silking), fase ini diidentifiksi dengan jumlah daun yang terbentuk; dan (3) fase reproduktif, yaitu fase pertumbuhan setelah silking sampai masak fisiologis.

E.     Kesimpulan

Dari hasil pengamatan biji dikotil yaitu kacang hiaju adalah biji yang paling cepat mengeluarkan radicula, dan paling cepat pertumbuhan kecambahnya sedangkan biji jagung baru menampakkan radicula.  Perakaran pada biji monokotil terjadi secara hypogeal sedangkan pada biji dikotil terjadi dengan epygeal.