Tinjauan Tentang Hormon Sitokinin

Hormon sitokinin adalah salah satu zat pengatur tumbuhan yang ditemukan pada tanaman. Zat pengatur tumbuhan ini mempunyai peranan dalam proses pembelahan sel (cell division). Adapun orang yang pertama kali menemukan sitokinin adalah Haberlandt (1913).

Sitokinin ditemuka pertama kalinya dalam kultur jaringan di laboratories of Skoog and Strong University of Wisconsin. Material yang digunakan dalam percobaan ini adalah batang tembakau yang ditumbuhkan dalam medium sintesis. Struktur kimia sitokinin memiliki bentuk dasar adenin (6-amino purine).

Meristem apikal dan akar mengandung sitokinin dengan konsentrasi yang tinggi, sedangkan tunas lateral berkonsentrasi sitokinin rendah. Jika akar dipandang sebagai pusat sintesa sitokinin yang utama, sitokinin ditransfer pada ke bagian tumbuhan yang lainnya melalui xylem.

Dalam meristem yang utuh, meristem apikalnya berlaku sebagai pemakai (sink) sitokinin yang berasal dari akar. Sedangkan tunas lateralnya mengandung auksin dan sitokinin dalam jumlah yang rendah. Bila meristem apikal tersebut dibuang atau bila sitokinin dari luar diberikan pada tunas lateral pada tumbuhan utuh, kadar sitokinin pada tunas lateral akan meningkat.

Peningkatan kadar sitokinin mendorong penyempurnaan hubungan pembuluh antara tunas lateral dengan batang, tambahan sitokinin juga dapat menyebabkan terjadinya pembelahan sel dalam bagian ujung dari tunas lateral dan mengubahnya menjadi meristem yang aktif. Kegiatan meristematik ini membutuhkan auksin untuk mempertahankan laju metabolismenya yang tinggi dan pemanjangan sel.

Sitokinin tanpa auksin tidak akan dapat merangsang pembelahan sel jaringan. Tetapi jika bersama-sama auksin akan merangsang terjadinya pembelahan sel dan diferensiasi sel. Dengan konsentrasi auksin dan sitokinin yang bervariasi dan mengakibatkan pertumbuhan organ yang berbeda.

1). Bila konsentrasi sitokinin lebih besar dari auksin, maka akan menyebabkan pertumbuhan tunas dan daun.

2). Bila konsentrasi sitokinin dan auksin relatif sama, maka pertumbuhan tunas, akar, dan batang akan berimbang pula.

3). Bila konsentrasi sitokinin sedang dan konsentrasi auksin rendah maka akan terbentuk talus.

DOWNLOAD materi lengkap terkait Pertumbuhan Dan Perkembangan Tumbuhan dalam bentuk Microsoft Word disini!

Baca selengkapnya...

Pertumbuhan Dan Perkembangan Akar Tanaman

Akar merupakan bagian bawah dari sumbu tumbuhan dan biasanya berkembang di bawah permukaan tanah meskipun terdapat juga akar yang tumbuh di atas tanah. akar pada tumbuhan ini berfungsi untuk menegakkan tumbuhan, mengambil air, dan garam tanah, serta untuk menyimpan bahan cadangan. Berdasarkan asal usulnya maka dapat dibedakan 2 tipe akar yaitu akar tunggang dan akar serabut.

 Perkembangan Akar

Pada sebagian besar spesies tumbuhan, perkecambahan biji dimulai dengan munculnya radikula (akar embrionik ), dan bukan epikotil (tajuk), dari kulit biji. Pada beberapa spesies (misalnya, pinus) sitokinesis terjadi pada radikla, sebelum proses perkecambahan  selesai.

Pada spesies lainnya (jagung, jelai,kacang babi,selada) kalaupun ada, terjadi sedikit mitosis sebelum radikula muncul; pemanjangan yang terjadi disebabkan oleh masih pembesaran sel yang terbentuk  ketika embrio masih berkembang pada tumbuhan induknya. Pertumbuhan selanjutnya akar primer kecambah dan akar cabangnya membutuhkan aktivitas meristem apikal.

Sel tertua pada tudung akar terletak pada bagian distal. Pada bagian proksimal terdapat sel muda yang baru terbentuk dari meristem apikal. Tudung akar melindungi meristem ketika akar menerobos tanah dan merupakan daerah yang peka terhadap gravitasi pada akar. Tudung akar ini mampu mengeluarkan lender yang kaya akan polisakarida atau musigel di permukaan luarnya, yang mampu melumasi akar saat menyelinap di antara pertikel tanah.

Tepat di dekat tudung akar terdapat daerah kecil yang khas, yang disebut pusat pasif, yaitu tempat diaman pembelahan sel jarang terjadi. Jika tudung akar rusak maka pusat pasif ini akan berubah menjadi aktif dan membentuk kembali meristem akar dan tudung akar.  

Pembentukan akar cabang

Biasanya akar cabang pada beberapa milimiter sampai beberapa sentimeter jaraknya dari ujung akar. Akar tersebut bermula dari perisiklus, biasanya disebelah titik protoxylem, dan tumbuh kea rah luar menembus kortex dan epidermis. Pertumbuhan ini dipacu dengan adanya sekresi enzym hidroloitik yang mampu mencerna dinding sel korteks dan epidermis.

Pembentukan akar radial

Akar tumbuhan gymnospermae dan sebagian besar akar tumbuhan dikotil menumbuhkan kambium pembuluh dari sel prokambium yang terletak di antara floem primer dan xylem primer di dekat rambut akar. Setelah kambium pembuluh ini memulai pertumbuhan sekunder maka akan muncul kambium gabus di dalam perisiklus Epidermis, eksodermis jika ada, korteks awal, dan endodermis akan terkelupas sehingga pada akar dewasa hanya tersissa xylem (di tengah), kambium pembuluh, floem, korteks sekunder, kambium gabus, dan sejumlah sel gabus.

Faktor yang mempengaruhi pertumbuhan akar adalah :

1). Air dan mineral  berpengaruh pada pertumbuhan tajuk  akar. Diferensiasi salah satu unsur hara atau lebih akan menghambat atau menyebabkan pertumbuhan tak normal.

2). Suhu di antaranya mempengaruhi kerja enzim. Suhu ideal yang diperlukan untuk pertumbuhan yang paling baik adalah suhu optimum, yang berbeda untuk tiap jenis tumbuhan.

3). Cahaya mempengaruhi fotosintesis. Secara umum merupakan faktor penghambat.

DOWNLOAD materi lengkap terkait Pertumbuhan Dan Perkembangan Tumbuhan dalam bentuk Microsoft Word disini!

Baca selengkapnya...

Perkecambahan Pada Tumbuhan

Awal perkecambahan tumbuhan biasanya dimulai dengan berakhirnya masa dormansi. Masa dormansi adalah berhentinya pertumbuhan pada tumbuhan dikarenakan kondisi lingkungan yang tidak sesuai. Berakhirnya masa dormansi ditandai dengan masuknya air ke dalam biji suatu tumbuhan, yang disebut dengan proses imbibisi.

Proses imbibisi tersebut akan menginduksi aktivitas enzim (biokatalisator) yang berperan dalam metabolisme) sehingga awal perkecambahan mulai berjalan. Apabila daun sudah terbentuk, maka tumbuhan sudah mampu melakukan proses fotosintesis. Proses fotosintesis akan menghasilkan energi. Energi digunakan untuk pertumbuhan dan perkembangan.

Biji dapat berkecambah karena di dalamnya terdapat embrio atau lembaga tumbuhan. Embrio atau lembaga tumbuhan mempunyai tiga bagian, yaitu akar lembaga/calon akar (radikula), daun lembaga (kotiledon), dan batang lembaga (kaulikulus).

Akar lembaga atau radikula akan tumbuh dan berfungsi sebagai akar. Ujung akar lembaga menghadap ke arah liang biji. Pada saat biji berkecambah, akar tumbuh menembus kulit biji dan keluar melalui liang tersebut. Pada tumbuhan rumput-rumputan (Gramineae), akar lembaga dalam biji diselubungi oleh sarung akar lembaga (koleoriza).

Daun Lembaga atau kotiledon merupakan daun pertama suatu tumbuhan. Daun lembaga mempunyai tiga fungsi antara lain : (1) sebagai tempat penimbun makanan, yang kelihatan tebal dengan bentuk umumnya cembung di satu sisi dan rata pada sisi lainnya, (2) sebagai alat untuk melakukan fotosintesis, dan (3) sebagai alat pengisap makanan untuk embrio (lembaga), yang berupa lapisan tipis berbentuk perisai yang dinamakan skutelum.

Batang lembaga atau kaulikulus dibedakan menjadi epikotil dan hipokotil. Epikotil adalah ruas batang di atas daun lembaga yang akan tumbuh menjadi batang dan daun. Hipokotil adalah ruas batang di bawah daun lembaga yang akan tumbuh menjadi akar.Kaulikulus beserta calon-calon daun merupakan bagian lembaga yang disebut sebagai pucuk lembaga (plumula). Pucuk lembaga mempunyai suatu selubung yang disebut sarung pucuk lembaga (koleoptilum).

Berdasarkan letak perkecambahan, tipe perkecambahan dapat dikelompokkan menjadi dua, yaitu perkecambahan epigeal dan perkecambahan hipogeal.

Perkecambahan epigeal. Perkecambahan epigeal merupakan perkecambahan yang ditandai dengan bagian hipokotil terangkat ke atas permukaan tanah. Kotiledon sebagai cadangan energi akan melakukan proses pembelahan dengan sangat cepat untuk membentuk daun. Proses ini dapat dilihat pada perkecambahan kacang hijau (Phaseolus).

Perkecambahan hipogeal. Perkecambahan hipogeal merupakan perkecambahan yang ditandai dengan terbentuknya bakal batang yang muncul ke permukaan tanah, sedangkan kotiledon tetap berada di dalam tanah. Proses ini dapat dilihat pada perkecambahan kacang kapri (Pisum sativum)

DOWNLOAD materi lengkap terkait Pertumbuhan Dan Perkembangan Tumbuhan dalam bentukMicrosoft Word disini!

Baca selengkapnya...

Bagian Tanaman Yang Mensintesis Hormon Giberelin

Giberelin disintesis pada organ-organ yang merupakan tempat ditemukannya hormon tersebut. Bila giberelin ditemukan di suatu organ tumbuhan, mungkin giberelin disintesis di tempat itu atau dipindahkan ke tempat itu. Biji yang belum matang mengandung giberelin dalam jumlah yang cukup tinggi dibandingkan bagian tumbuhan lainnya, dan ekstrak bebas sel dari biji beberapa spesies dapat mensintesis giberelin. Beberapa  hasil percobaan menunjukkan bahwa sebagian besar giberelin yang terkandung dalam biji diperoleh dari biosintesis, bukan diangkut ke situ.

Daun muda menjadi tempat utama sintesis giberelin seperti halnya auksin. Hipotesis ini sesuai dengan kenyataan bahwa jika ujung tajuk dan daun muda dipangkas dan tunggul batangnya diberi giberelin atau auksin, pemanjangan batangnya terpacu jika dibandingkan dengan batang terpotong yang tidak diberi hormon. Dapat disimpulkan bahwa daun muda biasanya memacu pemanjangan batang karena daun muda mengirim kedua jenis hormon tersebut ke batang.

Akar juga mensintesis giberelin, namun giberelin eksogen menimbulkan afek kecil pada pertumbuhan akar, dan akan menghambat pertumbuhan akar liar. Pelukaan pada bagian sistem akar akan menyebabkan konsentrasi giberelin pada tajuk menurun tajam, hal itu menunjukkan bahwa sebagian besar pasokan giberelin pada tajuk berasal dari akar melalui xilem. Akar yang dilukai berulang kali tak dapat memasok air dan hara mineral dalam jumlah yang cukup untuk mempertahankan kemampuan tajuk dalam mensintesis giberelin sendiri.

DOWNLOAD materi lengkap terkait Hormon Giberelin dalam bentuk Microsoft Word disini!

Baca selengkapnya...

Pengaruh Hormon Giberelin Pada Tanaman

Giberelin sangat berpengaruh pada sifat genetik (genetic dwarfism), pembungaan, penyinaran, partohenocarpy, mobilisasi karbohidrat selama perkecambahan (germination) dan aspek fisiologi lainnya. Giberelin mempunyai peranan dalam mendukung perpanjang sel (cell elongation), aktivitas kambium dan mendukung pembentukan RNA baru serta sintesa protein.

Giberelin bepengaruh pada pengembangan dinding sel. Penggunaan giberelin akan mendukung pembentukan enzim proteolitik yang akan membebaskan triptopan sebagai asal bentuk dari auksin. Hal ini berarti bahwa kehadiran giberelin tersebut akan meningkatkan kandungan auksin. Mekanisme lainnya menerangkan bahwa giberelin akan menstimulasi cell elongation, karena adanya hidrolisa pati yang dihasilkan dari giberelin, akan mendukung terbentuknya α amylase. Sebagai akibat dari proses tersebut, maka konsentrasi gula meningkat yang mengakibatkan tekanan osmotik di dalam sel menjadi naik, sehingga ada kecenderungan sel tersebut berkembang.

Pembentukan bunga pada tumbuhan tergantung pada beberapa faktor, termasuk umur dan keadaan lingkungan. Misalnya perbandingan lamanya siang dan malam sangat berpengaruh pada beberapa spesies. Beberapa spesies hanya berbunga apabila lamanya siang hari melewati titik kritis tertentu dan yang lainnya hanya berbunga jika lamanya siang hari lebih pendek dari titik kritis tertentu. Giberelin dapat menggantikan hari panjang yang dibutuhkan oleh beberapa spesies, hal ini pun menunjukkan adanya interaksi dengan cahaya. Giberelin juga memenuhi kebutuhan beberapa spesies pada saat musim dingin untuk menginduksi pembungaan atau agar berbunga lebih awal (vernalisasi).

DOWNLOAD materi lengkap terkait Hormon Giberelin dalam bentuk Microsoft Word disini!

Baca selengkapnya...

Mekanisme Kerja Hormon Auksin

Istilah auksin diberikan pada sekelompok senyawa kimia yang mempunyai fungsi utama mendorong pemanjangan kuncup yang sedang berkembang.  Auksin adalah hormon yang dapat memacu perpanjangan sel yang berpengaruh pada pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan. Hormon auksin yang pertama kali diisolasi adalah Indol Asam Asetat (IAA). Indol Asam Asetat atau IAA dihasilkan oleh organ titik tumbuh, yaitu ujung tunas, daun muda, bunga, buah, sel-sel kambium dan ujung akar.

Mekanisme kerja hormon auksin dalam mempengaruhi pemanjangan sel-sel tanaman khususnya akar yaitu auksin menginisiasi pemanjangan sel  dengan cara mempengaruhi pengendoran /pelenturan dinding sel. Auksin memacu protein tertentu  yang ada di membran  plasma sel tumbuhan untuk  memompa ion H⁺ ke dinding sel. Ion H⁺ ini mengaktifkan enzim tertentu sehingga memutuskan beberapa ikatan silang hidrogen rantai molekul selulosa penyusun dinding sel.  Sel tumbuhan kemudian  memanjang akibat air  yang masuk secara osmosis.  Setelah pemanjangan  ini, sel terus tumbuh dengan mensintesis kembali material dinding sel dan sitoplasma.

Auksin diproduksi oleh koleoptil ujung tunas. Pengaruh auksin yang lain adalah dominasi apikal, yaitu pertumbuhan  ujung apikal dan penghambatan pertumbuhan tunas lateral. Secara umum hormon auksin berfungsi sebagai berikut:

1). Hormon auksin merangsang pembentukan akar dan mempertahankan sifat geotropisme negatif dari batang.

2). Hormon auksin merangsang perkembangan akar lateral dari serabut akar sehingga meningkatkan penyerapan air dan mineral.

3). Hormon auksin merangsang pembelahan sel kambium vaskuler sehingga menyebabkan pertumbuhan jaringan vaskuler sekunder.

4). Hormon auksin menyebabkan diferensiasi sel menjadi xilem hingga dapat meningkatkan transportasi mineral dan air.

5). Hormon auksin berpengaruh pada pemanjangan sel, pembelahan sel dan diferensiasi sel. Contoh bila tunas tumbuh tegak salah satu sisi disinari cahaya matahari, pertumbuhan tunas akan berbelok ke arah cahaya. Hal ini disebabkan karena auksin pada batang yang terkena sinar rusak sehingga pertumbuhan pada sisi tersebut terhambat.

6). Hormon auksin memelihara dinding sel tetap elastis, merangsang pembentukan dinding sel, tetapi tidak merangsang pembentukan dinding sel sekunder.

DOWNLOAD materi lengkap terkait Pertumbuhan Dan Perkembangan Tumbuhan dalam bentuk Microsoft Word disini!

Baca selengkapnya...

Perkembangan Embrio Dan Perkecambahan Biji Tumbuhan

Pola pertumbuhan dan perkembangan embrio tumbuhan berbeda antara satu jenis tumbuhan dengan tumbuhan lain. Secara umum, sel zigot hasil fertilisasi akan menghasilkan dua sel, satu diantaranya akan berkembang menjadi embrio dan yang lainnya menjadi suspensor. Perkembangan suspensor mendorong embrio tumbuh ke dalam endosperm, yang menyediakan bannyak makanan. Perkembangan embrio melalui tahap-tahap globular, jantung dan torpedo. Dua lekukan pada tahap jantung akan berkembang menjadi kotiledon, dan pada tahap kotiledon embrio telah mengembangkan meristem akar (radikula) dan meristem pucuk (tunas pucuk).

Dengan berkembangnya embrio, maka endosperm akan digunakan untuk respirasi dan pernbentukan protoplasma serta dinding sel, tetapi sebagian dari makanan disimpan. Pada biji yang berendosperm atau albuminous, seperti biji serealia dan kaliki (Rhicinus communis) endospermnya tetap ada, sedangkan biji tanpa endosperm atau exalbuminous . seperti biji kacang, endospermnya mengecil dan koliledonnya sebagai jaringan penyimpan.

Proses Perkecambahan Biji Tumbuhan

Proses perkecambahan dapat dibedakan menjadi beberapa tahap yang saling tumpang tindih, yaitu tahap aktivasi, tahap pencernaan dan translokasi, dan tahap pertumbuhan kecambah.

a. Tahap Aktivasi. Tahap ini melipuli : 1) Hidrasi dan imbibisi air. selama kedua tahap ini, air masuk ke dalam embrio dan mcmbasahi protein dan koloid lain, 2) Sintesis dan pengaktivan enzim, menyebabkan peningkatan aktivitas metabolisme, dan 3) pemanjangan sel dan munculnya radikula.

b. Tahap Pencenaan dan Translokasi. Pada tahap ini terjadi proses pencernaan lemak, protein, dan karbohidrat yang tersimpan pada endosperm, koliledon atau perisperm. Hasil pencernaan di translokasikan ke titik pertumbuhan sumbu embrio.

c. Tahap Pertumbuhan Kecambah. Kecambah berkembang akibat pembelahan sel yang kontinu pada titik tumbuh sumbu embrio, yang selanjutnya diikuti dengan perluasan struktur kecambah.

Pada tanaman gandum, urutan perkecambahan adalah sebagai berikut. Pada awalnya terjadi penyerapan air dan embrio mulai menghasilkan giberalin, yang tersebar ke lapisan aleuron disekeliling endosperm. Giberelin merangsang sel-sel aleuron mensintesis amilase yang menguraikan amilum pada sel-sel endosperm sehingga menyebabkan endosperm menjadi rusak dan mencair (liquefy), di samping itu dihasilkan enzim protease dan ribonuklease, yang menyebabkan terbentuknya sitokinin, auksin yang merangsang pembelahan sel dan pembesaran embrio. Sumbu pucuk-embrio selanjutnya berkembang dan tumbuh menjadi kecambah.

DOWNLOAD materi lengkap terkait Pertumbuhan Dan Perkembangan Tumbuhan dalam bentuk Microsoft Word disini!

Baca selengkapnya...

Pembentukan Gamet Dan Polinasi Pada Tumbuhan Angiospermae

Reproduksi seksual pada Angiospermae didahului dengan pembentukan gamet jantan dan gamet betina. Garnet jantan berupa sel spermatozoid yang terbentuk dalam polen atau serbuk sari dan garnet betina adalah berupa sel telur yang terbentuk di dalam kantung embrio. Polen berkembang di dalam kantong serbuk sari (lokulus). Pada bunga yang telah dewasa (matang), polen keluar dari kantong embrio melalui stomium. Dengan melalui berbagai perantara (seperti angin, air, dan hewan), polen dapat jatuh atau menempel pada stigma.

Proses pindahnya polen ke stigma disebut polinasi atau penyerbukan. Polen yang menempel pada stigma yang reseptif akan berkecambah, eksin pecah dan intin membentuk buluh serbuk sari. Buluh serbuk sari tumbuh menembus jaringan menuju ruang ovarium sampai menyentuh kantung embrio pada ovulum. Ketika buluh serbuk sari tumbuh menembus stilus, sel generatif untuk polen binukleat akan membelah menjadi dua garnet, yaitu 2 sel sperma.

Pada sebagian besar angiospermae buluh serbuk sari memasuki bakal biji melalui mikrofil, tetapi pada beberapa jenis, buluh serbuk sari masuk melalui funikulus atau khalaza. Setelah mencapai kantung embrio, ujung tabung serbuk sari mendesak masuk dan melepaskan isinya. Inti vegetatif mati bersama protoplasma yang ada dalam buluh serbuk sari.

Inti salah satu spermatozoid befusi dengan sel telur menjadi zigot. Inti sperma yang lain berfusi dengan dengan dua inti polar (untuk tipe kantong embrio Polygonum). Fusi ketiga inti ini disebut inti endosperma primer dan akan mengalami serangkaian pembelahan menjadi jaringan endosperm. Keterlibatan kudua inti sperma pada proses fusi disebut pembuahan ganda.

DOWNLOAD materi lengkap terkait Pertumbuhan Dan Perkembangan Tumbuhan dalam bentuk Microsoft Word disini!

Baca selengkapnya...

Hormon Tumbuhan (Auksin, Giberelin, Sitokinin, Etilen, Asam Absisat)

Perkembangan tumbuhan dipengaruhi atau dikontrol oleh hormon, yaitu senyawa-senyawa kimia yang disintesis pada suatu lokasi di dalam organisme, kemudian diangkut ke tempat lain untuk selanjutnya bekerja melalui suatu cara yang spesifik pada konsentrasi yang sangat rendah, untuk mengatur pertumbuhan, perkembangan atau metabolisme. Pada kenyataannya sangat sukar untuk mendefinisikan istilah hormon dengan tepat. Penggunaan istilah zat pengatur tumbuh sering lebih baik, dan menunjukkan senyawa-senyawa baik alami maupun sintetik yang dapat mempengaruhi pertumbuhan, perkembangan dan metabolisme.

Senyawa hormon bukan suatu metabolit antara atau hasil suatu rangkaian reaksi yang dipengaruhinya, dan biasanya aktif dalam konsentrasi yang sangat rendah. Beberapa kelompok hormon telah diketahui dan beberapa diantaranya bersifat sebagai zat perangsang pertumbuhan dan perkembangan (promoter), sedang yang lainnya bersifat sebagai penghambat (inhibitor) pada tumbuhan. Hormon tersebut adalah auksin, giberelin, sitokinin, etilen, dan asam absisat.

a.    Hormon Auksin

Hormon auksin merupakan zat pengatur tumbuh yang dapat mempengaruhi pemanjangan koleoptil gandum, yang telah dikemukakanoleh Charles Darwin pada akhir abad ke 19. Percobaan definitif yang membuktikan adanya zat yang berdifusi dan merangsang pembesaran sel, telah dikerjakan oleh Fritz Went di Holand pada tahun 1920, dan pada tahun 1930 struktur dan identitas auksin diketahui sebagai asam indol-3-asetat (IAA).

Auksin disintesis di pucuk batang dekat meristem pucuk, jaringan muda (misal daun muda), dan terutama bergerak arah ke bawah batang (polar), sehingga terjadi perbedaan kadar auksin di pucuk batang dengan diakar. Aktivitasnya meliputi perangsangan dan penghambatan pertumbuhan, tergantung pada kosentrasi auksinnya. Jaringan yang berbeda memberikan respon yang berbeda pula terhadap kadar auksin yang dapat merangsang atau menghambat pertumbuhan tanaman.  

Auksin dalam aktivitasnya dapat bekerja sendiri atau berkombinasi dengan hormon lain, dapat merangsang atau menghambat berbagai peristiwa yang berbeda, dari mulai peristiwa reaksi enzim secara individual sampai kepada pembelahan seldan pembentukan organ.Salah satu masalah penting dengan hormon ini adalah, keberadaannya biasanya dalam jumlah yang sangat kecil dan sangat sukar untuk dideteksi atau dikarakterisir secara kimia.

b. Hormon Giberelin

Hormon giberelin diketemukan di Jepang, ketika ekstrak jamur Giberella fujikuroi, yang menyerang tanaman padi, dapat menimbulkan gejala yang sama pada waktu disemprotkan kembali pada padi yang sehat Karakteristika dari penyakit ini adalah menyebabkan pemanjangan ruas-ruas yang berlebihan sehingga menyebabkan tumbuhan mudah rebah. Kerja utama giberelin merangsang pcmanjangan. Banyak tumbuhan yang secara genetic kerdil, menjadi tinggi apabila diberi giberelin dalam jumlah yang sedikit saja.

Di samping merangsang proses pemanjangan, giberelin juga terlibat dalam proses perbungaan, perkecambahan biji, dan menghilangkan dormansi. Giberelin dapat berinteraksi dengan hormon lain dan di dalam tumbuhan bergeruknya bebas serta angkutan dan distribusinya tidak polar seperti auksin. Sekarang telah diketahui lebih dari 50 macam giberelin, yang semuanya memiliki struktur dasar yang sama seperti asam giberelat (Giberelic acid = GA3 ), dengan sedikit perbedaan pada gugus samping substitusi yang lainnya.

c. Hormon Sitokonin.

Penemuan hormon sitokinin telah diketahui sebagai suatu zat yang larut dari balian tumbuhan, mengandung bahan yang penting untuk merangsang pembelahan sel dalam kultur sel yang diisolasi dari bagian tumbuhan. F. Skoog menemukan zat yang memberikan efek demikian dari DNA hewan yang kemudian diketahui sebagai 6-furpuril-aminopurin yang selanjutnya diberi nama kinetin. Senyawa sintetik yang lain seperti 6-benzilaminopurin diketahui memberikan efek sama dengan kinetin dan diberi nama kinin. Hormon dan senyawa-senyawa yang memberikan pengaruh terhadap pembelahan sel,sekarang disebut sitokinin. Sitokinin alami yang telah berhasil diisolasi dan diidentiflkasi dari tumbuhan, diantaranya zeatin, yang diperoleh dari ektrak endospenn jagung.

d. Gas Etilen

Etilen merupakan senyawa yang berbentuk gas dan dapat mempengaruhi perkembangan pada tumbuhan. Senyawa ini diproduksi dalam daun dan dapat merangsang proses penuaaii (senescence), sedangkan pada buali dapat merangsang pematangan. Sintesisnya sangat dipengaruhi oleh auksin.

e. Asam Absisat

Senyawa asam absisat lebih berperan dalam memelihara dormansi dari pada proses absisi pada daun. Diketemukan oieh ahli fisiologi Inggris P.F Wearing dengan kelompoknya dan oleh kelompok Amerika di bawah pimpinan F.T Adicot, yang menamakan senyawa tersebut sebagai dormin atau absisin. Sekarang senyawa tersebut dikenal dengan nama asam absisat (ABA), dan menyebabkan dormansi pada biji. ABA yang dihasilkan ini, aktivitasnya dapat melawan kerja giberelin pada beberapa tumbuhan, dan memiliki srtruktur yang mirip dengan giberelin.

f. Zat Pengatur Tumbuh Hipotetik

Banyak hormon dan inhibitor yang berperan dalam perkembangan, tidak pernah berhasil diisolasi dan dibuktikan keberadaannya. Banyak pula percobaan yang menunjukkan keberadaan hormon perbungaan atau florigen, tetapi belum berhasil diisolasi. Hormon-hormon lain bersifat hipotetik adalah antesin dan vernalin.

DOWNLOAD materi lengkap terkait Pertumbuhan Dan Perkembangan Tumbuhan dalam bentuk Microsoft Word disini!

Baca selengkapnya...

Pengorganisasian Pertumbuhan Dan Perkembangan Tumbuhan

Pengorganisasian merupakan hasil polarisasi pembelahan sel dan spesialisasi sel tumbuhan. Tetapi pengorganisasian jaringan menjadi organ lebih dari itu, karena pada tahap ini pola-pola pertumbuhan tumbuhan yang berbeda harus diatur pada tingkat reaksi-reaksi sel secara individual untuk dapat mengontrol bentuk dan ukuran.

Telah diketahui bahwa auksin dibentuk di pucuk koleoptil rumput- rumputan, dan bergerak ke arah bawah. Kejadian seperti ini sangat umum dalam tumbuhan, yaitu auksin bergerak dari pucuk ke bagian basal tumbuhan (angkutan basipetal), dan bukan dari basal ke pucuk ( akropetal). Angkutan polaritas ini selalu dipelihara, bahkan apabila tumbuhan dipotong dan diletakkan terbalik, bagian basal akan menghasilkan akar dan bagian pucuk akan menghasilkan tunas.

Zat-zat pengatur tumbuh lainnya tidak melakukan angkutan polar seperti auksin. Giberelin bergerak sangat cepat diseluruh bagian tumbuhan tanpa ada batasan. Sitokimim bergerak relatif lebih lambat dan diangkut dari akar ke bagian pucuk tumbuhan. Semua pergerakan hormon-hormon ini memerlukan energi metabolik yang dihasilkan dari respirasi.

Apabila peristiwa-peristiwa morfologi terjadi, biasanya hormon terlibat. Sebaliknya apabila hormon diberikan pada tumbuhan, berbagai peristiwa morfologi dan perkembangan akan terjadi. Pengaruh auksin yang menyebabkan awal perakaran sudah banyak diketahui dan digunakan secara komersial untuk merangsang perakaran potongan batang.

DOWNLOAD materi lengkap terkait Pertumbuhan Dan Perkembangan Tumbuhan dalam bentuk Microsoft Word disini!

Baca selengkapnya...

Pengontrolan Perkembangan Tumbuhan Pada Tingkat Seluler

Sejumlah mekanisme pengontrolan perkembangan tumbuhan yang membingungkan terjadi pada tingkat seluler. Meskipun hal ini sepertinya sebagai konsekuensi langsung tingkat pengontrolan beberapa tingkat biokimia, kebanyakan daripadanya tidak dapat dipahami. Berikut ini beberapa contoh yang memberikan pandangan tentang berbagai pengaruh yang berkaitan dengan hal di atas.

Pembelahan Sel

Pembelahan sel tumbuhan rupanya berada di bawah pengontrolan hormon. Tanpa adanya kinetin, auksin hanya menyebabkan pembesaran sel dalam kultur jaringan. Apabila ada kinetin maka pembelahan sel akan terjadi. Tetapi meskipun ada kinetin, kalau auksinnya berlebihan dapat menekan pembelahan sel dan pertumbuhan. Hormon yang seimbang sangat penting dalam pengaturan pertumbuhan oleh pembesaran dan pembelahan sel. Ion kalsium dapat menghambat pembesaran sel yang dirangsang auksin, terutama karena berkombinasi dengan pektat dalam dinding, sehingga menjadi kurang plastis. Pemberian kalsium pada medium yang selnya sedang membesar pada kultur jaringan, akan menyebabkan pengubahan menjadi pembelahan sel. Kalsium telah memodifikasi respon sel terhadap hormon.

Perbesaran Sel

Perbesaran sel berada di bawah pengontrolan hormon. Perbesaran sel memerlukan penambahan isi sel, dan awalnya diduga IAA mengaktifkan pemompaan air metabolik yang akan mendorong sel untuk mengembang dengan tekanan dari dalam yang diakibatkan oleh pemasukan air. Tetapi sekarang diketahui bahwa IAA bekerja dengan cara melemaskan struktur dinding sel sehingga menjadi plastis (irreversible atau tidak elastis) dan pertumbuhan tumbuhan pun dapat terjadi. Perbesaran sel merupakan proses dasar, sehingga tumbuhan dan jaringan yang pembelahan selnya dihambat, masih dapat terus tumbuh dengan cara perbesaran sel.

Polarisasi sel

Polarisasi dalam organisme dihasilkan dari adanya ketidaksamaan dan terutama jelas pada tingkat subseluler. Banyak rangsangan yang berbeda dapat menimbulkan polarisasi terhadap sel. Sel telur dalam ovarium sangat terpolarisasi karena posisinya dalam struktur yang terpolarisasi. Pada zigot Fucus, polarisasi ditentukan oleh rangsangan lingkungan yang meliputi respon terhadap sentuhan, pH, cahaya, suhu, kandungan oksigen, auksin dan hadirnya zigot lain. Zigot tidak perlu memberikan reaksi yang sama terhadap semua rangsangan ini, tetapi semua rangsangan ini mampu menimbulkan polarisasi. Kultur sel tumbuhan tinggi yang sedang tumbuh, tidak terdiferensiasi dengan mudah apabila disimpan dalam kultur cair, karena mereka tidak terpolarisasi.Tetapi apabila sel-sel bebas tersebut kemudian ditempatkan pada permukaan nutrisi agar yang cocok, mereka secara individual akan terpolarisasi dan diferensiasipun dimulai. Banyak atau hampir semua sel dalam jaringan yang sudah terorganisasi, akan terpolarisasi berkenaan dengan posisinya dalam organisme.

Pendewasaan sel

Banyak kejadian yang terjadi dalam tumbuhan diduga dipengaruhi oleh hormon atau faktor-faktor lainnya. Beberapa indikasi tentang bagaimana hal tersebut dapat terjadi, dikemukakan oleh ahli fisiologiAmerika R.H. Wetmore bersama kawan-kawannya. Apabila sepotong kalus ditempatkan pada nutrisi agar yang mengandung sukrosa dan setetes larutan IAA yang diletakkan pada permukaan kalus, maka diferensiasi elemen jaringan pembuluh akan terjadi pada kalus. Lokasi jaringan-jaringan yang berbeda dipengaruhi oleh konsentrasi IAA dalam larutan, tetapi sifat diferensiasi dikontrol oleh konsentrasi gula dalam agar. Gula yang rendah akan menyebabkan produksi xilem, sedangkan kadar gula yang tinggi akan merangsang pembentukan floem, dan kadar yang menengah akan merangsang kedua-duanya dengan lapisan kambium diantaranya.

DOWNLOAD materi lengkap terkait Pertumbuhan Dan Perkembangan Tumbuhan dalam bentuk Microsoft Word disini!

Baca selengkapnya...

Pengontrolan Perkembangan Tumbuhan Pada Tingkat Organ Dan Biokimia

Banyak perkembangan tumbuhan diperantarai oleh rangsangan dari dalam yang dikeluarkan dalam organ. Sel yang diisolasi dari organ tumbuhan yang telah berkembang dan kemudian dikultur in vitro, biasanya akan membelah dan tumbuh seperti halnya in vivo. Tetapi dalam kultur, pertumbuhannya biasanya bersifat tomor, menghasilkan masa sel yang tidak berbentuk, padahal pada jaringan tumbuhannya sendiri akan mengarah pada pembentukan organ daun, akar atau batang sebagaimana ditentukan oleh posisi sel dalam tumbuhan tersebut. Jenis pengontrolan seperti ini, merupakan hasil atau akibat pertumbuhan yang terorganisisr dengan baik.

Pendapat bahwa hormon dapat mempengaruhi pertumbuhan dengan pengaruh aktivitas enzim melalui jalur biokimia yang spesifik, telah banyak menarik para ahli fisiologi dan biokimia. Seorang ahli fisiologi Amerika telah menunjukkan bahwa IAA bekerja secara langsung mengaktifkan enzim pembentuk sitrat (citrate condising enzyme) pada daur Krebs. Karena hal ini dianggap sebagai enzim kunci dalam metabolisme energi hal tersebut dapat merupakan mekanisme pengontrolan perkembangan tumbuhan yang penting.

Salah satu mekanisme yang autentik adalah perangsangan sintesis α- amilase dalam perkecambahan biji serealia oleh giberelin, yang pertama kali ditunjukkan oleh H.Yomo di Jepang dan L.P.Paleg di Australia. Ahli fisiologi Amerika J.E.Varner menunjukkan bahwa giberelin dapat membebaskan operon yang sebelumnya tertutup menjadi aktif kembali, dan enzim α-amilase disintesis, yaitu enzim yang terlibat dalam hidrolisis persediaan pati selama perkecambahan biji. Dengan demikian pemahaman kerja hormon dengan hanya melihat dari aktivitas tingkat genetik dan biokimia saja tidaklah cukup.

DOWNLOAD materi lengkap terkait Pertumbuhan Dan Perkembangan Tumbuhan dalam bentuk Microsoft Word disini!

Baca selengkapnya...

Pengontrolan Tingkat Genetik Pada Perkembangan Tumbuhan

Pendapat bahwa semua sel totipoten, yaitu bahwa setiap sel membawa semua informasi genetik untuk satu tumbuhan lengkap, telah dikemukakan jauh sebelumnya oleh ahli fisiologi Jerman G. Haberlandt. Percobaan-percobaan kemudian membuktikan pendapatnya, misalnya F.C. Steward di Cornell Univercity, telah menunjukkan bahwa satu sel floem wortel yang dikultur dengan baik, dapat tumbuh menjadi tanaman yang baru dan lengkap.

Rahasianya adalah harus diberi nutrien dan zat pengatur tumbuh yang tepat, untuk merangsang pembelahan sel dan pertumbuhan, dengan rangsangan luar tertentu seperti medium padat yang berfungsi memberikan dukungan orientasi medan gravitasi, dan memberikan peluang pemantapan polaritas, sehingga dapat terdiferensiasi.

Dari percobaan tersebut ditunjukkan bahwa informasi untuk semua peristiwa perkembangan dalam kehidupan tumbuhan, ada dalam setiap sel hidup dan betapa pentingnya mekanisme genetik untuk menanggulangi atau memilih informasi yang tepat pada waktunya. Setiap sel hidup yang berada dalam tumbuhan akan memperoleh kelengkapan genetik yang diturunkan oleh induknya dan merupakan sumber informasi uatuk melaksanakan kegiatan, pertumbuhan dan perkembangan.

Sumber informasi ini berada di dalam intisel (nukleus) dan sitoplasma kloroplas dan mitokondria. Setiap sel hidup pada tumbuhan menerima kelengkapan informasi genetik yang asli, yang diterimanya pada waktu proses pembelahan sel terjadi. Informasi genetik yang tepat perlu diterima oleh setiap sel pada saat pembelahan sel terjadi, sehingga setiap organ pada tumbuhan dapat berkembang pada jalurnya yang tepat.

Dalam perjalanan proses perkembangan menuju terbentuknya suatu individu tumbuhan yang utuh dan lengkap, setiap informasi yang tidak relevan atau tidak penting dengan arah perkembangannya, akan ditahan atau disimpan atau dengan kata lain tidak akan digunakan. Di dalam pemanfaatan informasi ini dalam kaitannya dengan proses perkembangan, akan menyangkut proses pengaktifan gen yang selanjutnya akan melakukan transkripsi mRNA.

Pada mRNA yang diturunkan dari DNA pada gen ini, telah terpolakan susunan asam amino yang akan membentuk protein enzim tertentu, yang selanjutnya akan digunakan dalam dalam kegiatan metabolisme dalam sel yang sesuai dengan arah perkembangannya. Proses pengaktifan gen-gen di dalam sel tersebut harus berjalan dalam urutan yang tepat artinya setiap tahap pengaktifan akan merupakan prasyarat untuk pengaktifan berikutnya.

Secara umum, bagaimana mekanisme proses pengaktifan tersebut dilaksanakan, telah diusulkan oleh ilmuwan Francis F. Jakob dan J. Monod. Jacob dan Monod menggambarkan mekanisme pengontrolan sintesis protein diatur oleh gen pengatur (regulator gene), gen operator (operator gene) dan gen struktur (structural gene).

Kombinasi gen operator dengan gen struktur disebut operon. Mekanisme kerja operon ini dikatakan bahwa gen struktur yang memprogram mRNA untuk enzim yang spesifik, berada dalam kelompok atau sendirian, masing-masing berkombinasi dengan gen operator yang berfungsi mengatur gen struktur menjadi aktif atau dalam keadaan terbuka, dan menjadi tidak aktif atau dalam keadaan tertutup.

Gen pengatur yang letaknya terpisah (bukan bagian dari operon) membentuk suatu molekul pengatur (suatu protein) yang disebut represor, yang menjaga gen operator dalam keadaan tertutup, sehingga operon berada dalam tidak aktif. Hadirnya atau penambahan suatu molekul yang disebut induser yang bergabung dengan atau menonaktifkan repressor memberi kesempatan kepada gen operator untuk berada dalam keadaan terbuka, sehingga operon diaktifkan.

Beberapa molekul lain yang disebut koreseptor dapat bertindak menutup gen dengan mengaktifkan represor kembali, sehingga operon menjadi tertutup dan menjadi tidak aktif. Molekul-molekul induser dan korepresor dapat merupakan metabolit sederhana yang terlibat dalam urutan reaksi atau metabolik.

Tidaklah sukar untuk membayangkan bahwa beberapa aktivitas metabolik sel berkaitan dengan pertumbuhan tumbuhan (misalnya sintesis dinding sel), menghasilkan molekul disamping sebagai senyawa antara dalam sintesis dinding sel, dapat pula bertindak sebagai induser operon yang berperan memprogram pembentukan mRNA yang akan mensintesis enzim sitoplasmik.

Senyawa-senyawa ini lebih lanjut dapat menghasilkan senyawa antara yang akan merangsang sintesis komponen-komponen struktural dan Iain-lain. Pada beberapa tahap, beberapa senyawa antara atau produk aktivitas metabolik, dapat pula bertindak sebagai korepresor operon sebelumnya, sesuai dengan urutannya. Proses pengaktifan satu atau kelompok operon yang spesifik akan selalu mengarah pada satu pola perkembangan.

Arab perkembangan pada satu tingkat perkembangan tumbuhan, dapat berbeda pada tingkat yang lain, meskipun kedua-duanya dikontrol oleh operon yang sama. Salah satu hal yang juga penting dalam perkembangan pada tingkat genetik pada tumbuhan ini, ialah adanya informasi yang permanen atau tetap.

Sebagai contoh untuk hal ini adalah plagiotropisme, yaitu pertumbuhan cabang-cabang yang membentuk sudut tertentu pada pohon (misal pada pinus dan ketapang). Pada beberapa pohon, plagiotropisme ini dapat bersifat sementara, yaitu akan hilang jika tunas pucuknya dipotong, tetapi pada beberapa pohon lain dapat bersifat permanen. Mekanisme kepermanenan ini belum dipahami, tetapi pengontrolan ini benar-benar penting.

DOWNLOAD materi lengkap terkait Pertumbuhan Dan Perkembangan Tumbuhan dalam bentuk Microsoft Word disini!

Baca selengkapnya...

Lokasi/Tempat Pertumbuhan Pada Tumbuhan

Pertambahan jumlah materi hidup dapat diartikan sebagai pertumbuhan. Pertumbuhan tumbuhan ini dapat terjadi baik pada tiagkat sel, jaringan, organ atau organisme secara keseluruhan. Pada tingkat sel pertambahan materi hidup akan mengakibatkan pertambahan ukuran sel mencapai ukuran maksimum, yang selanjutnya akan diteruskan dengan pembelahan sel. Hal ini terjadi misalnya pada bakteri, ganggang satu sel, dan protozoa. Pada organisme yang multiseluler seperti pada tumbuhan tingkat tinggi keadaannya lebih kompleks.

Tidak semua sel pada tumbuhan tersebut, mampu melaksanakan pembesaran dan pembelahan. Kegiatan pembesaran dan pembelahan sel dilaksanakan pada daerah tertentu yang terbatas yaitu pada daerah yang disebut daerah embrionik misalnya meristem.  Meristem pada tumbuhan akan kita jumpai pada daerah pucuk, ujung akar, kambium dan daerah-daerah dekat buku pada tanaman monokotil. Beberapa struktur tubuh tumbuhan, kemampuan pertumbuhannya terbatas yang disebut pertumbuhan "determinate", sedang bagian tumbuhan yang memiliki kemampuan pertumbuhan yang terus menerus disebut pertumbuhan "indeterminate".

Struktur determinate adalah struktur pada tumbuhan yang melakukan pertumbuhan sampai ukuran tertentu, kemudian berhenti dan selanjutnya menjadi tua dan akhirnya mati ( daun, bunga, buah, ruas). Struktur indeterminate merupakan struktur pada tumbuhan yang dapat melakukan pertumbuhan secara terus menerus selama hidupnya misalnya pucuk balang, ujung akar dan kambium.

DOWNLOAD materi lengkap terkait Pertumbuhan Dan Perkembangan Tumbuhan dalam bentuk Microsoft Word disini!

Baca selengkapnya...

Proses Pertumbuhan dan Perkembangan Pada Tumbuhan

Ada dua aspek yang dapat dikaji dalam proses pertumbuhan dan perkembangan pada tumbuhan yaitu (1) aspek morfologi dan anatomi, (2) aspek fisiologi dan biokimia. Pada aspek morfologi dan anatomi kita dapat mengkaji perubahan-perubahan struktur yang terjadi, yang terlihat selama proses perkembangan tumbuhan. Kita akan sangat sukar memahami perkembangan tanpa mempelajari proses fisiologi dan biokimia.

 Proses fisiologi dan biokimia ini sangat menentukan perubahan morfologi suatu organisme sehingga aspek fisiologi dan biokimia merupakan subjek utama dalam mempelajari bidang ilmu yang sekarang lebih dikenal dengan istilah morfogenesis. Morfogenesis ini mempelajari perubahan-perubahan bentuk dan struktur yang proses pengontrolannya melibatkan perubahan fisika dan kimia sehingga morfogenesis lebih tepat disebut sebagai fisiologi dan biokimia perkembangan. Beberapa faktor yang mempengaruhi perkembangan tumbuhan adalah sebagai berikut:

a. Faktor internal : yaitu faktor yang melibatkan hormon, yang akan mengontrol pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan.

b.  Faktor Lingkungan : Faktor ini merupakan faktor luar yang erat sekali hubunganaya dengan proses perkembangan. Termasuk ke dalam faktor ini adalah panjang pendeknya hari, suhu, nutrisi, dan lain-lain.

Perkembangan merupakan hasil gabungan interaksi antara potensi genetik dengan lingkungan. Genetik merupakan sumber informasi yang dimiliki oleh sel dari suatu organisme, yang mengontrol aktivitas fisiologi dan biokimia di dalam sel sejalan dengan arah perkembangaunya. Tetapi potensi genetik ini hanya akan berkembang apabila ditunjang oleh lingkungan yang cocok yang memberikan fasilitas kepada organism dalam melaksanakan aktivitasnya. Jadi karakteristik yang ditampilkan oleh tumbuhan, ditentukan baik oleh genetik maupun lingkungan secara bersama-sama.

Sebagai contoh misalnya hilangnya klorofil dari tumbuhan dapat disebabkan oleh faktor genetik maupun lingkungan. Walaupun secara genetik tumbuhan mampu mensintesis klorofil, tetapi apabila lingkungannya tidak menunjang, misalnya tidak terdapat cahaya atau tidak menyediakan mineral yang diperlukan untuk pembentukan klorofil, maka klorofil tidak akan terbentuk. Sebaliknya meskipun lingkungan telah menyediakan segala kebutuhan untuk sintesis klorofil, tetapi secara genetik tumbuhan tersebut tidak mampu membentuk klorofil (missal jamur), maka klorofil tersebut tidak akan terbentuk. Genetik mengontrol pembentukan enzim-enzim yang diperlukan dalam sintesis klorofil.

DOWNLOAD materi lengkap terkait Pertumbuhan Dan Perkembangan Tumbuhan dalam bentuk Microsoft Word disini!

Baca selengkapnya...