PERTUMBUHAN adalah proses pertambahan ukuran sel atau organisme. Pertumbuhan ini bersifat kuantitatif/ terukur.PERKEMBANGAN adalah proses menuju kedewasaan pada organisme. Proses ini berlangsung secara kualitatif.Baik pertumbuhan atau perkembangan bersifat irreversibel.

PERTUMBUHAN PADA TUMBUHAN

Secara umum pertumbuhan dan pekembangan pada tumbuhan diawali untuk stadium zigot yang merupakan hasil pembuahan sel kelamin betina dengan jantan. Pembelahan zigot menghasilkan jaringan meristem yang akan terus membelah dan mengalami diferensiasi.

Diferensiasi adalah perubahan yang terjadi dari keadaan sejumlah sel, membentuk organ-organ yang mempunyai struktur dan fungsi yang berbeda.

Terdapat 2 macam pertumbuhan, yaitu:1. Pertumbuhan Primer

Terjadi sebagai hasil pembelahan sel-sel jaringan meristem primer. Berlangsung pada embrio, bagian ujung-ujung dari tumbuhan seperti akar dan batang.

Embrio memiliki 3 bagian penting :a. tunas embrionik yaitu calon batang dan daunb. akar embrionik yaitu calon akarc. kotiledon yaitu cadangan makanan

Gbr. Embrio Tumbuhan

Pertumbuhan tanaman dapat diukur dengan alat yang disebut auksanometer.

Daerah pertumbuhan pada akar dan batang berdasar aktivitasnya tcrbagi menjadi 3 daeraha. Daerah pembelahanSel-sel di daerah ini aktif membelah (meristematik)b. Daerah pemanjanganBerada di belakang daerah pembelahanc. Daerah diferensiasiBagian paling belakang dari daerah pertumbuhan. Sel-sel mengalami diferensiasi membentuk akar yang sebenarnya serta daun muda dan tunas lateral yang akan menjadi cabang.

2. Pertumbuhan SekunderMerupakan aktivitas sel-sel meristem sekunder yaitu kambium dan kambium gabus. Pertumbuhan ini dijumpai pada tumbuhan dikotil, gymnospermae dan menyebabkan membesarnya ukuran (diameter) tumubuhan.

- Mula-mula kambium hanya terdapat pada ikatan pembuluh, yang disebut kambium vasis atau kambium intravasikuler. Fungsinya adalah membentuk xilem dan floem primer.

- Selanjutnya parenkim akar/batang yang terletak di antara ikatan pembuluh, menjadi kambium yang disebut kambium intervasis.

- Kambium intravasis dan intervasis membentuk lingkaran tahun Þ bentuk konsentris.

Kambium yang berada di sebelah dalam jaringan kulit yang berfungsi sebagai pelindung. Terbentuk akibat ketidakseimbangan antara permbentukan xilem dan floem yang lebih cepat dari pertumbuhan kulit.

- ke dalam membentuk feloderm : sel-sel hidup- ke luar membentuk fBiologi perkembangan ialah studi proses pertumbuhan dan perkembangan organisme. Biologi perkembangan modern mempelajari kontrol genetik pertumbuhan sel, diferensiasi sel dan morfogenesis, yang merupakan proses yang menimbulkan jaringan, organ dan anatomi. Embriologi merupakan subbidang, studi organisme antara tahap 1 sel (umumnya, zigot) dan akhir tahap embrio, yang tak perlu awal kehidupan bebas. Embriologi awalnya merupakan ilmu yang lebih deskriptif sampai abad ke-20. Embriologi dan biologi pengembangan kini menghadapi bermacam-macam langkah yang diperlukan untuk pembentukan badan organisme hidup yang benar dan sempurna.

Penemuan biologi perkembangan dapat membantu memahami malfungsi perkembangan seperti aberasi kromosom, sebagai contoh, Down syndrome. Pengertian spesialisasi sel selama embriogenesis dapat melindungi informasi pada bagaimana mengkhususkan sel batang pada jaringan dan organ yang spesifik, yang dapat menimulkan kloning spesifik organ untuk tujuan medis. Proses penting secara biologis lainnya yang terjadi selama perkembangan ialah apoptosis - "bunuh diri" sel. Untuk alasan ini, banyak model pengembangan digunakan untuk menguraikan fisiologi dan dasar molekul proses selular ini.Daftar isi [sembunyikan]1 Mekanisme perkembangan molekul2 Organisme model pengembangan3 Biologi sistem perkembangan4 Lihat pula5 Pranala luar

[sunting]Mekanisme perkembangan molekul

Selam paruh kedua abad ke-20 macam-macam molekul yang terlibat dalam perkembangan embrio diidentifikasikan. Faktor turunan merupakan regulator kunci dari yang gen ditampakkan dalam sel. Kontrol turunan dalam bermacam-macam tipe sel yang berbeda membuat setiap tipe sel (epitel, otot, neuron, dsb) menunjukkan jumlah berbeda dari protein yang mungkin. Faktor turunan diatur oleh jalan kecil transduksi sinyal yang menyampaikan sinyal dari luar sel ke nukleus sel. Jalan kecil transduksi sinyal sering melibatkan reseptor, enzim, dll seperti protein kinase. 1 kelas gen kunci yang secara berbeda diatur oleh faktor turunan dalam macam-macam sel yang berbeda ialah gen untuk protein adhesi sel. Protein adhesi sel di antara pengatur morfogenesis kunci.Konsep-konsep dalam biologi perkembanganallantois, amnion, blastosis, blastomer, blastula, blastulasi, korion, kepompong, pembelahan, ektoderm, embrio, embriogenesis, embriogeni, embriologi, endoderm, membran ekstra-embrio, fetus (atau janin), gastrula, gastrulasi, lapisan kuman, plasma

kuman, pengecambahan, induksi, juvenil, larva, efek keibuan, mesoderm, metamorfosis, genom, morfogenesis, morula, neoteni, perkebnagan saraf, nimfe, ontogeni, oosperma, ovisme, paedogenesis, pangenesis, filogeni, primordium, pupa, permulaan, bibit, teratologi, zigot[sunting]Organisme model pengembangan

Yang sering menggunakan organisme model dalam biologi perkembangan termasuk berikut ini:Chordata Cephalochordata Branchiostoma lanceolatumIkan zebra Danio rerioKatak Xenopus laevisAyam Gallus gallusTikus Mus musculus (embriogenesis mamalia)Invertebrata Sea urchinCaenorhabditis elegansLalat buah Drosophila melanogaster (embriogenesis Drosophila)Tanaman (Embriogenesis tanaman) Arabidopsis thalianaJagungAntirrhinum[sunting]Biologi sistem perkembangan

Simulasi pengembangan multisel komputer ialah metodologi riset untuk memahami fungsi proses yang sangat kompleks yang dilibatkan dalam perkembangan organisme. Ini termasuk simulasi sinyal, interaksi multisel, dan jaringan genom reguler sel dalam pengembangan struktur dan proses multisel. Genom minimal untuk organisme multiseluler minimal dapat meratakan jalan untuk memahami proses kompleks seperti itu in vivo (lihat Genom).[sunting]elem : sel-sel matiDormansi adalah suatu keadaan berhenti tumbuh yang dialami organisme hidup atau bagiannya sebagai tanggapan atas suatu keadaan yang tidak mendukung pertumbuhan normal. Dengan demikian, dormansi merupakan suatu reaksi atas keadaan fisik atau lingkungan tertentu. Pemicu dormansi dapat bersifat mekanis, keadaan fisik lingkungan, atau kimiawi.

Banyak biji tumbuhan budidaya yang menunjukkan perilaku ini. Penanaman benih secara normal tidak menghasilkan perkecambahan atau hanya sedikit perkecambahan. Perlakuan tertentu perlu dilakukan untuk mematahkan dormansi sehingga benih menjadi tanggap terhadap kondisi yang kondusif bagi pertumbuhan. Bagian tumbuhan yang lainnya yang juga diketahui berperilaku dorman adalah kuncup.

PENYEBAB TERJADINYA DORMANSI

Benih yang mengalami dormansi ditandai oleh :Rendahnya / tidak adanya proses imbibisi air.Proses respirasi tertekan / terhambat.Rendahnya proses mobilisasi cadangan makanan.

Rendahnya proses metabolisme cadangan makanan.

Kondisi dormansi mungkin dibawa sejak benih masak secara fisiologis ketika masih berada pada tanaman induknya atau mungkin setelah benih tersebut terlepas dari tanaman induknya. Dormansi pada benih dapat disebabkan oleh keadaan fisik dari kulit biji dan keadaan fisiologis dari embrio atau bahkan kombinasi dari kedua keadaan tersebut.

Secara umum menurut Aldrich (1984) Dormansi dikelompokkan menjadi 3 tipe yaitu :Innate dormansi (dormansi primer)Induced dormansi (dormansi sekunder)Enforced dormansi

Sedangkan menurut Sutopo (1985) Dormansi dikelompokkan menjadi 2 tipe yaitu :Dormansi Fisik, danDormansi Fisiologis

Dormansi Fisik disebabkan oleh pembatasan struktural terhadap perkecambahan biji, seperti kulit biji yang keras dan kedap sehingga menjadi penghalang mekanis terhadap masuknya air atau gas-gas ke dalam biji.

Beberapa penyebab dormansi fisik adalah :

Impermeabilitas kulit biji terhadap air

Benih-benih yang termasuk dalam type dormansi ini disebut sebagai "Benih keras" karena mempunyai kulit biji yang keras dan strukturnya terdiri dari lapisan sel-sel serupa palisade berdinding tebal terutama di permukaan paling luar. Dan bagian dalamnya mempunyai lapisan lilin dan bahan kutikula.

Resistensi mekanis kulit biji terhadap pertumbuhan embrio

Disini kulit biji cukup kuat sehingga menghalangi pertumbuhan embrio. Jika kulit biji dihilangkan, maka embrio akan tumbuh dengan segera.

Permeabilitas yang rendah dari kulit biji terhadap gas-gas

Pada dormansi ini, perkecambahan akan terjadi jika kulit biji dibuka atau jika tekanan oksigen di sekitar benih ditambah. Pada benih apel misalnya, suplai oksigen sangat dibatasi oleh keadaan kulit bijinya sehingga tidak cukup untuk kegiatan respirasi embrio. Keadaan ini terjadi apabila benih berimbibisi pada daerah dengan temperatur hangat.

Dormansi Fisiologis, dapat disebabkan oleh sejumlah mekanisme, tetapi pada umumnya disebabkan oleh zat pengatur tumbuh, baik yang berupa penghambat maupun perangsang tumbuh

Beberapa penyebab dormansi fisiologis adalah :

Immaturity Embrio

Pada dormansi ini perkembangan embrionya tidak secepat jaringan sekelilingnya sehingga perkecambahan benih-benih yang demikian perlu ditunda. Sebaiknya benih ditempatkan pada tempe-ratur dan kelembaban tertentu agar viabilitasnya tetap terjaga sampai embrionya terbentuk secara sempurna dan mampu berkecambah.

After ripening

Benih yang mengalami dormansi ini memerlukan suatu jangkauan waktu simpan tertentu agar dapat berkecambah, atau dika-takan membutuhkan jangka waktu "After Ripening". After Ripening diartikan sebagai setiap perubahan pada kondisi fisiologis benih selama penyimpanan yang mengubah benih menjadi mampu berkecambah. Jangka waktu penyimpanan ini berbeda-beda dari beberapa hari sampai dengan beberapa tahun, tergantung dari jenis benihnya.

Dormansi Sekunder

Dormansi sekunder disini adalah benih-benih yang pada keadaan normal maupun berkecambah, tetapi apabila dikenakan pada suatu keadaan yang tidak menguntungkan selama beberapa waktu dapat menjadi kehilangan kemampuannya untuk berkecambah. Kadang-kadang dormansi sekunder ditimbulkan bila benih diberi semua kondisi yang dibutuhkan untuk berkecambah kecuali satu. Misalnya kegagalan memberikan cahaya pada benih yang membutuhkan cahaya.

Diduga dormansi sekunder tersebut disebabkan oleh perubahan fisik yang terjadi pada kulit biji yang diakibatkan oleh pengeringan yang berlebihan sehingga pertukaran gas-gas pada saat imbibisi menjadi lebih terbatas.

Dormansi yang disebabkan oleh hambatan metabolis pada embrio.

Dormansi ini dapat disebabkan oleh hadirnya zat penghambat perkecambahan dalam embrio. Zat-zat penghambat perkecambahan yang diketahui terdapat pada tanaman antara lain : Ammonia, Abcisic acid, Benzoic acid, Ethylene, Alkaloid, Alkaloids Lactone (Counamin) dll.

Counamin diketahui menghambat kerja enzim-enzim penting dalam perkecambahan seperti Alfa dan Beta amilase.

Tipe dormansi lain selain dormansi fisik dan fisiologis adalah kombinasi dari beberapa tipe dormansi. Tipe dormansi ini disebabkan oleh lebih dari satu mekanisme. Sebagai contoh adalah dormansi yang disebabkan oleh kombinasi dari immaturity embrio, kulit biji indebiscent yang membatasi masuknya O2 dan keperluan akan perlakuan chilling.

Cara praktis meme-cahkan dormansi pada benih tanaman pangan.

Untuk mengetahui dan membedakan/memisahkan apakah suatu benih yang tidak dapat berkecambah adalah dorman atau mati, maka dormansi perlu dipecahkan. Masalah utama yang dihadapi pada saat pengujian daya tumbuh/kecambah benih yang dormansi adalah bagaimana cara mengetahui dormansi, sehingga diperlukan cara-cara agar dormansi dapat dipersingkat.

Ada beberapa cara yang telah diketahui adalah :

Dengan perlakuan mekanis.

Diantaranya yaitu dengan Skarifikasi.

Skarifikasi mencakup cara-cara seperti mengkikir/menggosok kulit biji dengan kertas amplas, melubangi kulit biji dengan pisau, memecah kulit biji maupun dengan perlakuan goncangan untuk benih-benih yang memiliki sumbat gabus.

Tujuan dari perlakuan mekanis ini adalah untuk melemahkan kulit biji yang keras sehingga lebih permeabel terhadap air atau gas.

Dengan perlakuan kimia.

Tujuan dari perlakuan kimia adalah menjadikan agar kulit biji lebih mudah dimasuki air pada waktu proses imbibisi. Larutan asam kuat seperti asam sulfat, asam nitrat dengan konsentrasi pekat membuat kulit biji menjadi lebih lunak sehingga dapat dilalui oleh air dengan mudah.Sebagai contoh perendaman benih ubi jalar dalam asam sulfat pekat selama 20 menit sebelum tanam.Perendaman benih padi dalam HNO3 pekat selama 30 menit.Pemberian Gibberelin pada benih terong dengan dosis 100 - 200 PPM.

Bahan kimia lain yang sering digunakan adalah potassium hidroxide, asam hidrochlorit, potassium nitrat dan Thiourea. Selain itu dapat juga digunakan hormon tumbuh antara lain: Cytokinin, Gibberelin dan iuxil (IAA).

Perlakuan perendaman dengan air.

Perlakuan perendaman di dalam air panas dengan tujuan memudahkan penyerapan air oleh benih.

Caranya yaitu : dengan memasukkan benih ke dalam air panas pada suhu 60 - 70 0C dan dibiarkan sampai air menjadi dingin, selama beberapa waktu. Untuk benih apel, direndam dalam air yang sedang mendidih, dibiarkan selama 2 menit lalu diangkat keluar untuk dikecambahkan.

Perlakuan dengan suhu.

Cara yang sering dipakai adalah dengan memberi temperatur rendah pada keadaan lembab (Stratifikasi). Selama stratifikasi terjadi sejumlah perubahan dalam benih yang berakibat menghilangkan bahan-bahan penghambat perkecambahan atau terjadi pembentukan bahan-bahan yang merangsang pertumbuhan.

Kebutuhan stratifikasi berbeda untuk setiap jenis tanaman, bahkan antar varietas dalam satu famili.

Perlakuan dengan cahaya.

Cahaya berpengaruh terhadap prosentase perkecambahan benih dan laju perkecambahan. Pengaruh cahaya pada benih bukan saja dalam jumlah cahaya yang

diterima tetapi juga intensitas cahaya dan panjang Organogenesis adalah proses pembentukan organ atau alat tubuh. Pertumbuhan ini diawali dari pembentukan embrio (bentuk primitif) menjadi fetus (bentuk definitif) kemudian berdiferensiasi menjadi memiliki bentuk dan rupa yang spesifik bagi keluarga hewan dalam 1 species.

Organogenesis terdiri dari 2 periode, yaitu pertumbuhan antara dan pertumbuhan akhir. Selama pertumbuhan terjadi transformasi dan diferensiasi bagian-bagian tubuh embrio dari bentuk primitif menjadi bentuk definitif, yang khas bagi suatu spesies, seperti adanya bentuk katak, ayam atau sapi. Periode pertumbuhan akhir, penyelesaian bentuk definitif menjadi suatu bentuk individu (pertumbuhan jenis kelamin, roman/wajah yang khas bagi individu).hari. Proses perkecambahan

Perkecambahan diawali dengan penyerapan air dari lingkungan sekitar biji, baik tanah, udara, maupun media lainnya. Perubahan yang teramati adalah membesarnya ukuran biji yang disebut tahap imbibisi (berarti "minum"). Biji menyerap air dari lingkungan sekelilingnya, baik dari tanah maupun udara (dalam bentuk embun atau uap air. Efek yang terjadi adalah membesarnya ukuran biji karena sel-sel embrio membesar) dan biji melunak. Proses ini murni fisik.

Kehadiran air di dalam sel mengaktifkan sejumlah enzim perkecambahan awal. Fitohormon asam absisat menurun kadarnya, sementara giberelin meningkat. Berdasarkan kajian ekspresi gen pada tumbuhan model Arabidopsis thaliana diketahui bahwa pada perkecambahan lokus-lokus yang mengatur pemasakan embrio, seperti ABSCISIC ACID INSENSITIVE 3 (ABI3), FUSCA 3 (FUS3), dan LEAFY COTYLEDON 1 (LEC1) menurun perannya (downregulated) dan sebaliknya lokus-lokus yang mendorong perkecambahan meningkat perannya (upregulated), seperti GIBBERELIC ACID 1 (GA1), GA2, GA3, GAI, ERA1, PKL, SPY, dan SLY. Diketahui pula bahwa dalam proses perkecambahan yang normal sekelompok faktor transkripsi yang mengatur auksin (disebut Auxin Response Factors, ARFs) diredam oleh miRNA.[1]

Perubahan pengendalian ini merangsang pembelahan sel di bagian yang aktif melakukan mitosis, seperti di bagian ujung radikula. Akibatnya ukuran radikula makin besar dan kulit atau cangkang biji terdesak dari dalam, yang pada akhirnya pecah. Pada tahap ini diperlukan prasyarat bahwa cangkang biji cukup lunak bagi embrio untuk dipecah.

[sunting]Tipe perkecambahan

Berdasarkan posisi kotiledon dalam proses perkecambahan dikenal perkecambahan hipogeal dan epigeal. Hipogeal adalah pertumbuhan memanjang dari epikotil yang meyebabkan plumula keluar menembus kulit biji dan muncul di atas tanah. Kotiledon relatif tetap posisinya. Contoh tipe ini terjadi pada kacang kapri dan jagung. Pada epigeal hipokotillah yang tumbuh memanjang, akibatnya kotiledon dan plumula terdorong ke permukaan tanah. Perkecambahan tipe ini misalnya terjadi pada kacang hijau dan jarak. Pengetahuan tentang hal ini dipakai oleh para ahli agronomi untuk memperkirakan kedalaman tanam. Macam-macam pertumbuhan pada tumbuhan, yaitu:

1. Pertumbuhan primer adalah pertumbuhan yang memanjang baik yang terjadi pada ujung akar maupun ujung batang. Pertumbuhan primer dapat diukur secara kuantitatif yaitu dengan menggunakan alat auksanometer .

Pertumbuhan primer pada ujung akar dan ujung batang dapat dibedakan menjadi 3 daerah yaitu:a. Daerah pembelahan sel, terdapat di bagian ujung akar. Sel-sel di daerah ini aktif membelah (bersifat meristematik)b. Daerah perpanjangan sel, terletak di belakang daerah pembelahan. Sel-sel di daerah inimemiliki kemampuan untuk membesar dan memanjang.c. Daerah diferensiasi sel, merupakan daerah yang sel-selnya berdiferensiasi menjadi sel-sel yang mempunyai fungsi dan struktur khusus.

2. Pertumbuhan sekunder adalah pertumbuhan yang dapat menambah diameter batang. Pertumbuhan sekunder merupakan aktivitas sel-sel meristem sekunder yaitu kambium dan kambium gabus. Pertumbuhan ini dijumpai pada tumbuhan dikotil.

Macam-macam Perkecambahan pada Biji1. Perkecambahan hipogeal: apabila terjadi pembentangan ruas batang teratas (epikotil) sehingga daun lembaga tertarik keatas tanah tetapi kotiledon tetap di dalam tanah.Contoh: perkecambahan pada biji kacang tanah dan kacang kapri.2. Perkecambahan epigeal: apabila terjadi pembentangan ruas batang di bawah daun lembaga atau hipokotil sehingga mengakibatkan daun lembaga dan kotiledon terangkat ke atas tanah. Contoh: perkecambahan pada biji buncis dan biji jarak.

Faktor-faktor yang mempengaruhi Pertumbuhan pada tumbuhan1. Faktor eksternal/lingkungan: faktor ini merupakan faktor luar yang erat sekali hubungannya dengan proses pertumbuhan dan perkembangan. Beberapa faktor eksternal yang mempengaruhi pertumbuhan tumbuhan adalah sebagai berikut.Air dan mineralKelembaban.SuhuCahaya

2. Faktor internal: faktor yang melibatkan hormon dan gen yang akan mengontrol pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan.Macam-macam hormon pada tumbuhan:AuksinGiberelinSitokininGas EtilenAsam AbsisatKalin

Macam-macam hormon kalin adalah sebagai berikut.:Rhizokalin: merangsang pembentukan akarKaulokalin: merangsang pembentukan batangAnthokalin: merangsang pembentukan bungaFilokalin: merangsang pembentukan daun