Pertumbuhan dan Perkembangan

Pertumbuhan merupakan salah satu ciri makhluk hidup. Setiap makhluk hidup melalukan proses pertumbuhan. Pertumbuhan berjalan seiring dengan proses perkembangan.

1. Pengertian Petumbuhan dan Perkembangan

           

            Pertumbuhan  :

o    Adalah  proses perubahan biologis yang terjadi pada makhluk hidup yang meliputi perubahan ukuran berupa pertambahan tinggi, besar dan berat.

o    Pertumbuhan bersifat kwantitatif , artinya dapat diukur dan dilihat langsung.

o    Alat yang digunakan untuk mengukur pertumbuhan pada tanaman disebut : auksanometer ( busur tumbuh )

o    Pertumbuhan juga bersifat ireversibel, artinya tidak berubah kembali ke asal, karena makhluk hidup yang sudah mengalami pertumbuhan tidak akan mengecil kembali.

               

                Perkembangan :

o    Adalah proses menuju tercapainya kedewasaan atau tingkat yang lebih sempurna pada makhluk hidup.

o    Perkembangan bersifat kwalitatif ,  artinya tidak dapat diukur.

o    Tumbuhan dan hewan dikatakan dewasa apabila sudah dapat berkembang biak ( bereproduksi ).

o    Perkembangan lebih dilihat sebagai proses pembentukan jaringan dan organ sehingga individu mempunyai bentuk morfologi yang khas

2. Pertumbuhan dan Perkembangan pada Tumbuhan

Indikator pertumbuhan dilihat dari:

a.     Tinggi tanaman

b.    Total luas permukaan daun

c.     Volume akar

d.    Berat tanaman

      Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Pertumbuhan Tanaman

Pertumbuhan dan perkembangan makhluk hidup merupakan hasil interaksi antara faktor dari dalam tubuh makhluk itu sendiri (internal) dan faktor yang berasal dari luar tubuh (eksternal).

Faktor internal, meliputi :

1.     Genetik

·         Adalah faktor pembawa sifat menurun yang terdapat di dalam setiap sel makhluk hidup.

2.     Hormon ( zat tumbuh )

·         Senyawa organik (zat kimia) yang terdapat pada makhluk hidup yang mempengaruhi reproduksi, metabolisme serta pertumbuhan dan perkembangan.

           

            Faktor eksternal, meliputi :

1.     Nutrisi

·         Pada tumbuhan, nutrisi yang diperlukan berupa air dan zat-zat hara yang terlarut didalamnya yang dirubah melalui proses fotosintesis menjadi zat-zat makanan.

2.     Lingkungan

·         Faktor lingkungan yang berperan mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan adalah : suhu udara, cahaya, dan kelembaban.

            Pertumbuhan dan perkembangan pada tumbuhan diawali dari proses perkecambahan ( semai muda ). Pertumbuhan pada tanaman dibedakan menjadi 2 macam, yaitu :

1.       Pertumbuhan Primer

·         Yaitu pertumbuhan yang terjadi sebagai akibat pembelahan sel-sel penyusun jaringan meristem ( jaringan yang sel-sel penyusunnya selalu aktif membelah ).

·         Terjadi pada ujung akar dan ujung batang.

·         Pertumbuhan primer menyebabkan pertumbuhan akar dan batang memanjang

·         Jaringan meristem yang tumbuh memanjang disebut meristem apikel.

·         Kecepatan pertumbuhan akar tidak sama. Bagian akar yang paling cepat tumbuh adalah pada bagian tepat dibelakang titik tumbuh yang terdapat di ujung akar. Makin jauh dari ujung akar, pertumbuhannya makin lambat

2.     Pertumbuhan Sekunder

·         Pertumbuhan yang terjadi sebagai akibat aktifitas titik tumbuh sekunder, yaitu kambium. Jadi pertumbuhan sekunder hanya terjadi pada tumbuhan yang memiliki kambium, misalnya pohon yang tergolong tumbuhan dikotil (mangga, rambutan dsb).

·         Pertumbuhan sekunder menyebabkan akar dan batang membesar.

·         Jaringan meristem yang tumbuh membesar disebut meristem lateral.

·         Kecepatan pertumbuhan sekunder pada akar dan batang lebih cepat pada musim hujan dari pada musim kemarau.  Perbedaan kecepatan pertumbuhan ini dapat dilihat pada lingkaran tahun.

            Pola Pertumbuhan dan Perkembangan

·         Pertumbuhan tidak berlangsung secara seragam pada seluruh bagian tanaman

·         Pertumbuhan terkonsentrasi pada jaringan.

·         Organ tanaman mengikuti pola pertumbuhan :

o    determinate (terbatas), misalnya pertumbuhan daun, bunga dan buah

o    inderterminate (tak terbatas), terus tumbuh membesar dan memanjang meskipun tua, misalnya pertumbuhan akar dan batang.

·         Pola pertumbuhan tergantung pada letak meristem.

            Perbedaan Batang Tumbuhan Dikotil dan Monokotil

Tumbuhan Dikotil	Tumbuhan Monokotil
·         Batang bercabang-cabang	·         Batang lurus, tidak bercabang-cabang
·         Memiliki kambium, sehingga batang dapat membesar (pertumbuhan sekunder)	·         Tidak memiliki kambium, sehingga batang tidak membesar, tapi bertambah panjang/ tinggi (pertumbuhan primer)
·         Pembuluh angkut letaknya teratur dalam bentuk lingkaran	·         Pembuluh angkut letaknya tersebar

            Penampang batang Dikotil dan Monokotil

           

           

Struktur Dalam (Anatomi) Batang

           

Metagenesis / Daur Hidup Pada Tumbuhan

           

·         Metagenesis adalah pergiliran daur hidup antara generasi yang bereproduksi secara seksual (generatif) dan generasi yang bereproduksi secara aseksual (vegetatif). Biasanya ke 2 generasi ini berbeda bentuk atau morfologinya.

·         Metagenesis yang dapat dilihat dengan jelas yaitu pada tumbuhan lumut (Bryophyta) dan tumbuhan paku (Pteridophyta)

·         Metagenesis tumbuhan lumut dan paku terjadi melalui 2 tahap, yaitu dengan spora dan dengan sel kelamin.

·         Tahap perkembangbiakan dengan spora disebut sporofit, sedangkan tahapan perkembangbiakan dengan sel kelamin disebut gametofit.

           

a).  Metagenesis Pada Tumbuhan Lumut (Bryophyta)

 

            Keterangan gambar :

·         Lumut mempunyai 2 alat kelamin, yaitu :

o    Anteridium (alat kelamin jantan), yang menghasilakan sel kelamin jantan (spermatozoid)

o    Arkegonium (alat kelamin betina), yang menghasilkan sel kelamin betina (sel telur).

·         Apabila spermatozoid membuahi sel telur, maka terbentuklah zigot, yang kemudian tumbuh dan berkembang menjadi sporogonium, yaitu tumbuhan baru berupa tangkai dengan kotak spora diujungnya.

·         Sporogonium menghasilkan spora yang yang jika jatuh ditempat yang sesuai akan berubah menjadi benang-benang halus dan berkuncup yang disebut protonema. Protonema akan tumbuh dan berkembang menjadi lumut. Dan demikian siklus tersebut terus berulang.

·         Tumbuhan baru yang berasal dari spora disebut tumbuhan generasi sporofit. Sedangkan tumbuhan baru yang tumbuh dan berkembang dari peleburan spermatozoid dan sel telur disebut generasi gametofit.

·         Pada tumbuhan lumut, generasi yang dominan adalah gametofit.

Bagan Metagenesis Tumbuhan Lumut (Bryophyta)

                                         

            b).   Metagenesis / Daur hidup Pada Tumbuhan Paku (Pteridophyta)

 

Keterangan Gambar :

·         Spora yang jatuh di tempat yang lembab dan subur akan berubah menjadi protalium, yang memiliki rhizoid yang berfungsi untuk melekatkan diri pada tanah untuk mengisap air dan tanamam.

·         Protalium mempunyai 2 alat kelamin, yaitu :

1.     Anteridium (alat kelamin jantan),menghasilkan sel kelamin jantan (spermatozoid).

2.     Arkegonium ( alat kelamin betina), yang menghasilkan sel kelamin betina (sel telur).

·         Spermatozoid yang membuahi sel telur menghasilkan zigot, yang kemudian tumbuh dan berkrmbang menjadi tumbuhan paku muda dan kemudian protalium mati.

·         Tumbuhan paku muda tumbuh menjadi dewasa yang menghilkan spora, dan demikian siklus tersebut terus berlangsung.

·         Pada Pteridophyta, generasi yang dominan adalah sporofit.

           

            Bagan Metagenesis Tumbuhan Paku (Pteridophyta)

1. PERTUMBUHAN DAN PERKEMBANGAN PADA HEWAN

           

Ada 2 faktor yang sangat  mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan tubuh pada hewan (juga manusia), yaitu faktor hereditas ( genetik atau keturunan) dan faktor makanan.

Pertumbuhan dan perkembangan pada hewan dan manusia terdiri atas 2 fase, yaitu :

a.     Fase embrionik                 :   Pertumbuhan dan perkembangan selama masa embrio, yang diawali dengan pertemuan antara sel telur (ovum) dengan sperma sehingga menghasilakn sebuah sel yang disebut zigot.

      Tahapan perkembangan fase embrionik :

1.     Zigot : -    mengalami pembelahan secara mitosis, artinya bertambah

      menurut kelipatannya, misalnya 1 sel menjadi 2 sel, 4 sel, 8, 16, dst

-       Sel-sel yang membelah terkumpul menjadi 1 yang disebut morula.

-       Dalam perkembangan selanjutnya morula membentuk rongga yang dinamakam blastula. Proses pembentukan morula menjadi blastula disebut blastulasi

2.     Gastrulasi , adalah proses pembentukan 3 lapisan embrionik, yaitu :

-       Lapisan luar  (ektoderm)

-       Lapisan tengah (mesoderm)

-       Lapisan dalam (endoderm)

3.     Organogenesis, adalah proses perkembangan lebih lanjut ke 3 lapisan embrionik yang mengalami diferensiasi menjadi organ-organ tubuh yaitu :

-       Lapisan ektoderm : menjadi kulit, rambut, sistim saraf dan alat–alat indera.

-       Lapisan mesoderm : menjadi otot, rangka, alat reproduksi, peredaran darah, jantung, dan ginjal.

-       Lapisan endoderm : menjadi kelenjar-kelenjar yang berhubungan dengan pencernaan dan alat pernapasan

b.    Fase pasca embrionik, adalah pertumbuhan dan perkembangan setelah masa embrio

-     Pada masa ini biasanya hanya terjadi peningkatan ukuran bagian-bagian tubuh, namun tidak semua bagian tubuh mengalami pertumbuhan dan perkembangan

            Metamorfosis Pada hewan

Metamorfosis adalah : Perubahan bentuk tubuh mulai dari zigot sampai dewasa melalui fase-fase tertentu, dimana tiap tahap/ fase perubahannya  memiliki perbedaan bentuk morfologis yang jelas.

Metamorfosis, dibedakan menjadi 2 macam :

1.     Metamorfosis tidak sempurna :  telur                 nimfa               imago  (dewasa)

·         Telur           :  

o  Metamorfosis tidak sempurna diawali dari telur.

o  Telur menetas menjadi nimfa

·         Nimfa         :  

o  Stadium atau fase antara telur dan dewasa

o  Nimfa berbeda dengan bentuk dewasa karena ukurannya lebih kecil, sayap dan alat perkembangbiakannya belum sempurna.

o  Nimfa mengalami proses pertumbuhan dengan cara mengalami pergantian kulit beberapa kali. Proses pergantian kulit ini disebut ekdisis. Wujud diantara 2 massa pergantian kulit disebut instar.

·         Imago         :   Tahapan terakhir dari hewan menjadi dewasa yang  kemudian                    siap bereproduksi.

Hewan yang mengalami metamorfosis tidak sempurna antara lain kecoak (lipas), jangkrik dan belalang.

2.     Metamorfosis sempurna : telur        larva (ulat)         pupa (kepompong)      imago

·         Larva pada serangga mempunyai nama yang berbeda-beda. Larva nyamuk disebut jentik, larva kupu-kupu disebut ulat, larva lalat disebut belatung.

·         Sebelum kupu-kupu menjadi imago (dewasa), melalui tahapan kepompong dimana pada tahapan ini kupu-kupu tidak makan dan bergerak, tubuhnya dilindungi oleh semacam kulit / bungkusan yang disebut kokon.

           

2. PERTUMBUHAN DAN PERKEMBANGAN PADA MANUSIA

      A).  Tahap Embrionik

·         Proses peleburan inti ovum dan inti sperma disebut fertilisasi (pembuahan). Pada proses pembuahan ini terbentuklah zigot, yang sel-selnya terus berkembang membelah diri secara mitosis, sehingga menjadi embrio.

·         Embrio melekat pada dinding uterus ( rahim ibu) dan dilengkapi dengan jaringan yang disebut plasenta untuk memperoleh makanan serta oksigen melalui peredaran darah.

·         Sel-sel penyusun embrio terus terus bertambah dan berkembang dan terdeferensiasi/ perubahan bentuk membentuk organ-organ tubuh tertentu.

·         Setelah berusia ± 9 bulan, bayi siap dilahirkan.

            B).  Tahap Pasca Embrionik

1.    Masa Balita

2.    Masa remaja

3.    Masa Dewasa

1.     Masa Balita

·         Merupakan masa pertumbuhan dan perkembangan  dari lahir hingga usia di bawah lima tahun.

·         Tahap dari lahir hingga bayi berusia 1minggu dikenal dengan istilah neonatal / neonatus, yaitu massa yang paling rentan, karena merupakan masa penyesuaian diri di luar uterus (rahim ibu)

·         Pertumbuhan sel-sel penyusun tubuh pada masa balita ini paling cepat dibanding pada massa-massa yang lain.

·         Volume otak bayi yang baru lahir berkisar antara 300 – 400 mL.

                        Perkembangan Kemampuan Balita Sampai Usia 18 Bulan

2.     Masa Remaja

·         Sering disebut masa akil balik atau adolesens

·         Merupakan masa peralihan dari massa kanak-kanak menjadi dewasa.

·         Umumnya diawali pada usia 10 – 12 tahun dan berakhir pada usia ± 20 tahun.

·         Ditandai dengan beberapa perubahan fisik

o    Anak perempuan  :

-       Terjadi lonjakan pertumbuhan, dan mulai menurun pada usia 13 tahun.Tinggi mencapai maksimum pada usia sekitar 16 – 18 tahun

-       Terjadinya beberapa perubahan fisik dan peningkatan produksi kelenjar minyak diwajah

-       Mengalami menarche ( menstruasi yang pertama) dan terjadi siklus menstruasi sekitar 28 hari sekali.

o    Anak lelaki

-       Perubahan fisik relatif sama, tapi pola pikir sudah mengalami perubahan, yaitu mulai berpikir abstrak, lebih logis dan kritis.

-       Perkembangan emosi belum stabil dan peka terhadap rangsangan yang melibatkan emosi.

4.     Mulai mencari identitas diri dan mengidolakan tokoh, baik tokoh dalam khayalan maupun nyata.

3.     Masa Dewasa

Dibagi dalam 3 tahap , yaitu :

a.     Masa puncak I ( 20 – 35 tahun ):

o    Merupakan puncak reproduksi dan prestasi fisiologis

b.    Masa puncak II (35 – 45 tahun)

o    Merupakan masa puncak prestasi psikologis.

o    Reproduksi dan fisiologis mulai berkurang

c.     Masa peralihan (45 – 60 tahun)

o    Kemampuan organ tubuh mulai berkurang

o    Kulit berbintik-bintik hitam dan keriput terlihat dengan sangat jelas.

o    Rambut putih, gigi ompong, tulang rapuh, mata rabun dan daya ingat menurun dst.

d.    Masa Manula ( 65 tahun keatas) :

o    Masa menjelang tutup usia

o    Masa tak berdaya dan kembali seperti balita.

======================================

        SEKILAS TENTANG HORMON

          

           Hormon adalah zat kimia yang dihasilkaln oleh suatu kelenjar di dalam tubuh makhluk hidup dan berperan penting dalam mengendalikan kerja alat tubuh.

Hormon Pada Manusia dan Hewan

·         Dihasilkan oleh kelenjar endokrin, yaitu kelenjar buntu yang langsung masuk ke pembuluh darah dan diedarkan ke seluruh tubuh.

·         Hormon yang pengaruhnya cepat pada tubuh manusia disebut hormon adrenalin, sedangkan hormon yang pengaruhnya memerlukaangka waktu yang lama disebut hormon hipofisis, misalnya hormon pertumbuhan / growth hormone (GH)

·         Hormon pertumbuhan (GH) dihasilkan oleh kelenjar tiroid. Hasil dari kelenjar tiroid disebut hormon tiroksin.

·         Seseorang yang kelebihan hormon pertumbuhan, akan mengalami pertumbuhan yang luar biasa dan kelainan ini disebut gigantisme. Sebaliknya jika kekurangan hormon ini,   dapat menyebabkan tumbuh kerdil. Kekurangan hormon tiroksin pada masa kanak-kanak mengakibatkan kretinisme, yaitu pertumbuhan yang lambat dengan keterbelakangan mental.

           Hormon Pada Tumbuhan

Hormon yang terdapat pada tumbuhan disebut fitohormon, antara lain :

1.  Auksin, hormon yang dihasilkan pada ujung batang dan ujung daun. Auksin berperan dalam :

a.    Merangsang pembentukan daun muda, akar, bunga dan buah.

b.    Mengembangkan sel-sel tumbuhan sehingga sel menjadi panjang.

c.    Menggiatkan kambium untuk membentuk sel-sel baru.

2.  Giberelin,  hormon ini pertama kali ditemukan pada jamur Giberella Fujikuroi, menggunakan nama penemunya Fujikuroi Kurusawa. Giberelin berperan dalam :

a.    Merangsang aktifitas kambium dan mempercepat pertumbuhan & perpanjangan sel.

b.    Menyebabkan tumbuhan menjadi lebih tinggi dari normal.

c.    Merangsang pertumbuhan buah tanpa dibuahi sehingga dihasilkan buah yang tidak mengandung biji dan berbunga lebih cepat.

3.  Sitokinin, hormon yang dihasilkan oleh akar, embrio dan buah. Sitokinin  berperan dalam  :

a.    Menggiatkan pembelahan sel.

b.    Mempengaruhi pertumbuhan tunas, akar dan pelebaran daun.

c.    Mengatur pembentukan bunga dan buah.

d.    Menghambat proses penuaan dengan menunda pengguran daun, bunga dan buah.

4.  Kalin , hormon pertumbuhan yang fungsinya merangsang pembentukan organ tumbuhan.

Macam-macam hormon kalin :

a.    Kaulokalin   :  merangsang pembentukan batang.

b.    Filokalin      :  merangsang pembentukan daun.

c.    Rhizokalin    :  merangsang pembentukan akar.

d.    Anthokalin dan Florigen : merangsang pertumbuhan bunga.

5.  Asam Absitat,

·        Adalah hormon yang menghambat pertumbuhan tanaman dengan cara mengurangi kecepatan pembelahan dan pembesaran sel.

·        Hormon ini berperan aktif pada saat kondisi lingkungan tidak menguntungkan, misalnya pada saat suhu terlalu dingin atau pada saat persediaan air sedikit di musim kemarau.

Pola pertumbuhan tanaman dapat dipengaruhi oleh interaksi antara hormon auksin dan sitokinin yang bersifat antagonis. Maksudnya :

·         Bila konsentrasi sitokinin lebih besar dari auksin, maka sel-sel yang aktif membelah akan berdeferensiasi menjadi pucuk.

·         Bila konsentrasi sitokinin lebih kecil daripada auksin, maka akan tumbuh akar.

·         Bila konsentrasi sitokinin dan auksin seimbang, akan seimbang pula pertumbuhan akar dan pucuk.

6.  Dormin

·         Fungsi hormon ini berlawanan dengan sitokinin dan giberelin

·         Dormin berfungsi mengatur proses gugurnya daun.

7.  Asam traumalin

·         Disebut juga hormon luka atau kambium luka.

·         Berfungsi merangsang pembelahan sel tumbuhan dikotil dibagian yang luka sehingga akan cepat menutup kembali.

·         Kemampuan tumbuhan untuk memperbaiki bagian tubuhnya yang terluka disebut restitusi / regenerasi.