Materi Lengkap Biologi Kelas 12 BAB 1 Pertumbuhan dan Perkembangan

 Sharing kali ini akan membahas tentang materi lengkap mata pelajaran Biologi kelas 12 BAB 1 tentang pertumbuhan dan perkembangan.

Apa itu pertumbuhan dan perkembangan? Bagaimana pertumbuhan dan perkembangan bisa terjadi pada makhluk hidup? Bagaimana pertumbuhan dan perkembangan yang terjadi pada makhluk hidup? Serta faktor-faktor apa saja yang dapat memengaruhi pertumbuhan dan perkembangan pada makhluk hidup? Semua pertanyaan tersebut akan dapat Anda ketahui jawabannya setelah Anda mempelajari materinya dibawah ini.

A. Definisi Pertumbuhan dan Perkembangan Makhluk Hidup 

Pertumbuhan dapat diartikan sebagai proses bertambahnya ukuran (seperti misalnya volume, massa, dan tinggi) pada makhluk hidup. Pertumbuhan ini bersifat irreversible atau tidak dapat balik. Contohnya seperti terjadinya pertumbuhan adalah bertambahnya tinggi batang dan jumlah daun.

Pertumbuhan dapat dipengaruhi oleh faktor internal dan eksternal. Pertumbuhan pada tumbuhan tidak terbatas pada usia asalkan kebutuhannya terpenuhi, sedangkan pada hewan dan manusia pertumbuhan bersifat terbatas karena pada usia dewasa pertumbuhan hewan dan manusia akan berhenti.

Sementara perkembangan merupakan proses perubahan bentuk menuju kedewasaan pada makhluk hidup. Perkembangan dapat ditandai dengan mulai berfungsinya alat-alat perkembangbiakan.

Perkembangan pada makhluk hidup bisa ditandai dengan adanya proses kedewasaan. Pada umumnya, perkembangan bersifat sistematis, progresif, dan berkesinambungan. Artinya proses perkembangan akan terus terjadi hingga makhluk hidup tersebut mati. Selain itu, perkembangan juga tidak dapat dinyatakan dalam ukuran jumlah, panjang, maupun berat.

B. Pertumbuhan dan Perkembangan pada Tumbuhan

1. Fase Pertumbuhan dan Perkembangan pada Tumbuhan

Pertumbuhan dan perkembangan pada tumbuhan terjadi melalui beberapa fase, yaitu:

a. Perkecambahan

Perkecambahan merupakan sebuah proses perubahan flsiologi biji dari bentuk dorman ke bentuk semai setelah melalui perkembangan sedemikian rupa yang ditandai dengan pembentukan radikula, kaulikulus dan plumula.

Syarat terjadinya perkecambahan adalah berakhirnya  masa dormansi biji. Dormansi biji merupakan suatu kondisi biji yang masih hidup namun tidak aktif, berada dalam kondisi kering (kelembapannya kurang) dan tidak dapat (gagal) berkecambah selama periode waktu tertentu karena faktor internal biji.

Berdasarkan dari posisi kotiledonnya, perkecambahan dikelompokkan menjadi perkecambahan
epigeal dan perkecambahan hipogeal.

• Perkecambahan epigeal

Merupakan perkecambahan yang ditandai dengan terangkatnya kotiledon ke bagian atas permukaan tanah. Perkecambahan epigeal dapat ditemukan pada tanaman kacang hijau dan kacang kedelai.

• Perkecambahan hipogeal

Merupakan perkecambahan yang dapat ditandai dengan tertinggalnya kotiledon di bagian dalam
tanah. Perkecambahan hipogeal ini dapat ditemukan pada tanaman kacang kapri.

b. Pertumbuhan Primer

Pertumbuhan primer dapat menyebabkan tumbuhan bertambah tinggi atau panjang dan hal itu dapat terjadi pada semua tumbuhan. Jaringan khusus yang mengalami pertumbuhan dengan cara pembelahan dan pembesaran seil disebut meristem.  Pertumbuhan primer ini dapat terjadi karena adanya aktivitas meristem apikal. Meristem apikal terdapat pada ujung batang dan pada ujung akar. 

Ada tiga daerah dalarn meristem apikal, yaitu daerah pembelahan, pemanjangan (elongasi), dan diferensiasi.

c. Pertumbuhan Sekunder

Pertumbuhan sekunder ini disebabkan oleh adanya aktivitas meristem lateral. Yaitu berupa kambium vaskuler (biasa disebut kambium saja) dan kambium gabus. Proses pertumbuhan sekunder ini berawal dari adanya aktivitas kambium vaskuler.

Sel-sel kambium vaskuler terletak di antara xilem dan floem. Sel-sel kambium vaskuler melakukan pembelahan ke arah luar membentuk floem sekunder, yang kemudian ke arah dalam membentuk xilem sekunder. Pembelahan sel-sel kambium vaskuler dapat menghasilkan pertambahan diameter batang.

Lingkungan memengaruhi aktivitas kambium. Disaat musim kemarau datang, kambium bisa tidak aktif. Walaupun aktif, kambium hanya akan membentuk seI-sel xilem berdiameter sempit saja. Ketika air dalam jumlah banyak, kambium akan membentuk seI-sel xilem dengan diameter besar.

Perbedaan ukuran diameter ini akan menyebabkan terbentuknya lingkaran-lingkaran pada penampang melintang batang. Lingkaran-lingkaran tersebut kemudian dinamakan sebagai lingkaran tahun. Lingkaran tahun dapat digunakan untuk menentukan umur suatu pohon dengan melihat jumlah lingkaran tahunnya.

Adapun kambium gabus merupakan jaringan pelindung yang menggantikan fungsi jaringan epidermis yang rusak atau mati. Pada lapisan peridermis jaringan kambium gabus terdapat felogen yang bersifat meristematis. Aktivitas felogen mengakibatkan pembelahan ke arah dalam membentuk feloderma dan ke arah luar membentuk felem.

2. Faktor-faktor yang Memengaruhi Pertumbuhan dan Perkembangan Tumbuhan

a. Faktor lnternal

Faktor internal yang memengaruhi pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan meliputi gen dan hormon (hormon pada tumbuhan disebut fitohormon). Beberapa horrnon yang memengaruhi pertumbuhan dan perkembangan pada tumbuhan yaitu.

• Auksin

Auksin diproduksi di bagian koleoptil (titik tumbuh), ujung batang ujang akar, serta Jaringan lain yang bersifat meristematis. Auksin memiliki beberapa peran, seperti: pembelahan dan pemanjangan sel; menghambat pembentukan tunas samping dan merangsang dominansi apikal, mencegah rontoknya bunga, daun, dan buah, merangsang pembentukan bunga dan buah, serta memacu pertumbuhan akar pada tanaman yang dikembangbiakkan dengan stek.

• Giberelin

Giberelin diproduksi di semua bagian tumbuhan. Beberapa fungsi hormon giberelin, yaitu: merangsang pemanjangan batang dan pembelahan sel; merangsang perkecambahan biji dan memecah dormansi biji; merangsang perbungaan dan pembentukan buah; menghambat pertumbuhan akar adventif.

• Sitokinin

Sitokinin diproduksi pada jaringan yang aktif membelah, seperti akar. Sitokinin memiliki pengaruh terhadap pertumbuhan dan perkembangan, antara lain: merangsang pembelahan sel, membantu pembntukan akar dan tunas, memperkecil dominasi apikal, menunda pengguguran daun, mengatur pembentukan bunga dan buah, serta menghambat proses penuaan.

• Etilen

Etilen merupakan satu-satunya hormon yang berbentuk gas. Gas etilen diproduksi pada Jaringan buah yang sudah tua, di ruas batang, dan Jaringan daun tua. Beberapa peranan hormon etilen, yaitu: merangsang absisi (pengguguran daun); menghambat pembelahan sel dan menunda perbungaan; mempercepat pemasakan buah.

• Asam absisat

Asam absisat diproduksi di daun, batang, dan buah yang masih muda. Beberapa fungsi asam absisat, yaitu: merangsang pembusukan buah; menghambat pertumbuhan; mempercepat gugurnya daun; merangsang penutupan stomata (mulutdaun)sehingga mengurangi penguapan.

• Kalin

Merangsang pertumbuhan organ tumbuhan (organogenesis) merupakan fungsi dari hormon kalin. Berdasarkan jenis organ tumbuhan yang dibentuk, hormon kalin dibedakan menjadi empat macam, yaitu antokalin (memengaruhi pembentukan bunga); filokalin (memengaruhi pembentukan daun), kaulokalin (memengaruhi pembentukan batang), dan rizokalin (memengaruhi pembentukan akar).

b. Faktor Eksternal

Faktor eksternal yang berpengaruh terhadap pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan, yaitu:

• Air

Air merupakan faktor yang sangat penting bagi tumbuhan. Beberapa fungsi dari air, yaitu sebagai pelarut, menentukan laju fotosintesis; membantu proses perkecambahan biji, sebagai medium berbagai reaksi enzimatis, serta mengangkut unsur hara maupun hasil fotosintesis.

• Nutrisi

Nutrisi umumnya diambil dari dalam tanah dalam bentuk' Ion dan kation, sebagian lagi diambil dari udara. Unsur-unsur yang dibutuhkan dalam jumlah yang banyak disebut unsur makro (C, H, O,_N, P, K, S, Ca,_Mg). Adapun unsur-unsur yang dibutuhkan dalam jumlah sedikit disebut unsur mikro (B, Mn, Mo, Zn, Fe, Cu, Ce). Tumbuhan yang kekurangan nutrisi dapat mengalami defisiensi Defisiensi mengakibatkan terhambatnya pertumbuhan tanaman dan jika berkelanjutan akan mengakibatkan kematian.

• Cahaya

Tumbuhan hijau membutuhkan cahaya untuk proses fotosintesis. Proses fotOsintesis menghasilkan zat-zat makanan bagi tumbuhan. Cahaya dapat memicu pembentukan klorofil, perkembangan akar, dan pembukaan daun. Akan tetapi, pada kenyataannya pertumbuhan tanaman dengan intensitas sinar matahari yang lebih banyak akan lebih lambat jika dibandingkan dengan tanaman yang kekurangan sinar matahari, hal ini disebabkan karena intensitas cahaya yang terlalu tinggi dapat menguraikan auksin. Pertumbuhan batang kecambah di tempat gelap lebih cepat (lebih panjang) dibandingkan di tempat terang. Pertumbuhan yang cepat di tempat gelap" |ni disebut etiolasi.
Tumbuhan memiliki respons yang berbedabeda terhadap lama penyinaran cahaya matahari. Berdasarkan respons tumbuhan terhadap waktu terang atau waktu gelap, tumbuhan dapat dibedakan menjadi:

1. Tumbuhan hari pendek adalah tumbuhan yang berbunga pada saat lamanya siang kurang dari 12 Jam (lamanya siang lebih pendek dibanding lamanya malam) Contohnya ubi jalar.
2. Tumbuhan hari panjang adalah tumbuhan yang berbunga jika terkena penyinaran lebih dari 12 jam (14 16--jam) sehari. Contohnya kembang sepatu.
3. Tumbuhan hari netral adalah tumbuhan yang berbunga hampir sepanjang musim, tidak tergantung lamanya siang hari. Contohnya mentimun, padi, dan kapas.
4. Tumbuhan hari sedang adalah tumbuhan yang berbunga pada saat lama siang sekitar 12 Jam. Contohnya tebu dan kacang.

• Suhu

Suhu berpengaruh terhadap fisiologi tumbuhan, antara lain memengaruhi kerja enzim. Setiap spesies atau varietas mempunyai suhu minimum, rentang suhu optimum, dan suhu maksimum. Suhu optimum untuk pertumbuhan tumbuhan berkisar antara 10°-38°C.

• pH

pH tanah dapat memengaruhi pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan. Kondisi pH memengaruhi ketersediaan unsur hara yang diperlukan tumbuhan. Pada kondisi pH tanah netral unsur-unsur Ca, Mg, P, K yang diperlukan tumbuhan cukup tersedia. Sedangkan pada pH asam, unsur Ae, Mo, Zn yang dapat meracuni tubuh tumbuhan tersedia di dalam tanah.

• Kelembapan

Tanah dengan kelembapan yang cukup dapat meningkatkan penyerapan air sehingga mampu mempercepat pertumbuhan tanaman dan membantu perkecambahan biji.

• Aerasi

Tanah dikatakan aerasinya baik apabila memiliki kandungan oksigen yang cukup Aerasi tanah yang cukup, memberikan kesempatan sel-sel akar untuk melakukan respirasi. Respirasi akar akan bermanfaat dalam perkembangan sel-sel akar dan juga berguna untuk membantu penyerapan nutrisi dari dalam tanah. Jika aerasi tidak baik, respirasi akar akan terganggu sehingga mengganggu pertumbuhan akar dan penyerapan nutrisi.

3. Percobaan Pengaruh Faktor Eksternal terhadap Pertumbuhan Tumbuhan

Contoh percobaan mengenai pengaruh faktor eksternal terhadap pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan, yaitu pengaruh air terhadap proses perkecambahan.

a. Tujuan Percobaan:

Siswa dapat mengetahui pengaruh air terhadap proses perkecambahan biji kacang hijau.

b. Alat dan Bahan yang Diperlukan:

1. Cawan petri sebanyak tiga buah yang diberi label (misalnya label A, B, dan C).
2. Kapas secukupnya
3. Air sumur.
4. 15 biji kacang hijau yang sehat dan cukup umur.

c. Langkah Percobaan:

1. Siapkan tiga buah cawan petri yang telah ciiberi label (misalnya A, B, dan C).
2. Letakkan kapas secukupnya pada setiap cawan petri.
3. Selanjutnya Ietakkan 5 buah biji kacang hijau pada masing-masing cawan petri;
4. Pada cawan petri A, kapas dibiarkan tanpa diberi air. Cawan petri B, kapas ditetesi airsampai basah. Sementara itu, pada cawan petri C dibasahi dengan air hingga tergenang.
5. Cawan petri B disiram setiap hari dengan air secukupnya untuk menjaga kandungan airnya, Sedangkan cawan petri C disiram setiap hari sampai tergenang.
6. Lakukan pengamatan selama 7 hari.

d. Hasil Percobaan Diperoleh:

Biji kacang hijau pada cawan petri B dapat tumbuh, sedangkan biji kacang hijau pada
cawan petri A dan C tidak dapat tumbuh. Biji pada cawan petri B dapat tumbuh karena tersedianya air yang cukup pada proses perkecambahan. Biji memerlukan oksigen untuk proses  respirasi daiam perkecambahan. Pada cawan petri B tersedia oksigen untuk proses perkecambahan karena media tanam (kapas) dan biji tidak tergenang air.

Biji pada cawan petri A tidak dapat tumbuh karena tidak adanya air pada kapas. Air diperlukan dalam perkecambahan biji. Saat perkecambahan air digunakan untuk mengaktifkan enzim-enzim dalam biji. Tanpa air, perkecambahan biji akan tertunda (dormansi).

Sedangkan pada cawan petri C, biji tidak dapat tumbuh karena media dan biji kacang hijau selalu tergenang air. Hal tersebut mengakibatkan biji pada cawan petri berada dalam | kondisi kekurangan oksigen. Seperti yang telah diketahui bahwa oksigen dibutuhkan untuk proses metabolisme. MeIa|ui metabolisme tumbuhan mendapatkan energi yang dibutuhkan untuk pertumbuhan. Sehingga, kondisi kekdrangan oksigen mengakibatkan tUmbuhan tidak dapat melakukan metabolisme untuk mendapatkan energi. Akibatnya, biji kacang hijau pada cawan petri C tidak ada yang berkecambah. 

C. Pertumbuhan dan Perkembangan pada Hewan serta Manusia

1. Pertumbuhan dan Perkembangan pada Hewan

Ada dua tahap pertumbuhan dan perkembangan pada hewan, yaitu tahap embrionik dan pasca embrionik.

a. Fase embrionik

Fase embrionik merupakan fase pertumbuhan dan perkembangan yang dimulai dari zigot sampai terbentuknya embrio sebelum lahir atau menetas. Fase embrionik terdiri atas beberapa fase berikut ini:

1. Tahap moruiasi: zigot yang terbentuk terus menerus membelah sehingga menjadi suatu bentuk seperti bola yang tersusun atas banyak sel dan disebut dengan morula. '
2. Tahap biastulasi: pada tahap akhirdari fase momia akan terbentuk suatu lubang yang disebut dengan blastocoel. Bentuk embrio sampai dengan tahap' mi disebut dengan blastula.
3. Tahap gastruiasi: embrio dari biastula membentuk gastrulaTerbentuknya gastruia: dItandaI dengan adanya tIga lapisan embrionik, yaitu lapisan luar (ektoderm) lapisan: tengah (mesoderm), dan lapisan dalam (endoderm).
4. Tahap organogenesis: merupakan tahap pembentukan berbagai organ tubuh yang berkembang dari tiga lapisan saat proses gastruiasi. Organ-organ yang terbentuk, yaitu: “lapisan ektoderm berkembang menjadi rambut, kulit, sistem saraf, dan sistem indra; lapisan mesoderm akan berkembang menjadi otot, rangka, aiat reproduksi, alat peredaran darah, dan alat ekskresi; lapisan endoderm akan berkembang menjadi alat pencernaan dan alat pernapasan.

b. Fase pascaembrionik

Fase ini dimulai saat hewan lahir atau menetas. Pada hewan tertentu sebelum dewasa terlebih dahulu mengalami perubahan bentuk. Perubahan tersebut terjadi pada peristiwa metamorfosis dan metagenesis.

1) Metamorfosis

Metamorfosis dibedakan menjadi dua, yaitu:
a) Metamorfosis sempurna, merupakan perubahan bentuk pada hewan yang pertumbuhan dan perkembangannya melalui tahap telur, larva, kepompong/pupa, dan imago (hewan dewasa). Contohnya kupu-kupu, katak, dan nyamuk.
b) Metamorfosis tidak sempurna, merupakan perubahan bentuk pada hewan yang pertumbuhan dan perkembangannya melalui tahap telur, nimfa (hewan muda), dan imago (hewan dewasa). Contohnya belalang, kecoa, dan capung.

2) Metagenesis

Merupakan pergiliran keturunan dari genera‘si gametofit ke generasi sporofIt atau sebaliknya. Terdapat dua fase pada hewan yang mengalami metagenesis, yaitu .fase kehidupan yang bereproduksi secara seksual dan bereproduksisecara aseksual.

2. Pertumbuhan dan Perkembangan pada Manusia

Berikut adalah beberapa masa yang terjadi pada manusia selama tahap pertumbuhan
dan perkembangan.

a. Masa balita, merupakan masa paling awal dari pertumbuhan dan perkembangan manusia seteiah dilahirkan. Masa balita merupakan masa di antara usia 0-5 tahun. b. Masa kanak-kanak, merupakan masa bermain dan belajar. Disebut sebagai golden age karena pada masa ini pertumbuhan dan perkembangan terjadi dengan pesat. Masa kanak-kanak merupakan masa di antara usia 6-10 tahun.

c. Masa remaja, merupakan masa di antara usia 11-18 tahun. Pada masa ini, manusia mengalami pubertas. Masa pubertas antara wanita dan pria terdapat perbedaan rentang usia, di mana pada wanita masa pubertas terjadi pada usia 10-15 tahun, sedangkan pada pria masa pubertas terjadi di rentang usia 11-16 tahun.

d. Masa dewasa, merupakan masa yang ditandai dengan adanya kematangan individu dalam menyelesaikan proses pertumbuhan fIsiknya dan siap menerima peran masyarakat bersama dengan orang dewasa lainnya. Masa dewasa merupakan masa di antara usia 19-50 tahun.

e. Masa lanjut usia, merupakan masa di mana secara f sik sel-sel tubuh mulai mengalami degenerasi sehingga membuat manusia terlihat tua. Masa usia lanjut merupakan masa di antara usia 50 tahun ke atas.

3. Faktor-faktor yang Memengaruhi Pertumbuhan dan Perkembangan pada Hewan dan Manusia

a. Faktor internal

Faktor internal yang memengaruhi pertumbuhan dan perkembangan hewan dan manusia, yaitu gen dan hormon. Gen sebagai faktor yang memengaruhi ciri dan sifat makhluk hidup, seperti warna kulit, warna rambut, dan bentuktelinga. Sementara itu, hormon yang memengaruhi pertumbuhan dan perkembangan makhluk hidup, di antaranya:

1. Hormon pertumbuhan pada hewan
   Beberapa hormon pertumbuhan pada hewan, di antaranya hormon tiroksin (mengendaiikan pertumbuhan hewan), hormon somatomedin (merangsang pertumbuhan tulang).
2. Hormon pertumbuhan pada manusia
   Beberapa hormon pertumbuhan pada manusia, di antaranya hormon somatotropin (merangsang pertumbuhan tulang dan otot), hormon testosteron (mengatur perkembangan organ reproduksi sekunder pria), hormon estrogen (mengatur perkembangan organ reproduksi sekunder wanita)

b. Faktor eksternal

Faktor eksternal yang memengaruhi pertumbuhan dan perkembangan pada hewan. dan manusia, di antaranya:

1) Oksigen
Oksigen diperlukan untuk berespirasi yang akan menghasilkan ATP. Selanjutnya, ATP akan digunakan dalam proses metabolisme, pertumbuhan, dan aktivitas lainnya.

2) Nutrisi atau makanan
Kualitas dan kuantitas makanan akan memengaruhi pertumbuhan dan perkembangan makhlUk hidup. Beberapa nutrisi yang diperlukan oleh makhluk hidup antara lain karbohidrat, protein, lemak, vitamin dan mineral.

3) Air
Dalam tubuh manusia dan hewan tersusun 70% air. Air merupakan faktor penting dalam pertumbuhan dan perkembangan hewan serta manusia. 

4) Lingkungan
Lingkungan merupakan faktor eksternal yang memengaruhi pertumbuhan dan perkembangan hewan 'dan manusia. Lingkungan akan memunculkan kemampuan adaptasi bagi makhluk hidup yang ada di dalamnya, misalnya makhluk hidup yang tinggal di daerah dingin akan memiliki lemak yang lebih tebal daripada hewan yang hidup di daerah beriklim panas.

Demikian Sharing tentang materi lengkap mata pelajaran Biologi kelas 12 BAB 1 tentang pertumbuhan dan perkembangan. Semoga bermanfaat...

Berbagi :