Pertumbuhan
dan Perkembangan
A. Pengertian Pertumbuhan dan Perkembangan
Pertumbuhan adalah suatu proses
pertambahan ukuran, baik volume, bobot, dan jumlah sel yang bersifat irreversible
(tidak dapat kembali ke asal). Sedangkan, perkembangan adalah perubahan
atau diferensiasi sel menuju keadaan yang lebih dewasa.
Pada tumbuhan, perkembangan ini
menghasilkan bermacam-macam jaringan dan organ tumbuhan. Pertumbuhan dan
perkembangan pada hewan berbedabeda antara spesies satu dengan spesies yang
lain. Tetapi, pada dasarnya memiliki persamaan tahapan perkembangan, yaitu
sebagai berikut.
- Pembelahan Sel
Setelah terjadi fertilisasi
(pembuahan sel gamet jantan dan sel gamet betina), terbentuklah zigot. Zigot
mengalami pembelahan mitosis secara terus-menerus. Pembelahan ini berlangsung
sangat cepat. Sel-sel yang dihasilkan dari pembelahan disebut morula. Morula
berkembang menjadi bentuk yang berlubang disebut blastula.
2. Morfogenesis
Blastula terus mengalami pembelahan
sel. Selama pembelahan ini terjadi morfogenesis, yaitu proses perkembangan
bentuk berbagai bagian tubuh embrio.
3. Diferensiasi
Blastula terus membelah dan
membentuk gastrula. Dari gastrula terbentuk embrio. Sel-sel embrio berkembang
terus membentuk jaringan, organ, dan sistem organ yang membentuk struktur dan
fungsi khusus yang nantinya difungsikan pada waktu dewasa.
4. Pertumbuhan
Setelah terbentuk organ, terjadi
pertumbuhan makhluk hidup menjadi lebih besar. Perkembangan berjalan seiring
dengan pertumbuhan. Perkembangan adalah proses mencapai kedewasaan. Perbedaan
antara pertumbuhan dan perkembangan, yaitu per-tumbuhan dapat diukur dengan
ukuran tertentu, sedangkan perkembangan tidak dapat diukur dengan suatu ukuran.
B. Pertumbuhan dan Perkembangan pada Tumbuhan
Perkembangan pada tumbuhan diawali
dengan fertilisasi. Pada awal perkembangannya, embrio mendapatkan makanan dari
kotiledon. Kotiledon terdapat pada biji tumbuhan tingkat tinggi. Tumbuhan
dikotil memiliki dua kotiledon, sedangkan monokotil memiliki satu kotiledon.
Pertumbuhan awal tumbuhan dari biji menjadi tanaman baru disebut perkecambahan.
Berdasarkan letak kotiledonnya, perkecambahan dapat dibedakan menjadi dua
macam, yaitu epigeal dan hipogeal.
a. Pada perkecambahan epigeal, kotiledon
terdapat di permukaan tanah karena terdorong oleh pertumbuhan hipokotil yang
memanjang ke atas.
b. Pada perkecambahan hipogeal,
kotiledon tetap berada di bawah tanah, sedangkan plumula keluar dari permukaan
tanah disebabkan pertumbuhan epikotil yang memanjang ke arah atas.
Pertumbuhan pada tumbuhan terjadi di
meristem (titik tumbuh) yang terdapat pada ujng akar dan batang. Meristem akan
mengalami pembelahan mitosis. Oleh karena itu, ujung batang dan ujung batang
akan bertambah panjang dan besar.
Pertumbuhan disebabkan oleh
pertambahan besar dan panjang sel-sel itu sendiri. Pada batang terdapat dua
jenis tunas, yaitu tunas yang letaknya di ujung batang yang disebut tunas
terminal dan mengandung meristem apikal, serta tunas samping yang nantinya
membentuk cabang batang, daun, dan bunga.
Batang tumbuhan selain bertambah
panjang juga dapat bertambah besar. Hal ini dikarenakan adanya aktivitas
kambium, yang termasuk jaringan meristem yang sel-selnya aktif membelah. Letak
kambium di antara jaringan xilem dan floem. Kambium akan terus membentuk
jaringan xilem dan floem baru sehingga batang makin lama akan menjadi besar.
Aktivitas kambium meninggalkan batas yang jelas pada batang. Batas ini disebut
lingkaran tahun.
C. Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Pertumbuhan dan
Perkembangan pada Tumbuhan
Faktor Internal
- Faktor Genetik
Faktor genetik terdapat dalam gen.
Gen terdapat di kromosom dalam inti sel. Gen ini mempengaruhi ukuran dan bentuk
tubuh tumbuhan. Hal ini disebabkan karena gen berfungsi mengatur sintesis enzim
untuk mengendalikan proses kimia dalam sel. Proses kimia dalam sel ini yang
menyebabkan pertumbuhan dan perkembangan tubuh tumbuhan.
2. Faktor
Hormon
Hormon adalah senyawa organik
tumbuhan yang mampu menimbulkan respons fisiologi pada tumbuhan. Hormon tumbuhan
bermacam-macam, tetapi ada lima hormon tumbuhan yang sangat penting, yaitu:
a.
Auksin
Auksin adalah hormon yang berasal
dari titik tumbuh tumbuhan, seperti ujung tunas, kambium, bunga, buah, dan
ujung akar. Auksin berfungsi merangsang pertumbuhan sel ujung batang,
pertumbuhan akar lateral dan akar serabut, dan merangsang pembentukan bunga dan
buah. Selain itu, auksin berfungsi mempercepat aktivitas pembelahan sel titik
tumbuh dan menyebabkan diferensiasi sel menjadi xilem.
b.
Sitokinin
Sitokinin adalah zat tumbuh yang
pertama kali ditemukan pada batang tembakau. Hormon ini memiliki beberapa
fungsi, antara lain:
1) Merangsang diferensiasi
sel-sel yang dihasilkan dalam meristem.
2) Menunda pengguguran dan penuaan
daun.
3) Memperkecil dominasi apikal
sehingga mendorong pertumbuhan tunas samping dan perluasan daun.
4) Memacu pembelahan sel dalam
jaringan meristematik.
5) Merangsang pembentukan pucuk dan
mampu memecah masa istirahat biji.
c.
Giberelin
Giberelin merupakan zat tumbuh yang
memiliki sifat seperti auksin. Giberelin terdapat di hampir semua bagian
tanaman, seperti biji, daun muda, dan akar. Giberelin memiliki beberapa fungsi,
antara lain: 1) Memacu perpanjangan secara abnormal batang utuh. 2)
Mempengaruhi perkembangan bunga dan buah. 3) Mempengaruhi perkecambahan biji.
4) Merangsang pembelahan dan pemanjangan sel. Untuk tumbuhan yang kerdil, jika
diberi giberelin akan tumbuh secara normal.
d.
Gas Etilen
Gas etilen dihasilkan oleh buah yang
sudah tua, tetapi
masih berwarna hijau yang disimpan
dalam kantung tertutup agar cepat masak. Gas etilen juga berfungsi memacu
perkecambahan biji, menebalkan batang, mendorong gugurnya daun, menunda
pembungaan, dan menghambat pemanjangan batang kecambah.
e.
Asam Absisat
Asam absisat adalah hormon yang
menghambat pertumbuhan tumbuhan. Hormon ini sangat diperlukan tumbuhan pada
saat kondisi lingkungan tidak baik. Contohnya, pada saat musim kering atau
musim dingin, tumbuhan menggugurkan daunnya untuk mengurangi penguapan yang
berlebihan. Hal ini dilakukan dengan cara mengatur penutupan dan pembukaan
stomata, terutama pada saat kekurangan air.
Faktor Luar (eksternal)
ü
Zat hara
Berupa makroelemen maupun mikroelemen yang diserap oleh akar maun bagian tubuh yang lain berupa gas, air dan zat yg terlarut bersama air.
Berupa makroelemen maupun mikroelemen yang diserap oleh akar maun bagian tubuh yang lain berupa gas, air dan zat yg terlarut bersama air.
ü
Air
Diperlukan dalam Fotosintesis, reaksi kimia, menjaga kelembaban, dan membantu perkecambahan biji.
Diperlukan dalam Fotosintesis, reaksi kimia, menjaga kelembaban, dan membantu perkecambahan biji.
ü
Cahaya
Membantu proses fotosintesis namun cahaya yg berlebihan justru menghambat kerja hormon auksin (pertumbuhan)
Membantu proses fotosintesis namun cahaya yg berlebihan justru menghambat kerja hormon auksin (pertumbuhan)
ü
Suhu
Suhu optimum untuk tumbuhan umumnya 22o C – 37o C
Tumbuhan tidak tumbuh pada suhu dibawah 0o C dan diatas 40º C
Suhu optimum untuk tumbuhan umumnya 22o C – 37o C
Tumbuhan tidak tumbuh pada suhu dibawah 0o C dan diatas 40º C
ü
Kelembaban
Pada kondisi kelembaban yang tinggi, umumnya pertumbuhan tanaman lebih cepat namun kelembaban yang rendah diperlukan oleh beberapa tanaman untuk pertumbuhan generatip, sehingga berbunga pada musim kemarau.
Pada kondisi kelembaban yang tinggi, umumnya pertumbuhan tanaman lebih cepat namun kelembaban yang rendah diperlukan oleh beberapa tanaman untuk pertumbuhan generatip, sehingga berbunga pada musim kemarau.
D. Pertumbuhan dan Perkembangan pada Hewan
Hewan juga mengalami pertumbuhan dan
perkembangan. Pertumbuhan pada hewan adalah hasil proses pembelahan mitosis
sel-sel tubuh. Hal ini menyebabkan sel membesar sehingga tubuh hewan menjadi
besar dan panjang. Sedangkan, perkembangan adalah diferensiasi sel yang
mengalami pembelahan menuju individu dewasa. Pertumbuhan pada hewan sering
disebut juga perkembangan, yaitu perkembangan dari zigot sampai dewasa.
Pertumbuhan dimulai dengan peleburan ovum (sel telur) dengan spermatozoa (sel sperma),
dan dihasilkan zigot. Zigot akan bermitosis terus-menerus.
Fase-fase perkembangan zigot melalui
beberapa tahap, yaitu:
a.
Stadium Morula
Pada perkembangan awal, zigot
membelah menjadi 2, kemudian 4, 8, dan seterusnya membentuk suatu wujud
seperti buah murbei yang disebut morula. Morula mengandung banyak sel hasil
mitosis yang berkumpul menjadi satu kesatuan.
b.
Stadium Blastula
Dari morula menjadi blastula. Dalam
tahap ini masih berlangsung proses pembelahan sel sehingga terbentuk suatu
rongga pada bagian tengah yang disebut blastosol.
c.
Stadium Gastrula
Dari blastula menjadi gastrula.
Dalam tahap ini terjadi pembentukan lubang lekukan (blastopor) yang mempunyai
dua lapisan. Selanjutnya, sel-sel bagian permukaan lapisan ektoderm
mengalami pelekukan ke dalam (invaginasi). Sel-sel tersebut mengisi ruang
antara ektoderm dan endoderm membentuk lapisan mesoderm
d.
Organogenesis (Pembentukan Organ)
Pada tahap ini terjadi diferensiasi
(perkembangan sel-sel membentuk struktur dan fungsi khusus) dari:
1) Ektoderm menjadi kulit, sistem
saraf, hidung (alat-alat indra), anus, kelenjar-kelenjar kulit, dan mulut.
2) Mesoderm menjadi tulang,
otot, ginjal, jantung, pembuluh darah, dan alat kelamin.
3) Endoderm menjadi kelenjar-kelenjar
yang mempunyai hubungan dengan alat pencernaan, paru-paru, dan alatalat
pencernaan.
Setelah organogenesis selesai,
selanjutnya penyempurnaan embrio menjadi fetus yang telah siap dilahirkan
(hewan tingkat tinggi).
Pada hewan vertebrata, ada dua jenis
tempat perkembangan embrio, yaitu di luar tubuh induk dan di dalam tubuh induk.
Embrio tumbuh di luar tubuh induknya, misalnya pada ikan, reptil, amfibi, dan
burung. Sedangkan, embrio tumbuh di dalam tubuh induknya, yaitu dalam rahim
(uterus). Embrio di dalam uterus lamanya tergantung jenis hewan.
Pada serangga dan amfibi, dalam
perkembangannya menjadi hewan dewasa mengalami perubahan bentuk yang berbeda
dengan tahap sebelumnya. Hal ini disebut metamorfosis. Perkembangan ini terjadi
mulai dari telur atau larva dan akan mencapai kematangan seksual pada saat
dewasa.
Metamorfosis
Yaitu perubahan bentuk tubuh pada beberapa hewan secara bertahap dari masa muda sampai dewasa
Contoh pada serangga dan katak
Yaitu perubahan bentuk tubuh pada beberapa hewan secara bertahap dari masa muda sampai dewasa
Contoh pada serangga dan katak
Metamorfosis dibagi menjadi dua
macam, metamorfosis sempurna dan tidak sempurna.
Contoh metamorfosis sempurna adalah
pada kupu-kupu dan katak. Sedangkan, metamorfosis tidak sempurna terjadi pada
belalang.
Metamorfosis pada katak melalui
beberapa fase, yaitu:
telur →
berudu → katak berekor → katak dewasa
Sedangkan, metamorfosis pada
belalang adalah: telur → larva
→ dewasa.
Metagenesis
Pergiliran cara perkembangbiakan antara seksual dengan aseksual.
Contoh pada paku, lumut, ubur-ubur
Pergiliran cara perkembangbiakan antara seksual dengan aseksual.
Contoh pada paku, lumut, ubur-ubur
Faktor Internal
1. Genetis
Gen merupakan penentu semua struktur dan fungsi yang berkaitan dengan ciri-ciri hewan dan manusia antara lain bentuk tubuh, warna kulit, warna rambut, laju pertumbuhan, dan perkembangan.
2. Hormon
Hormon dihasilkan oleh kelenjar endokrin (kelenjar buntu) dan dibawa oleh darah ke organ sasaran sehingga mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan hewan termasuk manusia.
1. Genetis
Gen merupakan penentu semua struktur dan fungsi yang berkaitan dengan ciri-ciri hewan dan manusia antara lain bentuk tubuh, warna kulit, warna rambut, laju pertumbuhan, dan perkembangan.
2. Hormon
Hormon dihasilkan oleh kelenjar endokrin (kelenjar buntu) dan dibawa oleh darah ke organ sasaran sehingga mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan hewan termasuk manusia.
1. Kelenjar Hipofisis Menghasilkan
- Somatotrof – Mempengaruhi pertumbuhan
- Tirotropin – Mempengaruhi kerja kelenjar tiroid
- Prolaktin – Mempengaruhi pengeluaran air susu
- Gonadotropin – Mempengaruhi kerja kelenjar kelamin
- ACTH – Mempengaruhi kerja kelenjar Adrenalin
- ADH – Mempengaruhi pengeluaran urine
- Oksitosin – Mempengaruhi kontraksi otot rahim saat melahirkan
2 Tiroid menghasilkan Tiroksin :
Mengatur metabolisme zat dan pertumbuhan
3 Paratiroid menghasilkan Parathormon :Mengatur kadar kalsium dalam darah
4 Adrenalin menghasilkan Adrenalin : Mengatur kadar gula darah dengan mengubah glikogen menjadi glukosa
5 Pankreas menghasilkan Insulin : Mengatur kadar gula darah dengan mengubah glukosa menjadi glikogen
6 Testis menghasilkan Testosteron : Mempengaruhi ciri-ciri kelamin sekunder pria
7 Ovarium menghasilkan Estrogen dan Progresteron : Mempengaruhi ciri-ciri kelamin sekunder wanita
3 Paratiroid menghasilkan Parathormon :Mengatur kadar kalsium dalam darah
4 Adrenalin menghasilkan Adrenalin : Mengatur kadar gula darah dengan mengubah glikogen menjadi glukosa
5 Pankreas menghasilkan Insulin : Mengatur kadar gula darah dengan mengubah glukosa menjadi glikogen
6 Testis menghasilkan Testosteron : Mempengaruhi ciri-ciri kelamin sekunder pria
7 Ovarium menghasilkan Estrogen dan Progresteron : Mempengaruhi ciri-ciri kelamin sekunder wanita
0 komentar:
Posting Komentar