TUGAS FISIOLOGI TUMBUHAN

“INTERPRETASI PERTUMBUHAN DAN PERKEMBANGAN“

DISUSUN OLEH :

KELOMPOK 4

1. Arilda Setiya Ningrum (E1A013004)

2. Ayatun Nisa (E1A013005)

3. Febrina Amaliya R (E1A013016)

4. Isma Yulianti Ismail (E1A013022)

PROGRAM STUDI PENDIDIKAN BIOLOGI

FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN

UNIVERSITAS MATARAM

2016

Interpretasi Pertumbuhan dan Perkembangan

Pendahuluan

Pertumbuhan dan perkembangan adalah koordinasi yang luar biasa dari banyak peristiwa pada berbagai tingkatan, dari biofisik dan biokimia untuk organisme, yang mengakibatkan produksi seluruh organisme. Subjeknya sangat kompleks, dan ada banyak cara yang berbeda dalam pendekatannya. Beberapa teks baru dan monograf sepakat dengan subjek dari sudut pandang cara kerja dan agen dari pekembangan. Kita dapat menekankan tumbuhan dan tingkah lakunya, berkaitan dengan cara kerja dan agen dari perkembangan. Dalam bab ini kita akan mengkaji konsep pertumbuhan dan perkembangan dan kontrolnya secara umum. Hal ini akan diikuti dalam bab 16 sampai bab 21 dengan pemeriksaan secara rinci dari berbagai peristiwa dalam pertumbuhan dan perkembangan tanaman. Kemudian, dalam bab 22, kita akan merangkum bagian IV dari sudut pandang mekanistik, meninjau kelas utama dari zat pertumbuhan tanaman dan model tindakan dan jenis proses yang mereka kontrol.

Tidak mungkin untuk mencakup semua aspek perkembangan dan kontrolnya-literatur utama pada subjek ini sangat banyak, dan masih ada byangbelum ditemukan. Pemahaman kita tentang perkembangan berkembang sangat pesat, tapi banyak area yang subyeknya masih diperdebatkan dan belum diketahui. Untuk alasan ini kita dapat meninggalkan banyak pertanyaan yang belum terjawab. Tentu saja, biasanya tidak pasti pertanyaan apa yang harus ditanyakan.

Parameter pertumbuhan

Pertumbuhan didefinisikan dalam kamus sebagai “kenaikan/kemajuan menuju atau mencapai ukuran penuh atau kedewasaan;perkembangan;peningkatan bertahap dari segi ukuran.” Kita dapat memisahkan konsep dari pertumbuhan dan perkembangan , istilah pertumbuhan menunjuk pada peningkatan atau penambahan ukuran, tidak melibatkan konsep kualitatif seperti “ukuran penuh” atau “kedewasaan”, yang mana secara jelas tidak berhubungan dengan proses peningkatan. Bagaimanapun, konsep sederhana dari penambahan ukuran punya berbagai kesulitan karena ada beberapa cara yang mungkin dalam mengukurnya. Pertumbuhan bisa diukur sebagai penambahan dalam panjang, lebar, atau area; biasanya diukur sebagai penambahan dalam volume, massa, atau berat (baik berat basah maupun berat kering). Masing-masing dari parameter ini menjelaskan sesuatu yang berbeda, dan jarang ada hubungan yang sederhana antara parameter tersebut dalam pertumbuhan organisme. Hal ini karena pertumbuhan biasanya terjadi dalam arah yang berbeda pada tingkat yang berbeda dan mungkin tidak berhubungan, jadi rasio linear-area-volume tidak berlaku pada waktu ini.

Masalahnya, kesulitan mendefinisikan pertumbuhan dan ukuran, selanjutnya ditekankan oleh fakta bahwa itu adalah sangat mungkin , selama jenis tertentu dari pertumbuhan , yang salah satu parameternya dapat meningkat sedangkan yang lain menurun.

Sebagai contoh, selama perkecambahan biji ada penyerapan awal air yang tidak disertai oleh pertumbuhan yang signifikan. Ada peningkatan volume dan berat basah, tapi tidak pada berat kering. Kemudian biji meningkat dengan baik meliputi panjangnya, tapi ada penurunan dalam berat kering! Namun demikian, pertumbuhan dengan definisi yang masuk akal telah terjadi.

Ada dua contoh yang ekstrem; bagaimanapun, situasi menengah terjadi di mana sangat sulit untuk menentukan secara intuitif apakah pertumbuhan telah terjadi. Contohnya peningkatan ukuran karena penyerapan air, yang mungkin permanen atau sementara, atau pembelahan sel yang menghasilkan peningkatan yang besar dalam jumlah sel tanpa perubahan bentuk substansial. Contoh pertama dapat merupakan manifestasi fisiologis selain pertumbuhan; yang terakhir mungkin akan dijelaskan sebagai perkembangan (lihat bagian berikutnya). Tampaknya tidak ada cara yang dapat diterima untuk keluar dari dilema ini karena pertumbuhan, perkembangan, dan perubahan sederhana dalam ukuran (yang dihasilkan dari penyerapan air atau substansi inert(gas) lainnya) sering tumpang tindih. Proses ini dapat terjadi secara terpisah atau bisa bersama-sama dalam kombinasi apapun.

Sebagai konsekuensinya kita harus mendefinisikan istilah pertumbuhan ketika kita menggunakannya. Ini umumnya dilakukan unconciously: kita berbicara tentang anak yang tumbuh dewasa (yaitu, dia bertambah dalam ukuran panjang). Ketika anak laki-laki menjadi seorang pemuda, ia “berhenti tumbuh” (dia mungkin terus tumbuh dalam hal ukuran dan berat, dan juga kebijaksanaan). Lama kemudian kita mengatakan dia “bertambah tua”. Setiap penggunaan kata tumbuh melibatkan konsep yang berbeda dan secara jelas didefinisikan. Sehingga dalam fisiologi tanaman kita harus mendefinisikan istilah ketika kita menggunakannya, seperti peningkatan dalam berat, atau panjang, atau beberapa parameter terukur lainnya. Alternatifnya, kita dapat menghindari masalah ini dengan menggunakan istilah-istilah seperti “peningkatan” atau “pemanjangan” yang tidak membawa berimplikasi secara fisiologik terhadap pertumbuhan. Istilah ini juga dapat digunakan dengan validitas ketika kita merasa secara intuitif bahwa pertumbuhan itu, seperti yang biasanya dipahami, tidak terjadi.

Pertumbuhan Vs Perkembangan

Perkembangan dapat didefinisikan sebagai perubahan atau kemajuan yang teratur, biasanya (tetapi tidak selalu) menuju keadaan yang lebih tinggi, lebih teratur, atau status yang lebih kompleks. Sehingga perkembangan bisa ditempatkan tanpa pertumbuhan dan pertumbuhan bisa tanpa perkembangan, namun keduanya sering digabungkan dalam suatu proses tunggal. Hal ini terutama berlaku ketika beberapa derajat atau kekakuan melarang pengembangan satu bentuk ke bentuk lain tanpa penambahan material baru yang berpengaruh terhadap perubahan. Perkembangan tidak dapat berlangsung tanpa bersamaan dengan pertumbuhan, dan keduanya adalah bagian dari proses yang sama. Perlu digarisbawahi bahwa masalah mengisolasi dan pemahaman penyebab dari pertumbuhan dan perkembangan-mereka mungkin terpisah dan dibedakan, atau mereka mungkin dihasilkan dari satu stimulus. Dalam hal ini mungkin menimbulkan masalah lebih lanjut dalam analisis

matematis dari pertumbuhan, dalam kemajuan pertumbuhan dapat terganggu dengan cara yang tidak bisa diprediksi oleh peristiwa perkembangan. Pertimbangan ini akan diperiksa pada bagian selanjutnya

Perkembangan menyiratkan perubahan dan perubahannya mungkin bertahap atau sangat tak terduga. Peristiwa penting dalam perkembangan seperti perkecambahan, perbungaan, atau hasil penuaan secara tiba-tiba dalam perubahan utama pada kehidupan atau pola pertumbuhan tanaman. Proses perkembangan lainnya terus berlanjut atau lebih lambat atau secara bertahap selama bagian atau semua kehidupan tanaman. Sebagian besar dari bagian IV akan berurusan dengan perkembangan terkait dengan dimana pertumbuhan tanaman terjadi, seperti apa pertumbuhan terjadi (yaitu, perubahan bentuk dan komposisi yang dihasilkan dari perkembangan), dan berapa banyak.

Pergerakan Pertumbuhan

Sudah sejak lama dianggap bahwa jika pertumbuhan organ atau organisme akan tepat dijelaskan dengan rumus atau model matematika, kemudian akan memiliki penjelasan tentang pola pertumbuhan model tersebut (yang tidak perlu menjelaskan seluruh pertumbuhan organisme) jika tidak lengkap dapat digunakan untuk menguji hipotesis tentang faktor-faktor yang tidak diketahui atau diduga, dan jika lengkap dapat digunakan untuk menguji validitas sendiri oleh percobaa yang efek gangguannya spesifik untuk model dan sistem hidupnya dapat dibandingkan. sayangnya proses pertumbuhan dan perkembangan begitu kompleks sehingga rumus yang sangat memuaskan belum tercapai bahkan dapat mulai berfungsi dengan cara ini.

Banyak usaha yang telah dilakukan untuk menjelaskan pertumbuhan dalam istilah matematika. sebagian besar usaha tersebut relative tidak berhasil, dalam arti bahwa mereka telah secara akurat menggambarkan pertumbuhan untuk waktu yang singkat saja, biasanya ketika tidak mengalami perubahan perkembangan utama sedang terjadi. Sehingga, meskipun mereka dapat menambahkan sedikit pemahaman pertumbuhan, seperti perlakuan matematika yang telah ditambahkan sedikit atau tidak ada pengetahuan kita tentang penyebab perkembangan. Hingga kini pemahaman dan pengetahuan tentang pertumbuhan dan perkembangan kita terlalu terbatas untuk memungkinkan kita untuk memulai membuat "program komputer" cerdas untuk tanaman.

Bagaimanapun itu sangat berharga untuk membuat analisis matematika singkat dari aspek sederhana pertumbuhan, karena melakukan hal ini secara jelas mengungkapkan sifat dari beberapa faktor yang mengatur pertumbuhan (tapi tidak diferensiasi). pola pertumbuhan yang khas dari tanaman tahunan diwakili dalam gambar 15-1.

Ini dapat dibagi menjadi tiga fase: a) fase logaritmik atau eksponensial, b) fase linear dan c) fase yang menurun tingkat pertumbuhan disebut penuaan. Kecepatan pertumbuhan ditunjukkan pada Gambar 15-2.

Itu meningkat terus menerus selama fase eksponensial, konstan selama fase linier, dan

menurun ke nol selama penuaan. kurva di angka 15-1 dan 15-2 sudah baik; gangguan yang disebabkan oleh variasi lingkungan dan peristiwa perkembangan telah diatur. Juga, banyak tanaman menunjukkan bentuk yang cukup berbeda dari kurva pertumbuhan. satu atau lainnya dari fase dapat ditegaskan atau bahkan diabaikan, dan kecepatan pertumbuhan dapat berfluktuasi secara substansial dari waktu ke waktu, memasukkan tikungan, dataran tinggi, dan bagian lereng yang sangat curam ke kurva. Namun, beberapa variasi biasanya disebabkan oleh peristiwa perkembangan, dan sangat sulit untuk memperlakukan secara matematis sederhana.

Analisis fase log relatif sederhana. jika setiap sel (atau proporsi tetap dari mereka) dalam koloni atau organisme dibagi menjadi dua secara berkala dan sel anak tumbuh dengan ukuran yang sama dengan sel asli, maka koloni atau organisme meningkat dengan hukum bunga majemuk :

Mt2 = Mt1er (t 2−t 1)

Dimana M= massa, t1 = waktu awal, t2 = waktu akhir, e = dasar logaritma natural, and r = tingkatan pertumbuhan. Rumus ini dapat ditulis kembali sebagai

2.303 log (peningkatan ukuran) = r x jarak waktu

dan alur log pertumbuhan memberikan garis lurus, seperti yang ditunjukkan pada angka 15-3a.

Situasi ini diperlihatkan dalam kebiasaaan pada perkembangan organisme bersel tunggal,

seperti bakteri, atau dalam pertumbuhan massa pada sel yang meningkat ke segala arah. terbukti harus berakhir di kultur bakteri baik ketika beberapa nutrisi atau zat gizi habis atau ketika produk limbah beracun menumpuk. Maka kultur berjalan cepat ke fase penuaan dan tidak menunjukkan fase linear sama sekali. Pada massa dari jaringan atau tanaman situasinya lebih kompleks. Sebagai peningkatan massa sel, nutrisi dalam medium menjadi kurang dapat diakses sel di pusat dan kehadiran sel-sel terluar menghambat pembagian sel-sel di tengah. Maka tingkat kenaikan jatuh, mungkin menjadi sebanding dengan beberapa fungsi geometrik (misalnya, daerah atau massa). Lagi, pertumbuhan akhirnya akan menjadi terbatas oleh kekurangan substrat atau membangun produk akhir, dan fase penuaan akan mulai.

Kebanyakan tanaman tingkat tinggi, bagaimanapun, tidak mengikuti pola pertumbuhan untuk waktu yang lama. Mereka dengan cepat mengembangkan rencana pertumbuhan meristematik. Pertumbuhan terjadi hanya di tempat-tempat diskrit dan pada dasarnya adalah satu-dimensi, yaitu, peningkatan tinggi tumbuhan. Jelas bahwa pertumbuhan terjadi dalam satu atau lebih meristem ukuran konstan dalam fungsi linear. yaitu, tingkat konstan dan tidak berhubungan dengan ukuran organisme. ini adalah fase linear pertumbuhan, dijelaskan pada abad ke 19 ahli fisiologi Jerman, J. Zachs, sebagai tahap dasar pertumbuhan. Persamaan untuk jenis pertumbuhan tidak mengandung istilah untuk ukuran awal atau akhir, sehingga tidak ada prediksi yang dapat dibuat.

Mt2 = Mt1 + r(t2-t1)

Beberapa kurva pertumbuhan menyerupai persamaan kinetik untuk reaksi monomolecular autokatalitik tertutup, reaksi di mana salah satu produk mempercepat atau mengkatalisis reaksi. Persamaan untuk jenis reaksi ini adalah :

log MtM−Mt

=K (t−t 1/2)

dimana Mt = massa pada waktu t, M = massa akhir, dan t ½ adalah waktu yang diperlukan untuk mencapai satu setengah ukuran akhir. Kurva yang dihasilkan oleh hubungan ini mendekati kurva pertumbuhan (Gambar 15-4).

dmdt

=Km (M−m)

Karena berkaitan dengan ukuran sekarang dan ukuran akhir dari organisme, kurva dapat digunakan untuk memprediksi penafsiran pertumbuhan. Persamaan dapat disajikan kembali di mana m merupakan ukuran sekarang dan M ukuran akhir. Persamaan ini memprediksi tingkat pertumbuhan yang tinggi (dm / dt) saat m kecil yang meningkat dengan cepat sebagai m meningkat. Namun, sebagai organisme mendekati ukuran akhir (m = M), tingkat pertumbuhan jatuh ke nol.

Sayangnya kesamaan antara persamaan ini dan kurva pertumbuhan tanaman tidak membuang banyak cahaya pada proses pertumbuhan. kita tahu bahwa pertumbuhan dibatasi oleh banyak reaksi, bukan oleh satu reaksi. Lebih lanjut, tidak peduli seberapa hati-hati saat terus menambahkan semua reaktan yang mungkin (yaitu, dengan meningkatkan kondisi pertumbuhan dan mempertahankan mereka hampir sesempurna mungkin), ada keterbatasan ukuran yang melekat dalam organisme yang mencegah mereka untuk mencapai ukuran akhir dari persamaan yang diprediksi. Salah satu tidak bisa, oleh overfreeding itu, membuat tikus sebesar gajah atau daisy setinggi pohon ek. apalagi persamaan tidak memprediksi pertumbuhan linear.

Berbagai macam ekspresi matematika telah dikembangkan yang mensimulasikan bagian dari kurva pertumbuhan baik dari seluruh tanaman atau beberapa organ tertentu .namun, merekatidak memberikan kontribusi banyak untuk pemahaman kita tentang

proses pertumbuhan. Di sisi lain, mereka sangat berguna untuk menjelaskan peran-peran factor pertumbuhan dan nutrient dalamp ertumbuhan. Secara tidak sengaja, ketika factor esensial terbatas, salah satu harapan pertumbuhan menjadi dibatasi oleh persedian. Dengan cara yang sama, jika itu ditampilkan dalam jumlah yang lebih dari yang diperlukan, salah satu harapan pertubmuhan mendekati beberapa tingkat maksimum. Tetapi persedian dari factor esensial sering bervariasi dari kisaran sempit antara batas-batas ini , atau dua atau beberapa faktor mungkin sangat berbeda pada waktu yang sama. Maka hanya analisis matematika yang tepatdari pertumbuhan di dalam terminology model matematika yang harus sering dikembangkan untuk situasi ini, sehingga dapat dengan aman menentukan peransebenarnya darifaktor ataufaktor-faktor di dalam pertanyaan. Perlakuan ini sering menyulitkan dan kadang-kadang tidak menguntungkan. Bagaimanapun, ahli fisiologi tumbuhan harus yakin dan tidak menyerah untuk mencoba. Kemajuan yang bagus sedang dibuat dan akhirnya, jika pemahaman pertumbuhan dan perkembangan menjadi lengkap, hal ini dapat menjelaskan pertumbuhan dan perkembangan dalam terminology matematika.

Pengukuran PerkembanganPerkembangan tidak mudah diukur secara kuantitatif, karena cenderung mengambil

tempat oleh serangkaian lebih atau kurang mempunyai ciri-ciri sendiri. Ini membuat evaluasi berapa banyak perbedaanya. Sebagai contoh, ada tumbuhan yang memiliki bunga dan tidak. Jika (misalnya bunga tulip) hanya menghasilkan satu bunga, pertanyaannya berapa banyak yang tidak terjawab.Dengan cara yang sama, pertanyaan kapan biasanya sulit untuk dijawab, karena peristiwa perkembangan mungkin telah dimulai jauh sebelum wujud eksternal mereka terlihat. Akhirnya, pertanyaan apa yang telah terjadi merupakan salah satu dasar kualitas, dimana terkenal sulit untuk dievaluasi dalam terminology kuantitatif.

Observasi langsung dan ekperimen dalam perkembangan harus sering diungkapkan dalam terminology respon rata-rata dan tingkat respon. Ini berarti sejumlah besar respon individu atau contohnya dapat di analisis secara statistika sehingga signifikansi perbedaan yang diamati dan eksperimen yang diinduksi dapat ditentukan .Untuk alas an ini, desain eksperimen dan rencana eksperimen menjadi lebih penting dalam mempelajari perkembangan pada hamper beberapa aspek dari fisiologi tumbuhan.