pertumbuhan dan perkembangan

Bab. 1 Pertumbuhan dan Perkembangan


Standar Kompetensi     :

1.  Memahami berbagai sistem dalamkehidupan manusia

Kompetensi Dasar        :

1.1 Menganalisis pentingnya pertumbuhan dan perkembangan pada makhluk hidup

Materi Pokok                :

Pertumbuhan dan perkembangan

Indikator                      :

w  Menyebutkan faktor-faktor yang mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan makhluk hidup

w  Menyimpulkan perbedaan pertumbuhan dan perkembangan pada makhluk hidup

w  Membandingkan metamorfosis dan perkembangan embrio ikan menjadi ikan dewasa

w  Membuat laporan hasil percobaan pertumbuhan pada macam-macam tumbuhan berdasarkan titik tumbuhnya

Karakter siswa yang diharapkan: Disiplin, rasa hormat dan perhatian, tekun, tanggung jawab dan ketelitian.

Pada Kelas VII yang lalu kamu telah mempelajari dan mengenal ciri-ciri makhluk hidup. Salah satu cirinya adalah tumbuh dan berkembang. Semua makhluk hidup pasti mengalami hal tersebut. Supaya kamu lebih jelas lagi dalam memahami pertumbuhan dan perkembangan, pelajarilah uraian berikut dengan saksama.

A. Pertumbuhan dan Perkembangan

Pernahkah kamu memperhatikan makhluk hidup yang ada di sekitar rumahmu? Mungkin kamu memiliki tanaman atau hewan peliharaan di rumah. Apakah tanaman atau hewan peliharaanmu bertambah besar? Bertambah besarnya suatu makhluk hidup merupakan suatu tanda bahwa makhluk hidup tersebut tumbuh. Pada hewan dan tumbuhan, pertumbuhan ditandai dengan pertambahan tinggi atau besar. Jadi, dapat dikatakan bahwa pertumbuhan merupakan proses bertambahnya ukuran makhluk hidup yang sifatnya tidak dapat kembali lagi. Contoh yang lebih jelas (Gambar 1.1), coba perhatikan diri kamu sejak saat kecil dulu hingga sekarang duduk di bangku sekolah. Terdapat perubahan, bukan? Tubuh kamu semakin besar dan tinggi.

Bagaimana makhluk hidup dapat tumbuh? Pada makhluk hidup yang hanya terdiri atas satu sel, pertumbuhan ditunjukkan oleh bertambah besarnya sel tersebut.

 

Sumber: Ensiklopedi Populer Anak 6, 1998

Gambar 1.1 Pertumbuhan dan perkembangan pada manusia terjadi mulai dari lahir, masa kanak-kanak, masa remaja, masa dewasa, sampai masa tua.

Pada makhluk hidup yang tersusun oleh banyak sel, pertumbuhan disebabkan oleh pertambahan jumlah dan ukuran sel-sel penyusun makhluk hidup tersebut. Penambahan tinggi tumbuhan, penambahan besar diameter tumbuhan, dan penambahan tinggi suatu hewan merupakan bukti-bukti bahwa tumbuhan atau hewan tersebut tumbuh. Dapatkah kamu menunjukkan bukti-bukti lain bahwa suatu makhluk hidup tumbuh?

 

Diskusi:

Mengapa pertumbuhan pada manusia dan hewan bersifat terbatas?

Pertumbuhan adalah proses perubahan ukuran tubuh makhluk hidup, baik itu tumbuhan, hewan, maupun manusia. Dalam proses tersebut terjadi pertambahan dan perbesaran sel-sel tubuh yang bersifat irreversible (tidak kembali kebentuk semula), pertumbuhan makhluk hidup dapat diukur dari segi kuantitatif, seperti berat dan tinggi.

Pertumbuhan pada tumbuhan berbeda dengan pertumbuhan pada manusia dan hewan. Pada tumbuhan, pertumbuhannya tidak terbatas terhadap waktu dan umur dengan syarat semua kebutuhan untuk tumbuh tercukupi, sedangkan manusia dan hewan memiliki masa pertumbuhan yang terbatas.

Ciri-ciri pertumbuhan antara lain sebagai berikut.

  1. Terjadi perubahan fisik dan perubahan ukuran.
  2. Terjadi peningkatan jumlah sel.
  3. Terdapat penambahan kuantitatif individu.
  4. Dapat dinyatakan dalam ukuran panjang maupun berat.
  5. Dipengaruhi oleh faktor internal dan faktor eksternal
  6. Bersifat terbatas, pada usia tertentu makhluk hidup sudah tidak tumbuh lagi.

Perkembangan adalah perubahan makhluk hidup menuju fase kedewasaan. Proses tersebut ditandai dengan berfungsinya alat-alat reproduksi. Perkembangan dapat diukur dari segi kualitatif, seperti kemampuan untuk bereproduksi (berkembangbiak) dan bersifat reversible (dapat kembali kebentuk semula). Perkembangan pada tumbuhan ditandai dengan mulai berbunga, berbuah, dan menghasilkan alat perkembangbiakan berupa biji. Perkembanga pada manusia dan hewan ditandai dengan mulai matangnya sel-sel kelamin dan munculnya ciri-ciri kelamin skunder.

Ciri perkembangan antara lain sebagai berikut.

  1. Terjadi peningkatan kualitatif individu.
  2. Adanya proses kedewasaan.
  3. Tidak dapat dinyatakan dalam ukuran jumlah, panjang, maupun berat.
  4. Bersifat sistematis, progresif, dan berkesinambungan. Artinya proses perkembangan terus terjadi sampai makhluk hidup tersebut mati.

Latihan 1.1

  1. Apa saja perbedaan tubuhmu dari bayi hingga sekarang?
  2. Apa perbedaan tubuhmu dengan orangtuamu atau kakek nenekmu?
  3. Menurutmu, apa yang dimaksud dengan tumbuh dan berkembang?

 

  1. 1.  Faktor – faktor yang mempengaruhi

pertumbuhan dan perkembangan makhluk hidup.

 1.1   Faktor faktor yang mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan pada tumbuhan

Untuk tumbuh dan berkembang tumbuhan memerlukan faktor – faktor yang dapat mendukung pertumbuhannya. Faktor-faktor yang mempengaruhinya adalah sebagai berikut ;

  1. a.    Gen

Gen merupakan ruas DNA yang terdapat di dalam kromosom pada inti sel. Gen berfungsi sebagai pembawa sifat keturunan dan pengatur pola pertumbuhan. Gen inilah yang menyebabkan perbedaan pertumbuhan tanaman yang satu dengan tanaman yang lain.

  1. b.    Air dan Mineral

Gambar1.2 a. Tanaman tomat yang sehat

Air dan mineral merupakan salah satu faktor yang paling penting dalam pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan. Fungsi air adalah sebagai zat pelarut, pengikat enzim, dan berperan dalam fotosintesis. Pada proses perkecambahan air berfungsi untuk melunakkan kulit biji dan berperan dalam reaksi yang terjadi di dalam biji.

Gambar 1.2 b. Tanaman tomat yang kekurangan air dan mineral

Oksigen, karbon, hidrogen, kalsium, nitrogen, sulfur, kalium, magnesium, dan fosfor merupakan unsur mineral yang diperlukan dalam pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan. Mineral tersebut diperoleh tumbuhan dari dalam tanah yang diserap oleh akar dalam ion yang terlarut dalam air. Kekurangan unsur mineral tertentu dapat menyebabkan terganggunya pertumbuhan tanaman.

  1. c.   

Tumbuhan sangat memerlukan cahaya matahari untuk tumbuh dan berkembang. Cahaya matahari diperlukan dalam proses fotosintesis. Namun, cahaya matahari juga dapat menjadi faktor penghambat bagi pertumbuhan (Gambar 1.2). Cahaya matahari dapat merusak hormon pertumbuhan yaitu auksin pada tumbuhan, sehingga proses pertumbuhan pada tumbuhan tersebut menjadi terhambat.

Cahaya Matahari

Gambar 1.3 Pertumbuhan tanaman di tempat gelap akanmenghasilkan batang yang panjang

 

  1. d.    Suhu

Suhu merupakan faktor pengendali dalam proses fisik maupun kimia yang kemudian akan mengendalikan reaksi biologi pada tumbuhan. Suhu juga berpengaruh terhadap laju difusi gas dan zat cair dalam tumbuhan. Untuk kelarutan zat, misalnya kelarutan karbon dioksida dalam air dingin akan lebih cepat daripada dalam air panas, sebaliknya kelarutan gula dalam air panas lebih cepat daripada kelarutan gula dalam air dingin. Makin tinggi suhu, kecepatan reaksi akan makin cepat, misalnya pada proses respirasi (pernapasan).

  1. e.    Kelembaban

Tanah dan udara yang lembab pada umumnya berpengaruh baik terhadap pertumbuhan tanaman. Untuk berkecambah misalnya, biji memerlukan kelembaban tertentu. Kondisi lembab menyebabkan banyak air yang diserap tumbuhan dan lebih sedikit air yang dikeluarkan melalui proses transpirasi. Kondisi tersebut mendukung pemanjangan sel-sel tumbuhan.

  1. f.     Zat Tumbuh (Hormon)

1)   Auksin

Auksin adalah zat perangsang pada tumbuhan. Auksin terletak pada ujung akar, daun muda, batang, bunga, dan buah. Auksin berpengaruh terhadap pembentukan akar, perkembangan tunas, kegiatan sel-sel meristem, pembentukan bunga, pembentukan buah, dan berpengaruh juga terhadap gugurnya daun dan buah. Contoh respon pertumbuhan yang dikendalikan oleh auksin adalah fototropisme.

2)   Kalin

Kalin adalah hormon yang berpengaruh terhadap pembentukan organ-organ tubuh tumbuhan, misalnya;

a)    Pertumbuhan akar dipengaruhi oleh hormon rizokalin

b)    Pertumbuhan batang dipengaruhi oleh hormon kaulokalin

c)    Pertumbuhan daun dipengaruhi oleh hormon fitokalin

d)    Pertumbuhan bunga dipengaruhi oleh hormon antokalin

3)   Giberelin

Zat tumbuh yang terdapat padajaringan meristem batang dan daun muda disebut giberelin. Pengaruhnya dalam pertumbuhan dan perkembangan adalah sebagai berikut;

a)    Tumbuhan dapat menghasilkan bunga

sebelum waktunya

b)

Gambar 1.4 a. Tanaman yang diberi hormon giberelin, dan b. Tanaman yang tidak diberi hormon giberelin

Buah dapat terjadi tanpa diserbuki sehingga buah menjadi besar dan tidak berbiji

c)    Mempercepat pertumbuhan biji dan tunas

d)    Memperrcepat pertumbuhan sayur-sayuran

e)    Mengubah sifat tanaman kerdil sehingga tanaman kerdil menjadi raksaksa dalam waktu yang singkat

4)   Sitokinin

Sitokinin merupakan hormon yang mempengaruhi pembelahan sel, pertumbuhan tunas, pertumbuhan akar tumbuhan, dan mendorong perkecambahan. Sitokinin juga dapat menghambat penuaan bunga dan buah. Misalnya, penyemprotan sitokinin pada bunga potong  dapat membuat bunga tersebut tetap segar.

5)   Asam Traumalin atau Kambium Luka

Asam traumalin atau kambium luka berfungsi untuk merangsang pembelahan sel di daerah luka sebagai mekanisme untuk menutupi luka.

6)   Asam Absisat (ABA)

Asam absitat berfungsi untuk menghambat pertumbuhan, merangsang penutupan stomata pada waktu kekurangan air, dan mempertahankan dominasi (keadaan tidak aktif). Hormon ini dihasilkan di daun, batang, akar, dan buah yang berwarna hijau.

7)    Etilen

a

b

Etilen berfungsi mendorong pematangan. Hormon ini dihasilkan pada buah yang matang dan daun yang sudah menua.

Gambar 1.5 a. Buah mangga yang diberi etilen, dan b. yang tidak diberi etilen.

1.2      Faktor – faktor yag mempengaruhi pertumbuhan dan

    perkembangan pada manusia dan hewan

Pertumbuhan dan perkembangan manusia dan hewan dipengaruhi oleh beberapa faktor, yaitu gen, makanan, air, cahaya matahari, hormon, dan aktivitas.

  1. a.    Gen

Gen berfungsi sebagai pembawa sifat keturunan dari induk. Gen akan memberi bentuk dan ciri yang berbeda-beda, misalnya pada manusia gen membentuk warna rambut, kulit, dan bentuk wajah seseorang.

  1. b.    Makanan (Nutrisi)

Makanan merupakan faktor yang sangat penting dalam pertumbuhan dan perkembangan manusia dan hewan. Makanan dibutuhkan oleh tubuh sebagai sumber energi. Anak-anak yang kekurangan zat makanan akan terhambat pertumbuhan dan kemampuan berpikirnya. Zat makanan terdiri atas karbohidrat, lemak, protein, vitamin, dan garam mineral.

  1. c.    Air

Air dapat mempercepat reaksi kimia yang terjadi dalam tubuh manusia dan hewan karena berfungsi sebagai pelarut. Jadi, secara tidak langsung air dapat dijadikan media untuk  mempercepat terjadinya reaksi kimia dalam tubuh.

  1. d.    Cahaya Matahari

Cahaya matahari dibutuhkan oleh tubuh untuk pembentukan dan pertumbuhan tulang. Cahaya matahari dapat membantu mengubah provitamin D menjadi vitamin D. Itulah sebabnya pada pagi hari bayi sangat baik dipanaskan badannya atau dijemur di bawah cahaya matahari, selain menghangatkan badan, cahaya matahari juga berfungsi untuk merangsang pertumbuhan tulang bayi.

  1. e.    Hormon

Gambar 1.6 manusia yang mengalami kelebihan hormon pertumbuhan

Hormon berpengaruh terhadap pertumbuhan dan perkembangan hewan. Contohnya, hormon somatotropin berfungsi sebagai hormon pertumbuhan dan hormon tiroksin yang berpengaruh pada metabolisme.

  1. f.     Aktivitas

Manusia selalu melakukan berbagai aktivitas. Perbedaan aktivitas pada manusia dan hewan akan menimbulkan pengaruh berbeda terhadap pertumbuhan dan perkembangannya. Misalnya, struktur tulang dan otot orang yang selalu berolahraga akan terlihat kuat dan kencang , sedangkan orang yang kurang berolahraga akan mempunyai tulang yang lemah dan tidak berkembang dengan baik.

Latihan 1.2

  1. Mengapa kecambah yang ditumbuhkan di tempat yang gelap akan tumbuh lebih panjang dibandingkan kecambah yang ditumbuhkan di tempat terbuka?
  2. Apakah yang terjadi jika tumbuhan tidak memiliki hormon sitokinin?
  3. Apa peranan cahaya matahari terhadap pertumbuhan dan perkembangan manusia dan hewan?
  1. 2.  Perbedaan pertumbuhan dan perkembangan

makhluk hidup

 

Pertumbuhan dan perkembangan pada tumbuhan berbeda dengan pertumbuhan dan perkembangan pada manusia dan hewan. Apa saja perbedaannya ?

2.1                Pertumbuhan dan perkembangan pada tumbuhan

Pertumbuhan dan perkembangan sangat sulit untuk dibedakan. Hal ini disebabkan proses berlangsungnya pertumbuhan dan perkembangan terjadi bersamaan.

Pertumbuhan pada tumbuhan merupakan pertambahan volume dan jumlah protoplasma dai sel yang bersifat tidak kembali kebentuk semula. Pertambahan ukuran sel terjadi karena adanya pembelahan secara mitosis dari titik tumbuh pada ujung akar dan batang sehingga menyebabkan tumbuhan menjadi tinggi dan besar. Pertumbuhan pada tumbuhan dapat diukur dengan alat yang disebut busur pertumbuhan (Auksanometer).

Secara umum, pertumbuhan dan perkembangan pada tumbuhan diawali dari zigot yang merupakan hasil dari pembuahan (fertilisasi) sel kelamin betina dan sel kelamin jantan. Pembelahan zigot tersebut mneghasilkan jaringan meristem yang akan terus membelah dan mengalami diferensiasi. Diferensiasi adalah perubahan yang terjadi dari keadaan jumlah sel kemudian membentuk organ dengan struktur dan fungsi yang berbeda.

Berdasarkan aktivitasnya, daerah pertumbuhan pada akar dan batang tumbuhan dibagi menjadi tiga daerah, yaitu sebagai berikut.

  1. Daerah pembelahan: sel-sel di daerah tersebut aktif membelah (meristematik)
  2. Daerah pemanjangan: berada di belakang daerah pembelahan.

Gambar 1.7 daerah pertumbuhan pada akar

Daerah diferensiasi: daerah paling belakang dari daerah pertumbuhan.

Sel-sel mengalami diferensiasi membentuk organ sebenarnya.

Perkembangan pada tumbuhan ditandai dengan mulai berfungsinya alat perkembangbiakan. Perkembangbiakan bertujuan untuk menghasilkan keturunan. Tumbuhan dikatakan telah dewasa apabila tumbuhan tersebut sudah mampu berkembangbiak secara seksual (generatif) yang ditandai dengan munculnya bunga.

Proses perkembangan tumbuhan dapat dilihat dari tumbuhan berbiji yang berkembangbiak secara seksual, diawali dari penyerbukan pada bunga hingga terjadi proses pembuahan. Pembuahan akan membentuk zigot yang berkembang menjadi embrio kemudian tumbuh menjadi tumbuhan kecil yang memiliki daun, akar, dan batang.

2.2      Pertumbuhan dan perkembangan pada manusia dan hewan

Pertumbuhan pada manusia dan hewan bersifat terbatas, artinya pada batas-batas tertentu manusia dan hewan tidak akan lagi mengalami pertumbuhan.  Pertumbuhan dan perkembangan pada manusia dan hewan terjadi disemua bagian tubuh.

Pertumbuhan dapat terjadi karena tubuh makhluk hidup tersusun atas sel-sel. Sel-sel tersebut dapat membelah diri menjadi jumlah kelipatannya. Bertambahnya jumlah sel menyebabkan penambahan ukuran tubuh makhluk hidup. Pada usia dewasa, pembelahan dan pembentukan sel-sel baru hanya berfungsi untuk memperbaharui sel-sel yang rusak. Pada usia tua, kemampuan membelah diri sel generatif semakin menurun, sehingga sel-sel yang tua dan rusak sudah tidak bisa cukup tergantikan oleh sel-sel yang baru dan akhirnya sel-sel baru tidak terbentuk lagi.

Perkembangan pada manusia ditandai dengan adanya gonad yang menghasilkan sel kelamin. Pertemuan dua sel kelamin dapat menghasilkan individu baru. Terbentuknya individu baru tersebut melalui tiga tahapan, yaitu pembelahan sel, gastrulasi, dan morfogenesis.

Zigot hasil pembuahan akan berkembang menjadi embrio kemudian sel membelah terus sampai terbentuk menjadi janin (Gambar 1.8). Setelah sempurna, bayi siap dilahirkan. Bayi tersebut akan berkembang menjadi anak, remaja, dewasa, dan sampai akhirnya menjadi manula.

Gambar 1.8 pertumbuhan manusia mulai dari bayi, kanak-kanak, remaja,

dewasa, hingga manula.

Latihan. 1.3

  1. Mengapa pertumbuhan dan perkembangan sulit dibedakan?
  2. Apa perbedaan yang mendasar antara pertumbuhan dan perkembangan pada tumbuhan?
  3. Apa ciri-ciri perkembangan pada manusia dan hewan?
  1. 3.  Perbandingan metamorfosis dan metagenesis

Proses pertumbuhan dan perkembangan pada makhluk hidup tertentu ada yang disertai dengan perubahan bentuk pada tubuhnya.

  1. 1.    Metamorfosis

Metamorfosis adalah peristiwa perubahan bentuk pada tubuh hewan tertentu selama proses pertumbuhan dan perkembangannya. Proses metamorfosis melibatkan perubahan bentuk atau struktur melalui beberapa tahap pertumbuhan sel dan differensiasi sel. Metamorfosis ini dibagi menjadi dua tipe, yaitu:

  1. Metamorfosis sempurna (holometabolisme)

Metamorfosis disebut sempurna apabila hewan mengalami perubahan bentuk secara nyata dengan tahapan-tahapan yang jelas. Beberapa contoh hewan yang mengalami metamorfosis sempurna adalah kupu-kupu, lalat, nyamuk, dan katak.

Telur                                                                                              Ulat

Telur

Katak Dewasa                             Berudu

Pupa

                                                                                                Kupu-kupu dewasa

Katak Muda

Berudu berkaki

dan berekor                                                     Kupu-kupu muda

Gambar. 1.9 Metamorfosis sempurna                            Gambar.1.10 Metamorfosis sempurna

pada katak                                                                        pada kupu-kupu

Pada tahapan perkembangan katak, kamu tidak dapat mengatakan bahwa seekor berudu yang besar berarti sudah dewasa atau sebaliknya, katak yang kecil berarti belum dewasa. Karena, sebesar apapun berudu katak, kamu akan mengatakan bahwa dia masih lebih muda dibandingkan seekor katak yang ukurannya kecil sekalipun. Seekor berudu yang besar tidak akan dapat bereproduksi karena organorgan kelaminnya belum matang, sedangkan katak yang berukuran kecil mungkin dapat bisa bereproduksi sebab organ kelaminnya sudah lebih matang.

Kupu-kupu mengalami tahapan yang panjang sebelum menjadi kupu-kupu dewasa. Pertama kali, kupu-kupu akan bertelur. Telur kupu-kupu biasanya diletakkan di dedaunan. Telur kemudian menjadi ulat. Tahap berikutnya ulat akan berubah menjadi kepompong (pupa), kupu-kupu muda  dan akhirnya menjadi dan dewasa.

  1. Metamorfosis tidak sempurna (hemimetabolisme).

Metamorfosis disebut tidak sempurna apabila perubahan tubuh yang terjadi tidak mencolok. Contoh metamorfosis tidak sempurna terjadi pada kepik, jangkrik, dan belalang. Pada hewan-hewan tersebut proses menjadi hewan dewasa melalui perubahan dari bentuk nimfa terlebih dahulu.

Gambar. 1.11 Metamofosis tidak sempurna pada kepik

  1. 2.  Metagenesis

Gambar 1.12 metagenesis pada tumbuhan paku

Metagenesis adalah pergiliran keturunan antara keturunan yang mengalami perkembangbiakan secara tak kawin (aseksual) dengan keturunan yang mengalami perkembangbiakan secara kawin (seksual). Pada tumbuhan, pergiliran keturunan terjadi antara sporofit (tumbuhan yang menghasilkan spora) dan gametofit (tumbuhan yang menghasilkan sel kelamin). Contoh makhluk hidup yang mengalami metagenesis adalah tumbuhan lumut (Bryophyta), paku (Pterydophyta), ubur-ubur, dan Plasmodium.

Gambar 1.13a. skema metagenesis tumbuhan lumut

Gambar 1.13b. skema metagenesis tumbuhan paku

 

  1. B.   Jawablah pertanyaan berikut dengan benar!
  2. Apa perbedaan pertumbuhan dan perkembangan?
  3. Apa perbedaan metagenesis dan metamorfosis?
  4. Jelaskan proses metagenesis tumbuhan lumut dan lengkapi dengan bagannya!
  5. Sebutkan dan jelaskan faktor-faktor yang mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan!
  6. Sebutkan beberapa hewan yang mengalami peristiwa metamorfosis (3 saja), selain kupu-kupu. Jelaskan!

Berikan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s