bab 1 pertumbuhan dan perkembangan

MATERI IPA KELAS
VIII
SEMESTER I
Standar Kompetensi: 1. Memahami Berbagai Sistem dalam Kehidupan
manusia

Kompetensi Dasar: 1.1. Mengenali pentingnya pertumbuhan dan
perkembangan makhluk hidup
1.2. Mendiskripsikan tahapan perkembangan manusia

Bab 1. Pertumbuhan Dan
Perkembangan

Faktor-Faktor yang mempengaruhi
Pertumbuhan dan Perkembangan


Salah satu ciri organisme adalah tumbuh dan
berkembang.



Pertumbuhan adalah suatu proses pertambahan
ukuran, volume dan jumlah sel dan bersifat
irreversibel (tidak kembali lagi seperti semula).



Perkembangan adalah suatu proses menuju suatu
keadaan yang lebih kompleks dan dewasa.



Pertumbuhan dan perkembangan merupakan hasil
interaksi antara faktor dalam dan faktor luar.

A. Faktor Luar


Faktor luar atau faktor lingkungan adalah faktor yang ada di
sekeliling organisme.



Organisme yang cukup gizi akan tumbuh dengan baik
sedangkan yang kekurangan gizi mengalami gangguan
pertumbuhan.



Faktor lingkungan contohnya
1.
nutrien dan air,
2.
cahaya,
3.
suhu,
4.
oksigen dan
5.
kelembapan.

1. Nutrien dan air


Nutrien atau zat makanan diperlukan sebagai sumber
energi dan sumber materi untuk sintesis berbagai
komponen sel yang diperlukan selama pertumbuhan.



Hewan mendapatkan nutrien dari tumbuhan dan hewan
lain.



Tumbuhan mendapatkan nutrien dari dalam tanah.



Nutrien dibedakan menjadi dua yaitu

1.
makronutrien (unsur yang dibutuhkan dalam jumlah
banyak) dan
2.
mikronutrien (unsur yang dibutuhkan dalam jumlah
sedikit).



Tumbuhan yang kekurangan nutrien pertumbuhannya
terhambat.



Air sangat penting bagi kehidupan
karena air merupakan bahan
pelarut di dalam tubuh.



Tumbuhan yang kekurangan air
akan meningkatkan sintesis
hormon absisin yang dapat
menghambat pertumbuhan.



Air mempengaruhi kadar enzim
dan substrat sehingga secara tidak
langsung air mempengaruhi laju
reaksi metabolisme.



Tumbuhan yang kekurangan air,
biasanya justru mempercepat
pembentukan bunga dan biji untuk
mempersingkat siklus hidupnya.

2. Cahaya









Cahaya diperlukan oleh semua makhluk hidup.
Tumbuhan memerlukan cahaya matahari untuk
fotosintesis dan pertumbuhan.
Dalam keadaan gelap, auksin merangsang
pemanjangan sel sehingga tumbuhan akan tumbuh
lebih cepat. Tetapi tumbuhan tersebut mengalami
etiolasi yaitu tampak kuning pucat dan kurus.
Cahaya dibutuhkan tumbuhan dalam intensitas
sedang karena jika intensitas cahaya terlalu tinggi,
klorofil akan rusak.
Hewan juga memerlukan cahaya matahari untuk
mengaktifkan provitamin D di dalam kulit menjadi

vitamin D untuk kekuatan tulang.

3. Suhu
 Semua organisme memerlukan suhu tertentu untuk
bertahan hidup.
 Suhu berpengaruh terhadap kerja enzim dan fisiologi
orgnisme.
 Suhu optimum yang paling baik untuk pertumbuhan adalah
10-38oC.

4. Oksigen
 Oksigen diperlukan organisme untuk pernafasan.
 Oksigen digunakan untuk membakar zat makanan agar
menghasilkan energi.
 Energi tersebut digunakan untuk beraktivitas.

5. Kelembapan


Pada tumbuhan, kelembaban udara mempengaruhi proses

penguapan air.



Jika kelembapan udara rendah, maka penguapan air meningkat
sehingga penyerapan air dan garam-garam mineral oleh akar
semakin banyak. Keadaan ini akan memacu pertumbuhan.



Kelembapan tanah mempengaruhi kandungan zat organik di dalam
tanah.



Jika kelembapan tanah tinggi, maka kandungan air dan bahan
organik dalam tanah semakin banyak.

B. Faktor Dalam


Faktor dalam adalah faktor yang terdapat dalam tubuh
organisme contohnya sifat genetik dan hormon.

1. Gen
 Gen bertanggung jawab dalam pewarisan sifat keturunan.
 Gen juga berperan sebagai pembawa kode untuk
pembentukan protein, enzim dan hormon yang
mempengaruhi, mengatur dan mengendalikan
pertumbuhan.
 Setiap sel hidup akan mewarisi gen dari induknya.
 Informasi genetik yang tepat perlu diterima oleh setiap sel
pada saat pembelahan sel, agar setiap organ dapat tumbuh
dengan tepat.

2. Hormon
 Hormon pada manusia disebut somatotrof.
 Hormon somatrof dapat meningkatkan pembelahan sel,






sintesis protein dan pertumbuhan tulang.
Orang yang kelebihan hormon somatotrof akan mengalami
pertumbuhan raksasa (gigantisme), sedangkan yang
kekurangan akan mengalami kekerdilan (kretinisme).
Masa pertumbuhan manusia ada batasnya.
Pada laki-laki umumnya pertumbuhan akan terhenti pada
usia 22 tahun, sedangkan pada perempuan pada umur 18
tahun.
Hormon pada tumbuhan disebut fitohormon contohnya
auksin, giberelin, sitokinin, asam absisat, etilen, asam
traumatin dan kalin.

PERTUMBUHAN DAN PERKEMBANGAN
PADA TUMBUHAN BERBUNGA
A. Perkecambahan
 Perkecambahan merupakan proses pertumbuhan dan
perkembangan embrio.

 Plumula menjadi batang dan radikula menjadi akar.
 Perkecambahan dibedakan menjadi dua macam yaitu:
1. Hipogeal, epikotil muncul di atas permukaan tanah
sedangkan hipokotil dan kotiledonnya tetap berada di
dalam tanah. Contohnya kecambah kacang merah dan
kacang kapri.
2. Epigeal, epikotil, hipokotil dan kotiledonnya muncul di
atas permukaan tanah. Contohnya kecambah kacang
hijau dan kacang tanah.















Embrio yang tumbuh belum memiliki klorofil, sehingga
embrio belum dapat membuat makanan sendiri.
Embrio mengambil makanan dari endosperma atau
putih lembaga.
Tumbuhan polong-polongan, contohnya kacang tanah
tidak memiliki endosperm sehingga embrio
mengambil makanannya dari kotiledon.
Proses perkecambahan dipengaruhi oleh oksigen,
suhu dan cahaya.
Oksigen dipakai dalam proses oksidasi sel untuk
menghasilkan energi.
Perkecambahan tidak dapat berlangsung pada suhu
yang tinggi, karena suhu yang tinggi dapat merusak
enzim.
Perkecambahan membutuhkan hormon auksin yang
mudah rusak bila terkena intensitas cahaya yang
tinggi. Oleh karena itu, kecambah tumbuh lebih
panjang di tempat gelap daripada di tempat terang.

C. Pertumbuhan Primer
 Di ujung batang dan ujung akar terdapat
sel-sel meristem.
 Aktivitas sel-sel meristem menyebabkan
batang dan akar tumbuh memanjang.
 Proses pertumbuhan ini disebut
pertumbuhan primer.
 Pertumbuhan primer batang diukur
secara kuantitatif, misalnya dengan alat
yang dinamakan auksanometer.
 Daerah pertumbuhan pada ujung batang
dan ujung akar menurut aktivitasnya
dapat dibedakan menjadi tiga daerah:
1. Daerah pembelahan sel, terdapat di
bagian ujung. Selnya aktif untuk
membelah, dan bersifat
meristemastis.
2. Daerah perpanjangan sel, terletak di
belakang daerah pembelahan.
Selnya aktif untuk membesar dan
memanjang.
3. Daerah diferensiasi. Selnya
berdiferensiasi menjadi sel dengan
struktur dan fungsi yang khusus.

D. Pertumbuhan Sekunder










Pertumbuhan sekunder tumbuhan terjadi
akibat aktivitas kambium.
Sel kambium membelah ke arah luar
membentuk floem dan membelah ke
dalam membentuk xilem.
Pertambahan jumlah sel floem dan xilem
menyebabkan diameter batang
bertambah besar.
Aktivitas kambium yang membentuk
xilem dan floem ini merupakan
pertumbuhan sekunder.
Aktivitas pembentukan floem dan xilem
dipengaruhi oleh musim.
Pada musim kemarau lapisan yang
terbentuk lebih tipis dari pada pada saat
musim penghujan. Perbedaan
pertumbuhan ini membuat formasi
lingkaran yang disebut sebagai lingkaran
tahun.

E. Hormon Tumbuhan (Fitohormon)
 Hormon tumbuhan berperan untuk pertumbuhan,
pembelahan sel, pemanjangan sel dan ada yang
menghambat pertumbuhan. Contohnya hormon
auksin, giberelin, sitokinin, asam absisat, etilen,
asam traumatin dan kalin.
1. Auksin
 Fungsi auksin adalah:
1. mengatur pembesaran sel,
2. memacu perpanjangan sel di daerah
belakang meristem ujung.
3. merangsang pembelahan sel-sel
kambium,
4. meningkatkan perkembangan bunga
dan buah,
5. merangsang perkembangan akar
lateral.
 Auksin rusak jika terkena cahaya
sehingga batang yang terkena sinar
memiliki kadar auksin yang rendah dan
membengkok menuju arah datangnya
sinar.

2. Giberelin
• Giberelin ditemukan pada semua bagian tanaman
misalnya pucuk batang, ujung akar, bunga, buah dan
terutama pada biji.
• Peranan giberelin adalah:
• merangsang pembelahan sel,
• merangsang aktivitas enzim amilase dan
proteinase dalam perkecambahan,
• merangsang pembentukan tunas,
• menghilangkan dormansi biji,
• merangsang munculnya bunga sebelum waktunya
• merangsang pertumbuhan buah secara
partenokarpi.
• Giberelin dapat mengubah tanaman kerdil menjadi 35 kali lebih tinggi.

3. Sitokinin


Sitokinin banyak terdapat pada organ muda (biji,
buah dan daun) dan di ujung akar.



Sitokinin dibuat di akar lalu diangkut melalui xilem
menuju daun dan buah.



Peranan sitokinin adalah:
 merangsang pembelahan sel,
 merangsang pembentukan tunas,
 menghambat efek dominasi apikal oleh auksin
dan mempercepat pertumbuhan memanjang.
 Sitokinin menunda penuaan dan mempertahankan
kesegaran jaringan supaya tetap hijau.

4. Asam Absisat


Nama asam absisat berasal dari kemampuan zat ini untuk
mendorong absisi



Asam absisat ditenemukan oleh F.T. Addicott (1963).



Peranan asam absisat adalah:
1. menghambat pembelahan dan pemanjangan sel,
2. menunda pertumbuhan,
3. membantu dormansi.

5. Gas Etilen
Gas etilen ditemukan pada tahun 1934 oleh R.
Gane.
 Gas etilen berperan dalam mempercepat
pematangan buah.
 Nama perdagangan etilen adalah karbit.
 Etilen juga menyebabkan pertumbuhan batang
menjadi tebal yang berguna untuk menahan
pengaruh angin.
 Kombinasi etilen dengan hormon lain dapat
menguntungkan. Misalnya etilen dengan auksin
dapat memacu pembungaan pada mangga dan
nanas.
 Kombinasi etilen dengan giberelin dapat
mengatur tumbuhnya bunga jantan dan bunga
betina.


6. Asam Traumatin
• Asam traumatin (hormon luka), berperan

merangsang pembelahan sel-sel di bagian tumbuhan
yang luka supaya tertutup.

7. Kalin
• Hormon kalin dibedakan atas:
–
–
–
–

rizokalin untuk merangsang pembentukan akar;
kaulokalin merangsang pembentukan batang;
filokalin merangsang pembentukan daun; dan
antokalin atau florigen merangsang pembentukan
bunga.

PERTUMBUHAN DAN
PERKEMBANGAN PADA HEWAN
A.


Tahap-Tahap Perkembangan Hewan
Hewan bersel satu (Protozoa) tidak memiliki proses perkembangan yang
kompleks.
 Perkembangan hewan bersel banyak dimulai dari zigot.
 Zigot berkembang menjadi embrio.
 Tahapan perkembangannya yaitu pembelahan (cleavage), gastrulasi dan
organogenesis.

1. Pembelahan (Cleavage)
 Zigot berupa satu sel yang memiliki satu
inti.
 Zigot mengalami pembelahan mitosis dari
satu menjadi dua sel, kemudian empat sel,
delapan sel, enambelas sel dan seterusnya.
 Pembelahan zigot berlanjut memberbentuk
morula. Selanjutnya dari morula membentuk
blastula.

Fase Morula

2. Gastrulasi
 Blastula berkembang membentuk gastrula.
 Pada tahap gastrulasi terjadi pengaturan sel-sel blastula
menjadi tiga lapisan yaitu ektoderm, mesoderm dan
endoderm.

3. Organogenesis
• Setelah gastrulasi selesai, lapisan ektoderm,
mesoderm dan endoderm, mengalami diferensiasi
menjadi jaringan-jaringan khusus yang akan
berkembang membentuk berbagai organ.
• Lapisan ektoderm berkembang menjadi
–
–
–
–
–
–

saraf,
- otak,
sumsum tulang belakang, - kulit luar,
bola mata,
- lensa mata,
hidung,
- telinga,
rambut,
- kuku,
medula kelenjar adrenal (kelenjar yang terletak di atas
ginjal).

• Lapisan mesoderm berkembang menjadi:
–
–
–
–
–
–

lapisan kulit dalam,
tulang,
ginjal,
testis,
oviduk,
sistem limfa.

- otot,
- pembuluh darah,
- ureter,
- ovarium,
- uterus

• Lapisan endoderm berkembang menjadi:
–
–
–
–
–

faring,
lambung,
hati,
trakea,
paru-paru.

- esofagus,
- usus,
- pankreas,
- bronkus



Berdasarkan lapisan tubuhnya, organisme dibedakan
menjadi:
1.
hewan diplobastik (memiliki 2 lapisan yaitu ektoderm
dan endoderm) dan
2.
hewan triplobastik (memiliki 3 lapisan yaitu ektoderm,
mesoderm dan endoderm).



Hewan diplobastik contohnya Porifera.



Hewan triplobastik contohnya cacing, serangga,
echinodermata dan chordata.

B. Metamorfosis
 Beberapa hewan invertebrata mengalami
metamorfosis yaitu perubahan bentuk tubuh dalam
hidupnya.
1. Metamorfosis pada serangga
 Berdasarkan perkembangannya, serangga
dibedakan menjadi 3 macam yaitu:
1) serangga yang bermetamorfosis sempurna
(homometabola), misalnya kupu-kupu, koleoptera,
lalat dan nyamuk.
2) serangga yang bermetamorfosis tidak sempurna
(hemimetabola), misalnya belalang, jangkrik,
kecoa dan laron.
3) serangga yang tidak bermetamorfosis
(ametabola), misalnya kutu buku. Pada serangga
ini telur berkembang menjadi imago.

Tahap metamorfosis bermula dari perkembangan telur menjadi larva.
Larva memiliki bentuk yang sangat berbeda dibanding dewasa.
Ulat adalah larva kupu-kupu.
Larva dapat tumbuh dari kecil menjadi besar, tetapi selalu didahului
dengan ganti kulit (ekdisis atau molting).
Setelah larva berukuran tertentu, ia akan inaktif atau dorman. Tahap
ini dinamakan pupa.
Selama fase pupa, terjadi proses diferensiasi sel dan pembentukan
organ-organ baru, misalnya sayap, bulu, dan antena.
Setelah semua organ dewasa terbentuk pupa mengalami ganti kulit,
dan muncul individu dewasa berupa kupu-kupu.

2. Metamorfosis Pada Katak
 Metamorfosis pada katak tidak mengalami pergantian
kulit.
 Zigot mula-mula berkembang menjadi berudu.
 Berudu ini tidak memiliki kaki tetapi memiliki ekor dan
sirip. Selanjutnya tumbuh kaki belakangnya.
 Pergantian organ pada metamorfosis katak disesuaikan
dengan perubahan habitat dari air ke darat.
 Misalnya insang berubah bentuk dan fungsi menjadi
paru-paru, berudu yang mula-mula tidak berkaki tumbuh
menjadi katak yang berkaki, serta hilangnya ekor.

C. Metagenesis


Metagenesis adalah pergiliran keturunan selama
siklus hidup organisme.



Contohnya tumbuhan lumut dan paku.



Pergiliran keturunan terjadi antara generasi gametofit
dan generasi sporofit.



Generasi gametofit menghasilkan gamet (sel
kelamin), sedangkan generasi sporofit menghasilkan
spora.

1. Metagenesis pada Tumbuhan
a. Metagenesis Tumbuhan Lumut
 Spora tumbuh menjadi protonema.
 Protonema tumbuh menjadi tumbuhan lumut.
 Tumbuhan lumut disebut gametofit (2n)
karena menghasilkan gamet.
 Tumbuhan lumut memiliki anteridium (kelamin
jantan) dan arkegonium (kelamin betina).
 Anteridium menghasilkan sperma, dan
arkegonium menghasilkan ovum.
 Peleburan sperma dan ovum mengasilkan zigot.
 Zigot berkembang menjadi sporofit (n) dan
menghasilkan spora.

b. Metagenesis Tumbuhan Paku
 Spora tumbuh menjadi protalium. Protalium tumbuh menjadi
gametofit yang menghasilkan anteridium dan arkegonium.


Peleburan sperma dan ovum mengasilkan zigot. Zigot
tumbuh menjadi tumbuhan paku. Tumbuhan paku bersifat
sporofit yang mengasilkan spora.

c. Metagenesis Tumbuhan Berbiji
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•

Tumbuhan berbiji adalah sporofit.
Generasi gametofit betina berkembang di dalam bakal biji yang masih
berhubungan dengan tumbuhan induknya.
Gametofit jantan dimulai saat tebentuknya mikrospora, setelah itu
dilanjutkan pada saat setelah penyerbukan.
Generasi gametofit tumbuhan biji waktunya singkat, perkembangannya
terlindung, dan hidupnya tergantung tumbuhan induknya.
Mikrospora yang keluar dari kotak spora berkembang menjadi serbuk
sari.
Setelah penyerbukan, serbuk sari berkembang menjadi buluh serbuk
sari.
Buluh serbuk sari membentuk sel sperma.
Buluh serbuk sari disebut sebagai generasi mikrogametofit.
Sedangkan generasi megagametofitnya (makrogametofit) adalah
kantung lembaga (kantong embrio).
Setelah terjadi peleburan sel sperma dan ovum, maka terbentuklah zigot.
Zigot berkembang menjadi embrio (lembaga) di dalam biji.
Biji tumbuh menjadi kecambah, dan akhirnya menjadi tumbuhan dewasa.
Tumbuhan dewasa menghasilkan bunga dan seterusnya.

2. Metagenesis pada Hewan


Beberapa jenis hewan
Invertebrata mengalami
metagenesis, contohnya
ubur-ubur.



Ubur-ubur hidup di laut dan
mengalami pergiliran
keturunan, yaitu fase polip
yang menetap di dasar
perairan dan fase medusa
yang dapat berenang bebas.



Polip pada ubur-ubur
merupakan generasi
vegetatif, sedangkan medusa
merupakan generasi
generatif.

Terima kasih