Transcript pertum1 - HIMBIO UNPAD

TEAM TEACHING
TITIN SUPRIATUN
MOHAMAD NURZAMAN
TIA SETIAWATI
Dibantu oleh Asisten Dosen:
ELAH
AGUNG MAHENDRA
ERINE S.A
YESSICA Z.
WILLY
PRAKATA
Handout mata kuliah perkembangan tumbuhan, disusun
untuk membantu mahasiswa memahami materi kuliah
perkembangan tumbuhan.
Mata kuliah ini, merupakan gabungan dari mata kuliah
embriologi tumbuhan dan struktur tumbuhan baik morfologi
maupun anatominya.
Dalam mata kuliah ini mencakup: Pendahuluan,
perkembangan alat reproduksi jantan dan betina, fertilisasi,
endosperm dan embriogenesis tumbuhan.
Tujuan intruksional umum:
Mahasiswa mampu memahami
konsep struktur dan perkembangan
tumbuhan melalui pendekatan
struktur tumbuhan ( anatomi dan
morfologi ) baik secara in vivo maupun
secara in vitro
URAIAN MATA KULIAH PERKEMBANGAN
TUMBUHAN MENGURAIKAN TENTANG PROSES
PENDEWASAAN ORGANISME TUMBUHAN
MULTISELULER YANG DIMULAI KEHIDUPANNYA
DARI SATU SEL (ZIGOT) KEMUDIAN SECARA
PROGRESIF DIBENTUK JARINGAN DAN
MEMULAI SESUATU PROSES PENDEWASAAN
YANG MELIBATKAN INTERAKSI ANTAR SEL
DAN INTERAKSI DENGAN LINGKUNGAN
DEFINISI PERKEMBANGAN BERBEDA
DENGAN PERTUMBUHAN
• PERKEMBANGAN
• PERTUMBUHAN
- TIDAK DAPAT DIUKUR
SECARA
KUANTITATIF,
NAMUN HANYA
DAPAT DIAMATI
SECARA KUALITATIF,
KARENA MERUPAKAN
PROSES PERUBAHAN
BENTUK
(DIFERENSIASI)
MENUJU
PENDEWASAAN
- PERTAMBAHAN
JUMLAH,
VOLUME,UKURAN
YANG IRREVERSIBLE
YANG DAPAT DIUKUR
SECARA
KUANTITATIF
Adanya perbedaan perkembangan antara
tumbuhan tingkat rendah dan tinggi,
angiosperm dan gymnosperm.
Akibat dari pertambahan ukuran sel, dapat
mempengaruhi pembentukan atau perkembangan
jaringan lain yaitu : terbentuknya ruang antar
sel.
Ruang antar sel dapat terjadi melalui 3 cara
yaitu:
1.Secara sizogen, yaitu terpisah sel dari
dinding sel yang ada disampingnya, seperti
terbentuknya resin pada pinus
2.Secara lisigen, apabila terbentuknya ruang
antar sel akibat hancurnya sel-sel, contohnya
seperti pada kulit jeruk.
3.Secara sizolisigen, apabila terbentuknya
ruang antar sel akibat adanya proses sizogen
dan lisigen. Ruang antar sel yang terbentuk tidak
beraturan seperti terjadi pada tumbuhan air
dan tangkai daun pisang .
FAKTOR-FAKTOR YANG MEMPENGARUHI
PERKEMBANGAN TUMBUHAN
A.Faktor ekstern
- Air dan mineral; akan mempengaruhi
perkembangan tajuk dan akar, defisiensi
dari hara akan menghambat pertumbuhan
- Kelembaban ; kadar air udara mempengaruhi
perkembangan, dan tempat yang lembab
akan menguntungkan pertumbuhan dan
berkurangnya penguapan akan mempengaruhi
pembentukan sel
-Temperatur ; akan mempengaruhi kerja
enzim, temperatur optimal sangat
mempengaruhi pertumbuhan; tingi rendahnya
temperatur dapat mempengaruhi reproduksi,
temperatur yang baik untuk tumbuhan 22-37
derajat C.
- Cahaya ; mempengaruhi fotosintesis,
namun akan menghambat perkecambahan
B.Faktor intern
Hormon ;mempengaruhi proses
perkembangan, yaitu:
auksin mempengaruhi perkecambahan,
dormansi apikal;
giberelin; pemanjangan dan partenokarpi;
sitokinin; untuk pembelahan sel;
etilen untuk mempercepat pematangan buah;
asam absisat untuk menghambat
pembelahan dan pemanjangan sel,menunda
pertumbuhan atau dormansi, meinduksi
penutupan stomata bila musim kering;
florigen; untuk menginduksi pembentukan
bunga; kalin untuk pertumbuhan organ
(rhizokalin, kaulokalin,filokalin, antokalin,
asam traumalin atau kambium luka)
PERKEMBANGAN PADA TUMBUHAN
TINGKAT RENDAH
Untuk tumbuhan tingkat rendah yang uniseluler,
perkembangan tidak melalui diferensiasi,
karena tidak mempunyai struktur khusus,
hanya melakukan mitosis/ pembelahan sehingga
menjadi banyak.
Tumbuhan tingkat rendah seperti dari devisi
Schyzophyta, perkembangan filogeniknya paling
rendah,karena hanya mempunyai tubuh yang
terdiri dari satu sel dan protoplasma belum
terdiferensiasi dengan jelas.
Terdiri dari dua kelas yaitu:
Bakteri (Schizomycetes)
Ganggang biru, ganggang belah atau
ganggang lendir (Cyanophyceae,
Schizophyceae atau Myxophyceae)
Bakteri
Perkembangannya melalui pembelahan 
menunjukkan bahwa perkembangan bakteri
sama dengan perbanyakan bakteri
Hasil pembelahan dapat membentuk
koloni.
Satu koloni dapat menentukan jenis
bakteri
Pembelahan bakteri dapat terjadi setiap
20menit, bagaimana dalam satu hari ?
Ganggang biru (Cyanophycaeae)
Perkembangannya melalui perbanyakan
secara vegetatif yaitu: selain melalui
pembelahan juga dapat membentuk spora
dalam melakukan perkembangannya.
Divisi Thallophyta
Perkembangannya : dapat melalui vegetatif dan
generatif.
Melalui vegetatif: yaitu melalui pembentukan
spora yang dibentuk dalam sporangium. Dari
spora akan tumbuh individu baru.
Melalui generatif, yaitu melalui peleburan
gamet-gamet. Gamet dibentuk dalam
gametangium
Baik Sporangium maupun gametangium hanya
terdiri dari satu sel saja.
Thallophyta mempunyai tujuh kelas yang
mempunyai alat perkembangannya berbeda.
Perkembangbiakan mengenai tumbuhan rendah
dapat dipelajari pada bagian mata kuliah
khusus tentang Algae.
Perkembangan pada lumut dan paku; melalui
pergiliran sistem reproduksi dari aseksual dan
seksual :  METAGENESIS
PROSESNYA PERKEMBANGAN LUMUT DAUN
(KELAS MUSCI)
Lumut yang berumah satu:
Spora  berkecambah; merupakan protonema yang
terdiri dari benang-benang berwarna hijau bersifat
fototrop positif, banyak cabang-cabang seperti
hifa, kemudian di sisi lain  mengeluarkan rizoidrizoid tidak berwarna dan bersekat-sekat dan
bersifat fototrop negatif yang percabangannya
menuju ke bawah (tanah)
Rizoid terbentuk pada awal pembelahan
spora, tumbuh di pinggir yang tidak kena
cahaya
Dengan bantuan cahaya, pada protonema
tumbuh kuncup (gemma cup), yaitu berupa
tonjolan ke samping pada sel-sel bawah dari
cabang protonema, setelah kuncup
membentuk 1-2 sel tangkai, ujungnya
membentuk piramid yang bersekat
(membentuk segmen) dan merupakan bagian
yang meristematik
Segmen-segmen dapat memisah, setiap kali
memisahkan segmen, maka tumbuh berupa
sel-sel anakan baru yang akan membentuk
individu tumbuhan lumut yang baru.
Kuncup-kuncup sering membentuk rumpun
namun masih dapat dibedakan antara bentuk
batang, daun dan rizoid.
Alat reproduksi terkumpul di ujung cabangcabang yang dikelilingi daun-daun yang
letaknya paling atas  bersifat hemaprodit
Lumut yang berumah dua:
Adanya anteridium dan arkegonium.
Perkembangan anteridium, sel pemulanya berupa
pasak, segmen yang dipisahkan segera membelah
menjadi sel-sel yang letaknya dipinggir dan
membentuk jaringan spermatogen
Perkembangan arkegonium, mula-mula sejalan
dengan anteridium, tetapi kemudian ujung selnya
berubah dengan munculnya dinding pemisah secara
periklinal, membentuk tiga sel dipinggir dan satu
sel ditengah berbentuk tetraeder yang kemudian
akan membentuk sekat melintang dan
terbentuklah sel telur beserta saluran-saluran
selnya
Pematangan anteridium ditandai dengan
terbukanya sel tutup diujung, berlendir,
mengembang, kemudian pecah, demikian
juga pada arkegonium.
Pematangan arkegonium sama seperti
anteridium, yaitu dinding tepinya terbuka,
membengkok keluar dan membentuk corong
atau robek menjadi empat bagian yang
masing-masing menggulung keluar dan
terjadilah pembuahan.
Setelah pembuahan terbentuk zigot yang
berbentuk sekat-sekat melintang dan
berkembang menjadi embrio yang bentuknya
memanjang terdiri dari sel-sel memanjang
juga. Sel yang berada diujung akan
membentuk sekat-sekat baru membentuk sel
pemula untuk membentuk pasak.
Sel pasak bersegmen kekiri dan kekanan,
mengadakan pembelahan membentuk spora.
Siklus perkembangan yang dimaksud yaitu:
fase juvenil (biji menjadi kecambah)  fase
dewasa (kecambah sampai tumbuh organ
bunga)fase pembuahan(hasil fertilisasi
tumbuh zigot) fase embrio (dari zigot
tumbuh biji).
PERKEMBANGAN SEL, DISESUAIKAN
DENGAN FUNGSINYA
II. PERKEMBANGAN TUMBUHAN
TINGKAT TINGGI
Umumnya perkembangan tumbuhan yang
bervariasi dan sering terjadi pada tumbuhan
tingkat tinggi, karena sudah mempunyai
organ-organ khusus yang bentuknya sesuai
dengan fungsinya.
Organ-organ tersebut, dibentuk dari sel-sel
meristem dan untuk membedakan antar organ
yang berlainan fungsinya, maka sel-sel
meristem setelah membentuk jaringan maka
akan terjadi perubahan-perubahan bentuk
(diferensiasi) yang sesuai dengan fungsinya.
Berkembangnya suatu sel atau
jaringan, dipengaruhi oleh faktor
dalam dan luar, seperti : umur, kimia
dan fisik.
Pada tumbuhan tingkat tinggi perkembangan
secara diawali dengan tumbuhnya zigot.
Proses secara alami terjadi dalam organ
reproduksi dan pada tumbuhan terletak pada
organ bunga.
STRUKTUR BUNGA
GYMNOSPERMAE
Tipe strobili (cones) : strukturnya tersusun
atas sumbu sentral (central axis) yang
mendukung kelopak (bracts) dan sisik (scales)
Organ jantan dan betina terpisah, tapi bisa
berumah satu/monoecious (dalam pohon
yang sama) atau berumah dua/dioecious.
Pada bunga jantan (male/staminate cone), tiap
scales (microsporophyll) berisi dua kantung
tepung sari (pollen sac/microsporangia).
Pada bunga betina (female/ovulate cone), tiap
scales (macrosporophyll) memiliki dua ovule
(megasporangia) pada permukaan atasnya.
Perkembangan bunga jantan dan betina pada Gymnosperm
jantan
betina
ANGIOSPERMAE
Tersusun atas kelopak (sepal), mahkota
(petal), putik (♀) dan benang sari (♂)
Bisa berupa bunga sempurna (strukturnya
lengkap) atau tak sempurna (salah
satu/beberapa struktur penyusunnya tidak
ada)
Bisa berumah satu/monoecious (♀dan
♂dalam bunga/pohon yang sama) atau
Berumah dua/dioecious (♀dan ♂dalam pohon
yang berbeda)
Bisa bersifat hermaprodit (♀dan ♂lengkap
dalam 1 bunga),
masculus (hanya memiliki ♂), atau femineus
(hanya memiliki ♀)
Struktur Organ Reproduksi pada Angiosperm
The innermost whorl of
modified leaves is the
gynoecium. It consists
of several carpels often
fused to form a pistil.
Each carpel contains at
least one ovary.
gynoecium -sum of
carpels (made of)
stigma, style, ovary
androecium -sum of
stamen (made of)
filament anther
Bagian-bagian bunga Angiosperm
Bunga muncul dari ujung distal pedicel (tangkai
bunga) yang membengkak dan meluas disebut
reseptakulum.
Bunga mempunyai 4 macam organ,yaitu:
1. sepala; letaknya paling luar tersusun membentuk
kalik,umumnya berwarna hijau dan letaknya
paling bawah.
2. Korola (mahkota bunga); letaknya tepat di atas
reseptakulum di sebelah dalam sepala dan terdiri
dari petala yang umumnya berwarna. Kalik dan
korola bersama-sama membentuk periantium
(perhiasan bunga).
3. Stamen (benang sari); letaknya sebelah
luar dan membentuk Androesium
4. Karpela (daunbuah); letaknya sebelah
dalam dan membentuk Ginoesium
Androesium, tersusun atas:
Stamen terdiri dari filamen (tangkai sari ) dan
anthera (kotak sari) yang letaknya distal.
Anthera terdiri dari lobus yang menempel dan
bersambungan dengan konektivum (lanjutan
dari filamen).
Setiap lobus berisi polen ( serbuk sari)
Ginoesium, tersusun atas:
Karpela bebas (apokarpus) atau karpela berlekatan
(sinkarpus), terdiri dari 3 bagian, yaitu:
1. Ovarium (bakal buah) yang berisi 1 atau lebih
ovulum (bakal biji) yang menempel pada
penebalan karpela yang disebut plasenta.
2. Stilus (tangkai putik); dibentuk dari pemanjangan
dinding ovarium.
3. Stigma (kepala putik); ujung stilus merupakan
struktur permukaan yang memungkinkan tempat
penyerbukan
Terminologi
Bunga hipogin, apabila letak karpela lebih tinggi dari
sumbu bunga dan ovariumnya disebut superior.
Bunga perigin, apabila periantium dan stamen terdapat
di tepi perluasan diskus ke arah lateral dan
didapatkannya di atas ovarium. Ovariumnya disebut
intermediate atau pseudo-inferior.
Bunga epigin, apabila ovariumnya tertutup diskus cekung
, sehingga ovarium terletak dibawah organ bunga.
Ovariumnya disebut ovarium inferior.
Ginofor; apabila reseptakulum membawa karpela
memanjang
Androfor; apabila pemanjangan reseptakulum membawa
karpela dan stamen.
PERKEMBANGAN SEPALA DAN PETALA
Primordia organ bunga, dimulai dari pembelahan
secara antiklinal dalam lapisan sel paling luar,
kemudian dilapisan kedua terjadi pembelahan
periklinal dan antiklinal atau pembelahan miring.
Pada beberapa tumbuhan sepala dan petala dibentuk
pada pembelahan periklinal dalam lapisan kedua dan
ketiga.
Sedangkan primordia stamen dalam lapisan ketiga
dan keempat.
Perkembangan selanjutnya untuk sepala dan
petala mengalami pertumbuhan ujung dan tepi
serta interkalar.
Struktur luar sepala dan petala dapat
dibedakan,yaitu:
apabila berwarna hijau disebut sepala dan
yang berwarna bukan hijau disebut
petala.
Sistem pembuluh pada periantium, tidak
mempunyai sklerenkim
Mesofil periantium terdiri dari: jaringan spons
yang berisi: protoplas yang mengandung:
kromoplas atau pigmen.
Epidermis berdinding tipis,
Dinding sel yang membelah antiklinal
menyebabkan petala berlipat atau bergelombang.
Dinding luar epidermis umumnya mempunyai
papila, adanya papila permukaan epidermis
terlihat mengkilap.
Bila ada stomata; jarang atau tidak berfungsi
Struktur Stamen (Benang Sari)
Epidermis filamen mempunyai kutikula dan pada
tumbuhan tertentu mempunyai trikoma
Parenkim filamen mempunyai vakuola dan ruang
antarsel yang kecil-kecil, sering didapatkan adanya
pigmen.
Bentuk luar stamen Angiospermae besar,
Anteranya berisi 4 kantung sari (mikrosporangia)
yang berpasangan, sehingga membentuk 2
pasang lobus. Kedua pasangan tersebut
dihubungkan dengan jaringan steril disebut
konektivum.
Sel-sel anter terdiri dari protoderm dan massa
meristem dasar saja. Lapisan sub-epidermis anter
muda terdiri dari sporogen, Sporogen
berkembang dari 4 sel yang letaknya di keempat
sudut anter yang sedang berkembang. (akan
diuraikan )
Pada Tumbuhan Heleborus, orbikula bebas didalam
anter.
Pada Sorghum bicolor, dinding orbikula menutupi
permukaan tangensial bagian tapetum yang akan
utuh walaupun protoplasmanya hancur (autolisis)
yang akan masuk ke dalam mikrospora untuk
sekresi selanjutnya atau untuk disimpan dan
dipolimerisasi secara in situ didalam dinding polen.
 menunjukkan adanya sintesis prekursor
sporopelenin, polimerisasi dan menyimpan
sporopelenin
Perkembangan Polen secara umum
Sel sporogen primer membelah mitosis,
bersamaan dengan berkembangnya dinding
anter yang kemudian akan menurunkan sel
induk serbuk sari atau mikrosporosit.
Tiap sel induk serbuk (mikrosporosit) mengalami
pembelahan meiosis membentuk tetrad yaitu:
membentuk 4 sel mikrospora yang haploid.
Bentuk tetrad diselubungi dinding kalose.
Catatan:
Mikrosporosit awal: tersusun kompak satu sama lain
dihubungkan oleh plasmodesmata.
Satu sel mikrosporosit pada awal meiosis
membentuk kalose ( polimer dari b- 1,3 glukan) di
luar plasmalema.
Dinding sel dibentuk pada meiosis II, yaitu
dengan terbentuknya fragmoplas sehingga
terjadi vesikel-vesikel diantara inti-intinya,
kemudian berintegrasi dan membentuk
mikrosporogen yang dilekatkan oleh
kalose.
Mikrosporogenesis, berakhir dengan
terbentuknya tetrad (bentuknya
tetrahedral/tetragonal: tergantung pada
pembelahan)