Makalah tentang embriologi pada tumbuhan

1.1 EMBRIOLOGI PADA TUMBUHAN A. Embrio 1. Pengertian Embrio (bahasa Yunani: έμβρυον) adalah sebuah eukariota diploid multisel dalam tahap paling awal dari perkembangan.Dalam organisme yang berkembang biak secara seksual, ketika satu sel sperma membuahi ovum, hasilnya adalah satu sel yang disebut zigot yang memiliki seluruh DNA dari kedua orang tuanya. Dalam tumbuhan, hewan, dan beberapa protista, zigot akan mulai membelah oleh mitosis untuk menghasilkan organisme multiselular. Hasil dari proses ini disebut embrio. Pada tumbuhan, istilah embrio hanya dipakai untuk tumbuhan kecil yang terbentuk dalam biji yang berada dalam keadaan dormansi, menunggu kondisi lingkungan yang tepat untuk berkecambah. B. Embrio Pada Tumbuhan 1. Perkembangan Embrio Biji yang mengandung tumbuhan dalam keadaan embrio (lembaga atau sama artinya dengan tumbuhan yang seakan akan baru dilahirkan yang merupakan hasil perkawinan antara salah satu inti generatif dari serbuk sari dan inti primer dari saccus embrionalis) diselubungi oleh kulit buji dan dibekali dengan sumber makanan cadangan. Embrio dikelilingi oleh kotiledon dan endosperma yang merupakan persediaan makanan,endosperma berkembang dari pembelahan mitosis nukleus endosperma yang dihasilkan dari peleburan salah satu gamet jantan dengan kedua nucleus polar atau dengan nukleus sekunder. Embrio dan persediaan makanannya terbungkus oleh radikula yang merupakan bakal akar. Bagian sumbu embrionik diatas kotiledon adalah epikotil. Pada ujungnya terdapat plumula yang merupakan bakal pucuk atau daun. Dan pada bagian batang dibawah keping biji disebut hipokotil yang terdapat batang akar atau radikula. Baik plumula atau radikula terdapat meristem apeks di ujungnya. Selain itu terdapat Kotiledon yang akan menyerap zat-zat makanan dari endosperma dan memindahkannya ke embrio ketika biji mulai berkecambah. Pembelahan sel didalam embrio diiringi dengan pertumbuhan serta vakuolasi yaitu dibentuknya vakuola yang membesar dari sel-sel yang terjadi, memulai organisasi dari sIstem jaringan. bakal epidermis ditunjukan oleh lapisan permukaanyang bersifat meistimatik yakni protoderm. Dibawah protoderm meristem dasar dari bakal korteks sudah dapat dibedakan dengan adanya vakuolasi sel yang melebihi vakuolasi sel jaringan disebelahnya. Jaringan ditengah yang kurang tervakuolasi dan memanjang sepanjang sumbu hipokotil -akar merupakan meristem bakal jaringan pembuluh. Jaringan ini disebut prokambium. Prokambium merupakan system yang berkesinambungan dan terkoordinasi antara kotiledon dan sumbu hipokotil – akar C. Pertumbuhan Dan Perkembangan Tumbuhan  PERTUMBUHAN: Pertambahan jumlah sel pada suatu organisme dan bersifat tidak dapat kembali (irreversible) serta pertambahan ini dapat diukur secara kuantitatif seperti berat, tinggi, dan lain - lain.  PERKEMBANGAN: proses untuk mencapai kematangan fungsi organisme dan dapat diukur secara kualitatif seperti fungsi organ reproduksi, dan fungsi fungsi organ lainnya 1. Perkembangan bakal biji dan buah - Bakal biji mengandung zigot dan endosperm. Zigot tumbuh menjadi embrio. Endosperm mengandung cadangan makanan yang digunakan untuk pertumbuhan dan perkembangan embrio. - Pembelahan zigot secara mitosis menghasilkan sel basal dan sel terminal. Sel basal berkembang jadi suspensor, kulit bakal biji, dan mengalirkan nutrien dari endosperm. Sel terminal berkembang jadi proembrio. - Biji yang matang, embrio yang dikelilingi kotiledon, endosperm, atau keduanya. Tumbuhan dikotil mempunyai dua kotiledon, sedangkan tumbuhan monokotil hanya mempunya satu kotiledon. Biji dilindungi oleh kulit biji. - Buah mulai berkembang setelah terjadi penyerbukan. 2. Perkecambahan - Dimulai dari proses imbibisi yaitu proses masuknya air ke dalam biji dilanjutkan proses pertambahan fungsi sel yang jelas (diferesiansi) dan pembentukan organ pada tumbuhan (organogenesis). - Biji dapat berkecambah karena didalamnya terdapat embrio yaitu: Akar lembaga, berfungsi sebagai akar Daun lembaga sebagai: • tempat menimbun makanan • fotosintesis • alat pengisap makanan untuk embrio Batang lembaga: • Epikotil: ruas batang diatas daun lembaga yang akan tumbuh menjadi batang dan daun • Hipokotil: ruas batang bawah daun lembaga yang akan tumbuh menjadi akar - Perkecambahan Epigeal: perkecambahan yang ditandai dengan bagian hipokotil terangkat ke atas permukaan tanah. - Perkecambahan Hipogeal: perkecambahan yang ditandai dengan terbentuknya bakal batang yang muncul ke permukaan tanah. 3. Pertumbuhan - Pertumbuhan primer (hasil pembelahan sel - sel meristem). Penambahan panjang batang dan akar. - Titik tumbuh akar : jaringan meristem pada tudung akar (kaliptra) - Titik tumbuh batang: jaringan meristem pada batang • Meristem Embrional : saat perkecambahan • Meristem Kambium : tumbuhan dewasa - Pertumbuhan sekunder (hasil aktivitas jaringan meristem pada kambium). Pertumbuhan sekunder adalah pertumbuhan diameter batang yang merupakan aktivitas sel meristem pada kambium. - D. Faktor-Faktor Pemengaruh Pertumbuhan Dan Perkembangan Tumbuhan - Faktor eksternal • Temperatur, memperngaruhi kerja enzim dan kandungan air pada tanaman. • Cahaya matahari, mempengaruhi lama dan waktu fotosintesis pada tanaman. • AIR,pH,oksigen; menentukan laju fotosintesis, pelarut universal, dan pengedar hasil fotosintesis. • Nutrisi,berguna untuk melangsungkan hidup - Faktor Internal 1. Faktor genetis 2. Faktor fisiologis a) Auksin: untuk memacu proses pemanjangan sel. b) Giberelin:  berpengaruh terhadap perkembangan dan perkecambahan embrio.  merangsang pembentukan polen, memperbesar ukuran buah.  merangsang pembentukan bunga.  mengakhiri masa dormansi pada biji. c) Etilen:berperan dalam proses pematangan buah dan kerontokkan daun. d) Sitokinin:  merangsang pembentukan akar dan batang dengan menghambat dominansi apical  mengatur pertumbuhan daun dan pucuk  memperbesar daun muda  mengatur pembentukan bunga dan buah  menghambat proses penuaan. e) Asam abisat: senyawa penginhibitor (penghambat) bekerja berlawanan dengan auksin dan giberelin, untuk proses penuaan dan gugurnya daun f) Kalin:-Rizokalin: hormon yang mempengaruhi pembentukan akar  Kaulokalin: hormon yang mempengaruhi pembentukan batang  Filokoalin: hormon yang mempengaruhi pembentukan dau  Atokalin: hormon yang mempengaruhi pembentukan bunga. g) Asam traumalin: hormon yang berperan dalam proses regenerasi sel apabila tumbuhan mengalami kerusakan jaringan. 2.1. Embriologi Tumbuhan, / Tahap dan Proses 1. Proses Perkecambahan Biji Tumbuhan Proses perkecambahan dapat dibedakan menjadi beberapa tahap yang saling tumpang tindih, yaitu tahap aktivasi, tahap pencernaan dan translokasi, dan tahap pertumbuhan kecambah. a. Tahap Aktivasi. Tahap ini melipuli : 1) Hidrasi dan imbibisi air. selama kedua tahap ini, air masuk ke dalam embrio dan mcmbasahi protein dan koloid lain, 2) Sintesis dan pengaktivan enzim, menyebabkan peningkatan aktivitas metabolisme, dan 3) pemanjangan sel dan munculnya radikula. b. Tahap Pencenaan dan Translokasi. Pada tahap ini terjadi proses pencernaan lemak, protein, dan karbohidrat yang tersimpan pada endosperm, koliledon atau perisperm. Hasil pencernaan di translokasikan ke titik pertumbuhan sumbu embrio. c. Tahap Pertumbuhan Kecambah. Kecambah berkembang akibat pembelahan sel yang kontinu pada titik tumbuh sumbu embrio, yang selanjutnya diikuti dengan perluasan struktur kecambah. Pada tanaman gandum, urutan perkecambahan adalah sebagai berikut. Pada awalnya terjadi penyerapan air dan embrio mulai menghasilkan giberalin, yang tersebar ke lapisan aleuron disekeliling endosperm. Giberelin merangsang sel-sel aleuron mensintesis amilase yang menguraikan amilum pada sel-sel endosperm sehingga menyebabkan endosperm menjadi rusak dan mencair (liquefy), di samping itu dihasilkan enzim protease dan ribonuklease, yang menyebabkan terbentuknya sitokinin, auksin yang merangsang pembelahan sel dan pembesaran embrio. Sumbu pucuk-embrio selanjutnya berkembang dan tumbuh menjadi kecambah.