Dokumen tersebut membahas tentang pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan, termasuk proses pertumbuhan, diferensiasi, dan reproduksi. Tumbuhan tumbuh melalui proses pembelahan sel dan pembesaran sel yang diatur secara genetik dan lingkungan."

1. Struktur dan Perkembangan
Tumbuhan 2
Dini Ermavitalini, S.Si., M.Si
Semester ganjil 2012/2013

2. Pertumbuhan (growth)
Hisap air Apakah balok kayu
ini mengalami
pertumbuhan ?
Mengalami peningkatan
ukuran, volume dan berat
Pertumbuhan : peningkatan permanen ukuran organisme atau
bagiannya yang merupakan hasil dari peningkatan jumlah dan
ukuran sel

3. Diferensiasi :
perkembangan suatu sel
ke bentuk yang berbeda
yang beradaptasi ke
fungsi khusus, misalnya
: untuk konduksi,
pendukung, sekresi dll
 tumbuh dan
berkembang merupakan
hasil dari pembelahan
sel, pembesaran sel dan
diferensiasi sel

4. Perkembangan suatu seri perubahan
progresif yang merupakan koordinasi pertumbuhan
dan diferensiasi dari sel tunggal menjadi jaringan,
organ dan organisme seutuhnya, berlangsung
selama hidup tumbuhan dan diatur dalam suatu jalur
yang kompleks.
Sehingga perkembangan adalah pertumbuhan +
diferensiasi

5. Plant dev study :
morphological and
physiological
description of dev
process
Early study
Which genes play a crucial
role in plant dev process?
how they work?
Novel approach for plant
developmental study
Arabidopsis
thaliana
Arabidopsis
thaliana
Zea maysZea mays
Shoot system
Root system

6.  Development : the overall
species-dependent
changes of form and
function during its life
cycle
 The expression of genetic
program within the
organisms, influencing its
activity and interaction
 The change in form and
function that accompanies
development = basic
features of biological
system
A generalized life cycle of flowering plantsA generalized life cycle of flowering plants
Development is not one-way street, BUT is cyclic,
following the reproductive cycles of the species

7.  Differentiation :
changes of form
and function
(organelles, cells,
tissues and
organs)
develo
pment
• Morphogenesis :
formation of
shape, body
organization
• Growth : quantitative
increases (gain of volume
and/or mass of an organism
due to cell enlargement and
cell multiplication
Key process in development : growth,
differentiation and morphogenesis

8. Pertumbuhan :
 Suatu pola yang bersifat kuantitatif
 Perubahan ukuran atau volume
 Pertambahan biomassa :
- pembelahan sel
- pembesaran sel
Steven Newman “Perkembangan terdiri dari dua
tahapan” yaitu :
• Diferensiasi
• Pertumbuhan

9. • Differentiation involve changes of the morphology
and function of cells, tissues and plant organs
• Concomitant/inconcomitant action in plant
differentiation and growth
Differentiation
Leads from
Meristematic activity

10. Dediferensiasi
Rediferensiasi

11.  Siklus hidup tumbuhan Angiospermae bergantian antara fase
diploid, yang berlangsung dalam waktu lama, dan fase
haploid yang berlangsung singkat
 Perkembangan pada fase diploid  embryogenesis,
perkecambahan, pertumbuhan primer dan pertumbuhan
sekunder

12. Pergiliran generasi : proses pertumbuhan dan
perkembangan

13. Comparison of Plant vs. Animal
Development
Plant
Respond by physiological adjustment
Cell divisions contribute to de novo
formation of organs all the way through to
senescence
No reserved germline
More tolerant of genetic abnormalities
Embryos simple and complete
Plant cells are totipotent
Cellulose boxes bulging with water filled
balloons
Animal
Cells and organisms move
Cell division serves to regenerate and
maintain tissues and circulating cell
populations
Reserved germline set aside in embryogeny
Low tolerance to genetic abnormalities
Embryos complex and incomplete
Essentially no asexual propagation
No cell wall

14. Kehidupan ditunjukkan dengan adanya pertumbuhan.
Pada tumbuhan, tumbuh dapat dibedakan menjadi dua
type
1. Tumbuh autotrofik  menggunakan materi anorganik untuk
pertumbuhannya.
- Tumbuhan yang berfotosintesis – tumbuh secara autotrof 
menggunakan mineral dari tanah dan atmosfir serta energi matahari
2. Tumbuh heterotrofic  sangat tergantung pada asupan materi organik
untuk pertumbuhannya.
- Biji yang berkecambah

15.  Tumbuhan menggunakan sebagian besar waktu hidupnya
untuk tumbuh secara autotrof.
 Tumbuhan parasit  tumbuh heterotrof, mendapatkan
materi organik dari tumbuhan inang.
Aspek mendasar dari tumbuh secara autotrof :
 Sintesis senyawa organik dari elemen anorganik dan
cahaya.
 perkembangan struktur vegetatif untuk mendukung
perolehan elemen anorganik dan cahaya.
 Propagasi – tumbuh reproduktif.

16. Tumbuh dikendalikan oleh
– Lingkungan – menyediakan informasi dan
sinyal yang dibutuhkan untuk pertumbuhan
– Genetik – menentukan karakter serta apa yang
akan disintesis dengan bantuan enzim
– Hormonal : mengkoordinasikan pertumbuhan,
perkembangan dan respon terhadap lingkungan

18. Beberapa kemungkinan cara kerja hormon :
• Bekerja pada membran sel, memfasiltasi substrat atau ion atau
cairan tertentu menembus membran lebih cepat.
• Melepas substrat terikat sehingga dapat terjadi reaksi enzimatik
lebih cepat.
• Berperan sebagai faktor yang mempercepat reaksi enzimatik karena
mengatasi faktor pembatas, misalnya menyediakan ATP, koenzim
atau logam sebagai efektor. Dapat pula hormon sebagai koenzim
atau mengubah enzim inaktif menjadi aktif.
• Bekerja pada mitokondria untuk mempercepat reaksi.
• Hormon bekerja sebagai first messenger untuk membentuk c-AMP,
sebagai second messenger untuk mengaktifkan enzim, prekursor
enzim atau CAP (Catabolic Activity Protein).
• Bekerja pada DNA atau salah satu faktor yang berperan pada
transkripsi dan translasi, atau bahkan pada tingkat sintesis protein,
namun tepatnya belum diketahui.

19.  Jaringan dan organ tersusun atas sel  terorganisasi
untuk menerima sinya lingkungan secara maksismum.
Jaringan dan organ tumbuhan terpisah dalam ruang-
ruang tertentu  jaringan penghubung untuk
penyokong dan konduksi.
 Pertumbuhan maksimum memerlukan ketersediaan
ruang/lingkungan yang besar  koordinasi aktivitas
dan pertumbuhan akar – pucuk  keseimbangan
supply H2O - nutrient dengan supply cahaya - CO2.
Struktur dan fungsi sel tumbuhan  penting
untuk mengkaji pertumbuhan dan
perkembangan.

20.  Ex :
– Daun jarum atau pipih  minimum overlap
untuk penyerapan cahaya matahari.
– Jaringan penyokong – cabang – daun.
– Jaringan untuk konduksi nutrisi, air dan signal.
– Akar silindris dan tipis – menembus tanah.
– Percabangan akar yang extensive
 area penyerapan maksimal.

21. Adaptasi pada kondisi lingkungan
berbeda.
Tumbuhan dapat ditemukan pada hampir setiap
kondisi lingkungan, bahkan di lingkungan dengan
T, cahaya dan musim tumbuh yang sangat ekstrim.
Adaptasi :
• Spesialisasi struktur
• Metabolisme khusus

22. Contoh adaptasi lingkungan :
 Dormancy
Menjaga tingkat kesintasan tumbuhan pada kondisi lingkungan yang
kurang menguntungkan  tidak ada pertumbuhan, viabilitas tetap terjaga.
musim dingin
embryo pada biji tidak akan berkecambah selama masa perkembangan dan
pendewasaan biji (yang dikendalikan oleh hormon).
Biji tetap dalam keadaan dorman sampai inhibisi hormonal hilang 
perkecambahan dimungkinkan ketika kondisi lingkungan mendukung proses
tersebut.

24.  Succulent
Menyimpan air dengan cara
membuka stomata untuk
pertukaran gas hanya di malam
hari ketika penguapan
berlangsung minimal
Penyerapan CO2 berlangsung
malam hari. Siang hari ketika
stomata menutup dan ada
cahaya  fotosintesis.

25. Reproduksi
 Angiospermae menyediakan
energi dan sumber daya
untuk menghasilkan bunga
 ?
 Bunga merupakan struktur
reproduksi seksual dan
reproduksi merupakan tujuan
penting untuk tumbuhan dan
organisme lainnya  hidup

26. Reproduksi pada tumbuhan :
a. Seksual  pembentukan dan penyatuan gamet
b. Aseksual  propagasi menggunakan organ vegetatif,
atau secara in vitro

27.  Pertumbuhan reproduktif  parasit
 reproduksi memerlukan waktu, disokong oleh struktur
vegetatif – materi dan energi.
– dibutuhkan mekanisme yang menjamin terjadinya proses
reproduksi, dan pergantian status metabolik untuk pertumbuhan
reproduktif.
– struktur dan fisiologis yang spesifik dibutuhkan untuk mendukung
kesintasan biji selama perioda dormansi.
 Tumbuh dan perkembangan
– ontogeny (tahap perkembangan berurutan selama tumbuh yang
dikendalikan secara genetik) dan
– phenology (hubungan keterkaitan antara perubahan siklus annual
di lingkungan dengan proses tumbuh dan perkembangan pada
tumbuhan).