Makalah Pertumbuhan Dan Perkembangan Pada Mahluk Hidup

MAKALAH

PERTUMBUHAN DAN PERKEMBANGAN PADA MAHLUK HIDUP

DISUSUN OLEH :

SAHRUL KELAS VIII.C

DINAS PENDIDIKAN NASIONAL SMP NEGERI 4 LABUHAN BADAS TAHUN PELAJARAN 2012/2013

1

DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL DAFTAR ISI ................................................................................................................

i

Pertumbuhan dan Perkembangan Pada Mahluk Hidup .................................................

1

1. Pengertian Pertumbuhan dan Perkembangan ..........................................................

1

2. Tahap Pertumbuhan dan Perkembangan a. Pertumbuhan dan Perkembangan Embrionik ....................................................

2

b. Pertumbuhan dan Perkembangan Pascaembrionik ............................................

2

3. Proses Pertumbuhan dan Perkembangan a. Pertumbuhan dan Perkembangan pada Manusia ...............................................

2

b. Pertumbuhan dan Perkembangan pada Hewan .................................................

3

c. Pertumbuhan dan Perkembangan pada Tumbuhan ...........................................

4

4. Faktor-faktor yang Mempengaruhi Pertumbuhan dan Perkembangan a. Faktor Internal ...................................................................................................

5

b. Faktor Eksternal .................................................................................................

6

5. Metamorfosis dan Metagenesis a. Metamorphosis ..................................................................................................

9

b. Metagenesis .......................................................................................................

11

i

PERTUMBUHAN DAN PERKEMBANGAN PADA MANUSIA, HEWAN, DAN TUMBUHAN Setiap mahluk hidup mempunyai kemampuan untuk tumbuh dan berkembang. Pertumbuhan dan perkembangan merupakan dua proses yang berjalan beririnngan. Dengan demikian, proses pertumbuhan dan perkembangan tidak dapat dipisahkan satu sama lainnya. Apakah sebenarnya pertumbuhan dan perkembangan itu ?. 1.

Pengertian Pertumbuhan dan Perkembangan Pertumbuhan adalah peristiwa perubahan biologis pada mahluk hidup berupa perubahan ukuran yang bersifat tidak reversible atau tidak dapat kembali ke asal. Dalam pertumbuhan terjadi pertambahan ukuran panjang/tinggi, volume, dan pertambahan massa. Selain

pertumbuhan,

mahluk

hidup

juga

mengalami

perkembangan.

Perkembangan adalah perubahan struktur dan fungsi yang bersifat spesifik menuju tercapainya kedewasaan atau tingkat yang lebih sempurna. Dalam proses perkembangan, fungsi organ tubuh semakin kompleks dan sempurna serta terjadi perkembangan sikap mental. Beberapa contoh proses perkembangan sebagai berikut : a.

Contoh perkembangan pada manusia adalah kemampuan bayi untuk tengkurap, merangkak, kemudian berdiri.

b.

Contoh perkembangan pada hewan adalah anak burung semua belum dapat terbang, beberapa hari kemudian sudah mampu terbang.

c.

Contoh perkembangan pada tumbuhan adalah mulai muncul bunga sebagai alat perkembangbiakan. Pertumbuhan dan perkembangan pada mahluk hidup berlangsung secara

beriringan. Namun, pada beberapa kasus ada juga pertumbuhan yang tidak diikuti perkembangan, contoh pada anak-anak yang cacat mental. Tubuh mereka mengalami penambahan tinggi dan berat badan, tetapi mentalnya tidak berkembang sehingga berperilaku seperti anak kecil meskipun usianya sudah dewasa. Sebaliknya pada orang cebol atau pendek tidak mengalami pertumbuhan, tetapi mengalami perkembangan. Meskipun tubuh mereka tidak bertambah tinggi, tetapi cara berpikirnya tetap berkembang seperti manusia normal. Dari uraian yang sudah kamu baca apakah kamu

1

dapat membedakan proses pertumbuhan dengan perkembangan? Berikut ini disajikan table perbedaan anatara pertumbuhan dan perkembangan. Table 1.1 Perbedaan antara Pertumbuhan dan Perkembangan. No. Pertumbuhan Perkembangan 1. Dapat diukur Tidak dapat diukur 2. Bersifat kuantitatif Bersifat kualitatif 3. Berlangsung secara cepat pada awal Berlangsung di setiap fase kehidupan usia hingga remaja 4. Memiliki batasan usia Tidak terbatasi oleh usia 2.

Tahap Pertumbuhan dan Perkembangan Pertumbuhan dan perkembangan dapat dibedakan menjadi dua fase utama, yaitu

pertumbuhan

dan

perkembangan

embrionik

serta

pertumbuhan

dan

pertumbuhan

dan

perkembangan pascaembrionik. a.

Pertumbuhan dan Perkembangan Embrionik Pertumbuhan

dan

perkembangan

embrionik

yaitu

perkembangan mahluk hidup yang terjadi selama masa embrio yang diawali dengan peristiwa fertilisasi sampai dengan terbentuknya janin. Pada fase ini terjadi pembelahan sel zigot berulang-ulang secara mitosis membentuk (zigot → morula → blastula → gastrula). Selanjutnya akan terjadi proses organogenesis, yaitu proses pembentukan alat-alat atau organ tubuh. Pada proses ini terjadi diferensiasi sel, yaitu berkembangnya sel embrio membentuk struktur dan fungsi khusus. b.

Pertumbuhan dan Perkembangan Pascaembrionik Pertumbuhan dan perkembangan pascaembrionik yaitu pertumbuhan dan perkembangan pada mahluk hidup setelah masa embrio. Pada fase ini terjadi penyempurnaan alat-alat reproduksi dan peningkatan ukuran bagian-bagian tubuh.

3.

Proses Pertumbuhan dan Perkembangan pada Manusia a.

Pertumbuhan dan Perkembangan pada Manusia Pertumbuhan dan perkembangan manusia dimulai sejak fase zigot. Sel zigot sebagai hasil pembuahan segera membelah berulang-ulang, sehingga selnya bertambah banyak. Dalam proses pembelahan ini disertai perubahan-perubahan bentuk sel, fungsi sel, struktur, dan susunan biokimia melalui beberapa tahap yang akhirnya terbentuk embrio. Selanjutnya, embrio berkembang menjadi janin dan suatu saat janin dilahirkan sebagai bayi. 2

Tubuh bayi yang baru lahir berukuran kecil. Seiring dengan bertambahnya usia, ukuran tubuh bayi bertambah besar. Keadaan ini menunjukkan adanya pertumbuhan. Pertumbuhan pada manusia akan berhenti pada usia tertentu yaitu ±18-23 tahun. Seiring bertambahnya ukuran tubuh, bayi mulai dapat mengangkat kepala, tengkurap, merangkak, duduk, berdiri, kemudian berjalan. Keadaan ini menunjukkan peristiwa perkembangan pada bayi. Kemampuan berpikir bayi pun juga berkembang. Perkembangan ini akan berlangsung sampai usia lanjut. Beberapa kemampuan pada perkembangan balita sesuai dengan usianya dapat kamu amati pada gambar 1.1.

Gambar 1.1 Perkembangan pada balita

b.

Pertumbuhan dan Perkembangan pada Hewan Sama halnya dengan pertumbuhan dan perkembangan pada manusia, pertumbuhan dan perkembangan pada hewan juga dimulai dari zigot membelah dalam beberapa fase dan berkembang menjadi embrio. Selanjutnya emberio berkembang menjadi hewan dan akhirnya menetas atau dilahirkan. Tubuh anak hewan yang baru menetas berukuran kecil. Semakin lama, ukuran tubuh hewan tersebut semakin besar. Keadaan ini menunjukkan peristiwa pertumbuhan. Selanjutnya, anak hewan mulai dapat berjalan dan kemudian berlari. Setelah dewasa, hewan dapat melakukan perkawinan karena sistem reproduksinya sudah mampu memproduksi sel-sel kelamin yang matang. Keadaan ini menunjukkan bahwa hewan tersebut mengalami perkembangan. Berikut ini contoh pertumbuhan dan perkembangan pada embrio ayam.

3

c.

Pertumbuhan dan Perkembangan pada Tumbuhan Proses pertumbuhan dan perkembangan pada tumbuhan dimulai dari biji. Biji membutuhkan air dan oksigen untuk memulai proses tersebut. Biji menyerap air sehingga sel-selnya membesar. Oksigen digunakan untuk memecah makanan cadangan dalam biji untuk menghasilkan energi. Perhatikan pertumbuhan dan perkembangan kecambah kacang tahan pada gambar 1.3.

Gambar 1.3 Pertumbuhan dan perkembangan kecambah kacang tanah

Akar tumbuh dan keluar dengan memecah kulit biji, kemudian diikuti tumbuhnya batang dan daun pertama. Tumbuhan mengalami pertumbuhan yang ditandai dengan penambahan panjang akar, penambahan tinggi batang, serta penambahan luas daun. Pada perkembangan selanjutnya, akan menyerap mineral dari tanah dan dimulailah proses fotosintesis. Hal ini menunjukkan adanya perkembangan pada tumbuhan. Pertumbuhan pada tumbuhan dibedakan menjadi pertumbuhan primer dan pertumbuhan sekunder. 1) Pertumbuhan Primer Pertumbuhan primer terjadi pada jaringan meristem embrio dalam biji. Pertumbuhan primer juga terjadi di ujung akar dan ujung batang mengakibatkan akar dan batang bertambah panjang atau tinggi. 2) Pertumbuhan Sekunder Pertumbuhan sekunder terjadi pada jaringan kambium dan mengakibatkan diameter batang bertambah besar.

4.

Faktor-faktor yang Mempengaruhi Pertumbuhan dan Perkembangan Pertumbuhan dan perkembangan mahluk hidup dipengaruhi oleh faktor internal dan faktor eksternal. Faktor internal meliputi gen dan hormon pertumbuhan. Faktor

4

eksternal meliputi suhu, cahaya, kelembapan, pH tanah, ketersediaan makanan, unsur hara, air, karbon dioksida, dan oksigen. a.

Faktor Internal 1) Gen Gen merupakan unsur pembawa sifat yang mewariskan sifat dari induk kepada keturunannya. Gen berisfat khas pada setiap organism. Gen akan menentukan ciri-ciri khusus pada manusia dan hewan, contoh tinggi badan, bentuk tubuh, warna kulit, dan warna rambut. Gen juga menentukan ciri-ciri khusus pada tumbuhan, contoh warna bunga, bentuk daun, dan besar batang. 2) Hormon Pertumbuhan Dalam tubuh mahluk hidup dihasilkan hormon untuk mengatur pertumbuhannya. Semua tumbuhan mempunyai hormon yang sama, sedangkan pada manusia dan hewan berbeda pada setiap kelompok organism. Hormon pertumbuhan pada manusia adalah somatotropin yang dihasilkan oleh kelenjar hipofisis. Hormon somatotropin akan mempengaruhi ukuran tubuh manusia.jika kekurangan hormon ini, manusia akan tumbuh kerdil (kretinisme), sebaliknya jika kelebihan, manusia akan tumbuh raksasa (gigantisme). Pada serangga, hormon yang berperan dalam proses metamorphosis adalah hormon juvenile dan ekdison. Adapun metamorphosis katak dikontrol oleh hormon tiroksin yang disintesis oleh kelenjar tiroid. Hormon tumbuhan disebut fitohormon. Fitohormon merupakan senyawa organik yang dibuat di suatu bagian tumbuhan kemudian diangkut ke bagian tumbuhan yang lain. Fitohormon dalam konsentrasi renda maupun tinggi akan mengakibatkan munculnya dampak fisiologis. Beberapa pengaruh fitohormon bagi pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan sebagai berikut : a) Auksin  Merangsang proses perkecambahan biji  Merangsang pembentukan bunga dan buah  Merangsang pertumbuhan akar  Mempercepat aktivitas pembelahan sel titik tumbuh atau kambium

5

b) Giberelin  Memacu pembentukan bunga  Membantu perkecambahan biji  Mengakibatkan tumbuhan tumbuh tinggi c) Sitokinin  Memacu pembelahan dan pembesarana sel  Merangsang pembentukan tunas-tunas baru  Menghambat penuaan  Mematahkan dormansi biji

b.

Faktor Eksternal 1) Suhu Tumbuhan dan hewan tumbuh dengan baik pada suhu optimum, antara 10oC 38 oC dan tidak dapat tumbuh pada suhu di bawah 0 oC dan di atas 40 oC. Hal ini berhubungan dengan kerja enzim pada proses-proses fisiologis tumbuhan dan hewan. Berdasarkan suhu tubuhnya, hewan terbagi menjadi dua kelompok berikut : a) Homoioterm (berdarah panas), hewan yang mempunyai suhu tubuh tetap antara 36 oC - 43 oC. b) Poikiloterm (berdarah dingin), hewan yang suhu tubuhnya berubah-ubah tergantung suhu lingkungan.

2) Cahaya Cahaya dibutuhkan manusia dan hewan untuk membantu proses penulangan (osifikasi). Cahaya matahari mengubah provitamin D menjadi vitamin D sehingga tulang kuat dan tumbuh sempurna. Semua tumbuhan hijau (autotrof) memerlukan cahaya matahari untuk membantu proses fotosintesis. Tumbuhan yang kekurangan cahaya akan mengalami etiolasi. Tumbuhan yang mengalami etiolasi mempunyai batang yang lemah, panjang, dan berdiameter kecil, serta daun berwarna kuning pucat dan tumbuh tidak normal.

3) Kelembapan Kelembapan udara mempengaruhi proses transpirasi pada tumbuhan. Tranpirasi berkaitan dengan kelancaran pengangkutan air dan unsur hara. 6

Dengan demikian, kelembapan tanah juga berpengaruh terhadap pertumbuhan karena berkaitan dengan ketersediaan unsur hara (bahan organik). Jika kelembapan udara rendah, penguapan atau transpirasi akan besar. Akibatnya, penyerapan air dan unsur hara juga semakin banyak. Air dan unsur hara tersebut berguna untuk pertumbuhan.

4) pH Tanah pH tanah berpengaruh dalam pertumbuhan tanaman. Pada umumnya, pH tanah yang paling baik untuk pertumbuhan tanaman adalah 6,5 – 7,5. Pada kondisi tanah yang terlalu asam (kurang dari 6,5) atau terlalu basa (lebih dari 7,5), tanaman tidak tumbuh dengan baik. Hal ini berkaitan dengan penyerapan unsur hara tanah yang berupa anion dan kation.

5) Ketersediaan Makanan/Unsur Hara Manusia dan hewan membutuhkan makanan yang mengandung karbohidrat, protein, lemak, vitamin, dan mineral. Makanan berperan dalam proses regenerasi sel-sel tubuh dan menjaga kestabilan cairan tubuh. Hal ini berpengaruh pada proses pertumbuhan dan perkembangan. Sementara itu, unsur hara yang dibutuhkan untuk pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan tersedia di dalam tanah dalam bentuk ion atau senyawa lain. Setiap unsur hara mempunyai fungsi tertentu bagi pertumbuhan seperti ditunjukkan dalam table 1.2 berikut!

7

Jenis Unsur Hara Unsur Makro Karbon (C)

Fungsi Utama Penyusun karbohidrat, protein, dan lemak

Gejala Kekurangan Pertumbuhan dan metabolisme terhambat dan tumbuhan akhirnya mati

Hidrogen (H)

Penyusun karbohidrat, protein, dan lemak

Pertumbuhan dan metabolisme terhambat dan tumbuhan akhirnya mati

Oksigen (O)

Penyusun karbohidrat, protein, dan lemak

Pertumbuhan dan metabolisme terhambat dan tumbuhan akhirnya mati

Fosfor (P)

Penyusun asam nukleat, fosfolipid, memberan sel, ATP, NADP, dan enzim

Pertumbuhan terhambat, daun berwarna hijau tua atau bercak merah, dan ada bagian yang mati

Kalium (K)

Kofaktor/aktivator enzim dalam sintesis Pembentukan karbohidrat terhambat dan protein dan metabolisme karbohidrat ada bercak kuning pada daun

Nitrogen (N)

Penyusun asam amino protein, asam nukleat, klorofil, hormon, dan enzim

Pertumbuhan karbohidrat terhambat dan ada bercak kuning pada daun

Sulfur (S)

Penyusun asam amino sistein dan metionin, koenzim A dan beberapa viatamin, misal tiamin da biotin

Klorosis pada daun (menguning) dan pertumbuhan terhambat

Kalsium (Ca)

Menjaga permeabilitas membran, Pertumbuhan terhambat, gangguan aktivitas membentuk garam, dan sebagai kofaktor meristem, dan terjadi klorosis enzim

Magnesium (Mg) Berperan dalam translokasi glukosa

Unsur Mikro

Klorosis terjadi dari batang bawah hingga ujung daun, pucat, dan akhirnya mati

Besi (Fe)

Pembentukan klorofil, komponen enzim Klororis, daun berwarna kuning pucat, dan sitokrom, peroksidase, dan katalase akhirnya mati

Baron (B)

Penyusun klorofil dan kofaktor enzim

Mangan (Mn)

Komponen enzim yang mereduksi nitrat Pertumbuhan terhambat menjadi nitrit dan fiksasi N pada bakteri

Seng (Zn)

Dibutuhkan dalam sintesis triptofan, komponen enzim, dan berperan dalam sintesis protein

Tembaga (Cu)

Transfer elektron di dalam kloroplas dan Daun muda berwarna hijau tua, daun gugur komponen enzim dalam reaksi redoks

Klor (Cl)

Aktivator fotosintesis dan keseimbangan Daun layu, klorosis, akar pendek, dan menebal ionik

Ujung batang mengering dan rusak

Ukuran dan panjang ruas daun berkurang

6) Air Air berfungsi sebagai pelarut dan penjaga keseimbangan tubuh. Lebih dari 90% bagian tubuh manusia dan hewan terdiri atas air. Sementara itu, air tanah berperan dalam membantu penyerapan unsur hara oleh tumbuhan. Air menjadi pelarut bagi unsur hara sehingga mudah diserap oleh akar tumbuhan. 7) Karbon Dioksida

8

Karbon dioksida merupakan hasil respirasi yang dibuang ke udara. Manusia dan hewan tidak membutuhkan gas tersebut. Sementara itu, bagi tumbuhan, karbon dioksida merupakan bahan baku untuk proses fotosintesis. Tanaman melakukan fotosintesis untuk menghasilkan karbohidrat dan makanan cadangan serta menghasilkan oksigen yang dibutuhkan organism lainnya untuk melakukan respirasi. 8) Oksigen Manusia, hewan, dan tumbuhan memerlukan oksigen untuk berespirasi. Respirasi akan menghasilkan energi berupa ATP (Adenosine Triphosphat) yang akan digunakan dalam proses metabolisme, pertumbuhan, dan aktivitas lainnya.

5.

Metamorphosis dan Metagenesis pada Mahluk Hidup a.

Metamorphosis Pada golongan hewan tertentu sebelum tumbuh menjadi hewan dewasa, akan membentuk tahap larva atau nimfa terlebih dahulu. Bentuk larva sangat berbeda dengan hewan dewasanya. Sementara itu, bentuk nimfa tidak jauh berbeda dengan hewan dewasanya. Perubahan bentuk secara bertahap yang dialami hewan semasa hidupnya disebut metamorphosis. Metamorphosis dibedakan menjadi dua jenis, metamorphosis sempurna dan tidak sempurna. 1) Metamorphosis Sempurna Adalah perubahan bentuk hewan melalui fase telur, larva, pupa atau kepompong, dan imago atau hewan dewasa. Hewan-hewan yang mengalami metamorphosis sempurna, saat muda mempunyai bentuk berbeda dengan hewan dewasanya. Contoh hewan yang mengalami metamorphosis sempurna yaitu kupu-kupu, lalat, dan nyamuk (gambar 1.4).

Gambar 1.4 Metamorfosis sempurna pada kupu-kupu

9

2) Metamorphosis Tidak Sempurna Adalah perubahan bentuk hewan tanpa melalui fase pupa yaitu hanya melalui fase telur, nimfa (hewan muda), dan hewan dewasa. Hewan-hewan yang mengalami metamorphosis tidak sempurna, bentuk tubuh saat dewasa tidak jauh berbeda dengan saat mudanya. Contoh hewan yang mengalami metamorphosis tidak sempurna yaitu belalang dan kecoak (gambar 1.5).

Gambar 1.5 Metamorfosis tidak sempurna pada kecoak

Pada hewan bertulang belakang (Verteberata), metamorphosis terjadi dalam daur hidup katak. Siklus hidup katak diawali dengan pembuatan telur katak. Telur tersebut akan menetas setelah 10 hari. Telur menetas menjadi berudu. Menjelang umur 8 minggu, kaki belakang berudu mulai terbentuk. Pada umur 12 minggu kaki depan mulai terbentuk. Setelah pertumbuhan anggota badannya sempurna, katak akan tumbuh menjadi katak dewasa. Lihat gambar di bawah (gambar 1.6) untuk mengetahui daur hidup katak.

GGambar 1.6 Metamorfosis sempurna pada katak

10

b.

Metagenesis Metagenesis adalah pergantian atau pergiliran keturunan antara fase gemotofit dan fase sporofit. Spora merupakan alat reproduksi pada fase sporofit. Sebelum terbentuk spora, terjadi proses pembentukan gamet dan fertilisasi (fase gametofit). Metagenesis dialami oleh tumbuhan lumut dan tumbuhan paku. Tumbuhan paku yang sering kami lihat merupakan generasi sporofit. Tumbuhan paku pada fase sporofit berukuran lebih besar dan berumur lebih lama dibandingkan fase gemotofit. Fase sporofit ini menghasilkan spora. Spora pada tumbuhan paku biasanya terletak di permukaan bawah daun. Setelah spora masak dan jatuh pada tempat yang cocok, spora dapat berkecambah membentuk protalium. Protalium inilah yang akan tumbuh menjadi gametofit. Gametofit setelah dewasa membentuk anteridium dan arkegonium. Anteridium akan menghasilkan spermatozoa dan arkegonium menghasilkan ovum. Apabila ovum dibuahi spermatozoa maka akan terbentuk zigot yang akan tumbuh menjadi sporofit muda. Terbentuknya sporofit muda ini menunjukkan mulai terjadi generasi sporofit kembali. Metagenesis pada tumbuhan paku dapat dilhat pada gambar 1.7. Pada tumbuhan lumut, generasi sporofit selalu bergantung pada generasi gemotofit. Sporofit umumnya lebih kecil dan berumur lebih pendek disbanding gemotofit (gambar 1.9)

Gambar 1.7 Metagenesis pada tumbuhan paku Gambar

11

1.8 Bagan metagenesis pada tumbuhan paku

Gambar 1.9 Metagenesis pada tumbuhan

Gambar 1.10 Bagan metagenesis pada tumbuhan lumut

lumut

12