Makalah Gerak Pada Tumbuhan

BAB I

PENDAHULUAN

 

1.1              Latar Belakang

            Setiap makhluk hidup (organisme) mampu menerima dan menanggapi rangsangan yang disebut iritabilitas. Salah satu bentuk tanggapan yang umum dilakukan berupa gerak. Gerak adalah perubahan posisi tubuh atau perpindahan yang meliputi seluruh atau sebagian dari tubuh sebagai respon yang diberikan terhadap rangsangan dari lingkungan dan akibat adanya pertumbuhan.

            Gerak merupakan salah satu ciri makhluk hidup yang bertujuan untuk melaksanakan kegiatan hidupnya. Tumbuhan juga melakukan gerak, tetapi gerak yang dilakukan tumbuhan tidak seperti hewan dan manusia. Gerakan pada tumbuhan sangat terbatas, biasanya gerakannya tidak berpindah tempat (kecuali yang bersel  satu yang dapat bergerak berpindah tempat contohnya ganggang pada spesies tertentu). Gerakan yang dilakukan hanya dilakukan oleh bagian tertentu, misalnya bagian ujung tunas, ujung akar, atau bagian lembar daun tertentu kecuali tumbuhan bersel satu.

Gerakan tumbuhan dapat diamati dengan adanya pertumbuhan tanaman yang menuju atau ke arah tertentu. Sebagai contoh jika kita menancapkan sebatang kayu atau ranting di dekat tanaman mentimun atau tanaman lain yang merambat, maka selang beberapa waktu ranting kayu tersebut telah dibelit oleh tanaman mentimun atau tanaman yang merambat lainnya. Demikian pula akar-akar yang menembus tanah menuju ke tempat yang lembap atau berair. Peristiwa tersebut merupakan contoh bahwa tumbuhan bergerak. Jadi, gerakan tumbuhan terjadi karena adanya proses pertumbuhan dan adanya kepekaan terhadap rangsang atau iritabilita yang dimiliki oleh tumbuhan tersebut.

Rangsangan yang mempengaruhi terjadinya suatu gerak pada tumbuhan antara lain cahaya, air, sentuhan, suhu, gravitasi dan zat kimia. Rangsangan tersebut ada yang menentukan arah gerak tumbuhan dan ada pula yang tidak menentukan arah gerak tumbuhan.         Iritabilitas pada tumbuhan disebabkan karena adanya bagian dinding sel yang tidak mengalami penebalan.

Pada bagian ini terdapat suatu celah yang disebut noktah yang menghubungkan sel satu dengan yang lain. Melalui noktah terjadi hubungan antara sel satu dengan lainnya oleh penjuluran-penjuluran protoplasma atau benang-benang plasma yang disebut plasmodesmata.

Plasmodesmata berfungsi untuk meneruskan rangsang dan makanan dari 1 sel ke sel yang lain. Pada waktu sel mengalami penebalan maka bagian dinding sel yang tertembus benang plasma tidak ikut menebal.

 

1.2     Tujuan

            Adapun tujuan dari penulisan makalah ini adalah :

1.      Untuk memahami tentang gerak pada tumbuhan

2.      Untuk memahami tentang macam-macam gerak pada tumbuhan

 

 

 

 

 

 BAB II

PEMBAHASAN

 

2.1       Jenis-jenis Gerak pada Tumbuhan

            Beberapa gerak yang dilakukan oleh tumbuhan, dihasilkan sebagai respon tumbuhan terhadap sejumlah rangsangan dari luar atau dari lingkungannnya. Berdasarkan atas penyebab timbulnya gerak, dapat dibedakan antara gerak tumbuh dan gerak turgor. Gerak tumbuh adalah gerak yang ditimbulkan oleh adanya pertumbuhan, sehingga menimbulkan perubahan plastis atau “irreversible”. Gerak turgor adalah gerak yang timbul karena terjadi perubahan turgor pada sel-sel tertentu, dan sifatnya elastis atau “reversible”.

            Berdasarkan arah rangsangannya, gerak pada tumbuhan dibedakan menjadi dua, yaitu : gerak etionom dan gerak endonom (autonom).

 

2.1.1    Gerak Etionom

Gerak etionom adalah gerakan pada tumbuhan yang disebabkan oleh rangsangan yang berasal dari luar tumbuhan tersebut. Salah satu contoh gerak esionom adalah gerak akibat tekanan turgor. Tekanan turgor adalah tekanan air pada dinding sel. Tekanan turgor disebabkan oleh masuknya air ke dalam sel sehingga menimbulkan tekanan pada dinding sel. Faktor penyebab gerakan etionom bisa berasal dari faktor rangsang sentuhan, air, cahaya, temperatur/suhu, zat kimia, gravitasi, dan lain sebagainya.

Berdasarkan hubungan antara arah respon gerakan dengan asal rangsangan, gerak etionom dapat dibedakan menjadi : gerak tropisme, gerak nasti dan gerak taksis.

 

A.        Gerak Tropisme

            Tropisme adalah gerak bagian tumbuhan yang arah geraknya dipengaruhi oleh arah datangnya rangsangan. Bagian yang bergerak itu misalnya cabang, daun, kuncup bunga atau sulur.

            Gerak tropisme dapat dibedakan menjadi tropisme positif apabila gerak itu menuju sumber rangsangan dan tropisme negatif apabila gerak itu menjauhi sumber rangsangan. Ditinjau dari macam sumber rangsangannya, tropisme dapat dibedakan lagi menjadi fototropisme, geotropisme, hidrotropisme, kemotropisme, dan tigmotropisme.

A.1      Fototropisme

            Fototropisme adalah gerak bagian tumbuhan karena rangsangan cahaya. Gerak bagian tumbuhan yang menuju ke arah cahaya disebut fototropisme positif. Misalnya gerak ujung batang tumbuhan membelok ke arah datangnya cahaya.

            Telah mengenai mekanisme fototropisme di mulai oleh percobaan yang dilakukan oleh Charles Darwin dan putranya Francis. Percobaan dilakukan dengan menghilangkan ujung pucuk batang, dan didapatkan hasil bahwa fototropisme tidak terjadi disebabkan hilangnya pucuk tersebut. Begitu pula ketika ujung pucuk di lapisi bahan yang tidak dapat ditembus cahaya.

Namun, fototropisme tetap terjadi ketika seluruh bagian tumbuhan dikuburkan ke dalam pasir hitam halus dan hanya ujung pucuk yang berada di luar, yang menyebabkan membeloknya batang. Dari percobaan ini dijelaskan bahwa, rangsangan (cahaya) terdeteksi pada suatu tempat (ujung pucuk) dan responnya (pelengkungan) dilaksanakan di tempat lain (daerah perpanjangan).

Mekanisme fototropisme dijelaskan dari percobaan yang dilakukan oleh Boysen dan Jensen dan disempurnakan dengan penemuan auksin oleh F.W. Went. Auksin memiliki peran penting dalam pembelokan batang ke arah cahaya. Auksin merupakan kordinato kimiawi yang berperan dalam pertambahan sel dan pertumbuhan. Auksin berada pada ujung pucuk, sehingga ketika cahaya berada di atas tumbuhan, akan terjadi distribusi auksin dari pucuk ke daerah pemanjangan secara vertikal.

Namun ketika cahaya diberikan dari salah satu sisi batang, menyebabkan distribusi auksin secara lateral dari sisi yang mendapatkan cahaya ke sisi yang gelap. Bagian tanaman yang tidak disinari mendapatkan konsentrasi auksin yang lebih tinggi. Hal ini menyebabkan sisi batang yang pada daerah gelap akan mengalami pertumbuhan sel lebih cepat, sehingga batang seperti berbelok ke arah datangnya cahaya.

Bagian tanaman yang tidak disinari mendapatkan konsentrasi auksin yang lebih tinggi. Diperkirakan distribusi auksin yang lateral, disebabkan oleh gabungan tiga mekanisme yang berbeda, yaitu:

a.       Terjadinya perusakan auksin oleh cahaya (photodestruction) pada bagian koleoptil yang terkena cahaya.

b.      Meningkatnya sintesis auksin pada bagian koleoptil yang gelap.

c.       Adanya angkutan auksin secara lateral dari bagian yang terkena cahaya menuju ke bagian yang gelap.

Fototropisme negatif, adalah gerak tanaman atau bagian tanaman menjauhi arah datangnya cahaya. contoh: gerak ujung akar yang menjauhi arah datangnya cahaya dan beberapa tumbuhan tropis merambat.

Gambar gerak tumbuhan menuju cahaya

 

A.2      Geotropisme

            Geotropisme adalah gerak bagian tumbuhan karena pengaruh gravitasi bumi. Jika arah geraknya menuju rangsang disebut geotropisme positif, misalnya gerakan akar menuju tanah. Jika arah geraknya menjauhi rangsang disebut geotropisme negatif, misalnya gerak tumbuh batang menjauhi tanah.

            Akar selalu tumbuh ke arah bawah akibat rangsangan gaya tarik bumi (gaya gravitasi). Karena gerak akar diakibatkan oleh rangsangan gaya tarik bumi (gravitasi) dan arah gerak menuju arah datangnya rangsangan, maka gerak tumbuh akar disebut geotropisme positif. Sebaliknya gerak organ tumbuhan lain yang menjauhi pusat bumi disebut geotropisme negatif.

Contoh lain dari geotropisme adalah gerak tumbuh pada bunga kacang. Pada waktu bunga mekar, geraknya menjauhi pusat bumi, maka termasuk geotropisme negatif. Tetapi setelah terjadi pembuahan, gerak bunga kemudian ke bawah menuju tanah ke pusat bumi dan berkembang terus menjadi buah kacang tanah.

Dengan demikian, terjadi perubahan gerak tumbuh pada bunga kacang tanah. Sebelum pembuahan adalah geotropisme negatif dan setelah pembuahan adalah geotropisme positif. Pertumbuhan bunga ini dipengaruhi oleh peranan hormon pertumbuhan.

Keadaan auksin dalam proses geotropisme ini, apabila suatu tanaman diletakan secara horizontal, maka akumulasi auksin akan berada di dagian bawah. Hal ini menunjukan adanya transportasi auksin ke arah bawah sebagai akibat dari pengaruh geotropisme.

Pada Percobaan F. Went dan N. Cholodny menjelaskan adanya pembelokan pucuk ke arah atas di sebabkan distribusi auksin yang asimetris (tidak merata) pada tanaman dalam posisi horizontal. Pengaruh gravitasi menyebabkan konsentrasi auksin bagian bawah menjadi bertambah. Peningkatan kadar auksin akan merangsang pertumbuhan lebih cepat, sehingga pucuk akan membelok ke atas.

 Begitupun pada akar yang memiliki asam absisat (ABA) pada tudung akar. Akibat pengaruh gravitasi menyebabkan akumulasi ABA lebih banyak pada bagian bawah, sehingga meningkatkan penghambatan pertumbuhan. Akibatnya bagian sebelah atas yang ABA lebih sedikit, akan tumbuh lebih cepat dan akar akan membelok ke bawah.

 

Gambar geotropisme positif dan negatif

 

 

 

 

 

 

A.3      Hidrotropisme

Hidrotropisme adalah gerak bagian tumbuhan karena rangsangan air. Jika gerakan itu mendekati air maka disebut hidrotropisme positif. Misalnya, akar tanaman tumbuh bergerak menuju tempat yang banyak airnya di tanah. Biasanya akar tumbuh lurus ke arah bawah untuk memperoleh air dari dalam tanah. Akan tetapi, jika pada arah ini tidak terdapat cukup air, maka akar akan tumbuh membelok ke arah yang cukup air.

Contohnya gerakan akar kaktus untuk mencari air. Jika tanaman tumbuh menjauhi air disebut hidrotropisme negatif. Misalnya gerak pucuk batang tumbuhan yang tumbuh ke atas air.

           

A.4      Kemotropisme

Kemotropisme adalah gerak bagian tumbuhan karena rangsangan zat kimia. Jika gerakannya mendekati zat kimia tertentu disebut kemotropisme posistif. Misalnya gerak akar menuju zat di dalam tanah. Jika gerakannya menjauhi zat kimia tertentu disebut kemotropisme negatif. Contohnya gerak akar menjauhi racun.

Kemotaksis (bahasa Inggris: chemotaxis) adalah gerakan dari sel tubuh, bakteri atau organisme sebagai respon akibat terpapar zat kimiawi tertentu dalam lingkungannya. Kemotaksis merupakan hal yang sangat penting bagi mikroorganisme untuk menemukan makanannya, seperti glukosa dengan bergerak menuju konsentrasi tertinggi molekul makanan, atau bergerak menjauhi zat toksik, seperti fenol.

 

 

A.5      Tigmotropisme

Tigmotropisme adalah gerak bagian tumbuhan karena adanya rangsangan sentuhan satu sisi atau persinggungan. Contoh tanaman yang bersulur adalah ercis, anggur, markisa, semangka dan mentimun. Sulur akan terus tumbuh memanjang mencari struktur pendukung untuk mengokohkan tegaknya tanaman tersebut. Sulur sangat sensitif terhadap sentuhan.

Terjadinya kontak antara sulur dengan suatu benda akan merangsang sulur tersebut tumbuh membengkok ke arah benda yang tersentuh tadi, disebabkan terjadi perbedaan kecepatan pertumbuhan karena di duga sel-sel yang terkena kontak sentuhan akan memproduksi ABA yang menghambat pertumbuhan sedangkan sisi yang berlawana menghasilkan auksin sehingga pertumbuhannya menjadi lebih cepat.

Akibatnya sulur membelok dan meliliti sumber sentuhan. Respon sulur sebagian melibatkan perubahan turgor. Di duga telah terjadi perubahan kandungan ATP dan fosfat anorganik yang cepat akibat rangsangan sentuhan pada sulur.

B.        Gerak Nasti

            Gerak nasti adalah gerak tumbuhan yang arahnya tidak dipengaruhi oleh arah datangnya rangsangan, tetapi ditentukan oleh tumbuhan itu sendiri. Rangsang tersebut dapat berupa sentuhan, suhu, cahaya, dan kelembaban. berdasarkan jenis rangsang yang memengaruhi, gerak nasti dibedakan menjadi fotonasti, termonasti, tigmonasti, haptonasti, niktinasi, dan nasti kompleks.

 

B.1      Fotonasti

Fotonasti merupakan gerak nasti yang disebabkan oleh rangsangan cahaya. Misalnya, gerakan mekarnya bunga pukul empat (Mirabilis jalapa) di sore hari.

 

Gambar bunga pukul empat (Mirabilis jalapa) di sore hari

 

 

B.2      Niktinasti

            Niktinasti merupakan gerak nasti yang disebabkan oleh suasana gelap, sehingga disebut juga gerak tidur. Misalnya, pada malam hari daun-daun tumbuhan polong-polongan akan menutup dan akan membuka keesokan harinya ketika matahari terbit.

            A.W. Galston dan kawan-kawan mendeteksi adanya perpindahan ion kalium dari bagian atas ke bagian bawah pulvinus dan sebaliknya. Perpindahan ion kalium telah menyebabkan perubahan potensial osmotic yang besar pada sel-sel motor yang mengakibatkan daun bergerak ke atas atau ke bawah.

Diduga auksin terlibat dalam kegiatan ini. IAA yang diproduksi pada siang hari terutama diangkut ke bagian bawah petiol. Ion kalium akan bergerak ke arah di mana memiliki kandungan IAA lebih tinggi, air masuk ke bagian bawah pulvinus dan daun bangun. Angkutan auksin berkurang pada malam hari, terjadi reaksi sebaliknya. Auksin yang diberikan ke bagian atas atau bagian bawah pulvinus akan menyebabkan tidur dan bangunnya daun secara berturut-turut.. Gerak ini terjadi pada tumbuhan polong-polongan.

 Hasil penelitian menunjukkan teori kalau gerakan niktinastik dikontrol oleh konsentrasi antara dua zat bioaktif pada saat daun membuka dan menutup sesuai irama yang dimiliki jam biologis.

 

Gerak niktinasti atau gerak tidur

 

B.3      Tigmonasti atau Seismonasti

Tigmonasti merupakan gerak nasti yang disebabkan oleh rangsang sentuhan atau getaran. Contoh gerak menutupnya daun putri malu (Mimosa pudica) jika disentuh.  Tumbuhan ini memberikan respon sangat cepat yaitu sekitar 0,1 detik setelah rangsangan diberikan, dan penyebaran reaksi terhadap rangsangan ini ke bagian atas dan bawah tumbuhan berjalan antara 40-50 cm/detik.

Jika ujung daun putri malu disentuh maka akan terjadi aliran air yang menjauhi daerah sentuhan. Adanya aliran air ini menyebabkan kadar air di daerah sentuhan berkurang, sehingga tekanan turgornya mengecil. Akibatnya daun putri malu akan menutup dan tampak seperti layu. Lamanya waktu menutup tergantung pada suhu dan keras halusnya getaran.

 

Jika hanya satu anak daun dirangsang, rangsangan itu diteruskan ke seluruh tumbuhan, sehingga anak daun lain ikut mengatup. Kegunaan respon ini diduga bahwa pelipatan anak daun akan mengagetkan dan mengusir serangga sebelum mereka sempat memakan daunnya. Pelipatan terjadi karena air diangkut keluar dari sel motor pada pulvinus, kejadian yang berhubungan dengan keluarnya K+.

 

Gambar daun putri malu (Mimosa pudica)

 

B.4      Termonasti

            Termonasti merupakan gerak nasti yang disebabkan oleh rangsangan suhu, seperti mekarnya bunga tulip. Bunga-bunga tersebut mekar jika mendadak mengalami kenaikan suhu dan akan menutup kembali jika suhu turun.

Contoh gambar gerak termonasti, bunga mekar karena suhu naik

 

 

B.5      Haptonasti

            Haptonasti merupakan gerak nasti yang disebabkan oleh sentuhan serangga. Contohnya pada tumbuhan Dionaea (sejenis tumbuhan perangkap lalat). Bila ada lalat yang menyentuh bagian dalam daun, daun akan segera menutup sehingga lalat akan terperangkap di antara kedua belahan daun.

            Cara kerja perangkap ini karena adanya ”nerve-like signal” atau rambut epidermis-sensori yang dapat menimbulkan potensial kerja pada perangkap. Potensial kerja bergerak dari rambut itu ke jaringan daun bercuping rangkap dan mengakibatkan cuping tersebut mengatup dengan cepat dalam waktu kira-kira setengah detik. Tumbuhan tersebut memerangkap serangga, yang kemudian dicerna oleh enzim yang dikeluarkan daun untuk menghasilkan nitrogen dan fosfat bagi tumbuhan.

 

Gambar haptonasti

 

B.6      Nasti Kompleks

Gerak nasti kompleks adalah gerakan sebagian tubuh tumbuhan yang disebabkan oleh lebih dari satu macam rangsang. Contoh gerak nasti kompleks adalah gerak membuka dan menutupnya stomata karena pengaruh cahaya matahari, zat kimia, dan air. 

 

 

 

C.        Taksis

Taksis adalah gerak seluruh tubuh atau bagian dari tubuh tumbuhan yang berpindah tempat dan arah perpindahannya dipengaruhi rangsangan. Gerakan yang arahnya mendekati sumber rangsangan disebut taksis positif dan yang menjauhi sumber rangsangan disebut taksis negatif. Umumnya terjadi pada tumbuhan tingkat rendah.

 

C.1      Kemotaksis

            Kemotaksis merupakan gerak taksis yang disebabkan oleh rangsangan zat kimia. Contohnya : gerak gamet jantan berflagela (spermatozoid) yang dihasilkan oleh anteridium lumut ke arah gamet betina (sel telur) di dalam arkegonium. Spermatozoid bergerak karena tertarik oleh sukrosa atau asam malat. Pergerakan ini terjadi karena adanya zat kimia pada sel gamet betina.

 

C.2      Fototaksis

            Fototaksis merupakan gerak taksis yang disebabkan oleh rangsangan berupa cahaya. Contohnya pada ganggang hijau yang langsung menuju cahaya yang intensitasnya sedang. Tetapi bila intensitas cahaya meningkat, maka akan tercapai batas tertentu dan ganggang hijau tiba-tiba akan berbalik arah dan berenang menuju cahaya. Sehingga terjadi perubahan yang semula gerak fototaksis positif menjadi fototaksis negatif.

 

 

 

2.1.2.   Gerak Endonom / Gerak Autonom

Gerak endonom adalah gerakan pada tumbuhan yang diakibatkan oleh rangsangan yang berasal dari dalam tumbuhan itu sendiri. Misalnya pada aliran plasma sel. Gerak endonom ada 2 yaitu :

a.       Endonom nutasi yang merupakan gerakan spontan. Contoh gerak endonom adalah gerak pertumbuhan daun dan gerak rotasi sitoplasma (siklosis) pada sel-sel daun Hydrilla verticillata (ganggang) yang dapat dideteksi dari gerak sirkulasi klorofil di dalam sel.

b.      Endonom higroskopis yaitu Gerak bagian tumbuhan yang terjadi karena adanya perubahan kadar air pada tumbuhan secara terus menerus, akibatnya kondisi menjadi sangat kering pada kulit buah atau kotak spora sehingga kulit biji atau kotak spora pecah.

Misalnya: Pecahnya kulit buah polong-polongan (lamtoro, kembang merak, kacang buncis, kacang kedelai). Hal ini disebabkan berkurangnya air pada kulit buah. Kulit buah menjadi kering, retak dan akhirnya pecah sehingga bijinya terpental

 

 

 

 

 

BAB III

KESIMPULAN

 

            Adapun kesimpulan yang dapat diambil dari isi makalah ini adalah :

1.      Berdasarkan atas penyebab timbulnya gerak, dapat dibedakan antara gerak tumbuh dan gerak turgor. Berdasarkan arah rangsangannya, gerak pada tumbuhan dibedakan menjadi dua, yaitu : gerak etionom dan gerak endonom (autonom).

2.      Berdasarkan hubungan antara arah respon gerakan dengan asal rangsangan, gerak etionom dapat dibedakan menjadi : gerak tropisme, gerak nasti dan gerak taksis.

3.      Tropisme adalah gerak bagian tumbuhan yang arah geraknya dipengaruhi oleh arah datangnya rangsangan. Macam-macam gerak tropisme adalah : fototropisme, geotropisme, hidrotropisme, kemotropisme,dan tigmotropisme.

4.      Gerak nasti adalah gerak tumbuhan yang arahnya tidak dipengaruhi oleh arah datangnya rangsangan, tetapi ditentukan oleh tumbuhan itu sendiri, misalnya karena perubahan tekanan turgor. Macam-macam gerak nasti adalah : fotonasti, niktinasti, termonasti, tigmonasti, haptonasti dan nasti kompleks.

5.      Taksis adalah gerak seluruh tubuh dari tubuh tumbuhan yang berpindah tempat dan arah perpindahannya dipengaruhi rangsangan. Macam-macam gerak taksis adalah : fototaksis dan kemotaksis.