FISIOLOGI - GERAK TUMBUHAN KELAS 9 SMP

1.   Tumbuhan melakukan proses respirasi pada saat … .

      a. pagi hari                     c. malam hari

      b. siang hari                   d. sepanjang hari

2.   Keluar masuknya oksigen pada tumbuhan melalui ....

      a. floem dan xilem batang

      b. floem dan xilem daun

      c. stomata pada daun dan lentisel pada batang

      d. floem – xilem pada batang dan stomata pada daun

3.   Alat pernapasan pada tumbuhan tingkat rendah melalui … .

      a. stomata                     

      b. membran sel             

      c. lentisel

      d. sitoplasama

4.   Letak pembuluh tapis/ yang berfungsi mengangkut hasil fotosintesis pada gambar

 

      ditunjukkan oleh nomor ... .

      a. 1                               

      b. 2                               

      c. 3

      d. 4

5.   Yang membedakan floem dan xilem pada batang monokotil dengan batang dikotil adalah ... .

      a. monokotil hanya memiliki floem

      b. monokotil hanya memmiliki xilem

      c. floem dan xilem pada monokotil tersebar

      d. floem teratur dan xilem tersebar pada monokotil

6.   Pada pagi hari yang lembab tumbuhan rumput mengembun/ meneteskan air dari ujung-ujung daunnya, yang disebut ... .

      a. traspirasi                   

      b. gutasi                        

      c. respirasi

      d. evaporasi

7.   Gerakan berikut yang tidak termasuk gerak hidrotropik adalah ... .

      a. gerakan daun ketika hujan lebat

      b. gerakan kotak spora pada tumbuhan paku

      c. gerakan membukanya kotak spora pada tumbuhan lumut

      d. pecahnya cangkang biji tanaman kacang-kacangan

8.   Gerak melingkar ujung batang atau sulur tanaman anggur karena bersentuhan, disebut ... .

      a. tropisme positif         

      b. heliotropi                  

      c. seismonasti

      d. kemotaksis

     

9.   Gerak membukanya bunga pukul empat (Mirabilis jalapa) pada sore hari merupakan jenis gerak ... .

      a. tropisme                    

      b. nasti                          

      c. taksis

      d. endonom

     

10. Gerak ujung akar tanaman menuju ke pusat bumi karena pengaruh gravitasi bumi, disebut gerak ... .

      a. geonasti positif         

      b. geotaksis positif        

      c. geotropime negatif

      d. geotropisme

11. Di dalam fotosintesis zat yang dihasilkan adalah

      a. CO₂ dan H₂O            

      b. C₆H₁₂O₆ dan H₂O      

      c. C₆H₁₂O₆ dan O₂

        d. CO₂ dan O₂

12. Air kapur yang sering berubah menjadi keruh pada wadah yang ada kecambahnya itu menandakan adanya tumbuhan melakukan ... .

      a. fotosintesis yang mengeluarkan CO2

      b. fotosintesis yang mengeluarkan O2

      c. Pernapasan yang mengeluarkan CO2

      d. Pernapasan yang mengeluarkan O2

13. Di bawah ini bagian tumbuhan yang dilalui air.

1.  xilem akar                 
2.  xilem daun
3.  xilem batang             
4.  bulu akar

      Urutan yang benar, bagian yang dilalui air dari tanah ke daun adalah ... .

      a. 1 → 2 → 3 → 4        

      b. 4 → 1 → 2 → 3        

      c. 4 → 1 → 3 → 2

      d. 1 → 4 → 3 → 2

14. Pada ujung batang dan akar terdapat jaringan yang aktif / selalu membelah yaitu jaringan ... .

      a. kambium                  

      b. silinder pusat            

      c. meristem

      d. epidermis

15. Jaringan yang selalu membelah, terletak di antara floem dan xilem adalah ... .

      a. kambium                  

      b. stele                          

      c. meristem

      d. korteks

16. Cara memperbesar batang oleh kambium dengan jalan membentuk ... .

      a. xilem ke dalam dan floem keluar

      b. xilem keluar dan floem ke dalam

      c. xilem dan floem ke dalam

      d. xilem dan floem keluar

17. Perhatikan gambar dari suatu percobaan berikut!

    Setelah sehari semalam, air di dalam tabung reaksi naik ke batang tumbuhan, hal ini karena adanya faktor ... .

      a. tekanan akar

      b. kekuatan batang

      c. daya isap daun

      d. osmosis

     

18. Bagian yang paling memungkinkan terjadi fotosintesis terjadi pada nomor  ...  karena ... .

      a. 1 – karena langsung terkena sinar matahari

      b. 2 – karena terdapat banyak klorofil

      c. 3 – karena terdapat bahan fotosintesis

      d. 5 – karena tempat sirkulasi gas

19. Gambar di bawah ini menunjukkan gerak ... .

      a. fototaksis

      b. fotonasti

      c. fototropisme

      d. Seismonasti

20. Gas yang terdapat di dalam tabung kaca adalah gas ... .

      a. O₂

      b. CO₂

      c. H₂O

      d. CO

21.       Jaringan yang sel-selnya selalu aktif membelah adalah ... .

a. jaringan dewasa

b. jaringan pelindung

c. jaringan meristem

d. jaringan dasar

e. jaringan penguat

22.       Di bawah ini yang termasuk fungsi jaringan epidermis yaitu ....

a. penguat jaringan lainnya

b. menyalurkan hasil fotosintesis

c. melindungi dan menutup jaringan di bawahnya

d. mengangkut air dan zat terlarut ke dalam tubuh 

e. bertanggung jawab terhadap pertumbuhan dan perkembangan tubuh

23.       Stomata berfungsi sebagai ... .

a. tempat mengurangi penguapan

b. tempat penyerapan air

c. tempat meneruskan rangsang

d. tempat cadangan air

e. tempat pertukaran gas

24.       Fungsi utama jaringan parenkim adalah ... .

a. penyokong tubuh

b. tempat berlangsungnya fotosintesis

c. tempat transportasi

d. perlindungan

e. pengangkutan

25.       Perbedaan utama antara sel kolenkim dan sel

skelerenkim adalah ....

a. ketebalan dindingnya

b. kelenturannya

c. penyusun dinding selnya

d. ukurannya

e. letaknya

26.       Perbedaan utama antara sel kolenkim dan sel skelerenkim adalah ....

a. ketebalan dindingnya

b. kelenturannya

c. penyusun dinding selnya

d. ukurannya

e. letaknya

27.       Berikut ini yang merupakan komponen xilem adalah ... .

a. trakea, serabut xilem, dan sel pengiring

b. trakea, trakeid, serabut xilem, dan parenkim xilem

c. trakea, trakeid, sel tapis, dan sel pengiring

d. serabut xilem, parenkim xilem, dan sel tapis

e. serabut xilem, sel pengiring, sel tapis, dan parenkim xilem

28.       Jaringan yang berfungsi mengangkut zat hasil fotosintesis dari daun ke seluruh bagian tumbuhan adalah ....

a. trakea                                     

b. stomata

c. xilem                                        

d. trikoma

e. floem

29.       Sifat totipotensi dari sel tumbuhan yang sangat baik, dapat digunakan dalam teknik ... .

a. fotosintesis           

b. kloning

c. transplantasi         

d. kultur jaringan

e. kultur air

30.   Jaringan epitel tersusun atas lapisan sel yang memiliki fungsi berkaitan dengan ....

a. transportasi dan sekresi

b. eksresi dan proteksi

c. absorpsi dan transportasi

d. eksresi dan sirkulasi

e. proteksi dan sirkulasi

31.   Jaringan dewasa berikut yang sel-sel penyusunnya masih hidup dan memiliki organel sel lengkap adalah .

a. floem                                      

b. parenkim

c. xilem                                        

d. kolenkim

e. meristem

32.   Berikut ini berbagai macam pengankutan air

1.       ekstravaskuler

2.       intravsiskuler

3.       simplas

4.       apoplas

Masuknya air berturut-turut menuju buluakar, sel-sel epidermis, korteks, sel-sel endodermis, dan stele

menggunakan sistem pengangkutan ....

a.       1, 2, 3                                   

b.      4 saja

c.       1, 3                                        

d.      2 , 4

e.      semua benar

  

 33.   Jaringan mana yang paling banyak berperan dalam proses fotosintesis?

A. Jaringan palisade

D. Mulut daun

B. Jaringan bunga karang

E. Kambium

C. Jaringan epidermis

34.   Jika kita membuat sayatan melintang akar tumbuhan dikotil, kemudian diamati dengan mikroskop, akan terlihat susunan anatomis akar sebagai berikut:

1.       stele

2.       korteks

3.       epidermis

4.       endodermis.

Urutan mana yang menunjukkan susunan anatomis akar dikotil dari luar ke dalam?

A. 3-2-4-1                                   

B   1-3-2-4

C. 1-4-3-2                                    

D. 4-3-1-2

E. 3-1-4-2

35.   Bertambah tingginya batang jagung merupakan akibat terjadinya aktivitas . . . .

A. meristem pada titik tumbuh

B. pertumbuhan sekunder dari batang

C. tumbuhnya kambium

D. terbentuknya xilem sekunder

E. terbentuknya floem sekunder

  

36.   Perhatikan gambar berikut ini!

Berdasarkan, gambar di atas jaringan manakah yang merupakan jaringan pengangkut?

A. 1 dan 2                                   

B. 4 dan 5

C. 2 dan 3    

D. 7 dan 8

E. 5 dan 6

  

37.   Perhatikan gambar berikut ini!

Fungsi dari jaringan yang ditunjukkan oleh keterangan dengan nomor  7 adalah sebagai … .

A.      alat pengangkutan glukosa

B.      jaringan pelindung

C.      jaringan dasar penyusun tubuh tanaman.

D.      Menguatkan organ tanaman.

E.       Mengangkut bahan dasar fotosintesis.

  

38.   Gambar preparat berikut ini dapat dijumpai di … .

A  Akar dikotil                          

B. akar monoktil

C      Batang dikotil                      

D. batang monokotil

E.      Daun dikotil

  

39.   Pada gambar berikut ini

… .

Anda dapat menemukan dua macam jaringan yang disebut 

A.      Epidermis dan parenkim

B.      Parenkim dan sklerenkim

C.      Parenkim dan berkas pengangkut.

D.      Kambium dan berkas pengangkut

E.       Parenkim dan kolenkim

  

40.   Perisikel dapat dijumpai … .

A.      tepat sebelah dalam endodermis

B.      tepat di sebelah dalam epidermis

C.      di antara korteks dan empulur

D.      di dalam berkas pengangkut

E.       di sekitar berkas pengangkut

JARINGAN TUMBUHAN

1. Pada waktu mencangkok, pengupasan kulit batang menyebabkan batang itu kehilangan jaringan ..

a. pembuluh tapis

b. sklerenkim

c. xilem

d. kolenkim

e. parenkim kulit

2. Terbentuknya lingkaran tahun merupakan hasil aktivitas jaringan ....

a. kambium

b. meristem

c. histogen

d. felogen

e. dermatogen

3. Jaringan berikut termasuk silinder pusat batang tumbuh dikotil, kecuali....

a. perisikel

b. ikatan pembuluh

c. kambium

d. endodermis

e. empulur

4. Jaringan yang paling berperan dalam fotosintesis terbesar adalah ....

a. jaringan epitel daun

b. jaringan bunga karang

c. jaringan palisade

d. jaringan batang muda

e. jaringan sklerenkim

5. Pembentukan lapisan gabus pada batang suatu tumbuhan disebut ....

a. perikambium

b. prokambium

c. perisikel

d. felem

e. felogen

6. Adanya lingkaran tahun pada pohon disebabkan oleh ....

a. aktivitas felogen di korteks

b. kelanjutan aktivitas dari tunas

c. pembelahan aktif sel-sel xilem yang hidup

d. penambahan lignin pada xilem sekunder

e. adanya jaringan meristem di antara jaringan pembuluh

7. Sistem jaringan dasar pada organ daun akan membentuk ....

a. epidermis

b. endodermis

c. mesofil

d. stomata

e. perisikel

8. Perhatikan Gambar ini 

Lapisan epidermis ditunjukkan pada gambar oleh nomor ....

a. 1

b. 2

c. 3

d. 4

e. 5

 9. Perhatikan Gambar ini

 

Jaringan yang mengangkut air dan mineral dari tanah ke seluruh jaringan tumbuhan ditunjukkan oleh nomor ....

a. 1

b. 2

c. 3

d. 4

e. 5

10. Perhatikan Gambar ini

 

Jaringan korteks ditunjukkan oleh nomor ....

a. 1

b. 2

c. 3

d. 4

e. 5

11. Gambar tersebut merupakan penampang batang dikotil karena ....

a. memiliki jaringan pembuluh

b. susunan jaringan pembuluh membentuk cincin

c. susunan jaringan pembuluh tersebar di empulur

d. memiliki biji berkeping satu

e. memiliki xilem dan floem

12. Endodermis pada penampang melintang akar tumbuhan dikotil terdapat di ....

a. bawah epidermis

b. bagian tengah jaringan korteks

c. antara korteks dan silinder pusat

d. antara floem dan xilem

e. setelah kambium

13. Pembentukan cabang akar pada tumbuhan dikotil terjadi karena aktivitas ....

a. floem

b. endodermis

c. parenkim

d. perisikel

e. korteks

14. Berikut adalah macam-macam jaringan pada tumbuhan:

1. korteks;

2. epidermis;

3. xilem;

4. endodermis.

Urutan pengangkutan zat-zat dari dalam tanah ke dalam tubuh tumbuhan adalah ....

a. 1 - 2 - 3 - 4

b. 1 - 3 - 4 - 2

c. 2 - 1 - 4 - 3

e. 2 - 4 - 1 - 3

d. 2 - 3 - 1 - 4

15. Berikut adalah nama-nama organ yang terdapat pada tumbuhan dan memiliki fungsi yang berbeda,

yaitu akar, daun, bunga, buah, dan biji. Akar pada ubi kayu mempunyai fungsi untuk ....

a. penyerapan dan fotosintesis

b. penyerapan dan penyimpanan makanan

c. penyerapan dan pengangkutan

d. penyerapan dan pembuatan makanan

e. penyerapan dan respirasi

16. Berikut yang bukanmerupakan jaringan tumbuhan adalah ....

a. endodermis

b. parenkim

c. eksodermis

d. korteks

e. endotelium

17. Jaringan yang berfungsi menyebarkan hasil fotosintesis adalah ....

a. xilem

b. silinder pusat

c. parenkim

d. endodermis

e. floem

18. Perhatikan gambar berikut  

Pada gambar penampang daun tersebut, bagian yang merupakan sel mesofil tiang adalah nomor

a. 1

b. 2

c. 3

d. 4

e. 5

19. Perhatikan gambar berikut ini 

 

Nomor 2 merupakan jaringan yang berfungsi untuk ....

a. diproduksinya pigmen-pigmen terutama untuk warna

b. proses fotosintesis

c. pertukaran gas pada daun

d. penyerapan air

e. pengeluaran gas karbon dioksida (CO2)

20. Berikut ini adalah berbagai jenis teknik kultur jaringan, kecuali.......

a. chloroplast culture

b. protoplast culture

c. meristem culture

d. seed culture

e. somatic cross

GERAK TUMBUHAN

Satu dari sejumlah ciri makhluk hidup adalah melakukan gerak

Tumbuhan sebagai makhluk hidup juga memiliki ciri tersebut. Benarkah tumbuhan bergerak? Bagaimana tumbuhan bergerak?

Berikut ini akan dibahas bagaimana gerak pada umbuhan.

• Seperti halnya hewan, tumbuhanpun peka terhadap rangsangan dan dapat memberikan reaksi terhadap rangsangan yang diterimanya.
• Kepekaan terhadap rangsangan disebut iritabilitas.
• Pada hewan, rangsangan yang diterima oleh alat indera (alat penerima rangsang), disampaikan ke saraf pusat melalui urat saraf, sedangkan pada tumbuhan tidak mempunyai urat saraf.
• Meskipun tumbuhan tidak mempunyai urat saraf, plasma selnya tidak berdiri sendiri.
• Sel yang satu dengan sel yang lain pada tumbuhan dihubungkan oleh benang-benang plasma yang disebut plasmodesmata.
• Rangsangan dari sel ke sel yang lain diteruskan melalui plasmodesmata ini. Tanggapan (respons) terhadap rangsangan dari luar dan maupun dari dalam pada tumbuhan akan menimbulkan gerak.

Jika diperhatikan sepintas, terasa janggal jika dikatakan tumbuhan melakukan gerak, tetapi jika diamati dalam beberapa hari ternyata tumbuhan itu melakukan gerak.

• Banyak organisme tingkat rendah, terutama yang bersel satu dapat bergerak atau berpindah-pindah tempat.
• Bakteri, ganggang satu sel, spermatozoa tumbuhan lumut, dan tumbuhan paku dapat begerak dengan bebas dalam air.

Gerak yang dilakukan tumbuhan tingkat tinggi sebetulnya berupa pertumbuhan yang tidak seimbang, contohnya membeloknya ujung batang ke arah sinar matahari.

•  Di samping itu, juga dikenal ada gerak yang berupa pembengkokan bagian tumbuhan akibat perbedaan tekanan turgor pada jaringan.
• Gerak ini dilakukan oleh bagian tumbuhan yang bersendi, contohnya tumbuhan putri malu.

Gerak pada tumbuhan dibedakan berdasarkan bagian yang bergerak dan faktor-faktor yang mempengaruhi gerak, sebagai berikut.

1.      Gerak tanpa dipengaruh rangsangan dari luar.

2.      Gerak karena pengaruh rangsangan dari luar.

Gerak Tanpa Dipengaruhi  Rangsangan dari Luar

1.      Gerak Higroskopis

2.      Gerak yang Belum Diketahui dengan Jelas Penyebabnya           

3.      Gerak akibat kecepatan pertumbuhan yang tidak merata dan bergantian

Gerak Higroskopis

Apa yang menyebabkan gerak higroskopis?

• Gerak ini terjadi karena perubahan kadar air dalam sel atau mengembangnya dan mengkerutnya sel-sel yang tidak merata pada waktu kehilangan atau memperoleh air.
• Contoh, membuka dan menutupnya kotak spora tumbuhan lumut atau paku karena bergeraknya gigi peristomnya.
• Gigi peristom merapat karena selnya melepaskan air akibat udara kering.
• Gerak pecahnya sel-sel anulus pada kotak spora tumbuhan paku
• Contoh yang lain adalah gerak pecahnya buah tumbuhan untuk melemparkan bijinya keluar seperti buah polong-polongan, buah jarak.

Gambar 1. Gerak pecahnya kotak spora tumbuhan paku

Gerak yang Belum Diketahui dengan Jelas Penyebabnya           

Apa yang menyebabkan gerakan ini?

·     Gerak ini disebut juga gerak endonom karena rangsangan yang menyebabkan terjadinya gerak diduga berasal dari dalam.

·      Mengenai gerak ini ada yang beranggapan terjadi dengan sendirinya tanpa penyebab, oleh karena itu dinamakan juga gerak otonom.

·     Contoh, gerak plasma sel.

·      Gerakan plasma ini disebut juga gerakan Brown.

·     Hal ini dapat dilihat pada sel-sel tumbuhan Elodea virginiana dilihat dengan mikroskop.

Gerak akibat kecepatan pertumbuhan yang tidak merata dan bergantian.

·         Contoh gerak ini adalah gerak membentangnya daun tumbuhan paku yang sudah agak tua.

·         Gerak pada pucuk daun yang muda yang tadinya menggulung menjadi mendatar, gerak berbentuk spiral ujung-ujung batang atau sulur dari daun Desmodium sp.

·         Gerak berstruktur spiral ini dikenal juga sebagai gerak nutasi.

 Gambar 2. Gerak Nutasi pada Tumbuhan

Gerak yang Dipengaruhi oleh Rangsangan dari Luar (Gerak Etionom)

1.     Gerak Taksis

2.     Gerak Tropisme

3.     Gerak Nasti

Gerak Taksis

·         Taksis adalah gerak berpindah tempat seluruh tumbuhan atau seluruh bagian tumbuhan (organisme) menuju atau menjauhi datangnya rangsangan.

·         Gerakan tersebut pada umumnya akan menuju rangsangan yang menguntungkan dan menjauhi rangsangan yang merugikan. 

Gerak taksis ini dibedakan lagi berdasarkan macam rangsangan yang menyebabkannya, sebagai berikut. 

1.      Gerak Fototaksis 

2.      Gerak Khemotaksis

Gerak Fototaksis 

·         Gerak Fototaksis  (Greek, photos = cahaya, taxis = gerak menuju atau menjauhi rangsang)

·         Fototaksis adalah gerak pindah tempat menuju atau menjauhi  rangsangan cahaya.

·         Telah disepakati bahwa gerak menuju cahaya disebut fototaksis positif, sedangkan yang menjauhi cahaya disebut fototaksis negatif.

·         Contoh, gerak Euglena Sp. dan ganggang hijau satu sel menuju cahaya yang diperlukannya untuk berfotosintesis; kloroplas dalam sel juga bergerak ke sisi yang mendapatkan cahaya; gerak serangga menuju ke lampu neon atau lampu lainnya.

·         Gerak pindah tempat tersebut tidak hanya dilakukan oleh organisme satu sel dan hewan, tetapi dapat juga dilakukan oleh bagian dari tumbuhan, misalnya gerak kotak spora jamur Pilobolus mengarah ke cahaya.

·         Jika jamur ini dimasukkan ke dalam kotak yang salah satu dinding kotaknya diberi jendela kaca, jendela kaca tersebut ditutup dengan penutup yang tembus cahaya.

·         Setelah beberapa hari, jamur Pilobolus membentuk spora, penutup kaca diambil, akan kelihatan sporangiumnya mengarah ke dinding kotak yang ada kacanya dan adanya spora-spora jamur yang menempel pada dinding kaca.

·         Spora-spora ini terlempar dari sporangium Pilobolus ke dinding kaca itu. Gerak kotak spora Pilobolus ini merupakan fototaksis positif.

Kemotaksis (Gr. chemo = kimia + taxis)

·         Kemotaksis adalah gerak pindah tempat bagian tumbuhan menuju atau menjauhi rangsangan zat kimia.

·         Gerakan bagian tumbuhan yang mendekati zat kimia disebut kemotaksis positif, sedangkan gerakan menjauhi zat kimia yang bersifat racun disebut kemotaksis negatif.

·         Contohnya, gerak spermatozoid pada arkegonium tumbuhan lumut dan tumbuhan paku yang mengandung sukrosa atau asam maleat.

·         Buluh serbuk sari di kepala putik akan tumbuh menuju ke bakal buah karena adanya larutan gula, gerak ini juga termasuk kemotaksis  positif.

·         Apa lagi contoh yang lain?

Gambar 3 . Gerak kemotaksis buluh serbuk sari ke stigma

• Bakteri aerob di dalam percobaan Engelman, juga melakukan gerak kemotaksis positif.
• ·         Pada percobaan Engelman, ganggang hijau (Spirogyra sp) dimasukkan ke dalam gelas berisi air. Ganggang tersebut disinari dari satu arah.
• ·         Bagian kloroplas yang kena cahaya akan melakukan fotosintesis.
• ·         Sebagai hasil fotosintesis, selain dihasilkan glukosa juga dikeluarkan oksigen.
• ·         Dari percobaan ini akan kelihatan adanya gelembung-gelembung udara.
• ·         Bakteri yang bersifat aerob akan kelihatan berkerumun di sekitar kloroplas ganggang yang kena cahaya tersebut.
• ·         Gerak kemotaksis juga terjadi pada Protozoa seperti amuba.
• ·         Amuba akan melakukan gerak kemotaksis positif terhadap rangsangan makanan atau oksigen dan kemotaksis negatif terhadap rangsangan karbondioksida yang melimpah atau zat-zat yang bersifat racun.
• ·         Bakteri Escherichia coli akan bergerak ke arah larutan yang mengandung glukosa, fruktosa, atau asam amino.

Tropisme (Gr. trope = membelok)

Tropisme adalah gerak pertumbuhan dari bagian tubuh tumbuhan ke arah rangsangan atau menjauhi sumber rangsangan. Gerak tropisme ini dibedakan atas beberpa jenis yaitu sebagai berikut.

1.      Fototropisme

2.      Geotropisme

3.      Tigmotropisme

4.      Hidrotropisme 

Fototropisme (Gr. photos + trope)

Fototropisme adalah gerak pertumbuhan tumbuhan menuju atau menjauhi sinar (cahaya matahari). Telah disepakati bahwa gerak pertumbuhan menuju rangsangan disebut tropisme positif, sedangkan gerak menjauhi sumber rangsangan disebut tropisme negatif. Contohnya, pertumbuhan ujung batang membelok ke cahaya. Hal ini dapat dilihat pada tumbuhan yang ditanam dalam pot yang ditempatkan dalam rumah dekat jendela (lihat Gambar 4). Gerak daun dan ujung batang menuju cahaya disebut fototropisme positif, sedangkan gerakan ujung akar menjauhi cahaya adalah fototropisme negatif.

 

 

Gambar 4 : Fototropisme positif pada tumbuhan

Bagi tumbuhan nilai respons ini sangat berguna, akar tumbuhan yang tumbuh ke bawah menjauhi cahaya tujuannya untuk mendapatkan air dan garam-garam mineral yang ada dalam tanah.

·         Batang (pucuk) tumbuhan mengarah ke atas (ke cahaya) akan membuka daun-daunnya agar fotosintesis dapat berlangsung.

·         Mekanisme respons fototropisme belum semuanya diungkapkan oleh para ahli.

·         Charles Darwin dan putranya Francis (1928) menemukan bahwa benih tumbuhan rumput tumbuh membelok ke cahaya jika pucuk yang sedang tumbuh (koleoptil) sudah ada.

·         Akan tetapi jika koleoptil itu dipotong, tumbuhan rumput tersebut tidak lagi menunjukkan fototropisme positif.

·         Mereka juga menemukan jika ujung tumbuhan dibungkus dengan kertas yang tidak tembus cahaya, fototropisme positif tidak terjadi walaupun sisa pucuknya disinari dari satu sisi (lihat Gambar 5). Apa yang menyebabkan terjadi demikian?

Gambar 5. Percobaan Darwin dan putranya

Darwin menyimpulkan bahwa yang bertanggung jawab atas penginderaan cahaya adalah ujung koleoptil.

·         Namun respon pertumbuhan yang terjadi berada di bawah ujung koleoptil.

·         Darwin dan putranya berhipotesis bahwa sinyal dipindahkan dari ujung ke arah bawah memanjang pada koleoptil tersebut.

·         Beberapa tahun kemudian Peter Boysen-Jensen dari Denmark menguji hipotesis

·         Darwin dan putranya menunjukkan bahwa sinyal tersebut merupakan suatu jenis bahan kimia yang dapat pindah tempat.

·         Boysen-Jensen memisahkan ujung koleoptil dengan bagian bawahnya dengan gelatin yang memisahkan sel-sel untuk kontak dengan koleoptil, tetapi dapat melewatkan bahan kimia, benih tersebut membelok ke arah cahaya.

·         Akan tetapi jika ujung koleoptil tersebut dipisahkan dari bagian bawahnya oleh bahan yang tidak dapat dilewati oleh bahan kimia (mika), tidak terjadi respon fototropisme (lihat Gambar 6).

Gambar 6. Percobaan Boysen dan Jensen

F.W. Went (1928) seorang ahli fisiologi dari Holland mengekstraksi pembawa pesan kimia tropisme tersebut dengan memodifikasi percobaan Boysen-Jensen.

·         Went memotong koleoptil  tumbuhan dan meletakkannya di atas sepotong agar-agar. Ia berpendapat bahwa pembawa pesan kimia itu berasal dari ujung koleoptil, seharusnya bahan kimia tersebut berdifusi ke dalam agar-agar dan potongan agar tersebut dapat menggantikan ujung koleoptil itu.

·         Went menempatkan agar-agar tersebut ke koleoptil yang sudah dipotong ujungnya. Dan benih tumbuhan tersebut diletakkan di tempat gelap.

·         Potongan agar yang diletakkan di tengah potongan koleoptil menyebabkan batangnya tumbuh lurus ke atas (lihat Gambar 7).

·         Apa yang menyebabkan terjadinya hal demikian?

Gambar 7. Percobaan Went ke 1

Gambar 8 . Percobaan Went ke II

• 
  
• Akan tetapi jika potongan agar-agar itu ditempatkan tidak ditengah, maka koleoptil tumbuh membengkok menjauhi sisi yang ada potongan agar-agarnya (Gambar 8).
• ·         Went menyimpulkan bahwa potongan agar tersebut mengandung bahan kimia yang dihasilkan oleh ujung koleoptil dan bahan tersebut merangsang pertumbuhan pada waktu bahan itu dialirkan ke bawah dari koleoptil dan pucuk akan membengkok ke arah cahaya karena konsentrasi bahan kimia perangsang pertumbuhan lebih tinggi pada sisi koleoptil yang gelap.
• ·         Went menggunakan nama auksin untuk bahan kimia tersebut (hormon). (Bahasa Yunani auxein artinya meningkatkan).
• ·         Auksin itu dimurnikan dan kemudian Kenneth Thimann dan temannya dari California menemukan struktur auksin tersebut. Hormon ini  diidentifikasi sebagai indol asetic acid (disingkat IAA).
• ·         Kemudian beberapa zat yang analog (molekul dengan fungsi yang sama) dengan auksin juga disintesis untuk menggiatkan pemanjangan koleoptil. Beberapa auksin sintesis ini adalah 2.4 D (2,4 diklorofenoksiasetic acid) dan NAA (naftalen acetic acid).
• ·         Nama auksin sekarang merupakan istilah umum yang berhubungan dengan IAA atau zat lain yang mempunyai pengaruh yang sama.
• ·         Setelah ditemukan auksin ini ditemukan hormon yang lainnya pada tumbuhan, contohnya giberelin, sitokinin, dan asam absisat.
• Dari hasil penelitian para ahli menunjukkan bahwa fototropisme ini terjadi akibat ketidakseimbangan distribusi hormon auksin pada waktu tumbuhan disinari dari satu arah.
• ·         Percobaan terhadap koleoptil tanaman jagung yang ditempatkan dalam kamar gelap menunjukkan terjadi pembelokan ujung koleoptil setelah diberi penyinaran di satu sisi.
• ·         Hal ini disebabkan karena penyebaran auksin yang tidak sama mengalir dari ujung koleoptil ke sisi yang diberi cahaya dan sisi yang tidak diberi cahaya. Perbedaan jumlah auksin ini merangsang pemanjangan sel di satu sisi dan pembelokan ke arah sisi lain.
• ·         Auksin di bagian yang disinari pindah tempat ke bagian yang tidak kena sinar dan menyebabkan pada bagian yang tidak disinari auksin lebih banyak.
• ·         Hal ini akan menyebabkan pertumbuhan di bagian yang tidak disinari meningkat dibandingkan yang kena sinar, sehingga tumbuhnya membelok.
• ·         Tidak ada bukti yang menunjukkan bahwa cahaya yang unilateral pada tangkai bunga matahari menyebabkan auksin yang tidak merata.
• ·         Namun, penyebaran yang tidak merata pada sisi tangkai bunga tumbuhan tersebut dapat bertindak sebagai penghambat pertumbuhan di satu sisi.
• ·         Kita telah mengetahui bahwa penyinaran sebelah sisi dari pertumbuhan batang, menyebabkan redistribusi auksin menjauhi sisi yang menerima cahaya, yang menyebabkan perpanjangan di sebelah sisi yang tidak kena cahaya.
• ·         Tampaknya, bahwa pigmen-pigmen yang menyerap cahaya biru mempengaruhi redistribusi hormon Indol asam asetat (IAA) ini.
• ·         Hal ini mempengaruhi fototropisme pada batang.
• ·         Bagaimana terjadinya fototropisme negatif pada akar?
• 
  
• Telah ditemukan bahwa konsentrasi IAA yang optimum terhadap perpanjangan sel-sel akar kira-kira 100.000 kali kurang daripada konsentrasi IAA yang optimum untuk pemanjangan sel-sel batang (Gambar 9).
• ·         Jadi dengan perkataan lain konsentrasi IAA yang menstimulus pertumbuhan batang akan menghambat pertumbuhan akar.
• ·         Jika sistem akar tanaman (dalam air) disinari dari salah satu sisi, batang akan mengarah ke cahaya.
• ·         Pada akar, auksin akan banyak pada bagian yang jauh dari cahaya, konsentasi yang tinggi itu akan menghambat pertumbuhan akar yang tidak kena cahaya, sehingga pada sisi yang berlawanan tumbuh lebih cepat, sehingga akar akan memanjang menjauhi cahaya.
• ·         Tingginya intensitas cahaya dan lamanya penyinaran mempengaruhi gerakan fototropisme pada tumbuhan.

Gambar 9. Grafik efek konsentrasi auksin yang berbeda pada akar dan batang

Gambar 10. Perpindahan auksin kesisi lain pada kecambah gandum

• Geotropisme (Gr. geo = bumi + trope = membelok) adalah gerak bagian tumbuhan menuju atau menjauhi pusat bumi.
• ·         Gerak ujung akar utama merupakan geotropisme positif, sedangkan gerak tumbuh batang adalah geotropisme negatif.
• ·         Hal ini dapat diperlihatkan dengan percobaan tanaman jawer kotok dalam pot berdiri tegak, kemudian dibaringkan selama empat hari akan kelihatan pertumbuhan batang (pucuk) membelok ke atas. (lihat Gambar 11).
• ·         Dapat juga dilihat pada kecambah yang dibaringkan setelah 24 jam kelihatan pucuk mengarah ke atas sedangkan akarnya menuju ke bawah (Gambar 12).
• 
  
• Tumbuhan dapat membedakan atas dan bawah dengan adanya pengendapan statolit yaitu plastid khusus yang mengandung butiran-butiran pati pada sel-sel yang lebih rendah letaknya.
• 
  
• ·         Pada akar statolit terletak pada sel-sel tertentu di tudung akar.
• ·         Menurut hipotesis, penumpukan statolit pada sel-sel yang bagian rendah akan memicu pendistribusian kalsium dan menyebabkan terjadi transpor auksin secara lateral pada akar.
• ·         Auksin dan kalsium akan terakumulasi di sisi yang lebih rendah pada daerah pemanjangan akar.
• ·         Pada akar, konsentrasi auksin yang tinggi akan menghambat pemanjangan sel dan memperlambat pertumbuhan pada bagian yang lebih rendah pada akar tersebut.
• ·         Geotropisme positif ini akan terus terjadi sampai akar tumbuhan tersebut tumbuh lurus ke bawah.

Gambar 11. Batang menunjukkan geotropisme negatif

Gambar 12. Pucuk geotropisme negatif, akar geotropisme positif

Gerak fototropisme maupun gerak geotropisme dikontrol oleh hormon auksin.

·       Jika tanaman diletakkan secara horizontal, batang akan mengarah ke atas dan akar akan menuju ke bawah (Gambar 11).

·        Jika tumbuhan diletakkan ditempat yang gelap, tumbuhan akan tergantung pada gravitasi dan tidak dipengaruhi oleh cahaya.

·        Jika tanaman diletakkan secara horizontal akan memperlihatkan bahwa dua pertiga auksin akan berada di sebelah bawah baik pada bagian ujung batang maupun pada akar bagian apeks

·        Jadi hormon bergerak ke sel-sel yang akan mengalami pemanjangan, oleh sebab itu hormon karena pengaruh gaya tarik bumi berada di sebelah bawah.

·        Akibatnya pada akar terjadi pemanjangan sel-sel pada daerah yang sedikit hormon, sehingga akar akan membelok ke bawah, sedangkan pada pucuk sebaliknya (Gambar 13).

Gambar 13 . Interaksi gravitasi dan auksin mengontrol gerak batang dan akar

Gerak Tigmotropisme

Tigmotropisme (Gr. thigma = singgungan atau sentuhan, trope = mengarah/membelok)

Tigmotropisme adalah gerak dari bagian tumbuhan yang membelok akibat persinggungan dengan suatu benda (lihat Gambar 14).

·         Gerakan ini dapat dilihat pada ujung batang atau sulur tumbuhan memanjat yang membelit pada bambu atau ranting pohon, seperti tanaman anggur, kacang panjang, kacang buncis, mentimun, markisa, atau paria.

·         Umumnya organ pelilit ini tumbuh lurus sampai dia menyentuh sesuatu, setelah menyentuh bambu atau benda lainnya, tanaman itu akan melilit.

·         Apa yang menyebabkan terjadinya hal demikian?

Pertumbuhan lebih cepat terjadi pada bagian yang tidak kena sentuh. Hal ini diduga disebabkan oleh peningkatan produksi etilen sebagai tanggapan terhadap rangsang mekanis.

Gambar 14 . Gerak Tigmotropisme pada sulur tanaman markisa

• d.   Hidrotropisme (Hydro = air, trope = mengarah/membelok)
• Hidrotropisme adalah gerakan yang dilakukan tumbuhan sebagai respon terhadap rangsangan yang berupa air. Akar tumbuhan akan melakukan gerak hidrotropisme positif. Kadang-kadang didapatkan bahwa respon atau reaksi tumbuhan terhadap rangsangan air lebih besar, jika dibandingkan dengan rangsangan gaya tarik bumi.

Gerak Nasti

Gerak Nasti (Gr. nastic= perubahan posisi) adalah gerak bagian tumbuhan yang disebabkan adanya rangsangan dari luar, tetapi gerakannya tidak dipengaruhi oleh arah datangnya rangsangan. Gerak nasti ini dibedakan lagi atas beberapa macam yaitu sebagai berikut.

1.      Tigmonasti

2.      Niktinasti

3.      Thermonasti

4.      Nasti Komplex

Tigmonasti (Gr. thigma=sentuhan + nastic)

• 
  
• Tigmotropisme adalah gerakan menutup yang terjadi pada daun tumbuhan yang disebabkan oleh sentuhan.
• ·         Gerak ini dapat dilihat, jika daun tanaman putri malu (Mimosa pudica) disentuh, daun-daun tumbuhan tersebut akan menutup atau melipat (lihat Gambar 15).
• ·         Tanggapan terhadap sentuhan ini memerlukan waktu satu atau dua detik.
• ·         Apa yang menyebabkan daun-daun putri malu ini menutup?
• ·         Hal ini disebabkan oleh kehilangan tekanan turgor secara tiba-tiba dalam sel-sel parenkim pada pulvinus dekat tangkai daun (petiolus) tumbuhan putri malu tersebut.
• ·         Jika yang disentuh hanya ujung anak-anak daun saja, maka yang akan melipat berpasang-pasangan dari ujung ke pangkal daun, disusul daun berikutnya di sepanjang batang itu, demikian seterusnya sampai semua daun melipat.
• ·         Seolah-olah ada  rangsang yang mengalir dari daun ke daun yang lain. 
• 
  
• Apa yang menyebabkan gerakan tersebut?
• ·         Pada waktu daun disentuh atau rangsangan panas, sel-sel kehilangan kalium yang menyebabkan air keluar dari sel-sel pulvinus  bagian bawah pangkal daun dan masuk ke ruang antar sel secara osmosis, akibatnya tekanan turgor sel-sel itu menurun dan turgor sel-sel bagian atas tetap sama (Gambar 14).
• ·         Hal ini menyebabkan petiolus bergerak ke bawah, sedangkan anak-anak daun bergerak ke atas (menutup).
• ·         Setelah sepuluh menit turgor akan kembali normal, sehingga daun kembali seperti keadaan semula.

Gambar 15.   a . Tumbuhan putri malu sebelum disentuh.

Tumbuhan putri malu setelah disentuh.

Gambar 16.  Pulvinus pada saat tekanan turgor tinggi

• Dari titik perangsangan, rangsang ini mengalir seperti gelombang ke seluruh tumbuhan itu dengan kecepatan kira-kira satu centimeter per detik. Pembawa pesan kimia ini diduga memiliki peranan dalam pemindahan ransang ini. Dalam hal ini, suatu rangsang listrik dapat dideteksi dengan cara menempelkan elektroda pada tumbuhan tersebut. Rangsang ini disebut potensial aksi yang mirip dengan pesan rangsang pada hewan, walaupun lebih lambat ribuan kali.
• Fungsi tingkah laku tumbuhan yang sensitif ini masih mengundang tanda tanya. Diduga dengan cara melipat daunnya dan mengurangi luas permukaan pada waktu diterpa angin kencang, tumbuhan dapat menghemat air. Barangkali dengan melipatnya daun, duri-duri dahan akan menonjol, sehingga hewan pemakan tumbuhan mengurungkan niatnya untuk memakan daun-daunnya.
• Contoh lain gerak tigmonasti adalah menutupnya kantung semar, setelah serangga masuk ke dalam kantong tersebut (lihat Gambar 17). Menutupnya daun-daun tanaman penangkap lalat venus (Dianaea sp.), setelah lalat masuk (Gambar 18).
• Gerak pada daun penangkap lalat tersebut disebabkan potensial aksi dari rambut-rambut sensoris daun dihantarkan pada sel-sel yang merespon dengan menutup daun perangkap tersebut.

Gambar  17 : Tumbuhan kantung semar

Gambar 18. Daun tumbuhan penangkap lalat menutup setelah lalat masuk.

Niktinasti

• Niktinasti adalah gerak tidur daun tumbuhan yang disebabkan oleh tidak adanya cahaya matahari (terjadinya malam hari).
• ·         Gerakan ini dapat dilihat pada daun-daun Oxalis sp (calincing) (Gambar 19) dan tumbuhan leguminosae, seperti daun-daun flamboyan, kembang merak, petai cina, dan daun tanaman asam jawa (Tamarindus indica) yang menutup malam hari. Daun-daun ini merundukkan daunnya pada malam hari dan menaikkan daunnya pada posisi horizontal pada siang hari.
• ·         Gerakan tidur ini disebabkan oleh perubahan harian pada tekanan turgor dalam sel-sel pulvinus.
• ·         Pada waktu daun pada posisi horizontal, sel-sel pada satu sisi pulvinus akan membengkak (tekanan turgor tinggi), sementara sel-sel pada sisi yang berlawanan akan mengkerut.
• ·         Keadaan ini akan terbalik pada waktu malam hari daun menutup ke posisi tidur. 

Gambar 19: Daun Oxalis menutup pada malam hari

Aplikasi dalam Kehidupan Sehari-hari

·         Jika menanam tanaman supaya tumbuhnya lurus jangan diletakkan di tempat yang kena cahaya dari satu arah, karena tumbuhan yang kena penyinaran dari satu arah akan terjadi pembelokan ke arah cahaya.

·         Petani yang menanam pohon jati, umumnya menanam pohon jati tersebut agak rapat agar pohon itu tumbuh tinggi dan lurus.

·         Pada waktu kita menanam batang pohon singkong diusahakan jangan terbalik, karena pucuk tanaman singkong itu akan tumbuh lama karena memerlukan waktu untuk tumbuh menuju ke atas.

·         Begitu juga jika mau menanam tanaman yang distek lainnya.

No	Macam gerak	Artinya	Contohnya
1	TIGMONASTI (SEISMONASTI)	Gerak nasti yang rangsangannya adalahsentuhan	Gerak menutupnya daun putri malu (Mimosa pudica) karena sentuhan
			Gerak tumbuhan venus menangkap serangga
2	NIKTINASTI	Gerak nasti yang rangsangannya adalah suasana gelap (sore/malam)	Gerak menutupnya daun-daun majemuk tumbuh-tumbuhan polong-polongan , seperti, lamtoro, kembang merak. Juga tumbuhan blimbing
3	FOTONASTI	Gerak nasti yang rangsangannya adalah cahaya	Gerak membuka dan menutupnya  bunga pukul empat (Mirabilis jalapa)
4	NASTI KOMPLEKS	Gerak nasti yang disebabkan oleh factor-faktor cahaya, suhu, zat kimia dan air	Gerak membuka dan menutupnya stomata
5	TERMONASTI	Gerak nasti yang disebabkan  oleh rangsangan suhu	Mekarnya bunga tulip di musim semi
6	FOTOTROPISME	Gerak tropisme yang disebabkan rangsangancahaya	·         Gerak tumbuh ujung batang ke arah cahaya ·         Gerak bunga matahari ke arah cahaya matahari.
7	GEOTROPISME	Gerak tropisme yang disebabkanRangsangan gaya tarik bumi(Gravitasi)	·         Gerak tumbuh ujung akar ke pusat bumi(geotropism positif) ·         Gerak akar napas tumbuhan bakau(geotropisme negative)
8	TIGMOTROPISME	Gerak tropisme yang disebabkan rangsangansentuhan sehingga sulur (bagian tumbuhan) membelit/ melilit	Gerak membelit atau melilitnya sulur  (tanaman anggur atau tanaman ketimun)tumbuhan pada batang kayu di dekatnya
9	HIDROTROPISME	Gerak tropisme yang disebabkan rangsanganair	Gerak tumbuh ujung akarmenuju ke  tempat yang basah
10	KEMOTROPISME	Gerak tropisme yang disebabkan rangsanganzat kimia	·         Gerak ujung akar  menuju zat makanan (kemotropisme positif) ·         Gerak ujung akar menjauhi racun(kemotropisme negative)
11	FOTOTAKSIS	Gerak taksis yang dipengaruhi oleh rangsangan cahaya	·         Gerak kloroplas menuju sisi sel yang terkena cahaya ·         Gerak ganggang hijau(Euglena) kearah cahaya
12	KEMOTAKSIS	Gerak taksis yang dipengaruhi oleh rangsangan zat kimia	Gerak sel sperma menuju pada sel telur karena ovum mengeluarkan zat kimia pada peristiwa pembuahan (fertilisasi), pada tumbuhan lumut dan tumbuhan paku.