RINGKASAN MATERI BIOLOGI KELAS XII

PERTUMBUHAN DAN PERKEMBANGAN

Pertumbuhan adalah Proses perubahan/pertambahan ukuran yang meliputi volume, massa, tinggi, jumlah dan panjang.

Pertumbuhan bersifat kuantitatif (dapat diukur) dan tidak dapat kembali.

Pertumbuhan pada Tumbuhan merupakan aktivitas jaringan meristem, baik promeristem, meristem primer dan meristem sekunder.

A.  Aktivitas promeristem

Mengakibatkan terjadinya pertumbuhan embrio dan perkecambahan pada biji.

Embrio memiliki 3 bagian penting: tunas embrionik (calon daun/ plumula), akar embrionik (calon akar/radikula), kotoledon (endosperma).

B.  Aktivitas meristem primer

Mengakibatkan pertumbuhan primer pada ujung batang dan ujung akar

Terdapat 3 daerah titik tumbuh pada meristem primer:

1.     Daerah pembelahan - terletak di belakang titik tumbuh merupakan daerah yang sel-selnya aktif membelah

2.    Daerah pemanjangan – terletak dibelakang daerah pembelahan, memiliki sel-sel yang tumbuh memanjang

3.    Daerah diferensial – terletak paling belakang pada daerah pertumbuhan, memiliki sel-sel yang sudah mengalami deferensiasi(perubahan) sehingga terbentuk jaringan dewasa selanjutnya membentuk organ.

C.  Aktivitas meristem sekunder

Merupakan pembelahan sel-sel meristem dikambium membentuk xylem dan floem sekunder.

Pertumbuhan sekunder umumnya terjadi pada tumbuhan biji terbuka (gymnospermae) dan dikotil (berkeping dua). Aktivitas cambium ini tidak diikuti dengan pertumbuhan kulit batang tumbuhan.

Untuk mengatasinya, tumbuhan membentuk cambium gabus(felogen) yang akan membentuk felem kearah luar dan feloderm kearah dalam.

Factor-faktor yang mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan:

1.  Factor dalam (internal)

a.    Gen adalah sifat bawaan/ turunan yang terdapat dalam kromosom sehingga disebut juga factor hereditas.

Gen dapat mengatur pola pertumbuhan dan perkembangan melalui sifat yang diturunkan.

b.    Hormon

Hormone	Peran	Keterangan
Auksin	1.   Merangsang pemanjangan sel pada titik tumbuh apical batang, pada konsentrasi tinggi menghambat pemanjangan sel apical akar 2.  Merangsang perkembangan akar lateral (percabangan akar) dan serabut akar 3.  Menghambat rontoknya buah dan gugurnya daun 4.  Merangsang pembentukan jaringan vaskuler sekunder oleh cambium	Auksin rusak oleh cahaya sehingga apabila tumbuhan disinari dari satu sisi, batang akan tumbuh membelok atau melengkung. Jika tidak ada cahaya, tumbuhan akan tumbuh cepat (etiolasi).
Sitokinin	1.   Merangsang pembelahan sel 2.  Menghambat dominasi apical 3.  Mengatur pembentukkan daun dan pucuk 4.  Mengatur pembentukan bunga dan buah	Sitokinin pertama kali ditemukan pada tanaman tembakau disebut kinetin Sitokinin terdapat pada jagung disebut zeatin Pada kultur jaringan, sitokinin digunakan untuk merangsang pembetukan tunas dan akar
Giberelin	1.   Merangsang pembelahan dan pemanjangan sel bersama dengan auksin dan sitokinin 2.  Merangsang pembentukkan enzim amylase 3.  Merangsang pembentukan serbuk sari (polen) dan bunga 4.  Memperbesar ukuran buah dan mengakhiri masa dormansi pada biji	Giberelin dapat dmanfaatkan untuk pembentukan biji tanpa pembuahan (pertenokarpi) dan menormalkan tanaman kerdil.
Asam absisat	1.   Mengurang/memghambat perpanjangan dan pembelahan sel 2.  Membantu keadaan dormansi- misalnya merangsang pengguguran daun pada keadaan yang tidak menguntungkan seperti kekurangan air dan menutupnya stomata	Asam absisat bekerja antagonis (berlawanan) dengan auksin dan giberelin
Gas etilen	Berperan dalam pemasakan buah dan kerontokan daun	Banyak digunakan untuk mempercepat pemasakan buah yang dipetik mentah/muda dengan proses pemeraman
Kalin	Merangsang pertumbuhan organ	1.      Rizokalin (akar) 2.     Kaulokalin (batang) 3.     Filokalin (daun) 4.     Antokalin (bunga)
Asam traumalin	Merangsang pembelahan sel sebagai mekanisme penutupan luka	Luka pada tanaman akan memacu pengeluaran hormone luka yang kemudian merangsang. Pertumbuhan gabus Pertumbuhan cambium gabus dilakukan oleh giberelin

2.  Factor luar (eksternal)

a.    Suhu

b.    Cahaya

c.    Kelembaban

d.    Air

e.    Unsure

METABOLISME

1.  Metabolisme

Adalah rangkaian proses reaksi kimia yang terjadi didalam sel dengan melibatkan enzim sebagai biokatalisator.

Metabolisme meliputi anabolisme dan katabolisme.

Katabolime : reaksi penguraian molekul kompleks  menjadi molekul yang lebih sederhana.

Anabolisme : reaksi penggabungan molekul sederhana menjadi molekul yang lebih kompleks.

2.  Enzim

Merupakan katalisator biologi, yaitu zat yang dapat mempercepat reaksi kimia, tetapi tidak ikut  bereaksi sehingga pada akhir reaksi enzim akan terbentuk kembali.

Substrat + Enzim ------------------------- Produk + Enzim

Enzim adalah senyawa protein yang bertindak sebagai biokatalisator, artinya senyawa tersebut mampu mempercepat reaksi kimia, tetapi zat itu sendiri tidak ikut bereaksi.

Sifat- sifat enzim:

A.   Komponen : penyusun enzim adalah protein dan non-protein. Komponen protein enzim disebut apoenzim, sedangkan komponen non-protein enzim disebut gugus prostetik. Apoenzim dan gugus prostetik membentuk enzim lengkap disebut holoenzim. Gugus prostetik terdiri atas koenzim merupakan senyawa organic dan kofaktor merupakan senyawa anorganik.

B.    Mekanisme kerja enzim: mempercepat reaksi dengan menurunkan energy aktivasi atau energy minimum yang digunakan untuk terjadinya reaksi.Pertumbuhan dan perkembangan merupakan proses yang berlangsung terus menerus dan berkesinambungan.

 A.   Mekanisme : penggabungan enzim dengan substratdalam reaksi enzim dapat dijelaskan dengan teori gembok dan kunci, yaitu enzim bertindak sebagai gembok dengan bentuk sisi aktif yang tetap, sedangkan substrat merupakan kunci dengan bentuk yang sesuai.

Enzim bekerja secara spesifik, artinya enzim tidak dapat bekerja pada semua substrat, tetapi hanya bekerja pada substrat tertentu.

Enzim berupa koloid, artinya dalam larutan enzim membentuk suatu koloid sehingga aktivitasnya lebih besar.

Enzim dapat berereaksi dengan subtsrat asam maupun basa. Artinya sisi aktif enzim mempunyai gugus R residu asam amino spesifik.

Termolabil, artinya aktivitas enzim dipengaruhi oleh suhu. Jika suhu rendah,  kerja enzim akan lambat. Semakin tinggi suhu, reaksi kimia yang dipengaruhi enzim semakin cepat. Namun jika suhu terlalu tinggi, enzim akan mengalami denaturasi.

Kerja enzim bersifat bolak-balik (reversible), artinya enzim tidak dapat menentukan arah reaksi, tetapi hanya ,mempercepat laju reaksi mencapai keseimbangan.

Mekanisme kerja enzim dalam suatu reaksi kimia dilakukan melalui pembentukan kompleks enzim-substrat. Mekanisme reaksi enzimatis dipengaruhi oleh beberapa factor.

1.  Factor yang mempengaruhi kerja enzim:

A.   Suhu : aktivitas kerja enzim semakin meningkat seiring dengan  semakin tingginya suhu. Peningkatan aktivitas kerja enzim berlangsung hingga mencapai suhu optimal (umumnya 40derajat Celsius). Setelah itu, akan menurun sampai enzim mengalami denaturasi.

A.   pH : enzim bekerja pada pH optimum tertentu sehngga konsentrasi pH yang lebih yang lebih tinggi atau lebih rendah dapat mengakibatkan aktivitas enzim menurun.

B.    konsentrasi substrat: semakin tinggi konsentrasi substrat, semakin meningkat aktivitas kerja enzim. Peningkatan berlangsung sampai tingkat optimum tertentu hingga penambahan subtsrat tidak lagi mempengaruhi aktivitas kerja enzim.

A.   konsentarasi produk : konsentrasi produk pada umumnya akan menghambat kerja enzim, semakin tinggi konsentrasi produk akan semakin rendah aktivitas kerja enzim.

B.    Inhibitor : inhibitor adalah zat yang menghambat kerja enzim, semakin banyak molekul inhibitor semakin menurun aktivitas kerja enzim.

C.    Activator : activator adalah zat yang mempercepat reaksi enzimatis, penambahan activator akan meningkatkan kerja enzim.

Enzim hanya mampu bekerja optimum pada kisaran suhu dan pH tertentu. Selain itu,selain itu penambahan konsentrasi enzim mengakibatkan kecepatan reaksi meningkat sehingga dicapai kecepatan konstans. Adanya zat kimia tertentu juga dapat meningkatkan aktivitas kerja enzim. Sementara itu, dengan adanya inhibitor, enzim tidak dapat berikatan dengan subtsrat sehingga tidak dapat menghasilkan suatu produk.

1.  Katabolisme: katabolime adalah reaksi pemecahan atau penguraiaan senyawa kompleks menjadi senyawa organic yang lebih sederhana sehingga mengahsilkan energy. Salah satu contoh reaksi katabolisme adalah respirasi yang dapat dibedakan menjadi respirasi aerob dan anaerob.

Respirasi merupakan proses reduksi, oksidasi dan dekomposisi dari senyawa kompleks menjadi senyawa yang lebih sederhana dan terdapat dibebaskannya sejumlah energy.

Respirasi aerob : respirasi yang membutuhkan oksigen

Respirasi anaerob: terjadi bila tidak tersedia oksigen.

Respirasi aerob: C₆H₁₂O₆ + 6O₂-------6CO₂+ 6H₂O + ATP

Respirasi aerob dapat terjadi melalui daur Krebs (jalur pentosa pospat). Reaksi aerob melalui daur Krebs melalui 4 tahapan:

A.  Glikolisis

B.  Pembentukan asetil Co-A

C.  Daur krebs

D.  System transfer electron

Tahap	Bahan	Tempat reaksi	Hasil
			Senyawa carbon	Jumlah akseptor	Jumlah ATP
Glikolisis	Glukosa	Sitosol	2 Asam piruvat	2 NADH	4
Pembentukan acetil Co-A	Asam piruvat	Matriks mitokondria	2 Asetil Co-A,      2 CO2	2NADH	-
Daur krebs	Asetil Co-A	Matriks mitokondria	4 CO2	6 NADH2 dan 2 FADH2	2
System transfer elektron	NADH, FADH2	Krista mitokondria	-	-	32

Hasil  ATP bersih pada proses respirasi aerob jika 1 molekul glukosa yang memasuki siklus adalah 36 ATP ( 2 dari glikolisis, 2 dari siklus Krebs, 32 dari transfer electron ).

Respirasi an aerob : reaksi pemecahan karbohidrat untuk mendapatkan energy tanpa menggunakan oksigen. Ketidak adaan oksigen yang berfungsi sebagai penangkap electron terakhir mengakibatkan reaksi respirasi tidak dapat berlanngsung secara sempurna (hanya sampai tahap glikolisis).

Dengan demikian, 1 moleku glukosa hanya menghasilkan 2 ATP dan asam piruvat yang diubah jadi alcohol atau asam laktat. Asam laktat bagi organisme bersifat racun.

1.  Anabolisme : adalah reaksi metabolisme yang merupakan proses pembentukan molekul kompleks dari molekul sederhana. Contoh reaksi anabolisme adalah fotosintesis dan kemosintesis.

A.  Fotosintesis: 6 CO₂ + 6 H₂O------------ C₆H₁₂O₆ + 6O₂

Berlangsung di kloroplas dan terbagi menjai 2 tahap yaitu reaksi terang dan reaksi gelap.

Reaksi terang: terjadi di membrane tilakoid/grana. Reaksi terang adalah reaksi penangkapan energy cahaya oleh fotosistem dalam kloroplas diubah menjadi ATP dan NADH₂. Yang selanjutnya digunakan untuk mensintesis glukosa pada reaksi gelap.

Reaksi terang menghasilkan O₂.

Ada 2 fotosistem: fotosistem I (P700) bersifat siklik, dan fotosistem II (P680) bersifat nonsiklik.

Reaksi gelap (siklus Calvin-Benson): terjadi di stroma kloroplas. Merupakan rangkaian reaksi penggunaan ATP dan NADPH dari reaksi terang untuk sintesis glukosa. Reaksi ini tidak membutuhkan cahaya sehingga disebut reaksi gelap.