MATERI IPA KELAS VIII

Standar Kompetensi: 1. Memahami Berbagai Sistem dalam Kehidupan manusia

Kompetensi Dasar: 1.1. Mengenali pentingnya pertumbuhan dan perkembangan makhluk hidup

1.2. Mendiskripsikan tahapan perkembangan manusia

SEMESTER I

Bab 1. Pertumbuhan Dan Perkembangan

Faktor-Faktor yang mempengaruhi Pertumbuhan dan Perkembangan

Salah satu ciri organisme adalah tumbuh dan berkembang.

Pertumbuhan adalah suatu proses pertambahan ukuran, volume dan jumlah sel dan bersifat irreversibel (tidak kembali lagi seperti semula).

Perkembangan adalah suatu proses menuju suatu keadaan yang lebih kompleks dan dewasa.

Pertumbuhan dan perkembangan merupakan hasil interaksi antara faktor dalam dan faktor luar.

A. Faktor Luar

Faktor luar atau faktor lingkungan adalah faktor yang ada di sekeliling organisme.

Organisme yang cukup gizi akan tumbuh dengan baik sedangkan yang kekurangan gizi mengalami gangguan pertumbuhan.

Faktor lingkungan contohnya1. nutrien dan air,2. cahaya,3. suhu,4. oksigen dan5. kelembapan.

1. Nutrien dan air Nutrien atau zat makanan diperlukan sebagai sumber

energi dan sumber materi untuk sintesis berbagai komponen sel yang diperlukan selama pertumbuhan.

Hewan mendapatkan nutrien dari tumbuhan dan hewan lain.

Tumbuhan mendapatkan nutrien dari dalam tanah.

Nutrien dibedakan menjadi dua yaitu1. makronutrien (unsur yang dibutuhkan dalam jumlah

banyak) dan2. mikronutrien (unsur yang dibutuhkan dalam jumlah

sedikit).

Tumbuhan yang kekurangan nutrien pertumbuhannya terhambat.

Air sangat penting bagi kehidupan karena air merupakan bahan pelarut di dalam tubuh.

Tumbuhan yang kekurangan air akan meningkatkan sintesis hormon absisin yang dapat menghambat pertumbuhan.

Air mempengaruhi kadar enzim dan substrat sehingga secara tidak langsung air mempengaruhi laju reaksi metabolisme.

Tumbuhan yang kekurangan air, biasanya justru mempercepat pembentukan bunga dan biji untuk mempersingkat siklus hidupnya.

2. Cahaya Cahaya diperlukan oleh semua makhluk hidup. Tumbuhan memerlukan cahaya matahari untuk

fotosintesis dan pertumbuhan. Dalam keadaan gelap, auksin merangsang

pemanjangan sel sehingga tumbuhan akan tumbuh lebih cepat. Tetapi tumbuhan tersebut mengalami etiolasi yaitu tampak kuning pucat dan kurus.

Cahaya dibutuhkan tumbuhan dalam intensitas sedang karena jika intensitas cahaya terlalu tinggi, klorofil akan rusak.

Hewan juga memerlukan cahaya matahari untuk mengaktifkan provitamin D di dalam kulit menjadi vitamin D untuk kekuatan tulang.

3. Suhu Semua organisme memerlukan suhu tertentu untuk

bertahan hidup. Suhu berpengaruh terhadap kerja enzim dan fisiologi

orgnisme. Suhu optimum yang paling baik untuk pertumbuhan adalah

10-38oC.

4. Oksigen Oksigen diperlukan organisme untuk pernafasan. Oksigen digunakan untuk membakar zat makanan agar

menghasilkan energi. Energi tersebut digunakan untuk beraktivitas.

5. Kelembapan Pada tumbuhan, kelembaban udara mempengaruhi proses

penguapan air.

Jika kelembapan udara rendah, maka penguapan air meningkat sehingga penyerapan air dan garam-garam mineral oleh akar semakin banyak. Keadaan ini akan memacu pertumbuhan.

Kelembapan tanah mempengaruhi kandungan zat organik di dalam tanah.

Jika kelembapan tanah tinggi, maka kandungan air dan bahan organik dalam tanah semakin banyak.

B. Faktor Dalam

Faktor dalam adalah faktor yang terdapat dalam tubuh organisme contohnya sifat genetik dan hormon.

1. GenGen bertanggung jawab dalam pewarisan sifat keturunan. Gen juga berperan sebagai pembawa kode untuk

pembentukan protein, enzim dan hormon yang mempengaruhi, mengatur dan mengendalikan pertumbuhan.

Setiap sel hidup akan mewarisi gen dari induknya. Informasi genetik yang tepat perlu diterima oleh setiap sel

pada saat pembelahan sel, agar setiap organ dapat tumbuh dengan tepat.

2. Hormon Hormon pada manusia disebut somatotrof. Hormon somatrof dapat meningkatkan pembelahan sel,

sintesis protein dan pertumbuhan tulang. Orang yang kelebihan hormon somatotrof akan mengalami

pertumbuhan raksasa (gigantisme), sedangkan yang kekurangan akan mengalami kekerdilan (kretinisme).

Masa pertumbuhan manusia ada batasnya. Pada laki-laki umumnya pertumbuhan akan terhenti pada

usia 22 tahun, sedangkan pada perempuan pada umur 18 tahun.

Hormon pada tumbuhan disebut fitohormon contohnya auksin, giberelin, sitokinin, asam absisat, etilen, asam traumatin dan kalin.

PERTUMBUHAN DAN PERKEMBANGAN PADA TUMBUHAN BERBUNGA

A. Perkecambahan Perkecambahan merupakan proses pertumbuhan dan

perkembangan embrio. Plumula menjadi batang dan radikula menjadi akar. Perkecambahan dibedakan menjadi dua macam yaitu:

1. Hipogeal, epikotil muncul di atas permukaan tanah sedangkan hipokotil dan kotiledonnya tetap berada di dalam tanah. Contohnya kecambah kacang merah dan kacang kapri.

2. Epigeal, epikotil, hipokotil dan kotiledonnya muncul di atas permukaan tanah. Contohnya kecambah kacang hijau dan kacang tanah.

Embrio yang tumbuh belum memiliki klorofil, sehingga embrio belum dapat membuat makanan sendiri.

Embrio mengambil makanan dari endosperma atau putih lembaga.

Tumbuhan polong-polongan, contohnya kacang tanah tidak memiliki endosperm sehingga embrio mengambil makanannya dari kotiledon.

Proses perkecambahan dipengaruhi oleh oksigen, suhu dan cahaya.

Oksigen dipakai dalam proses oksidasi sel untuk menghasilkan energi.

Perkecambahan tidak dapat berlangsung pada suhu yang tinggi, karena suhu yang tinggi dapat merusak enzim.

Perkecambahan membutuhkan hormon auksin yang mudah rusak bila terkena intensitas cahaya yang tinggi. Oleh karena itu, kecambah tumbuh lebih panjang di tempat gelap daripada di tempat terang.

C. Pertumbuhan Primer Di ujung batang dan ujung akar

terdapat sel-sel meristem. Aktivitas sel-sel meristem

menyebabkan batang dan akar tumbuh memanjang.

Proses pertumbuhan ini disebut pertumbuhan primer.

Pertumbuhan primer batang diukur secara kuantitatif, misalnya dengan alat yang dinamakan auksanometer.

Daerah pertumbuhan pada ujung batang dan ujung akar menurut aktivitasnya dapat dibedakan menjadi tiga daerah:

1.Daerah pembelahan sel, terdapat di bagian ujung. Selnya aktif untuk membelah, dan bersifat meristemastis.

2.Daerah perpanjangan sel, terletak di belakang daerah pembelahan. Selnya aktif untuk membesar dan memanjang.

3.Daerah diferensiasi. Selnya berdiferensiasi menjadi sel dengan struktur dan fungsi yang khusus.

D. Pertumbuhan Sekunder Pertumbuhan sekunder tumbuhan

terjadi akibat aktivitas kambium. Sel kambium membelah ke arah luar

membentuk floem dan membelah ke dalam membentuk xilem.

Pertambahan jumlah sel floem dan xilem menyebabkan diameter batang bertambah besar.

Aktivitas kambium yang membentuk xilem dan floem ini merupakan pertumbuhan sekunder.

Aktivitas pembentukan floem dan xilem dipengaruhi oleh musim.

Pada musim kemarau lapisan yang terbentuk lebih tipis dari pada pada saat musim penghujan. Perbedaan pertumbuhan ini membuat formasi lingkaran yang disebut sebagai lingkaran tahun.

E. Hormon Tumbuhan (Fitohormon) Hormon tumbuhan berperan untuk pertumbuhan,

pembelahan sel, pemanjangan sel dan ada yang menghambat pertumbuhan. Contohnya hormon auksin, giberelin, sitokinin, asam absisat, etilen, asam traumatin dan kalin.

1. Auksin Fungsi auksin adalah:

1. mengatur pembesaran sel,2. memacu perpanjangan sel di

daerah belakang meristem ujung. 3. merangsang pembelahan sel-sel

kambium,4. meningkatkan perkembangan

bunga dan buah,5. merangsang perkembangan akar

lateral. Auksin rusak jika terkena cahaya

sehingga batang yang terkena sinar memiliki kadar auksin yang rendah dan membengkok menuju arah datangnya sinar.

• 2. Giberelin• Giberelin ditemukan pada semua bagian tanaman

misalnya pucuk batang, ujung akar, bunga, buah dan terutama pada biji.

• Peranan giberelin adalah:• merangsang pembelahan sel, • merangsang aktivitas enzim amilase dan

proteinase dalam perkecambahan, • merangsang pembentukan tunas, • menghilangkan dormansi biji, • merangsang munculnya bunga sebelum waktunya• merangsang pertumbuhan buah secara

partenokarpi. • Giberelin dapat mengubah tanaman kerdil menjadi 3-

5 kali lebih tinggi.

3. Sitokinin

Sitokinin banyak terdapat pada organ muda (biji, buah dan daun) dan di ujung akar.

Sitokinin dibuat di akar lalu diangkut melalui xilem menuju daun dan buah.

Peranan sitokinin adalah: merangsang pembelahan sel, merangsang pembentukan tunas, menghambat efek dominasi apikal oleh auksin

dan mempercepat pertumbuhan memanjang. Sitokinin menunda penuaan dan mempertahankan

kesegaran jaringan supaya tetap hijau.

4. Asam Absisat

Nama asam absisat berasal dari kemampuan zat ini untuk mendorong absisi

Asam absisat ditenemukan oleh F.T. Addicott (1963).

Peranan asam absisat adalah:1. menghambat pembelahan dan pemanjangan sel,2. menunda pertumbuhan,3. membantu dormansi.

5. Gas Etilen

Gas etilen ditemukan pada tahun 1934 oleh R. Gane.

Gas etilen berperan dalam mempercepat pematangan buah.

Nama perdagangan etilen adalah karbit. Etilen juga menyebabkan pertumbuhan batang

menjadi tebal yang berguna untuk menahan pengaruh angin.

Kombinasi etilen dengan hormon lain dapat menguntungkan. Misalnya etilen dengan auksin dapat memacu pembungaan pada mangga dan nanas.

Kombinasi etilen dengan giberelin dapat mengatur tumbuhnya bunga jantan dan bunga betina.

• 6. Asam Traumatin• Asam traumatin (hormon luka), berperan

merangsang pembelahan sel-sel di bagian tumbuhan yang luka supaya tertutup.

• 7. Kalin• Hormon kalin dibedakan atas:

– rizokalin untuk merangsang pembentukan akar; – kaulokalin merangsang pembentukan batang; – filokalin merangsang pembentukan daun; dan – antokalin atau florigen merangsang pembentukan

bunga.

Perkembangan dan Pertumbuhan Hewan

•Fase embrionik

•Fase Pasca embrionik

Dibagi menjadi dua yaitu :

Fase EmbrionikTahap-Tahap Perkembangan Hewan Hewan bersel satu (Protozoa) tidak memiliki proses perkembangan yang

kompleks. Perkembangan hewan bersel banyak dimulai dari zigot. Zigot berkembang menjadi embrio. Tahapan perkembangannya yaitu pembelahan (cleavage), gastrulasi dan

organogenesis.

1. Pembelahan (Cleavage) Zigot berupa satu sel yang memiliki satu

inti. Zigot mengalami pembelahan mitosis dari

satu menjadi dua sel, kemudian empat sel, delapan sel, enambelas sel dan seterusnya.

Pembelahan zigot berlanjut memberbentuk morula. Selanjutnya dari morula membentuk blastula.

Fase Morula

2. Gastrulasi Blastula berkembang membentuk gastrula. Pada tahap gastrulasi terjadi pengaturan sel-sel blastula

menjadi tiga lapisan yaitu ektoderm, mesoderm dan endoderm.

• 3. Organogenesis• Setelah gastrulasi selesai, lapisan ektoderm,

mesoderm dan endoderm, mengalami diferensiasi menjadi jaringan-jaringan khusus yang akan berkembang membentuk berbagai organ.

• Lapisan ektoderm berkembang menjadi– saraf, - otak,– sumsum tulang belakang, - kulit luar,– bola mata, - lensa mata,– hidung, - telinga,– rambut, - kuku,– medula kelenjar adrenal (kelenjar yang terletak di atas

ginjal).

• Lapisan mesoderm berkembang menjadi:– lapisan kulit dalam, - otot,– tulang, - pembuluh darah,– ginjal, - ureter,– testis, - ovarium,– oviduk, - uterus– sistem limfa.

• Lapisan endoderm berkembang menjadi:– faring, - esofagus,– lambung, - usus,– hati, - pankreas,– trakea, - bronkus– paru-paru.

Berdasarkan lapisan tubuhnya, organisme dibedakan menjadi:

1. hewan diplobastik (memiliki 2 lapisan yaitu ektoderm dan endoderm) dan

2. hewan triplobastik (memiliki 3 lapisan yaitu ektoderm, mesoderm dan endoderm).

Hewan diplobastik contohnya Porifera.

Hewan triplobastik contohnya cacing, serangga, echinodermata dan chordata.

Fase Pasca Embrionik

A. Regenerasi

Peristiwa pergantian jaringan yang mati atau rusak dengan jaringan baru

Contoh : salamander, kadal, cecak dan hydra

Mamalia ?

B. Metamorfosis

Beberapa hewan invertebrata mengalami metamorfosis yaitu perubahan bentuk tubuh dalam hidupnya.

1. Metamorfosis pada serangga

Berdasarkan perkembangannya, serangga dibedakan menjadi 3 macam yaitu:• serangga yang bermetamorfosis sempurna

(homometabola), misalnya kupu-kupu, koleoptera, lalat dan nyamuk.

• serangga yang bermetamorfosis tidak sempurna (hemimetabola), misalnya belalang, jangkrik, kecoa dan laron.

• serangga yang tidak bermetamorfosis (ametabola), misalnya kutu buku. Pada serangga ini telur berkembang menjadi imago.

Tahap metamorfosis bermula dari perkembangan telur menjadi larva. Larva memiliki bentuk yang sangat berbeda dibanding dewasa.Ulat adalah larva kupu-kupu. Larva dapat tumbuh dari kecil menjadi besar, tetapi selalu didahului dengan ganti kulit (ekdisis atau molting). Setelah larva berukuran tertentu, ia akan inaktif atau dorman. Tahap ini dinamakan pupa. Selama fase pupa, terjadi proses diferensiasi sel dan pembentukan organ-organ baru, misalnya sayap, bulu, dan antena. Setelah semua organ dewasa terbentuk pupa mengalami ganti kulit, dan muncul individu dewasa berupa kupu-kupu.

2. Metamorfosis Pada Katak Metamorfosis pada katak tidak mengalami pergantian

kulit. Zigot mula-mula berkembang menjadi berudu. Berudu ini tidak memiliki kaki tetapi memiliki ekor dan

sirip. Selanjutnya tumbuh kaki belakangnya. Pergantian organ pada metamorfosis katak disesuaikan

dengan perubahan habitat dari air ke darat. Misalnya insang berubah bentuk dan fungsi menjadi

paru-paru, berudu yang mula-mula tidak berkaki tumbuh menjadi katak yang berkaki, serta hilangnya ekor.

C. Metagenesis

Metagenesis adalah pergiliran keturunan selama siklus hidup organisme.

Contohnya tumbuhan lumut dan paku.

Pergiliran keturunan terjadi antara generasi gametofit dan generasi sporofit.

Generasi gametofit menghasilkan gamet (sel kelamin), sedangkan generasi sporofit menghasilkan spora.

1. Metagenesis pada Tumbuhana. Metagenesis Tumbuhan Lumut

Spora tumbuh menjadi protonema. Protonema tumbuh menjadi tumbuhan lumut. Tumbuhan lumut disebut gametofit (2n)

karena menghasilkan gamet. Tumbuhan lumut memiliki anteridium

(kelamin jantan) dan arkegonium (kelamin betina).

Anteridium menghasilkan sperma, dan arkegonium menghasilkan ovum.

Peleburan sperma dan ovum mengasilkan zigot.

Zigot berkembang menjadi sporofit (n) dan menghasilkan spora.

b. Metagenesis Tumbuhan Paku Spora tumbuh menjadi protalium. Protalium tumbuh

menjadi gametofit yang menghasilkan anteridium dan arkegonium.

Peleburan sperma dan ovum mengasilkan zigot. Zigot tumbuh menjadi tumbuhan paku. Tumbuhan paku bersifat sporofit yang mengasilkan spora.

• c. Metagenesis Tumbuhan Berbiji• Tumbuhan berbiji adalah sporofit.• Generasi gametofit betina berkembang di dalam bakal biji yang masih

berhubungan dengan tumbuhan induknya.• Gametofit jantan dimulai saat tebentuknya mikrospora, setelah itu

dilanjutkan pada saat setelah penyerbukan.• Generasi gametofit tumbuhan biji waktunya singkat, perkembangannya

terlindung, dan hidupnya tergantung tumbuhan induknya.• Mikrospora yang keluar dari kotak spora berkembang menjadi serbuk

sari.• Setelah penyerbukan, serbuk sari berkembang menjadi buluh serbuk

sari.• Buluh serbuk sari membentuk sel sperma.• Buluh serbuk sari disebut sebagai generasi mikrogametofit.• Sedangkan generasi megagametofitnya (makrogametofit) adalah

kantung lembaga (kantong embrio).• Setelah terjadi peleburan sel sperma dan ovum, maka terbentuklah zigot.• Zigot berkembang menjadi embrio (lembaga) di dalam biji.• Biji tumbuh menjadi kecambah, dan akhirnya menjadi tumbuhan dewasa.• Tumbuhan dewasa menghasilkan bunga dan seterusnya.

2. Metagenesis pada Hewan

Beberapa jenis hewan Invertebrata mengalami metagenesis, contohnya ubur-ubur.

Ubur-ubur hidup di laut dan mengalami pergiliran keturunan, yaitu fase polip yang menetap di dasar perairan dan fase medusa yang dapat berenang bebas.

Polip pada ubur-ubur merupakan generasi vegetatif, sedangkan medusa merupakan generasi generatif.

Terima kasih