PERKEMBANGAN ORGANISME ADALAH SERI PERUBAHAN YANG TERJADI

SAAT HIDUP (DARI ZYGOT SAMPAI DEWASA)

PERTUMBUHANPERUBAHAN SECARA KUANTITATIF:

UKURAN SEL, ORGAN, ATAU SELURUH TUBUH ORGANISME SECARA IRREVERSIBEL

(PENINGKATAN VOLUME, BERAT, PANJANG, DLL)

MELIPUTI PERUBAHAN KUANTITATIF DAN KUALITATIF DI ANTARA SEL, JARINGAN, DAN ORGAN

YANG DISEBUT DIFERENSIASI

PERTUMBUHAN TANPA DIFERENSIASI: KALUSTIDAK TAMPAK PERUBAHAN DI DALAM TAHAP SEL

MESKIPUN MUNGKIN TERDAPAT PERUBAHAN SECARA KUALITATIF DALAM SEL

PERUBAHAN KUALITATIF DI ANTARA SEL, JARINGAN, DAN ORGAN DISEBUT

DIFERENSIASI

DUA ASPEK PERKEMBANGAN

MORFOLOGIANATOMI

PERUBAHAN STRUKTUR

SELAMA PROSES

PERKEMBANGAN

PERUBAHAN

FISIOLOGIBIOKIMIA

PERUBAHAN BENTUK DAN STRUKTURBESERTA PROSES PENGENDALIAN YANG MELIBATKAN

PERUBAHAN FISIK DAN KIMIA

(FISIOLOGI DAN BIOKIMIA PERKEMBANGAN)

FAKTOR PENGENDALII NTERNAL (HORMON) DAN EKSTERNAL (LINGKUNGAN)

LOKASI TUMBUH PADA TARAF SEL

PENINGKATAN UKURAN DAN JUMLAH POPULASI PADA ORGANISME MULTISELULER

LEBIH KOMPLEKS, TDK SEMUA SEL MAMPU MEMBELAH DAN MEMBESARPADA TUMBUHAN PADA DAERAH MERISTEMATIK (EMBRIONIK)

STRUKTUR TUMBUHAN

DETERMINATE

TUMBUH MENCAPAI UKURAN TERTENTU

(BERHENTI) KMD TUA AKHIRNYA MATI, PADA:DAUN, BUNGA, BUAH,

INDIVIDU

INDETERMINATE

TUMBUH TERUS SELAMA HIDUP

PADA:UJUNG BATANG/AKAR,

KAMBIUM, INDIVIDU

KINETIKA PERTUMBUHAN• FORMULASI YANG TEPAT DAN MEMUASKAN BELUM ADA

• PENJELASAN PERTUMBUHAN SECARA MATEMATIS HANYA DAPAT

MENJELASKAN DENGAN TEPAT UNTUK PERIODE TUMBUH YANG PENDEK (HANYA DETERMINATE)

• POLA PERTUMBUHAN PADA TUMBUHAN MUSIMAN (DETERMINATE) DAPAT DIGAMBARKAN DALAM:

a

b

c

X

X

Fase eksponensial

Fase linier

Fase kadar cepat pertumbuhan

Waktu

Satu

an u

kura

n

a. KURVE TUMBUH

b. KURVE LAJU TUMBUH

a

b

c

X X

Fase eksponensial

Fase linier

Fase kadar cepat pertumbuhan

Waktu

Laju

per

tum

buha

n

c. KURVE LOGARITME

a

b c

X

X

Waktu

Laju

per

tum

buha

n

Untuk menggambarkan organisme dg laju

pertumbuhan sangat cepat (organisme 1 sel)

KELENGKAPAN GENETIK: SUMBER INFORMASI UNTUK AKTIFITAS, TUMBUH

DAN BERKEMBANG

SUMBER INFORMASI: NUKLEUS DAN SITOPLASMA

SETIAP SEL MENERIMA KELENGKAPAN INFORMASI GENETIK ASLI (ORIGINAL) PADA

SAAT PEMBELAHAN

PEMANFAATAN INFORMASI MENYANGKUT PENGAKTIFAN GEN MRNA MEMPROGRAM SINTESIS

ENZIM TERTENTU

PENGAKTIFAN GEN HARUS DALAM URUTAN YANG TEPAT SETIAP TAHAP MENGAKTIFKAN TAHAP

BERIKUTNYA

INFORMASI GENETIK YANG TEPAT, MENJAMIN SETIAP ORGAN PADA TUMBUHAN BERKEMBANG PADA JALUR

YANG TEPAT

INFORMASI YANG TIDAK RELEVAN/TIDAK PENTING DITAHAN (TIDAK DIGUNAKAN) ATAU DISIMPAN (SUATU SAAT DIPERLUKAN) TERUTAMA

PADA ORGANISME MULTISELULER

MEKANISME PENGAKTIFAN INFORMASI GENETIK KONSEP OPERON

(F. JACOB DAN J. MONOD)

GENE REGULATOR GENE

OPERATORDNA

OPERON

OPERATOR MEMBUKA GEN STRUKTURAL TERDEKAT

GENE STRUKTURAL

GENE STRUKTURAL

PROTEIN ENZIM

PROTEIN ENZIM

REPRESOR

INDUCER

COREPRESOR

GEN REGULATOR MENGHASILKAN SUATU PROTEIN DISEBUT REPRESOR, MENGHALANGI/MENUTUP KERJA OPERATOR GEN SEHINGGA GEN STRUKTURAL TIDAK DAPAT MENGHASILKAN PROTEIN ENZIM INDUCER DAPAT BERUPA SUBSTRAT/HORMON YANG DIPERLUKAN DALAM METABOLISME

INDUCER MENGHALANGI KERJA REPRESOR SEHINGGA OPERATOR GEN AKTIF (TERBUKA) MAKA MENGHASILKAN MRNA UNTUK MENCETAK PROTEIN ENZIM YANG DIPERLUKAN OLEH INDUCERCOREPRESOR ADALAH SENYAWA YANG MENGHALANGI

KERJA INDUCER SEHINGGA REPRESOR AKTIF MENGHALANGI KERJA OPERATOR GEN GEN STRUKTURAL BERHENTI MENGHASILKAN PROTEIN ENZIM

A → → B → → C

A BERUBAH MENJADI B, B DAPAT SBG COREPRESOR BAGI A, DAPAT PULA SBG INDUCER OPERON LAIN YG MENGUBAH B MENJADI C

DALAM AKTIVITAS METABOLIK SERING MENGGUNAKAN SENYAWA ANTARA (INTERMEDIATE) → → DAPAT DIGUNAKAN LANGSUNG UNTUK PERTUMBUHAN ATAU SEBAGAI INDUCER OPERON

PENGAKTIFAN SATU/KELOMPOK OPERON SPESIFIK, MEGARAH PADA SATU POLA PERKEMBANGAN

E1 E2

ARAH PERKEMBANGAN PADA SATU TAHAP (MIS. JUVENIL) DAPAT SANGAT BERBEDA DENGAN ARAH

PERKEMBANGAN TAHAP LAIN (DEWASA) MESKIPUN OPERON PENGENDALI SAMA

PENGAKTIFANGEN (SINGLE)

JUVENIL

PERTUMBUHAN

DEWASA

PEMELIHARAAN(PENINGKATAN KUALITAS)

HIPOTESIS

JUVENIL TUMBUH

PROTEIN STRUKTURAL

ASAM AMINO

INTERMEDIATE

GEN A

INTERMEDIATE UTK SINTESIS DINDING SEL

DSB

GEN B, C, D DST

TAK ADA REAKSI SAMPING

DEWASA (UKURAN MAKSIMUM)

TIDAK TUMBUH

TAK ADA SINTESIS PROTEIN STRUKTURAL

ASAM AMINO

INTERMEDIATE

GEN A

TAK MEMBENTUK

INTERMEDIATE

GEN B, C, D DST

REAKSI SAMPING

SINTESIS HORMON

SUPLAI REAKTAN DARI BAGIAN LAIN

PERKEMBANGAN

SENYAWA ORGANIK BUKAN HARA DISINTESIS PADA SUATU LOKASI DALAM TUBUH DIANGKUT DAN BERAKSI DI TEMPAT LAIN

DIPERLUKAN DALAM KONSENTRASI SANGAT RENDAH (mmol l-1)

MENGATUR TUMBUH, PERKEMBANGAN, DAN METABOLISME

PENGARUH TIDAK LANGSUNG

AKSI BERSIFAT SPESIFIK

BANYAK SENYAWA SEMACAM HORMON TETAPI TIDAK SPESIFIK

SERING BEKERJA SEBAGAI INDUCER ATAU REPRESSOR

SENYAWA TERSEBUT BESERTA HORMON BAIK ARTIFISAL MAUPUN ALAMI

HORMON YANG DISINTESIS OLEH TUMBUHANAUKSIN ASAM ABSISAT

SITOKININ ETILEN

GIBBERELLIN

promoterinhibitor

PERCOBAAN PADA KOLEOPTIL GANDUM

AUKSIN ALAMI

SENYAWA BERAKTIFITAS SAMA DENGAN AUKSIN

AUKSIN SINTETIK

SEBAGAI HERBISIDA

ANTI AUKSIN (MENGHAMBAT AKSI AUKSIN)

DISINTESIS DI BAGIAN PUCUK ATAU ORGAN MUDA (DAUN)DIANGKUT SECARA POLAR SEHINGGA KADAR AUKSIN DI PUCUK LEBIH TINGGI DARIPADA DI AKAR (AKAR HANYA PERLU SEDIKIT) APABILA KONSENTRASI TINGGI, MENGHAMBAT PERTUMBUHAN TUNAS AKSILAR DEKAT PUCUK DIHAMBAT OLEH AUKSIN PUCUK TUNAS AKSILER DAPAT TUMBUH PADA JARAK TERTENTU DARI PUCUK AUKSIN ALAMI MUDAH TERDEGRADASI SEHINGGA AKTIVITAS MUDAH HILANG AUKSIN SINTETIK LEBIH STABIL KARENA TIDAK BANYAK ENZIM YANG MERUSAK/MEMECAH, JIKA TERAKUMULASI SERING BERSIFAT RACUN• IAA MUDAH DIPECAH OLEH BAKTERI:

OKSIDASI DENGAN METILEN OKSINDOL OLEH ENZIM (REAKSI IRREVERSIBEL)

SIFAT AUKSIN

• SITOKININ MERUPAKAN DERIVAT BASA PURINE ADENIN, SEHINGGA DIDUGA BERHUBUNGAN DENGAN DNA

• SITOKININ ALAMI ADALAH ZEATIN (PERTAMA DIDAPATKAN PADA EMBRIO JAGUNG) DAN ISOPENTIL ADENIN

• SITOKININ SINTETIK: KINETIN, BENZIL, DAN AMINO PURIN (BAP)

• SITOKININ MERANGSANG PEMBELAHAN SEL

• BERKOMBINASI DENGAN AUKSIN DAPAT MERANGSANG PEMBENTUKAN AKAR, BATANG, ATAU KALUS (JARINGAN YANG TIDAK TERORGANISASI)

• PERPINDAHAN (GERAKAN) TIDAK SEMOBIL AUKSIN MAUPUN GIBBERELIN DIDUGA AKIBAT DARI LOKASI PUSAT PRODUKSI (DI AKAR) SEHINGGA PENYEBARAN MELAWAN GAYA BERAT

• MENCEGAH PENUAAN DAN KEHILANGAN KHLOROFIL

• Pematahan dormansi biji• Pembentukkan tunas baru•Penundaan kerusakan pada hasil panen•Menaikkan mobilitas unsur dalam tanaman• Meningkatkan sintesis protein.

• Gibberella fujikuroi SEBAGAI PATOGEN TANAMAN PADI DI JEPANG TUMBUHAN MENJADI TINGGI, RUAS MENJADI PANJANG KARENA ZAT YANG MERANGSANG PEMBELAHAN DAN PERPANJANGAN SEL

TANAMAN KERDIL SECARA GENETIS DIBERI GIBBERELIN MENJADI TINGGI

MERANGSANG PERBUNGAAN, PERCABANGAN DAN MENGHILANGKAN DORMANSI

DAPAT BERINTERAKSI DENGAN HORMON TUMBUHAN LAIN

PENGANGKUTAN TIDAK POLAR BERGERAK BEBAS DI SELURUH TUBUH TANAMAN

• SEKARANG DIKETAHUI LEBIH DARI 52 MACAM GIBBERELIN DENGAN STRUKTUR (RUMUS BANGUN) SAMA DAN HANYA BERBEDA IKATAN SAMPING (DIBERI KODE: GA1, GA2, GA3, GA4, DST)

TAN. KUBIS + GIBBERELLIN

JAGUNG KERDIL DAN NORMAL + GIBBERELLIN

o PERAN DALAM DORMANSI LEBIH BESAR DARIPADA ABSISI

o DITEMUKAN OLEH P.F. WAREING (INGGRIS) DAN F.T. ADDICOT (1963, AS) DISEBUT DORMIN DAN ABSCISIN II

o MERANGSANG DORMANSI PADA TUMBUHAN PERENIAL, POHON DAN BIJI

o MENGANTAGONIS EFEK GIBBERELIN

o SENYAWA BERBENTUK GAS DAN MERUPAKAN HORMON HIPOTETIK (BENTUK KIMIA BELUM DIKETAHUI)

o DIBENTUK PADA DAUN

o MERANGSANG PENUAAN DAN PEMATANGAN BUAH

o SINTESIS DIPENGARUHI OLEH AUKSIN

o FLOWERING HORMONE: FLORIGEN, ANTHESIN, VERNALIN

PRODUSEN ETILEN

SENSITIF ETILEN

Apel Peach (persik)

Asparagus Leeks

Apokat Pear Pisang (mentah)

Leafy green

Pisang (masak)

Plum Blackberries Lettuce (selada)

Blueberries Kentang Brokoli BrambangMelon Tomat Brussel

sproutPeas (kacang polong)

Bawang daun

Kobis Lombok

Anggur Wortel RaspberriesHoneydew Kacang mete Squash (labu)Kiwi Chard StrawberriesMangga Terung Ubi jalarNectarines Buncis SemangkaPapaya Kale (kubis)

Blueberriies

Nectarines

Honeydew Kiwi

PearPeach Plum

Cantaloupe

Blackberriies

Brusselsprout Chard

Kale Leeks Leafy

greenPeas

Paspberries

Squash

ZPT TEMUAN BARU 1. Jasmonic Acid (asam jasmonat)→C12H18O3 2. Brassinosteroids (brasinosteroid) 3. Juglone (jaglon) 4. Salicylic Acid (asam salisilat) 5. Polyamines (poliamin)ASAM JASMONAD (JA)→C12H18O3

• Mengatasi stress dalam bentuk hambatan pertumbuhan, mengakibatkan senesens, pembengkokan tendril, perkembangan bunga, dan absisi daun.

• JA juga berperan dalam pembentukan umbi kentang, ubi jalar, dan umbi lapis.

• Berperan penting dalam pelukaan tumbuhan dan sistem ketahanan. Tanaman diserang serangga, mengeluarkan JA yang mengaktivasi inhibitor (protease), salah satu senyawa pertahanan terhadap herbivor (anti-herbivor).

BRASINOSTEROID

• Hormon berupa steroid sebagai persangsang pertumbuhan, ditemukan pada biji, serbuk sari, dan jaringan vegetatif, beraksi pada konsetrasi nanomolar (dalam perbesaran dan perbanyakan sel).

• Brasinosteroid juga berinteraksi dengan hormon tanaman lain seperti auksin serta faktor lingkungan

• Fungsi penting bagi tumbuhan adalah untuk perpanjangan organ, diferensiasi jaringan pembuluh, kesuburan, perkembangan daun, dan respon terhadap cahaya.

• Brasinosteroid pertama kali diisolasi dari serbuk sari tnm mustard (kemudian terdapat juga pada beberapa spesies lain)

• Salah satu contoh brasinosteroid adalah kastasteron pada tunas kacang polong yang berfungsi dalam proses pemanjangan tunas.

JAGLON (JUGLONE)

• Berupa senyawa organik (C10H6O3) atau 5-hydroxy-1,4-naphthalenedione (IUPAC) atau 5-hydroxynaphthoquinone. Di industri pengolahan pangan dikenal sebagai C.I. Natural Brown 7 dan C.I. 75500. Juga disebut Nucin, Regianin, NCI 2323, dan Oil Red BS.

• Juglon secara alami dibentuk di daun, akar, husks, dan bark tumbuhan familia Juglandaceae, terutama pada black walnut (Juglans nigra), yang bersifat toksik atau penghambat pertumbuhan kebanyakan tumbuhan sehingga digunakan sebagai herbisida, pewarna kain atau tinta, dan pewarna makanan dan kosmetik.

SALICYLIC ACID (ASAM SALISILAT)(C6H4(OH)COOH)

• Buah dan sayuran mentah adalah sumber asam salisilat, terutama blackberries, blueberries, cantaloupes, dates, raisins, buah kiwi, jambu, apricots, lombok hijau, olives, tomat, radish and chicory; juga jamur.

• Beberapa herba dan spices mengandung SA tinggi, sedangkan daging, poultry, fikan, telur dan produk makananmengandung salisilat rendah hingga tidak menandung.

• Pada legume, biji, polong, dan serealia, hanya almond, water chestnut, dan kacangtanah yang jelas mengandung SA.

• SA adalah suatu hormon fenolat di tumbuhan yang berperan dalam pertumbuhan dan perkembangan, fotosintesis, transpirasi, penyerapan dan transportasi ion.

• SA juga menginduksi perubahan spesifik anatomi daun dan struktur khloroplast.

• SA terlibat dalam penandaan endogen, memediasi pertahanan tumbuhan terhadap patogen dengan menginduksi produksi protein patogenesis. Ini juga terlebat dalam ketahanan sistemik (ketahanan di satu bagian menginduksi bagian lain). Penanda dapat juga bergerak ke tanaman yang dekat dengan mengonversi SA ke metil salisilat (ester volatil).

POLIAMINPolamin adalah senyawa organik yang memiliki gugus amino

kelompok primer –NH2.

Kelompok senyawa ini meliputi beberapa substansi sintetik yang penting dalam cadangan makanan industri kimia, seperti etilen diamin H2N–CH2–CH2–NH2, 1-3 diaminopropan H2N–(CH2)3–NH2, dan heksametilendiamin H2N–(CH2)6–NH2. Ini juga meliputi substansi yang berperan penting baik pada sel eukaryotik maupun prokaryotik, antara lain putresin H2N–(CH2)4–NH2, Kadaverin H2N–(CH2)5–NH2, spermidin H2N–(CH2)4–NH–(CH2)3–NH2, dan spermin H2N–(CH2)3–NH–(CH2)4–NH–(CH2)3–NH2.

Poliamine disintesis dalam sel melalui jalur yang sangat kompleks, dengan fungsi yang belum diketahui seluruhnya. Sebagai kation, terikat ke DNA, dan dalam struktur merepresentasikan campuran dengan kation yang terdapat dalam interval ruang secara reguler (tidak seperti Mg 2+ atau Ca 2+ sebagai titik arus). Ini juga bertindak sebagai promoter ribosom saat translasasi.Jika sintesis poliamin dalam sel terhambat, Pertumbuhan sel berhenti atau terhambat. Pertumbuhan sel dapat kembali terjadi dengan pemberian poliamin eksogen. Sebagian besar sel eukaryotik memiliki sistem transpor poliamin pada plasma membran yang memfasilitasi transpor poliamin masuk sel. Sistem ini sangat berfungsi mempercepat pembelahan sel.Poliamin juga merupakan modulatort penting berbagai kanal ion, meliputi reseptor NMDA dan AMPA. Keduanya menutup kanal K sehingga aliran kanal ke dalam diperbaiki, dengan demikian gradien konsentrasi K+ di dalam dan diluar sel terpelihara. Poliamin terlibat dalam proses senesens organ tanaman, ini sebagai dasar penentuan senyawa ini sebagai ZPT.