MATERI · Pertumbuhan, reproduksi, pewarisan & evolusi

Pertumbuhan & perkembangan

Dari biji menjadi pohon, dari zigot menjadi manusia: bagaimana makhluk hidup tumbuh dan berkembang.

Jenjang yang disarankan: SD, SMP, SMA, kuliah.

Penjelasan untuk SD

Semua makhluk hidup tumbuh: bayi menjadi anak, anak menjadi remaja, biji menjadi pohon. Tumbuh berarti tubuh bertambah besar dan tinggi. Pertumbuhan bisa diukur, misalnya dengan penggaris atau timbangan.

Makhluk hidup juga berkembang, yaitu menjadi makin dewasa dan makin mampu. Bayi belajar tengkurap, duduk, berjalan, lalu berbicara. Tumbuhan yang sudah dewasa bisa berbunga dan berbuah.

Biji tumbuh menjadi tanaman. Kalau biji kacang hijau direndam lalu diletakkan di kapas basah, biji itu akan berkecambah: keluar akar kecil, lalu batang dan daun. Tanaman butuh air, udara, suhu yang cocok, dan cahaya. Kecambah yang disimpan di tempat gelap tumbuh tinggi tetapi pucat dan lemah.

Hewan juga tumbuh dan berubah. Anak kucing tumbuh menjadi kucing dewasa dan bentuknya mirip induknya. Katak berbeda: telur menetas menjadi berudu yang hidup di air, lalu tumbuh kaki, ekornya hilang, dan menjadi katak.

Agar tubuhmu tumbuh baik, makanlah makanan bergizi, minum air cukup, tidur cukup, dan rajin bergerak.

Poin kunci

Aktivitas

Tanam beberapa biji kacang hijau di dua gelas berisi kapas basah. Letakkan satu gelas di tempat terang dan satu di kotak gelap. Ukur tinggi kecambah dan lihat warnanya setiap hari selama seminggu.

Penjelasan untuk SMP

Pertumbuhan adalah bertambahnya ukuran, massa, atau jumlah sel yang bersifat tidak dapat kembali (ireversibel) dan dapat diukur. Perkembangan adalah proses menuju kedewasaan: sel berdiferensiasi, organ terbentuk, dan fungsi tubuh menjadi lengkap. Perkembangan lebih mudah diamati daripada diukur.

Pada tumbuhan:

Pada hewan: zigot membelah berulang kali (pembelahan), membentuk embrio, lalu organ-organ. Sebagian hewan mengalami metamorfosis: serangga (sempurna atau tidak sempurna) dan katak (telur → berudu → katak muda → katak dewasa).

Pada manusia: tahapannya masa dalam kandungan, bayi, anak, remaja (pubertas), dewasa, dan lansia. Gizi pada seribu hari pertama kehidupan, sejak masa kehamilan sampai anak berusia dua tahun, sangat menentukan. Kekurangan gizi kronis dapat menyebabkan tengkes (stunting): anak lebih pendek dari standar usianya dan perkembangan otaknya dapat terganggu. Tengkes masih banyak dijumpai di Indonesia.

Poin kunci

Aktivitas

Lakukan percobaan pengaruh cahaya terhadap pertumbuhan kecambah dengan tiga perlakuan (terang, redup, gelap) dan masing-masing lima kecambah. Buat grafik tinggi rata-rata terhadap hari dan jelaskan hasilnya.

Penjelasan untuk SMA

Hormon tumbuhan (fitohormon) bekerja dalam jumlah sangat kecil:

Tumbuhan juga merespons cahaya melalui fitokrom. Fotoperiodisme membuat sebagian tumbuhan berbunga hanya jika panjang hari atau malam sesuai.

Perkembangan embrio hewan:

Sel-sel dengan DNA yang sama menjadi berbeda karena ekspresi gen yang berbeda. Metamorfosis katak diatur hormon tiroid, sedangkan metamorfosis serangga diatur ekdison dan hormon juvenil.

Poin kunci

Aktivitas

Uji pengaruh etilen: simpan pisang mentah dalam tiga kondisi, yaitu terbuka, dalam kantong kertas, dan dalam kantong kertas bersama buah yang sudah matang. Amati warna dan kelunakan setiap hari, lalu kaitkan dengan peran etilen.

Penjelasan untuk kuliah

Biologi perkembangan menjelaskan bagaimana informasi genetik menjadi bentuk tubuh. Prinsip utamanya:

Perkembangan tumbuhan bersifat terbuka karena meristem terus membentuk organ baru sepanjang hidup. Model ABC pada Arabidopsis menjelaskan identitas organ bunga melalui kombinasi tiga kelas gen. Sinyal pembungaan “florigen” ternyata adalah protein FT yang bergerak dari daun ke meristem pucuk; vernalisasi dan fotoperiode mengatur kapan FT dihasilkan.

Evo-devo menunjukkan bahwa keragaman bentuk sering berasal dari perubahan pengaturan gen yang sama, bukan dari gen yang sama sekali baru. Plastisitas perkembangan juga menjelaskan mengapa lingkungan awal, termasuk gizi pada seribu hari pertama kehidupan, berdampak jangka panjang pada kesehatan.

Poin kunci

Aktivitas

Pilih satu gen Hox atau gen pembungaan dan telusuri datanya di basis data (misalnya NCBI Gene atau TAIR). Rangkum fungsi, pola ekspresi, dan fenotipe mutannya, lalu jelaskan kaitannya dengan pembentukan pola tubuh.

Spesies contoh

Materi terkait

Berlatih

Bacaan lanjutan