1.2 - Tisu Meristem dan Pertumbuhan

Jenis dan Kedudukan Tisu Meristem

• Tisu meristem ialah tisu hidup yang belum membeza dan bertanggungjawab dalam pertumbuhan tumbuhan.
• Meristem apeks terdapat di hujung pucuk dan hujung akar.
• Meristem lateral terdiri daripada:
  • Kambium vaskular.
  • Kambium gabus.

Zon Pertumbuhan Sel

• Hujung pucuk dan hujung akar mempunyai tiga zon pertumbuhan sel.
• Aktiviti zon-zon ini menghasilkan pertumbuhan primer.
• Pada hujung akar, susunan dari jidal akar ialah: zon pembahagian sel → zon pemanjangan sel → zon pembezaan sel → tisu matang.

1. Zon Pembahagian Sel

• Terletak pada meristem apeks.
• Sel meristem giat membahagi secara mitosis.
• Pertambahan bilangan sel meningkatkan kepanjangan batang tumbuhan.
• Sel baharu menolak sel yang terbentuk sebelumnya ke zon pemanjangan sel.

2. Zon Pemanjangan Sel

• Terdiri daripada sel yang mengalami pertambahan saiz.
• Air meresap secara osmosis; nutrien diserap ke dalam sel dan disimpan di dalam vakuol.
• Vakuol kecil bergabung membentuk vakuol besar; proses ini dikenali sebagai pemvakuolan.
• Air mengenakan tekanan terhadap dinding sel lalu menolak, memanjang dan melebarkan sel.

3. Zon Pembezaan Sel

• Terdiri daripada sel yang membeza setelah mencapai saiz maksimum.
• Sel berubah bentuk dan struktur menjadi sel khusus yang mempunyai fungsi spesifik.
• Membentuk tisu kekal seperti epidermis, korteks, xilem dan floem.
• Contoh:
  • Sel epidermis daun membeza membentuk sel pengawal yang mengawal bukaan liang stoma.
  • Sel epidermis akar membeza membentuk sel rambut akar.

Jenis Pertumbuhan dalam Tumbuhan

Pertumbuhan Primer

• Berlaku selepas percambahan dan dialami oleh semua tumbuhan.
• Berlaku pada meristem apeks di hujung pucuk dan hujung akar.
• Pembahagian sel yang aktif diikuti oleh pemanjangan sel dan pembezaan sel.
• Menambah panjang batang dan akar serta ketinggian tumbuhan.
• Di hujung pucuk, primordium daun dan primordium tunas membentuk daun serta pucuk baharu.
• Di hujung akar, sel jidal akar yang haus digantikan oleh sel meristem.

Pertumbuhan Sekunder

• Berlaku terutamanya pada tumbuhan eudikot dan sebilangan kecil tumbuhan monokot (pokok renek).
• Menambah ukur lilit atau diameter batang dan akar.
• Tidak berlaku pada tumbuhan tidak berkayu seperti tumbuhan herba.
• Terhasil daripada pembahagian sel meristem lateral pada batang dan akar:
  • Kambium vaskular terletak di antara tisu floem dan tisu xilem dalam berkas vaskular.
  • Kambium gabus terletak di bawah lapisan epidermis.
• Kebanyakan tumbuhan monokot tidak mengalami pertumbuhan sekunder; pengecualian termasuk Draceana sp., Aloe sp. dan Agave sp.

Mekanisme Pertumbuhan Sekunder

Pertumbuhan Sekunder pada Batang

1. Kambium vaskular membahagi secara aktif melalui mitosis.
2. Sel dalam gelang kambium membahagi:
   • Ke arah dalam untuk membentuk xilem baharu yang menjadi xilem sekunder.
   • Ke arah luar untuk membentuk floem baharu yang menjadi floem sekunder.
3. Xilem primer ditolak ke arah empulur; floem primer ditolak ke arah epidermis.
4. Xilem primer yang dimampatkan membentuk lapisan kayu yang kuat; dinding xilem yang ditebali lignin memberikan sokongan mekanikal.
5. Penebalan lapisan xilem sekunder menambah ukur lilit batang lalu menyebabkan epidermis meregang dan retak.
6. Kambium gabus membahagi membentuk sel gabus di sebelah luar dan korteks di sebelah dalam.
7. Gabus melindungi batang yang retak daripada serangan serangga dan patogen.

Pertumbuhan Sekunder pada Akar

1. Sel kambium vaskular membahagi dengan aktif dan bergabung membentuk gelang yang lengkap.
2. Sel gelang kambium membahagi ke arah dalam membentuk xilem sekunder dan ke arah luar membentuk floem sekunder.
3. Aktiviti kambium vaskular menyebabkan akar semakin tebal.
4. Kambium gabus di bawah epidermis membentuk sel gabus yang melindungi tisu akar.

Gelang Tahunan

• Pertumbuhan sekunder di kawasan beriklim sederhana berlaku pada kadar berbeza mengikut musim.
• Musim bunga: air dan cahaya matahari yang mencukupi menghasilkan xilem sekunder yang lebih besar dan berdinding nipis; gelang berwarna cerah.
• Musim panas: keadaan pertumbuhan yang kurang sesuai menghasilkan xilem sekunder yang lebih kecil dan berdinding tebal; gelang berwarna gelap.
• Gelang tahunan boleh digunakan untuk menentukan usia tumbuhan.

Perbandingan antara Pertumbuhan Primer dengan Pertumbuhan Sekunder dalam Tumbuhan Eudikot

Persamaan

• Kedua-duanya meningkatkan saiz tumbuhan secara tetap.
• Kedua-duanya berlaku pada tumbuhan berkayu.
• Kedua-duanya melibatkan pembahagian sel secara mitosis.

Perbezaan

Aspek	Pertumbuhan Primer	Pertumbuhan Sekunder
Tisu meristem	Meristem apeks	Meristem lateral: kambium vaskular dan kambium gabus
Bahagian terlibat	Bahagian muda pada batang dan akar	Batang dan akar matang setelah pertumbuhan primer terhenti
Arah	Memanjang	Jejari
Kesan	Menambah panjang batang dan akar	Menambah ketebalan atau ukur lilit batang dan akar
Struktur terbentuk	Epidermis, korteks, xilem primer dan floem primer	Kulit kayu, periderma, lentisel, xilem sekunder dan floem sekunder
Tisu berkayu	Tiada	Ada
Kulit kayu	Nipis	Tebal
Gelang tahunan	Tiada	Ada pada batang

Kepentingan Pertumbuhan Primer dan Pertumbuhan Sekunder

Kepentingan Pertumbuhan Primer

• Membolehkan pemanjangan maksimum tumbuhan untuk menyerap cahaya matahari bagi fotosintesis.
• Floem primer mengangkut hasil fotosintesis dari daun ke bahagian lain tumbuhan.
• Xilem primer mengangkut air dan garam mineral dari tanah melalui akar ke daun.
• Xilem primer memberikan sokongan kepada tumbuhan herba atau tumbuhan muda.

Kepentingan Pertumbuhan Sekunder

• Menambah diameter batang dan akar agar kestabilan tumbuhan sesuai dengan ketinggiannya.
• Memberikan sokongan mekanikal.
• Menghasilkan lebih banyak tisu xilem dan floem.
• Menggantikan tisu xilem dan floem yang tua atau rosak secara berterusan.
• Menghasilkan kulit kayu yang lebih kuat dan tebal untuk melindungi tumbuhan daripada kehilangan air berlebihan, kecederaan fizikal dan jangkitan patogen.
• Memanjangkan jangka hayat dan meningkatkan peluang penghasilan biji benih serta pembiakan.

Kepentingan Ekonomi Tumbuhan yang Mengalami Pertumbuhan Sekunder

• Kayu yang kuat dan keras seperti Shorea sp. (meranti) dan Balanocarpus sp. (cengal) digunakan untuk rumah bot, perabot, pagar dan pintu.
• Gelang tahunan mencantikkan perabot dan sesuai dijadikan barang hiasan.
• Kayu dan kulit kayu tumbuhan seperti Hopea sp. (merawan) dan meranti menghasilkan resin dan minyak untuk varnis, bahan pelekat, minyak wangi dan ubat-ubatan.
• Tumbuhan berbunga dijadikan tumbuhan hiasan.
• Buah komersial seperti mangga dan manggis menjana pendapatan serta meningkatkan pertumbuhan ekonomi.