MERISTEM: KARAKTERISTIK DAN TIPE - BIOLOGI - 2025

The meristem (meristem atau) adalah populasi sel embrio terletak di daerah pertumbuhan tanaman vaskular. Tubuh tumbuhan merupakan gabungan dari jaringan dewasa dan remaja.

Setelah zigot terbentuk, tumbuhan vaskuler memulai proses pembelahan sel yang akan berlangsung selama sisa hidup mereka dan akan menentukan pertumbuhan dan pembentukan organ.

Sumber: pixabay.com

Awalnya, perbanyakan sel terjadi di seluruh embrio. Menjelang akhir perkembangan embrio, perbanyakan ini mulai terkonsentrasi di daerah tertentu, meristem, yang belum kehilangan atau memulihkan sifat embrio aslinya.

Setidaknya dalam teori, sebagian besar sel tumbuhan bersifat totipoten. Jika perlu, aktivitas meristematik dapat muncul kembali dari hampir semua sel matang yang berdiferensiasi buruk. Namun, untuk memulai pembentukan meristem baru, sel harus kembali ke keadaan embrionik aslinya.

Klasifikasi meristem

Klasifikasi berdasarkan perkembangannya: primer dan sekunder

Meristem tanaman dewasa dianggap primer ketika turun langsung dari sel yang terbentuk selama embriogenesis dan tidak pernah berhenti memiliki aktivitas meristematik. Mereka dianggap sekunder ketika mereka turun dari sel yang telah berdiferensiasi dan kemudian memulihkan aktivitas meristematik.

Misalnya, kambium fasikular (terdiri dari prokambium dan kambium vaskular yang berasal dari prokambium) merupakan meristem primer karena berasal dari meristem apikal yang merupakan meristem primer.

Kambium interfasikular merupakan meristem sekunder karena timbul dari jaringan parenkim yang telah memulihkan aktivitas meristematik.

Klasifikasi berdasarkan posisinya: apikal, lateral dan kabisat

Berdasarkan posisinya di tubuh tumbuhan, mereka diklasifikasikan sebagai apikal, lateral dan kabisat. Meristem apikal adalah primer. Meristem lateral bisa primer (cambium fascicular) atau sekunder (cambium interfascicular; phellogen). Meristem kabisat bersifat sekunder.

Meristem apikal, selain menjadi jaringan yang berasal dari tumbuhan, merupakan pusat koordinasi dominan dalam morfogenesis. Mereka terletak di ujung batang, cabang, dan akar. Mereka mengembangkan tubuh tumbuhan, menentukan tinggi dan diameternya.

Meristem lateral terletak sejajar (atau secara konsentris) dengan sumbu pusat batang dan akar. Mereka meningkatkan volume jaringan yang membawa air, zat terlarut mineral, dan getah ke seluruh tanaman. Mereka menebalkan batang, cabang dan akarnya. Mereka membentuk jaringan pendukung.

Meristem kabisat, khas rumput, adalah jaringan yang dimasukkan ke dalam jaringan non-meristematik. Mereka terbatas pada pangkal ruas (simpul adalah tempat menempelnya daun ke batang). Mereka menyebabkan perpanjangan ruas, meningkatkan pemisahan longitudinal daun. Mereka mengimbangi penggembalaan oleh herbivora.

Jenis meristem sekunder lainnya dapat dikenali yaitu basal (daun, bunga dan buah) dan traumatis (regenerasi jaringan).

Meristem batang apikal

Tahap perkembangan tanaman yang menghasilkan bentuk dasarnya dan menghasilkan organ baru disebut pertumbuhan primer. Ini adalah hasil dari aktivitas meristem apikal. Salah satunya adalah yang root. Yang lainnya adalah batangnya. Yang terakhir menghasilkan batang dan organ lateral (daun dan kuncup).

Meristem batang apikal posisinya distal dan dikelilingi atau ditutupi oleh daun yang belum matang. Ini adalah struktur dinamis yang berubah terus menerus selama siklus pembentukan batang dan daun. Siklus ini biasanya bergantung pada variasi iklim musiman.

Berbeda dengan meristem akar apikal, meristem batang tidak menunjukkan daerah yang berbatas tegas. Zona fungsional dikenali berdasarkan ukuran, orientasi, dan aktivitas sel, bidang pembelahan sel, dan ada / tidaknya vakuola.

Bagian tengah meristem batang apikal berisi sekelompok sel vakuolasi yang relatif besar. Area pusat ini dikelilingi oleh sel perifer yang lebih kecil.

Di bawah zona pusat ini terdapat beberapa "tulang rusuk" sel yang berasal dari jaringan internal batang. Sel di tengah adalah sel yang berasal dari sel perifer dan sel "tulang rusuk".

Meristem apikal akar

Akar adalah organ tumbuhan yang tumbuh di dalam tanah dan berfungsi mengikat dan menyerap unsur hara air dan mineral. Akar tumbuh dan berkembang dari ujung distalnya.

Ujung distal akar, atau puncak, dibagi menjadi empat wilayah perkembangan: 1) kaliptra (atau tutup); 2) daerah meristematik akar; 3) zona perpanjangan; 4) zona pematangan.

Kalyptra melindungi meristem apikal akar dari keausan mekanis saat akar bergerak melalui tanah. Kaliptra memiliki panjang yang konstan: sel-sel yang hilang melalui gesekan akan terus diganti.

Daerah meristematik akar, atau meristem akar apikal, adalah tempat pembelahan sel yang menyebabkan akar primer tumbuh. Itu tidak menghasilkan pelengkap lateral.

Zona perpanjangan adalah daerah akar di mana sel-sel tidak membelah, tetapi mengalikan panjangnya berkali-kali secara ekstensif dan cepat.

Zona pematangan adalah wilayah di mana sel-sel menghentikan pemanjangan dan memperoleh karakteristik diferensial mereka.

Pertumbuhan sel

Di banyak pakis, sel awal menyebabkan distribusi sel meristem apikal yang teratur. Pada spermatofit, pembelahan sel kurang tepat. Kecepatan dan arahnya menentukan diferensiasi regional meristem.

Dalam meristem, jika pembelahan sel cepat, daerah dengan sel kecil muncul. Jika lambat, daerah dengan sel besar muncul. Jika itu terjadi di banyak bidang atau secara tangensial, ada pertumbuhan volume. Jika itu terjadi antiklin, ada pertumbuhan permukaan.

Fase embrio pertumbuhan sel dimulai dengan persiapan pembelahan. Peningkatan jumlah sel tidak menyebabkan peningkatan volume yang nyata. Muncul meristem primer. Protoplastida terbentuk, karakteristik sel meristematik, yang menimbulkan kloroplas dan organel seluler lainnya.

Pada fase ekspansi pertumbuhan sel, vakuola sentral muncul, air terakumulasi, dan laju metabolisme meningkat. Volume sel tumbuh. Karakteristik biosintesis protein intens dari jaringan meristematik aktif berkembang.

Pada fase diferensiasi pertumbuhan sel, muncul meristem sekunder. Berbagai jenis jaringan dan struktur morfologi berkembang berkat aktivitas meristem.

Meristem dan jaringan

Meristem menghasilkan jaringan sederhana (parenkim, kolenkim, sklerenkim) dan kompleks (xilem, floem, epidermis, jaringan sekretori).

Di parenkim, yang ada di seluruh tumbuhan, sel-selnya bulat, dengan sitoplasma hidup dan membran sel tipis yang tidak mengalami lignifikasi. Ketika mereka tidak memiliki kloroplas, sel-sel ini menyimpan air dan makanan. Ketika mereka melakukannya, mereka membentuk klorenkim.

Dalam kolenkim, sel memanjang, dengan sitoplasma hidup dan dinding tebal yang tidak beraturan. Mereka biasanya ditemukan tepat di bawah epidermis. Mereka memberikan dukungan yang fleksibel.

Dalam sklerenkim, sel membelah menjadi sklereid dan serat. Sel-sel ini memiliki dinding tebal yang diresapi dengan lignin yang, ketika dewasa, mati dan memberikan dukungan yang kurang lebih kaku.

Xilem dan floem membawa air, garam mineral, dan gula. Saluran konduksi jaringan ini terdiri dari sel-sel mati (trakeid, elemen pembuluh konduktif) atau sel hidup (sel saringan, sel albuminous, elemen tabung saringan, sel pendamping).

Di epidermis, yang menutupi dan melindungi organ, sel parenkim mendominasi, disertai dengan sel khusus dalam memindahkan air dan gas ke dalam dan ke luar tumbuhan. Pada tumbuhan berkayu, epidermis berubah menjadi periderm, atau kulit kayu. Jaringan sekretori menghasilkan nektar, minyak, lendir, lateks, dan resin.

Perbaikan kerusakan traumatis

Meristem memungkinkan tanaman bertahan dari trauma fisik atau kimia yang menyebabkan kerusakan pada jaringannya.

Meristem yang tidak aktif (tunas yang tidak aktif) diaktifkan ketika meristem apikal dihancurkan. Heterogenitas populasi sel meristematik yang disebabkan oleh pembelahan mitosis yang tidak sinkron dan faktor-faktor lain membuat sel yang sesuai tersedia untuk berbagai jenis cedera.

Meristem dan fitohormon

Pertumbuhan tanaman bergantung langsung pada aksi fitohormon dan faktor lingkungan. Diantaranya adalah suhu, dan ketersediaan cahaya, air, karbon dioksida dan nutrisi mineral.

Fitohormon adalah senyawa organik alami multivalen dan polifungsional, hadir dalam konsentrasi rendah pada tumbuhan, yang berpartisipasi dalam aktivasi sel, jaringan, dan organ yang saling bergantung. Biosintesis fitohormon terjadi di meristem.

Fitohormon diklasifikasikan menjadi lima kelompok: 1) auksin; 2) sitokinin; 3) giberelin; 4) absisin; 5) etilen.

Melalui fitohormon, meristem memulai dan mengendalikan mekanisme fisiologis terprogram, dan merangsang atau menghambat proses ontogenetik pada tumbuhan.

Meristem dan poliploidi

Poliploidi adalah mutasi yang menyebabkan generasi baru memiliki jumlah kromosom dua kali atau lebih dari generasi sebelumnya.

Pada tumbuhan, poliploidi merupakan mekanisme penting dari spesiasi dan evolusi. Sebagian besar garis keturunan tumbuhan pernah mengalami poliploidi di beberapa titik dalam sejarah mereka.

Poliploidi dapat muncul melalui dua mekanisme berbeda. Pertama, melalui produksi gamet yang memiliki lebih dari satu set kromosom sebagai akibat dari kegagalan dalam segregasi kromosom homolog. Kedua, dengan menggandakan jumlah kromosom pada individu setelah reproduksi seksual.

Varian langka dari mekanisme kedua melibatkan duplikasi kromosom dalam meristem apikal batang, sehingga batang tersebut menjadi tetraploid.

Bunga di batang ini kemudian dapat menghasilkan gamet diploid (bukan haploid) yang dapat menghasilkan keturunan yang layak dengan bergabung dengan gamet diploid lainnya.

Referensi

1. Beck, CB 2010. Pengantar struktur dan perkembangan tumbuhan - anatomi tumbuhan untuk abad ke-21. Cambridge University Press, Cambridge.
2. Duca, M. 2015. Fisiologi tumbuhan. Springer, Cham.
3. Evert, RF 2006. Anatomi tumbuhan Esau: meristem, sel, dan jaringan tubuh tumbuhan: struktur, fungsi, dan perkembangannya. Wiley, Hoboken.
4. Evert, RF, Eichhorn, SE 2013. Biologi tumbuhan. WH Freeman, New York.
5. Lambers, H., Chapin, FS, III, Pons, TL 2008. Ekologi fisiologis tanaman. Springer, New York.
6. Mauseth, JD 2017. Botani: Pengantar Biologi Tanaman. Jones & Bartlett Learning, Burlington.
7. Rudall, PJ 2007. Anatomi tumbuhan berbunga - pengantar struktur dan perkembangan. Cambridge University Press, Cambridge.
8. Schooley, J. 1997. Pengantar botani. Penerbit Delmar, Albany.
9. Stern, RR, Bidlack, JE, Jansky, SH 2008. Pengantar biologi tumbuhan. McGraw-Hill, New York.
10. Taiz, L., Zeiger, E., Moller, IM, Murphy, A. 2014. Fisiologi dan perkembangan tumbuhan. Sinauer, Sunderland.