Modul Ajar Biologi Kelas 12 SMA: Pola Pertumbuhan dan Perkembangan Makhluk Hidup (Bab 1)

Menganalisis proses pertumbuhan (kuantitatif) dan perkembangan (kualitatif) tumbuhan dan hewan, pengaruh faktor internal (gen, hormon fitohormon) dan eksternal.

Capaian dan tujuan pembelajaran

Membedakan konsep pertumbuhan (kuantitatif, *irreversible*) dan perkembangan (kualitatif, diferensiasi seluler) pada tumbuhan dan hewan.
Menganalisis fungsi hormon tumbuhan / fitohormon (auksin, giberelin, sitokinin, asam absisat, etilen, asam traumalin, kalin) dalam regulasi fisiologi.
Merancang dan melaksanakan eksperimen ilmiah pengaruh faktor lingkungan (cahaya, air, suhu, nutrisi) terhadap laju perkecambahan dan pertumbuhan tanaman.

Materi pokok & uraian konsep pembelajaran

Pertumbuhan dan perkembangan merupakan ciri fundamental makhluk hidup yang menandai pertambahan ukuran biomassa dan kematangan fungsional organisme. Pada jenjang SMA Kelas 12, peserta didik membedakan antara pertumbuhan yang bersifat kuantitatif dan tidak dapat balik (*irreversible*) akibat pembelahan dan pemanjangan sel, dengan perkembangan yang bersifat kualitatif melalui diferensiasi, spesialisasi jaringan, dan organogenesis.

Pada tumbuhan tingkat tinggi, perkecambahan biji (epigeal dan hipogeal) diatur secara terkoordinasi oleh interaksi faktor internal (genetik dan regulasi hormonal fitohormon). Peserta didik meneliti peran auksin dalam dominansi apikal dan fototropisme, antagonisme auksin-sitokinin, stimulasi pemecahan dormansi oleh giberelin, pematangan buah oleh gas etilen, serta respon cekaman kekeringan oleh asam absisat (ABA).

Peserta didik juga mendalami fase embrionik (morula, blastula, gastrula, diferensiasi lapisan ektoderm/mesoderm/endoderm) dan pasca-embrionik (metamorfosis dan regenerasi) pada hewan. Melalui metode eksperimen ilmiah mandiri, peserta didik merancang variabel penelitian untuk menguji pengaruh faktor lingkungan terhadap laju pertumbuhan tanaman.

Peta subtopik bahasan

Mekanisme Pertumbuhan Primer, Sekunder, dan Perkecambahan
Aktivitas meristem apikal dan lateral (kambium vaskuler/gabus), perkecambahan epigeal vs hipogeal, dan imbibisi biji.
Regulasi Fitohormon dan Interaksi Sinergis/Antagonis
Mekanisme kerja auksin (teori Cholodny-Went), sitokinin, giberelin, asam absisat (ABA), gas etilen, dan respon fotoperiodisme.
Fase Perkembangan Hewan dan Perancangan Percobaan Ilmiah
Tahap gastrulasi, organogenesis tiga lapisan germinal, metamorfosis sempurna/tidak sempurna, dan perumusan hipotesis penelitian.

Istilah kunci dan glosarium

Pertumbuhan Primer: Pertumbuhan memanjang pada ujung akar dan ujung batang yang dihasilkan dari aktivitas pembelahan sel-sel meristem apikal.
Auksin (IAA): Hormon tumbuhan yang memicu pemanjangan sel, dominansi apikal, dan fototropisme, namun mudah terurai jika terkena paparan cahaya intensif.
Perkecambahan Epigeal: Tipe perkecambahan di mana kotiledon terangkat ke atas permukaan tanah akibat pemanjangan ruas batang hipokotil.
Asam Absisat (ABA): Fitohormon penghambat pertumbuhan (inhibitor) yang memicu penutupan stomata saat cekaman kekeringan dan mempertahankan dormansi biji.
Gastrulasi: Fase perkembangan embrio hewan di mana terjadi invaginasi seluler yang membentuk tiga lapisan lembaga: ektoderm, mesoderm, dan endoderm.

Instrumen asesmen formatif & contoh soal pembelajaran

5 butir instrumen soal pilihan ganda berbasis HOTS untuk mengukur pemahaman konsep pada bab ini. Dilengkapi kunci jawaban dan uraian pembahasan analitis.

Soal 1

Sebuah tanaman pot diletakkan di dalam ruangan dekat jendela. Setelah satu minggu, ujung batang tanaman membengkok tumbuh mengarah ke arah datangnya cahaya matahari (fototropisme positif). Penjelasan fisiologis yang paling tepat untuk fenomena ini adalah...

A. Cahaya menarik molekul sel tanaman secara gravitasi.
B. Hormon auksin pada sisi batang yang terkena cahaya mengalami penguraian/kerusakan, sedangkan auksin di sisi gelap tetap aktif sehingga sel di sisi gelap memanjang lebih cepat dan batang membengkok ke arah cahaya.
C. Gas etilen menghancurkan sel-sel daun di sisi gelap.
D. Akar tanaman berhenti menyerap air di dalam ruangan.