Geotropisme

Di mana ia berlaku

Geotropisme berlaku di kawasan tumbesaran akar dan pucuk, dan paling jelas ditunjukkan apabila anak benih dibaringkan supaya graviti bertindak merentasi, bukan sepanjang, panjangnya.

Dua kawasan penting. Graviti dikesan di hujung: tudung akar pada akar dan meristem apeks pada pucuk, tempat auksin dihasilkan.

Pelengkungan pula berlaku sedikit di belakang hujung, di zon pemanjangan, tempat sel masih memanjang dan boleh bertindak balas kepada auksin. Anak benih yang hujung akarnya dibuang terus tumbuh tetapi tidak lagi melengkung ke arah graviti, dan ini menunjukkan pengesanan dan tindak balas berlaku di tempat yang berbeza.

Bahan masuk dan hasil

• Bahan masuk: rangsangan, iaitu graviti, yang bertindak pada hujung akar atau pucuk.
• Bahan masuk: auksin, hormon tumbuhan yang dihasilkan di meristem apeks dan diangkut ke bawah melalui tisu.
• Bahan masuk: sel di zon pemanjangan yang boleh memanjang apabila dinding selnya melonggar dan sel menyerap air secara osmosis.
• Hasil: pengagihan auksin yang tidak sekata, dengan kepekatan lebih tinggi pada sisi bawah kedua-dua organ.
• Hasil: pemanjangan sel yang tidak sekata, yang menghasilkan pelengkungan.
• Hasil: akar tumbuh ke bawah (geotropisme positif) dan pucuk tumbuh ke atas (geotropisme negatif).

Langkah-langkahnya

1. Anak benih dibaringkan secara mengufuk, jadi graviti kini bertindak merentasi akar dan pucuk, bukan sepanjangnya.
2. Hujung mengesan perubahan itu: butir kanji yang tumpat dalam tudung akar dan hujung pucuk mendap ke sisi bawah sel.
3. Auksin diagihkan semula supaya lebih banyak terkumpul pada sisi bawah kedua-dua pucuk dan akar.
4. Dalam pucuk, kepekatan auksin yang lebih tinggi pada sisi bawah ini menggalakkan pemanjangan sel yang lebih besar di situ berbanding sisi atas.
5. Sisi bawah pucuk tumbuh lebih cepat daripada sisi atasnya, jadi pucuk melengkung ke atas, menjauhi graviti, geotropisme negatif.
6. Dalam akar, kepekatan auksin yang lebih tinggi pada sisi bawah yang sama sebaliknya merencat pemanjangan sel, kerana sel akar jauh lebih peka kepada auksin berbanding sel pucuk.
7. Sisi atas akar tumbuh lebih cepat daripada sisi bawahnya, jadi akar melengkung ke bawah, ke arah graviti, geotropisme positif.
8. Apabila setiap organ kembali sejajar dengan graviti, auksin diagihkan secara sekata dan pertumbuhan lurus disambung semula.

Mengapa ia penting dan bagaimana ia dikawal

Geotropisme memastikan akar tumbuh ke dalam tanah, di mana ia dapat menambatkan pokok dan mencapai air serta ion mineral, manakala pucuk tumbuh ke atas ke arah cahaya dan udara, di mana daunnya dapat menjalankan fotosintesis. Ini berlaku dengan betul walaupun bagi biji benih yang bercambah secara terbalik atau mengufuk dalam tanah.

Tindak balas ini dikawal oleh kepekatan auksin dan oleh kepekaan yang berbeza antara kedua-dua organ. Sel pucuk memanjang lebih banyak apabila kepekatan auksin meningkat dalam julat yang terdapat dalam tumbuhan.

Sel akar bertindak balas kepada kepekatan yang jauh lebih rendah dan direncat oleh kepekatan yang merangsang pucuk. Oleh itu, hormon yang sama menghasilkan pelengkungan yang bertentangan tanpa sebarang perubahan pada hormon itu sendiri.

Geotropisme berinteraksi dengan fototropisme. Pada pucuk yang tumbuh di tepi tingkap, cahaya dari satu sisi dan graviti dari bawah kedua-duanya bertindak pada pengagihan auksin, dan arah akhir ialah keseimbangan antara keduanya.

Pada akar, graviti mendominasi kerana akar hanya sedikit peka terhadap cahaya.

Bagaimana ia diperiksa

Anda mungkin diminta menerangkan mengapa akar dan pucuk bertindak balas secara bertentangan terhadap pengagihan auksin yang sama, meramalkan arah pertumbuhan anak benih yang diletakkan mengufuk, atau membandingkan geotropisme dengan fototropisme.

Soalan rajah menunjukkan anak benih mengufuk dengan pengagihan auksin dilorek dan meminta anda melukis atau menerangkan pelengkungan akar dan pucuk selepas dua hari. Soalan eksperimen menggunakan klinostat, iaitu dram berputar perlahan yang membatalkan kesan sebelah graviti; anda dijangka menerangkan mengapa anak benih pada klinostat tumbuh lurus dan mengenal pastinya sebagai kawalan.

Soalan esei sering meminta jadual perbandingan geotropisme dan fototropisme merangkumi rangsangan, organ, arah dan hormon.

Salah faham biasa

Contoh soalan bergaya peperiksaan

Soalan. Tiga anak benih kacang ditanam dalam habuk kayu lembap. Anak benih A dibiarkan tegak.

Anak benih B dibaringkan mengufuk dalam gelap. Anak benih C dibaringkan mengufuk dalam gelap dan dipasang pada klinostat yang berputar perlahan pada paksi panjangnya.

Selepas tiga hari, akar dan pucuk setiap anak benih diperhatikan. (a) Huraikan rupa akar dan pucuk anak benih B.

(b) Terangkan pemerhatian bagi akar anak benih B. (c) Ramalkan rupa anak benih C dan terangkan tujuan klinostat.

Jawapan model. (a) Akar melengkung ke bawah dan pucuk melengkung ke atas. (b) Graviti menyebabkan auksin terkumpul pada sisi bawah akar.

Sel akar sangat peka kepada auksin, jadi kepekatan yang lebih tinggi ini merencat pemanjangan sel pada sisi bawah. Sisi atas memanjang lebih cepat, jadi akar melengkung ke bawah, menunjukkan geotropisme positif.

(c) Akar dan pucuk anak benih C tumbuh lurus secara mengufuk. Klinostat memutarkan anak benih supaya graviti bertindak sama rata pada semua sisi, auksin diagihkan secara sekata, dan tiada sisi yang memanjang lebih cepat.

Ia bertindak sebagai kawalan, menunjukkan pelengkungan pada B disebabkan tindakan sebelah graviti dan bukan kedudukan mengufuk atau kegelapan.

Sumber:SRC-DSKP-EN

Soalan lazim