Gerak Balas dalam Tumbuhan, soalan latihan

B, Fototropisme dinamakan sempena cahaya, rangsangan yang mencetuskannya; tropisme lain bergerak balas terhadap graviti, sentuhan dan air.

D, Pertumbuhan ke arah rangsangan ialah tropisme positif, jadi pucuk membengkok ke arah cahaya menunjukkan fototropisme positif.

C, Auksin bergerak ke sisi berbayang dan menggalakkan pemanjangan di situ, jadi sisi itu tumbuh lebih pantas dan pucuk membengkok ke arah cahaya.

C, Statolit mendap di dalam sel tudung akar dan dipercayai membantu akar mengesan arah graviti.

B, Statolit ialah struktur berkanji, yang menjadikannya cukup padat untuk mendap ke sisi bawah sel di bawah graviti.

C, Auksin merencat pemanjangan dalam sel akar pada kepekatan ini, jadi sisi bawah tumbuh kurang dan akar melengkung ke bawah.

C, Lipatan daun Mimosa pudica ialah gerak balas tidak berarah didorong oleh perubahan pantas turgor, berbeza daripada pertumbuhan berarah tropisme.

B, Auksin sintetik, selalunya sebagai serbuk penggalak akar, merangsang permulaan akar pada permukaan potong keratan.

C, Pada kepekatan jauh lebih tinggi, kelas hormon yang sama menyebabkan pertumbuhan tidak terkawal pada rumpai berdaun lebar tertentu sehingga mati.

B, Arah tropisme sentiasa bergantung pada arah rangsangan; gerak balas nasti memberi gerak balas sama tidak kira arah itu.

• (a) Pucuk tumbuh dan melengkung ke arah lubang itu, iaitu ke arah sumber cahaya.
• (b) Gerak balas itu ialah fototropisme, dan ia positif kerana pucuk tumbuh ke arah cahaya.
• (c) Auksin yang dihasilkan di hujung pucuk bergerak dan berkumpul di sisi berbayang pucuk.
• (c) Auksin menggalakkan pemanjangan, jadi sel pada sisi berbayang memanjang lebih daripada sel pada sisi bercahaya, menyebabkan pucuk membengkok ke arah cahaya.

• (a) Hujung akar melengkung dan tumbuh ke bawah, menunjukkan gerak balas geotropisme positif.
• (a) Ini berlaku kerana auksin terkumpul di sisi bawah akar dan merencat pemanjangan di situ, jadi sisi atas memanjang lebih dan akar membengkok ke bawah.
• (b) Organel itu ialah statolit, struktur padat berkanji di dalam sel tudung akar.
• (b) Apabila akar tidak tumbuh lurus ke bawah, statolit mendap ke sisi bawah sel di bawah graviti, yang dipercayai mencetuskan pengagihan semula auksin.

• (a)(i) Auksin sintetik boleh disapukan pada bunga untuk mencetuskan perkembangan ovari menjadi buah tanpa persenyawaan berlaku, jadi tiada biji terbentuk.
• (a)(ii) Rawatan fitohormon boleh digunakan untuk mengawal masa pemasakan buah, mengekalkan buah mentah semasa pengangkutan dan membenarkannya masak lebih dekat dengan masa jualan.
• (b) Penanam mesti mengaplikasikan hormon pada kepekatan yang disyorkan bagi kegunaan khusus itu, kerana kepekatan terlalu tinggi boleh merosakkan atau membunuh tanaman itu sendiri.

Tropisme ialah gerak balas pertumbuhan berarah oleh sesuatu organ tumbuhan terhadap rangsangan yang datang dari satu arah tertentu: fototropisme terhadap cahaya, geotropisme terhadap graviti, hidrotropisme terhadap air, dan tigmotropisme terhadap sentuhan, dan setiap satu dinamakan sempena rangsangan yang menyebabkannya. Menghafal nama rangsangan bagi setiap tropisme membantu pelajar mengelak kekeliruan semasa peperiksaan.

Pertumbuhan ke arah rangsangan dipanggil tropisme positif dan menjauhinya tropisme negatif; contohnya, pucuk bersifat fototropisme positif dan geotropisme negatif, manakala akar bersifat fototropisme negatif dan geotropisme positif, jadi setiap organ tumbuh ke arah yang paling membantu kelangsungan hidup keseluruhan tumbuhan. Sesetengah organ, seperti batang bawah tanah, malah boleh menunjukkan tropisme berlainan daripada organ di atas tanah.

Fitohormon ialah utusan kimia yang dihasilkan di satu bahagian tumbuhan dan bergerak ke bahagian lain, biasanya dalam kuantiti amat kecil, untuk mengawal pertumbuhan dan gerak balas; auksin ialah fitohormon paling berkait rapat dengan tropisme, manakala fitohormon lain mengawal proses seperti pemasakan buah, dorman dan penuaan.

Apabila cahaya menyinari dari satu arah, auksin yang dihasilkan di hujung pucuk bergerak dan berkumpul di sisi berbayang berbanding sisi bercahaya, menjadikan sel pada sisi berbayang memanjang lebih daripada sel pada sisi bercahaya, jadi pucuk membengkok ke arah sumber cahaya.

Fitohormon sintetik berasaskan auksin digunakan secara komersial untuk menggalakkan pertumbuhan akar dalam keratan batang sebelum ditanam, menghasilkan buah tanpa biji dengan mencetuskan perkembangan ovari tanpa persenyawaan, mengawal masa pemasakan buah untuk pengangkutan dan jualan, serta pada kepekatan jauh lebih tinggi, sebagai racun rumpai terpilih. Oleh sebab hormon ini bertindak pada kepekatan amat rendah, petani perlu mengikut dos disyorkan dengan teliti, kerana terlebih dos boleh merosakkan atau membunuh tanaman itu sendiri.

Gerak balas tropik membantu tumbuhan mengatur kedudukan daun dan pucuknya untuk menangkap lebih banyak cahaya bagi fotosintesis, mengarahkan akarnya ke tanah kaya air dan mineral, serta menambatkan diri dengan kukuh, semuanya meningkatkan peluang tumbuhan untuk terus hidup dan membiak di lokasi yang tetap. Tanpa gerak balas ini, anak benih yang bercambah di tempat teduh atau tertanam serong akan sukar mencapai cahaya terbuka atau menambat diri dengan betul.

Pada akar yang diletak mengufuk, graviti menyebabkan statolit padat dalam sel tudung akar mendap ke sisi bawah, dan ini dipercayai mencetuskan pengagihan semula auksin supaya lebih banyak auksin terkumpul di sisi bawah akar; kerana sel akar direncat, bukan digalakkan, oleh kepekatan auksin tinggi, sisi bawah memanjang kurang dan akar melengkung ke bawah. Penjelasan ini kadangkala dipanggil hipotesis statolit, dan ia ialah model paling kerap diajar dan disoal pada peringkat ini.

Hidrotropisme ialah gerak balas pertumbuhan akar ke arah sumber kelembapan, yang boleh mengatasi geotropisme dalam tanah amat kering supaya akar tumbuh ke sisi ke arah air dan bukan lurus ke bawah; tigmotropisme ialah gerak balas pertumbuhan terhadap sentuhan, dilihat apabila sesungut tumbuhan memanjat melilit sokongan selepas satu sisi sesungut itu dirangsang oleh sentuhan. Kedua-dua tropisme ini kurang ditekankan berbanding fototropisme dan geotropisme, tetapi tetap boleh muncul sebagai soalan konsep ringkas.

Gerak balas nasti, seperti lipatan pantas daun Mimosa pudica apabila disentuh atau pembukaan dan penutupan stoma, ialah gerak balas tumbuhan terhadap rangsangan yang tidak bergantung pada arah rangsangan itu datang dan disebabkan oleh perubahan pantas tekanan turgor dalam sel tertentu, bukan oleh pertumbuhan tidak sama, berbeza daripada tropisme. Oleh sebab gerak balasnya amat pantas, gerak balas nasti berguna untuk pertahanan, seperti menghalau serangga yang cuba makan, dengan cara yang tidak dapat dicapai oleh pertumbuhan tropik yang perlahan.