Pertumbuhan dapat diartikan menjadi beberapa hal, seperti bertambahnya ukuran, volume, berat, atau jumlah sel. Contohnya, seorang anak yang menjadi tinggi. Oleh karena itu, pertumbuhan pada tumbuhan dapat diartikan sebagai seluruh penambahan ukuran organisme atau bagiannya yang irreversible (tidak dapat terbalikkan). Pada tingkat sel, pertumbuhan terjadi karena pembelahan sel dan penambahan ukuran sel
.
Perkembangan dapat diartikan sebagai perubahan kualitatif (bentuk dan sifat) organisme atau bagiannya. Pada tumbuhan, perkembangan erat kaitannya dangan pembentukan organ-organ tumbuhan dan perubahan bentuk dari embrio atau biji hingga menjadi tumbuhan utuh.
Organ tumbuhan seperti akar, batang, dan daun, semuanya tersusun atas berbagai jaringan. Susunan jaringan ini, mirip pada berbagai kelompok tumbuhan. Perlu diketahui, bahwa semua jaringan pada tumbuhan berasal dari satu jaringan, yaitu jaringan meristem. Bagaimanakah sel jaringan meristem berubah menjadi sel-sel jaringan lain?
Pada perkembangan tumbuhan, terdapat mekanisme yang menyebabkan sel-sel muda berkembang menjadi bermacam-macam sel atau jaringan dewasa, mekanisme ini disebut diferensiasi. Dengan kata lain, diferensiasi adalah proses beratur yang menyebabkan sel dengan struktur dan fungsi sama, menjadi berbeda. Hal tersebut terjadi selama hidup tumbuhan dan selalu diikuti oleh perubahan fisiologis yang kompleks. Diferensiasi menghasilkan sel, jaringan, dan organ terspesialisasi untuk fungsi yang berbeda.
Tumbuhan dan hewan tumbuh dengan cara yang berbeda. Pada hewan, perkembangan dan pertumbuhan seluruh bagian tubuh hingga sempurna terjadi relatif lebih singkat. Pertumbuhan hewan umumnya terhenti setelah pertumbuhan organ-organnya sempurna. Hal ini berbeda dengan pertumbuhan pada tumbuhan yang tidak pernah berhenti seumur hidupnya.
Tidak semua bagian tumbuhan tumbuh secara bersamaan. Pertumbuhan tumbuhan terjadi pada daerah-daerah tertentu yang disebut meristem. Sel-sel pada daerah meristem selalu membelah dan belum berdiferensiasi menjadi sel-sel yang khusus. Oleh karena itu, sel-sel daerah meristem cenderung mirip satu sama lain dan ukurannya lebih kecil dibandingkan sel dewasa (telah terdiferensiasi). Sel meristem memiliki dinding sel yang tipis akibat sering membelah diri.
Terdapat tiga tipe meristem pada tumbuhan, yaitu meristem apikal, meristem lateral, dan meristem interkalar.
- Meristem apikal terdapat di ujung akar dan ujung batang. Hasil pembelahan meristem ini menghasilkan pemanjangan akar dan batang. Proses pemanjangan ini disebut juga dengan pertumbuhan primer. Hal ini akan dijelaskan lebih lanjut pada bahasan selanjutnya.
- Meristem lateral merupakan meristem silindris yang terdapat pada batang dan akar tumbuhan dikotil. Aktivitas meristem ini menghasilkan pembesaran diameter batang dan akar. Proses ini dikenal dengan pertumbuhan sekunder. Pertumbuhan ini membuat tumbuhan menjadi kokoh dan memungkinkan untuk bertambah tinggi mencari cahaya matahari.
- Meristem interkalar terdapat di antara jaringan dewasa. Meristem ini umumnya terdapat pada tumbuhan rumput dan bambu. Meristem ini terdapat pada dasar buku sehingga tumbuhan menjadi tinggi dan dapat menumbuhkan kembali pucuk jika pucuk termakan hewan herbivor.
Pertumbuhan dan perkembangan dimulai saat embrio atau biji. Biji yang biasa Anda temukan umumnya berada dalam fase istirahat atau dorman. Pada fase ini biji dapat bertahan dalam kondisi lingkungan yang tidak menguntungkan, seperti musim dingin ataupun pada saat kekeringan. Penyerapan air dan suhu lingkungan yang menunjang dapat memecah dormansi sehingga pertumbuhan dimulai. Proses penyerapan air pada biji ini disebut imbibisi. Adanya imbibisi mengaktifkan enzimenzim untuk memulai perkecambahan.
Struktur pertama yang keluar dari biji adalah radikula, yang akan membentuk akar primer. Radikula merupakan bagian dari hipokotil atau bagian bawah kotiledon. Setelah radikula tumbuh, kemudian muncul epikotil atau bakal batang.
Terdapat perbedaan perkecambahan pada tumbuhan monokotil dan dikotil. Tumbuhan monokotil memiliki koleoptil, yakni selubung pelindung daun yang berguna saat daun tumbuh ke atas. Setelah daun muda mampu menangkap cahaya dan terus tumbuh ke atas, bagian lain dari biji tetap berada di bawah tanah. Pola perkecambahan ini disebut hipogeal dan umumnya terjadi pada monokotil, seperti yang terlihat pada pambar berikut:
Tumbuhan dikotil tidak memiliki koleoptil. Pola perkecambahannya pun berbeda dengan monokotil. Kotiledon pada dikotil akan terangkat dari tanah ketika hipokotil memanjang. Pola ini disebut juga epigeal, seperti yang terlihat pada gambar berikut :
