LAPORAN RESMI PRAKTIKUM FISISOLOGI TUMBUHAN POTENSIAL OSMOTIK DAN PLASMOLISIS
Disusun oleh: Anisa Maulidiya
15308141041 Inuoi Widhi Hakiki
15308141043
Ngakan Yoga Novantara
15308141051
Emma Maulida
15308141054
Isnani Deyana Andini
15308144005
Kelompok 5 Biologi E
JURUSAN PENDIDIKAN BIOLOGI FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS NEGERI YOGYAKARTA 2017
I.
PENDAHULUAN A. Judul Potensial osmotik dan plasmolisis B. Tujuan 1. Mengetahui nilai PA umbi kentang. 2. Menemukan fakta tentang gejala plasmolisis. 3. Menunjukkan faktor penyebab plasmolisis. 4. Mendeskripsikan peristiwa plasmolisis. 5. Menunjukkan hubungan antara plasmolisis dengan status potensial osmotik antara cairan selnya dengan larutan di lingkungannya. C. Latar Belakang Air dibutuhkan dalam kelangsungan hidup sel tumbuhan. Pergerakkan air dalam tanah dan tubuh tumbuhan didasarkan atas suatu hubungan energi potensial. Air akan mempunyai potensi untuk bergerak yaitu air akan bergerak dari daerah dengan energi potensial tinggi ke daerah yang berpotensial rendah. Apabila sel tumbuhan mengalami dehidrasi (kekurangan air) maka sel akan mengalami plasmolisis. Osmosi merupakan berdifusinya zat pelarut dari larutan yang konsentrasinya rendah ke larutan yang konsentrasinya tinggi melalui membran semipermeable. Terjadinya osmosis disebabkan adanya energi potensial. Nilai potensial osmotis akan meningkat jika tekanan yang diberikan juga semakin besar. Tekanan osmosis merupakan tekanan yang dibutuhkan untuk mempertahankan kesetimbangan osmotis antara suatu larutan dengan pelarut murni. (Loveless.1991:136) (Salisbury & Frank.1992: ). Sedangkan plasmolisis merupakan dampak dari adanya peristiwa osmosis. Plasmolisis adalah peristiwa mengkerutnya sitoplasma dan lepasnya membran plasma dari dinding sel tumbuhan apabila dimasukkan kedalam larutan yang hipertonik. Semakin besar konsentrasi sukrosa yang ditambahkan maka semakin besar pula peristiwa plasmolysis yang terjadi dan sebaliknya apabila konsentrasi larutan sukrosa semakin rendah maka semikin kecil pula peristiwa plasmolysis terjadi.(Hamita & Wahono.2014:192) Plasmolysis dan potensial osmosis merupakan suatu peristiwa penting yang terjadi pada sel tumbuhan. Oleh karena itu, peristiwa plasmolysis dan potensial osmosis akan diaamati dalam percobaan ini.
II. KAJIAN TEORI Didalam proses osmotis, disamping komponen potensial air (PA) dan potensial tekanan (PT), komponen lain yang juga penting adalah Potensial Osmotik (PO). Nilai potensial osmotic suatu larutan dapat diukur dengan suatu alat yang disebut osmometer. Tekana yang tersebut pada osmometer merupakan tekanan yang nyata dan tekanan ini disebut potensial air, potensial osmotik, dan potensial tekanan dapat ditulis dengan rumus PA= PO + PT (Siregar, 1996: 54) Suatu cara yang sederhana dalam mengukur potensial air jaring tumbuhan, dapat dilakukan dengan merendamnya dalam suatu seri larutan yang telah diketahui potensial airnya. Dengan memasukkan jaringan yang hendak diukur potensial airnya kedalam larutan yang diketahui potensial aiirnya, akan dapat di ketahui apakah terjadi perubahan potensial osmotic atau potensial air pada jaringan atau larutan perendam, Keduanya akan bersifat isotonik, hipertonik, ataupun hipotonik. Berdasar pada ada tidaknyta perubahan cairan pada larutan perendam ataupun cairan jaringan, akan dapat di ketahui potensial air jaringan. Untuk hal dapat dilakukan dengan dua macam cara yaitu : a, Metofe volume konstan dan b, Metode Cgardakov. Salah satu faktor penting energi penggerak air dari suatu sistem larutan ke sistem larutan yang lain adalah adanya beda konsentrasi. Semakin besar gradient konsentrasi semakin besar tenaga yang menggerakkan molekul air untuk berdifusi ke daerah hipotonis ke hipertonis (Suyitno, 2017: 8) Peristiwa plasmolisis yaitu keluarnya cairan sel melalui membran sel akibat dari pengaruh gradien konsentrasi plamolitikum, sedangkan jika cairan sel ini kembali maka disebut deplasmolisa. Kedua peristiwa ii dapat menjelaskan adanya osmosis dan difusi yang memang harus terjadi pada sel guna melakukan fungsi transportasi maupun pengaturan tugor. Mekanisme membuka dan menutuonya stoma kiranya dipengaruhi oleh tekanan tugor dan kedua sel penutup. Antara difusi, osmosi,dan tugor ketiganya erat kaitanya dengan kelangsungan proses metabolisme (Sumarjan, 2007: 42). Plasmolisis merupakaan keadaan membran dari sitoplasma akan terlepas dari dinding sel. Proses plasmolisis dapat diketahui dengan membran protoplasma dan sifat permiabelnya. Permiabel dinding sel terhadap terhadap gula diperlihatkan oleh sel sel yang terplasmolisis. Plasmolisis adalah contoh kasus trasportasi sel secara osmosis. Osmosis pada hakikatnya adalah suatu proses difusi. Secara sederhana dapat dikatakan bahwa difusi air melalui selaput permiabel secara diferensial dari suatu tempat yang berkonsentrasi tinggi ke tempat yang berkonsentrasi rendah. Tekanan yang terjadi karena difusi disebut tekanan osmosis. Makin besar terjadiinya osmosis maka semakin besar juga tekanan osmosisnya. Proses osmosis akan berhenti jika kecepatan desakan keluar air seimbang dengan masuknya air yang disebabkan oleh pebedaan konsentrasi (Campbell, 2008: 320).
III. METODEPENELITIAN A. Waktu dan Tempat Waktu : Kamis, 2 Maret 2017 pukul 11:10 – 13:40 WIB. Tempat : Laboratorium Biologi Dasar 1. B. Alat dan Bahan 1. Alat Pelubang gabus 1 buah Pisau tajam 1 buah Petri dish 1 buah Botol vial 13 buah Mikroskop 1 buah Gelas benda 2 buah Gelas penutup 2 buah Silet 1 buah Alat tulis 2. Bahan Kentang 1buah Daun Rhoe discolor 1 helai Seri larutan sukrosa 0.0 M, 0.4 M, 0.8 M, 1.2 M, 1.6 M, 2.0 M, 0.14 M, 0.16 M, 0.18 M, 0.20 M, 0.22 M, 0.24 M dan 0.26 M 3. Cara Kerja a. Mengukur potensial osmotik Kentang dikupas kemudian dibuat silinder sebanyak empat potong silinder dengan panjang 3 cm menggunakan pelubang gabus. Empat potongan kentang dimasukkan kedalam Petri dish yang telah berisi larutan sukrosa 1.6 M sebanyak 30 ml. Potongan-potongan kentang dibiarkan terendam larutan sukrosa selama 30 menit. Kemudian panjang potongan-potongan kentang tersebut diukur dan diratarata. b. Mengukur jumlah sel epidermis daun terplasmolisis Pada bagian permukaan bawah daun Rhoe discolor dibuat sayatan epidermis. Dalam satu kelompok mengamati dua sayatan. Sayatan diletakkan pada gelas benda dan ditutup menggunakan gelas penutup. Kemudian diamati menggunakan mikroskop dan dihitung jumlah sel epidermis yang mengandung pigmen merah (antosianin). Pengamatan dilakukan dalam satu bidang pandang. Kemudian sayatan satu ditetesi larutan sukrosa 1.6 M dan sayatan yang lain ditetesi larutan sukrosa 0.22 M melalui bagian tepi dari gelas penutup. Larutan sukrosa diteteskan hingga meresap sampai sayatan. Setelah itu sayatan diamati kembali dan dihitung jumlah sel yang tidak terplasmolisis dan terplasmolisis setiap menit ke lima selama 20 menit. Kemudian data hasil pengamatan dimasukkan di dalam tabel.
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN A. Hasil Tabel 1. Panjang silinder umbi kentang setelah direndamdalam larutan sukrosa selama 30 menit Kentang ke1 2 3 4 Rerata
0,0 M 3,1 3,2 3,2 3,3 3,2
Panjang potongan silinder kentang (cm) 0,4 M 0,8 M 1,2 M 1,6 M 3,1 3 3,1 3 3,1 3,2 3,2 3 3,1 3,1 3,1 3 3,1 3,1 3 3 3,1 3,1 3,1 3
2,0 M 3 3 3,1 3,1 3,05
Tabel 2. Rata- rata Presentase sel epidermis daun Rhoe discolor KonsentrasiSukrosa
0,14 M 0,16 M 0,18 M 0,20 M 0,24 M 0,26 M Rata-rata total
Rata-rata Minimum Maximum Terplasmolisis (%) (%) (%) 30.20 58.60 45.28 24.20 80.00 50.65 34.60 75.30 51.23 3.60 35.70 19.35 5.50 55.50 36.08 25.70 45.00 36.68 39,87
Rata-rata tidakTerplasmolisis (%) 54.73 49.35 48.78 80.65 63.33 82.50 75.09
0.35 0.3
Axis Title
0.25 0.2 0.15 0.1 0.05 0 0,0 M
0,4 M
0,8 M
1,2 M
1,6 M
Konsentrasi Series1
Series2
Series3
Series4
2,0 M
Grafik 1. Hubungan antara ukuran panjang kentang dengan konsentrasi larutan sukrosa 90.00%
Sel terplasmolisis (%)
80.00% 70.00% 60.00% 50.00% 40.00% 30.00% 20.00% 10.00% 0.00% 5
10
15
20
Waktu (menit ke-) 0,14 M
0,16 M
0,18 M
0,22 M
0,24 M
0,26 M
0,20 M
Grafik 2. Hubungan antara presentasel sel epidermis daun Rhoe discolor terplasmolisis dengan konsentrasi larutan sukrosa
B. Pembahasan Berdasarkan data hasil percobaan pada grafik 1 dapat diketahui bahwa potongan kentang mengalami perubahan ukuran (ukuran awal 3 cm), baik pada konsentrasi sukrosa 0 M, 0,4 M, 0,8 M, 1,2 M, 1,6 M, dan 2,0 M. Perubahan ukuran yang terjadi adalah pertambahan panjang potongan kentang setelah direndam dalam masing-masing konsentrasi tersebut. Pertambahan panjang tersebut berturut-turut, pada kentang yang direndam dalam konsesntrasi sukrosa 0 M memiliki pertambahan panjang tertinggi sebesar 0,3 cm, dalam konsentrasi sukrosa 0,4 M keempat potongan mengalami pertambahan panjang yang sama sebesar 0,1 cm, dalam konsentrasi sukrosa 0,8 M mengalami pertambahan tertinggi sebesar 0,2 cm sama dengan pertambahan tertinggi pada konsentrasi sukrosa 1,2 M. Pada konsentrasi sukrosa 1,6 M kentang tidak mengalami pertambahan panjang, dan yang terakhir dalam konsentrasi sukrosa 2,0 M dua potogan kentang mengalami pertambahan panjang sebesar 0,1 cm sedngkan dua lainnya tidak mengalami pertambahan. Pertambahan-pertambahan panjang tersebut tergambar pada grafik 1 diatas, rata-rata pertambahan tertinggi terlihat pada konsentrasi sukrosa 0 M dan yang terendah pada konsentrasi sukrosa 1,6 M karna tidak mengalami pertambahan panjang.
Pertambahan panjang tersebut terjadi karna adanya perbedaan konsentrasi air dalam laurtan sukrosa dengan yang ada pada kentang. Sesuai dengan teori menurut Suyitno (2017: 8) yaitu salah satu faktor penting energi penggerak air dari suatu sistem larutan ke sistem larutan yang lain adalah adanya beda konsentrasi. Semakin besar gradient konsentrasi semakin besar tenaga yang menggerakkan molekul air untuk berdifusi ke daerah hipotonis ke hipertonis. Ketika konsentrasi sukrosa meningkat maka konstenrasi pelarut (air) semakin menurun. Dapat dikatakan bahwa kentang yang dimasukan pada konsentrasi sukrosa yang tinggi maka perpindahan air akan semakin lambat dan akan semakin menyusut seiring dengan kenaikan konsentrasi sukrosa. Namun pada hasil yang diperoleh, pertambahan panjang kentang dari konsentrasi kecil (0 M) hingga konsentrasi lebih pekat (2 M) tidak konsatan sesuai dengan teori. Tidak dapat diketahui pada konsentrasi berapa kentang mengalami pertambahan panjang optimum hingga mengalami penyusutan. Kesalahan dapat terjadi pada saat pengukuran dan pemotongan kentang karna mempengaruhi keadaan sebelum dan sesudah direndam dalam sukrosa. Dalam percobaan plasmolisis digunakan epidermis bawah daun Rhoe discolor yang memiliki pigmen berwarna ungu (antosianin) dan larutan sukrosa dengan berbagai konsentrasi yang berperan sebagai larutan hipertonis terhadap sel. Berdasarkan hasil pengamatan yang telah dilakukan terhadap daun Rheo discolor, diperoleh hasil bahwa sebelum di tetesi larutan sukrosa, sel epidermis bawah daun masih dalam keadaan normal, yaitu berbentuk segi lima dengan sitoplasma berwarna ungu memenuhi dinding sel. Setelah ditetesi sukrosa sel mengalami plasmolisis, Menurut Campbell (2008: 320) plasmolisis merupakaan keadaan membran dari sitoplasma akan terlepas dari dinding sel. Proses plasmolisis dapat diketahui dengan membran protoplasma dan sifat permiabelnya. Permiabel dinding sel terhadap terhadap gula diperlihatkan oleh sel sel yang terplasmolisis. Hasil percobaan yang telah dilakukan, sel yang mengalami plasmolisis tercepat pada konsentrasi sukrosa 0,18 M dengan rata-rata jumlah sel sebesar 51,23%, sedangkan sel yang mengalami plasmolisis terlambat pada konsentrasi sukrosa 0,24 M dengan rata-rata jumlah sel sebesar 36,08%. Hal tersebut tidak sesuai dengan teori, seharusnya hasil percobaan menunjukkan konsentrasi sukrosa yang lebih tinggi akan mempercepat terjadinya plasmolisis. Karena potential air pada larutan yang pekat akan lebih kecil dibandingkan dengan potensial air pada larutan yang kurang pekat, sehingga jika sel berada pada lingkungan yang memiliki konsentrasi sukrosa yang pekat, air dalam sel akan keluar dan sel tersebut akan mengalami pengkerutan. Sesuai dengan teori menurut Hamita & Wahono (2014:192) semakin besar konsentrasi sukrosa yang ditambahkan maka semakin besar pula peristiwa plasmolisis yang terjadi dan sebaliknya apabila konsentrasi larutan sukrosa semakin rendah maka semikin kecil pula peristiwa plasmolisis terjadi. Kesalahan yang dapat menyebabkan ketidak sesuaian data dengan teori yang ada adalah kesalahan perhitungan jumlah sel yang mengalami plasmolisis, ketebalan sayatan daun yang terlalu tebal sehingga sel terlihat menumpuk dan sulit untuk ditentukan sel mana yang mengalami plasmolisis. Selain itu, faktor kurang
meratanya penetesan sukrosa pada preparat juga dapat menyebabkan plasmolisis tidak merata.
PENUTUP A. Kesimpulan Berdasarkan hasil praktikum dapat disimpulkan bahwa: 1. Gejala plasmolisis dapat ditemukanpada sel sayatan epidermis permukaan bawah daun Rhoe discolor yang menunjukkan hilangnya sebagian atau seluruh warna ungu yang ada di dalam sel. 2. Faktor penyebab plasmolisis antara lain sel berada di lingkungan hipertonik, yaitu pada konsentrasi zat terlarut tinggi (larutan sukrosa), perbedaan potensial air di dalam dan di luar sel, konsentrasi zat terlarut, sehingga potensial osmosis juga semakin tinggi dan menyebabkan osmosis. 3. Peristiwa plasmolisis merupakan peristiwa terlepasnya membran sel dari dinding sel karena sel kehilangan air, disebabkan adanya osmosis karena sel berada di lingkungan yang hipertonik. 4. Hubungan plasmolisis dengan status potensial osmotik antara cairan sel dengan larutan di lingkungannya adalah bahwa sel yang berada dalam larutan hipertonik akan menyebabkan cairan yang berada di dalam sel berosmosis keluar dari sel, sehingga potensial osmosis semakin besar, dan mengakibatkan sel yang terplasmolisis semakin banyak. B. Saran
V. DAFTAR PUSTAKA Campbell. 2008. Biologi Jilid I Edisi VIII. Jakarta: Erlangga. Dardjat Sasmitamihardja & Siregar A. 1996. Fisiologi Tumbuhan. Jakarta: Depdiknas. Sumarjan. 2007. Asistensi Biologi Umum. Mataram: Universitas Mataram. Suyitno. 2017. Petunjuk Praktikum Fisiologi Tumbuhan. Yogyakarta: FMIPA UNY. Hamita R. dan Wahono HS.. 2014. Ekstraksi Osmosis pada Pembuatan Sirup Murbei (Morus alba L.) Kajian Proporsi Buah: Sukrosa dan Lama Osmosis. JurnalPangandan Agroindustri. Volume 2 nomor 3: 191-197.
LAMPIRAN Gambar
Keterangan Potongan silinder kentang dengan panjang 3 cm.
Larutan sukrosa 1.6 diambil sebanyak 30 ml untuk merendam potongan kentang.
Panjang masing-masing potongan kentang setelah direndam larutan sukrosa 1.6 M selama 30 menit tetap yaitu 3 cm.
Sayatan epidermis permukaan bawah daun Rhoe discolor.
Larutan sukrosa 0.22 M untuk menetesi sayatan epidermis permukaan bawah daun Rhoe discolor.
Preparat sel epidermis permukaan bawah daun Rhoe discolor sebelum ditetesi larutan sukrosa.
Sel epidermis permukaan bawah daun Rhoe discolor setelah 15 menit ditetesi larutan sukrosa 0.22 M.
Sel epidermis permukaan bawah daun Rhoe discolor setelah 20 menit ditetesi larutan sukrosa 0.22 M.
Preparat ke 2 sel epidermis permukaan bawah daun Rhoe discolor sebelum ditetesi larutan sukrosa.
Sel epidermis permukaan bawah daun Rhoe discolor setelah 5 menit ditetesi larutan sukrosa 0.16 M.
Sel epidermis permukaan bawah daun Rhoe discolor setelah 10 menit ditetesi larutan sukrosa 0.16 M.
Sel epidermis permukaan bawah daun Rhoe discolor setelah 15 menit ditetesi larutan sukrosa 0.16 M.
Sel epidermis permukaan bawah daun Rhoe discolor setelah 20 menit ditetesi larutan sukrosa 0.16 M.
Presentase sel epidermis daun Rhoe discolor Perlakuan sukrosa
0,14 M
0,16 M
0,18 M
0,20 M
0,22 M
0,24 M
0,26 M
Menit ke5 10 15 20 5 10 15 20 5 10 15 20 5 10 15 20 5 10 15 20 5 10 15 20 5 10 15 20
Keadaan sel dalam satu bidang pandang Terplasmolisis (%) Tak terplasmolisis (%) 30,20% 69,80% 41,40% 58,60% 50,90% 49,10% 58,60% 41,40% 24,20% 75,80% 40,30% 59,70% 58,10% 41,90% 80% 20,00% 34,60% 65,40% 43,20% 56,80% 51,80% 48,20% 75,30% 24,70% 3,60% 96,40% 13,10% 86,90% 25% 75,00% 35,70% 64,30% 5,50% 94,50% 31,50% 68,50% 51,80% 48,20% 55,50% 44,50% 25,70% 74,30% 34% 66,20% 42% 57,80% 45% 55,00% 6% 94,00% 14% 86,00% 20% 80,00% 30% 70,00%
Keterangan
Jumlah sel awal 58
Jumlah sel awal 62
Jumlah sel awal 40,5
Jumlah sel awal 84
Jumlah sel awal 27
Jumlah sel awal 126
Jumlah sel awal 50
