I.
Judul
Peristiwa Imbibisi pada Biji II.
Tujuan
Memahami pengaruh temperatur dan potensial osmosis larutan yang diimbibisi terhadap peristiwa imbibisi yang terjadi pada biji tumbuhan. III.
Teori
Tumbuhan memperoleh sumber nutrisi dari ingkungan berupa O2, CO2, air , dan unsur hara. Mekanisme proses penyerapan unsur-unsur tersebut berlangsung dengan berbagai cara, diantaranya difusi, osmosis, transpor aktif, dan Imbibisi. Imbibisi merupakan salah satu proses difusi yang berlangsung pada tanaman, proses ini biasanya terjadi pada biji tumbuhan. Imbibisi adalah masuknya air pada ruang intraseluler dari konsentrasi rendah ke konsentrasi tinggi. Proses ini tidak melibatkan membran, karena proses ini terjadi saat permukaan – permukaan struktur miskropkopis sel tumbuhan, seperti selulosa, butir pati , protein, dan bahan lainnya yang dapat menarik dan memegang molekul-molekul air dengan gaya tarik antarmolekul. Peristiwa imbibisi juga bisa dikatakan sebagai suatu proses penyusupan atau peresapan air ke dalam ruangan antar dinding sel, sehingga dinding selnya akan mengembang. Misalnya masuknya air pada biji saat berkecambah dan biji kacang yang direndam dalam air beberapa jam. Perbedaan antara osmosis dan imbibisi yaitu pada imbibisi terdapat adsorban. Ada dua kondisi yang diperlukan untuk terjadinya imbibisi adalah adanya gradient potensial air antara permukaan adsorban dengan senyawa yang diimbibisi dan adanya afinitas antara komponen adsorban dengan senyawa yang diimbibisi (Gojali, 2011). Dinding sel hidup selalu rembes dan kadangkadang dikelilingi oleh larutan cair yang sinambung dari satu sel ke sel lainnya, sehingga membentuk suatu jalinan pada seluruh tumbuhan. Dipandang dari sudut hubungannya dengan larutan ini, sebuah sel tumbuhan biasanya dapat dibandingkan dengan sistem osmosis tipe tertutup. Kedua selaput sitoplasma, yaitu plasmalema di sebelah luar dan tonoplas di sebelah dalam, kedua-duanya sangat permeabel terhadap air, tetapi relatif tak permeabel terhadap bahan terlarut, sehingga untuk mudahnya seluruh lapisan sitoplasma itu dapat dianggap sebagai membran sinambung dan semi permeabel. (Wazza, 2010)
1
Imbibisi dipengaruhi oleh dua factor, yaitu temperature dan potensial osmosis senyawa yang diimbibisi. Temperatur tidak mempengaruhi kecapatan imbibisi, sedangkan
potensial
osmosis
dapat
mempengaruhi
kedua-duanya.
Saat biji kacang hijau yang kering direndam dalam air, air akan masuk ke ruang antarsel penyusun endosperm secara osmosis. Peristiwa tersebut termasuk peristiwa imbibisi. Kecepatan imbibisi berbanding lurus dengan kenaikan suhu dan berbanding terbalik dengan kenaikan konsentrasi zat. (Wazza, 2010) Banyak benda-benda kering atau benda setengah padat dapat menyerap air (absorpsi) karena benda-benda tersebut mengandung materi koloid yang hidrofil. Hidrofil artinya menarik air. Contoh pada tumbuhan misalnya biji yang kering. Penyerapan air dipengaruhi oleh faktor dalam (disebut pula faktor tumbuhan) dan faktor luar atau faktor lingkungan (Yusuf, 2009). Faktor dalam terdiri dari: a. Kecepatan transpirasi : semakin cepat transpirasi makin cepat penyerapan. b. Sistem perakaran : tumbuhan yang mempunyai system perakaran berkembang baik, akan mampu mengadakan penyerapan lebih kuat karena jumlah bulu akar semakin banyak. c.
Kecepatan metabolisme : karena penyerapan memerlukan energi, maka semakin cepat metabolismem (terutama respirasi) akan mempercepat penyerapan. (Yusuf, 2009)
Faktor lingkungan terdiri dari: a. Ketersediaan air tanah : tumbuhan dapat menyerap air bila air tersedia antara kapasitas lapang dan konsentrasi layu tetap. Bila air melebihi kapasitas lapang penyerapan terhambat karena akan berada dalam lingkungan anaerob. b. Konsentrasi air tanah : air tanah bukan air murni, tetapi larutan yang berisi berbagai ion dan molekul. Semakin pekat larutan tanah semakin sulit penyerapan. c. Temperatur tanah : temperatur mempengaruhi kecepatan metabolism. Ada temperatur optimum untuk metabolisme dan tentu saja ada temperatur optimum untuk penyerapan. d. Aerasi tanah: yang dimaksud dengan aerasi adalah pertukaran udara, yaitu maksudnya oksigen dan lepasnya CO2 dari lingkungan. Aerasi mempengaruhi 2
proses respirasi aerob, kalau tidak baik akan menyebabkan terjadinya kenaikan kadar CO2 yang selanjutnya menurunkan pH. Penurunan pH ini berakibat terhadap permeabilitas membran sel. (Yusuf, 2009)
Gambar 1.1 Struktur Biji tempat berlangsungnya imbibisi (Anonim, 2012) Proses imbibisi terjadi melalui akar yang bekerja menyerap air tanah. Namun, pada biji belum mempunyai akar sehingga biji perlu direndam agar sel-sel yang ada dalam biji dapat aktif tumbuh.
Fungsi a i r pada perkecambahan benih: 1. Air yang diserap oleh benih berguna untuk melunakkan kulit benih dan menyebabkan pengembangan embrio dan endosperm, sehingga menyebabkan kulit benih menjadi pecah. 2. Air memberi fasilitas untuk masuknya oksigen ke dalam benih . Dinding sel yang berimbibisi bersifat permeabe1 sehingga gas dapat masuk ke dalam sel secara difusi . Pasokan oksigen meningkat apabila kulit benihmenyerap air sehingga mengaktifkan pernafasan. 3. Air berguna untuk mengencerkan protoplasma sehingga dapat mengaktifkan fungsinya. Bila protoplasma mengandung air maka sel-sel hidup akan
3
melaksanakan proses-proses
kehidupan termasuk pencernaan, asimilasi dan
tumbuh. 4. Air berguna sebagai alat transport larutan makanan dari endosperm atau koyilkedon ke titik tumbuh pada poros embrio untuk membentuk protoplasma baru.
Akibat penyerapan air selama proses imbibisi terjadi pertambahan volumedan bobot basah benih. Pertambahan volume benih tersebut sangat c epat pada awal proses imbibisi dan semakin lama pertambahannya semakin lambat. (Muatika, 2012)
Selain itu air yang diserap diperlukan untuk mengaktifkan hormon giberelin yang
merupakan
hormon
yang
berpengaruh
terhadap
perkembangan
dan
perkecambahan embrio. Giberelin akan merangsang pembentukan enzim amylase. Enzim tersebut berperan memecah senyawa amilum yang terdapat pada endosperm (cadangan makanan) menjadi senyawa glukosa. Glukosa ini menjadi sumber energy untuk pertumbuhan.
Giberelin juga berfungsi dalam proses pembentukan biji, yaitu merangsang pembentukan
serbuk
sari
(polen),
memperbesar
ukuran
buah,
merangsang
pembentukan bunga dan mengakhiri masa dormansi pada biji.
IV.
Alat dan bahan
Alat:
1. Sembilan buah tabung reaksi 2. Penangas air yang bersuhu 40° dan 60°C 3. Timbangan
Bahan:
1. Biji Kacang Hijau sebanyak 90 buah 2. Akuades 3. Larutan Sukrosa 0,5 Mdan 1 M
4
V.
Cara kerja
9 buah tabung reaksi
90 buah biji kacang hijau utuh Dipisahkan dan diisi Dibagi menjadi
5 mL Aquades (3 tabung)
5 mL Larutan Sukrosa 0,5 M (3 tabung)
5 mL Larutan Sukrosa 1 M
10 buah kacang hijau tiap tabung
Ditimbang dan Dimasukkan Diberi perlakuan (1 jam)
Kacang hijau di Suhu kamar (1 tabung)*
Kcg hijau di Penangas air suhu 60°C (1 tabung)*
Kacang hijau di Penangas air suhu 40°C (1 tabung)*
Tiriskan dan timbang
Berat kacang hijau
5
VI.
Hasil Pengamatan
Tabel 1. Laju imbibisi pada biji kacang hijau. Larutan
Suhu
Kelompok
Berat awal (gr)
Berat akhir (gr)
Selisih (gr)
Jumlah
Laju
selisih
imbibisi
(gr)
(gr/s)
Kamar
1
3
6
0,6227
0,6723
0,7393
0,6390
0,6749
0,7406
0,0163
0,0026
0,0013
0,0067
1,86 x 10-
40°
1
4
7
0,6633
0,6948
0,7478
0,6815
0,7167
0,7499
0 ,0182
0,0219
0,0021
0,0141
3,92 x 10
60°
1
4
7
0,7133
0,6829
0,7001
0,8623
0,8361
0,7088
0,149
0,1532
0,0087
0,1036
28,8 x 10
Sukrosa
Kamar
2
4
7
0,6292
0,7070
0,7013
0,6290
0,7077
0,7964
-0,0002
0,0007
0,0951
0,0319
8,86 x 10
0,5 M
40°
2
5
8
0,6580
0,7421
0,6188
0,6686
0,7469
0,6278
0,0106
0,0048
0,009
0,0081
2,25 x 10
60°
2
5
8
0,6754
0,6402
0,6084
0,6963
0,7212
0,6471
0 ,0209
0,0810
0,0387
0,0469
13 x 10
Sukrosa
Kamar
2
5
8
0,6263
0,6525
0,6656
0,6269
0,6420
0,6672
0,0006
-0,015
0,0016
-0,0043
-1,19 x 10
1M
40°
3
6
8
0,6341
0,6948
0,6271
0,6226
0,6987
0,6277
- 0,0015
0 ,0039
0,0006
0,001
0,28 x 10
60°
3
6
1
0,6999
0,7246
0,6643
0,7093
0,7330
0,6799
0,0094
0,0084
-0,02
-0,0022
-0,6 x 10
Akuades
-
-
-
-
-
6
VII.
Pembahasan
Imbibisi hampir sama dengan osmosis. Perbedaanya adalah pada imbibisi terdapat proses absorbansi penyerapan air pada biji. Dari data yang didapatkan setelah percobaan, terlihat bahwa selisih dari berat awal dan berat akhir terdapat beberapa jumlah yang terlalu jauh bahkan ada yang hingga menurun. Seharusnya selisih dari berat awal dan berat akhir makin bertambah bukan menurun. Pertambahan tersebut seharusnya tidak terlalu jauh dari berat awalnya, seperti pada larutan akuades dengan suhu kamar. Selisih yang terlalu jauh tersebut mengakibatkan laju imbibisi yang jumlahnya berbeda sangat jauh pula dan bahkan adanya nilai atau jumlah negatif karena adanya pengurangan dari berat awal atau pengurangan di berat akhir, contohnya seperti pada larutan sukrosa 0,5 M dengan suhu kamar dan larutan sukrosa 1 M pada suhu kamar, suhu 40°, suhu 60°. Hal ini dapat dikarenakan pada saat memilih biji kacang hijau, biji kacang hijau yang terpilih tidak begitu bagus. Selain itu dapat juga dikarenakan kesalahan pada saat penimbangan berat biji kacang hijau tersebut, yang paling memungkinkan adalah ketika penghitungan berat akhir. Pada penghitungan berat akhir bisa saja biji kacang hijau itu belum terlalu kering atau larutannya terhitung juga meskipun sedikit sehingga selisih berat akhir dan berat awal sangat besar. Selain itu dapat juga dikarenakan biji kacang hijaunya seperti benar-benar diperas sehingga kandungan dari biji kacang hijau itu pun terbuang dan membuat berat akhir kurang dari berat awal. Berat akhir kurang dari berat awal menyebabkan selisih antara berat awal dan berat akhir, juga laju imbibisi menjadi bernilai atau berjumlah negatif. Selain itu bisa juga dari keadaan larutannya yang memang sudah tidak dapat bekerja dengan optimal. VIII. Kesimpulan
1. Imbibisi hampir sama dengan Osmosis, perbedaannya adalah terdapat proses adsorbansi penyerapan air pada proses Imbibisi. 2. Faktor yang mempengaruhi imbibisi adalah suhu dan potensial osmotik. 3. Berdasarkan hasil pengamatan, biji yang direndam dalam aquades dan Sukrosa 0,5 M mengalami penambahan berat 4. Biji yang direndam dalam sukrosa 1 M mengalami pengurangan berat 5. Pengurangan berat biji dapat dikarenakan kesalahan teknis atau terjadinya
plasmolisis yang disebabkan konsentrasi larutan yang di luar sel lebih pekat dari pada di dalam sel . 7
IX.
Pertanyaan 1.
X.
Daftar pustaka
Wazza, Agus. 2010. Peristiwa Imbibisi Pada Biji. [Online]. Tersedia: http://agushome.blogspot.com/2010/07/peristiwa-imbibisi-pada-biji.html (8 Oktober 2013) Yusuf, Andi Rezki Ferawati. 2009. Laporan Praktikum Imbibisi. [Online]. Tersedia: http://fheeyraredzqiiy.wordpress.com/category/fisiologi-tumbuhan/ (8 Oktober 2013) Gojali, Yuda. 2010. Imbibisi Pada Biji. [Online]. Tersedia: http://yudagojali.blogspot.com/2011/11/imbibisi-pada-biji.html (8 Oktober 2013) Anonim. 2012. Development of Embryo. [Online]. Tersedia: http://agrotek-agronomi.blogspot.com/ (8 Oktober 2013) Muatika,
Asdani.
2012.
Imbibisi.
[Online].
Tersedia:
http://asdanimuatika.wordpress.com/2012/12/15/kenapa-biji-harus-direndam-dahulusaat-akan-ditanam/ (8 Oktober 2013)
8
9
