LAPORAN PRAKTIKUM FISIOLOGI TUMBUHAN DASAR LAPORAN PRAKTIKUM FISIOLOGI TUMBUHAN DASAR
OLEH :
AGUS ISTANTO 114210076
PROGRAM STUDI AGRIBISNIS FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS ISLAM RIAU 2013 LAPORAN PRAKTIKUM FISIOLOGI TUMBUHAN DASAR
PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang
Fisiologi tumbuhan merupakan salah satu cabang biologi yang mempelajari tentang proses metabolisme yang terjadi te rjadi dalam tubuh tumbuhan, faktor air dalam fisiologi tanaman merupakan faktor utama yang sangat penting. Air memiliki peran yakni : sebagai penyusun protoplasma, sebagai reagen dalam proses – proses – proses proses fotosintesa dan didalam proses hidrologi, sebagai zat pelarut dan trasnpirasi hara dan makanan. Proses difusi merupakan perpindahan (gerak) molekul larutan berkonsentrasi tinggi menuju larutan berkonsentrasi rendah hingga mencapai keseimbangan dinamis. Osmosis adalah perpindahan (gerang) molekul berpotensi tinggi ke pberpotensi rendah melalui jaringan pemeabel hingga tercapai keseimbangan yang dinamis. Imbibisi merupakan proses masuknya air kedalam benih akibat terjadinya perbedaan tekanan dari dalam dan luar benih. Fotosintesis adalah
suatu
proses biokimia yang
dilakukan tumbuhan, alga,
dan
beberapa jenisbakteri jenisbakteri untuk memproduksi energi terpakai (nutrisi) dengan memanfaatkan energi cahaya. Hampir semua makhluk hidup bergantung dari energi yang dihasilkan dalam fotosintesis. Akibatnya fotosintesis menjadi sangat penting bagi kehidupan di bumi. Fotosintesis
juga
berjasa
menghasilkan
sebagian
besar
oksigen
yang
terdapat
di atmosfer bumi. bumi. Organisme yang menghasilkan energi melalui fotosintesis ( photos berarti cahaya)
disebut
sebagai
fototrof.
Fotosintesis
merupakan
salah
satu
cara asimilasikarbon asimilasikarbon karena dalam fotosintesis karbon bebas dari CO2 diikat (difiksasi) menjadi gula sebagai molekul penyimpan energi. Cara lain yang ditempuh organisme untuk mengasimilasi
karbon
adalah
melalui kemosintesis,
yang dilakukan oleh sejumlah
bakteri belerang. Fotopriodisme adalah gerak yang terjadi pada tumbuhan yang disebabkan oleh adanya rangsangan cahaya. Bila cahaya yang datang dari atas tumbuhan, tubuhan akan tumbuh tegak mengarah keatas. Hal ini dapat kamu amati pada tumbuhan yang hidup dialam
bebas. Tanaman pot yang diletakana di dalam ruangan dan mendapatkan cahaya dari samping, maka ujung batang akan tumbuh membengkok kearah datangnya cahaya. Pada tumbuhan, bagian yang peka terhadap rangsangan adalah bagian ujung tunas. Bila gerak tersebut mengarah kesumber rangsangan disebut fotopriodisme positif, misalnya gerak tubuh ujung tunas kearah cahaya. Sedangkan gerak yang menjadi sumber rangsangan disebut fotopriodisme negative, misalnya gerak tumbuh akar yang menjauhi cahaya. Nutrisi tanaman merupakan zat pembentuk energi pada tanaman untuk melakukan seluruh aktifitas fisiologi. Nutris tanaman berupa hara, air dan mineral yang terkandung dimedia tumbuh baik melalui pemberian maupun tersedia secara alami dari proses pembentukan media tumbuh. Kebutuhan nutrisi setiap jenis tanaman berbeda – beda – beda yang dipengaruhi oleh faktor dalam dan luar. Faktor dalam yaitu faktor – faktor – faktor yang ada pada diri tumbuhan ini sendiri baik antara lain : bentuk daun, bentuk akar, batang, bentuk buah dan genetik. Sedangkan faktor luar yaitu faktor yang berpengaruh terhadap kebutuhan nutrisi tanaman antara lain : suhu, kelembaban, cuaca, iklim dan sinar matahari. Jumlah kebutuhan nutrisi pada tanaman erat kaitannya dengan proses fotosintesis, pertumbuhan dan perkembangan tanaman, transpirasi, dan lain – lain – lain lain yang berhubungan dengan fisiologi didalam tubuh t umbuhan.
1.2.
Tujuan Praktikum
1. Untuk membuktikan terjadinya proses difusi, osmosis dan imbibisi pada biji 2. Untuk mengetahui kondisi biji sebelum dan sesudah terjadinya proses difusi, osmosis dan imbibisi 3. Untuk mengetahui besar fotosintesis tanaman dalam satu hari 4. Untuk mengetahui faktor yang mempengaruhi fotosintesis 5. Untuk mengetahui respon tanaman terhadap pengaruh cahaya matahar i 6. Untuk mengetahui besar kecilnya drajat kemiringan tanaman akibat rangsangan cahaya matahari 7. Untuk mengetahui jumlah kebutuhan nutrisi pada tanaman 8. Untuk mengetahui pengaruh kekurangan dan kelebihan nutrisi pada tanaman
II.
TINJAUAN PUSTAKA
Imbibisi adalah absorbsi air oleh bahan-bahan koloid dan zat padat dalam (bagian) tumbuhan. Masuknya air disertai membengkaknya bahan koloid dan peningkatan berat tumbuhan. Imbibisi dapat menimbulkan kekuatan yang sangat besar ( Said Haran, 1985 ). Menurut ( Siti Sutarmi Tjitrosomo, 1985 ) imbibisi adalah absorpsi air oleh bahan – bahan koloid dan zat padat dalam bagian tumbuhan. Masuknya air sering disertai dengan membengkaknya bahan koloid dan peningkatan berat tumbuhan. Misalnya, biji akan menjadi lebih besar jika diletakkan dalam air atau tanah yang lembab, dan hal ini dikatakan sebagai proses imbibisi. Pada imbibisi tidak ada keterlibatan membran, seperti pada osmosis. Imbibisi terjadi karena permukaan struktur – struktur – struktur mikroskopis dalam sel tumbuhan seperti selulosa, butir pati, protein, dan bahan lainnya lainn ya menarik dan memegang molekul air dengan gaya tarik antar molekul. Pada dasarnya imbibisi meliputi dua proses yang berjalan bersama yaitu difusi dan osmosis. Pada umumnya air dan bahan yang larit di dalamnya, masuk dan keluar sel, bukan sebagai aliran massa malainkan satu per satu molekul setiap kali. Pergerakan netto dari satu tempat ke tempat lain akibat aktivitas kinetik acak atau gerak termal dari molekul atau ion yang disebut difusi. Difusi terjadi akibat pergerakan konsentrasi dari satu titik dengan titik lain ( Frank Salisbury, 1995 ). Difusi berbeda dengan osmosis. Osmosis terjadi karena adanya membran yang bersifat permeable terhadap molekul air. Difusi dan osmosis merupakan suatu proses perembesan air
melalui selaput, sehingga terjadi keseimbangan antara kepekatan cairan di sebelah menyebelah ( kedua bagian ) yang kedua bagian dibatasi selaput tersebut. Perbedaan kepekatan sitoplasma suatu sel dengan lingkungan dapat menyebabkan perubahan bentuk atau kerusakan sel. Cara yang terbaik untuk menyatakan gejala difusi suatu zat yaitu dengan menggunakan perbedaan nilai potensial kimia ( satuan energi per gram molekul ) zat tersebut antara dua daerah. Jika terdapat perbedaan nilai potensial kimia air di antara dua daerah, air akan bergerak secara spontan asalkan tidak ada yang menghalangi aliran air tersebut. Arah gerakan neto air tersebut dari daerah dengan potensial kimia yang tinggi ke daerah yang potensial kimianya lebih rendah. Gerakan neto air ini akan berlangsung terus sampai potensial kimia air pada kedua daerah itu menjadi sama. Pada titik keseimbangan, gerakan neto air akan terhenti. Istilah potensial kimia air ini biasanya dikenal dengan istilah potensial air ( Siti Sutarmi Tjitrocomo,1985 ). Imbibisi tidak ada keterlibatan membran, seperti pada osmosis. Imbibisi terjadi karena permukaan struktur-struktur mikroskopik dalam sel tumbuhan seperti selulosa, butir pati, protein dan bahan lainnya menarik dan memegang molekul-molekul air dengan gaya tarik antar molekul. Dengan kata lain imbibisi terjadi oleh potential matrik ( Siti Sutarmi Tjitrosomo, 1985 ). Fotosintesis adalah
suatu
proses biokimia yang
dilakukan tumbuhan, alga,
dan
beberapa jenisbakteri untuk memproduksi energi terpakai (nutrisi) dengan memanfaatkan energi cahaya. Hampir semua makhluk hidup bergantung dari energi yang dihasilkan dalam fotosintesis. Akibatnya fotosintesis menjadi sangat penting bagi kehidupan di bumi. Fotosintesis
juga
berjasa
menghasilkan
sebagian
besar
oksigen
yang
terdapat
di atmosfer bumi. Organisme yang menghasilkan energi melalui fotosintesis ( photos berarti cahaya)
disebut
sebagai
fototrof.
Fotosintesis
merupakan
salah
satu
cara asimilasikarbon karena dalam fotosintesis karbon bebas dari CO2 diikat (difiksasi) menjadi gula sebagai molekul penyimpan energi. Cara lain yang ditempuh organisme untuk mengasimilasi
karbon
adalah
melalui kemosintesis,
yang dilakukan oleh sejumlah
bakteri belerang. Tumbuhan bersifat autotrof. Autotrof artinya dapat mensintesis makanan langsung. dari
senyawa
anorganik.
Tumbuhan
menggunakan karbon
dioksida dan air untuk
menghasilkan gula danoksigen yang
diperlukan
sebagai
makanannya.
Energi
untuk
menjalankan proses ini berasal dari fotosintesis. Perhatikan persamaan reaksi yang menghasilkan glukosa berikut ini: 6H2O + 6CO2 + cahaya → C6H12O6 (glukosa) + 6O2 Glukosa dapat digunakan untuk membentuk senyawa organik lain sepert i selulosa dan dapat pula digunakan sebagai bahan bakar. Proses ini berlangsung melalui respirasi seluler yang terjadi baik pada hewan maupun tumbuhan. Secara umum reaksi yang terjadi pada respirasi seluler berkebalikan dengan persamaan di atas. Pada respirasi, gula (glukosa) dan senyawa lain akan bereaksi dengan oksigen untuk menghasilkan karbon dioksida, air, dan energi kimia. Tumbuhan menangkap cahaya menggunakan pigmen yang disebut klorofil. Pigmen inilah yang memberi warna hijau pada tumbuhan. Klorofil terdapat dalam organel yang disebut kloroplas. klorofil menyerap cahaya yang akan digunakan dalam fotosintesis. Meskipun seluruh bagian tubuh tumbuhan yang berwarna hijau mengandung kloroplas, namun sebagian besar energi dihasilkan di daun. Di dalam daun terdapat lapisan sel yang disebut mesofil yang mengandung setengah juta kloroplas setiap milimeter perseginya. Cahaya akan melewati lapisan epidermis tanpa warna dan yang transparan, menuju mesofil, tempat terjadinya sebagian besar proses fotosintesis. Permukaan daun biasanya dilapisi oleh kutikula dari lilin yang bersifat anti air untuk mencegah terjadinya penyerapan sinar matahari ataupun penguapan air yang berlebihan. Fotoperodisme adalah respon tumbuhan terhadap lamanya penyinaran (panjang pendeknya hari) yang dapat merangsang pembungaan. Istilah fotoperodisme digunakan untuk fenomena dimana fase perkembangan tumbuhan dipengaruhi oleh lama penyinaran yang diterima oleh tumbuhan tesebut. Beberapa jenis tumbuhan perkembangannya sangat dipengaruhi oleh lamanya penyinaran, terutama dengan kapan tumbuhan tersebut akan memasuki fase generatifnya,misalnya pembungaan. Menurut Lakitan (1994) Beberapa tumbuhan akan memasuki fase generatif (membentuk organ reproduktif) hanya jika tumbuhan tersebut menerima penyinaran yang panjang >14 jam dalam setiap periode sehari semalam, sebaliknya ada pula tumbuhan yang hanya akan memasuki fase generatif jika menerima penyinaran singkat <10 Jam (Mader, 1995).
Berdasarkan panjang hari, tumbuhan dapat dibedakan menjadi empat macam, yaitu: Tumbuhan hari pendek, tumbuhan yang berbunga jika terkena penyinaran kurang dari 12 jam sehari. Tumbuhan hari pendek contohnya krisan, jagung, kedelai, anggrek, dan bunga matahari. Tumbuhan hari panjang, tumbuhan yang berbunga jika terkena penyinaran lebih dari 12 jam (14 – 16 jam) sehari. Tumbuhan hari panjang, contohnya kembang sepatu, bit gula, selada, dan tembakau. Tumbuhan hari sedang, tumbuhan yang berbunga jika terkena penyinaran kira-kira 12 jam sehari. Tumbuhan hari sedang contohnya kacang dan tebu. Tumbuhan hari netral, tumbuhan yang tidak responsif terhadap panjang hari untuk pembungaannya. Tumbuhan hari netral contohnya mentimun, padi, wortel liar, dan kapas. Pada tahun 1940-an peneliti menemukan bahwa sesungguhnya panjang malam atau panjang kegelapan tanpa selingan cahaya atau niktoperiode, dan bukan panjang siang hari, yang mengotrol perbungaan dan respons lainnya terhadap fotoperiode (franklin, dkk, 1991). Banyak peneliti bekerja dengan cocklebur, yaitu suatu tumbuhan hari pendek yang berbunga hanya ketika panjang siang hari 16 jam ata lebih pendek (dan panjangnya malam paling tidak 8 jam). Jika siang hari fotoperiode diselang dengan pemberian kegelapan yang singkat, tidak ada pengaruh pada perbungaan. Namun, jika bagian malam atau periode gelap dari fotoperiode disela dengan beberapa menit penerangan cahaya redup, tumbuhan tersebut tidak akan berbunga. Pengetahuan tentang nutrisi tanaman telah dihimpun sejak zaman sebelum masehi, misalnya diketahui dari penemuan Herodatus pada 2500 SM di lahan pertanian Mesopotamia (daerah yang dibatasi oleh delta tigris dan sungai Euphrat) diketemukan fakta bahwa bila tanaman satu jenis ditanam terus-menerus pada lahan yang sama mengakibatkan kesuburan tanahnya menurun. Namun apabila tanah tersebut diberi pupuk kandang maka kesuburan tanahnya dapat dipertahankan, dengan perkataan lain bahwa organ tanaman yang dipanen menguras bahan-bahan yang ada dalam tanah sehingga tanpa penambahan bahan pupuk kandang mengakibatkan banyak bahan yang terkuras akhirnya kesuburan tanah dan hasil tanaman makin berkurang. Dari penemuan tersebut sudah diketahui bahwa adanya indikasi bahwa terdapat sumber makanan yang berada dal am tanah dan berguna bagi tanaman (Heddy, 1990). Pertumbuhan, perkembangan dan produksi suatu tanaman ditentukan oleh dua faktor utama yaitu faktor genetik dan faktor lingkungan. Salah satu faktor lingkungan yang sangat
menentukan lajunya pertumbuhan, perkembangan dan produksi suatu tanaman adalah tersedianya unsur-unsur hara yang cukup di dalam tanah. Diantaranya 105 unsur yang ada di atas permukaan bumi, ternyata baru 16 unsur yang mutlak diperlukan oleh suatu tanaman untuk dapat menyelesaikan siklus hidupnya dengan sempurna. Ke 16 unsur tersebut terdiri dari 9 unsur makro dan 7 unsur mikro. 9 unsur makro dan 7 unsur mikro inilah yang disebut sebagai unsur -unsur esensial. Menurut ARNON dan STOUT ada tiga kriteria yang harus dipenuhi sehingga suatu unsur dapat disebut sebagai unsur esensial. Semua tanaman membutuhkan unsur – unsur hara esensial. Terdapat 16 unsur hara esensial bagi tumbuhan, sebagian besar diperoleh dari dalam tanah yaitu sebanyak 13 jenis, sisanya yaitu C, H dan O berasal dari udara. Berdasarkan perbedaan konsentrasinya yang dianggap berkecukupan dalam jaringan tumbuhan, maka unsur hara esensial dibedakan menjadi unsur makro dan unsur mikro. Yang tergolong unsur makro (C, H, O, N, P, K, Ca, Mg dan S) adalah unsur esensial dengan konsentrasi 0,1 % (1000 ppm) atau lebih; sedangkan unsur dengan konsentrasi kurang dari 0,1 % digolongkan sebagai unsur mikro (Cl, Fe, B, Mn, Zn, Cu dan Mo). Kekurangan unsur hara akan menyebabkan terjadinya hambatan dalam pertumbuhan dan gejala-gejala lain yang dapat mengganggu mutu pertumbuhan tanaman dan pada akhirnya menurunkan produksi yang dihasilkan (Filter, 1991). Suatu tanaman dapat tumbuh, berkembang dan berproduksi sampai menyelesaikan suatu siklus hidup dengan sempurna biasanya membutuhkan enam belas unsur esensial. Keenambelas unsur hara tersebut terbagi kedalam dua bagian besar yaitu unsur hara makro dan unsur hara mikro. Unsur hara makro terdiri dari 9 unsur sedangkan unsur mikro atau trace element terdiri dari 7 unsur. Unsur hara makro biasanya dibutuhkan tanaman dalam jumlah yang lebih besar atau lebih banyak dibandingkan unsur hara mikro yaitu dalam satuan gram-kg/tanaman (Dwijoseputro, 1983). Unsur mikro sendiri dibutuhkan sekitar mg – gram/tanaman saja. Kenyataan yang sering kita jumpai dilapang, petani kadang hanya memberikan unsur hara makro saja sedangkan pemberian unsur hara mikro itu sendiri sering dilupakan. Hal ini dimungkinkan karena masyarakat kita seringkali berpendapat bahwa penggunaan pupuk konvensional sudah cukup memberikan nutrisi bagi perkembangan maupun pertumbuhan tanaman. Memang tak dapat dipungkiri bahwa selama ini masyarakat petani merasa tanamannya telah diberikan nutrisi yang cukup dengan pemupukan konvensional tersebut. Dengan penggunaan dosis
yang ada, mereka merasa sudah cukup karena produksi yang dihasilkan tidak begitu mengecewakan (Dartius, 1991).
III. BAHAN DAN METODA
A. Tempat dan Waktu
Praktikum ini telah dilaksanakan di kampus Fakultas Pertanian, Universitas Islam Riau jalan Kaharuddin Nasution KM 11, Kelurahan Simpang Tiga, Kecamatan Bukit Raya Kota Pekanbaru. Waktu yang digunakan dalam praktikum ini adalah 3(tiga) bulan terhitung dari bulan Oktober sampai dengan Desember 2012 pada setiap hari Senin pukul 16.00 WIB.
B.
Alat Dan Bahan
Alat yang digunakan dalam praktikum ini adalah sebagai berikut : toples, sendok, pisau, timbangan analitik, kamera, oven, gunting, penggaris, media tanam, botol Aqua, hansprayer, kotak penyungkup, potometer, dan alat-alat tulis. Sedangkan bahan yang diguanakan dalam praktikum ini adalah sebagai berikut : kentang, pinang, kacang tanah, air, daun tanaman nangka, daun tanaman matoa, alkohol 70%, bahan tanaman (kacang hijau),
C. Metodelogi Praktikum
Pada
praktikum
pertama metodelogi yang
digunakan
adalah
rancangan
observasi/pengamatan pada perlakuan tiap sampel yang digunakan dan pada tiap-tiap praktikum. a. Praktikum pertama mengenai respon perendaman biji terhadap larutan garam dengan perlakuan :
Perlakuan Pertama terdiri dari : A0 = Air biasa (perlakuan kontrol) A1 = 50 g garam/L air A2 = 100 g garam/L air
A3 = 150 g garam/L air
Perlakuan kedua terdiri dari : W1 = 30 Menit W2 = 60 Menit W3 = 90 Menit W4 = 120 Menit
b. Pada
praktikum
kedua metodelogi yang
digunakan
adalah
rancangan
Observasi/pengamatan pada perlakuan tiap sampel yang diguankan.
c. Pada
praktikum ketiga metodelogi yang
digunakan
adalah
rancangan
Observasi/pengamatan pada perlakuan tiap sampel yang diguankan. Pada praktikum ketiga rancangan yang digunakan sama pada rancangan pertama dan kedua tetapi pada rancangan ketiga memerlukan perlakuan adalah kemiringan nauangan yaitu : 1. 30º 2. 60º 3. 90º
d. Pada
praktikum
kelima metodelogi yang
digunakan dalam
praktikum ini
menggunakan metode Observasi/pengamatan pada perlakuan tiap sampel yang digunakan sesuai dengan perlakuan yang diberikan.
D. Pelaksanaan Praktikum
a.
Pelaksanaan praktikum pertama : sediakan alat dan bahan, timbang garam sesuai perlakuan, timbang berat biji pinang, kacang tanah dan kentang (kentang dikupas terlebih dahulu dan jangan dicuci, serta di catat hasil penimbangannya), ambil toples ukuran 1000 ml (toples diisi air 950 ml, tambahkan garam ke dalam toples sesuai perlakuan, aduk hingga larut, serta tambah kan kembali dengan air sehingga volume menjadi 1000 ml), rendam biji sesuai perlakuan, timbang kembali bii setelah perendaman (catat), amati apa yang terjadi pada benih.
b. Pelaksanaan praktikum kedua : sediakan bahan dan alat, ambil dau nangka dan matoa pada pagi hari (sebelum pukul 07.00 pagi), sayat bagian daun sebelah kiri pada pagi hari dan bagian daun sebelah kanan pada sore hari dengan ukuran 10 x 5 cm, timbang syatan daun pada pagi hari sebagai berat basah (BB), lalu daun yang telah di sayat pada pagi hari di keringkan, timbang kembali daun tersebut catat sebagai berat kering (BK), hitung besar nya fotosintesis pagi hari dengan rumus (BB dikurang BK), ulangi kegiatan diatas pada sore hari (pukul 16.00), hitung besar fotosintesis dalam satu hari dengan rumus (fotosintesis sore hari – fotosintesis pagi hari). c.
Pelaksanaan praktikum ketiga : sediakan alat dan bahan praktikum, tanam biji kacang hijau kedalam media yang disediakan, letakkan tanaman pada tempat yang di naungi sebagian sampai kemiringan 30º, 60º, 90º kearah barat, siram tanaman satu kali sehari, amati arah tumbuh tanaman sampai umur 1 bulan setelah tanam, buat 3 ulangan untuk setiap jenis tanaman.
d. Pelaksanaan praktikum kelima : sediakan alat dan bahan praktikum, isi toples dengan air sebanyak 1000 ml, buat lubang pada tutup toples dengan pisau kemudian sterofoam dibentuk bulatan pada tengah – tengahnya dibuat lubang dengan ukuran sesuai diameter batang tanamanm, tanam tanaman diatas toples dimana setiap toples ditanam 1 jenis tanaman, tutup permukaan toples dengan sterofoam hingga tidak terdapat celah untuk udara masuk, amati dan ukur beberapa volume air yang tersisa setelah penanaman selama 14 hari.
E. Parameter Pengamatan
a.
Parameter praktikum pertama adalah morfologi biji sebelum dan setelah perendaman, berat biji sebelum dan sesudah perendaman, hasil pengamatan disajikan dalambentuk tabel.
b. Parameter praktikum kedua adalah hitung besar fotosintesis tanaman dalam satu hari, data hasil pengamatan disajikan dalam bentuk tabel. c.
Parameter praktikum ketiga adalah ukur daerah yang mengalami pemanjangan sel, pengambilan data dilakukan sebanyak 4 kali, hasil pengamatan disajikan dalam bentuk tabel.
d. Parameter praktikum yang kelima adalah amati apa yang terjadi pada tanaman, ukur volume transpirasi, hasil pengamatan disajikan dalam bentuk table.
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1. Respon biji terhadap konsentrasi garam dan lama perendaman
Hasil pengamatan terhadap respon biji terhadap konsentrasi garam dan lama perendaman yang telah dilakukan dalam pratikum dapat dilihat pada tabel 1. dibawah ini: Benih Perlakuan Berat Sebelum Berat Sesudah Respon Biji Perendaman (g) Perendaman (g) (g) A3W1 34.8 35.2 0.4 Pinang
Kacang Tanah
Kentang
A3W2
31.1
31.9
0.8
A3W3
32.4
32.5
0.1
A3W4
36.2
36.6
0.4
A3W1
2.0
2.2
0.2
A3W2
1.8
2.0
0.2
A3W3
2.0
2.3
0.3
A3W4
2.2
2.4
0.2
A3W1
16.3
14.9
1.4
A3W2
10.5
9.3
1.2
A3W3
15.8
13.8
2
A3W4
10.0
8.4
1.6
Tabel 1. Hasil Pengamatan Respon Biji Terhadap Lama Perendaman Data pada tabel 1. Menunjukkan bahwa penyerapan air paling banyak dalam praktikum ini adalah pinang sehingga menambah berat biji, tetapi pada kentang terjadi sebaliknya dan berakibat berat kentang berkurang. Pengaruh garam dan lama perendaman dan Penyerapan air melalui proses imbibisi dan osmosis merupakan proses yang pertama terjadi pada perkecambahan diikuti dengan pelunakan biji. Selanjutnya embrio dan endosperm akan membengkak sehingga mendesak kulit biji yang sudah lunak sampai pecah. Makanan cadangan yang disimpan dalam biji adalah berupa selulosa, pati, lemak dan protein. Sedangkan data hasil pengamatan terhadap bentuk morfologi benih dengan lama perendaman larutan garam dapat dilihat pada table 2 dibawah ini : Indikasi Benih + Marfologi benih Perlakuan Sebelum Sesudah perendaman Perendaman Tekstur Pinang Keras Keras Warna A3W4 Hijau kekuningan Hijau kekuningan Tekstur K.Tanah Keras Keras
Warna Tekstur Warna
A3W4 Kentang A3W4
Coklat Kemerahan Keras sedikit lembut Kekuningan
Coklat pucat Keras sedikit lembut Kuning kecoklatan
Tabel2. Pengaruh lamanya perendaman Data pada tabel 2. Menunjukkan bahwa lama perendaman mempengaruhi bentuk dari biji yang direndam karna terdapat proses difisi, osmosis dan imbibisi. 4.2. Fotosintesis
Hasil pengamatan terhadap fotosintesis yang telah dilakukan dalam pratikum dapat dilihat pada tabel 3 : No Daun BB
Pagi BK
Hasil
BB
Sore BK
Hasil
Fotosintesis satu hari (g)
1
Matoa
0.8978 0.3286 0.5692 0.8384 0.2571 0.5813
1.1505
2
Nangka
0.8592 0.2150 0.6442 0.9295 0.3362 0.5893
1.2335
Tabel 3. Hasil Praktikum Fotosintesis Data pada tabel 3. Menunjukkan bahwa proses Fotosintesi paling banyak dalam satu hari adalah tanaman nangka sedangkan pohon matoa lebih sedikit dari tanaman nangka dalam proses fotosintesis. Faktor yang mempengaruhi proses fotosintesis adalah 1.
Intensitas cahaya
Laju fotosintesis maksimum ketika banyak cahaya.
2. Konsentrasi karbon dioksida Semakin banyak karbon dioksida di udara, makin banyak jumlah bahan yang dapt digunakan tumbuhan untuk melangsungkan fotosintesis. 3. Suhu Enzim-enzim yang bekerja dalam proses fotosintesis hanya dapat bekerja pada suhu optimalnya. Umumnya laju fotosintensis meningkat seiring dengan meningkatnya suhu hingga batas toleransi enzim. 4.
Kadar air
Kekurangan air atau kekeringan menyebabkan stomata menutup, menghambat penyerapan karbon dioksida sehingga mengurangi laju fotosintesis. 5.
Kadar fotosintat (hasil fotosintesis)
4.3. Fotopriodisme
Hasil pengamatan terhadap fotopriodisme yang telah dilakukan dalam pratikum dapat dilihat pada tabel 4. di bawah ini : Pengamatan Ke
30
Daerah Panjang Sel 60 15 8 20
I
7
1
II III Rerata I
7.5 8 7.5 8
13 17 15 15.5
8 9 8.3 9
2
II III Rerata I
8.5 8.5 8.3 9
13.5 18 15.6 16
3
II
9
III
4
90 7
9
18 12 16.6 21
8 7.5 7.5 8
11 13 11 10
8.5 9.5 9 10
20 14 18.3 22
8.5 8 8.1 9
12 13.5 11.8 10.5
14
9
20.5
9
12.5
10
19
10.5
15
8.5
14
Rerata
9.6
16.3
9.8
19.3
8.8
12.6
I
10.5
17
11
22.5
10
11
II
10
14.5
10
21
10.5
13.5
III
11
20
11.5
16
9.5
15
Rerata
10.5
17.5
11.1
20.1
10
13.1
Tabel 4. Hasil Pengamatan Fotopriodisme Data pada tabel 4. Menunjukkan bahwa cahaya matahari sangat mempengaruhi pertumbuhan tanaman, tanaman akan mengikuti cahaya yang datang sehingga apabila kekurangan cahaya makan tanaman akan memanjangkan sel ya untuk mencapai cahaya tersebut.
4.4. Nutrisi Tanaman
Hasil pengamatan terhadap nutrisi tanaman yang telah dilakukan dalam pratikum dapat dilihat pada tabel 5, dibawah ini : Volume Air yang Diserap Tanaman 2 hari 7 hari
14 hari
( ml )
( ml )
( ml )
Kangkung
980
800
725
Bayam Jagung
990 995
912 917
760 800
Tabel 5. Hasil Pengamatan Penyerapan Nurisi Data pada tabel 5. Menunjukkan bahwa tanaman yang banyak menyerap air adalah tanaman kangkung dibandingkan tanaman jagung yang hanya membutuhkan air yang tidak terlalu banyak.
V. PENUTUP
5.1 Kesimpulan
Dari hasil praktikum yang telah dilaksanakan pada praktikum fisiologi tumbuhan dasar adalah bahwa pada setiap praktikum yang saya ikuti semua praktikumnya sangat mempengaruhi proses pertumbuhan tanaman sehingga apabila salah satu terganggu atau tidak beroprasi dengan baik maka akan mengganggu proses pertumbuhan tanaman.
5.2 Saran
Berdasarkan hasil praktikum yang telah saya ikuti maka saya menyarankan agar praktek yang kita lakukan ini berjalan dengan jadwal yang telah dijadwalkan sehingga tidak membuat mahasiswa/I kebebingungan atau kerepotan dalam membuat laporan yang harus dikerjakan atau dikumpulkan.
DAFTAR PUSTAKA
Benyamin Lakita.2003. Dasar Dasar Fisiologi Tumbuhan. PT. Raja Grafindo Persada. Jakarta. Dwidjoseputro.D, 2002 . Pengantar Fisologi Tumbuhan. Gramedia Pustaka.jakarta. Prawiranata.w, ddk. 1991. Fotopriodisme, Dasar Dasar Fuisiologi Tumbuhan Jilid III Departemen Botani Fakultas Peranian Institut Pertanian Bogor. Bandung Pranata. W. ddk. 2001. Dasar Dasar Fisiologi Tumbuhan Jilit I,II Dep. Botani Fak. Pertanian IPB. Salisbury. F. B. Ross C. W. 1992. Plant Physology.Fourth Edition. Wadsworth Publishing Company. Belmont – California.
LAPORAN PRAKTIKUM FISIOLOGI TUMBUHAN Penentuan Tekanan Osmosis Cairan Sel BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Dalam kehidupan sehari-hari sering kali kita berhadapan dengan peristiwa difusi dan osmosis, baik kita sadari maupun tidak kita sadari. Contohmya pada saat kita menyeduh teh celup dalam kemasan kantong, warna dari teh tersebut akan menyebar. Hal ini disebabkan oleh konsentrasi teh dalam gelas lebih kecil dibandingkan dengan konsentrasi teh yang ada di dalam kantong teh tersebut. Peristiwa tersebut sering kita sebut sebagai difusi. Begitu pula pada tumbuhan, yang menyerap air dan zat hara yang diperlukan dari lingkungan melalui proses difusi, osmosis, maupun imbibisi. Peristiwa tersebut dapat berlangsung dengan baik jika terdapat perbedaan tekanan potensial air yang sangat besar antara larutan di luar sel tumbuhan dengan larutan di dalam sel tumbuhan tersebut. Tunbuhan mempunyai membran plasma yang jika dimasukkan dalam larutan dengan konsentrasi tinggi akan mengalami plasmolisis, yaitu tearlepasnya membran plasma dari dinding sel akibat tekanan osmotik. Pada praktikum kali ini kita akan mencoba mencari pada konsentrasi berapakah sel akan mengalami plasmolisis dengan prosentase jumlah sel yang terplasmolisis mencapai 50%. Selain itu kita juga akan menghitung tekanan osmotik dari sel tersebut. B. Rumusan Masalah
1. Bagaimanakah pengaruh konsentrasi larutan sukrosa terhadap prosentase sel yang terplasmolisis? 2.
Pada
konsentrasi
larutan
sukrosa
berapakah
yang
dapat
menyebabkan
epidermis Rhoe discolor mengalami plasmolisis sebesar 50% ? 3. Berapakah tekanan osmisis cairan sel epidermis Rhoe discolor tersebut?
sel
C. Tujuan 1.
Menjelaskan
pengaruh
konsentrasi
larutan
sukrosa
terhadap
prosentase
sel
epidemis Rhoe discolor yang terplasmolisis. 2. Mengidentifikasi konsentrasi larutan sukrosa yang menyebabkan 50% dari jumlah sel epidermis Rhoe discolor mengalami plasmolisis. 3. Menentukan tekanan osmosis cairan sel dengan metoda plasmolisis.
BAB II KAJIAN PUSTAKA
Menurut Bidwell (1979) molekul air dan zat terlarut yang berada dalam sel selalu bergerak. Oleh karena itu terjadi perpindahan terus-menerus dari molekul air, dari satu bagian ke bagian yang lain. Perpindahan molekul-molekul itu dpat ditinjau dari dua sudut. Pertama dari sudut sumber dan dari sudut tujuan. Dari sudut sumber dikatakan bahwa terdapat suatu tekanan yang menyebabkan molekul-molekul menyebar ke seluruh jaringan. Tekanan ini disebut dengan tekanan difusi. Dari sudut tujuan dapat dikatakan bahwa ada sesuatu kekurangan (deficit akan molekul-molekul. Hal ini dibandingkan dengan istilah daerah surplus molekul dan minus molekul. Ini bararti bahwa di sumber itu ada tekanan difusi positif dan ditinjau adanya tekanan difusi negatif. Istilah tekanan difusi negatif dapat ditukar dengan kekurangan tekanan difusi atau deficit tekanan difusi yang disingkat dengan DTD (Dwijo, 1985). Difusi adalah gerakan partikel dari tempat dengan potensial kimia lebih tinggi ke tempat dengan potensial kimia lebih rendah karena energi kinetiknya sendiri sampai terjadi keseimbangan dinamis (Indradewa, 2009). Senada dengan itu, Agrica (2009) menjelaskan bahwa difusi adalah peristiwa mengalirnya/berpindahnya suatu zat dalam pelarut dari bagian berkonsentrasi tinggi ke bagian yang berkonsentrasi rendah. Contoh yang sederhana adalah pemberian gula pada cairan teh tawar. Lambat laun cairan menjadi manis. Contoh lain adalah uap air dari cerek yang berdifusi dalam udara. Prinsip dasar yang dapat kita pegang mengenai peristiwa difusi ini adalah difusi terjadi sebagai suatu respon terhadap perbedaan konsentrasi. Suatu perbedaan terjadi apabila terjadi perubahan konsentrasi dari suatu keadaan ke keadaan lain. Selain perbedaan konsentrasi, perbedaan dalam sifat dapat juga menyebabkan difusi. Proses pertukaran gas pada tumbuhan yang terjadi di daun adalah suatu contoh proses difusi. Dalam proses ini gas CO 2 dari atmosfir masuk ke dalam rongga antar sel pada mesofil daun yang selanjutnya digunakan untuk proses fotosintesis (Tim Fisiologi Tumbuhan, 2009). Laju difusi antara lain tergantung pada suhu dan densitas (kepadatan) medium. Gas berdifusi lebih cepat dibandingkan dengan zat cair, sedangkan zat padat berdifusi lebih lambat dibandingkan dengan zat cair. Molekul berukuran besar lebih lambat pergerakannya dibanding dengan molekul yang lebih kecil. Pertukaran udara melalui stomata merupakan contoh dari proses difusi. Pada siang hari terjadi proses fotosintesis yang menghasilkan O 2sehingga konsentrasi O 2 meningkat. Peningkatan konsentrasi O2 ini akan menyebabkan difusi O 2 dari daun ke udara luar melalui stomata. Sebaliknya konsentrasi CO 2 di dalam jaringan menurun (karena digunakan untuk fotosintesis) sehingga CO 2 dari udara luar masuk melalui stomata.Penguapan air melalui stomata (transpirasi) juga merupakan contoh proses difusi. Di alam, angin, dan aliran air menyebarkan molekul lebih cepat dibanding dengan proses difusi (Anonymous a, 2009). Apabila ada dua bejana yang satu berisi air murni dan bejana lain diisi dengan larutan,
apabila kedua bejana ini kita hubungkan, lalu diantara kedua bejana diletakkan membran semipermeabel, yaitu membran yang mempu melalukan air (pelarut) dan menghambat lalunya zat-zat terlarut. Pada proses ini air berdifusi ke bejana yang berisi larutan sedangkan larutan terhalang untuk berdifusi ke bejana murni. Proses difusi ini disebut
dengan
osmosis
(Tim
Fisiologi
Tumbuhan,
2009).
Osmosis adalah suatu topik yang penting dalam biologi karena fenomena ini dapat menjelaskan mengapa air dapat ditransportasikan ke dalam dan ke luar sel (Fetter, 1998). Osmosis merupakan suatu fenomena alami, tapi dapat dihambat secara buatan dengan meningkatkan tekanan pada bagian dengan konsentrasi pekat m enjadi melebihi bagian dengan konsentrasi yang lebih encer. Gaya per unit luas yang dibutuhkan untuk mencegah mengalirnya pelarut melalui membran permeabel selektif dan masuk ke larutan dengan konsentrasi yang lebih pekat sebanding dengan tekanan turgor. Tekanan osmotik merupakan sifat koligatif, yang berarti bahwa sifat ini bergantung pada konsentrasi zat terlarut, dan bukan pada sifat zat terlarut itu sendiri (Agrica,2009). Tekanan yang diberikan pada air atau larutan, akan meningkatkan kemampuan osmosis dalam larutan tersebut. Tekanan yang diberikan atau yang timbul dalam system ini disebut potensial tekanan, yang dalam tumbuhan potensial ini dapat timbul dalam bentuk tekanan turgor. Nilai potensial tekanan dapat positif, nol, maupun negatif. Selain potensial air (PA) dalam potensial tekanan (PT) osmosis juga dipengaruhi tekanan osmotic (PO). Potensial osmotic dari suatu larutan lebih menyatakan sebagai status larutan. Status larutan biasa kita nyatakan dalam bentuk satuan konsentrasi, satuan tekanan, atau satuan energi. Hubungan antara potensial air (PA) dan potensial tekanan (PT), dan potensial osmotic (PO) dapat dinyatakan dengan hubungan sebagai berikut: PA = PO + PT Dari rumus di atas dapat terlihat bahwa apabila tidak ada tekanan tambahan (PT), maka nilai PA = PO Untuk mengetahui nilai potensial osmotic cairan sel, salah satunya dapat digunakan metode plasmolisis. Jika potensial air dalam suatu sel lebih tinggi dari pada potensial air yang ada di sekitar sel atau di luar sel, maka air akan meninggalkan sel sampai potensial air yang ada dalam sel maupun di luar sel sama besar. Protoplas yang kehilangan air itu menyusut volumenya dan akhirnya dapat terlepas dari dinding sel, peristiwa tersebut biasa kita kenal dengan istilah plasmolisis. Metode plasmolisis dapat ditempuh dengan cara menentukan pada konsentrasi sukrosa berapakah yang mengakibatkan jumlah sel yang terplasmolisis mencapai 50%. Pada kondisi tersebut dianggap konsentrasinya sama dengan konsentrasi yang dimiliki oleh cairan sel. Jika konsentrasi larutan yang menyebabkan 50% sel terplasmolisis diketahui, maka tekanan osmosis sel dapat ditentukan dengan menggunakan rumus sebagai berikut: TO sel = 22,4 x M x T 273 Dengan : TO = Tekanan Osmotik
M = Konsentrasi larutan yang menyebabkan 50% sel terplasmolisis T
= Temperatur mutlak (273 + t°C)
(Tim fisiologi tumbuhan. 2010). Sitoplasma biasanya bersifat hipertonis (potensial air tinggi), dan cairan di luar sel bersifat hipotonis (potensial air rendah), karena itulah air bisa masuk ke dalam sel sehingga antara kedua cairan bersifat isotonus. Apabila suatu sel diletakkan dalam suatu larutan yang hipertonus terhadap sitoplasma, maka air di dalam sel akan berdifusi ke luar sehingga sitoplasma mengkerut dan terlepas dari dinding sel, hal ini disebut plasmolisis. Bila sel itu kemudian dimasukkan ke dalam cairan yang hipotonus, maka air akan masuk ke dalam sel dan sitoplasma akan kembali mengembang hal ini disebut deplasmolisis(Tim fisiologi tumbuhan. 2009). .
BAB III METODE PENELITIAN A. Jenis Penelitian Jenis penelitian yang kami gunakan adalah eksperimen karena menggunakan beberapa variabel yaitu variabel kontrol, variabel manipulasi dan variabel respon. Selain itu juga menggunakan pembanding dalam penelitian. B. Variabel Penelitian a) Variabel kontrol: -
Jenis sel sama, yaitu sel epidermis Rhoe discolor .
-
Jumlah sayatan epidermis Rhoe discolor yaitu selapis sayatan.
-
Perbesaran mikroskop 10x
-
Waktu perendaman sayatan epidermis dalam larutan sukrosa yaitu 30 menit.
b) Variabel manipulasi: konsentrasi larutan sukrosa. c) Variabel respons: -
Jumlah sel epidermis Rhoe discolor yang terlihat.
-
Jumlah sel epidermis Rhoe discolor yang terplasmolisis.
-
Jumlah prosentase sel epidermis Rhoe discolor yang terplasmolisis.
-
Konsentrasi
larutan
sukrosa
yang
menyebabkan
50%
sel
epidermis Rhoe
discolor terplasmolisis. -
Teknan osmosis
C. Alat dan Bahan 1.
daun Rhoe discolor yang jaringan epidermisnya mengndung cairan sel
yang berwarna. 2.
Larutan sukrosa dengan molaritas 0,28 M ; 0,26 M ; 0,24 M ; 0,22 M ; 0,20
M ; 0,18 M ; 0,16 M ; 0,14 M. 3.
Mikroskop.
4.
Kaca arloji atau cawan petri 8 buah.
5.
Kaca benda dan kaca objek.
6.
pisau atau silet.
7.
Gelas beaker 100 ml.
8.
Pipet.
D. Langkah Kerja 1.
Membuat larutan sukrosa dari konsentrasi yang terbesar yaitu 0,28 M
dengan cara melarutkan kristal sukrosa yang telah ditimbang sebanyak 95,76 gram ke dalam aquades sehingga volumenya menjadi 1 liter. Sedangkan untuk
membuat larutan sukrosa dengan konsentrasi yang lebih rendah, dapat menggunakan rumus sebagai berikut: V1.M1 = V2.M2 Dengan : V1 = volume awal; M1 = konsentrasi awal; V2 = volume akhir; M2 = konsentrasi akhir. 2.
Menyiapkan 8 buah cawan petri dan mengisinya masing-masing dengan 5
mL larutan sukrosa yang telah disediakan dan memberi label pada masingmasing cawan petri berdasarkan konsentrasinya. 3.
Mengambil epidermis Rhoe discolor, kemudian menyayat atau mengiris
lapisan epidermisnya yang berwarna ungu dengan pisau atau silet dan mengusahakan hanya menyayat selapis sel. 4.
Merendam sayatan-sayatan epidermis tersebut pada cawan petri yang
sudah berisi larutan sukrosa konsentrasi tertentu dengan jumlah sayatan yang sama dan memberi selang waktu beberapa menit di antara memasukkan sayatan pada cawan petri satu ke cawan petri yang lain dan mencatat waktu mulai perendamannya. 5.
Setelah 30 menit, mengambil sayatan yang telah direndam pada cawan
petri dan memeriksanya dengan menggunakan mikroskop. 6.
Menghitung jumlah seluruh sel yang pada satu bidang lapang pandang,
jumlah sel yang terplasmolisis dan prosentase jumlah sel yang terplasmolisis terhadap jumlah sel seluruhnya.
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN A. Hasil Pengamatan Tabel pengaruh konsentrasi larutan sukrosa terhadap Sel Epidermis Rhoe discolor No.
Konsentrasi sukrosa (M)
sel seluruhnya
% sel sel terplasmolisis terplasmolisis
1.
0,28
49
49
100,00
2.
0,26
37
30
81,08
3.
0,24
45
20
44,44
4.
0,22
42
17
40,48
5.
0,20
38
14
36,84
6.
0,18
40
13
32,50
7.
0,16
49
15
30,61
8.
0,14
49
12
24.49
B. Analisis Data Berdasarkan data yang telah diperoleh dapat dianalisa sebagai berikut: -
Pada konsentrasi larutan sukrosa 0,28 M, sel epidermis Rhoe discolor terlihat sebanyak 49 sel, dan yang mengalami plasmolisis sebanyak 49 sel dengan prosentase sel terplasmolisis sebesar 100%.
-
Pada konsentrasi larutan sukrosa 0,26 M, sel epidermis Rhoe discolor terlihat sebanyak 37 sel, dan yang mengalami plasmolisis sebanyak 30 sel dengan prosentase sel terplasmolisis sebesar 81,08 %.
-
Pada konsentrasi larutan sukrosa 0,24 M, sel epidermis Rhoe discolor terlihat sebanyak 45 sel, dan yang mengalami plasmolisis sebanyak 20 sel dengan prosentase sel terplasmolisis sebesar 44,44 %.
-
Pada konsentrasi larutan sukrosa 0,22 M, sel epidermis Rhoe discolor terlihat sebanyak 42 sel, dan yang mengalami plasmolisis sebanyak 13 sel dengan prosentase sel terplasmolisis sebesar 40,48 %.
-
Pada konsentrasi larutan sukrosa 0,20 M, sel epidermis Rhoe discolor terlihat sebanyak 38 sel, dan yang mengalami plasmolisis sebanyak 14 sel dengan prosentase sel terplasmolisis sebesar 36,84 %.
-
Pada konsentrasi larutan sukrosa 0,18 M, sel epidermis Rhoe discolor terlihat sebanyak 40 sel, dan yang mengalami plasmolisis sebanyak 13 sel dengan prosentase sel terplasmolisis sebesar 32,50 %. Pada konsentrasi larutan sukrosa 0,16 M, sel epidermis Rhoe discolor terlihat sebanyak
-
49 sel, dan yang mengalami plasmolisis sebanyak 15 sel dengan prosentase sel terplasmolisis sebesar 30,61 %. -
Pada konsentrasi larutan sukrosa 0,14 M, sel epidermis Rhoe discolor terlihat sebanyak 49 sel, dan yang mengalami plasmolisis sebanyak 12 sel dengan prosentase sel terplasmolisis sebesar 24,49 %. Analisis Grafik : -
Pada konsentrasi larutan sukrosa 0,243 M, sel epidermis Rhoe discolor yang terplasmolisis mencapai 50% dari jumlah sel epidermis.
-
Semakin tinggi konsentrasi sukrosa, semakin tinggi prosentase sel yang terplasmolisis.
C. Pembahasan Dari hasil analisa di atas maka dapat diperoleh bahwa semakin pekat konsentrasi larutan
sukrosa
yang
digunakan
untuk
merendam
sayatan
epidermis Rhoe
discolor maka semakin banyak pula sel epidermis yang terplasmolisis. Hal tersebut dapat terjadi akibat dari perbedaan potensial air di dalam dan di luar sel. Potensial air yang ada di dalam sel lebih besar dari pada potensial air yang ada di luar sel. Oleh karena potensial air berbanding lurus dengan potensial osmosis, maka potensial osmosis yang ada di dalam sel juga lebih besar dari pada potensial osmosis yang ada di luar sel. Hal inilah yang menyebabkan berpindahnya molekul air di dalam sel menuju ke luar sel yang dalam praktikum kali ini molekul air berpindah dari sel epidermis Rhoe discolor menuju ke larutan sukrosa, sehingga menyebabkan protoplas sel epidermis kehilangan air, menyusut volumenya (sel menjadi mengerut) dan akhirnya terlepas dari dinding sel, peristiwa yang terjadi pada sel epidermis Rhoe discolor ini biasa disebut dengan Plasmolisis. Pada konsentrasi larutan sukrosa 0,243 M jumlah sel yang mengalami plasmolisis telah mencapai 50%. Hal tersebut menandakan bahwa dalam kondisi tersebut merupakan kondisi yang isotonic , dimana dalam kondisi tersebut potential air yang ada di dalam sel epidermis Rhoe discolor maupun di luar sel (pada larutan sukrosa) menjadi sama, sehingga tidak terjadi lagi difusi air karena air yang masuk ke dalam sel epidermis Rhoe discolor dan air yang keluar meninggalkannya terdapat dalam jumlah yang sama atau dapat dikatakan terjadi keseimbangan dinamis. Jika potensial di dalam sel dan di luar sel sama, maka besarnya potensial osmosis yang ada di dalam dan di luar sel juga akan sebanding atau sama. Setelah diketahui bahwa pada konsentrasi M, jumlah sel epidermis Rhoe discolor mencapai 50%, maka dapat dihitung nilai tekanan osmosis yang ada pada sel epidermis Rhoe discolor : TO = 22,4 x M x T 273 = 22,4 x 0,243 x (273 +28°C) 273 = 6 atm
D. Diskusi Plasmolisis dapat terjadi karena terlepasnya membran sel dari dinding sel akibat air yang ada di dalam dinding sel terus keluar sampai terjadi keseimbangan antara potensial air yang ada di dalam dan di luar sel. Berdasarkan data yang telah diperoleh maka dapat diketahui bahwa dengan semakin pekat atau tingginya konsentrasi larutan sukrosa maka semakin banyak pula sel yang mengalami plasmolisis. Hal tersebut disebabkan oleh potensial air yang ada di dalam sel epidermis Rhoe discolor lebih besar dari pada di luar sel (larutan sukrosa), dan oleh karena potensial air berbanding lurus dengan potensial osmotiknya, maka potensial yang ada di dalam sel epidermis Rhoe discolor juga akan lebih besar dibandingkan dengan potensial osmosis yang ada di luar sel. Sel yang mengalami plasmolisis akan mencapai 50% dari jumlah keseluruhan sel yang tampak pada satu lapang pandang jika konsentrasi larutan sukrosa 0,243 M, karena pada kondisi tersebut potensial air yang ada di dalam sel epidermis Rhoe discolor maupun di luar selnya menjadi sama atau bias disebut dalam keadaan yang isotonic.
BAB V SIMPULAN Suatu sel akan mengalami plasmolisis apabila potensial air yang ada di dalam sel lebih besar dari pada potensial air yang ada di luar sel. Hal tersebut juga berarti bahwa potensial osmosis yang ada di dalam sel lebih besar daripada di luar sel. Berdasarkan data yang telah diperoleh, dapat disimpulkan bahwa semakin tinggi kosentrasi larutan sukrosa, sel yang mengalami plasmolisis juga semakin besar jumlahnya. Sel yang mengalami plasmolisis akan mencapai 50% dari jumlah sel yang yang tampak pada satu lapang pandang, jika konsentrasi larutan M dan tekanan osmosis yang didapat ialah 6 atm.
DAFTAR PUSTAKA Dwidjoseputro, D, Prof. DR. 1989. Pengantar Fisiologi Tumbuhan. Jakarta: PT Gramedia. Kimball, John W. 1983. BIOLOGI . Jakarta: PT Erlangga. Loveless. 1991. Prinsip-prinsip Biologi Tumbuhan Daerah Tropik . Jakarta: PT Gramedia. Sasmita, Drajat ; Arbasyah Siregar. 1996. Fisiologi Tumbuhan. Bandung:ITB Press. Salisbury, Cleon. 1995. Fisiologi Tumbuhan Jilid 1. Bandung:ITB Press. Tim fisiologi tumbuhan. 2009. Penuntun Praktikum FISIOLOGI TUMBUHAN.Bandung : Jurusan Pendidikan Biologi FPMIPA UPI. Tim fisiologi tumbuhan. 2010. Penuntun Praktikum FISIOLOGI TUMBUHAN.Surabaya : Jurusan Biologi FMIPA UNESA. Bidwell. R.G.S.1979. Plant Physiology edition 2. Macmillion Publishing. Co : New York Dwidjoseputro. D. 1985. Pengantar Fisiologi Tumbuhan. Gramedia : Jakarta
DIFUSI, OSMOSIS, IMBIBISI, DAN PERMEABILITAS MEMBRAN di 14.19 Diposkan oleh Amin Tabin A.
0 komentar Difusi
Difusi adalah gerakan partikel dari tempat dengan potensial kimia lebih tinggi ke tempat dengan potensial kimia lebih rendah karena energi kinetiknya sendiri sampai terjadi keseimbangan dinamis.
Contoh peristiwa difusi yang sederhana adalah pemberian gula pada cairan teh tawar. Lambat laun cairan menjadi manis. Contoh lain adalah uap air dari cerek yang berdifusi dalam udara. Difusi yang paling sering terjadi adalah difusi molekuler. Difusi ini terjadi jika terbentuk perpindahan dari sebuah lapisan (layer) molekul yang diam dari solid atau fluida. Gambar di atas menunjukkan perpindahan konsentrasi larutan yang lebih tinggi ke konsentrasi larutan yang lebih rendah sampai terjadi
keseimbangan
1.
dinamis.
Difusi
sederhana
Difusi sederhana berarti bahwa gerakan kinetik molekuler dari molekul ataupun ion terjadi melalui celah membran atau ruang intermolekuler tanpa perlu berikatan dengan protein pembawa pada membran. Kecepatan difusi ditentukan oleh : jumlah zat yang tersedia, kecepatan gerak kinetik dan jumlah celah pada membran sel. Difusi sederhana ini dapat terjadi melalui dua cara: a. Melalui celah pada lapisan lipid ganda, khususnya jika bahan berdifusi terlarut lipid. b.
Melalui
Difusi
saluran
melalui
licin
pada
lapisan
beberapa
protein
lipid
transpor.
ganda
Salah satu faktor paling penting yang menentukan kecepatan suatu zat melalui lapisan lipid ganda ialah kelarutan lipid dan zat terlarut. Seperti misalnya kelarutan oksigen,nitrogen, karbon dioksida dan alkohol dalam lipid sangat tinggi,sehingga semua zat ini langsung larut dalam lapisan lipid ganda dan berdifusi melalui membran sel sama seperti halnya dengan difusi yang teradi dalam cairan. Kecepatan zat-zat ini berdifusi melalui membran berbanding langsung dengan sifat kelarutan
lipidnya.
Difusi
melalui
saluran
protein
Air tidak dapat menembus lapisan lipid ganda,air dapat menembus membran sel dengan mudah ,molekul ini berjalan melalui saluran protein. Molekul lain yang bersifat tidak larut dalam lipid dapat berjalan melalui saluran pori protein dengan cara yang sama seperti molekul air jika ukuran molekulnya cukup kecil. Semakin besar ukurannya, kemampuan penetrasinya menurun secara a. b.
cepat.
Saluran
Saluran
protein
ini
Saluran
dibedakan
bersifat
ini
dapat
atas
permeabel dibuka
dua
sifat
selektif
dan
khas
terhadap
ditutup
oleh
: zat.
gerbang.
Sebagian besar saluran protein bersifat sangaet selektif untuk melakukan transpor satu atau lebih ion atau molekul spesifik. Ini akibat dari ciri khas saluran it u sendiri seprti diameternya,bentuknya dan jenis muatan listrik di sepanjang permukaan dalamnya. Salah satu contoh saluran yang paling penting yaitu saluran natrium,permukaan dalam saluran ini bermutan negatif kuat. Muatan negatif ini menarik ion natrium kedalam saluran kemudian ion natrium ini berdifuisi kedalam sel. Saluran natrium ini secara spesifik bersifat selektif untuk jalannya ion-ion natrium. Sebaliknya terdapat serangkian saluran protein yang bersifat untuk transpor kalium. Saluran ini berukuran lebih kecil dari pada saluran natrium dan tidak bermuatan negatif,sehingga tidak mempunyai daya tarik kuat untuk menarik ion-ion agar masuk kedalam saluran. Karena ukurannya yang kecil hanya dapat dilalui
oleh
ion
kalium,sehingga
ion
kalium
dengan
mudah
berdifusi
keluar
sel.
Gerbang saluran protein. Tujuan gerbang saluran protein ini untuk mengtur permeabitas saluran. Dalam hal saluran natrium, pembukaan dan penutupan ini terjadi pada bagian luar saluran dari membran sel. Sedangkan pada saluran kalium, terjadi pada bagian dalam ujung saluran. Pembukaan
dan
penutupan
a.
gerbang
diatur
dalam
dua
Voltase
cara: gerbang
Pada saat terdapat muatan negatif kuat pada bagian dalam membran sel,gerbang natrium dibagian luar akan tertutup rapat, sebaliknya bila bagian dalam membran keilangan muatan negatifnya,gerbang ini akan akan terbuka secara tiba-tiba sehingga memungkinkan sejumlah besar ion natrium mengalir masuk melalui pori-pori natrium. Pada gerbang kalium akan membuaka
bila
bagian
b.
dalam
membran
sel
menjadi
bermuatan
Gerbang
positif. kimiawi
Gerbang saluran protein akan terbuka karena mengikat molekul lain dengan protein,hal ini akan menyebabkan perubahan pada molekul protein sehingga gerbang akan terbuka atau tertutup. Contohnya
efek
saluran
asetilkolin.(di
bicarakan
pada
sistem
saraf).
2.
Difusi
dipermudah
Disebut juga dengan difusi diperantarai pembawa,artinya pembawa akan mempermudah difusi zat ke sisi lain. Zat –zat paling penting yang melintasi proses difusi yang dipermudah ialah glukose dan sebagian besar asam-asan amino. Molekul pembawa akan mentraspor glukose atau monosakarida lainya ke dalam sel. Insulin dapat meningkatkan kecepatan proses difusi ini sebesar 10 sampai 20 kali lipat. Ini adalah mekanisme dasar yang digunakan insulin untuk mengatur pemakian
glukose
Faktor
yang
1.
Suhu,
2.
BM
3.
dalam
mempengaruhi
makin
tinggi
makin
Kelarutan
dalam
tubuh.
difusi
besar medium,
4.
difusi: makin
difusi
makin
cepat
makin
besar
difusi
lambat makin
Perbedaan
cepat
Konsentrasi
Makin besar perbedaan konsentrasi antara dua bagian, makin besar proses difusi yang terjadi. 5. Makin
Jarak dekat
jarak
6. Makin
tempat
tempat
terjadinya
Area luas
difusi,
berlangsungnya makin
Tempat area
difusi,
cepat
proses
difusi
difusi
yang
berlangsungnya makin
cepat
terjadi. Difusi
proses
difusi.
B.
Osmosis
Osmosis berasal dari kata os: lubang, movea: berpindah jadi Osmosis adalah perpindahan air melalui membran permeabel selektif dari bagian yang lebih encer ke bagian yang lebih pekat. Membran semipermeabel harus dapat ditembus oleh pelarut, tapi tidak oleh zat terlarut, yang mengakibatkan gradien tekanan sepanjang membran. Osmosis merupakan suatu fenomena alami, tapi dapat dihambat secara buatan dengan meningkatkan tekanan pada bagian dengan konsentrasi pekat menjadi melebihi bagian dengan konsentrasi yang lebih encer. Gaya per unit luas yang dibutuhkan untuk mencegah mengalirnya pelarut melalui membran permeabel selektif dan masuk ke larutan dengan konsentrasi yang lebih pekat sebanding dengan tekanan turgor. Tekanan osmotik merupakan sifat koligatif, yang berarti bahwa sifat ini bergantung pada konsentrasi
zat
terlarut,
dan
bukan
pada
sifat
zat
terlarut
itu
sendiri.
Jika
di
dalam
suatu
ditempatkan
dua
larutan
sebagai
terlarut
zat
selektif
melalui
atau selaput
konsentrasi melalui tinggi
sel
terlarutnya
Apakah
Jadi
tinggi
selektif
yang
isotonis.
rendah
terjadi
larutan
ke
yang Jika
sel
di
di
air
yang
tumbuhan
sel
pelarut
dan
glukosa
dipisahkan
oleh
selaput
yang
sel
dengan di
dikatakan
atau
zat
luar
hewan,
tinggi yang rendah
terlarutnya sebagai larutan
sel,
sebagai
akan
larutan airnya
dikatakan
sama
terdapat
dari
konsentrasi
konsentrasi
rendah
konsentrainya
berlangsung
dalam
semipermiabel
berkonsentrasi
yang
yang
dalam
sebagai
glukosa air
selaput
dan
yang
konsentrasinya
larutan
oleh
berbeda
larutan
Larutan
larutan
daripada
jika
yang
pergerakan
permiabel.
larutan
atas
larutan
menuju
dengan
dipisahkan
terdiri
dari
permiabel.
larutan lebih
air
menuju
sedangkan
disebut
yang
berpindah
dibandingkan
hipertonis.
yang
konsentrasi
maka
airnya
selaput
glukosa
dengan
permiabel,
bergerak
bejana
lebih larutan
di
dalam
konsentrasi
larutan
misalnya
zat
hipotonis.
sel
darah
merah
ditempatkan
yang
berbeda-beda?
tetap dari
dalam
normal
Pada
bentuknya.
ukuran
suatu
tabung
larutan
isotonis,
Pada
normalnya
dan
larutan
yang sel
berisi
larutan
tumbuhan
dan
hipotonis,
mengalami
sel
peningkatan
dengan sel
tumbuhan tekanan
sifat
darah akan
turgor
larutan
merah
akan
mengembang sehingga
sel
menjadi keras. Berbeda dengan sel tumbuhan, jika sel hewan atau sel darah merah dimasukkan kemudian Pada
dalam pecah
larutan
mengalami hewan sel
atau
darah
larutan
atau
hipotonis,
lisis,
hal
hipertonis,
plasmolisis sel
merah
darah
karena
tumbuhan
(lepasnya
darah
merah
sel
ini
sel
mengalami
sel
larutan
krenasi
hewan
akan
membran
dalam
sel
merah
akan
tidak
kehilangan dari
dinding
hipertonis
sehingga
mengembang
memiliki
dinding
sel.
tekanan
turgor
dan
sel),
menyebabkan sel
dan
menjadi
sedangkan sel
hewan
keriput
kehilangan
sel atau
karena air.
Contoh
peristiwa
osmosis
:
• Masuk dan naiknya air mineral dalam tubuh pepohonan merupakan proses osmosis. Air dalam tanah memiliki kandungan solvent lebih besar (hypotonic) dibanding dalam pembuluh, sehingga air
masuk
menuju
xylem/sel
tanaman.
• Jika sel tanaman diletakkan dalam kondisi hypertonic (solut tinggi atau solvent rendah), maka sel akan menyusut (ter-plasmolisis) karena cairan sel keluar menuju larutan hypertonic. • Ikan air tawar yang ditempatkan di air laut akan mengalami penyusutan volume tubuh. • Air laut adalah hypertonic bagi sel tubuh manusia, sehingga minum air laut justru menyebabkan dehidrasi. •
Kentang
yang
dimasukkan
ke
dalam
air
garam
akan
mengalami
penyusutan
Osmosis terbalik adalah sebuah istilah teknologi yang berasal dari osmosis. Osmosis adalah sebuah fenomena alam dalm sel hidup di mana molekul “solvent” (biasanya air) akan mengalir dari daerah “solute” rendah ke daerah “solute” tinggi melalui sebuah membran “semipermeable”. Membran “semipermeable” ini menunjuk ke membran sel atau membran apa pun yang memiliki struktur yang mirip atau bagian dari membran sel. Gerakan dari “solvent” berlanjut sampai sebuah konsentrasi
yang
seimbang
tercapai
di
kedua
sisi
membran.
Reverse osmosis adalah sebuah proses pemaksaan sebuah solvent dari sebuah daerah konsentrasi “solute” tinggi melalui sebuah membran ke sebuah daerah “solute” rendah dengan menggunakan sebuah tekanan melebihi tekanan osmotik. Dalam istilah lebih mudah, reverse osmosis adalah mendorong sebuah solusi melalui filter yang menangkap “solute” dari satu sisi dan membiarkan pendapatan
“solvent”
murni
dari
sisi
satunya.
Reverse osmosis dilakukan dengan cara memberikan tekanan pada bagian larutan dengan konsentrasi tinggi menjadi melebihi tekanan pada bagian larutan dengan konsentrasi rendah.
Sehingga larutan akan mengalir dari konsentrasi tinggi ke konsentrasi rendah. Proses perpindahan larutan terjadi melalui sebuah membran yang semipermeabel dan tekanan yang diberikan adalah tekanan
hidrostatik
(Shun
Dar
Lin,
2001).
Untuk mengilustrasikan peristiwa reverse osmosis, bayangkan sebuah membran semipermeabel dengan air di satu sisi dan larutan dengan konsentrasi zat terlarut tinggi di sisi lain. Apabila terjadi peristiwa osmosis normal, air akan melewati membran menuju larutan dengan konsentrasi tinggi. Pada peristiwa reverse osmosis, pada sisi larutan dengan konsentrasi tinggi diberikan tekanan untuk mendorong molekul air melewati membran menuju sisi larutan air (Gambar). Proses pemisahan ini akan memisahkan antara zat terlarut pada salah satu sisi membran dan pelarut murni
di
sisi
yang
lain.
Membran semipermeabel yang digunakan pada reverse osmosis disebut membran reverse osmosis (membran RO). Membran RO memiliki ukuran pori < 1 nm. Karena ukuran porinya yang sangat kecil, membran RO disebut juga membran tidak berpori. Membran RO biasanya digunakan untuk pengolahan air, seperti pengolahan air minum, desalinasi air laut, dan pengolahan limbah cair. Saat
ini
membran
RO
juga
banyak
digunakan
pada
proses
pengolahan
C.
air
isi
ulang. Imbibisi
Imbibisi berasal dari bahasa latin, imbibire, yang berarti minum. Dalam hubungannya dengan pengambilan zat oleh tumbuhan imbibisi berarti kemampuan dinding sel dan plasma sel untuk menyerap air dari luar sel. Air yang terserap disebut air imbibisi. Pada peristiwa tersebut, molekulmolekul air terikat di antara molekul-molekul dinding sel atau plasma sel. Akibatnya plasma sel mengembang. Benda yang dapat mengadakan imbibisi dibedakan menjadi dua golongan berikut. a. Benda yang pada waktu imibibisi mengembang dengan terbatas, artinya setelah mencapai volume tertentu tidak dapat memembang lagi. Misalnya, kacang tanah yang direndam air akan mengembang
sampai
volume
tertentu.
b. Benda yang pada waktu imbibisi mengembang dengan tidak terbatas, artinya bagian-bagian yang menyusunnya akhirnya terlepas dan bercampur air menjadi koloid dalam fase sol. Misalnya roti yang direndam air akan mengembang dan akhirnya hancur dan larut dalam air tersebut Contoh:
Penyerapan
air
oleh
benih
- Proses awal perkecambahan, benih akan membesar, kulit benih pecah, pekecambahan ditandai oleh
keluarnya
radikula
dari
dalam
benih.
Syarat 1. 2.
imbibisi
Perbedaan Ada
ψ tarik
antara
benih
menarik
dengan
larutan,
yang
spesifik
: di
mana
ψ
antara
benih air
<
ψ
dengan
larutan. benih.
3. Benih memiliki partikel koloid yang merupakan matriks, bersifat hidrofil berupa protein, pati, selulose. 4.
D.
Benih
kering
memiliki
Permeabilitas
ψ
Membran
sangat
rendah.
Sel
Sel tumbuhan dibatasi oleh dua lapis pembatas yang sangat berbeda komposisi dan strukturnya. Lapisan terluar adalah dinding sel yang tersusun atas selulosa, lignin, dan polisakarida lain. Dinding sel memberikan kekakuan dan memberi bentuk sel tumbuhan. Pada beberapa bagian, dinding sel tumbuhan terdapat lubang yang berfungsi sebagai saluran antara satu sel dengan sel lainnya. Lubang ini disebut plasmodesmata, berdiameter sekitar 60 nm, sehingga dapat dilalui oleh molekul dengan berat molekul sekitar 1000 Dalton. Lapisan dalam sel tumbuhan adalah membran
sel
Membran sel terdiri atas dua lapis molekul fosfolipid. Bagian ekor dengan asam lemak yang bersifat hidrofobik (non polar), kedua lapis molekul tersebut saling berorientasi kedalam, sedangkan bagian kepala bersifat hidrofilik (polar), mengarah ke lingkungan yang berair. Komponen protein terletak pada membran dengan posisi yang berbeda-beda. Beberapa protein terletak periferal, sedangkan yang lain tertanam integral dalam lapis ganda fosfolipid. Membran seperti ini juga terdapat pada berbagai organel di dalam sel, seperti vakuola, mitokondria, dan kloroplas Komposisi lipid dan protein penyusun membran bervariasi, bergantung pada jenis dan fungsi membran itu sendiri. Namun demikian membran mempunyai ciri-ciri yang sama, yaitu bersifat selektif permeabel terhadap molekul-molekul. Air, gas, dan molekul kecil hidrofobik secara bebas dapat melewati membran secara difusi sederhana. Ion dan molekul polar yang tidak bermuatan harus dibantu oleh protein permease spesifik untuk dapat diangkut melalui membran dengan proses yang disebut difusi terbantu (fasilitated diffusion). Kedua cara pengangkutan ini disebut transpor pasif. Untuk mengangkut ion dan molekul dalam arah yang melawan gradien konsentrasi, suatu proses transpor aktif harus diterapkan. Dalam hal ini protein aktifnya memerlukan energi berupa ATP, ataupun juga digunakan cara couple lewat proses antiport dan symport. Permeabilitas membran tergantung pada fluiditas inti hidrofobik membran dan aktivitas protein pengangkutnya. Oleh karena itu, keadaan lingkungan yang dapat mengganggu keduanya akan mempengaruhi permeabilitas membran terhadap suatu solut.
2.3.1.
2.3.2.
a. b. c. d. e.
2.3. ACARA 3 DIFUSI DAN OSMOSIS Pelaksanaan Praktikum Tanggal Praktikum Praktikum ini dilaksanakan pada hari Kamis tanggal 3 November 2011 Tempat Praktikum Praktikum ini dilaksanakan di Laboratorium Fakultas Pertanian Universitas Samawa (UNSA) Sumbawa Besar Landasan Teori Difusi adalah peristiwa mengalirnya/berpindahnya suatu zat dalam pelarut dari bagian berkonsentrasi tinggi ke bagian yang berkonsentrasi rendah. Perbedaan konsentrasi yang ada pada dua larutan disebut gradien konsentrasi. Difus i akan terus terjadi hingga seluruh partikel tersebar luas secara merata atau mencapai keadaan kesetimbangan dimana perpindahan molekul tetap terjadi walaupun tidak ada perbedaan konsentrasi. Contoh yang sederhana adalah pemberian gula pada cairan teh tawar. Lambat laun cairan menjadi manis. Difusi yang paling sering terjadi adalah difusi molekuler. Difusi ini terjadi jika terbentuk perpindahan dari sebuah lapisan (layer) molekul yang diam dari solid a tau fluida (Anonim, 2010). Difusi adalah peristiwa mengalirnya/berpindahnya suatu zat dalam pelarut dari bagian berkonsentrasi tinggi ke bagian yang berkonsentrasi rendah. Perbedaan konsentrasi yang ada pada dua larutan disebut gradien konsentrasi (Wudianto, 2002). Difusi akan terus terjadi hingga seluruh partikel tersebar luas secara merata atau mencapai keadaan kesetimbangan dimana perpindahan molekul tetap terjadi walaupun tidak ada perbedaan konsentrasi.Ada beberapa faktor yang mempengaruhi kecepatan difusi, yaitu: Ukuran partikel. Semakin kecil ukuran partikel, semakin cepat partikel itu akan bergerak, sehinggak kecepatan difusi semakin tinggi. Ketebalan membran. Semakin tebal membran, semakin lambat kecepatan difusi. Luas suatu area. Semakin besar luas area, semakin cepat kecepatan difusinya. Jarak. Semakin besar jarak antara dua konsentrasi, semakin lambat kecepatan difusinya. Suhu. Semakin tinggi suhu, partikel mendapatkan energi untuk bergerak dengan lebih cepat. Maka, semakin cepat pula kecepatan difusiny(Wudianto, 2002). Osmosis adalah perpindahan air melalui membran permeabel dari bagian yang lebih encer ke bagian yang lebih pekat. Membran semipermeabel harus dapat ditembus oleh pelarut, tapi tidak oleh zat terlarut, yang mengakibatkan gradien tekanan sepanjang membran. Osmosis adalah proses perpindahan atau pergerakan molekul zat pelarut, dari larutan yang konsentrasi zat pelarutnya tinggi menuju larutan yang konsentrasi zat pelarutya rendah melalui selaput atau membran selektif permeabel atau semi permeable (Wuryaningsih, 1997). Jika di dalam suatu bejana yang dipisahkan oleh selaput semipermiabel, dua Iarutan glukosa yang terdiri atas air sebagai pelarut dan glukosa sebagai zat terlarut dengan konsentrasi yang berbeda dan dipisahkan oleh selaput selektif permeabel, maka air dari larutan yang berkonsentrasi rendah akan bergerak atau berpindah menuju larutan glukosa yang konsentrainya tinggi melalui selaput permeabel. Jadi, pergerakan air berlangsung dari larutan yang konsentrasi airnya tinggi menuju kelarutan yang konsentrasi airnya rendah melalui selaput selektif permiabel (Wuryaningsih, 1997).
Larutan vang konsentrasi zat terlarutnya lebih tinggi dibandingkan dengan larutan di dalam sel dikatakan .sebagai larutan hipertonis. sedangkan larutan yang konsentrasinya sama dengan larutan di dalam sel disebut larutan isotonis. Jika larutan yang terdapat di luar sel, konsentrasi zat terlarutnya lebih rendah daripada di dalam sel dikatakan sebagai larutan hipotonis (Marsono, 2001). Plasmolisis merupakan dampak dari peristiwa osmosis. Jika sel tumbuhan diletakkan di larutan garam terkonsentrasi (hipertonik), sel tumbuhan akan kehilangan air dan juga tekanan turgor, menyebabkan sel tumbuhan lemah.Tumbuhan dengan sel dalam kondisi seperti ini layu. Kehilangan air lebih banyak akan menyebabkan terjadinya plasmolisis: tekanan terus berkurang sampai di suatu titik di manaprotoplasma sel terkelupas dari dinding sel, menyebabkan adanya jarak antara dinding sel dan membran. Akhirnya cytorrhysis runtuhnya seluruh dinding sel - dapat terjadi (Marsono, 2001). Tidak ada mekanisme di dalam sel tumbuhan untuk mencegah kehilangan air secara berlebihan, juga mendapatkan air secara berlebihan, tetapi plasmolisis dapat dibalikkan jika sel diletakkan di larutan hipotonik. Proses sama pada sel hewan disebut krenasi. Cairan di dalam sel hewan keluar karena peristiwa difusi (Santoso, 1998). 2.3.3. Alat, Bahan, dan Cara Kerja a. Alat dan bahan difusi Alat Gelas piala 4 buah Pipet tetes 1 buah Pengaduk 1 buah Bahan Larutan Methylen Blue pekat Kristal HCl Aquades b. Alat dan bahan osmosis Alat Cawan petri 4 buah Jarum Air Garam Bahan Kentang Timun
Cara Kerja Mengamati proses difusi Mengisi gelas piala dengan aquades, kemudian meneteskan methylene blue kedalam air gelas piala sebanyak 1-2 tetes. Jangan diaduk. Lalu diamati arah penyebaran warna biru tersebut dan mencatat waktu yang dibutuhkan dimulai saat penetasan hingga warna menyebar sempurna. c.
Mengulangi langkah (1) tetapi setelah penetasan larutan metilen blue, segera diaduk dan catat
2.3.4
berapa waktu yang dibutuhkan hingga warna tercampur sempurna. Memasukkan garam pada gelas piala yang telah diisi dengan aquades, jangan diaduk dan diamati penyebaran warnanya dan mencatat waktu yang dibutuhkan sampai larutan merata. Mengulangi langkah (3) tetapi setelah kristal HCl/garam dimasukkan segera diaduk dan amati penyebarannya dan catatlah waktu yang dibutuhkan sampai larutan merata Menulis hasil pengamatan pada tabel pengamatan Mengamati proses osmosis Mengiris kentang dan timun dengan ketebalan ± 0,4-0,5 cm, masing-masing sebanyak 8 potong. Dan diusahakan ketebalan irisan sama. Mengisi cawan petri dengan air hingga ¾ tinggi cawan petri. Menambahkan garam pada salah satu cawan petri yang berisi larutan garam dengan “air garam” dan label “air” untuk cawan petri yang berisi air air. Memasukkan 2 irisan timun dan 2 irisan kentang kedalam cawan petri air garam dan memasukkan 2 irisan timun dan 2 irisan kentang sisanya dalam petri berisi air. Biarkan selama 15 menit kemudian mengamati tingkat kekerasannya. Lalu perlakuan dilanjutkan hingga 30 menit, amati kekerasannya. Menulis hasil pengamatan pada tabel pengamatan. Hasil dan Pembahasan Tabel 4. Pengamatan difusi Perlakuan
Diaduk Arah gerak
Tidak diaduk
Waktu
Arah gerak
Waktu
Kristal HCl/garam
Menyebar
53.38 sekon
Menyebar
2.50.90 sekon
Methylene blue
Menyebar
5.41 sekon
Menyebar
20.24.43 sekon
Dari praktikum yang telah kami lakukan dapat dijelaskan bahwa pada pengamatan proses difusi yang memakai larutan matylen blue yang di tambahkan air dengan garam dapur (Nacl) yang juga ditambahkan air terjadi perbedaan waktu yang berbeda jauh. Setelah matylem blue di campur air, matylen blue tersebut membentuk gumpalan yang melingkar menunjukan matylen blue sedang mengalami difusi. Yaitu peristiwa menyebarnya matylen blue yang mempunyai konsentrasi tinggi menuju/menyebar ke air yang konsentrasinya lebih rendah untuk mencapai keadaan homogen pada larutan. Waktu yang di perlukan agar larutan ini menjadi homogen dengan cara diberi tekanan adalah : 05 detik,41 sekon dan dengan cara tidak di beri tekanan 20 menit : 24 detik. Tercapainya keadaan homogen pada air yang di masukan garam dapur (Nacl) lebih lama di bandingkan pada larutan metylen blue yaitu dengan tidak di beri tekanan 02 menit :50 detikdan dengan cara di beri tekanan 53 detik : 38 sekon. Peristiwa pencampuran Nacl dengan air ini merupakan peristiwa difusi zat padat dalam medium air.menyebar dan menjadi larutan. Perbedaaan cepat dan lamanya bahan untuk larut dalam air dikarenakan oleh butir kristal HCl lebih besar dibandingkan dengan butiran metilen blue. Hal ini sama dengan yang dikemukakan oleh (Wudianto, 2002) bahwa, difusi merupakan peristiwa mengalirnya atau berpindahnya suatu zat dalam pelarut dari bagian berkonsentrasi tinggi ke bagian yang berkonsentrasi rendah.
Tabel 5. Pengamatan osmosis Perlakuan
Air
Air garam
15 menit
30 menit
Kentang
++
+++
--
--
Timun
+
++
--
---
Ket : + = cukup keras ++ = keras +++ = sangat keras
15 menit
30 menit
= cukup lembek -= lembek - - - = sangat lembek
Pada perobaan pertama proses osmosis menggunakan kentang dan timun di masukan dalam air, sebelum di masukan ke dalam air, kentang dan timun memiliki kndisi awal yang keras. Setelah di rendam ke dalam air selama 15 menit, ke dua bahan tersebut semakin keras, ke adaan kentang dan timun yang semakin keras ini menunjukan turgornya. Yaitu keadaan tegang yang timbul antar dinding sel dengan inti sel yang menyerap air ke dalam sel-sel kedua bahan tersebut.Hal serupa terjadi setelah kedua bahan tersebut di biarkan selama 30 menit yaitu keadaan kentang dan mentimun tersebut semakin keras. Pada percobaan yang ke dua dengan menggunakan irisan kentang dan mentimun di masukan kedalam larutan garam, kentang dan timun sebelum di masukan ke dalam larutan garam memiliki kondisi yang sangat keras yang di ketahui dengan menekan/menusuknya dengan jarum kedua bahan tersebut. Setelah di biarkan selama 15 menit dalam larutan garam, bahan tersebut mengalami pengkerutan serta kondisinya lembek dari kondisi awal.Hal ini di sebabkan adanya perbedaan konsentrasi antara irisan kentang dan timun dengan larutan garam. Larutan garam memiliki konsentrasi yang lebih tinggi dari pada konsentrasi yang di miliki kentang dan timun tersebut sehingga cairan yang terdapat pada kentang dan timun tersebut berpindan menuju larutan garam yang biasa di sebut proses osmosis pada kondisi 30 menit bahan semakin mengkerut dan semakin lembek. Hal ini di karenakan semakin banyaknya cairan di dalam bahan tersebut yang keluar menuju larutan garam yang memiliki konsentrasi tinggi. Berdasarkan percobaan diatas dapat di ketahui bahwa lembek dan kerasnya fisik bahan tersebut sangat tergantung pada tinggi rendahnya konsentrasi larutan perendamnya, serta di pengaruhi lamanya waktu perendaman. Pernyataan ini sama seperti apa yang diungkapkan oleh (Anonim, 2002) bahwa Osmosis adalah proses perpindahan atau pergerakan molekul zat pelarut, dari larutan yang konsentrasi zat pelarutnya tinggi menuju larutan yang konsentrasi zat pelarutya rendah melalui selaput atau membran selektif permeabel atau semi permeable.
