JURNAL ILMIAH SEL DAN LINGKUNGAN
Difusi Molekul dan Tekanan Osmotik Cairan Sel
DIFUSI KRISTAL KMnO4 DALAM PELARUT DAN TEKANAN
OSMOTIK CAIRAN SEL EPIDERMIS PADA DAUN Rhoe discolor
Yunita Sari
NIM : 1405112576
Program Studi Pendidikan Biologi Jurusan PMIPA FKIP
Universitas Riau Pekanbaru 28293
E-mail : yunita.sari@student.unri.ac.id
ABSTRACT
Penelitian dilakukan untuk mengetahui proses difusi Kristal KMnO4 dalam pelarut
dan mengukur besar tekanan osmosis cairan sel epidermis bawah daun
Rhoediscolor dalam larutan glukosa dengan beberapa konsentrasi yang berbeda
yaitu 0.2 M, 0.22 M, 0.24 M, 0.26 M, 0.28 M dan 0.30 M serta pelarut dengan
konsentrasi 0 M pada tanggal 17 Maret 2016 di Laboratorium PMIPA FKIP
Universitas Riau. Penelitian dilakukan dengan metode eksperimen. Data yang
diperoleh disajikan dalam bentuk tabel dan grafik serta di analisis secara
deskriptif. Data hasil penelitian mengenai percobaan difusi molekul dengan
menghitung diameter penyebaran Kristal KMnO4 dalam waktu t. Sedangkan data
hasil kedua yaitu Tekanan osmotic cairan sel epidermis bawah daun Rhoediscolor
dengan melakukan perbandingan jumlah sel dalam keadaan biasa dan jumlah sel
dalam keadaan Plasmolisis dengan perbedaan konsentrasi larutan glukosa pada
sayatan daun Rhoediscolor dalam waktu t menunjukkan hasil bahwa persentase
plasmolisis larutan glukosa dengan konsentrasi 0,30 M lebih besar dari pada yang
lainnya yaitu 86,25%.
Key Words: Difusi, Tekanan Osmotik, Plasmolisis
PENDAHULUAN
sebagai pereaksi dalam fotosintesis
Air merupakan komponen
utama tanaman, yaitu membentuk
80-90 % bobot segar jaringan yang
sedang tumbuh aktif. Air sebagai
komponen
esensial
tanaman
memiliki peranan antara lain : (a)
sebagai pelarut, di dalamnya terdapat
gas, garam, dan zat terlarut lainnya,
yang bergerak keluar masuk sel, (b)
dan pada berbagai proses hidrolisis,
(c) air esensial untuk menjaga
turgiditas
diantaranya
dalam
pembesaran sel, pembukaan stomata
dan menyangga bentuk daun-daun
muda atau struktur lainnya (Kimball,
1983).
Difusi
adalah
peristiwa
mengalirnya/berpindahnya suatu zat
Sel dan Lingkungan | 1
Difusi Molekul dan Tekanan Osmotik Cairan Sel
dalam
pelarut
dari
bagian
berkonsentrasi tinggi kebagian yang
berkonsentrasi rendah.Contoh yang
sederhana adalah pemberian gula
pada cairan the tawar. Lambat laun
cairan menjadi manis. Contoh lain
adalah uap air dari cerek yang
berdifusi dalam udara. Perbedaan
konsentrasi yang ada pada dua
larutan disebut gradient konsentrasi.
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. Difusi
yang paling sering terjadi adalah
difusi molekuler. Difusi ini terjadi
jika terbentuk perpindahan dari
sebuah lapisan molekul yang diam
dari solid atau fluida (Uwie 2010: 1).
Difusi merupakan proses
fisika yang terjadi dalam kehidupan
termasuk tumbuhan. Difusi terjadi
sebagai suatu respon terhadap
perbedaan
konsentrasi.
Selain
perbedaan konsentrasi, perbedaan
dalam sifat dapat juga menyebabkan
difusi. (Kustiyah,2007)
Air
berdifusi
melintasi
membrane dari wilayah yang
berkonsentrasi zat terlarut lebih
rendah
ke
wilayah
yang
berkonsentrasi zat terlarut yang lebih
tinggi sampai konsentrasi zat terlarut
pada kedua sisi membrane setara.
Difusi air melintasi membrane
permeable selektif disebut osmosis.
(Campbell.2008)
Nilai potensial air di dalam
sel dan nilainya di sekitar sel akan
mempengaruhi difusi air dari dan ke
dalam sel tumbuhan. Dalam sel
tumbuhan ada tiga faktor yang
menetukan nilai potensial airnya,
yaitu matriks sel, larutan dalam
vakuola dan tekanan hidrostatik
dalam isi sel. Hal ini menyebabkan
potensial air dalam sel tumbuhan
dapat dibagi menjadi 3 komponen
yaitu potensial matriks, potensial
osmotik dan potensial tekanan
(Wilkins, 1992).
Komponen potensial air pada
tumbuhan terdiri atas potensial
osmosis (solut) dan potensial turgor
(tekanan). Dengan adanya potensial
osmosis cairan sel, air murni
cenderung memasuki sel. Sebaliknya
potensial turgor di dalam sel
mengakibatkan air meninggalkan sel.
Pengaturan potensial osmosis dapat
dilakukan jika potensial turgornya
sama dengan nol yang terjadi saat sel
mengalami plasmolisis (Meyer and
Anderson, 1952)
Menurut Tjitrosomo (1987),
jika sel dimasukan ke dalam larutan
gula, maka arah gerak air neto
ditentukan oleh perbedaan nilai
potensial air larutan dengan nilainya
didalam sel. Jika potensial larutan
lebih tinggi, air akan bergerak dari
luar ke dalam sel, bila potensial
larutan lebih rendah maka yang
terjadi sebaliknya, artinya sel akan
kehilangan air. Apabila kehilangan
air itu cukup besar, maka ada
kemungkinan bahwa volum sel akan
Sel dan Lingkungan | 2
Difusi Molekul dan Tekanan Osmotik Cairan Sel
menurun
demikian
besarnya
sehingga tidak dapat mengisi seluruh
ruangan yang dibentuk oleh dinding
sel. Membran dan sitoplasma akan
terlepas dari dinding sel, keadaan ini
dinamakan plasmolisis. Sel daun
Rhoeo discolor yang dimasukan ke
dalam larutan sukrosa mengalami
plasmolisis.
Semakin
tinggi
konsentrasi larutan maka semakin
banyak
sel
yang
mengalami
plasmolisis. Menurut Salisbury and
Ross (1992) menyatakan bahwa
Plasmolisis adalah suatu proses
lepasnya p rotoplasma dari dinding
sel yang diakibatkan keluarnya
sebagian air dari vakuola.
Rumusan
masalah
pada
praktikum
kali
ini
adalah
bagaimanakah proses difusi pada
kristal KMnO4 dan plasmolisis pada
daun Rhoe discolor dalam larutan
glukosa. Tujuan praktikum difusi
molekul dan tekanan osmotik cairan
sel adalah untuk mengetahui proses
difusi suatu molekul dalam pelarut
dan mengukur besar tekanan
osmosis cairan sel epidermis bawah
daun Rhoe discolor dalam larutan
glukosa. Adapun manfaat penulisan
jurnal yaitu
untuk memberikan
informasi tentang difusi molekul dan
tekanan osmotik cairan sel.
BAHAN DAN METODE
Percobaan ini dilaksanakan di
laboratorium
PMIPA
FKIP
Universitas Riau pada tanggal 17
Maret 2016. Alat yang digunakan
pada percobaan ini adalah; cawan
petri, mikroskop, gelas ukur, pipet
tetes, kaca objek, kaca penutp, dan
pisau silet. Sedangkan bahan yang
digunakan pada percobaan ini
adalah; kristal KMnO4, air kran,
larutan glukosa, dan daun Rhoe
discolor.
Cara kerja untuk percobaan
difusi molekul adalah sebagai
berikut: pertama tuangkan air
sebanyak 15 ml ke dalam cawan
petri yang diletakkan di atas kertas
putih serta meja tempat yang datar
yang dialasi dengan kertas putih.
Kemudian masukkan setitik Kristal
KMnO4 ke dalam air di cawan tadi,
lalu ukur diameter sebaran Kristal
pada air dalam selang waktu tertentu.
Ulangi kegiatan tersebut beberapa
kali lalu hitung rata-rata kecepatan
difusinya. Kemudian perhatikan
apakah kecepatan difusi mula-mula
sama dengan berikutnya sampai
percobaan dihentikan.
Cara kerja untuk tekanan
osmotik pada cairan sel epidermis
bawah daun Rhoe discolor adalah
sebagai berikut; pertama siapkan
larutan glukosa dengan konsentrasi
0,20 M, 0,22 M, 0,24 M, 0,26 M,
0,28 M dan 0,30 M. Langkah
selanjutnya adalah membuat sayatan
epidermis bawah daun Rhoe discolor
dimasukkan kedalam cawan petri
yang telah berisi larutan sesuai
dengan konsentrasi yang telah
ditetapkan.
Agar
pengamatan
berjalan dengan baik dilakukan
perendaman sayatan dengan interval
waktu lima menit antar masing-
Sel dan Lingkungan | 3
Difusi Molekul dan Tekanan Osmotik Cairan Sel
masing larutan. Kemudian catat hasil
pengamatan melalui mikroskop
setelah sepuluh menit. Catat suhu
percobaan yang sedang berlangsung
dan hitung besarnya tekanan cairan
osmotik dengan rumus TO.
TO =
22,4 . M .T
273
Dimana :
TO = Tekanan
osmotik
dalam
Atmosfer (ATM )
M = Konsentrasi larutan eksternal
pada
kondisi
incipient
plasmolisis (Mol/L)
T = Temperatur Absolut ( K )
PO = Potensial Osmotik ( tanda - )
HASIL DAN PEMBAHASAN
1. Difusi Molekul
Diameter sebaran air berdasarkan hasil percobaan difusi molekul dapat
dilihat pada Tabel 1 berikut.
Tabel 1. Tabel pengamatan difusi molekul Kristal KMnO4
NO.
WAKTU (MENIT)
DIAMETER (CM)
1.
1:30
2,5
2.
1:50
2,6
3.
2:08
3,0
Rata-Rata
1:49
2,7
Difusi dapat terjadi dalam
kehidupan sehari-hari dalam tubuh
makhluk hidup. Perubahan sifat juga
merupakan pengaruh difusi terutama
perubahan konsentrasi air. Dalam
percobaan yang telah dilakukan
dengan menggunakan kristal kalium
permanganat
(KMnO4)
yang
diteteskan pada akuades, terlihat
bahwa kristal tersebut menyebar
dalam air pada cawan petri.
Pergerakan
ini
dikarenakan
konsentrasi KMnO4 yang lebih tinggi
dibandingkan air yang lebih rendah
sehingga terjadi pergerakan hingga
tercapai
kesetimbangan.
Kesetimbangan ini disebut dengan
kesetimbangan
dinamik,
yaitu
molekul pewarna dan kristal KMnO4
yang melintasi membran dalam satu
arah jumlahnya sebanyak molekul
pewarna yang melintasi membrane
dalam arah yang berlawanan setiap
detik (Campbell, 2008) atau dalam
percobaan dapat dikatakan bahwa
pergerakan KMnO4 menyebar ke
seluruh bagian air sama besarnya
dengan pergerakan air.
Sel dan Lingkungan | 4
Difusi Molekul dan Tekanan Osmotik Cairan Sel
Pada percobaan yang telah
dilakukan
yaitu
dengan
menggunakan cawan petri dan air
kran didapat bahwa Kristal KMnO 4
setelah diteteskan kedalam cawan
petri yang berisi air langsung mulai
menyebar secara perlahan sampai
terjadi titik kesetimbangan yaitu
hingga Kristal KMnO4 tidak berdifusi
lagi. Dalam selang waktu kurang
lebih 1 menit 30 detik
Kristal
KMnO4 pada percobaan pertama
menyebar hingga diameter sebaran
mencapai 2,5 cm. Sedangkan Kristal
KMnO4 pada percobaan kedua dalam
selang waktu 1 menit 50 detik
menyebar hingga diameter sebaran
mencapai 2,6 cm, dan pada
percobaan ketiga dalam selang waktu
2 menit 8 detik Kristal KMnO 4
menyebar hingga diameter 3,0 cm.
semakin
lama
waktu
yang
dibutuhkan maka diameter sebarin
airnya akan semakin besar. Diameter
sebaran pada ulangan kedua lebih
besar dibandingkan dengan diameter
sebaran air pada ulangan pertama.
Hal tersebut disebabkan karena pada
ulangan kedua merupakan perlakuan
dimana KMnO4 diberi lebih sedikit
dibandingkan dengan KMnO4 pada
ulangan
pertama.
Apabila
konsentrasi dan ukuran partikel
KMnO4 lebih kecil, maka semakin
cepat partikel itu bergerak dan
kecepatan difusi akan semakin cepat
sehingga diameter sebaran air
akan lebih besar. Sebaliknya, apabila
konsentrasi dan ukuran partikel
KMnO4 lebih besar, maka semakin
lambat partikel itu bergerak dan
kecepatan difusi akan semakin
lambat sehingga diameter sebaran air
akan lebih kecil.
Ada
beberapa
faktor
yang
mempengaruhi kecepatan difusi,
yaitu: (1) Ukuran partikel, Semakin
kecil ukuran partikel, semakin cepat
partikel itu akan bergerak, sehinggak
kecepatan difusi semakin tinggi. (2)
Ketebalan membran. Semakin tebal
membran, semakin lambat kecepatan
difusi. (3) Luas suatu area. Semakin
besar luas area, semakin cepat
kecepatan
difusinya.
(4)
Jarak. Semakin besar jarak antara
dua konsentrasi, semakin lambat
kecepatan difusinya. (5) Suhu.
Semakin tinggi suhu, partikel
mendapatkan energi untuk bergerak
dengan lebih cepat. Maka, semakin
cepat pula kecepatan difusinya
(Adrimarsya, 2012).
2. Tekanan Osmotik Cairal Sel
Tekanan osmotik cairan sel epidermis bawah pada daun Rhoediscolor dapat
dilihat pada Tabel 2 berikut ini.
Sel dan Lingkungan | 5
Difusi Molekul dan Tekanan Osmotik Cairan Sel
Tabel 2. Tabel pengamatan epidermis bawah daun Rhoe discolor dalam larutan
glukosa
Larutan
Glukosa
(M)
0
0,2
0,22
0,24
0,26
0,28
0,30
Sel dalam
keadaan
Biasa
169
90
98
70
79
59
80
Sel dalam
keadaan
Plasmolisis
7
13
22
25
43
69
Persentase
plasmolisis
Tekanan
osmotik
(atm)
0%
7,78%
13,27%
31,43%
44,30%
72,88%
86,25%
4,89
5,38
5,87
6,36
6,85
7,34
Grafik 1. Grafik tekanan osmotik cairan sel epidermis daun Rhoe discolor
180
160
140
120
Sel Dalam Keadaan
Biasa
Sel Dalam Keadaan
Plasmolisis
Presentase
Plasmolisis (%)
Tekanan Osmotik
(atm)
100
Jumlah Sel
80
60
40
20
0
0
0.2
0.22
0.24
0.26
0.28
0.3
Konsentrasi
Berdasarkan Tabel 2 diatas dapat
dilihat bahwa semakin tinggi
konsentrasi larutan glukosa maka
semakin tinggi persentase sel daun
Rhoediscolor mengalami plamolisis.
Plasmolisis terjadi karena cairan di
luar sel bersifat hypertonis atau lebih
pekat sedangkan larutan di dalam sel
bersifat hypotonis atau lebih encer
sehingga cairan di dalam vakuola
bergerak keluar sel sehingga
protoplasma mengkerut dan terlepas
dari dinding sel.Molekul gula dapat
berdifusi melalui benang-benang
protoplasma yang menembus lubanglubang kecil pada dinding sel.
Sel dan Lingkungan | 6
Difusi Molekul dan Tekanan Osmotik Cairan Sel
Benang-benang tersebut dikenal
dengan sebutan plasmolema, dimana
diameternya lebih besar daripada
molekul tertentu sehingga molekul
gula dapat masuk dengan mudah.
Semakin tinggi kadar larutan
glukosa yang diberikan maka
semakin cepat terjadinya plasmolisis
dan semakin tinggi tekanan osmosis
yang terjadi pada sel tumbuhan
% Plamolisis =
tersebut, semakin tinggi tekanan
osmosisnya maka tekanan turgor
akan semakin menurun, Sehingga
persentasi
plasmolisis
tertinggi
terdapat pada pengamatan dengan
kadar glukosa 0,30 M dan terendah
pada larutan glukosa 0,2 M.
Persentasi terjadinya plasmolisis
dapat dihitung dengan persamaan
berikut :
jumlah sel plasmolisis
x 100 %
Jumlah total sel
Dengan menggunakan persamaan
diatas maka dapat dibuktikan bahwa
besar kecilnya persentasi plasmolisis
dipengaruhi oleh kadar larutan
glukosa terlarut yang melisiskan sel.
Semakin tinggi kadar larutan glukosa
maka semakin banyak sel yang lisis
sehingga persentasi plasmolisis juga
semakin besar. Dari tabel hasil
pengamatan tersebut dapat diketahui
pula bahwa plasmolisis incipient
didapat pada konsentrasi larutan
glukosa 0,26 M. Hal ini disebabkan
oleh
persentase
dari
sel
terplasmolisis pada konsentrasi 0,26
M adalah sebesar 44,30% yang bila
dibandingkan
dengan
teori
persentase plasmolisis incipient yang
berkisar pada angka 50% dapat
dikatakan
cukup
mendekati.
Besarnya tekanan osmotik dapat
dihitung
dengan
menggunakan
rumus berikut :
22,4 . M .T
273
22,4 .0,26 . 298
TO =
273
TO =6,36 atm
TO =
Apabila
peristiwa
plasmolisis
mencapai 50% (kondisi diluar sama
dengan didalam sel) maka dapat
dikatakan potensial osmotik larutan
sama
cairan
bahwa
berada
dengan potensial osmotik
sel. Maka bisa dikatakan
tekanan osmotik insipent
pada konsentrasi 0.26 M
Sel dan Lingkungan | 7
Difusi Molekul dan Tekanan Osmotik Cairan Sel
dengan tekanan 6,36 atm. . Larutan
yang
di
dalamnya
terdapat
sekumpulan sel dimana 50%
berplasmolisis dan 50% tidak
berplasmolisis disebut plasmolisis
insipien. (Salisbury et al ,1995).
KESIMPULAN
Proses difusi suatu molekul
dipengaruhi oleh ukuran molekul
tersebut. Semakin kecil ukuran
molekul tersebut maka semakin
besar kecepatan difusi yang terjadi.
Sebaliknya, semakin besar ukuran
molekul maka semakin lambat difusi
yang terjadi.
Sedangkan
besar
tekanan
osmosis cairan sel akan semakin
besar apabila konsentrasi larutan
glukosa semakin tinggi. Apabila
persentase plasmolisis mencapai
50% maka dapat dikatakan bahwa
potensial osmotik larutan sama
dengan potensial osmotik cairan sel.
Jurnal
Ilmiah
Guru
Kanderang Tingang, Vol. 1,
No. 1, Hal : 24-37.
Meyer, B.S and Anderson, D.B.
1952. Plant Physiology D
Van Nostrand Company Inc :
New York.
Salisbury, et al. 1995. Fisiologi
Tumbuhan Jilid 1. ITB :
Bandung.
Tjitrosomo.1987. Botani Umum 2.
Penerbit Angkasa, Bandung.
Uwie.2010. Anonim. 2004. Difusi
Osmosis dan Plasmolisis.
http://www.e-dukasi.net.(19
Maret 2016)
Wilkins, M. B. 1992. Fisiologi
Tanaman. Jakarta: Bumi
Angkasa
DAFTAR PUSTAKA
Adrimarsya. 2012. Difusi Dan
Osmosis.
http://Adrimarsya.wordpress.
com/2012/12/05/difusi-danosmosis/. (19 Maret 2016)
Campbell, dkk. 2008. Biologi Jilid I
Edisi kedelapan. Erlangga :
Jakarta
Kimball, J. W. 1983. Biologi.
Erlangga : Jakarta.
Kustiyah. 2007. Miskonsepsi Difusi
dan Osmosis Pada Siswa
MAN Model Palangkaraya,
Sel dan Lingkungan | 8
DIFUSI KRISTAL KMnO4 DALAM PELARUT DAN TEKANAN
OSMOTIK CAIRAN SEL EPIDERMIS PADA DAUN Rhoe discolor
Yunita Sari
NIM : 1405112576
Program Studi Pendidikan Biologi Jurusan PMIPA FKIP
Universitas Riau Pekanbaru 28293
E-mail : yunita.sari@student.unri.ac.id
ABSTRACT
Penelitian dilakukan untuk mengetahui proses difusi Kristal KMnO4 dalam pelarut
dan mengukur besar tekanan osmosis cairan sel epidermis bawah daun
Rhoediscolor dalam larutan glukosa dengan beberapa konsentrasi yang berbeda
yaitu 0.2 M, 0.22 M, 0.24 M, 0.26 M, 0.28 M dan 0.30 M serta pelarut dengan
konsentrasi 0 M pada tanggal 17 Maret 2016 di Laboratorium PMIPA FKIP
Universitas Riau. Penelitian dilakukan dengan metode eksperimen. Data yang
diperoleh disajikan dalam bentuk tabel dan grafik serta di analisis secara
deskriptif. Data hasil penelitian mengenai percobaan difusi molekul dengan
menghitung diameter penyebaran Kristal KMnO4 dalam waktu t. Sedangkan data
hasil kedua yaitu Tekanan osmotic cairan sel epidermis bawah daun Rhoediscolor
dengan melakukan perbandingan jumlah sel dalam keadaan biasa dan jumlah sel
dalam keadaan Plasmolisis dengan perbedaan konsentrasi larutan glukosa pada
sayatan daun Rhoediscolor dalam waktu t menunjukkan hasil bahwa persentase
plasmolisis larutan glukosa dengan konsentrasi 0,30 M lebih besar dari pada yang
lainnya yaitu 86,25%.
Key Words: Difusi, Tekanan Osmotik, Plasmolisis
PENDAHULUAN
sebagai pereaksi dalam fotosintesis
Air merupakan komponen
utama tanaman, yaitu membentuk
80-90 % bobot segar jaringan yang
sedang tumbuh aktif. Air sebagai
komponen
esensial
tanaman
memiliki peranan antara lain : (a)
sebagai pelarut, di dalamnya terdapat
gas, garam, dan zat terlarut lainnya,
yang bergerak keluar masuk sel, (b)
dan pada berbagai proses hidrolisis,
(c) air esensial untuk menjaga
turgiditas
diantaranya
dalam
pembesaran sel, pembukaan stomata
dan menyangga bentuk daun-daun
muda atau struktur lainnya (Kimball,
1983).
Difusi
adalah
peristiwa
mengalirnya/berpindahnya suatu zat
Sel dan Lingkungan | 1
Difusi Molekul dan Tekanan Osmotik Cairan Sel
dalam
pelarut
dari
bagian
berkonsentrasi tinggi kebagian yang
berkonsentrasi rendah.Contoh yang
sederhana adalah pemberian gula
pada cairan the tawar. Lambat laun
cairan menjadi manis. Contoh lain
adalah uap air dari cerek yang
berdifusi dalam udara. Perbedaan
konsentrasi yang ada pada dua
larutan disebut gradient konsentrasi.
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. Difusi
yang paling sering terjadi adalah
difusi molekuler. Difusi ini terjadi
jika terbentuk perpindahan dari
sebuah lapisan molekul yang diam
dari solid atau fluida (Uwie 2010: 1).
Difusi merupakan proses
fisika yang terjadi dalam kehidupan
termasuk tumbuhan. Difusi terjadi
sebagai suatu respon terhadap
perbedaan
konsentrasi.
Selain
perbedaan konsentrasi, perbedaan
dalam sifat dapat juga menyebabkan
difusi. (Kustiyah,2007)
Air
berdifusi
melintasi
membrane dari wilayah yang
berkonsentrasi zat terlarut lebih
rendah
ke
wilayah
yang
berkonsentrasi zat terlarut yang lebih
tinggi sampai konsentrasi zat terlarut
pada kedua sisi membrane setara.
Difusi air melintasi membrane
permeable selektif disebut osmosis.
(Campbell.2008)
Nilai potensial air di dalam
sel dan nilainya di sekitar sel akan
mempengaruhi difusi air dari dan ke
dalam sel tumbuhan. Dalam sel
tumbuhan ada tiga faktor yang
menetukan nilai potensial airnya,
yaitu matriks sel, larutan dalam
vakuola dan tekanan hidrostatik
dalam isi sel. Hal ini menyebabkan
potensial air dalam sel tumbuhan
dapat dibagi menjadi 3 komponen
yaitu potensial matriks, potensial
osmotik dan potensial tekanan
(Wilkins, 1992).
Komponen potensial air pada
tumbuhan terdiri atas potensial
osmosis (solut) dan potensial turgor
(tekanan). Dengan adanya potensial
osmosis cairan sel, air murni
cenderung memasuki sel. Sebaliknya
potensial turgor di dalam sel
mengakibatkan air meninggalkan sel.
Pengaturan potensial osmosis dapat
dilakukan jika potensial turgornya
sama dengan nol yang terjadi saat sel
mengalami plasmolisis (Meyer and
Anderson, 1952)
Menurut Tjitrosomo (1987),
jika sel dimasukan ke dalam larutan
gula, maka arah gerak air neto
ditentukan oleh perbedaan nilai
potensial air larutan dengan nilainya
didalam sel. Jika potensial larutan
lebih tinggi, air akan bergerak dari
luar ke dalam sel, bila potensial
larutan lebih rendah maka yang
terjadi sebaliknya, artinya sel akan
kehilangan air. Apabila kehilangan
air itu cukup besar, maka ada
kemungkinan bahwa volum sel akan
Sel dan Lingkungan | 2
Difusi Molekul dan Tekanan Osmotik Cairan Sel
menurun
demikian
besarnya
sehingga tidak dapat mengisi seluruh
ruangan yang dibentuk oleh dinding
sel. Membran dan sitoplasma akan
terlepas dari dinding sel, keadaan ini
dinamakan plasmolisis. Sel daun
Rhoeo discolor yang dimasukan ke
dalam larutan sukrosa mengalami
plasmolisis.
Semakin
tinggi
konsentrasi larutan maka semakin
banyak
sel
yang
mengalami
plasmolisis. Menurut Salisbury and
Ross (1992) menyatakan bahwa
Plasmolisis adalah suatu proses
lepasnya p rotoplasma dari dinding
sel yang diakibatkan keluarnya
sebagian air dari vakuola.
Rumusan
masalah
pada
praktikum
kali
ini
adalah
bagaimanakah proses difusi pada
kristal KMnO4 dan plasmolisis pada
daun Rhoe discolor dalam larutan
glukosa. Tujuan praktikum difusi
molekul dan tekanan osmotik cairan
sel adalah untuk mengetahui proses
difusi suatu molekul dalam pelarut
dan mengukur besar tekanan
osmosis cairan sel epidermis bawah
daun Rhoe discolor dalam larutan
glukosa. Adapun manfaat penulisan
jurnal yaitu
untuk memberikan
informasi tentang difusi molekul dan
tekanan osmotik cairan sel.
BAHAN DAN METODE
Percobaan ini dilaksanakan di
laboratorium
PMIPA
FKIP
Universitas Riau pada tanggal 17
Maret 2016. Alat yang digunakan
pada percobaan ini adalah; cawan
petri, mikroskop, gelas ukur, pipet
tetes, kaca objek, kaca penutp, dan
pisau silet. Sedangkan bahan yang
digunakan pada percobaan ini
adalah; kristal KMnO4, air kran,
larutan glukosa, dan daun Rhoe
discolor.
Cara kerja untuk percobaan
difusi molekul adalah sebagai
berikut: pertama tuangkan air
sebanyak 15 ml ke dalam cawan
petri yang diletakkan di atas kertas
putih serta meja tempat yang datar
yang dialasi dengan kertas putih.
Kemudian masukkan setitik Kristal
KMnO4 ke dalam air di cawan tadi,
lalu ukur diameter sebaran Kristal
pada air dalam selang waktu tertentu.
Ulangi kegiatan tersebut beberapa
kali lalu hitung rata-rata kecepatan
difusinya. Kemudian perhatikan
apakah kecepatan difusi mula-mula
sama dengan berikutnya sampai
percobaan dihentikan.
Cara kerja untuk tekanan
osmotik pada cairan sel epidermis
bawah daun Rhoe discolor adalah
sebagai berikut; pertama siapkan
larutan glukosa dengan konsentrasi
0,20 M, 0,22 M, 0,24 M, 0,26 M,
0,28 M dan 0,30 M. Langkah
selanjutnya adalah membuat sayatan
epidermis bawah daun Rhoe discolor
dimasukkan kedalam cawan petri
yang telah berisi larutan sesuai
dengan konsentrasi yang telah
ditetapkan.
Agar
pengamatan
berjalan dengan baik dilakukan
perendaman sayatan dengan interval
waktu lima menit antar masing-
Sel dan Lingkungan | 3
Difusi Molekul dan Tekanan Osmotik Cairan Sel
masing larutan. Kemudian catat hasil
pengamatan melalui mikroskop
setelah sepuluh menit. Catat suhu
percobaan yang sedang berlangsung
dan hitung besarnya tekanan cairan
osmotik dengan rumus TO.
TO =
22,4 . M .T
273
Dimana :
TO = Tekanan
osmotik
dalam
Atmosfer (ATM )
M = Konsentrasi larutan eksternal
pada
kondisi
incipient
plasmolisis (Mol/L)
T = Temperatur Absolut ( K )
PO = Potensial Osmotik ( tanda - )
HASIL DAN PEMBAHASAN
1. Difusi Molekul
Diameter sebaran air berdasarkan hasil percobaan difusi molekul dapat
dilihat pada Tabel 1 berikut.
Tabel 1. Tabel pengamatan difusi molekul Kristal KMnO4
NO.
WAKTU (MENIT)
DIAMETER (CM)
1.
1:30
2,5
2.
1:50
2,6
3.
2:08
3,0
Rata-Rata
1:49
2,7
Difusi dapat terjadi dalam
kehidupan sehari-hari dalam tubuh
makhluk hidup. Perubahan sifat juga
merupakan pengaruh difusi terutama
perubahan konsentrasi air. Dalam
percobaan yang telah dilakukan
dengan menggunakan kristal kalium
permanganat
(KMnO4)
yang
diteteskan pada akuades, terlihat
bahwa kristal tersebut menyebar
dalam air pada cawan petri.
Pergerakan
ini
dikarenakan
konsentrasi KMnO4 yang lebih tinggi
dibandingkan air yang lebih rendah
sehingga terjadi pergerakan hingga
tercapai
kesetimbangan.
Kesetimbangan ini disebut dengan
kesetimbangan
dinamik,
yaitu
molekul pewarna dan kristal KMnO4
yang melintasi membran dalam satu
arah jumlahnya sebanyak molekul
pewarna yang melintasi membrane
dalam arah yang berlawanan setiap
detik (Campbell, 2008) atau dalam
percobaan dapat dikatakan bahwa
pergerakan KMnO4 menyebar ke
seluruh bagian air sama besarnya
dengan pergerakan air.
Sel dan Lingkungan | 4
Difusi Molekul dan Tekanan Osmotik Cairan Sel
Pada percobaan yang telah
dilakukan
yaitu
dengan
menggunakan cawan petri dan air
kran didapat bahwa Kristal KMnO 4
setelah diteteskan kedalam cawan
petri yang berisi air langsung mulai
menyebar secara perlahan sampai
terjadi titik kesetimbangan yaitu
hingga Kristal KMnO4 tidak berdifusi
lagi. Dalam selang waktu kurang
lebih 1 menit 30 detik
Kristal
KMnO4 pada percobaan pertama
menyebar hingga diameter sebaran
mencapai 2,5 cm. Sedangkan Kristal
KMnO4 pada percobaan kedua dalam
selang waktu 1 menit 50 detik
menyebar hingga diameter sebaran
mencapai 2,6 cm, dan pada
percobaan ketiga dalam selang waktu
2 menit 8 detik Kristal KMnO 4
menyebar hingga diameter 3,0 cm.
semakin
lama
waktu
yang
dibutuhkan maka diameter sebarin
airnya akan semakin besar. Diameter
sebaran pada ulangan kedua lebih
besar dibandingkan dengan diameter
sebaran air pada ulangan pertama.
Hal tersebut disebabkan karena pada
ulangan kedua merupakan perlakuan
dimana KMnO4 diberi lebih sedikit
dibandingkan dengan KMnO4 pada
ulangan
pertama.
Apabila
konsentrasi dan ukuran partikel
KMnO4 lebih kecil, maka semakin
cepat partikel itu bergerak dan
kecepatan difusi akan semakin cepat
sehingga diameter sebaran air
akan lebih besar. Sebaliknya, apabila
konsentrasi dan ukuran partikel
KMnO4 lebih besar, maka semakin
lambat partikel itu bergerak dan
kecepatan difusi akan semakin
lambat sehingga diameter sebaran air
akan lebih kecil.
Ada
beberapa
faktor
yang
mempengaruhi kecepatan difusi,
yaitu: (1) Ukuran partikel, Semakin
kecil ukuran partikel, semakin cepat
partikel itu akan bergerak, sehinggak
kecepatan difusi semakin tinggi. (2)
Ketebalan membran. Semakin tebal
membran, semakin lambat kecepatan
difusi. (3) Luas suatu area. Semakin
besar luas area, semakin cepat
kecepatan
difusinya.
(4)
Jarak. Semakin besar jarak antara
dua konsentrasi, semakin lambat
kecepatan difusinya. (5) Suhu.
Semakin tinggi suhu, partikel
mendapatkan energi untuk bergerak
dengan lebih cepat. Maka, semakin
cepat pula kecepatan difusinya
(Adrimarsya, 2012).
2. Tekanan Osmotik Cairal Sel
Tekanan osmotik cairan sel epidermis bawah pada daun Rhoediscolor dapat
dilihat pada Tabel 2 berikut ini.
Sel dan Lingkungan | 5
Difusi Molekul dan Tekanan Osmotik Cairan Sel
Tabel 2. Tabel pengamatan epidermis bawah daun Rhoe discolor dalam larutan
glukosa
Larutan
Glukosa
(M)
0
0,2
0,22
0,24
0,26
0,28
0,30
Sel dalam
keadaan
Biasa
169
90
98
70
79
59
80
Sel dalam
keadaan
Plasmolisis
7
13
22
25
43
69
Persentase
plasmolisis
Tekanan
osmotik
(atm)
0%
7,78%
13,27%
31,43%
44,30%
72,88%
86,25%
4,89
5,38
5,87
6,36
6,85
7,34
Grafik 1. Grafik tekanan osmotik cairan sel epidermis daun Rhoe discolor
180
160
140
120
Sel Dalam Keadaan
Biasa
Sel Dalam Keadaan
Plasmolisis
Presentase
Plasmolisis (%)
Tekanan Osmotik
(atm)
100
Jumlah Sel
80
60
40
20
0
0
0.2
0.22
0.24
0.26
0.28
0.3
Konsentrasi
Berdasarkan Tabel 2 diatas dapat
dilihat bahwa semakin tinggi
konsentrasi larutan glukosa maka
semakin tinggi persentase sel daun
Rhoediscolor mengalami plamolisis.
Plasmolisis terjadi karena cairan di
luar sel bersifat hypertonis atau lebih
pekat sedangkan larutan di dalam sel
bersifat hypotonis atau lebih encer
sehingga cairan di dalam vakuola
bergerak keluar sel sehingga
protoplasma mengkerut dan terlepas
dari dinding sel.Molekul gula dapat
berdifusi melalui benang-benang
protoplasma yang menembus lubanglubang kecil pada dinding sel.
Sel dan Lingkungan | 6
Difusi Molekul dan Tekanan Osmotik Cairan Sel
Benang-benang tersebut dikenal
dengan sebutan plasmolema, dimana
diameternya lebih besar daripada
molekul tertentu sehingga molekul
gula dapat masuk dengan mudah.
Semakin tinggi kadar larutan
glukosa yang diberikan maka
semakin cepat terjadinya plasmolisis
dan semakin tinggi tekanan osmosis
yang terjadi pada sel tumbuhan
% Plamolisis =
tersebut, semakin tinggi tekanan
osmosisnya maka tekanan turgor
akan semakin menurun, Sehingga
persentasi
plasmolisis
tertinggi
terdapat pada pengamatan dengan
kadar glukosa 0,30 M dan terendah
pada larutan glukosa 0,2 M.
Persentasi terjadinya plasmolisis
dapat dihitung dengan persamaan
berikut :
jumlah sel plasmolisis
x 100 %
Jumlah total sel
Dengan menggunakan persamaan
diatas maka dapat dibuktikan bahwa
besar kecilnya persentasi plasmolisis
dipengaruhi oleh kadar larutan
glukosa terlarut yang melisiskan sel.
Semakin tinggi kadar larutan glukosa
maka semakin banyak sel yang lisis
sehingga persentasi plasmolisis juga
semakin besar. Dari tabel hasil
pengamatan tersebut dapat diketahui
pula bahwa plasmolisis incipient
didapat pada konsentrasi larutan
glukosa 0,26 M. Hal ini disebabkan
oleh
persentase
dari
sel
terplasmolisis pada konsentrasi 0,26
M adalah sebesar 44,30% yang bila
dibandingkan
dengan
teori
persentase plasmolisis incipient yang
berkisar pada angka 50% dapat
dikatakan
cukup
mendekati.
Besarnya tekanan osmotik dapat
dihitung
dengan
menggunakan
rumus berikut :
22,4 . M .T
273
22,4 .0,26 . 298
TO =
273
TO =6,36 atm
TO =
Apabila
peristiwa
plasmolisis
mencapai 50% (kondisi diluar sama
dengan didalam sel) maka dapat
dikatakan potensial osmotik larutan
sama
cairan
bahwa
berada
dengan potensial osmotik
sel. Maka bisa dikatakan
tekanan osmotik insipent
pada konsentrasi 0.26 M
Sel dan Lingkungan | 7
Difusi Molekul dan Tekanan Osmotik Cairan Sel
dengan tekanan 6,36 atm. . Larutan
yang
di
dalamnya
terdapat
sekumpulan sel dimana 50%
berplasmolisis dan 50% tidak
berplasmolisis disebut plasmolisis
insipien. (Salisbury et al ,1995).
KESIMPULAN
Proses difusi suatu molekul
dipengaruhi oleh ukuran molekul
tersebut. Semakin kecil ukuran
molekul tersebut maka semakin
besar kecepatan difusi yang terjadi.
Sebaliknya, semakin besar ukuran
molekul maka semakin lambat difusi
yang terjadi.
Sedangkan
besar
tekanan
osmosis cairan sel akan semakin
besar apabila konsentrasi larutan
glukosa semakin tinggi. Apabila
persentase plasmolisis mencapai
50% maka dapat dikatakan bahwa
potensial osmotik larutan sama
dengan potensial osmotik cairan sel.
Jurnal
Ilmiah
Guru
Kanderang Tingang, Vol. 1,
No. 1, Hal : 24-37.
Meyer, B.S and Anderson, D.B.
1952. Plant Physiology D
Van Nostrand Company Inc :
New York.
Salisbury, et al. 1995. Fisiologi
Tumbuhan Jilid 1. ITB :
Bandung.
Tjitrosomo.1987. Botani Umum 2.
Penerbit Angkasa, Bandung.
Uwie.2010. Anonim. 2004. Difusi
Osmosis dan Plasmolisis.
http://www.e-dukasi.net.(19
Maret 2016)
Wilkins, M. B. 1992. Fisiologi
Tanaman. Jakarta: Bumi
Angkasa
DAFTAR PUSTAKA
Adrimarsya. 2012. Difusi Dan
Osmosis.
http://Adrimarsya.wordpress.
com/2012/12/05/difusi-danosmosis/. (19 Maret 2016)
Campbell, dkk. 2008. Biologi Jilid I
Edisi kedelapan. Erlangga :
Jakarta
Kimball, J. W. 1983. Biologi.
Erlangga : Jakarta.
Kustiyah. 2007. Miskonsepsi Difusi
dan Osmosis Pada Siswa
MAN Model Palangkaraya,
Sel dan Lingkungan | 8