4. LAPORAN PRAKTIKUM tekanan osmosis cai
LAPORAN PRAKTIKUM
ANATOMI FISIOLOGI TUMBUHAN
TEKANAN OSMOSIS CAIRAN SEL DAN
POTENSIAL AIR
NAMA
: NIA WIDYARSIH
NIM
: F05112062
KELAS B REG A
PRODI PENDIDIKAN BIOLOGI
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
UNIVERSITAS TANJUNGPURA
PONTIANAK
2014
ABSTRAK
Air penting bagi tumbuhan. Air berperan dalam pelaksanaan reaksi biokimia. Air
dapat memberikan tekanan hidrolik pada sel sehingga menimbulkan turgor pada
sel-sel tumbuhan, memberikan sokongan dan kekuatan pada jaringan –jaringan
tumbuhan yang tidak memiliki sokongan struktur. Kelangsungan hidup sel
tumbuhan bergantung pada kemampuannya untuk menyeimbangkan pengambilan
dan pengeluaran air . pengambilan atau pengeluaran netto air oleh suatu sel terjadi
melalui osmosis, yaitu traspor passif air melewati suatu membran. Dalam hal ini
membran sel tumbuhan. Osmosisadalah perpindahan air melalui membran selektif
permeabel dari bagian yanglebih encer ke bagian yang lebih pekat. Plasmolisis
merupakan suatu prosesterlepasnnya membran plasma dari dinding sel. Hal
tersebut dapat terjadi bila seltumbuhan dimasukkan kedalam cairan hipertonik
(larutan yang konsentrasinyalebih tinggi daripada konsentrasi isi sel) maka
terjadilah eksosmosis yaitu, keluarnya air dari isi sel keluar membran.
Potensial air (ψ) adalah pengaruh gabungan dari faktor konsentrasi zat terlarut
dan tekanan yang dialamioleh air. Hal penting dalam potensial yaitu air akan
bergerak melewati membran dari larutan dengan potensial air yang tinggi ke
larutan dengan potensial air yang lebih rendah. Karena pentingnya proses osmosis
dan potensial air dalamkehidupan tumbuhan, maka dilakukanlah praktikum ini
yang bertujuan untuk mengetahui seberapa besar tekanan osmosis cairan sel dan
untuk mengetahui pada larutan dengan konsentrasi zat terlarut berapa yang dapat
menyebabkan insipien plasmolisis.
Selain itu, juga untuk mengetahui seberapa besar potensial jaringan pada suatu
tumbuhan terutama pada umbi kentang (Solanum tuberosum L.) Bahan yang
digunakan dalam praktikum kali ini adalah tumbuhan Rhoe discolor untuk
percobaan mengetahui seberapa besar tekanan osmosis cairan seldan umbi
kentang (Solanum tuberosum L.) untuk percobaan mengetahui seberapabesar
potensial jaringan pada suatu tumbuhan terutama pada umbi kentang(Solanum
tuberosum L.), yang kemudian direndam ke dalam larutan glukosadengan
berbagai konsentrasi. Dari hasil pengamatan diketahui bahwa tekanan osmosis
cairan sel Rhoe discolor nilainya sebanding dengan tekanan osmosis untuk larutan
glukosa dengan konsentrasi 0,14 M
Kata kunci : konsentrasi, plasmolisis, potensial air,tekanan osmosis
PENDAHULUAN
Air penting bagi tumbuhan. Air berperan dalam pelaksanaan reaksi biokimia. Air
dapat memberikan tekanan hidrolik pada sel sehingga menimbulkanturgor pada
sel-sel tumbuhan, memberikan sokongan dan kekuatan pada jaringan- jaringan
tumbuhan yang tidak memiliki sokongan struktur. Struktur tumbuhanyang penting
dalam perlalulalangan zat adalah dinding sel dan membran sel. Pada membran sel
terjadi peristiwa osmosis (Sasmitamihardja, 1996).
Kelangsunganhidup sel tumbuhan bergantung pada kemampuannya untuk
menyeimbangkanpengambilan dan pengeluaran air . pengambilan atau
pengeluaran netto air olehsuatu sel terjadi melalui osmosis, yaitu traspor passif air
melewati suatu membran.Dalam hal ini membran sel tumbuhan (Campbell, 2004).
Air menjadi kebutuhan pokok bagi semua tanaman juga merupakan bahan
penyusun utama dari protoplasma sel. Rhoeo discolor merupakan tumbuhan yang
banyak tumbuh didaerah tropis. Umumnya tanaman ni tumbuh didaerah dingin
dan cukup air. Tanaman ini tidak dapat tumbuh didaerah tanah yang jenuh atau
tergenang karena batang dan daunnya akan cepat membusuk, dan tanaman ini
juga tidak dapat tumbuh didaerah yang kurang air karena daun dan batangnya
akan mengerdil ( Fahn, 1991).
Tanaman ini juga merupakan tanaman yang mempunyai ciri yaitu dengan bentuk
daunya yang memanjang seperti daun jagung, mempunyai warna ungu pada pada
permukaan bawah dan warna hijau dipermukaan atas. Pada permukaan atas licin
karena terdapat lapisan lilin. Tanaman ini mempunyai akar serabut sehingga
termasuk tanaman monocotyledoneae ( Haryadi, 1996).
Difusi merupakan peristiwa mengalirnya atau berpindahnya suatu zat dalam
pelarut dari bagian berkonsentrasi tinggi ke bagian berkonsentrasi
rendah(Kustiyah,2007). Prosens ini terjadi akibat terdapat suatu gerakan thermal
yang konstan dari atom, molekul,dan partikel yang kemudian menghasilkan suatu
pergerakan materi darikonsentrasi zat tinggi ke konsentrasi zat rendah. Proses
difusi sangat pentingkaitannya dengan ilmu biologi, terutama dalam
dunia tumbuhan yaitu pada prosespertukaran gas pada tumbuhan yang terjadi pada
daun. Gas CO2 dari atmosfer masuk kedalam rongga antar sel pada mesofil daun
dan selanjutnya digunakan pada proses fotosintesis.
Osmosis adalah bergeraknya molekul air melalui membran semipermeabel
(selektif permeabel) dari larutan berkadar rendah menuju larutan berkadar tinggi
hingga kadarnya sama.(Anthara.2011). Membran dikatakan permeabel apabila
semua jenis molekul dalam cairan dapat melewati membran, sedangkan suatu
membran dikatakan semi permeabel jika hanya dapat dilewati oleh molekulmolekul tertentu saja (Annur,2008).
There are several factors that affect the performance of the membrane, ie the
membrane characteristics, which is the membrane material, the operating
pressure. operating pressure is very influential on the resulting flux and membrane
rejection capability, pH bait, bait membrane operating period, feed concentration,
temperature, and levels of suspended solids in the feed water(ozaki,2002).
Selain iu ada beberapa faktorlain yang juga mempengaruhi kinerja membran
terhadap fluks yang dihasilkan dan kemampuan rejeksi membran, yaitu adanya
mekanisme polarisasi konsentrasi dalam membran dan efek Donnan potensial.
(Bick,2001)
Osmosis merupakan suatufenomena alami, tapi dapat dihambat secara buatan
dengan meningkatkan tekananpada bagian dengan konsentrasi pekat menjadi
melebihi bagian dengankonsentrasi yang lebih encer. Gaya per unit luas yang dibutuhkan
untuk mencegahmengalirnya pelarut melalui membran permeabel selektif dan
masuk ke larutandengan konsentrasi yang lebih pekat sebanding dengan tekanan turgor.
Tekananosmotik merupakan sifat koligatif, yang berarti bahwa sifat ini bergantung
padakonsentrasi zat terlarut, dan bukan pada sifat zat terlarut itu sendiri.
Tekanan osmosis cairan dapat ditentukan dengan cara mencari suatu larutan yang
mempunyai tekanan osmosis sama dengan cairan tersebut. Dalam cara ini kita
dapat mengambil patokan pada terjadinya peristiwa plasmolisis sel.dalam keadan
insipien plasmolisis tekanan osmosis cairan sel adalah sama dengan tekanan
osmosis larutan dalam massa jaringan sel tersebut direndam. Plasmolisis dapat
dilihat dibawah mikroskop sebagai suatu percobaan (Lakitan, 2004).
Suatu percobaan yang menunjukan proses osmosis adalah suatu percobaan yang
mengamati suatu lubang bawah dari tabung gelas ditutup dengan selaput. Selaput
itu berfungsi sebagai membran permeabel secara differensiasi, yang meloloskan
melekul-molekul air secara cepat, tetapi menghalangi molekul yang lebih besar
(Dwidjoseputro,1984).
Proses osmosis sangat berperan dalam proses pengangkutan tumbuhan.
Memungkinkan terjadinya penyerapan air dan ion-ion dari dalam tanah yang
nantiakan diedarkan keseluruh bagian tumbuhan.Terjadinya pengangkutan itu
akan menyababkan tekanan turgor sel,sehingga mampu membesar dan
mempunyai bentuk tertentu. Osmosis juga memungkinkan terjadinya membuka
dan menutupnya stomata.Plasmolisis merupakan suatu proses terlepasnnya membran
plasma daridinding sel. Hal tersebut dapat terjadi bila sel tumbuhan dimasukkan
kedalamcairan hipertonik (larutan yang konsentrasinya lebih tinggi daripada
konsentrasiisi sel) maka terjadilah eksosmosis yaitu,keluarnya air dari isi sel
keluar membran.Karena volume isi berkurang dan dinding plasma bersifat
permeabel, maka antarmembran plasma dan dinding sel terisi oleh larutan dari
luar (Morigan, 2011).Menurut Morigan 2011, bila sel tumbuhan dimasukkan
kedalam cairan hipotonik,turgor sel akan meningkat. Bila berada dalam keadaan
isotonik (larutanyang konsentrasinya sama dengan konsentrasi isi sel,maka sebagian sel yang
adamengalami plasmolisis,sebagian sel tidak. Keadaan ini dapat dipakai
untuk menentukan tekanan osmosis sel dengan meletakkan pada larutan yang
ditentukanmolaritas larutan atau tekanan osmotiknya dan melihat berapa banyak
sel yang terplasmolisis.
Jika konsentrasi larutan yang menyebabkan 50% sel terplasmolisisdiketahui
,maka nilai tekanan osmosis sel dapat ditentukan dengan menggunakanrumus
sebagai berikut :
TO sel =22,4 . M . T
Keterangan :
TO sel = Tekanan Osmotik sel
M = Konsentrasi larutan yang menyebabkan 50% sel terplasmolisis
T = Temperatur mutlak (273+t0C)
dalam proses osmosis terdapat tekanan osmosis yang merupakan tekanan hidrostatik yang
terdapat suatu larutan pada keseimbangan osmosis. Tekanan yangdiberikan pada
suatu larutan akan meningkatkan energi bebas ,sehingga PAmeningkat dan juga
meningkatkan kemampuan difusi dalam larutan. Tekananyang diberikan atau
sering disebut PT yang disebut juga tekanan turgor.Dari ketiga potensial
tersebutdapat dilihat adanya hubungan yang dapat dituliskanrumus sebagai
berikut:
PA = PO + PT
dari rumus tersebut terlihat,apabila tidak ada tekanan maka rumusnya menjadi :
PA = PO
Keterangan :
PA = Potensial air
PO = Potensial osmotik
PT = Potensial tekanan (Morigan, 2011).
Pada titik kesetimbangan, nilai mutlak potensial osmotik (yang negatif)setara
dengan tekanan nyata (yang positif) di osmometer sempurna, makapotensial
osmotik larutan dapat diukur secara langsung. Pengukuran besaran inibanyak
dilakukan, khusunya pada abad ke-19 oleh Wilhem FP Pfeffer (1877). Ia membuat
gambaran yang hampir sempurna, tegar, dan semi-permiabel, dengan cara yang
merendam sebuah mangkuk berpori yang terbuat dari tanah liat dalam kalium
ferosianida dan kemudian dalam kupro sulfat, yang akan mengendapkan tembaga
ferosinida pada porinya (Salisbury, 1995).Membran protoplasma dan sifat
permeabel deferensiasinya dapatdiketahui dari proses plasmolisis. Permeabilitas
dinding sel terhadap larutan guladiperlihatkan oleh sel-sel yang terplasmolisis.
Apabila ruang bening diantaradinding dengan protoplas diisi udara, maka dibawah
mikroskop akan tampak ditepi gelembung yang berwarna kebiru-biruan. Jika
isinya air murni maka sel tidak akan mengalami plasmolisis. Molekul gula dapat
berdifusi melalui benang-benangprotoplasme yang menembus lubang-lubang
kecil pada dinding sel. Benang-benang tersebut dikenal dengan sebutan
plasmolema, dimana diameternya lebihbesar daripada molekul tertentu sehingga
molekul gula dapat masuk dengan mudah (Salisbury, 1995).
Komponen potensial air pada tumbuhan terdiri atas potennsial osmosis(solut) dan
potensial turgor (tekanan).Dengan adanya potensial osmosis cairansel, air murni
cenderung memasuki sel. Sebaliknya potensial turgor di dalam selmengakibatkan
air meninggalkan sel. Pengaturan potensial osmosis dapat dilakukan jika potensial
turgornya sama dengan nol yang terjadi saat sel mengalami plasmolisis. Nilai
potensial osmotik dalam tumbuhan dipengaruhi olehbeberapa faktor antara lain :
tekanan, suhu, adanya partikel-partikel bahan terlarutyang larut di dalamnya,
matrik sel, larutan dalam vakuola dan tekanan hidrostatik dalam isi sel. Nilai
potensial osmotik akan meningkat jika tekanan yang diberikan juga
semakin besar. Suhu berpengaruh terhadap potensial osmotik yaitu semakintinggi
suhunya maka nilai potensial osmotiknya semakin turun (semakin negatif)dan
konsentrasi partikel-partikel terlarut semakin tinggi maka nilai potensial
osmotiknya semakin rendah (Meyer and Anderson, 1952).
Larutan yang di dalamnya terdapat sekumpulan sel dimana 50%berplasmolisis
dan 50% tidak berplasmolisis disebut plasmolisis insipien.Plasmolisis ini terjadi
apabila sel berada dalam keadaan tanpa tekanan. Nilaipotensial osmosis sel dapat
diketahui dengan menghitung nilai potensial osmosislarutan sukrosa yang isotonik
terhadap cairan sel.Peranan air sebagai pelarut ini penting sekali artinya bagi
kehidupantumbuhan. Struktur molekul protein dan asam nukleat dapat
berlangsung karenaadanya air di sekitarnya. Selain protein dan asam nukleat,
aktivitas senyawa laindi dalam protoplasma juga ditentukan oleh adanya air
kecuali untuk molekul yangberada dalam oleosom atau bagian lemak pada
membran. Walaupun demikianoleosom dan membran secara keseluruhan
dipengaruhi oleh air disekitarnya. Walaupun air dapat bertindak sebagai bahan
pereaksi (reaktan) atau sebagaiprosuk suatu reaksi kimia, tetapi yang lebih penting
adalah air menciptakanlingkungan yang memungkinkan untuk berlangsungnya
berbagai reaksi biokimia dalam sel tumbuhan (Aslam, 2011).
Sistem yang menggambarkan tingkah laku air dan pergerakan air dalam tanah dan
tubuh tumbuhan didasarkan atas suatu hubungan energi potensial. Airmempunyai
kapasitas untuk melakukan kerja, yaitu akan bergerak dari daerahdengan energi
potensial tinggi ke daerah energi potensial rendah. Energi potensialdalam sistem
cairan dinyatakan dengan cara membandingkannya dengan energipotensial air
murni. Karena air di dalam tumbuhan dan tanah biasanya secarakimia tidak murni,
disebabkan oleh adanya bahan terlarut dan secara fisik dibatasioleh berbagai gaya,
seperti gaya tarik menarik yang berlawanan, gravitasi, dantekanan, maka energi
potensialnya lebih kecil daripada energi potensial air murni.Dalam tumbuhan dan
dalam tanah, energi potensial air itu disebut potensi air,dilambangkan dengan
huruf Yunani psi dan dinyatakan sebagai gaya per satuanluas (Gardiner, 1991).
Potensial kimia air atau biasanya dinyatakan sebagai potensial air, PA (ψ,
psi) penting untuk diketahui agar dapat dimengerti pergerakan air di dalam sistem
tumbuhan, tanah dan udara. Potensial air biasanya dinyatakan dalam satuan bar,
atm, seperti satuan tekanan. Air akan bergerak dari PA tinggi ke PA yang lebih
rendah. Jadi difusi termasuk osmosis, terjadi sebagai akibat adanya gradient dalam
energi bebas dari partikel-partikel yang berdifusi.
Potensial air adalah suatu pernyataan dari status energi bebas air, suatu
ukuran datat yang menyebabkan air bergerak ke dalam suatu sistem, seperti
jaringan tumbuhan, tanah atau atmosfir, atau dari suatu bagian ke bagian lain
dalam suatu sistem. Potensial air mungkin merupakan parameter yang paling
bermanfaat untuk diukur dalam hubungannya dengan sistem tanah, tanaman dan
atmosfer.
Komponen-komponen potensial air atau jaringan adalah sebagai berikut :
Ψw = Ψs + Ψp + Ψm
(PA = PO + PT + PM)
Dimana
Ψw = potensial air suatu tumbuhan
Ψs = potensial osmotik
Ψp = potensial tekanan atau turgor
Ψm = potensial matriks
Menurut Ismail 2011, potensial osmotik adalah potensial yang disebabkan
oleh zat-zat terlarut. Tandanya selalui negatif. Potensial tekanan adalah potensial
yang disebabkan oleh tekanan hidrostatik isi sel pada dinding sel. Nilainya
ditandai dengan bilangan positif, nol, atau dapat juga negatif. Penambahan
tekanan (terbentuknya tekanan turgor) mengakibatkan potensial tekanan lebih
positif. Potensial matriks disebabkan oleh ikatan air pada koloid protoplasma dan
permukaan (dinding sel). Potensial matriks bertanda negatif, tetapi pada umumnya
pada sel-sel bervakuola, nilainya dapat diabaikan. Oleh karena itu, persamaan
diatas dapat disederhanakan menjadi :
Ψw = Ψs + Ψp (PA = PO + PT)
Potensial air jaringan ditentukan dengan cara merendam potongan jaringan
dalam suatu seri larutan sukrosa atau manmitol (non-elektrolit) yang diketahui
konsentrasinya (Ismail, 2011).
METODELOGI
Praktikum ini dilakukan hari kamis, 3 April 2014 di Laboratorium pendidikan
Biologi FKIP untan pada pukul 12.30 sampai selesai.Bahan yang digunakan bahan
daun Rhoe discolor yang masih segar, akuades dan larutan glukosa atau sukrosa
dengan konsentrasi 0,26 , 0,20, 0,14 M. dan menggunakan alat-alat yaitu
mikroskop,pisau silet, tabung reaksi, gelas objektif, gelas penutup dan 3 tabung
reaksi (gelasbeaker). Dan untuk mengetahui seberapa besar potensial jaringan
umbi kentang digunakan bahan umbi kentang (Solanum tuberosum L.) , akuades,
dan larutan glukosa dengan konsentrasi 0,05, 0,15, 0,30, 0,45, dan 0,60 molar.
dan alat-alat yangdigunakan adalah 6 gelas beaker,cork beaker dengan garis
tengah 1 cm untuk membuat potongan umbi kentang, pisau silet, dan timbangan
analitik.Karena pada praktikum ini dilakukan 2 percobaan maka dilakukan dua
metode atau cara kerja juga, yaitu cara kerja untuk percobaan osmosis cairan
seldan cara kerja untuk percobaan penetapan potensial air jaringan tumbuhan.
Untuk percobaan tekanan osmosis, cara kerjanya yaitu pertama telah disiapkan 3
tabung reaksi dan kemudian diisi larutan glukosa ke dalam tabung 1/3 bagian, satu
tabung reaksi diisi dengan larutan glukosa untuk satu konsentrasi. Kemudian
sayatlah lapisan tipis epidermis berwarna ungu daun Rhoe discolor dengan
menggunakan pisau silet. Usahakan menyayatnya hanya selapis saja. Sayatan ini
kemudian diamati dibawah mikroskop dan dilihat apakah sayatan tersebut sudah
cukup baik untuk digunakan dan hitung jumlah sel epidermis yangberwarna ungu
penuh. Apabila cukup respresentif, masukkan sayatan ke dalamtabung reaksi dan
catat waktu mulai perendaman. Biarkanlah sayatan dalamlarutan disetiap tabung
reaksi selama 30 menit. Setelah 30 menit, periksa sayatan epidermis tadi dari
berbagai konsentrasi gula dengan mikroskop dan hitung jumlah sel epidermisnya
lagi yang berwarna ungu. Hitung persentasi perubahannya dengan rumus:
% perubahan=
jumlah akhir− jumlah awal
jumlah awal
x 100%
Setelah cari larutan konsentrasi gula yang menunjukkan persentase 50%dari
jumlah sel epidermis tadi telah terplasmolisis. Keadaan ini disebut insipien
plasmolisis. Sel yang berada pada keadaan insipien plasmolisis ini memiliki
potensial osmotik sama dengan potensial osmotik larutan yang digunakan. Maka
dapatlah ditentukan potensial osmotik berdasarkan insipien plasmolisis ini.
Untuk percobaan penetapan potensial air jaringan tumbuhan, cara kerjanyayaitu
pertama-tama kita menyiapkan 6 tabung reaksi/gelas piala/gelas beaker (100 ml),
dan diisi dengan 100 ml dengan larutan aquades dan larutan glukosa dengan
konsentrasi 0,05, 0,15, 0,30, 0,45, dan 0,60 molar.
Kemudian buatlah 12 silinder umbi kentang dengan cork boreryang bergaris
tengah 1 cm, masing-masing dengan panjang 4 cm. Hilangkan bagian luar
kulitnya. Kemudian dengan pisau silet, silinder kentang dipotong menjadi irisanirisan tipis dengan tebal 1-2 mm sebanyak 12 irisan setiap silinder kentang. Irisanirisan ini dibersihkan kemudian dikeringkan dan ditimbang berat awalnya dengan
menggunakan timbangan analitik. Selanjutnya masukkan kedalam salah satu
larutan glukosa yang telah disiapkan. Lakukan hal ini pada setiapsilinder kentang
untuk masing-masing larutan berikutnya, setiap larutan dimasukkan12 irisan dari
satu silinder kentang. Perendaman irisan ini dilakukanselama 2 jam. Setelah 2 jam
perndaman, kelurakan irisan-irisan tersebut darimasing-masing larutan yang ada
di gelas beaker dan dikeringkan. Hal inidilakukan untuk semua irisan-irisan pada
setiap larutan. Kemudian hitunglahperubahan beratnya dengan rumus:
% perubahan berat=
berat akhir−berat awal
berat awal
x 100%
HASIL DAN PEMBAHASAN
Dari percobaan yang dilakukan, didapatkan hasil pengamatan:
Tekanan osmosis cairan sel daun Rhoe discolor
preparat
Konsentrasi gula
Rhoe discolor
Rhoe discolor
Rhoe discolor
2,52gr= 0,14 mol
3,6= 0,20 m0l
4,68=0,26 mol
% perubahan=
Jumlah sel sebelum
Jumlah sel yang
Presentase
perendaman
192 sel
185 sel
194 sel
terplasmolisis
98 sel
185 sel
165 sel
plasmolisis
50%
100%
85%
jumlah akhir− jumlah awal
jumlah awal
x 100%
120%
100%
80%
60%
40%
20%
0%
0,14 mol
0,2 mol
0,26 mol
Potensial jaringan umbi kentang Solanum tuberosum L.
Jenis larutan
Konsentrasi(M
)
Berat awal
Berat akhir
Aquades
Larutan gula
Larutan gula
Larutan gula
Larutan gula
Larutan gula
0
0,5
0,15
0,30
0,45
060
2,05
1,97
2,27
2,03
1,95
1,85
2,35
2,25
2,38
2,18
2,04
1,88
% perubahan berat=
berat akhir−berat awal
berat awal
x 100%
% perubahan =
BA−BM
x 100
BM
14,6
14,2
7,7
7,4
4,6
1,6
16
14
12
10
8
6
4
2
0
aquades
gula 0,9 gr
gula 2,7gr
gula 5,4gr
gula 8,1gr
gula 10,8gr
0 0.050.15 0.3 0.45 0.6
1. Tekanan osmotik pada Rhoe discolor
Plasmolisis merupakan suatu proses terlepasnnya membran plasma
daridinding sel. Hal tersebut dapat terjadi bila sel tumbuhan dimasukkan
kedalamcairan hipertonik (larutan yang konsentrasinya lebih tinggi daripada
konsentrasiisi sel) maka terjadilah eksosmosis yaitu,keluarnya air dari isi sel
keluar membran.Karena volume isi berkurang dan dinding plasma bersifat
permeabel, maka antarmembran plasma dan dinding sel terisi oleh larutan dari
luar (Morigan, 2011).
Pada praktikum pengukuran tekanan osmosis cairan sel, bahan yang
digunakan adalah sel epidermis daun Rhoe discolor yang dikupas bagian lapisan
epidermisnya dengan memakai larutan sukrosa pada konsentrasi yang berbeda.
Berdasarkan pengamatan yang dilakukan,pada konsentrasi sukrosa 0,26 , 0,20,
0,14 M diperoleh bahwa perlakuan pada larutan sukrosa 0,14 M yang memiliki ±
50% sel yang terplasmolisis yang disebut plasmolisis insipien.
Tekanan yang mendorong terjadinya difusi ini dinamakan tekanan osmosis
atau osmotic pressure. Tekanan yang menjadi penentuan dalam pencarian suatu
larutan dengan tekanan osmosis yang sama dengan cairannya disebut dengan
tekanan difusi. Karena konsentrasi larutan gula berperan dalam plasmolisis sel,
maka dapat disimpulkan bahwa semakin banyak sel yang terplasmolisis. Hal
tersebut dapat kita lihat dengan adanya suatu bintik atau titik yang berada di
tengah-tengah sel tanaman tersebut.
Menurut Salisbury dan Ross (1992),larutan yang di dalamnya terdapat
sekumpulan sel dimana 50% berplasmolisis dan 50% tidak berplasmolisis disebut
plasmolisis insipien. Plasmolisis ini terjadi apabila sel berada dalam keadaan
tanpa tekanan.
Berdasarkan praktikum yang dilakukan diketahui bahwa semakin tinggi
nilai molaritas larutan sukrosa, maka sel akan semakin cepat terplasmolisis. Hal
ini terbukti dengan keberadaan senyawa antosianin berwarna keunguan yang
terkandung dalam daun Rhoeo discolor semakin turun kadarnya jika dimasukkan
secara bertahap kedalam larutan sukrosa yang berbeda-beda tingkat atau nilai
molaritasnya. Akibatnya, akan semakin banyak sel yang keriput. Setiap kenaikan
0,02 M, maka persentase plasmolisis sel akan meningkat sebanyak 10 %.
Terjadinya kekeliruan beberapa hasil pengamatan yang tidak sesuai dengan
literatur bisa saja disebabkan kurang telitinya praktikan dalam membuat larutan
konsentrasi sukrosa.
2. Potensial Air Umbi Kentang
Adapun tujuan dari praktikum ini adalah mengukur nilai potensial air pada
jaringan umbi kentang (Solanum tuberosum). Dengan proses yaitu dengan
melakukan perendaman terhadap umbi kentang yang sudah terpotong-potong
sesuai prosedur kerja dan dimasukan kedalam larutan sukrosa dengan konsentrasi
serta dalam aquades sebagai variabel konntrol. Setelah itu merendam umbi
kentang kedalam larutan sukrosa selama masing-masing selama 5 menit.
Berdasarkan dari tabel hasil pengamatan laporan sementara, aquades,
memiliki perubahan berat 14,6 %. Nilai positif ini diperoleh dari berat akhir
kentang yang lebih besar dari berat awal kentang, akibat terjadinya penambahan
berat jaringan oleh air dari larutan sukrosa. Pergerakan air dari larutan sukrosa
menuju sel kentang menunjukkan bahwa konsentrasi air dalam larutan sukrosa
lebih tinggi daripada dalam sel kentang. Dengan demikian larutan sukrosa 0,05,
0,15, 0,30, 0,45, dan 0,60 molar disebut larutan hipotonis (larutan dengan
kandungan solute yang lebih rendah dari larutan lain). Nilai ini diperoleh dari
berat akhir kentang yang lebih kecil dari berat awal kentang. akibat terjadi
penyusutan berat jaringan karena air keluar dari sel menuju larutan sukrosa
sehingga dapat disimpulkan merupakan larutan hipertonis (kandungan solutenya
lebih tinggi daripada sekelilingnya).
Hal ini berarti telah sesuai dengan teori yang menyatakan bahwa air
bergerak dari potensial air tinggi ke potensial air yang rendah. Perpindahan atau
pergerakan molekul air dari potensial air yang tinggi ke potensial air yang rendah
disebut dengan osmosis.
KESIMPULAN
Bedasarkan praktikum yang telah dilaksanakan maka diperoleh kesimpulan ,
bahwa Plasmolisis adalah peristiwa lepasnya protoplasma dari dinding sel karena
keluarnya sebagian air dari vakuola. Pasmolisis insipien dapat dikenali jika dalam
suatu larutan dijumpai sekumpulan sel yang 50% berplasmolisis dan 50% tidak
berplasmolisis.Semakin tinggi nilai molaritas larutan sukrosa, maka semakin cepat
sel terplasmolis. Senyawa yang terkandung dalam daun Rhoeo discolor adalah
senyawa antosianin yang berwarna keunguan. Sel epidermis daun Rhoeo discolor
pada praktikum yang mengalami plasmolisis insipien adalah pada perlakuan
0,14M. Osmosis merupakan difusi air, hal ini karena terdapat ruang terpisah satu
sama lain oleh membran selektif permeabel. Apabila konsentrasi larutan tinggi
dari jaringan, maka air keluar jaringan sehingga berat jaringan berkurang, disebut
jaringan dalam kondisi hipertonis. begitu pula sebaliknya (kondisi hipotonik).
Sedangkan larutan isotonis tidak terjadi perpindahan molekul air sehingga berat
jaringan tetap.
DAFTAR PUSTAKA
Anthara, I Made Suma dan Suartha, I Nyoman. 2011. Homeostasis Cairan Tubuh
pada Anjing dan Kucing [Buletin Veteriner Udayana]. Vol.3 No. 1.
Halaman: 23-37
Annur, H dan H.H, Santosa. 2008. Jurnal Ilmiah GIGA, Analisa Temperatur Pada
Proses Difusi Obat Dalam Membran Dengan Metode Diferensial Parabolik
Untuk Mendeteksi Sinyal Fotoakustik, Vol. 11, No. 3, Hal: 45-56.
Aslam, Munadry. 2011. Potensial Osmotik Cairan Sel. (online)
http://munadryaslam.blogspot.com/2011/01/potensial-osmotik-cairansel.html. Diakses tanggal 13 April 2014
Bick, A. Dan Gideon O. 2001.”Assessing the linkage between feed water quality
and reverse osmosis membrane performance”. Desalination 184. Halaman
185-195
Campbell, Neil A, Jane B Reece, dan Lawrence G Mitchel. 2004. Biologi Edisi ke
5 jilid II. Jakarta: Penerbit Erlangga.
Dwidjoseputro, D. 1984. Pengantar Fisiologi Tumbuhan. Gramedia: Jakarta.
Fahn, A. 1991. Anatomi Tumbuhan Edisi Ketiga. Gajah Mada Universitas Press:
Yogyakarta.
Gardiner. Franklin P, dkk. 1991.Fisiologi Tanaman Budidaya. Jakarta: Penerbit
Universitas Indonesia UI Press.
Haryadi, Sri Setyadi. 1996. Pengantar Agronomi. PT. Gramedia Pustaka Utama:
Jakarta Meyer, B.S and Anderson, D.B. 1952. Plant Physiology. D Van
Nostrand Company Inc.,New York.
Ismail dan Abd Muis. 2011. Penuntun Praktikum Fisiologi Tumbuhan. Jurusan
Biologi Universitas Negeri Makassar, Makassar.
Kustiyah. 2007. Miskonsepsi Difusi dan Osmosis Pada Siswa MAN
Model
Palangkaraya, Jurnal Ilmiah Guru Kanderang Tingang, Vol. 1, No. 1, Hal :
24-37.
Lakitan, Benjamin. 2004. Dasar-Dasar Fisiologi Tumbuhan. PT. Raja Grafindo
Persada: Jakarta.
Morigan, Benny. 2011.Penentuan Tekanan Osmosis Cairan Sel.(online)
http://bennymorigan.blogspot.com/2008/03/penentuan-tekanan-osmosiscairan-sel.html Diakses tanggal 13 April 2014
Ozaki, H dan Li, H. 2002. “Rejection of Organic Compound by Ultra-Low
Pressure Reverse Osmosis Membrane”. Water Research 36. Halaman 123130
Salisbury, Frank B. dan Clean W. Ross. 1995.Fisiologi Tumbuhan. Bandung :ITB.
Sasmitamihardja, Dardjat, dan Arbayah Siregar. 1996.Fisiologi Tumbuhan
Jurusan Biologi ITB, Bandung.
ANATOMI FISIOLOGI TUMBUHAN
TEKANAN OSMOSIS CAIRAN SEL DAN
POTENSIAL AIR
NAMA
: NIA WIDYARSIH
NIM
: F05112062
KELAS B REG A
PRODI PENDIDIKAN BIOLOGI
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
UNIVERSITAS TANJUNGPURA
PONTIANAK
2014
ABSTRAK
Air penting bagi tumbuhan. Air berperan dalam pelaksanaan reaksi biokimia. Air
dapat memberikan tekanan hidrolik pada sel sehingga menimbulkan turgor pada
sel-sel tumbuhan, memberikan sokongan dan kekuatan pada jaringan –jaringan
tumbuhan yang tidak memiliki sokongan struktur. Kelangsungan hidup sel
tumbuhan bergantung pada kemampuannya untuk menyeimbangkan pengambilan
dan pengeluaran air . pengambilan atau pengeluaran netto air oleh suatu sel terjadi
melalui osmosis, yaitu traspor passif air melewati suatu membran. Dalam hal ini
membran sel tumbuhan. Osmosisadalah perpindahan air melalui membran selektif
permeabel dari bagian yanglebih encer ke bagian yang lebih pekat. Plasmolisis
merupakan suatu prosesterlepasnnya membran plasma dari dinding sel. Hal
tersebut dapat terjadi bila seltumbuhan dimasukkan kedalam cairan hipertonik
(larutan yang konsentrasinyalebih tinggi daripada konsentrasi isi sel) maka
terjadilah eksosmosis yaitu, keluarnya air dari isi sel keluar membran.
Potensial air (ψ) adalah pengaruh gabungan dari faktor konsentrasi zat terlarut
dan tekanan yang dialamioleh air. Hal penting dalam potensial yaitu air akan
bergerak melewati membran dari larutan dengan potensial air yang tinggi ke
larutan dengan potensial air yang lebih rendah. Karena pentingnya proses osmosis
dan potensial air dalamkehidupan tumbuhan, maka dilakukanlah praktikum ini
yang bertujuan untuk mengetahui seberapa besar tekanan osmosis cairan sel dan
untuk mengetahui pada larutan dengan konsentrasi zat terlarut berapa yang dapat
menyebabkan insipien plasmolisis.
Selain itu, juga untuk mengetahui seberapa besar potensial jaringan pada suatu
tumbuhan terutama pada umbi kentang (Solanum tuberosum L.) Bahan yang
digunakan dalam praktikum kali ini adalah tumbuhan Rhoe discolor untuk
percobaan mengetahui seberapa besar tekanan osmosis cairan seldan umbi
kentang (Solanum tuberosum L.) untuk percobaan mengetahui seberapabesar
potensial jaringan pada suatu tumbuhan terutama pada umbi kentang(Solanum
tuberosum L.), yang kemudian direndam ke dalam larutan glukosadengan
berbagai konsentrasi. Dari hasil pengamatan diketahui bahwa tekanan osmosis
cairan sel Rhoe discolor nilainya sebanding dengan tekanan osmosis untuk larutan
glukosa dengan konsentrasi 0,14 M
Kata kunci : konsentrasi, plasmolisis, potensial air,tekanan osmosis
PENDAHULUAN
Air penting bagi tumbuhan. Air berperan dalam pelaksanaan reaksi biokimia. Air
dapat memberikan tekanan hidrolik pada sel sehingga menimbulkanturgor pada
sel-sel tumbuhan, memberikan sokongan dan kekuatan pada jaringan- jaringan
tumbuhan yang tidak memiliki sokongan struktur. Struktur tumbuhanyang penting
dalam perlalulalangan zat adalah dinding sel dan membran sel. Pada membran sel
terjadi peristiwa osmosis (Sasmitamihardja, 1996).
Kelangsunganhidup sel tumbuhan bergantung pada kemampuannya untuk
menyeimbangkanpengambilan dan pengeluaran air . pengambilan atau
pengeluaran netto air olehsuatu sel terjadi melalui osmosis, yaitu traspor passif air
melewati suatu membran.Dalam hal ini membran sel tumbuhan (Campbell, 2004).
Air menjadi kebutuhan pokok bagi semua tanaman juga merupakan bahan
penyusun utama dari protoplasma sel. Rhoeo discolor merupakan tumbuhan yang
banyak tumbuh didaerah tropis. Umumnya tanaman ni tumbuh didaerah dingin
dan cukup air. Tanaman ini tidak dapat tumbuh didaerah tanah yang jenuh atau
tergenang karena batang dan daunnya akan cepat membusuk, dan tanaman ini
juga tidak dapat tumbuh didaerah yang kurang air karena daun dan batangnya
akan mengerdil ( Fahn, 1991).
Tanaman ini juga merupakan tanaman yang mempunyai ciri yaitu dengan bentuk
daunya yang memanjang seperti daun jagung, mempunyai warna ungu pada pada
permukaan bawah dan warna hijau dipermukaan atas. Pada permukaan atas licin
karena terdapat lapisan lilin. Tanaman ini mempunyai akar serabut sehingga
termasuk tanaman monocotyledoneae ( Haryadi, 1996).
Difusi merupakan peristiwa mengalirnya atau berpindahnya suatu zat dalam
pelarut dari bagian berkonsentrasi tinggi ke bagian berkonsentrasi
rendah(Kustiyah,2007). Prosens ini terjadi akibat terdapat suatu gerakan thermal
yang konstan dari atom, molekul,dan partikel yang kemudian menghasilkan suatu
pergerakan materi darikonsentrasi zat tinggi ke konsentrasi zat rendah. Proses
difusi sangat pentingkaitannya dengan ilmu biologi, terutama dalam
dunia tumbuhan yaitu pada prosespertukaran gas pada tumbuhan yang terjadi pada
daun. Gas CO2 dari atmosfer masuk kedalam rongga antar sel pada mesofil daun
dan selanjutnya digunakan pada proses fotosintesis.
Osmosis adalah bergeraknya molekul air melalui membran semipermeabel
(selektif permeabel) dari larutan berkadar rendah menuju larutan berkadar tinggi
hingga kadarnya sama.(Anthara.2011). Membran dikatakan permeabel apabila
semua jenis molekul dalam cairan dapat melewati membran, sedangkan suatu
membran dikatakan semi permeabel jika hanya dapat dilewati oleh molekulmolekul tertentu saja (Annur,2008).
There are several factors that affect the performance of the membrane, ie the
membrane characteristics, which is the membrane material, the operating
pressure. operating pressure is very influential on the resulting flux and membrane
rejection capability, pH bait, bait membrane operating period, feed concentration,
temperature, and levels of suspended solids in the feed water(ozaki,2002).
Selain iu ada beberapa faktorlain yang juga mempengaruhi kinerja membran
terhadap fluks yang dihasilkan dan kemampuan rejeksi membran, yaitu adanya
mekanisme polarisasi konsentrasi dalam membran dan efek Donnan potensial.
(Bick,2001)
Osmosis merupakan suatufenomena alami, tapi dapat dihambat secara buatan
dengan meningkatkan tekananpada bagian dengan konsentrasi pekat menjadi
melebihi bagian dengankonsentrasi yang lebih encer. Gaya per unit luas yang dibutuhkan
untuk mencegahmengalirnya pelarut melalui membran permeabel selektif dan
masuk ke larutandengan konsentrasi yang lebih pekat sebanding dengan tekanan turgor.
Tekananosmotik merupakan sifat koligatif, yang berarti bahwa sifat ini bergantung
padakonsentrasi zat terlarut, dan bukan pada sifat zat terlarut itu sendiri.
Tekanan osmosis cairan dapat ditentukan dengan cara mencari suatu larutan yang
mempunyai tekanan osmosis sama dengan cairan tersebut. Dalam cara ini kita
dapat mengambil patokan pada terjadinya peristiwa plasmolisis sel.dalam keadan
insipien plasmolisis tekanan osmosis cairan sel adalah sama dengan tekanan
osmosis larutan dalam massa jaringan sel tersebut direndam. Plasmolisis dapat
dilihat dibawah mikroskop sebagai suatu percobaan (Lakitan, 2004).
Suatu percobaan yang menunjukan proses osmosis adalah suatu percobaan yang
mengamati suatu lubang bawah dari tabung gelas ditutup dengan selaput. Selaput
itu berfungsi sebagai membran permeabel secara differensiasi, yang meloloskan
melekul-molekul air secara cepat, tetapi menghalangi molekul yang lebih besar
(Dwidjoseputro,1984).
Proses osmosis sangat berperan dalam proses pengangkutan tumbuhan.
Memungkinkan terjadinya penyerapan air dan ion-ion dari dalam tanah yang
nantiakan diedarkan keseluruh bagian tumbuhan.Terjadinya pengangkutan itu
akan menyababkan tekanan turgor sel,sehingga mampu membesar dan
mempunyai bentuk tertentu. Osmosis juga memungkinkan terjadinya membuka
dan menutupnya stomata.Plasmolisis merupakan suatu proses terlepasnnya membran
plasma daridinding sel. Hal tersebut dapat terjadi bila sel tumbuhan dimasukkan
kedalamcairan hipertonik (larutan yang konsentrasinya lebih tinggi daripada
konsentrasiisi sel) maka terjadilah eksosmosis yaitu,keluarnya air dari isi sel
keluar membran.Karena volume isi berkurang dan dinding plasma bersifat
permeabel, maka antarmembran plasma dan dinding sel terisi oleh larutan dari
luar (Morigan, 2011).Menurut Morigan 2011, bila sel tumbuhan dimasukkan
kedalam cairan hipotonik,turgor sel akan meningkat. Bila berada dalam keadaan
isotonik (larutanyang konsentrasinya sama dengan konsentrasi isi sel,maka sebagian sel yang
adamengalami plasmolisis,sebagian sel tidak. Keadaan ini dapat dipakai
untuk menentukan tekanan osmosis sel dengan meletakkan pada larutan yang
ditentukanmolaritas larutan atau tekanan osmotiknya dan melihat berapa banyak
sel yang terplasmolisis.
Jika konsentrasi larutan yang menyebabkan 50% sel terplasmolisisdiketahui
,maka nilai tekanan osmosis sel dapat ditentukan dengan menggunakanrumus
sebagai berikut :
TO sel =22,4 . M . T
Keterangan :
TO sel = Tekanan Osmotik sel
M = Konsentrasi larutan yang menyebabkan 50% sel terplasmolisis
T = Temperatur mutlak (273+t0C)
dalam proses osmosis terdapat tekanan osmosis yang merupakan tekanan hidrostatik yang
terdapat suatu larutan pada keseimbangan osmosis. Tekanan yangdiberikan pada
suatu larutan akan meningkatkan energi bebas ,sehingga PAmeningkat dan juga
meningkatkan kemampuan difusi dalam larutan. Tekananyang diberikan atau
sering disebut PT yang disebut juga tekanan turgor.Dari ketiga potensial
tersebutdapat dilihat adanya hubungan yang dapat dituliskanrumus sebagai
berikut:
PA = PO + PT
dari rumus tersebut terlihat,apabila tidak ada tekanan maka rumusnya menjadi :
PA = PO
Keterangan :
PA = Potensial air
PO = Potensial osmotik
PT = Potensial tekanan (Morigan, 2011).
Pada titik kesetimbangan, nilai mutlak potensial osmotik (yang negatif)setara
dengan tekanan nyata (yang positif) di osmometer sempurna, makapotensial
osmotik larutan dapat diukur secara langsung. Pengukuran besaran inibanyak
dilakukan, khusunya pada abad ke-19 oleh Wilhem FP Pfeffer (1877). Ia membuat
gambaran yang hampir sempurna, tegar, dan semi-permiabel, dengan cara yang
merendam sebuah mangkuk berpori yang terbuat dari tanah liat dalam kalium
ferosianida dan kemudian dalam kupro sulfat, yang akan mengendapkan tembaga
ferosinida pada porinya (Salisbury, 1995).Membran protoplasma dan sifat
permeabel deferensiasinya dapatdiketahui dari proses plasmolisis. Permeabilitas
dinding sel terhadap larutan guladiperlihatkan oleh sel-sel yang terplasmolisis.
Apabila ruang bening diantaradinding dengan protoplas diisi udara, maka dibawah
mikroskop akan tampak ditepi gelembung yang berwarna kebiru-biruan. Jika
isinya air murni maka sel tidak akan mengalami plasmolisis. Molekul gula dapat
berdifusi melalui benang-benangprotoplasme yang menembus lubang-lubang
kecil pada dinding sel. Benang-benang tersebut dikenal dengan sebutan
plasmolema, dimana diameternya lebihbesar daripada molekul tertentu sehingga
molekul gula dapat masuk dengan mudah (Salisbury, 1995).
Komponen potensial air pada tumbuhan terdiri atas potennsial osmosis(solut) dan
potensial turgor (tekanan).Dengan adanya potensial osmosis cairansel, air murni
cenderung memasuki sel. Sebaliknya potensial turgor di dalam selmengakibatkan
air meninggalkan sel. Pengaturan potensial osmosis dapat dilakukan jika potensial
turgornya sama dengan nol yang terjadi saat sel mengalami plasmolisis. Nilai
potensial osmotik dalam tumbuhan dipengaruhi olehbeberapa faktor antara lain :
tekanan, suhu, adanya partikel-partikel bahan terlarutyang larut di dalamnya,
matrik sel, larutan dalam vakuola dan tekanan hidrostatik dalam isi sel. Nilai
potensial osmotik akan meningkat jika tekanan yang diberikan juga
semakin besar. Suhu berpengaruh terhadap potensial osmotik yaitu semakintinggi
suhunya maka nilai potensial osmotiknya semakin turun (semakin negatif)dan
konsentrasi partikel-partikel terlarut semakin tinggi maka nilai potensial
osmotiknya semakin rendah (Meyer and Anderson, 1952).
Larutan yang di dalamnya terdapat sekumpulan sel dimana 50%berplasmolisis
dan 50% tidak berplasmolisis disebut plasmolisis insipien.Plasmolisis ini terjadi
apabila sel berada dalam keadaan tanpa tekanan. Nilaipotensial osmosis sel dapat
diketahui dengan menghitung nilai potensial osmosislarutan sukrosa yang isotonik
terhadap cairan sel.Peranan air sebagai pelarut ini penting sekali artinya bagi
kehidupantumbuhan. Struktur molekul protein dan asam nukleat dapat
berlangsung karenaadanya air di sekitarnya. Selain protein dan asam nukleat,
aktivitas senyawa laindi dalam protoplasma juga ditentukan oleh adanya air
kecuali untuk molekul yangberada dalam oleosom atau bagian lemak pada
membran. Walaupun demikianoleosom dan membran secara keseluruhan
dipengaruhi oleh air disekitarnya. Walaupun air dapat bertindak sebagai bahan
pereaksi (reaktan) atau sebagaiprosuk suatu reaksi kimia, tetapi yang lebih penting
adalah air menciptakanlingkungan yang memungkinkan untuk berlangsungnya
berbagai reaksi biokimia dalam sel tumbuhan (Aslam, 2011).
Sistem yang menggambarkan tingkah laku air dan pergerakan air dalam tanah dan
tubuh tumbuhan didasarkan atas suatu hubungan energi potensial. Airmempunyai
kapasitas untuk melakukan kerja, yaitu akan bergerak dari daerahdengan energi
potensial tinggi ke daerah energi potensial rendah. Energi potensialdalam sistem
cairan dinyatakan dengan cara membandingkannya dengan energipotensial air
murni. Karena air di dalam tumbuhan dan tanah biasanya secarakimia tidak murni,
disebabkan oleh adanya bahan terlarut dan secara fisik dibatasioleh berbagai gaya,
seperti gaya tarik menarik yang berlawanan, gravitasi, dantekanan, maka energi
potensialnya lebih kecil daripada energi potensial air murni.Dalam tumbuhan dan
dalam tanah, energi potensial air itu disebut potensi air,dilambangkan dengan
huruf Yunani psi dan dinyatakan sebagai gaya per satuanluas (Gardiner, 1991).
Potensial kimia air atau biasanya dinyatakan sebagai potensial air, PA (ψ,
psi) penting untuk diketahui agar dapat dimengerti pergerakan air di dalam sistem
tumbuhan, tanah dan udara. Potensial air biasanya dinyatakan dalam satuan bar,
atm, seperti satuan tekanan. Air akan bergerak dari PA tinggi ke PA yang lebih
rendah. Jadi difusi termasuk osmosis, terjadi sebagai akibat adanya gradient dalam
energi bebas dari partikel-partikel yang berdifusi.
Potensial air adalah suatu pernyataan dari status energi bebas air, suatu
ukuran datat yang menyebabkan air bergerak ke dalam suatu sistem, seperti
jaringan tumbuhan, tanah atau atmosfir, atau dari suatu bagian ke bagian lain
dalam suatu sistem. Potensial air mungkin merupakan parameter yang paling
bermanfaat untuk diukur dalam hubungannya dengan sistem tanah, tanaman dan
atmosfer.
Komponen-komponen potensial air atau jaringan adalah sebagai berikut :
Ψw = Ψs + Ψp + Ψm
(PA = PO + PT + PM)
Dimana
Ψw = potensial air suatu tumbuhan
Ψs = potensial osmotik
Ψp = potensial tekanan atau turgor
Ψm = potensial matriks
Menurut Ismail 2011, potensial osmotik adalah potensial yang disebabkan
oleh zat-zat terlarut. Tandanya selalui negatif. Potensial tekanan adalah potensial
yang disebabkan oleh tekanan hidrostatik isi sel pada dinding sel. Nilainya
ditandai dengan bilangan positif, nol, atau dapat juga negatif. Penambahan
tekanan (terbentuknya tekanan turgor) mengakibatkan potensial tekanan lebih
positif. Potensial matriks disebabkan oleh ikatan air pada koloid protoplasma dan
permukaan (dinding sel). Potensial matriks bertanda negatif, tetapi pada umumnya
pada sel-sel bervakuola, nilainya dapat diabaikan. Oleh karena itu, persamaan
diatas dapat disederhanakan menjadi :
Ψw = Ψs + Ψp (PA = PO + PT)
Potensial air jaringan ditentukan dengan cara merendam potongan jaringan
dalam suatu seri larutan sukrosa atau manmitol (non-elektrolit) yang diketahui
konsentrasinya (Ismail, 2011).
METODELOGI
Praktikum ini dilakukan hari kamis, 3 April 2014 di Laboratorium pendidikan
Biologi FKIP untan pada pukul 12.30 sampai selesai.Bahan yang digunakan bahan
daun Rhoe discolor yang masih segar, akuades dan larutan glukosa atau sukrosa
dengan konsentrasi 0,26 , 0,20, 0,14 M. dan menggunakan alat-alat yaitu
mikroskop,pisau silet, tabung reaksi, gelas objektif, gelas penutup dan 3 tabung
reaksi (gelasbeaker). Dan untuk mengetahui seberapa besar potensial jaringan
umbi kentang digunakan bahan umbi kentang (Solanum tuberosum L.) , akuades,
dan larutan glukosa dengan konsentrasi 0,05, 0,15, 0,30, 0,45, dan 0,60 molar.
dan alat-alat yangdigunakan adalah 6 gelas beaker,cork beaker dengan garis
tengah 1 cm untuk membuat potongan umbi kentang, pisau silet, dan timbangan
analitik.Karena pada praktikum ini dilakukan 2 percobaan maka dilakukan dua
metode atau cara kerja juga, yaitu cara kerja untuk percobaan osmosis cairan
seldan cara kerja untuk percobaan penetapan potensial air jaringan tumbuhan.
Untuk percobaan tekanan osmosis, cara kerjanya yaitu pertama telah disiapkan 3
tabung reaksi dan kemudian diisi larutan glukosa ke dalam tabung 1/3 bagian, satu
tabung reaksi diisi dengan larutan glukosa untuk satu konsentrasi. Kemudian
sayatlah lapisan tipis epidermis berwarna ungu daun Rhoe discolor dengan
menggunakan pisau silet. Usahakan menyayatnya hanya selapis saja. Sayatan ini
kemudian diamati dibawah mikroskop dan dilihat apakah sayatan tersebut sudah
cukup baik untuk digunakan dan hitung jumlah sel epidermis yangberwarna ungu
penuh. Apabila cukup respresentif, masukkan sayatan ke dalamtabung reaksi dan
catat waktu mulai perendaman. Biarkanlah sayatan dalamlarutan disetiap tabung
reaksi selama 30 menit. Setelah 30 menit, periksa sayatan epidermis tadi dari
berbagai konsentrasi gula dengan mikroskop dan hitung jumlah sel epidermisnya
lagi yang berwarna ungu. Hitung persentasi perubahannya dengan rumus:
% perubahan=
jumlah akhir− jumlah awal
jumlah awal
x 100%
Setelah cari larutan konsentrasi gula yang menunjukkan persentase 50%dari
jumlah sel epidermis tadi telah terplasmolisis. Keadaan ini disebut insipien
plasmolisis. Sel yang berada pada keadaan insipien plasmolisis ini memiliki
potensial osmotik sama dengan potensial osmotik larutan yang digunakan. Maka
dapatlah ditentukan potensial osmotik berdasarkan insipien plasmolisis ini.
Untuk percobaan penetapan potensial air jaringan tumbuhan, cara kerjanyayaitu
pertama-tama kita menyiapkan 6 tabung reaksi/gelas piala/gelas beaker (100 ml),
dan diisi dengan 100 ml dengan larutan aquades dan larutan glukosa dengan
konsentrasi 0,05, 0,15, 0,30, 0,45, dan 0,60 molar.
Kemudian buatlah 12 silinder umbi kentang dengan cork boreryang bergaris
tengah 1 cm, masing-masing dengan panjang 4 cm. Hilangkan bagian luar
kulitnya. Kemudian dengan pisau silet, silinder kentang dipotong menjadi irisanirisan tipis dengan tebal 1-2 mm sebanyak 12 irisan setiap silinder kentang. Irisanirisan ini dibersihkan kemudian dikeringkan dan ditimbang berat awalnya dengan
menggunakan timbangan analitik. Selanjutnya masukkan kedalam salah satu
larutan glukosa yang telah disiapkan. Lakukan hal ini pada setiapsilinder kentang
untuk masing-masing larutan berikutnya, setiap larutan dimasukkan12 irisan dari
satu silinder kentang. Perendaman irisan ini dilakukanselama 2 jam. Setelah 2 jam
perndaman, kelurakan irisan-irisan tersebut darimasing-masing larutan yang ada
di gelas beaker dan dikeringkan. Hal inidilakukan untuk semua irisan-irisan pada
setiap larutan. Kemudian hitunglahperubahan beratnya dengan rumus:
% perubahan berat=
berat akhir−berat awal
berat awal
x 100%
HASIL DAN PEMBAHASAN
Dari percobaan yang dilakukan, didapatkan hasil pengamatan:
Tekanan osmosis cairan sel daun Rhoe discolor
preparat
Konsentrasi gula
Rhoe discolor
Rhoe discolor
Rhoe discolor
2,52gr= 0,14 mol
3,6= 0,20 m0l
4,68=0,26 mol
% perubahan=
Jumlah sel sebelum
Jumlah sel yang
Presentase
perendaman
192 sel
185 sel
194 sel
terplasmolisis
98 sel
185 sel
165 sel
plasmolisis
50%
100%
85%
jumlah akhir− jumlah awal
jumlah awal
x 100%
120%
100%
80%
60%
40%
20%
0%
0,14 mol
0,2 mol
0,26 mol
Potensial jaringan umbi kentang Solanum tuberosum L.
Jenis larutan
Konsentrasi(M
)
Berat awal
Berat akhir
Aquades
Larutan gula
Larutan gula
Larutan gula
Larutan gula
Larutan gula
0
0,5
0,15
0,30
0,45
060
2,05
1,97
2,27
2,03
1,95
1,85
2,35
2,25
2,38
2,18
2,04
1,88
% perubahan berat=
berat akhir−berat awal
berat awal
x 100%
% perubahan =
BA−BM
x 100
BM
14,6
14,2
7,7
7,4
4,6
1,6
16
14
12
10
8
6
4
2
0
aquades
gula 0,9 gr
gula 2,7gr
gula 5,4gr
gula 8,1gr
gula 10,8gr
0 0.050.15 0.3 0.45 0.6
1. Tekanan osmotik pada Rhoe discolor
Plasmolisis merupakan suatu proses terlepasnnya membran plasma
daridinding sel. Hal tersebut dapat terjadi bila sel tumbuhan dimasukkan
kedalamcairan hipertonik (larutan yang konsentrasinya lebih tinggi daripada
konsentrasiisi sel) maka terjadilah eksosmosis yaitu,keluarnya air dari isi sel
keluar membran.Karena volume isi berkurang dan dinding plasma bersifat
permeabel, maka antarmembran plasma dan dinding sel terisi oleh larutan dari
luar (Morigan, 2011).
Pada praktikum pengukuran tekanan osmosis cairan sel, bahan yang
digunakan adalah sel epidermis daun Rhoe discolor yang dikupas bagian lapisan
epidermisnya dengan memakai larutan sukrosa pada konsentrasi yang berbeda.
Berdasarkan pengamatan yang dilakukan,pada konsentrasi sukrosa 0,26 , 0,20,
0,14 M diperoleh bahwa perlakuan pada larutan sukrosa 0,14 M yang memiliki ±
50% sel yang terplasmolisis yang disebut plasmolisis insipien.
Tekanan yang mendorong terjadinya difusi ini dinamakan tekanan osmosis
atau osmotic pressure. Tekanan yang menjadi penentuan dalam pencarian suatu
larutan dengan tekanan osmosis yang sama dengan cairannya disebut dengan
tekanan difusi. Karena konsentrasi larutan gula berperan dalam plasmolisis sel,
maka dapat disimpulkan bahwa semakin banyak sel yang terplasmolisis. Hal
tersebut dapat kita lihat dengan adanya suatu bintik atau titik yang berada di
tengah-tengah sel tanaman tersebut.
Menurut Salisbury dan Ross (1992),larutan yang di dalamnya terdapat
sekumpulan sel dimana 50% berplasmolisis dan 50% tidak berplasmolisis disebut
plasmolisis insipien. Plasmolisis ini terjadi apabila sel berada dalam keadaan
tanpa tekanan.
Berdasarkan praktikum yang dilakukan diketahui bahwa semakin tinggi
nilai molaritas larutan sukrosa, maka sel akan semakin cepat terplasmolisis. Hal
ini terbukti dengan keberadaan senyawa antosianin berwarna keunguan yang
terkandung dalam daun Rhoeo discolor semakin turun kadarnya jika dimasukkan
secara bertahap kedalam larutan sukrosa yang berbeda-beda tingkat atau nilai
molaritasnya. Akibatnya, akan semakin banyak sel yang keriput. Setiap kenaikan
0,02 M, maka persentase plasmolisis sel akan meningkat sebanyak 10 %.
Terjadinya kekeliruan beberapa hasil pengamatan yang tidak sesuai dengan
literatur bisa saja disebabkan kurang telitinya praktikan dalam membuat larutan
konsentrasi sukrosa.
2. Potensial Air Umbi Kentang
Adapun tujuan dari praktikum ini adalah mengukur nilai potensial air pada
jaringan umbi kentang (Solanum tuberosum). Dengan proses yaitu dengan
melakukan perendaman terhadap umbi kentang yang sudah terpotong-potong
sesuai prosedur kerja dan dimasukan kedalam larutan sukrosa dengan konsentrasi
serta dalam aquades sebagai variabel konntrol. Setelah itu merendam umbi
kentang kedalam larutan sukrosa selama masing-masing selama 5 menit.
Berdasarkan dari tabel hasil pengamatan laporan sementara, aquades,
memiliki perubahan berat 14,6 %. Nilai positif ini diperoleh dari berat akhir
kentang yang lebih besar dari berat awal kentang, akibat terjadinya penambahan
berat jaringan oleh air dari larutan sukrosa. Pergerakan air dari larutan sukrosa
menuju sel kentang menunjukkan bahwa konsentrasi air dalam larutan sukrosa
lebih tinggi daripada dalam sel kentang. Dengan demikian larutan sukrosa 0,05,
0,15, 0,30, 0,45, dan 0,60 molar disebut larutan hipotonis (larutan dengan
kandungan solute yang lebih rendah dari larutan lain). Nilai ini diperoleh dari
berat akhir kentang yang lebih kecil dari berat awal kentang. akibat terjadi
penyusutan berat jaringan karena air keluar dari sel menuju larutan sukrosa
sehingga dapat disimpulkan merupakan larutan hipertonis (kandungan solutenya
lebih tinggi daripada sekelilingnya).
Hal ini berarti telah sesuai dengan teori yang menyatakan bahwa air
bergerak dari potensial air tinggi ke potensial air yang rendah. Perpindahan atau
pergerakan molekul air dari potensial air yang tinggi ke potensial air yang rendah
disebut dengan osmosis.
KESIMPULAN
Bedasarkan praktikum yang telah dilaksanakan maka diperoleh kesimpulan ,
bahwa Plasmolisis adalah peristiwa lepasnya protoplasma dari dinding sel karena
keluarnya sebagian air dari vakuola. Pasmolisis insipien dapat dikenali jika dalam
suatu larutan dijumpai sekumpulan sel yang 50% berplasmolisis dan 50% tidak
berplasmolisis.Semakin tinggi nilai molaritas larutan sukrosa, maka semakin cepat
sel terplasmolis. Senyawa yang terkandung dalam daun Rhoeo discolor adalah
senyawa antosianin yang berwarna keunguan. Sel epidermis daun Rhoeo discolor
pada praktikum yang mengalami plasmolisis insipien adalah pada perlakuan
0,14M. Osmosis merupakan difusi air, hal ini karena terdapat ruang terpisah satu
sama lain oleh membran selektif permeabel. Apabila konsentrasi larutan tinggi
dari jaringan, maka air keluar jaringan sehingga berat jaringan berkurang, disebut
jaringan dalam kondisi hipertonis. begitu pula sebaliknya (kondisi hipotonik).
Sedangkan larutan isotonis tidak terjadi perpindahan molekul air sehingga berat
jaringan tetap.
DAFTAR PUSTAKA
Anthara, I Made Suma dan Suartha, I Nyoman. 2011. Homeostasis Cairan Tubuh
pada Anjing dan Kucing [Buletin Veteriner Udayana]. Vol.3 No. 1.
Halaman: 23-37
Annur, H dan H.H, Santosa. 2008. Jurnal Ilmiah GIGA, Analisa Temperatur Pada
Proses Difusi Obat Dalam Membran Dengan Metode Diferensial Parabolik
Untuk Mendeteksi Sinyal Fotoakustik, Vol. 11, No. 3, Hal: 45-56.
Aslam, Munadry. 2011. Potensial Osmotik Cairan Sel. (online)
http://munadryaslam.blogspot.com/2011/01/potensial-osmotik-cairansel.html. Diakses tanggal 13 April 2014
Bick, A. Dan Gideon O. 2001.”Assessing the linkage between feed water quality
and reverse osmosis membrane performance”. Desalination 184. Halaman
185-195
Campbell, Neil A, Jane B Reece, dan Lawrence G Mitchel. 2004. Biologi Edisi ke
5 jilid II. Jakarta: Penerbit Erlangga.
Dwidjoseputro, D. 1984. Pengantar Fisiologi Tumbuhan. Gramedia: Jakarta.
Fahn, A. 1991. Anatomi Tumbuhan Edisi Ketiga. Gajah Mada Universitas Press:
Yogyakarta.
Gardiner. Franklin P, dkk. 1991.Fisiologi Tanaman Budidaya. Jakarta: Penerbit
Universitas Indonesia UI Press.
Haryadi, Sri Setyadi. 1996. Pengantar Agronomi. PT. Gramedia Pustaka Utama:
Jakarta Meyer, B.S and Anderson, D.B. 1952. Plant Physiology. D Van
Nostrand Company Inc.,New York.
Ismail dan Abd Muis. 2011. Penuntun Praktikum Fisiologi Tumbuhan. Jurusan
Biologi Universitas Negeri Makassar, Makassar.
Kustiyah. 2007. Miskonsepsi Difusi dan Osmosis Pada Siswa MAN
Model
Palangkaraya, Jurnal Ilmiah Guru Kanderang Tingang, Vol. 1, No. 1, Hal :
24-37.
Lakitan, Benjamin. 2004. Dasar-Dasar Fisiologi Tumbuhan. PT. Raja Grafindo
Persada: Jakarta.
Morigan, Benny. 2011.Penentuan Tekanan Osmosis Cairan Sel.(online)
http://bennymorigan.blogspot.com/2008/03/penentuan-tekanan-osmosiscairan-sel.html Diakses tanggal 13 April 2014
Ozaki, H dan Li, H. 2002. “Rejection of Organic Compound by Ultra-Low
Pressure Reverse Osmosis Membrane”. Water Research 36. Halaman 123130
Salisbury, Frank B. dan Clean W. Ross. 1995.Fisiologi Tumbuhan. Bandung :ITB.
Sasmitamihardja, Dardjat, dan Arbayah Siregar. 1996.Fisiologi Tumbuhan
Jurusan Biologi ITB, Bandung.