LAPORAN RESMI PRAKTIKUM FISIOLOGI TUMBUH
LAPORAN RESMI PRAKTIKUM FISIOLOGI TUMBUHAN
“Osmosis”
“Pengaruh Membran pada Jaringan Apel Fuji terhadap Proses Osmosis”
Disusun oleh:
Nama
: Yunita Nur Anggraeni
NIM
: K4312078
Kelas
:B
Kelompok
: 11
PENDIDIKAN BIOLOGI
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
2014
I.
II.
Judul
Pengaruh Membran pada Jaringan Apel Fuji terhadap Proses Osmosis
Rumusan Masalah
Bagaimanakah pengaruh membran pada jaringan apel fuji terhadap proses
III.
osmosis ?
Tujuan
Mengetahui pengaruh membran pada jaringan apel fuji terhadap proses
IV.
osmosis
Dasar Teori
Osmosis adalah difusi pelarut universal (air) melalui selaput yang
permeabel secara diferensial dari suatu tempat berkonsentrasi rendah ke tempat
berkonsentrasi tinggi (John W. Kimball, 1983)
Osmosis adalah proses perpindahan air dari zat yang berkonsentrasi
rendah (hipotonis) ke larutan yang berkonsentrasi tinggi (hipertonis), proses ini
biasa melalui membran selektif permeabel dari bagian yang lebih encer ke
bagian yang lebih pekat. Osmosis adalah difusi air melalui membran semi‐
permeabel, dari larutan yang banyak air ke larutan yang sedikit air. Definisi
paling sederhananya adalah difusi air melalui membran semipermeabel
(permeabel hanya kepada pelarut, tidak kepada terlarut). Osmosis melepaskan
energi, dan bisa melakukan kerja, sebagaimana akar pohon yang bisa
membelah batu. Pelarut (dalam banyak kasus adalah air) bergerak dari larutan
berkonsentrasi lebih rendah (hipotonik) ke larutan berkonsentrasi lebih tinggai
(hipertonik) yang bertujuan menyamakan konsentrasi kedua larutan. Efek ini
dapat dilihat dari bertambahnya tekanan pada larutan hipertonik relatif
terhadap larutan hipotonik. Sehingga tekanan osmotik didefinisikan sebagai
tekanan yang diperlukan untuk menjaga kesetimbangan, dengan tidak adanya
aliran pelarut. (Lakitan, B. 2008).
Jika larutan dengan konsentrasi zat terlarut yang lebih tinggi akan
memiliki konsentrasi air yang lebih rendah, dan air akan berdifusi ke dalam
larutan tersebut. Akan tetapi, untuk larutan encer seperti sebagian besar cairan
biologis, zat terlarut tidak terlalu memengaruhi konsentrasi air. Sebagai
gantinya, pengumpulan rapat molekul air di sekeliling molekul zat terlarut
yang hidrofilik menjadikan sebagian air tidak mampu melintasi membran.
Perbedaan konsentrasi air bebas-lah yang penting. Pada akhirnya, efeknya
sama saja : air berdifusi melintasi membran dari wilayah yang berkonsentrasi
zat terlarut lebih rendah ke wilayah yang berkonsentrasi zat terlarut lebih tinggi
sampai konsentrasi zat terlarut pada kedua sisi membran setara. Difusi air
melintasi membran permeabel selektif disebut osmosis. Pergerakan air
melintasi membran sel dan keseimbangan air antara sel dan lingkungannya
bersifat krusial bagi organisme. (Campbell Reece, 2010)
Larutan yang konsentrasi zat terlarutnya lebih tinggi dibandingkan
dengan larutan didalam sel dikatakan sebagai larutan hipertonis, sedangkan
larutan yang konsentrasinya sama dengan larutan didalam sel disebut larutan
isotonis. Jika larutan yang terdapat diluar sel konsentrasi zat terlarutnya lebih
rendah dari pada didalam sel dikatakan sebagai larutan hipotonis.
Faktor yang membedakan difusi dengan osmosis adalah adanya membran
atau selaput yang memisahkan antara zat yang berdifusi. Membran ini
mempunyai nilai permeabilitas tertentu yang berarti apabila permeabilitasnya
tinggi membran itu dapat dilewati oleh bermacam-macam ukuran molekul.
Permeabilitas suatu membran dapat dibagi menjadi 3 macam yaitu:
1. membran impermeabel, berarti membran itu tidak dapat dilewati oleh segala
macam molekul
2. Membran semipermeabel, membran yang dapat dilewati oleh beberapa
molekul atau molekul-molekul yang mempunyai ukuran tertentu.
3. Membran permeabel, membran yang dapat dilewati oleh segala macam
molekul.
Jika disatu sisi membran ada larutan dan disisi lainnya ada larutan lain yang
berbeda konsentrasinya maka osmosis akan berlangsung. Larutan yang lebih pekat
mempunyai potensial air lebih rendah (lebih negative) jadi air akan berdifusi ke
daerahnya dari larutan lain sampai tekanannya naik kesuatu titik yaitu sampai
potensial airnya sama dengan potensial air larutan yang kurang pekat.
(Salisbury .1981: 47).
Osmosis adalah perpindahan pelarut (misalnya air) melalui membran
selektif permeabel dari konsentrasi pelarut yang tinggi (hipotonik) menuju
konsentrasi pelarut yang rendah (hipertonik). Membran selektif permeabel akan
membiarkan air keluar dan masuk membran dengan bebas, namun membatasi
masuknya zat yang terlarut di dalamnya. Kondisi osmotik sel yang bervariasi
selalu dialami oleh sel hewan dan sel tumbuhan. Sel hewan tidak memiliki
dinding sel sehingga lebih mudah rusak akibat masuknya air. Namun, sel
tumbuhan relatif tidak mudah rusak akibat masuknya air karena memiliki dinding
sel.
Osmosis pada sel hewan
Sel-sel hewan dipertahankan dalam keadaan isotonik, yaitu keadaan dengan
konsentrasi air disekeliling sel sama dengan konsentrasi air di dalam sel.
Lingkungan hipotonik dengan kondisi air diluar sel lebih tinggi daripada
didalam sel menyebabkan air masuk terus-menerus ke dalam sel hingga sel
tersebut pecah (hemolisis). Pada lingkungan hipertonik dengan kondisi
konsentrasi air di luar sel lebih rendah (lebih pekat) daripada di dalam sel,
mengakibatkan air di dalam sel akan mengalir ke luar sel hingga sel mengkerut
(krenasi)
Osmosis pada sel tumbuhan
Sel-sel tumbuhan memiliki dinding selulosa yang keras dan elastis sehingga
dapat membatasi volume sel serta mempertahankan sel agar tidak pecah. Bila
sel tumbuhan ditempatkan pada lingkungan hipotonik, misalnya akuades, air
akan masuk ke dalam sel. Sel tumbuhan akan terus membengkak sampai
selulosa tidak dapat direntangkan lagi. Namun, sel tersebut tidak pecah. Sel
tumbuhan pada keadaan ini disebut turgid.
Sel-sel tumbuhan bila ditempatkan pada lingkungan hipertonik, misalnya pada
larutan garam dengan konsentrasi lebih dari 1% akan menyebabkan keluarnya
air dari vakuola. Sitoplasma mengkerut dan membran plasma terlepas dari
dinding sel. Peristiwa ini disebut plasmolisis. (Diah Aryulina dkk, 2006)
Dua faktor penting yang mempengaruhi osmosis adalah:
1. Kadar air dan materi terlarut yang ada didalam sel
2. Kadar air dan materi terlarut yang ada diluar sel
Membran semipermeabel merupakan membran yang dapat dilewati oleh
cairan seperti air, tetapi tidak dapat dilewati oleh cairan lain dari arah berlawanan.
Mengingat sifat membran semipermeabel yang selektif, maka zat terlarut
diasumsikan tidak dapat mendifusi melalui membran ke arah sebaliknya.
Sebenarnya terjadi perpindahan massa dua arah, namun yang paling dominan
adalah perpindahan massa air ke larutan yang konsentrasinya lebih tinggi
(Ponting, dkk. 1996).
Dua proses perpindahan massa yang berperan pada osmosis adalah :
a. Perpindahan massa air dari dalam sel menuju ke luar sel melalui membran
berupa dinding sel.
b. Perpindahan massa air dari bagian tengah bahan ke permukaan bahan.
Buah memiliki struktur permukaan berpori yang dapat berfungsi sebagai
membran semipermeabel. Salah satu buah yang jaringannya dapat digunakan
sebagai membran semipermeabel adalah buah Apel Fuji. Pada proses osmosis,
larutan akan melintas melalui dinding sel jaringan buah (yang selanjutnya disebut
membran semipermeabel).
Buah apel fuji warnanya merah hingga merah kecoklatan. Bentuk buahnya
bulat agak lonjong. Rasa buahnya manis dan sedikit asam, daging buahnya putih
kekuningan, keras agak kasar.
Buah apel Sendiri memiliki beberapa kandungan yang sangat dibutuhkan
oleh tubuh, antara lain vitamin A yang bermanfaat bagi kesehatan mata, B1, B2,
B3, B5, B6, dan vitamin C. Terdapat pula sejumlah mineral yang dibutuhkan
untuk kesehatan tubuh, seperti potassium, magnesium, kalsium, zat besi, zinc.
unsur lainnya seperti fitokimian, tanin, serat, baron, asam tartar terdapat juga
dalam buah apel.
V.
VI.
Hipotesis
Membran pada jaringan apel fuji berpengaruh terhadap proses osmosis
Alat dan Bahan
Alat:
1. Neraca analitis
1 buah
2. Magnetic stirer
1 buah
3. Alat pelubang
1 buah
4. Gelas plastik
4 buah
5. Gelas Bekker 600ml
2 buah
6. Stopwatch
4 buah
7. Kertas label
secukupnya
8. Spatula
1 buah
9. Pipet tetes
1 buah
10. Kaca arloji
1 buah
11. Gelas ukur 10 ml
1 buah
12. Gelas ukur 100 ml
1 buah
13. Labu ukur 1000 ml
2 buah
14. Botol semprot
1 buah
15. Corong
1 buah
16. Cutter
1 buah
17. Pinset
2 buah
Bahan:
VII.
1. Apel Fuji
4 buah
2. Air keran
244 ml
3. Bubuk teres (kuning)
5 gram
4. Bubuk teres (merah)
0.1 gram
Cara Kerja
1. Membuat larutan teres
a. Menghitung banyaknya bubuk teres yang dibutuhkan untuk membuat
larutan teres dengan konsentrasi 0,1 %; dan 5% (untuk angkatan)
konsentrasi =
gr
x 100
100 ml
konsentrasi 0,1 =
m
x 1000
v
0,1 =
m
x 1000
100
m = 1 gram (sebanyak 13 kali penimbangan)
konsentrasi 5 =
m
x 500
v
5=
m
x 500
100
m = 25 gram
b. Menimbang bubuk teres sesuai hasil perhitungan dari tiap-tiap konsentrasi
dengan menggunakan neraca analitis.
c. Memasukkan bubuk teres ke dalam 2 gelas bekker berukuran 100 ml yang
berbeda sesuai dengan konsentrasi yang akan dibuat.
d. Melabeli masing-masing gelas bekker sesuai dengan konsentrasi.
e. Menuangkan air kran sebanyak 20 ml pada masing-masing gelas bekker.
f. Menghomogenkan
masing-masing
konsentrasi larutan teres
dengan
menggunakan magnetik stirer.
g. Menuangkan masing-masing larutan teres yang telah homogen ke dalam
labu ukur 1000 ml (untuk teres merah) dan menuang kedalam labu ukur 500
ml (untuk teres kuning) dengan menggunakan corong.
h. Melabeli masing-masing labu ukur sesuai dengan konsentrasi.
i. Menambahkan air kran ke dalam masing-masing labu ukur hingga volume
1000 ml (teres merah) dan 500ml (teres kuning).
j. Menghomogenkan masing-masing larutan teres dalam labu ukur dengan
cara menggoyang-goyangkan.
k. Membagi masing-masing larutan teres ke masing-masing praktikan
2. Membuat bahan
a. Menyiapkan alat dan bahan
b. Memotong apel fuji berukuran balok 2x2x5 cm dengan pisau
c. Membentuk apel fuji menjadi silinder dengan diameter 1,5 cm dan tinggi 4
cm dengan menggunakan alat pelubang besar.
d. Melubangi bahan dengan alat pelubang dengan diameter 1 cm
3. Pengamatan Osmosis
a. Menyiapkan larutan teres dengan konsentrasi 0,1% dan 5%
b. Menuangkan larutan teres merah konsentrasi 0,1 % sebanyak 40 ml ke
dalam aqua gelas
c. Meletakkan bahan yang telah dipotong dan dilubangi ke dalam aqua gelas
d. Menuangkan larutan teres kuning konsentrasi 5 % ke dalam lubang bahan
sebanyak 1 ml
e. Mengamati proses osmosis yang terjadi selama 2 jam
f. Menghitung pertambahan volume yang terdapat dalam lubang bahan
g. Mencatat hasil dalam tabel pengamatan
VIII.
Data Pengamatan
Pertambahan volume didalam rongga membran apel fuji
Larutan teres
Kontrol
Grafik
Pengulangan 1
0,1
0
(ml)
Pengulangan 2
0,2
0
Rata- Rata
pertambahan
Pengulangan 3
0,1
0
volume (ml)
0,133
0
pertambahan volume didalam rongga membran apel fuji
pertambahan volume didalam rongga membran apel fuji
0.25
0.2
0.15
Larutan teres
Kontrol
0.1
0.05
0
Pengulangan 1
Pengulangan 2
Pengulangan 3
pengulangan percobaan
rata-rata pertambahan volume (ml)
0.14
0.12
0.1
rata-rata pertambahan
volume (ml)
0.08
0.06
0.04
0.02
0
IX.
larutan teres
kontrol
Pembahasan
Praktikum yang berjudul “Pengaruh Membran Pada Jaringan Apel Fuji
Terhadap Proses Osmosis” ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh membran
pada jaringan apel fuji terhadap proses osmosis. Prisip kerja dari praktikum ini
adalah membuat larutan teres 0,1% dan 5% kemudian membuat silinder dari
jaringan buah apel fuji dengan diameter 1,5 cm dan tinggi 4 cm. Diameter
untuk lubang ditengah silinder adalah 1 cm dengan kedalaman lubang 3 cm.
Langkah selanjutnya yaitu meletakkan silinder jaringan buah apel fuji kedalam
aqua gelas kemudian menuangkan 1 ml larutan teres kuning 5% kedalam
lubang jaringan buah apel fuji dan 40 ml larutan teres merah 0,1% diluar
jaringan buah apel fuji. Selanjutnya mengamati proses osmosis yang terjadi
selama 2 jam dan mencatat perubahan volume larutan teres ke dalam bentuk
tabel. Melakukan percobaan sebanyak 3 kali pengulangan untuk larutan teres
dan 3 kali pengulangan untuk kontrol. Pada kontrol, larutan yang digunakan
adalah air kran, baik untuk yang didalam jaringan buah maupun diluar jaringan
buah.
Berikut skema dari percobaan yang dilakukan:
Buah yang saya gunakan dalam praktikum ini adalah buah Apel Fuji. Saya
menggunakan buah Apel Fuji karena jaringan buah pada apel fuji memiliki
struktur permukaan berpori yang berfungsi sebagai membran semipermeabel.
Struktur jaringan pada buah apel fuji keras tidak terlalu padat dan rapat, namun
pori-porinya agak renggang sehingga tekstur buahnya kasar.
Berdasarkan hasil yang diperoleh dalam praktikum kali ini, pada
pengulangan 1 terdapat penambahan volume dalam larutan teres 5% sebanyak 0,1
ml. Sedangkan pada pengulangan 2 terdapat pertambahan volume dalam larutan
teres 5% sebanyak 0,2 ml dan pada pengulangan 3 juga terdapat penambahan
volume dalam larutan teres 5 % sebanyak 0,1 ml. Jadi rata-rata pertambahan
volume pada larutan teres 5% adalah 0,133 ml.
Pada kontrol, hasil yang diperoleh adalah sama baik pengulangan 1,
pengulangan 2 maupun pengulangan 3. Dalam hal ini tidak terdapat pertambahan
atau pengurangan volume air pada lubang ditengah jaringan apel fuji.
Berdasarkan teori dalam jurnal “Power generation with pressure
retarded osmosis: An experimental and theoretical investigation” yang
dituliskan bahwa “Osmosis adalah transportasi air melintasi permeabel selektif
membran dari larutan potensial kimia air yang lebih tinggi (tekanan osmotik lebih
rendah) ke dalam larutan kimia air yang lebih rendah potensial (tekanan osmotik
yang lebih tinggi)”, data hasil percobaan yang dilakukan sudah sesuai dengan
teori dimana perbedaan konsentrasi antara di luar dan di dalam jaringan buah akan
membuat pelarut bergerak menuju larutan yang lebih tinggi konsentrasinya.
Dalam praktikum ini, karena adanya perbedaan konsentrasi maka air dari larutan
teres 0,1% bergerak menuju larutan teres 5% sehingga terjadi penambahan
volume pada larutan teres 5%. Pergerakan air melalui dinding sel jaringan buah
yang selanjutnya disebut membran semipermeabel.
Pada perlakuan kontrol dimana larutan yang digunakan untuk di dalam dan
di luar jaringan adalah air kran, tidak terjadi pertambahan volume. Hal ini tentu
saja terjadi karena tidak terdapat perbedaan konsentrasi di dalam dan di luar.
Tidak adanya perbedaan konsentrasi membuat tidak ada pergerakan air melalui
membran semipermeabel sehingga tidak terjadi peristiwa osmosis. Hal ini sudah
sesuai dengan teori.
Menurut Ponting (1996), mengingat sifat membran semipermeabel adalah
selektif, maka zat terlarut diasumsikan tidak dapat mendifusi melalui membran ke
arah sebaliknya. Sebenarnya terjadi perpindahan massa dua arah, namun yang
paling dominan adalah perpindahan massa air ke larutan yang konsentrasinya
lebih tinggi. Jadi pada buah apel fuji, dinding sel jaringan buah merupakan
membran semipermeabel dan membran tersebut bersifat selektif dimana tidak
semua larutan dapat melaluinya. Jadi, larutan teres seharusnya tidak dapat melalui
membran ke arah sebaliknya. Pergerakan osmosis yang dimaksud adalah pelarut
air sehingga larutan teres seharusnya tidak ikut bergerak menuju ke lubang dalam
yang konsentrasinya lebih tinggi.
Namun, dalam praktikum ini warna larutan teres 5% yang semula kuning
setelah terjadi proses osmosis selama 2 jam warnanya berubah menjadi orange
karena larutan teres 0,1% yang berwarna merah turut bergerak masuk menuju
larutan teres 5%. Hal ini tidak sesuai dengan teori.
Berdasarkan analisis spss:
Descriptives
volume
N
Mean
Std.
Std.
Deviation
Error
95% Confidence Interval for Minimum
2,00
3
3
,1333
,0000
,05774
,00000
Mean
Lower Bound Upper Bound
,03333
-,0101
,2768
,00000
,0000
,0000
Total
6
,0667
,08165
,03333
1,00
-,0190
Maximu
m
,1524
,10
,00
,20
,00
,00
,20
Test of Homogeneity of Variances
volume
Levene Statistic
df1
df2
Sig.
16,000
1
4
,016
ANOVA
volume
Sum of
df
Mean Square
Squares
,027
1
,027
Within Groups
,007
4
,002
Total
,033
5
Between Groups
F
16,000
Sig.
,016
Dari data diatas terlihat bahwa nilai signifikansi probabilitas 0,016, maka
data diatas mempunyai varians yang tidak sama atau tidak homogen (0,016 <
0,05). Dengan demikian tidak memenuhi syarat uji anova.
Dari data diatas tidak dapat diuji dengan menggunakan uji anova karena
data tidak homogen, sehingga dilakukan uji Kruskal-Wallis. Analisis uji tersebut
adalah sebagai berikut:
Ho = tidak ada pengaruh membran pada jaringan apel fuji terhadap proses
osmosis.
Ha = ada pengaruh membran pada jaringan apel fuji terhadap proses osmosis.
NPar Tests
Descriptive Statistics
N
Mean
Std. Deviation
Minimum
Maximum
volume
6
.0667
.08165
.00
.20
larutan
6
1.5000
.54772
1.00
2.00
Kruskal-Wallis Test
Ranks
larutan
volume
N
Mean Rank
1.00
3
5.00
2.00
3
2.00
Total
6
Test Statistics
a,b
volume
Chi-Square
df
4.500
1
Asymp. Sig.
.034
a. Kruskal Wallis Test
b. Grouping Variable: larutan
Nilai p-value < nilai kritik yaitu 0,034 < 0,05, maka Ho ditolak. Jadi Ha
diterima,dengan kata lain ada pengaruh membran pada jaringan apel fuji terhadap
proses osmosis. Bahwa terdapat cukup bukti dimana terdapat perbedaan tingkat
kecepatan osmosis dari larutan teres konsentrasi 5% untuk didalam jaringan buah
dan 0,1% di luar jaringan buah dengan kontrol berupa air kran baik untuk di
dalam jaringan buah maupun diluar jaringan buah.
X. KESIMPULAN
1. Osmosis adalah difusi pelarut universal (air) melalui selaput yang permeabel
secara diferensial dari suatu tempat berkonsentrasi rendah ke tempat
berkonsentrasi tinggi.
2. Membran pada jaringan apel fuji berpengaruh terhadap proses osmosis.
Berdasarkan perbedaan konsentrasi antara diluar dan didalam jaringan buah
akan membuat pelarut bergerak menuju larutan yang lebih tinggi
konsentrasinya. Dalam praktikum ini, karena adanya perbedaan konsentrasi
maka air dari larutan teres 0,1% bergerak menuju larutan teres 5%.
Pergerakan air melalui dinding sel jaringan buah yang selanjutnya disebut
membran semipermeabel.
XI. Referensi
Andrea Achilli, Tzahi Y. Cath, Amy E. Childressa. (2009). Power generation
with pressure retarded osmosis: An experimental and theoretical
investigation. Journal of Membrane Science. 343: 42-52
Aryulina, D., Muslim, C. and Endang. 2006. Biologi 2 SMA/MA. Jakarta: ESIS
Campbell, M. 2000. Biologi Jilid II. Jakarta: Erlangga
John W Kimball.1983.Biologi Jilid 1.Jakarta : Erlangga
Lakitan, Benyamin.2008 .Dasar – dasar Fisiologi Tumbuhan.Jakarta: PT. Raja
Grafindo Persada
Mohammad Aziz, Saima Jadoon and Ziviqar. (2013). Apples Pulp (Pyrus
malus) Nutritional Profiling Evaluation of Various Varieties of
Balochistan. Journal of Nutrition. 12 (3) : 239-243
Ponting, J.D., Watters, G.G., Forrey, R.R. dan Stanley, W.L. (1966). Osmotic
dehydration of fruits. Journal of Food Technology 20: 125-128.
Salisbury, Frank. 1981. Fisiologi Tumbuhan. Bandung : ITB Press
Sereno, A.M., Moreira, R. dan Martinez, E. (2001). Mass transfer
coefficients
during
osmotic
dehydration
of apple in single and
combined aqueous solutions of sugar and salt. Journal of Food
Engineering 47: 43-49.
X.
Lampiran
-
1 Lembar laporan sementara
-
1 Lembar perencanaan
-
1 lembar dokumentasi
-
Jurnal yang mendukung
Surakarta, 08 November 2014
Praktikan
Yunita Nur A.
NIM.K4132078
“Osmosis”
“Pengaruh Membran pada Jaringan Apel Fuji terhadap Proses Osmosis”
Disusun oleh:
Nama
: Yunita Nur Anggraeni
NIM
: K4312078
Kelas
:B
Kelompok
: 11
PENDIDIKAN BIOLOGI
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
2014
I.
II.
Judul
Pengaruh Membran pada Jaringan Apel Fuji terhadap Proses Osmosis
Rumusan Masalah
Bagaimanakah pengaruh membran pada jaringan apel fuji terhadap proses
III.
osmosis ?
Tujuan
Mengetahui pengaruh membran pada jaringan apel fuji terhadap proses
IV.
osmosis
Dasar Teori
Osmosis adalah difusi pelarut universal (air) melalui selaput yang
permeabel secara diferensial dari suatu tempat berkonsentrasi rendah ke tempat
berkonsentrasi tinggi (John W. Kimball, 1983)
Osmosis adalah proses perpindahan air dari zat yang berkonsentrasi
rendah (hipotonis) ke larutan yang berkonsentrasi tinggi (hipertonis), proses ini
biasa melalui membran selektif permeabel dari bagian yang lebih encer ke
bagian yang lebih pekat. Osmosis adalah difusi air melalui membran semi‐
permeabel, dari larutan yang banyak air ke larutan yang sedikit air. Definisi
paling sederhananya adalah difusi air melalui membran semipermeabel
(permeabel hanya kepada pelarut, tidak kepada terlarut). Osmosis melepaskan
energi, dan bisa melakukan kerja, sebagaimana akar pohon yang bisa
membelah batu. Pelarut (dalam banyak kasus adalah air) bergerak dari larutan
berkonsentrasi lebih rendah (hipotonik) ke larutan berkonsentrasi lebih tinggai
(hipertonik) yang bertujuan menyamakan konsentrasi kedua larutan. Efek ini
dapat dilihat dari bertambahnya tekanan pada larutan hipertonik relatif
terhadap larutan hipotonik. Sehingga tekanan osmotik didefinisikan sebagai
tekanan yang diperlukan untuk menjaga kesetimbangan, dengan tidak adanya
aliran pelarut. (Lakitan, B. 2008).
Jika larutan dengan konsentrasi zat terlarut yang lebih tinggi akan
memiliki konsentrasi air yang lebih rendah, dan air akan berdifusi ke dalam
larutan tersebut. Akan tetapi, untuk larutan encer seperti sebagian besar cairan
biologis, zat terlarut tidak terlalu memengaruhi konsentrasi air. Sebagai
gantinya, pengumpulan rapat molekul air di sekeliling molekul zat terlarut
yang hidrofilik menjadikan sebagian air tidak mampu melintasi membran.
Perbedaan konsentrasi air bebas-lah yang penting. Pada akhirnya, efeknya
sama saja : air berdifusi melintasi membran dari wilayah yang berkonsentrasi
zat terlarut lebih rendah ke wilayah yang berkonsentrasi zat terlarut lebih tinggi
sampai konsentrasi zat terlarut pada kedua sisi membran setara. Difusi air
melintasi membran permeabel selektif disebut osmosis. Pergerakan air
melintasi membran sel dan keseimbangan air antara sel dan lingkungannya
bersifat krusial bagi organisme. (Campbell Reece, 2010)
Larutan yang konsentrasi zat terlarutnya lebih tinggi dibandingkan
dengan larutan didalam sel dikatakan sebagai larutan hipertonis, sedangkan
larutan yang konsentrasinya sama dengan larutan didalam sel disebut larutan
isotonis. Jika larutan yang terdapat diluar sel konsentrasi zat terlarutnya lebih
rendah dari pada didalam sel dikatakan sebagai larutan hipotonis.
Faktor yang membedakan difusi dengan osmosis adalah adanya membran
atau selaput yang memisahkan antara zat yang berdifusi. Membran ini
mempunyai nilai permeabilitas tertentu yang berarti apabila permeabilitasnya
tinggi membran itu dapat dilewati oleh bermacam-macam ukuran molekul.
Permeabilitas suatu membran dapat dibagi menjadi 3 macam yaitu:
1. membran impermeabel, berarti membran itu tidak dapat dilewati oleh segala
macam molekul
2. Membran semipermeabel, membran yang dapat dilewati oleh beberapa
molekul atau molekul-molekul yang mempunyai ukuran tertentu.
3. Membran permeabel, membran yang dapat dilewati oleh segala macam
molekul.
Jika disatu sisi membran ada larutan dan disisi lainnya ada larutan lain yang
berbeda konsentrasinya maka osmosis akan berlangsung. Larutan yang lebih pekat
mempunyai potensial air lebih rendah (lebih negative) jadi air akan berdifusi ke
daerahnya dari larutan lain sampai tekanannya naik kesuatu titik yaitu sampai
potensial airnya sama dengan potensial air larutan yang kurang pekat.
(Salisbury .1981: 47).
Osmosis adalah perpindahan pelarut (misalnya air) melalui membran
selektif permeabel dari konsentrasi pelarut yang tinggi (hipotonik) menuju
konsentrasi pelarut yang rendah (hipertonik). Membran selektif permeabel akan
membiarkan air keluar dan masuk membran dengan bebas, namun membatasi
masuknya zat yang terlarut di dalamnya. Kondisi osmotik sel yang bervariasi
selalu dialami oleh sel hewan dan sel tumbuhan. Sel hewan tidak memiliki
dinding sel sehingga lebih mudah rusak akibat masuknya air. Namun, sel
tumbuhan relatif tidak mudah rusak akibat masuknya air karena memiliki dinding
sel.
Osmosis pada sel hewan
Sel-sel hewan dipertahankan dalam keadaan isotonik, yaitu keadaan dengan
konsentrasi air disekeliling sel sama dengan konsentrasi air di dalam sel.
Lingkungan hipotonik dengan kondisi air diluar sel lebih tinggi daripada
didalam sel menyebabkan air masuk terus-menerus ke dalam sel hingga sel
tersebut pecah (hemolisis). Pada lingkungan hipertonik dengan kondisi
konsentrasi air di luar sel lebih rendah (lebih pekat) daripada di dalam sel,
mengakibatkan air di dalam sel akan mengalir ke luar sel hingga sel mengkerut
(krenasi)
Osmosis pada sel tumbuhan
Sel-sel tumbuhan memiliki dinding selulosa yang keras dan elastis sehingga
dapat membatasi volume sel serta mempertahankan sel agar tidak pecah. Bila
sel tumbuhan ditempatkan pada lingkungan hipotonik, misalnya akuades, air
akan masuk ke dalam sel. Sel tumbuhan akan terus membengkak sampai
selulosa tidak dapat direntangkan lagi. Namun, sel tersebut tidak pecah. Sel
tumbuhan pada keadaan ini disebut turgid.
Sel-sel tumbuhan bila ditempatkan pada lingkungan hipertonik, misalnya pada
larutan garam dengan konsentrasi lebih dari 1% akan menyebabkan keluarnya
air dari vakuola. Sitoplasma mengkerut dan membran plasma terlepas dari
dinding sel. Peristiwa ini disebut plasmolisis. (Diah Aryulina dkk, 2006)
Dua faktor penting yang mempengaruhi osmosis adalah:
1. Kadar air dan materi terlarut yang ada didalam sel
2. Kadar air dan materi terlarut yang ada diluar sel
Membran semipermeabel merupakan membran yang dapat dilewati oleh
cairan seperti air, tetapi tidak dapat dilewati oleh cairan lain dari arah berlawanan.
Mengingat sifat membran semipermeabel yang selektif, maka zat terlarut
diasumsikan tidak dapat mendifusi melalui membran ke arah sebaliknya.
Sebenarnya terjadi perpindahan massa dua arah, namun yang paling dominan
adalah perpindahan massa air ke larutan yang konsentrasinya lebih tinggi
(Ponting, dkk. 1996).
Dua proses perpindahan massa yang berperan pada osmosis adalah :
a. Perpindahan massa air dari dalam sel menuju ke luar sel melalui membran
berupa dinding sel.
b. Perpindahan massa air dari bagian tengah bahan ke permukaan bahan.
Buah memiliki struktur permukaan berpori yang dapat berfungsi sebagai
membran semipermeabel. Salah satu buah yang jaringannya dapat digunakan
sebagai membran semipermeabel adalah buah Apel Fuji. Pada proses osmosis,
larutan akan melintas melalui dinding sel jaringan buah (yang selanjutnya disebut
membran semipermeabel).
Buah apel fuji warnanya merah hingga merah kecoklatan. Bentuk buahnya
bulat agak lonjong. Rasa buahnya manis dan sedikit asam, daging buahnya putih
kekuningan, keras agak kasar.
Buah apel Sendiri memiliki beberapa kandungan yang sangat dibutuhkan
oleh tubuh, antara lain vitamin A yang bermanfaat bagi kesehatan mata, B1, B2,
B3, B5, B6, dan vitamin C. Terdapat pula sejumlah mineral yang dibutuhkan
untuk kesehatan tubuh, seperti potassium, magnesium, kalsium, zat besi, zinc.
unsur lainnya seperti fitokimian, tanin, serat, baron, asam tartar terdapat juga
dalam buah apel.
V.
VI.
Hipotesis
Membran pada jaringan apel fuji berpengaruh terhadap proses osmosis
Alat dan Bahan
Alat:
1. Neraca analitis
1 buah
2. Magnetic stirer
1 buah
3. Alat pelubang
1 buah
4. Gelas plastik
4 buah
5. Gelas Bekker 600ml
2 buah
6. Stopwatch
4 buah
7. Kertas label
secukupnya
8. Spatula
1 buah
9. Pipet tetes
1 buah
10. Kaca arloji
1 buah
11. Gelas ukur 10 ml
1 buah
12. Gelas ukur 100 ml
1 buah
13. Labu ukur 1000 ml
2 buah
14. Botol semprot
1 buah
15. Corong
1 buah
16. Cutter
1 buah
17. Pinset
2 buah
Bahan:
VII.
1. Apel Fuji
4 buah
2. Air keran
244 ml
3. Bubuk teres (kuning)
5 gram
4. Bubuk teres (merah)
0.1 gram
Cara Kerja
1. Membuat larutan teres
a. Menghitung banyaknya bubuk teres yang dibutuhkan untuk membuat
larutan teres dengan konsentrasi 0,1 %; dan 5% (untuk angkatan)
konsentrasi =
gr
x 100
100 ml
konsentrasi 0,1 =
m
x 1000
v
0,1 =
m
x 1000
100
m = 1 gram (sebanyak 13 kali penimbangan)
konsentrasi 5 =
m
x 500
v
5=
m
x 500
100
m = 25 gram
b. Menimbang bubuk teres sesuai hasil perhitungan dari tiap-tiap konsentrasi
dengan menggunakan neraca analitis.
c. Memasukkan bubuk teres ke dalam 2 gelas bekker berukuran 100 ml yang
berbeda sesuai dengan konsentrasi yang akan dibuat.
d. Melabeli masing-masing gelas bekker sesuai dengan konsentrasi.
e. Menuangkan air kran sebanyak 20 ml pada masing-masing gelas bekker.
f. Menghomogenkan
masing-masing
konsentrasi larutan teres
dengan
menggunakan magnetik stirer.
g. Menuangkan masing-masing larutan teres yang telah homogen ke dalam
labu ukur 1000 ml (untuk teres merah) dan menuang kedalam labu ukur 500
ml (untuk teres kuning) dengan menggunakan corong.
h. Melabeli masing-masing labu ukur sesuai dengan konsentrasi.
i. Menambahkan air kran ke dalam masing-masing labu ukur hingga volume
1000 ml (teres merah) dan 500ml (teres kuning).
j. Menghomogenkan masing-masing larutan teres dalam labu ukur dengan
cara menggoyang-goyangkan.
k. Membagi masing-masing larutan teres ke masing-masing praktikan
2. Membuat bahan
a. Menyiapkan alat dan bahan
b. Memotong apel fuji berukuran balok 2x2x5 cm dengan pisau
c. Membentuk apel fuji menjadi silinder dengan diameter 1,5 cm dan tinggi 4
cm dengan menggunakan alat pelubang besar.
d. Melubangi bahan dengan alat pelubang dengan diameter 1 cm
3. Pengamatan Osmosis
a. Menyiapkan larutan teres dengan konsentrasi 0,1% dan 5%
b. Menuangkan larutan teres merah konsentrasi 0,1 % sebanyak 40 ml ke
dalam aqua gelas
c. Meletakkan bahan yang telah dipotong dan dilubangi ke dalam aqua gelas
d. Menuangkan larutan teres kuning konsentrasi 5 % ke dalam lubang bahan
sebanyak 1 ml
e. Mengamati proses osmosis yang terjadi selama 2 jam
f. Menghitung pertambahan volume yang terdapat dalam lubang bahan
g. Mencatat hasil dalam tabel pengamatan
VIII.
Data Pengamatan
Pertambahan volume didalam rongga membran apel fuji
Larutan teres
Kontrol
Grafik
Pengulangan 1
0,1
0
(ml)
Pengulangan 2
0,2
0
Rata- Rata
pertambahan
Pengulangan 3
0,1
0
volume (ml)
0,133
0
pertambahan volume didalam rongga membran apel fuji
pertambahan volume didalam rongga membran apel fuji
0.25
0.2
0.15
Larutan teres
Kontrol
0.1
0.05
0
Pengulangan 1
Pengulangan 2
Pengulangan 3
pengulangan percobaan
rata-rata pertambahan volume (ml)
0.14
0.12
0.1
rata-rata pertambahan
volume (ml)
0.08
0.06
0.04
0.02
0
IX.
larutan teres
kontrol
Pembahasan
Praktikum yang berjudul “Pengaruh Membran Pada Jaringan Apel Fuji
Terhadap Proses Osmosis” ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh membran
pada jaringan apel fuji terhadap proses osmosis. Prisip kerja dari praktikum ini
adalah membuat larutan teres 0,1% dan 5% kemudian membuat silinder dari
jaringan buah apel fuji dengan diameter 1,5 cm dan tinggi 4 cm. Diameter
untuk lubang ditengah silinder adalah 1 cm dengan kedalaman lubang 3 cm.
Langkah selanjutnya yaitu meletakkan silinder jaringan buah apel fuji kedalam
aqua gelas kemudian menuangkan 1 ml larutan teres kuning 5% kedalam
lubang jaringan buah apel fuji dan 40 ml larutan teres merah 0,1% diluar
jaringan buah apel fuji. Selanjutnya mengamati proses osmosis yang terjadi
selama 2 jam dan mencatat perubahan volume larutan teres ke dalam bentuk
tabel. Melakukan percobaan sebanyak 3 kali pengulangan untuk larutan teres
dan 3 kali pengulangan untuk kontrol. Pada kontrol, larutan yang digunakan
adalah air kran, baik untuk yang didalam jaringan buah maupun diluar jaringan
buah.
Berikut skema dari percobaan yang dilakukan:
Buah yang saya gunakan dalam praktikum ini adalah buah Apel Fuji. Saya
menggunakan buah Apel Fuji karena jaringan buah pada apel fuji memiliki
struktur permukaan berpori yang berfungsi sebagai membran semipermeabel.
Struktur jaringan pada buah apel fuji keras tidak terlalu padat dan rapat, namun
pori-porinya agak renggang sehingga tekstur buahnya kasar.
Berdasarkan hasil yang diperoleh dalam praktikum kali ini, pada
pengulangan 1 terdapat penambahan volume dalam larutan teres 5% sebanyak 0,1
ml. Sedangkan pada pengulangan 2 terdapat pertambahan volume dalam larutan
teres 5% sebanyak 0,2 ml dan pada pengulangan 3 juga terdapat penambahan
volume dalam larutan teres 5 % sebanyak 0,1 ml. Jadi rata-rata pertambahan
volume pada larutan teres 5% adalah 0,133 ml.
Pada kontrol, hasil yang diperoleh adalah sama baik pengulangan 1,
pengulangan 2 maupun pengulangan 3. Dalam hal ini tidak terdapat pertambahan
atau pengurangan volume air pada lubang ditengah jaringan apel fuji.
Berdasarkan teori dalam jurnal “Power generation with pressure
retarded osmosis: An experimental and theoretical investigation” yang
dituliskan bahwa “Osmosis adalah transportasi air melintasi permeabel selektif
membran dari larutan potensial kimia air yang lebih tinggi (tekanan osmotik lebih
rendah) ke dalam larutan kimia air yang lebih rendah potensial (tekanan osmotik
yang lebih tinggi)”, data hasil percobaan yang dilakukan sudah sesuai dengan
teori dimana perbedaan konsentrasi antara di luar dan di dalam jaringan buah akan
membuat pelarut bergerak menuju larutan yang lebih tinggi konsentrasinya.
Dalam praktikum ini, karena adanya perbedaan konsentrasi maka air dari larutan
teres 0,1% bergerak menuju larutan teres 5% sehingga terjadi penambahan
volume pada larutan teres 5%. Pergerakan air melalui dinding sel jaringan buah
yang selanjutnya disebut membran semipermeabel.
Pada perlakuan kontrol dimana larutan yang digunakan untuk di dalam dan
di luar jaringan adalah air kran, tidak terjadi pertambahan volume. Hal ini tentu
saja terjadi karena tidak terdapat perbedaan konsentrasi di dalam dan di luar.
Tidak adanya perbedaan konsentrasi membuat tidak ada pergerakan air melalui
membran semipermeabel sehingga tidak terjadi peristiwa osmosis. Hal ini sudah
sesuai dengan teori.
Menurut Ponting (1996), mengingat sifat membran semipermeabel adalah
selektif, maka zat terlarut diasumsikan tidak dapat mendifusi melalui membran ke
arah sebaliknya. Sebenarnya terjadi perpindahan massa dua arah, namun yang
paling dominan adalah perpindahan massa air ke larutan yang konsentrasinya
lebih tinggi. Jadi pada buah apel fuji, dinding sel jaringan buah merupakan
membran semipermeabel dan membran tersebut bersifat selektif dimana tidak
semua larutan dapat melaluinya. Jadi, larutan teres seharusnya tidak dapat melalui
membran ke arah sebaliknya. Pergerakan osmosis yang dimaksud adalah pelarut
air sehingga larutan teres seharusnya tidak ikut bergerak menuju ke lubang dalam
yang konsentrasinya lebih tinggi.
Namun, dalam praktikum ini warna larutan teres 5% yang semula kuning
setelah terjadi proses osmosis selama 2 jam warnanya berubah menjadi orange
karena larutan teres 0,1% yang berwarna merah turut bergerak masuk menuju
larutan teres 5%. Hal ini tidak sesuai dengan teori.
Berdasarkan analisis spss:
Descriptives
volume
N
Mean
Std.
Std.
Deviation
Error
95% Confidence Interval for Minimum
2,00
3
3
,1333
,0000
,05774
,00000
Mean
Lower Bound Upper Bound
,03333
-,0101
,2768
,00000
,0000
,0000
Total
6
,0667
,08165
,03333
1,00
-,0190
Maximu
m
,1524
,10
,00
,20
,00
,00
,20
Test of Homogeneity of Variances
volume
Levene Statistic
df1
df2
Sig.
16,000
1
4
,016
ANOVA
volume
Sum of
df
Mean Square
Squares
,027
1
,027
Within Groups
,007
4
,002
Total
,033
5
Between Groups
F
16,000
Sig.
,016
Dari data diatas terlihat bahwa nilai signifikansi probabilitas 0,016, maka
data diatas mempunyai varians yang tidak sama atau tidak homogen (0,016 <
0,05). Dengan demikian tidak memenuhi syarat uji anova.
Dari data diatas tidak dapat diuji dengan menggunakan uji anova karena
data tidak homogen, sehingga dilakukan uji Kruskal-Wallis. Analisis uji tersebut
adalah sebagai berikut:
Ho = tidak ada pengaruh membran pada jaringan apel fuji terhadap proses
osmosis.
Ha = ada pengaruh membran pada jaringan apel fuji terhadap proses osmosis.
NPar Tests
Descriptive Statistics
N
Mean
Std. Deviation
Minimum
Maximum
volume
6
.0667
.08165
.00
.20
larutan
6
1.5000
.54772
1.00
2.00
Kruskal-Wallis Test
Ranks
larutan
volume
N
Mean Rank
1.00
3
5.00
2.00
3
2.00
Total
6
Test Statistics
a,b
volume
Chi-Square
df
4.500
1
Asymp. Sig.
.034
a. Kruskal Wallis Test
b. Grouping Variable: larutan
Nilai p-value < nilai kritik yaitu 0,034 < 0,05, maka Ho ditolak. Jadi Ha
diterima,dengan kata lain ada pengaruh membran pada jaringan apel fuji terhadap
proses osmosis. Bahwa terdapat cukup bukti dimana terdapat perbedaan tingkat
kecepatan osmosis dari larutan teres konsentrasi 5% untuk didalam jaringan buah
dan 0,1% di luar jaringan buah dengan kontrol berupa air kran baik untuk di
dalam jaringan buah maupun diluar jaringan buah.
X. KESIMPULAN
1. Osmosis adalah difusi pelarut universal (air) melalui selaput yang permeabel
secara diferensial dari suatu tempat berkonsentrasi rendah ke tempat
berkonsentrasi tinggi.
2. Membran pada jaringan apel fuji berpengaruh terhadap proses osmosis.
Berdasarkan perbedaan konsentrasi antara diluar dan didalam jaringan buah
akan membuat pelarut bergerak menuju larutan yang lebih tinggi
konsentrasinya. Dalam praktikum ini, karena adanya perbedaan konsentrasi
maka air dari larutan teres 0,1% bergerak menuju larutan teres 5%.
Pergerakan air melalui dinding sel jaringan buah yang selanjutnya disebut
membran semipermeabel.
XI. Referensi
Andrea Achilli, Tzahi Y. Cath, Amy E. Childressa. (2009). Power generation
with pressure retarded osmosis: An experimental and theoretical
investigation. Journal of Membrane Science. 343: 42-52
Aryulina, D., Muslim, C. and Endang. 2006. Biologi 2 SMA/MA. Jakarta: ESIS
Campbell, M. 2000. Biologi Jilid II. Jakarta: Erlangga
John W Kimball.1983.Biologi Jilid 1.Jakarta : Erlangga
Lakitan, Benyamin.2008 .Dasar – dasar Fisiologi Tumbuhan.Jakarta: PT. Raja
Grafindo Persada
Mohammad Aziz, Saima Jadoon and Ziviqar. (2013). Apples Pulp (Pyrus
malus) Nutritional Profiling Evaluation of Various Varieties of
Balochistan. Journal of Nutrition. 12 (3) : 239-243
Ponting, J.D., Watters, G.G., Forrey, R.R. dan Stanley, W.L. (1966). Osmotic
dehydration of fruits. Journal of Food Technology 20: 125-128.
Salisbury, Frank. 1981. Fisiologi Tumbuhan. Bandung : ITB Press
Sereno, A.M., Moreira, R. dan Martinez, E. (2001). Mass transfer
coefficients
during
osmotic
dehydration
of apple in single and
combined aqueous solutions of sugar and salt. Journal of Food
Engineering 47: 43-49.
X.
Lampiran
-
1 Lembar laporan sementara
-
1 Lembar perencanaan
-
1 lembar dokumentasi
-
Jurnal yang mendukung
Surakarta, 08 November 2014
Praktikan
Yunita Nur A.
NIM.K4132078