LAPORAN PRAKTIKUM
FISIOLOGI TUMBUHAN
POTENSIAL OSMOTIK PADA JARINGAN TUMBUHAN
Disusun oleh:
Insan Ridha Ulil Albab
1210706014
Kelompok III
PROGRAM STUDI AGROTEKNOLOGI
FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI
UIN SUNAN GUNUNG DJATI
BANDUNG
2011
I.JUDUL PRAKTIKUM
POTENSIAL OSMOTIK PADA JARINGAN TUMBUHAN
II.LANDASAN TEORI
Sel tumbuhan memiliki ciri fisiologi yang berbeda dengan sel hewan khususnya dengan keberadaan dinding sel pada sel tumbuhan. Dinding sel pada tumbuhan tinggi merupakan matriks yang di dalamnya terdapat rangka, yaitu senyawa selulosa yang berwujud mikrofibril atau benang halus. Matriks pada dinding sel ini tersusun dari beberapa senyawa yaitu hemiselulosa, pektin, plastik biologik, protein dan lemak. Dinding sel secara umum dibedakan menjadi dinding sel primer dan dinding sel sekunder. Perbedaan antara kedua macam dinding ini terletak pada fleksibilitas, ketebalan, susunan mikrofibril dan pertumbuhannya (Istanti, 1999). Seluruh aktivitas sel tumbuhan sangat tergantung dengan keberadaan dinding sel ini. Dinding sel selain berfungsi untuk proteksi isi sel juga berperan sebagai jalan keluar masuknya air, makanan dan garam-garam mineral ke dalam sel. Sel tumbuhan merupakan bagian terkecil dari sistem hidup dan di dalam sistem ini sel-sel saling bergantung. Perilaku sel tidak hanya dipengaruhi oleh keadaan sel itu sendiri tetapi juga sel-sel di sekitarnya dan tumbuhan itu sendiri serta lingkungan luar. Berbagai macam zat seperti makanan, zat mineral, air dan gas bergerak dari sel ke sel dalam bentuk molekul atau partikel.Lingkungan suatu sel meliputi sel-sel di sekitarnya dan lingkungan luar yang meliputi air, tanah dan udara tempat tumbuh dan hidup tumbuhan tersebut. Sel-sel yang bersinggungan langsung dengan lingkungan luar antara lain sel-sel yang ada di akar, batang dan daun yang kemudian meluas ke suluruh tubuh tumbuhan melalui ruang-ruang dalam sel (Tjitrosomo, 1983: 1). Molekul atau partikel air, gas dan mineral masuk ke dalam sel tumbuhan melalui proses difusi dan osmosis. Melalui proses-proses tersebut tumbuhan dapat memperoleh zat-zat yang diperlukan untuk pertumbuhannya. Proses difusi berlangsung dari daerah yang memilki konsentrasi partikel tinggi ke daerah yang konsentrasi partikelnya rendah. Difusi memiliki peranan penting dalam sel-sel tumbuhan yang hidup.Air masuk ke dalam akar,bergerak dari sel ke sel dan meninggalkan tubuh dalam bentuk uap, semua melalui proses difusi. Gas-gas (O2 dan CO2), unsur-unsur dan bahan bahan makanan masuk ke dalam sel atau di antara sel-sel dan bergerak dari sel ke sel dengan jalan difusi (Tjitrosomo, 1983). Difusi berlangsung karena adanya perbedaan konsentrasi, karena suatu perbedaan terjadi apabila terjadi perubahan konsentrasi dari suatu keadaan ke keadaan yang lain. Selain perbedaan konsentrasi, perbedaan konsentrasi, perbedaan sifat juga dapat menyebabkan difusi (Sasmitamihardja, 1990: 22). Sedangkan osmosis merupakan peristiwa perpindahan air dari daerah yang konsentrasi airnya tinggi ke daerah yang konsentrasi airnya rendah melalui membran semipermeabel. Membran semipermeabel yaitu membran yang hanya mengizinkan lalnya air dan menghambat lalunya zat terlarut. Osmosis sangat ditentukan oleh potensial kimia air atau potensial air yang menggambarkan kemampuan molekul air untuk melakukan difusi (Sasmitamihardja, 1990: 24).
Sel tumbuhan dapat mengalami kehilangan air, apabila potensial air di luar sel lebih rendah daripada potensial air di dalam sel. Jika sel kehilangan air cukup besar, maka ada kemungkinan volume isi sel akan menurun besar sehingga tidak dapat mengisi seluruh ruangan yang dibentuk oleh dinding sel. Artinya, membran dan sitoplasma akan terlepas dari dinding sel, peristiwa ini disebut plasmolisis. Sel yang sudah terplasmolisis dapat disehatkan kembali dengan memasukkannya ke dalam air murni (Tjotrosomo, 1983: 11).
Air merupakan cairan yang ada dalam vakuola. Jika suatu sel direndam dalam larutan yang hipertonik (konsentrasi air dalam sel lebih tinggi daripada konsentrasi air di larutan sebelah luar), maka air dari vakuola akan keluar dari sel ke larutan luar. Keadaan ini menyebabkan sel kehilangan turgornya, vakuola mengerut dan membran sel terpisah dari dinding sel. Sel dalam keadaan ini disebut berplasmolisis. Kondisi plasmolisis digunakan sebagai salah satu cara mengukur potensial osmotik suatu sel.
III. TUJUAN PRAKTIKUM
1. Menyatakan adanya tekanan osmosis dalam cairan sel pada daun Rhoeo discolor.
2. Menghitung besarnya tekanan osmosis cairan sel pada daun Rhoeo discolor.
IV. ALAT dan BAHAN
Alat: - Tabung reaksi - Mikroskop - Kaca objek dan kaca penutup - Silet - Pipet tetes | Bahan : - Daun Rhoeodiscolor - Larutan sukrosa 0,24 M; 0,22 M; 0,20 M; 0,18 M; 0,16 M; dan 0,14 M |
IV. CARA KERJA
- Siapkan satu seri larutan sukrosa yang terdiri dari 5 konsentrasi yaitu : 0,14; 0,16; 0,18; 0,20; 0,22; 0,24 kemudian masukkan ke dalam tabung/petrhdish yang telah disiapkan.
- Buat irisan tipis lapisan epidermis umbi bawang, kemudian rendam selama 30 menit ke dalam larutan sukrosa yang telah disediakan di atas, setelah itu ambil jaringan epidermir dari larutan sukrosa dan amati di bawah mikroskop.
- Catat jumlah sel yang mengalami plasmolisis pada setiap hasil perendaman.
- Tentukan larutan sukrosa mana yang mengakibatkan 50% dari populasi sel yang diamati mengalami plasmolisis.
- ditentukan potensial osmotik dari larutan sukrosa yang digunakan berdasarkan data berikut:
Larutan | Potensial Osmotik (atm) |
0,24 M | -6,4 |
0,22 M | -5,9 |
0,20 M | -5,3 |
0,18 M | -4,7 |
0,16 M | -4,5 |
0,14 M | -3,7 |
V. HASIL DAN PENGAMATAN
Tabel Pengamatan sel epidermis bawah daun Rhoeo discolor yang berplasmolisis
Larutan | Sayatan 1 Kelompok 3 | Sayatan 2 Kelompok 2 | Sayatan 3 Kelompok 5 | ||||||
P | JS | %P | P | JS | %P | P | JS | %P | |
0,24 M | 14 | 20 | 70% | 14 | 20 | 70% | 12 | 20 | 60% |
0,22 M | 5 | 20 | 25% | 12 | 20 | 60% | 9 | 20 | 45% |
0,20 M | 10 | 20 | 50% | 10 | 20 | 50% | 10 | 20 | 50% |
0,18 M | 6 | 20 | 30% | 8 | 20 | 40% | 6 | 20 | 30% |
0,16 M | 7 | 20 | 35% | 6 | 20 | 30% | 4 | 20 | 20% |
0,14 M | 5 | 20 | 25% | 3 | 20 | 15% | 3 | 20 | 10% |
Ket: P = sel berplasmolisis; JS : jumlah sel yang diamati; %P = persentase sel yang berplasmolisis.
VI. PEMBAHASAN
Pada praktikum kali ini, sel epidermis bawah daun Rhoeo discolor dimasukkn ke dalam larutan seri sukrosa 0,14 ; 0,16; 0,18; 0,20; 0,22; 0,24 M. Hal ini untuk mengetahui berapa potensial osmosis daun tersebut pada keadaan Incipient Plasmolis. Potensial osmosis merupakan kemampuan sel untuk mampu melakukan peristiwa osmosis. Dapat dikatakan juga bahwa potensial osmosis mampu menggambarkan tentang perbandingan pelarut dan zat terlarutnya. Semakin besar potensial air tersebut, maka peristiwa osmosis akan mudah terjadi. Cairan sukrosa memiliki potensial osmosis yang lebih rendah dibandingkan dengan air murni. Sedangkan, Incipient Plasmolisis adalah suatu keadaan dimana setengah sel dari jumlah seluruh sel yang dimasukkan ke dalam larutan sukrosa menunjukkan tanda-tanda plasmolisis. Keadaan volume vakuola dapat untuk menahan protoplasma agar tetap menempel pada dinding sel sehingga kehilangan sedikit air saja akan berakibat lepasnya protoplasma dari dinding sel. Peristiwa plasmolisis seperti ini disebut plasmolisis insipien. Plasmolisis insipien terjadi pada jaringan yang separuh jumlahnya selnya mengalami plasmolisis. Hal ini terjadi karena tekanan di dalam sel = 0. potensial osmotik larutan penyebab plasmolisis insipien setara dengan potensial osmotik di dalam sel setelah keseimbangan dengan larutan tercapai (Salisbury and Ross, 1992).
Berdasarkan hasil praktikum yang telah kami lakukan terlihat pada mikroskop, pada sayatan pertama sel daun Rhoeo discolor yang dimasukan kedalam larutan sukrosa 0,14 M terdapat 5 sel berplasmolosis dan 15 sel tidak berplasmolisis, sedangkan sel daun Rhoeo discolor yang dimasukan kedalam larutan sukrosa 0.16 M sel yang mengalami plasmolisis adalah 7 dan yang tidak mengalami plasmolosis ada 13 sel. Hal ini menyatakan bahwa keadaan dimana setengah sel dari jumlah seluruh sel yang dimasukkan ke dalam larutan sukrosa menunjukkan tanda-tanda plasmolisis. Peristiwa ini terkenal dengan istilah Osmosis. Osmosis merupakan peristiwa perpindahan air dari daerah yang konsentrasi airnya tinggi ke daerah yang konsentrasi airnya rendah melalui membran semipermeabel. Membran semipermeabel yaitu membran yang hanya mengizinkan lalunya air dan menghambat lalunya zat terlarut. Osmosis sangat ditentukan oleh potensial kimia air atau potensial air yang menggambarkan kemampuan molekul air untuk melakukan difusi. Osmosis pada hakekatnya adalah suatu proses difusi. Secara sederhana dapat dikatakan bahwa osmosis adalah difusi air melaui selaput yang permeabel secara differensial dari suatu tempat berkonsentrasi tinggi ke tempat berkonsentrasi rendah. Tekanan yang terjadi karena difusi molekul air disebut tekanan osmosis. Makin besar terjadinya osmosis maka makin besar pula tekanan osmosisnya. Menurut Kimball (1983) bahwa proses osmosis akan berhenti jika kecepatan desakan keluar air seimbang dengan masuknya air yang disebabkan oleh perbedaan konsentrasi.
Menurut Tjitrosomo (1987), jika sel dimasukan ke dalam larutan gula, maka arah gerak air neto ditentukan oleh perbedaan nilai potensial air larutan dengan nilainya didalam sel. Jika potensial larutan lebih tinggi, air akan bergerak dari luar ke dalam sel, bila potensial larutan lebih rendah maka yang terjadi sebaliknya, artinya sel akan kehilangan air. Apabila kehilangan air itu cukup besar, maka ada kemungkinan bahwa volum sel akan menurun demikian besarnya sehingga tidak dapat mengisi seluruh ruangan yang dibentuk oleh dinding sel. Membran dan sitoplasma akan terlepas dari dinding sel, keadaan ini dinamakan plasmolisis. Sel daun Rhoeo discolor yang dimasukan ke dalam larutan sukrosa mengalami plasmolisis. Semakin tinggi konsentrasi larutan maka semakin banyak sel yang mengalami plasmolisis.
Membran protoplasma dan sifat permeabel deferensiasinya dapat diketahui dari proses plasmolisis. Permeabilitas dinding sel terhadap larutan gula diperlihatkan oleh sel-sel yang terplasmolisis. Apabila ruang bening diantara dinding dengan protoplas diisi udara, maka dibawah mikroskop akan tampak di tepi gelembung yang berwarna kebiru-biruan. Jika isinya air murni maka sel tidak akan mengalami plasmolisis. Molekul gula dapat berdifusi melalui benang-benang protoplasme yang menembus lubang-lubang kecil pada dinding sel. Benang-benang tersebut dikenal dengan sebutan plasmolema, dimana diameternya lebih besar 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 cairan sel, air murni cenderung memasuki sel. Sebaliknya potensial turgor di dalam sel mengakibatkan air meninggalkan sel. Pengaturan potensial osmosis dapat dilakukan jika potensial turgornya sama dengan nol yang terjadi saat sel mengalami plasmolisis. Nilai potensial osmotik dalam tumbuhan dipengaruhi oleh beberapa faktor antara lain : tekanan, suhu, adanya partikel-partikel bahan terlarut yang 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 semakin tinggi 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. Nilai potensial osmosis sel dapat diketahui dengan menghitung nilai potensial osmosis larutan sukrosa yang isotonik terhadap cairan sel. Berdasarkan hasil praktikum, plasmolisis insipien terjadi pada konsentrasi 0,20 M dengan potensial osmosis -5,3 atm. Menurut Salisbury dan Ross (1992), potensial air murni pada tekanan atmosfer dan suhu yang sama dengan larutan tersebut sama dengan nol, maka potensial air suatu larutan air pada tekanan atmosfer bernilai negatif.
Keadaan volume vakuola dapat untuk menahan protoplsma agar tetap menempel pada dinding sel sehingga kehilangan sedikit air saja akan berakibat lepasnya protoplasma dari dinding sel. Peristiwa plasmolisis seperti ini disebut plasmolisis insipien. Plasmolisis insipien terjadi pada jaringan yang separuh jumlahnya selnya mengalami plasmolisis. Hal ini terjadi karena tekanan di dalam sel = 0. potensial osmotik larutan penyebab plasmolisis insipien setara dengan potensial osmotik di dalam sel setelah keseimbangan dengan larutan tercapai (Salisbury and Ross, 1992).
Adanya potensial osmosis cairan sel air murni cenderung untuk memasuki sel, sedangkan potensial turgor yang berada di dalam sel mengakibatkan air untuk cenderung meninggalkan sel. Saat pengaturan potensial osmosis maka potensial turgor harus sama dengan 0. Agar potensial turgor sama dengan 0 maka haruslah terjadi plasmolisis. Plasmolisis adalah suatu proses lepasnya protoplasma dari dinding sel yang diakibatkan keluarnya sebagian air dari vakuola (Salisbury and Ross, 1992). Menurut Winduwati (2000), karakteristik permeasi air pada membran osmosis balik telah dipelajari dengan menggunakan membran komposit modul modul sopitral wound dan larutan klorida dalam air dalam larutan umpan.
VII. KESIMPULAN
1. Berdasarkan hasil pengamatan dan analisis data kelas, nilai potensial osmosis umumnya terletak pada konsentrasi 0,20 M yaitu -5,3 atm.
2. Insipient plasmolisis adalah suatu keadaan dimana setengah sel dari seluruh jumlah sel menunjukkan tanda-tanda plasmolisis.
3. Plasmolisis insipien (IP) terjadi pada konsentrasi 0,20M.
4. Sel tumbuhan yang dimasukan dalam larutan sukrosa akan mengalami plasmolisis, dan semakin tinggi konsentrasi larutan maka semakin banyak sel yang mengalami plasmolisis
VIII. Daftar Referensi
Kimball, J. W. 1983. Biologi. Erlangga, Jakarta.
Meyer, B.S and Anderson New York
Salisbury, Frank B. et al. 1995. Plant Physiology 2nd Edition. Mc Graw Hill Company. New York
Tjitrosomo.1987. Botani Umum 2. Penerbit Angkasa, Bandung.
Wilkins, M. B. 1992. Fisiologi Tanaman. Bumi Angkasa, Jakarta.
Winduwati S., Yohan, Rifaid M. Nur. 2000. Karakteristik Osmosis Balik Membran Spiral Wound. Pusat Pengembangan Pengelolaan Limbah Radio Aktif.
Goldworthy, R. dan N.M. Fisher, 1992. Fisiologi Tanaman Budidya Tropik. Universitas Gadjah Mada Press. Yogyakarta.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar