Laporan Fisiologi Tumbuhan - Tekanan Osmosis Sel [PDF]

Citation preview

ACARA 4 TEKANAN OSMOSIS SEL



Disusun oleh:



KELOMPOK 1



AGROEKOTEKNOLOGI FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS MULAWARMAN SAMARINDA 2016



BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Dalam kehidupan sehari-hari sering kali kita berhadapan dengan peristiwa difusi dan osmosis, baik kita sadari mauoun tidak kita sadari. Seperti pada tumbuhan, tumbuhan dapat menyerap air dan zat hara melalui proses osmosis dan difuasi. Peristiwa tersebut dapat berlangsung baik jika terdapat perbedaan tekanan potensial. Tumbuhan mempunyai membrane plasma yang jika dimasukkan kedalam larutan yang berkonsentrasi tinggi akan mengalami plasmolisis, yaitu terlepasnya membrane dari dinding sel akibat tekanan osmotik. Untuk mengetahui bagaimana sel yang mengalami plasmolisis, maka dilakukanlah praktikum tekanan osmosis sel. B. Tujuan 1. Menentukan tekanan osmosis sel daun Rhoediscolor 2. Mengetahui perbedaan jumlah sel terplasmolisis pada konsentrasi larutan sukrosa yang berbeda.



BAB II



DASAR TEORI Molekul air dan zat terlarut yang berada dalam sel selalu bergerak. Oleh karena itu, terjadi perpindahan terus menerus dari molekul air, dari satu bagian ke bagian lain (Bidwell, 1979). Perpindahan molekul-molekul itu dapat di tinjau dari dua sudut. Pertama dari sudut sumber dan dari sudut tujuan. Dari sudut sumber, dikatakan bahwa terdapat suatu tekanan yang menyebabkan molekul-molekul menyebar ke seluruh jaringan. Tekanan ini disebut dengan tekana difusi. Dari sudut tujuan, dapat dikatakan bahwa ada suatu kekurangan (defisit akan molekul-molekul). Hal ini dibangingkan dengan istilah daerah surplus molekul dan minus molekul. Ini berarti bahwa di sumber itu ada tekanan difusi positif dan ditinjau adanya tekanan difusi negative. Istilah tekanan difusi negative dapat ditukar dengan kekurangan tekanan difusi atau defisit tekanan difusi yang disingkat dengan DTD (Dwijosaputro, 1985). Difusi adalah gerakan partikel dari tempat yang potensial kimia lebih tinggi ke tempat potensial kimia lebih rendah karena energy kinetik sendiri sampai terjadi keseimbangan dinamis (Indradewa,2009). Senada dengan itu, agrika (2009) menjelaskan bahwa difusi adalah peristiwa mengalirnya atau berpindahnya suatu zat dalam pelarut dari bagian berkonsentrasi tinggi ke bagian berkonsentrasi rendah. Contoh yang sederhana adalah pemberian gula pada cairan tekawar. Lambat laun, cairan menjadi manis. Contoh lain adalah uap air dari cerek yang berdifusi dari udara. Prinsip dasar yang dapat kita pegang mengenai peristiwa difusi adalah, difusi terjadi sebagai suatu respon terhadap perbedaan konsentrasi. Suatu perbedaan terjadi apabila terjadi perbedaan konsentrasi dari suatu keadaan ke keadaan lain. Selain perbedaan konsentrasi, perbedaan dalam sifat dapat juga menjadi difusi. Proses pertukaran gas pada tumbuhan yang terjadi di daun adalah suatu contoh proses difusi.



Dalam proses ini, CO2 di atmosfer masuk ke dalam rongga antar sel pada mesofil daun yang selanjutnya digunakan untuk proses fotosintesis (Indradewa,2009). Laju difusi antara lain tergantung kepada suhu dan densitas (kepadatan) medium. Gas berdifusi lebih cepat dibandingkan dengan zat cair. Sedangkan zat padat ber difusi lebih lambat dibandingkan zat cair. Molekul berukuran besar lebih cepat pergerakannya dibandingkan molekul yang lebih kecil. Pertukaran udara melalui stomata merupakan contoh dari proses difusi. Pada siang hari terjadi proses fotosintesis yang menghasilkan O2 sehingga konsentrasi O2 meningkat. Peningkatan konsentrasi O2 ini akan menyebabkan difusi O2 dari daun keudara luar melalui stomata. Sebaliknya konsentrasi CO2 didalam jaringan menurun (karena digunakan untuk fotosintesis) sehingga CO2 dari luar masuk melalui stomata. Penguapan air melalui stomata (transpirasi) juga merupakan contoh proses difusi. Di alam, angin dan aliran air menyebabkan molekul lebih cepat dibandingkan dengan proses difusi (Agrica,2009). Apabila ada 2 bejana yang satu berisi air murni dan bejana lain diisi dengan larutan, apabila kedua bejana ini kita hubungkan, lalu diantara kedua bejana diletakkan membrane semipermeabel yaitu membrane yang dapat dilalui air (pelarut) dan menghambat lalunya zat0zat terlarut. Pada proses ini air bedifusi ke bejana yang berisi larutan sedangkan larutan terlarang berdifusi ke bejana murni. Proses difusi disebut osmosis (Dwijosaputro,1985). Osmosis adalah satu topic yang penting dalam biologi karena fenomena ini menjelaskan mengapa air dapat di transprtasikan ke dalam dan keluar air (Fetter,1996). Osmosis adalah proses perpindahan pelarut dari larutan yang memiliki konsentrasi rendah atau pelarut murni melalui membrane semipermeabel menuju larutan yang memiliki konsentrasi lenih tinggi hingga tercapai kesetimbangan laju pelarut. Pada proses osmosis, molekul-molekul pelarut bermigrasi dari larutan encer ke larutan yang lebih pekat hingga dicapai keadaan kesetimbangan laju perpindahan



pelarut diantara kedua medium. Osmosis dapat dihambat secara buatan dengan meningkatkan tekanan pada bagian yang pekat menjadi encer. Osmosis akan semakin cepat berlangsung apabila perbedaan konsentrasi antar larutan semakin tinggi pula. Tekanan yang diterapkan untuk menghentikan proses osmosis dari larutan encer kedalam larutan yang lebih pekat dinakan tekanan osmotic larutan, larutan dilambangkan dengan π. Tekanan osmotic dapat meningkatkan kemampuan osmosis larutan tersebut. Tekanan yang diberikan atau yang timbul ini disebut potensial tekanan, yang dalam tumbuhan potensial ini dapat timbul dalam tekanan turgor (Loveless,1991). Untuk mengetahui nilai potensial osmotik cairan, cairan sel dapat digunakan metode plasmolisis. Jika potensial air dalam satu sel lebih tinggi dari potensial air yang ada disekitar sel atau diluar sel, makan air akan meninggalkan sel sampai potensial air yang ada didalam maupun diluar sel sama besar. Protoplasma yang kehilangan air itu menyusust airnya dan akhirnya dapat terlepas dari dinding sel. Perostiwa tersebut biasa kita kenal dengan istilah plasmolisis (Salisbury,1995). Menurut sasmita (1996) metode plasmolisis dapat ditempuh dengan cara menentukan pada konsentrasi sukrosa berapakah yang mengakibatkan jumla sel yang terplasmolisis mencapai 50%. Pada kondisi tersebut dianggap konsentrasinya sama dengan konsentrasi yang dimiliki oleh cairan sel. Jika konsentrasi larutan yang menyebabkan 50% sel terplasmoilisis diketahui, maka tekanan osmosis sel dapat ditentukan dengan menggunakan rumus sebagai berikut :



TO sel = 22,4 x M x T / 273 Dengan :



TO = tekanan Osmotik M = Konentrasi larutan yang menyebabkan plasmolisis T = Temperatur mutlak (273+toc)



Sitoplasma biasanya bersifat hipertonis (potensial air tinggi) dan cairan diluar sel bersifat hipotonis (potensial air rendah), karena itulah air bisa masuk kedalam sel sehingga antara kedua cairan bersifat isotonus. Apabila suatu sel diletakkan suatu larutan yang hipertonus terdapat sitoplasma, maka air didalam sel akan berdifusi keluar sehingga sitoplamsa berkerut dan terlepas dari dinding sel hal ini disebut plasmolisis. Bila sel itu kemudian dimasukkan ke cairan hipotonus, maka air akan masuk ke dalam sel dan sitoplasma akan kembali mengembang hal ini disebut plasmolisis (Bidwell,1979).



BAB III METODE PENELITIAN A Tempat Dan Waktu Tempat



: Laboratorium Agronomi, Lt.1, gedung OECF, Fakultas Pertanian, Universitas Mulawarman



Waktu



: Rabu, 7 desember 2016 pukul 10.00 WITA



B Alat Dan Bahan Alat



: silet, kaca preparat, mikroskop cahaya, thermometer, gelas ukur, objec glass, pipet, pinset



Bahan



: tanaman adam hawa (Rhoediscolor), larutan sukrosa, aquades



C Prosedur Kerja 1 Iris tipis daun adam hawa pada bagian yang berwarna merah 2 Tempatkan pada kaca preparat irisan yang tadi lalu amati sel pada irisan 3



tersebut Hitung dan catat jumlah sel yang terdapat pada irisan tersebut (berwarna



4 5 6



ungu) Rendam irisan daun adam hawa dalam larutan sukrosa selama 30 menit Angkat irisan tadi lalu ulangi prosedur kerja no 2 & 3 Hitung tekanan osmosis selnya 



Rumus perhitungan TO (tekanan osmosis) TO =



22,4 . M .T 273



Keterangan: M : konsentrasi larutan sukrosa T : suhu mutlak larutan (273+t) t : suhu larutan 



Rumus perhitungan jumlah sel plasmolisis



Jumlah sel plasmolisis =



x− y x



x 100 %



Keterangan = X= jumlah sel sebelum direndam Y= jumlah sel sesudah direndam



BAB IV HASIL PENGAMATAN



No



1 2 3 4 5 6 7



Konsentrasi



Suhu



Jmlh sel



Jmlh sel



Jmlh sel



TO



larutan



larutan



sebelum



setelah



palsmolisis



(atm



sukrosa (M)



( ℃ )



direndam



direndam



(%)



)



0.14 0.16 0.18 0.20 0.22 0.24 0.26



21 20 21 22 24 26 21



67 238 66 95 211 228 141



35 176 56 66 157 103 101



46 26 15 30,52 25.59 54 28.36



3.38 3.8 4.34 5.36 5.7 6.26 6.26



8 9 10 11 12



0.28 0.14 0.16 0.18 0.20



21 21 20 21 22



129 22 263 239 68



34 0 233 103 52



73.6 100 11.4 57 23.52



6.75 3.36 3.8 4.34 4.84



Tabel 1. Hasil pengamatan jumlah sel yang mengalami plsamolisis (%) dan tekanan osmosis (TO) sel daun Rhoediscolor pada beberapa konsentrasi larutan sukrosa.



N



Konsentrasi larutan



Rata-rata jumlah sel



o 1 2 3 4



sukrosa (M) 0.14 0.16 0.18 0.20



plasmolisis (%) 74 18.7 36 27



Tabel 2.



Rata-rata jumlah sel plasmolisis pada konsentrasi larutan sukrosa yang sama



Perhitungan ( konsentrasi larutan sukrosa 0.14 M )







Jumlah sel plasmolisis



=



x− y x



=



67−35 67



= 48 %



x 100 % x 100 %







Tekanan osmosis (TO)



=



22.4 . M .T 273



=



22, 4 .0,14 .(273+21) 273



= 3.38 atm 



Rata-rata jumlah sel plasmolisis pada konsentrasi larutan sukrosa 0.14 M Rata-rata sel plasmolisis =



48 +100 2



= 74 %



BAB V PEMBAHASAN



Pada praktikum kali ini dilakukan pengamatan tekanan osmosis sel pada sampel daun Rhoediscoclor dengan larutan sukrosa sebagai larutan hypotonisnya. Dapat dilihat pada hasil praktikum no.1 dengan konsentrasi larutan sukrosa 0,14 M dan tekanan osmotik 3,38 atm bahwa sel daun Rhoediscolor yang awalnya berjumlah 67 setelah direndam dalam larutan sukrosa jumlah sel berkurang menjadi 35. Pengurangan jumlah sel tersebut karena sebagian sel daun mengalami plasmolisis. Apabila dihitung dalam bentuk % maka ± 48% sel yang mengalami plasmolisis. Plasmolisis adalah lepasnya protoplasma dari dinding sel. Sel pada daun mengalami plasmolisis karena potensial air dalam sel Rhoediscolor lebih tinggi, sedangkan potensial air dalam larutan sukrosa lebih rendah, sehingga pada saat sel daun direndam dalam larutan sukrosa, sel mengalami difusi yaitu air pada sel daun yang potensialnya lebih besar keluar melalui selaput semipermiabel menuju larutan sukrosa yang potensial airnya lebih kecil, yang akhirnya menyebakan sel mengkerut dan



terlepas dari dinidng sel. Sel-sel yang mengalami plasmolisis pada daun Rhoediscolor dapat diamati dari berkurangnya sel yang berwarna ungu. Dilihat dari tabel pengamatan bahwa pada konsentrasi larutan sukrosa yang sama yaitu 0,14 M dan tekanan osmotik 3,38 atm, memiliki jumlah sel yang plasmolisis berbeda jauh yaitu antara 48% dan 100%. Perbedaan yang jauh ini dimungkinkan karena jumlah mula-mula sel pada percobaan ke-2 (no.9) berjumlah sangat sedikit yaitu hanya 20 sel, sedangkan pada percobaan ke 1 (no.1) jumlah sel mula-mula 67, sehingga sel pada percobaan ke-2 lebih cepat terdifusi dan plasmolisis. Jumlah sel ini berpengaruh karena apabila tekanan yang diberikan sama yaitu 3,38 namun permukaan (jumlah) sel berbeda, maka permukaan (jumlah) yang lebih kecil/sedikitlah yang akan lebih cepat terdifusi. Pada hasil praktikum, apabila dirataratakan maka pada konsentrasi larutan sukrosa 0,14 M jumlah sel yang terplasmolisis yaitu 74%. Selain itu pada berbagai konsentrasi larutan gula dapat diketahui bahwa jumlah sel yang semakin banyak pada larutan sukrosa yang konsntrasinya tinggi, karena tekanan osmosisnya semakin tinggi pula, namun pada praktikum kali ini perubahan jumlah sel yang terplasmolisis pada konsentrasi yang semakin tinggi tidak konsisten, seperti yang dapat dilihat pada tabel pengamatan bahwa pada konsentrasi 0,22 M jumlah sel plasmolisis lebih rendah dari pada jumlah pada pada konsntrasi 0,20 M sehingga proses difusi juga berjalan lebih lambat.



BAB VI PENUTUP Berdasarkan hasil praktikum, tekan osmosis sel dapat disimpulkan bahwa : 1. Tekanan osmosis sel pada larutan gula 0,14 M adalah 3,38 dan menyebabkan 74% sel daun Rhoediscolor terplasmolisis. 2. Konsentrasi larutan semakin tinggi rata-rata menyebabkan jumlah sel yang terplasmolisis juga semakin tinggi.



DAFTAR PUSTAKA



Agrica, Houlerr. 2009. BIOLOGI. Jakarta : PT Erlangga. Dwidjosaputro, D, Prof. DR. 1898. Pengantar Fisiologi Tumbuhan. Jakarta : PT Gramedia Fetter. 1998. Fisiologi Tumbuhan Dasar. Jakarta : PT Yudhistira Indradewa. 2009. Fisiologi Tumbuhan Dasar Jilid 1. Bandung : ITB Press. Loveless. 1991. Prinsip-Prinsip Biologi Tumbuhan Daerah Tropik. Jakarta : PT Gramedia. Salisbury, Cleon. 1995. Fisiologi Tumbuhan Jilid 1. Bandung : ITB Press. Sasmita, Drajat ; Arbasyah Siregar. 1996. Fisiologi Tumbuhan. Bandung : ITB Press.



LAMPIRAN



Sel sebelum terplasmolisis



Sel setelah terplasmolisis