potensial osmotik fisiologi tumbuhan

Laporan Praktikum Fisiologi Tumbuhan

Potensial Osmotik

 

  1. Yustin M                                       (081014003)
  2. Desak Nyoman S                          (081014010)
  3. Siti Faizah                                     (081014021)
  4. Marisa Atmasari P                         (081014040)
  5. Abdus Salam J                              (081014037)
  6. Hikmah Rizka                               (081014047)
  7. Rusdiana Puspa A                         (081014077)
  8. Muhammad Naufal                       (081014100)

 

JURUSAN BIOLOGI

FAKULTAS SAINS dan TEKNOLOGI

UNIVERSITAS AIRLANGGA

SURABAYA

2012

 

BAB I

PENDAHULUAN

 

  1. DASAR 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.

Pada sel, dinding yang tegarlah yang menyebabakan naiknya tekanan. Struktur antara dinding sel dan membrane sel berbeda. Membran memungkinkan molekul air melintas lebih cepat daripada unsur terlarur; dinding sel primer biasanya sangat permeabel terhadap keduanya. Memang membrane sel tumbuhan memungkinkan berlangsungnya osmosis, tapi dinding sel yang tegar itulah yang menimbulkan tekanan. Sel hewan tidak mempunyai dinding, sehingga bila timbul tekanan di dalamnya, sel tersebut sering pecah, seperti yang terjadi saat sel darah merah dimasukkan ke dalam air. Sel yang turgid banyak berperan dalam menegakkan bagian tumbuhan yang tidak berkayu.

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). 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. Selain perbedaan konsentrasi, perbedaan sifat juga dapat menyebabkan difusi (Sasmitamihardja, 1990). 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 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 (Sasmitamihardja, 1990).

Potensial tekanan timbul karena adanya tambahan tekanan dan sama dengan tekanan nyata di bagian sisem tertentu; dan potensial osmotik (disebut juga potensial linarut) terjadi karena adanya unsur terlarut. Lambang yang tepat untuk potensial tekanan adalah huruf Yunani psi Ψp, tapi P dapat juga digunakan. Lambang untuk potensial osmotik atau potensial linarut adalah Ψs. Perkembangan tekanan osmosis itu bukanlah milik larutan semata, tetapi milik seluruh sistem yang terdiri dari larutan, selaput (membran), dan bahan terlarut. Sifat larutan yang diukur dengan tekanan osmosis itu disebut potensial osmosis (PO) dan alat untuk mengukur besarnya tekanan osmosis disebut osmometer.

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).

Potensial air bukan saja menjadi penentu akhir dari proses pergerakan air secara difusi, tetapi juga menjadi penentu tak langsung perpindahan massa air yang terjadi karena adanya gradien tekanan, sedangkan gradien tekanan timbul akibat pergerakan secara difusi.

Pada metode volume jaringan yang diinginkan dimasukkan ke dalam seri larutan dengan ragam konsentrasi yang diketahui (biasanya sukrosa, sorbitol, manitol,dan lain lain). Pelarut terbaik untuk pengukuran semacam ini adalah yang tidak mudah melintasi membran atau yang tidak merusak jaringan. Tujuannya adalah untuk mendapatkan larutan yang tidak mengubah volume jaringan, artinya tidak ada air yang masuk atau yang hilang. Ini menandakan bahwa jaringan dan larutan sudah sejak semula berada dalam kesetimbangan. Potensial air jaringan sudah dan masih sama dengan potensial air larutan. Pada tekanan atmosfer, saat P = 0, maka ψ = ψs. Nilai ψs untuk larutan, yang diketahui konsentrasinya (Salisbury, F.B., Cleon W.R. 1995)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

BAB II

Cara Kerja

 

TUJUAN

Mengukur potensial air umbi kentang

 

ALAT

  1. Alat pengebor gabus
  2. Pisau silet
  3. Kertas aluminium foil
  4. Botol bermulut besar
  5. Gelas ukur 50 ml atau 100 ml

 

BAHAN

  1.                     i.      Umbi kentang
  2.                   ii.      Seri larutan sukrosa (0,0 M; 0,4 M; 0,8 M; 1,2 M; 1,6 M)

 

CARA KERJA

  1. Memilih umbi kentang dan membuat silinder umbi dengan menggunakan alat pengebor gabus.
  2. Memotong silinder umbi sama panjang dengan ukuran 3 cm
  3. Menyiapkan botol-botol yang masing-masing telah diisi 50 ml larutan sukrosa dengan konsentrasi yang telah ditentunkan.
  4. Memasukkan potongan-potongan umbi ke dalam botol, masing-masing diisi 4 potongan umbi.
  5. Mengusahakan untuk dapat bekerja cepat agar memperkecil terjadinya penguapan air dari permukaan silinder.
  6. Menutup rapat botol dengan kertas aluminium foil.
  7. Membiarkan silnder umbi dengan larutan selama 1 jam, untuk memberi kesempatan pada umbi melakukan kesetimbangan dengan larutan sukrosa.
  8. Mengambil silinder umbi dari masing-masing botol setelah 1 jam, kemudian mengukur kembali masing-masing panjangnya.
  9. Menghitung rata-rata panjang silinder umbi dari tiap konsentrasi sukrosa yang digunakan.
  10. Dari data yang didapat tadi, dibuat grafik dengan sumbu X merupakan molaritas larutan dan sumbu Y adalah nilai rata-rata panjang silinder, kemudian membuat garis sejajar sumbu X pada jarak 3 cm.
  11. Menentukan dengan grafik tersebut, pada konsentrasi berapa molar silinder umbi tidak lagi mengalami perubahan panjang. Konsentrasi tersebut merupakan potensial air umbi tersebut.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

BAB III

Hasil Pengamatan

 

No

Konsentrasi sukrosa

Rata-rata panjang awal (cm)

Rata-rata panjang akhir (cm)

1

0,0 M

3

3

2

0,4 M

3

2,85

3

0,8 M

3

2,75

4

1,2 M

3

2,625

5

1,6 M

3

2,675

 

Menghitung nilai PO

PO = =  = 0

PO = =  = 9,85

PO = =  = 19,69

PO = =  = 29,54

PO = =  = 44,31

 

 

 

 

 

Tabel 1. Pengaruh konsentrasi larutan (M) terhadap panjang silinder kentang (cm)

Potensial air () memiliki persamaan , merupakan tekanan atmosfer (atm) dan merupakan potensial osmotik sel.

M = Konsentrasi larutan Sukrosa saat sel umbi kentang tidak mengalami perubahan ukuran

T = Suhu ruang + 273 oK

 

bar 

 

Dari data yang kami ambil pada praktikum ini, kami mendapatkan nilai M sebesar 0,4 M (Konsentrasi larutan Sukrosa saat sel umbi kentang hampir tidak mengalami perubahan ukuran) dan T sebesar 300 oK (273 + 27 oC) oK. Sehingga kami mendapatkan nilai (potensial osmotik sel umbi kentang) sebesar :bar

bar = atm;              1 bar = 1,01 atm

Karena tekanan atmosfer  pada ruangan sebesar 0 atm, maka dapat diketahui nilai  sebesar :

       atm

BAB IV

DISKUSI

  1.  Mengapa penguapan cepat terjadi pada sel-sel umbi kentang yang telah diiris?

Jawab : Karena pada umbi kentang yang sudah diiris, telah kehilangan kulit yang berperan sebagai pelindung dari penguapan air sehingga kandungan air di dalam kentang akan cepat menguap. Selain itu, terjadi proses difusi antara udara pada lingkungan dengan udara pada umbi kentang.

 

  1.  Apakah fungsi larutan sukrosa dengan berbagai konsentrasi pada percobaan ini?

Jawab: Larutan sukrosa bersifat hipertonik,sehingga dalam praktikum ini larutan glukosa merupakan lingkungan yang hipertonik bagi sel kentang. Diharapkan dengan kondisi seperti ini, sel umbi kentang  dapat mengalami penyeimbangan (suatu kondisi dimana potensial air sel sama dengan potensial air lingkungan sel) sehingga kami dapat menghitung potensial air umbi kentang berdasarkan nilai dari konsentrasi glukosa yang mengakibatkan sel umbi kentang mengalami kesetimbangan.

 

  1. Bagaimanakah hubungan molaritas larutan glukosa dengan perubahan pada silinder umbi kentang?

Jawab : Semakin tinggi konsentrasi glukosa, maka panjang silinder umbi kentang semakin mengecil dan bertambah lembek. Hal ini terjadi karena konsentrasi air di dalam kentang lebih besar bila dibandingkan dengan konsentrasi air pada lingkungan sel umbi kentang (larutan glukosa), sehingga sel melakukan penyesuaian kesetimbangan molekul air yang mengakibatkan molekul air yang berada pada sel umbi kentang tertarik keluar menuju lingkungan di luar sel (larutan glukosa). Hal inilah yang menyebabkan ukuran silinder umbi kentang semakin kecil dan lembek.

 

 

 

 

 

BAB V

PEMBAHASAN

 

Dalam mencari potensial air umbi kentang, kami menggunakan metode volume tetap. Metode ini menggunakan grafik yang menggambarkan perubahan panjang silinder umbi kentang pada berbagai konsentrasi. Untuk selanjutnya potensial air umbi kentang dapat diukur dengan menggunakan konsentrasi larutan glukosa yang tidak menyebabkan terjadinya perubahan panjang silinder umbi kentang.

Setiap konsentrasi larutan glukosa memberikan efek perubahan yang berbeda terhadap silinder umbi kentang.

Pada praktikum kali ini, kami membahas mengenai potensial osmotik. Bahan yang digunakan adalah umbi kentang yang dibuat silinder dengan menggunakan alat pengebor gabus. Umbi yang telah didapat masing-masing dipotong dengan panjang 3 cm. Umbi kentang kemudian dimasukkan ke dalam botol yang telah diisi dengan 50 ml larutan sukrosa dengan konsentrasi molaritas yang berbeda-beda yaitu 0,0 M; 0,4 M; 0,8 M; 1,2 M dan 1,6 M. Kentang yang telah direndam kemudian didiamkan di dalam botol selama 1 jam dengan ditutup aluminium foil, supaya tidak terjadi penguapan yang terlalu besar. Setelah 1 jam, umbi kentang diukur panjangnya kembali.

Berbicara mengenai osmosis, pada hakekatnya adalah suatu proses difusi. Secara sederhana dapat dikatakan bahwa osmosis adalah difusi air melaui selaput yang permeabel secara diferensial 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 (Wardiana, 2008).

Komponen potensial air pada tumbuhan terdiri atas potensial osmosis (solut) dan potensial turgor (tekanan). Dengan adanya potensial osmosis cairan sel, air murni cenderung memasuki sel. Sebaliknya potensial turgor di dalam sel mengakibatkan air meninggalkan sel. Pengaturan potensial osmosis dapat dilakukan jika potensial turgornya sama dengan nol yang terjadi saat sel mengalami plasmolisis. 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).

Dari pengamatan ini, diketahui potongan umbi kentang mengalami perubahan panjang. Hasil rata-rata perhitungan panjang potongan umbi kentang setelah direndam dalam larutan sukrosa yang memiliki konsentrasi yang berbeda dari konsentrasi 0,0 M; 0,4 M; 0,8 M; 1,2 M; 1,6 M secara berurutan adalah 3 cm; 2,85 cm; 2,75 cm; 2,625 cm; 2,675 cm. Hal ini menunjukkan bahwa semakin pekat konsentrasi larutan sukrosa maka semakin berkurang panjang sampel potongan umbi kentang, namun pada konsentrasi 1,6 M terlihat adanya pertambahan data pada konsentrasi sebelumnya yaitu 1,2 M. Hal ini dikarenakan pengukuran sampel awal sebelum dimasukkan ke dalam larutan sukrosa pada konsentrasi 1,6 M lebih panjang daripada konsentrasi 1,2 M, dan ketidaktelitian praktikan dalam mengukur panjang potongan umbi kentang setelah direndam di dalam larutan sukrosa 1,6 M.

 

KESIMPULAN :

ü  Nilai potensial osmotik umbi kentang adalah sebagai berikut :

0,0 M = 3cm

0,4 M = 2,85cm

0,8 M = 2,75cm

1,2 M = 2,625cm

1,6 M = 2,675cm

ü  Semakin tinggi tingkat konsentrasi larutan sukrosa yang diberikan maka semakin rendah potensial osmotik.

 

 

 

 

 

 

DAFTAR PUSTAKA

Salisbury, Frank B. dan Cleon W. Ross. 1995. Fisiologi Tumbuhan. Bandung: Penerbit ITB.

“Potensial Osmosis” diakses dari http://iqbalali.com/2009/03/28/potensial-osmotik-tumbuhan/ tanggal 18 Maret 2012.

Dwijoseputro. 1984. Pengantar Fisiologi Tumbuhan. PT. Gramedia, Jakarta.

Kuspriyadani, Ratih. 2009. Laporan Praktikum Fisiologi Tumbuhan Potensial Osmotik. http://ratihkuspriyadani.blogspot.com/2011/06/laporan-praktikum-fisiologi-tumbuhan.html. Diakses pada tanggal 19 Maret 2012, pukul : 15:00

Meyer, B.S and Anderson, D.B. 1952. Plant Physiology. D Van Nostrand Company Inc., New York.

Wardiana, Ayiguna Mada. 2008. Laporan Praktikum Fisiologi Tumbuhan

II Tekanan Osmosis. http://blog.uad.ac.id/yessy/files/2011/12/tekanan-osmosis3.doc. Diakses pada tanggal 19 Maret 2012, pukul : 15:30

 

 

 

 

 

 

 

 

Lampiran

Alat dan Bahan :

 

 

 

 

            Umbi Kentang                                                Gelas                                       Gelas ukur

 

 

 

 

 

            Alat pengebor                             Aluminium FoiL                                 Penggaris

 

 

 

 

                                    

                                     Pinset                                                            Silet

 

Cara kerja :

  1. Pilih umbi kentang yang besar dan buat silinder umbi dengan menggunakan alat pengebor gabus. Lalu ukur umbi kentang dengan ukuran 3cm

 

       
       

 

 

 

 

 

 

 

 

  1. Siapkan 5 botol yang telah diisi 50 ml larutan sukrosa dan setiap botol memilki konsentrasi yang berbeda-beda.

 

 

 

 

 

 

 

 

  1. Masukan potongan silinder kentang ke dalam masing-masing botol secara bersamaan sebanyak 4 biji. Lalu tutup dengan aluminium foil dan diamkan selama 1 jam.

 

 

 
   

 

 

 

 

  1. Setelah 1 jam ambil silinder kentang dari masing-masing botol dan ukur kembali panjangnya. Hasil kentang setelah 1 jam

 

 

 

 

                    

 

                             0.0 M                                           0.4 M                                        0.8 M

 

 

                                      

 

 

                                                            1.2 M                                       1.6 M

Tentang ofalnaufal

i think for pleasure
Pos ini dipublikasikan di Uncategorized. Tandai permalink.

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s