BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Sel merupakan suatu unit terkecil tubuh mahluk hidup.
Untuk mempertahankan posisinya sel ditopang oleh adanya dinding sel dan
vakuola. Vakuola merupakan bagian dalam protoplas yang mengandung larutan dan
berbagai zat. Vakuola dipisahkan dalam sitoplasma oleh mebran yang dinamakan
tonoplas. Air yang terdapat didalam vakuola dapat keluar dari membrane sel dan
akan mengakibatkan mengempisnya sel tersebut. Akan tetapi air yang terdapat
diruang bebas antar sel dapta pula dimasukkan ke dalam vakuola. Keadaan ini
terjadi apabila nilai osmosis dalam sel lebih negative daripada nilai osmosis
diluar sel. Akibatnya sel akan menggelembung.
Sel tumbuhan diletakkan didalam suatu larutan manitol
atau sukrosa encer, maka akan didapatkan adanya tekanan osmosis pada dinding
sel. Di dalam mengalami deficit tekanan difusi yang cukup besar. Akibatnya air
akan masuk kedalam sel melewati membrane sel. Setelah air masuk, deficit
tekanan difusi menurun, tekanan osmosis menurun tetapi tekanan turgor naik.
Akibatnya sel akan menggelembung.
Plasmolisis adalah peristiwa lepasnya protoplasma dari
dinding sel karena keluarnya sebagian air dari vakuola. Keadaan volume vakuola
tepat untuk menahan protoplasma agar tetap menempel pada dinding sel, sehingga
kehilangan air sedikit saja akan berakibat lepasnya protoplasma dari dinding
sel. 1.2 Rumusan Masalah
Rumusan masalah dari latar belakang tersebut adalah:
-Bagaimana menghitung tekanan osmosis cairan sel
epidermis daun Rhoeo discolor?
-Bagaimana cara mengukur potensial air pada tanaman?
B. Tujuan
Praktikum ini bertujuan untuk dapat melakukan pengukuran
besarnya tekanan osmosis cairan sel epidermis daun Rhoeo discolor dan mengukur
potensial air pada tanaman.
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
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).
Dalam sistematika tumbuhan, kedudukan tanaman nanas
kerang (Rhoeo discolor) diklasifikasikan sebagai berikut :
Kingdom : Plantae
Subkingdom : Tracheobionta
Superdivisio : Spermatophyta
Divisio : Magnoliophyta
Class : Liliopsida
Ordo : Commelinales
Famili : Commelinaceae
Genus : Rhoeo
Spesies : Rhoeo discolor ( Fahn, 1991).
Rhoeo mempunyai jaringan yang terdiri dari sel-sel yang
bentuknya sama dapat juga melakukan fungsi khusus yang dapat juga bersama
jaringan lain membentuk fungsi yang lebih kompleks. Pertumbuhan darai tana,mn
ini sangat penting pada aktivitas jaringan meristem. Dan jaringanya terbagi dua
yang berdasarkan kemampuan untuk tumbuh dan memperbanyak diri yaitu jaringan
meristem dan jaringan yang permanen (Sastrodinoto,1980).
Hakikatnya tekanan osmose merupakan suatu proses tekanan
yang menyebabkan difusi. Osmose juga merupakan difusi dari tiap pelarut melalui
suatu selaput yang permeabel secara difertensial. Membran sel yang meloloskan
molekul tertentu, tetapi menghalangi melekul lain dikatakan permeabel secara
diferensial. Seperti dikatakan diatas, pelarut universal adalah air (Kramer dan
Kozlowski,1960).
Osmosis adalah difusi air melalui selaput yang permeabel
secara differensial dari suatu tempat berkonsentrasi tinggi ketempat
berkonsentrasi rendah. Pertukaran air antara sel dan lingkungan adalah suatu
faktor yang sangat penting sehingga memerlukan suatu penamaan khusus yaitu
osmosis ( Salisbury,1995).
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).
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).
.
BAB III
METODE PRAKTIKUM
3.1 Tempat dan Waktu
Praktikum ini dilaksanakan di Laboratorium IPA SMPN 3
Mallusetasi
3.2 Bahan dan Alat
3.2.1 Alat
Alat-alat yang digunakan pada praktikum ini adalah: 7
buah botol pial, 7 buah pipet 5 ml dan 10 ml, pisau silet, pinset, jarum
bertangkai dan mikroskop beserta gelas objek dan penutupnya.
3.2.2 Bahan
Bahan-bahan yang digunakan pada praktikum ini adalah :
daun Rhoeo discolor, larutan sukrosa 0 M; 0,16 M; 0,18 M; 0,20 M; 0,22; 0,24 M;
0,26 M; 0,4 M; 0,6 M; 0,8 M; 1 M, kentang dan ubi jalar
3.3 Cara Kerja
3.3.1 Tekanan osmosis cairan sel
Bahan kimia yang digunakan berupa larutan sukrosa dengan
konsentrasi masing-masing yaitu 0,28 M ; 0,26M ; 0,24M ; 0,22M ; 0,20M ; 0,18M
; 0,16M, yang disispkan dalam tabung atau cawan petri serta diberikan etilen
untuk setiap konsentrasi. Kemudian daun tanamn Rhoeo discolor dikupas dengan
pisau yaitu pada bagian atau lapisan epidermis (usahakan hanya satu lapisan sel
saja yang terambil) Kemudian rendamlah kupasan tersebut kedalam larutan
sukrosa, perendaman didalam tiap tabung interval tiap empat menit. Catatlah
waktu mulai merendam dan tepat pada 30 menit maka perendaman selesai Kemudian
letakan jaringan yang telah direndam dibawah mikroskop Tentukan sekelompok sel
yang terlihat dibawah mikroskop dan hitung sel-sel yang telah terplasmolisis
untuk masing masing larutan sukrosa.
3.3.2 Potensial air tanaman
Di diktat hal 4 .dibuat 1 paragraf .
BAB IV
Pembahasan
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.
Sel tumbuhan yang dimasukkan dalam larutan gula, maka sel
tersebut akan kehilangan air murni, jika nilai larutan gula dalam sel lebih
pekat dari pada potensial air yang cukup besar, maka kemungkinan volume sel
akan menurun sehingga tidak dapat mengisi seluruh ruangan yang dibentuk oleh
dinding sel. Akibatnya, membrane dan sitoplasma akan lepas dari selnya. Hal
inilah yang dinamakan dengan sel yang terplasmolisis.
Percobaan 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.
Nilai potensial air di dalam sel dan nilainya di sekitar
sel akan mempengaruhi difusi air dari dan ke dalam sel tumbuhan. Dalam sel
tumbuhan ada tiga faktor yang menetukan nilai potensial airnya, yaitu matriks
sel, larutan dalam vakuola dan tekanan hidrostatik dalam isi sel. Hal ini
menyebabkan potensial air dalam sel tumbuhan dapat dibagi menjadi 3 komponen
yaitu potensial matriks, potensial osmotik dan potensial tekanan (Wilkins,
1992). Sel tumbuhan yang digunakan dalam praktikum ini adalah sel epidermis
bawah daun Rhoeo discolor, sedangkan konsentrasi larutan sukrosa yang digunakan
adalah 0 M; 0,14; 0,16 M; 0,18 M; 0,20 M; 0,22 M; 0,24 M dan 0,26 M.
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.
Sel yang dimasukan ke dalam larutan gula, maka arah gerak
air 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 (Tjitrosomo 1987).
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).
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).
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.
Pengamatan potensial air pada tanaman diketahui kentang
dan ubi jalar mengalami perubahan panjang, ada yang bertambah panjang, namun
juga ada yang mengalami pengurangan panjang. Mula-mula dari umbi kentang yang
direndam dalam larutan sukrosa 0,0 M. Di sini kentang tidak begitu mengalami
perubahan panjang, hanya beberapa umbi kentang saja yang bertambah panjangnya.
Akibat perbedaan konsentrasi tersebut, molekul air berpindah dari zat pelarut
(air) ke dalam potongan kentang melalui suatu membran. Perpindahan molekul zat
dari konsentrasi rendah ke konsentrasi tinggi disebut osmosis. Perubahan
panjang ini dikarenakan air bersifat hipotonis maupun hipertonis terhadap sel
kentang. akibat perbedaan konsentrasi tersebut molekul air dari potongan
kentang berpindah ke larutan gula. Semakin besar konsentrasi larutan
sukrosanya, maka kekurangan berat yang dialami oleh potongan kentang itu akan
semakin besar dan cepat karena perbedaan konsentrasi zat semakin besar. Hal
tersebut mengakibatkan air semakin cepat berpindah dari konsentrasi rendah ke
konsentrasi tinggi. Sehingga panjang silinder umbi kentang semakin berkurang.
Dalam proses osmosis, pada larutan hipertonik, sebagian besar molekul air
terikat (tertarik) ke molekul gula (terlarut), sehingga hanya sedikit molekul
air yang bebas dan bisa melewati membran. Sedangkan pada larutan hipotonik,
memiliki lebih banyak molekul air yang bebas (tidak terikat oleh molekul
terlarut), sehingga lebih banyak molekul air yang melewati membran.
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Bedasarkan praktikum yang telah dilaksanakan maka
diperoleh kesimpulan sebagai berikut :
1. Plasmolisis adalah peristiwa lepasnya protoplasma dari
dinding sel karena keluarnya sebagian air dari vakuola.
2. Semakin tinggi nilai molaritas larutan sukrosa, maka
semakin cepat sel terplasmolisis.
3. Potensial air pada tanaman dipengaruhi konsentrasi
sukrosa dan perubahan berat jaringan
4. Semakin besar nilai molaritas larutan sukrosa akan
semakin besar pula nilai potensial osmotiknya.
5.2 Saran
Saran yang dapat diberikan pada praktikum ini adalah
dalam melakukan praktikum sebaiknya praktikan lebih teliti dalam penagturan
waktu dan pada saat pengamatan sel dibawah mikroskop.
Daftar Pustaka
Dwidjoseputro, D. 1984. Pengantar Fisiologi Tumbuhan.
Gramedia. Jakarta.
Fahn, A. 1991. Anatomi Tumbuhan Edisi Ketiga. Gajah Mada
Universitas Press:
Yogyakarta.
Haryadi, Sri Setyadi. 1996. Pengantar Agronomi. PT.
Gramedia Pustaka Utama:
Jakarta.
Kimball, J. W. 1983. Biologi. Erlangga, Jakarta.
Lakitan, Benjamin. 2004. Dasar-Dasar Fisiologi Tumbuhan.
PT. Raja Grafindo
Persada: Jakarta.
Meyer, B.S and Anderson, D.B. 1952. Plant Physiology. D
Van Nostrand Company Inc., New York.
Salisbury, B. Frank dan Cleon W. Ross. 1995. Fisiologi
Tumbuhan Jilid I. ITB:
Bandung.
Sastrodinoto, Soenarjo. 1980. Biologi Umum II. PT.
Gramedia: Jakarta.
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.