LAPORAN DIFUSI OSMOSIS FISIOLOGI TUMBUHAN

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 Biologi Fakultas MIPA Universitas Tanjungpura pada tanggal 22 Maret 2011 yang dimulai pada pukul 07.30 WIB sampai dengan selesai.


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 .

4.2 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.