Praktikum Fisiologi Tumbuhan (Osmosis)

Posted on

FISIOLOGI
TUMBUHAN


I.       Judul     :   OSMOSIS
II.    Tujuan
: Mengetahui pengaruh variasi konsentrasi
larutan NaCl Hipotonis [0,5] , Isotonis [0,9], dan Hipotonis [1.5] dibandingkan
dengan konsentrasi sitoplasma sel [0,9] terhadap perubahan massa jaringan umbi
Raphanus sativus (lobak) sebelum dan sesudah osmosis.
III. Dasar teori
Osmosis
adalah proses mengalir atau berpindahnya molekul-molekul dari suatu ruang
keruang lain yang dibatasi membrane semipermeabel. Seperti halnya proses
difusi, maka proses osmosis ini terjadi karena adanya kecenderungan suatu
larutan berada dalam keseimbangan atau konsentrasi yang sama. Membrane
semipermeabel adalah suatu membran yang dapat dilewati oleh zat-zat tertentu
tetapi tidak dapat dilewati oleh zat lain. Membran plasma bersifat permeabel terhadap
zat yang larut dalam lemak, zat yang tidak bermuatan (netral), asam amino, asam
lemak, dan air elektrolit (Na+, K+, Cl-,Ca2+,SO42-).
Terjadinya
osmosis disebabkan oleh adanya tekanan maksimum yang timbul didalam larutan
yang dikelilingi oleh membran semipermeabel dan larutan yang memiliki tingkat
konsentrasi berbeda. Adapun factor-faktor yang mempengaruhi tekanan osmosis
suatu larutan adalah :
a.       Konsentrasi
larutan
b.      Ionisasi
zat yang dilarutkan
c.       Hidrolisis
dari molekul terlarut
d.      Temperature
Hubungan
itu umumnya dinyatakan dengan rumus Vant Haff sebagai berikut :
M 
= R . C . T
Dimana,
M =  tekanan osmosis
            R = konstanta . 22,4 = 0,08
            C = konsentrasi larutan
            T = derajat kalori (Sugiyarto,
1996:13)
Osmosis
sangat ditentukan oleh potensial kimia air dan potensial air yang menggambarkan
komponen molekul air untuk dapat melakukan difusi. Sejumlah besar volume air
akan memiliki kelebihan energy bebas daripada volume yang sangat sedikit
dibawah kondisi yang sama. Potensial kimia air merupakan konsep yang sangat
penting dalam fisiologi tumbuhan (Sasmitomiharjo, 1996:53).
Nilai
osmosis suatu tanaman tidaklah konstan, pada waktu banyak air dalam tanah,
missal dimusim penghujan banyak tanaman mempunyai nilai osmotic yang lebih
rendah daripada musin kering. Telah diketahui bahwa daun-daun terkena sinar
matahari secara langsung mempunyai nilai osmotic yang lebih tinggi daripada
yang tidak mendapatkannya (Dwijasaputra, 1989:78)
Potensial
osmotik suatu larutan adalah suatu kecenderungan molekul air, pada suatu
larutan untuk osmosis semata-mata berdasarkan konsentrasi air yang paling
tinggi sehingga potensial osmotiknya adalah paling tinggi pula (Sucipto,
1994:112).
Peranan
osmosis dalam sel makhluk hidup
Cairan
masih dapat terangkat kepuncak tumbuhan yang pendek maupun puncak daun yang
tinggi dikarenakan adanya penggerak oeh potensial osmotik yang sangat negative
dan tekanan positif yang cukup mudah didalam sel. Jika tumbuhan mampu tumbuh
mulai dari kecambah sampai menjadi pohon yang bear tanpa pernah kehilangan air
melalui transpirasi sekalipun, akan masuk kesel secara osmosis yang membesar
pada daun. Pergerakan masuk kesel hidup ini akan menarik air keatas melalui
lintasan dalam sel tumbuhan. Sel yang sedang tumbuh bersaing dengan transpirasi
untuk memperebutkan air (Salisbury, 1981:115).
IV.            
Alat
dan bahan
Alat
yang digunakan dalam praktikum ini adalah sebuah neraca digital untuk menimbang
massa jaringan dan NaCl. Sembilan buah gelas plastik digunakan sebagai wadah
untuk terjadinya osmosis. Satu buah stopwatch digunakan untuk menghitung waktu
lamanya perendaman. Dua buah gelas ukur untuk mengukur banyaknya air yang
digunakan untuk membuat larutan. Satu buah gelas beker untuk wadah air. Satu
buah spatula untuk mengaduk NaCl agar larut. Satu buah pnset yang digunakan
untuk mengambil dan meletakkan jaringan umbi Raphanus sativus (lobak) pada larutan. Satu buah kaca arloji untuk
meniriskanpotongan jaringan. Satu buah cutter digunakan untuk memotong jaringan
umbi lobak sesuai dengan besar yang ditentukan (1x1x1) cm3 dan satu
buah penggaris untuk mengukur jaringan umbi lobak serta satu buah pipet tets
untuk mengambil atau menambahkan volume air kedalam gelas beker sehingga
ukurannya sesuai.
Bahan
yang digunakan dalam praktikum osmosis ini adalah tissue secukupnya digunakan
untuk meniriskan potongan jaringan umbi lobak setelah proses perendaman. NaCl
yang digunakan untuk membuat larutan hipotonis sebanyak 2,194 gr X 3 = 6,582
gr, isotonis 3,949 gr X 3 = 11, 847 gr dan hipertonis 6, 581 gr X 3 = 19,743
gr. Jaringan umbi lobak sebanyak Sembilan potong dengan ukuran setiap potongan
(1x1x1) cm3, yang akan dimasukkan dalam larutan NaCl konsentrasi
hipotonis [0,5], larutan NaCl konsentrasi isotonis [0,9], dan larutan NaCl
konsentrasi hipertonis [1,5]. Sebagai indikasi terjadinya osmosis dengan
perubahan massa potongan jaringan umbi lobak. Air sebanyak 675 ml untuk
melarutkan Nacl dan label kertas secukupnya yang digunakan untuk menandai gelas
plastik.
V.               
Cara
kerja
Menyiapkan alat dan
bahan yang diperlukan dalam praktikum kemudian membuat larutan NaCl dengan
konsentrasi hipotonis [0,5], isotonis [0,9], dan hipertonis [1,5] dengan
perhitungan rumus sebagai berikut :
M
= n . v . Mr           
                                                dengan
V = 75 ml = 0,075 l
·        
Larutan NaCl [0,5]
M         =
n . v . Mr
            =
0,5 . 0,075 . 58,5 = 2,194 gr
·        
Larutan NaCl [0,9]
M         =
n . v . Mr
            =
0,9 . 0,075 . 58,5 = 3,949 gr
·        
Larutan NaCl [1,5]
M         =
n . v . Mr
            =
1,5 . 0,075 . 58,5 = 6,581 gr
Setelah
masing-masing NaCl untuk membuat larutan dengan konsentrasi [0,5], [0,9], [1,5]
diketahui, lalu menimbang massa NaCl sesuai perhitungan masing-masing
konsentrasi diatas yaitu sebanyak 2,194 gr, 3,949 gr, dan 6,581 gr. Kemudian
melarutkan masing-masing massa NaCl dengan 75 ml air sebanyak 3 gelas untuk
setiap konsentrasi. Setelah itu memotong dadu jaringan umbi lobak dengan ukuran
(1x1x1) cm3 sebanyak 9 potong lalu menimbangnya. Setelah itu
memasukkan potongan-potongan jaringan kedalam larutan NaCl masing-masing satu
potongan pergolas sampai potongan terendam seluruhnya selama 30 menit.
Terakhir, mengambil jaringan umbi lobak dan ditiriskan menggunakan tissue.
Kemudian menimbang untuk mengetahui massa akhir jaringan umbi lobak dengan
menggunakan neraca digital. Memasukkan data kedalam table pengamatan.
VI.            
Parameter
Selisih massa jaringan umbi lobak
sebelum dan setelah osmosis.
VII.         
Indikator
Selisih massa jaringan umbi lobak =
│massa jaringan umbi lobak sesudah osmosis (gr) – massa jaringan umbi lobak
sebelum osmosis (gr)│
VIII.      
Data
pengamatan
A.    Larutan
Hipotonis [0,5]
Jaringan ke-
Massa (gr)
sebelum
sesudah
selisih
1
0,85
0,88
0,03
2
0,85
0,89
0,04
3
0,85
0,89
0,04
0,036
B.     Larutan
Isotonis [0,9]
Jaringan ke-
Massa (gr)
sebelum
sesudah
selisih
1
0,85
0,85
0
2
0,85
0,8
0,05
3
0,85
0,85
0
0,017
C.     Larutan
Hipertonis [1,5]
Jaringan ke-
Massa (gr)
sebelum
sesudah
Selisih
1
0,89
0,86
0,03
2
0,89
0,76
0,13
3
0,89
0,76
0,13
0,0967
IX.            
 Analisis
Data
Osmosis adalah perpindahan pelarut
(misalnya air) melalui membrane selektif permeable dari konsentrasi pelarut
tinggi menuju konsentrasi pelarut yang lebih rendah. Membran selektif permeabel
akan membiarkan air keluar dan masuk membran dengan bebas, namun membatasi
masuknya zat yang terlarut didalamnya. Osmosis tergolong dalam transport pasif.
Transport pasif merupakan transport ion, molekul dan senyawa yang tidak
memerlukan energy untuk melewati membran plasma. Membrane plasma berfungsi
sebagai tempat keluar dan masuknya ion, molekul serta senyawa dari atau jedalam
sel. Membran plasma bersifat selektif permeabel yaitu memiliki kemampuan untuk
melakukan seleksi terhadap ion, molekul dan senyawa yang melalui membran
plasma.
      Pada
praktikum ini menggunakan potongan jaringan umbi Raphanus sativus (lobak) yang dipotong bentuk dadu dengan ukuran
(1x1x1) cm3 sebagai indicator terjadinya osmosis melalui penimbangan
massa jaringan sebelum dan sesudah osmosis. Potongan jaringan umbi lobak diberi
3 perlakuan yang berbeda yakni direndam dalam larutan NaCl hipotonis [0,5],
isotonis [0,9], dan hipertonis [1,5] masing-masing selama 30 menit. Setelah
dilakukan perendaman menghasilkan perubahan massa awal dan massa akhir yang
berbeda pada masing-masing perlakuan perlakuan.
A.    Larutan
Hipotonis [0.5]
Larutan hipotonis
merupakan larutan yang konsentrasinya kurang dari konsentrasi sitoplasma sel
(< [0,9]). Potongan jaringan umbi lobak direndam dalam larutan NaCl [0,5]
selama 30 menit dimana sebelum direndam dilakukan penimbangan. Sesudah
dilakukan perendaman didapatkan perubahan massa sebagai berikut :
Jaringan ke-
Massa (gr)
Sebelum
Sesudah
Selisih
1
0,85
0,88
0,03
2
0,85
0,89
0,04
3
0,85
0,89
0,04
0,036
Dari hasil yang
didapat, terjadi penambahan massa rata-rata 0,036 gr. Dimana massa sesudah
perendaman lebih besar dibandingkan massa awalnya. Hal ini dikarekan
konsentrasi pelarut (air/H2O) diluar sel lebih besar disbanding
konsentrasi pelarut (air/H2O) didalam sitoplasma sel. Akibatnya air
akan terus membengkak sampai selulosa tidak dapat direntangkan lagi. Namun sel
tersebut tidak pecah. Sel tumbuhan pada keadaan ini dsebut turgid.
Akibat dari keadaan
hipotonis, cairan didalam sel bertambah banyak sehingga massa selpun bertambah.
B.     Larutan
Isotonis [0,9]
Larutan isotonis merupakan larutan yang
konsentrasinya sama dengan konsentrasi sitoplasma sel [0,9]. Potongan jaringan
umbi lobak direndam dalam larutan NaCl [0,9] selama 30 menit dimana sebelum direndam
dilakukan penimbangan. Sesudah dilakukan perendaman didapatkan massa sebagai
berikut :
Jaringan ke-
Massa (gr)
sebelum
sesudah
selisih
1
0,85
0,85
0
2
0,85
0,8
0,05
3
0,85
0,85
0
0,017
 Dari hasil yang didapatkan, terjadi perubahan
massa pada jaringan imbu lobak ke-2 yakni menyusut 0,05 gr. Namun jaringan umbi
ke-1 dan ke-3 tidak terjadi perubahan massa (tetap). Sehingga apabila
dirata-rata terdapat penyusutan 0,017 gr. Secara teori sel yang dimasukkan
kedalam larutan isotonis tidak terjadi perubahan massa karena konsentrasi
sitoplasma sel sama dengan konsentrasi cairan dilingkungannya. Namun pada
praktikum, ada jaringan umbi yang mengalami penyusutan. Hal ini dimungkinkan
cairan perendaman jaringan yang konsentrasinya tidak tepat [0,9] namun lebih
besar dari konsentrasi tersebut dengan selisih konsentrasi yang kecil. Sel yang
ditempatkan pada larutan isotonis akan membiarkan air keluar dan masuk membrane
secara bebas karena konsentrasi sitoplasma sama dengan konsentrasi cairan
dilingkungannya. Maka banyaknya cairan yang masuk dan keluar sel sama besarnya.
C.     Larutan
Hipertonis [1,5]
Larutan hipotonis merupakan larutan yang
konsentrasinya lebih besar dari konsentrasi sitoplasma sel (> [0,9]).
Potongan jaringan umbi lobak direndam dalam larutan NaCl [1,5] selama 30 menit
dimana sebelum direndam dilakukan penimbangan. Sesudah dilakukan perendaman
didapatkan massa sebagai berikut :
Jaringan ke-
Massa (gr)
sebelum
sesudah
Selisih
1
0,89
0,86
0,03
2
0,89
0,76
0,13
3
0,89
0,76
0,13
0,0967
Dari hasil yang didapat, terjadi
pengurangan massa rata-rata 0,0967 gr. Dimana massa sesudah perendaman lebih
kecil disbanding massa awalnya. Hal ini dikarekan konsentrasi pelarut (air/H2O)
diluar sel lebih kecil disbanding konsentrasi pelarut (air/H2O)
didalam sitoplasma sel. Akibatnya air akan keluar terus menerus dari vakuola
dan sitolplasma sel melewati dinding sel menuju lingkungan sel/keluar sel.
Sitoplasma mengkerut dan membrane plasma terlepas dari dinding sel. Peristiwa
ini disebut plasmolisis.
Sel tumbuhan yang ditempatkan pada
lingkungan hipotis akan menjadi turgid karena air lingkungan hipotonis akan
masuk kedalam sel tumbuhan secara terus menerus sehingga menyebabkan sel
mengemban dan massa sel bertambah. Pada sel tumbuhan yang ditempatkan pada lingkungan
isotonis tidak terjadi perubahan massa sel karena air dari lingkungan maupun
dari dalam sel bebas keluar masuk melalui membrane. Sedangkan sel tumbuhan yang
ditempatkan pada lingkungan hipertonis akan terjadi plasmolisis karena air dari
dalam sitoplasma dan vakuola sel akan keluar melewati membrane menuju
lingkungan sehingga menyebabkan sitoplasma mengkerut dan terdorong menjauhi
dinding sel akibatnya massa sel berkurang.