PENGUKURAN POTENSIAL OSMOTIK dan POTENSIAL AIR JARINGAN TUMBUHAN
LAPORAN PRAKTIKUM FISIOLOGI TUMBUHAN
Disusun untuk memenuhi tugas mata kuliah praktikum Fisiologi Tumbuhan Yang dibina oleh Bapak Drs. I Wayan Sumberarta, M.Sc. dan Ibu Ir. Nugrahaningsih, M.P.
Oleh : Kelompok 6 / Offering B
Joddy Oki Ibrahim
(140341606446) (140341606446)
Kuni Mawaddah
(140341605515) (140341605515)
Lailatul Maulidia
(140341605536) (140341605536)
Lia Kusuma Wardani (140341605082) (140341605082)
The Learning University
UNIVERSITAS NEGERI MALANG FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM JURUSAN BIOLOGI Agustus 2015
: Pengukuran Potensial Osmotik dan Potensial Air Jaringan
Topik
Tumbuhan Hari dan tanggal
: Selasa, 25 Agustus 2015
Waktu dan tempat
: Pukul 07:00 s/d 09:30 di Gedung O5 205
I.
Tujuan
Tujuan dari praktikum ini adalah :
Dapat membedakan proses terjadinya potensial osmotik dan potensial air jaringan tumbuhan.
Untuk mengamati terjadinya peristiwa plasmolisis.
II.
Dasar Teori
Plasmolisis adalah suatu proses lepasnya protoplasma dari dinding sel yang diakibatkan keluarnya sebagian air dari vakuola (Salisbury and Ross, 1992). Air yang keluar dari vakuola disebabkan oleh tidak seimbangnya potensial air dalam sel dan lingkungan sel, potensial air di dalam sel lebih besar daripada di luar. Apabila kehilangan air itu cukup besar, maka ada kemungkinan bahwa volume sel akan menurun demikian besarnya sehingga tidak dapat mengisi seluruh ruangan yang dibentuk oleh dinding sel. Plasmolisis merupakan keadaan membran dan sitoplasma akan terlepas dari dinding sel . 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). Ketika sel yang telah berplasmolisis di letakkan pada lingkungan yang isotonik maka volume vakuola dapat menahan protoplasma agar tetap menempel pada dinding sel sehingga kehilangan sedikit air saja akan berakibat lepasnya protoplasma dari dinding sel. Peristiwa plasmolisis seperti ini disebut plasmolisis insipien. Plasmolisis insipien terjadi pada jaringan yang separuh jumlah selnya mengalami plasmolisis. Hal ini terjadi karena tekanan di dalam sel = 0. Potensial osmotik larutan penyebab plasmolisis insipien setara dengan potensial osmotik di
dalam sel setelah keseimbangan dengan larutan tercapai (Salisbury and Ross, 1992). Dinding sel merupakan salah satu cirri yang memebedakan antara sel hewan dan sel tumbuhan. Dinding sel terdiri atas dinding primer dan dinding sekunder, antara dinding primer dari suatu sel dengan dinding primer dari sel tetangganya terdapat lamella tengah. Lamella tengah merupakan perekat yang mengikat sel sacra bersama-sama untuk membentuk jaringan ( Adnan,2008) Perubahan energi bebas setelah ada tambahan suatu besaran (khususnya gram bobot molekul) disebut potensial kimia, yang merupakan energi bebas per mol bahan. Potensial kimia tidak tergantung pada banyaknya bahan. Sedangkan potensial air merupakan potensial kimia dalam suatu system atau bagian system, dinyatakan dalam suatu tekanan dan dibandingkan dengan potensial kimia air murni, pada tekanan atmosfer dan suhu serta ketinggian yang sama, dan potensial kimia air murni ditentukan sama dengan nol. Potensial air biasa dilambangkan dengan huruf Yunani (Ψ) atau dibaca psi. Definisi dari potensial air adalah energi per unit volume air, potensial air berbanding lurus dengan suhunya (Fitter, A.h 1981). Jika potensial air lebih tinggi di satu bagian dari system dan tidak ada penghalang permeable yang menghalangi difusi air, maka air akan bergerak dari daerah yang berpotensial tinggi ke daerah yang berpotensial rendah. Proses spontan tersebut menyebabkan energy dilepas ke sekitar, dan energy bebas system tersebut menurun. Energy yang dilepas kesekitar mempunyai potensi untuk melakukan kerja, misalnya air mengalir secara osmotic ke bagian atas batang dalam fenomena yang dikenal sebagai tekanan akar. (Salisbury dan Ross, 1995) Hubungan antar potensial air adalah dengan melibatkan peristiwa osmosis karena osmosis merupakan peristiwa difusi dimana antara dua tempat tersedianya difusi dipisahkan oleh membran semipermeabel. Maka dapat diartikan bahwa dinding sel atau membrane protoplasma adalah merupakan membrane pembatas antara zat yang berdifusi karena pada umumnya sel tumbuh-tumbuhan tinggi mempunyai dinding sel maka sebagian besar proses fitokimia dalam tumbuhtumbuhan adalah merupakan proses osmosis (Heddy, 1987). Jika air murni berada di satu sisi membran dan larutan disisi lainnya, maka potensial air akan lebih rendah daripada potensial air- air murni. Potensial air
suatu larutan pada tekanan atmosfer bernilai negatif. Potensial air- air murni yang mendapat tekanan dari luar yang lebih besar dari pada tekanan atmosfer, bernilai positif. Potensial air larutan yang mendapat tekanan dapat bernilai negatif apabila potensial osmotic lebih negatif dari pada tekanan yang positif, dapat bernilai nol apabila tekanan sama dengan potensial osmotic tetapi dengan tanda yang berlawanan, atau dapat bernilai positif apabila tekanan lebih positif dari pada potensial osmotik yang negeatif (Campbell, 2003). Dalam pengukuran potenisal air dapat dilakukan dengan berbagai metode, salah satunya menggunakan metode volume-jaringan. Sample jaringan yang diinginkan dimasukkan kedalam seri larutan dengan ragam kosensentrasi yang diketahui. Linarut terbaik untuk pengukuran adalah yang tidak mudah melintasi membrane atau yang tidak merusak jaringan. Tujuannya adalah untuk mendapatkan larutan yang tidak mengubah volume jaringan, artinya, tidak ada air yang masuk jaringan atau yang hilang. Ini menandakan bahwa larutan dan jaringan sejak semula berada dalam kesetimbangan yang sama (Salisbury dan Ross, 1995). Beberapa faktor yang yang biasanya menghasilkan gradien potensial kimia atau gradien potensial air dalam system tumbuhan adalah konsentrasi atau aktifitas, karena partikel berdifusi dari tempat yang beraktifitas tinggi ke tempat yang beraktifitas rendah. Suhu, tekanan, efek linarut terhadap potensial kimia pelarut, dan matriks atau permukaan yang bermuatan, seperti permukaan partikel tanah liat di tanah, protein atau polisakarida dinding sel (Salisbury dan Ross, 1995).
III.
Alat dan Bahan
3.1 Mengukur Potensial Osmotik dengan Cara Plasmolisis 3.1.1 Alat
20 botol vial
Mikroskop
Pengebor gabus
Silet
Obyek dan deck glass
Mikropipet atau siringe
3.1.2 Bahan
Larutan sukrosa
Keistal methylen blue
Daun rhoeo discolor
Umbi kentang Solanum tuberosum
Ubi jalar Ipomea batatas
3.2 Mengukur Potensial Air Umbi Jalar dan Ubi Jalar
Satu seri larutan sukrosa yang 0,0; 0,2; 0,4; 0,6; 0,8; dan 1,0 Molar
Alat pengebor gabus yang berdiameter 0,6-0,8 cm
Pisau cukur yang masih tajam
Botol bermulut besar, dengan kapasitas 50 ml
Mistar, dengan ukuran mm
IV.
Prosedur Kerja
4.1 Mengukur Potensial Osmotik dengan Cara Plasmolisis Disediakan 7 botol vial berturut-turut diisi larutan sukrosa 0%, 2%, 4%, 6%, 8%, dan 10 % masing-masing sebanyak 5 ml
Dibuat sayatan epidermis di bawah daun Rhoeo discolor , dengan paling sedikit mengandung 25 epidermis
Dimasukkan 2-3sayatan tersebut ke dalam botol vial yang berisi larutan sukrosa tadi dan biarkan selama 30 menit
Dikeluarkan sayatan tersebut dan diperikasa di bawah mikroskop dengan menggunakan tetes larutan tersebut
Perhatikanlah berapa sel yang mengalami plasmolisis dan mengalami plasmolisis 50% dari jumlah total sel yang keadaan ini disebut dengan plasmolisis insipien
4.2 Mengukur Potensial Air Umbi Kentang (Solan um tu ber osum ) dan Ubi Jalar (I pomea batatas ) Dibuat silinder ubi kentang dengan ukuran sama panjang masing-masing 3 cm (dibuat sebanyak konsentrasi larutan yang dibuat, 18 buah.
Direndam silinder kentang tersebut masing-masing ke dalam glass yang berisi larutan sukrosa 0%, 2%, 4%, 6%, 8%, dan 10 %
Diutup dengan rapat dan diamkan selama 45 menit.
Setelah menempuh batas waktu, dikeluarkan silinder kentang tersebut dan diukur panjangnya menggunakan jangka sorong.
V.
Hasil Pengamatan
5.1 Mengukur Potensial Osmotik dengan Cara Plasmolisis
No.
Konsentrasi
Waktu
Keadaan
1
0%
15 menit
Belum terjadi plasmolisis.
2
2%
20 menit
Terjadi plasmolisis pada beberapa sel, namun belum terjadi plasmolisis insipien.
3
4%
30 menit
Telah terjadi plasmolisis insipien.
4
6%
25 menit
Terjadi plasmolisis pada beberapa sel, namun belum terjadi plasmolisis insipien. Jumlah yang mengalami plasmolisis lebih banyak dibanding konsentrasi yang lebih kecil.
5
8%
30 menit
Telah terjadi plasmolisis insipien.
6
10 %
35 menit
Telah mengalami plasmolisis.
5.2 Mengukur Potensial Air Umbi Jalar (I pomea batatas )
No
Konsentrasi
Panjang awal (cm)
Panjang akhir (cm)
1
10 %
3
2,91
3
2,95
3
2,93
3
2,83
3
2,83
3
2,88
3
2,82
3
2,83
3
2,83
3
2,8
3
2,79
3
2,8
3
2,93
3
3,00
2
3
4
5
8%
6%
4%
2%
Rata-rata
2,93
2,84
2,82
2,79
2,95
6
0%
3
2,94
3
3,27
3
3,24
3
2,93
3,14
5.3 Mengukur Potensial Air Umbi Kentang (Solan um tu ber osum )
No
Konsentrasi
Waktu
Sebelum
Sesudah
Rata-Rata
Direndam
Direndam
(cm)
(cm)
(cm)
45
3
3,05
menit
3
3,04
3
3,05
45
3
3,05
menit
3
3,025
3
3,035
45
3
3,025
menit
3
3,035
3
3,030
45
3
3,030
menit
3
3,040
3
3,031
50
3
3,025
menit
3
3,1
3
3,02
Larutan
1
2
3
4
5
10 %
8%
6%
4%
2%
3,047
3,037
3,03
3,03
3,02
VI.
Analisis Data
6.1 Mengukur Potensial Osmotik dengan Cara Plasmolisis
Pada percobaan irisan bagian epidermis bawah daun Rhoeo discolor yang dimasukkan pada aquades (konsentrasi 0%) dalam waktu 15 menit belum terjadi plasmolisis. Pada percobaan irisan daun Rhoeo discolor yang dimasukkan pada larutan garam konsentrasi 2% selama 20 menit sudah terjadi plasmolisis pada beberapa selnya. Pada percobaan irisan daun Rhoeo discolor yang dimasukkan pada larutan garam konsentrasi 4% dalam waktu 30 menit sudah terjadi plasmolisis pada sebagian selnya, lebih banyak daripada dalam konsentrasi 2%. Pada percobaan irisan daun Rhoeo discolor yang dimasukkan pada larutan garam konsentrasi 6% dalam waktu 25 menit sudah terjadi plasmolisis pada sebagian selnya, dan jumlahnya lebih banyak daripada dalam konsentrasi 4%. Pada percobaan irisan daun Rhoeo discolor yang dimasukkan pada larutan garam konsentrasi 8% dalam waktu 30 menit terjadi plasmolisis pada sebagian selnya. Pada percobaan irisan daun Rhoeo discolor yang dimasukkan pada larutan garam konsentrasi 10% dalam waktu 35 menit terjadi plasmolisis pada sebagian selnya.
6.2 Mengukur Potensial Air Umbi Jalar (I pomea batatas )
Percobaan mengukur potensial air ubi jalar Ipomea batatas. 6.2.1
Rata-rata Panjang Silinder Ubi Jalar dari Tiap Konsentrasi Larutan yang Digunakan
Konsentrasi Panjang awal 0% 3 cm 2% 3 cm 4% 3 cm 6% 3 cm 8% 3 cm 10% 3 cm
Ulangan 1 3,27 cm 2,93 cm 2,80 cm 2,82 cm 2,83 cm 2,91 cm
Rata-rata 2 3,24 cm 3,00 cm 2,79 cm 2,83 cm 2,83 cm 2,95 cm
3 2,93 cm 2,94 cm 2,80 cm 2,83 cm 2,88 cm 2,93 cm
3,14 cm 2,95 cm 2,79 cm 2,82 cm 2,84 cm 2,93 cm
6.2.2
Grafik Data Pengukuran 3,2 3,1
Panjang Silinder (cm)
3 2,9 2,8 2,7 2,6 0
2
4
6
8
10
Konsentrasi (%) Berdasarkan hasil pengamatan pengukuran potensial air terhadap ubi jalar dapat dilihat pada grafik bahwa pada
konsentrasi larutan sebesar 0 % rerata
panjang silinder umbi kentang sebesar 3,14 cm. Pada konsentrasi larutan sebesar 2 % rerata panjang silinder umbi kentang sebesar 2,95 cm. Pada konsentrasi larutan sebesar 4 % rerata panjang silinder umbi kentang sebesar 2,79 cm. Pada konsentrasi larutan sebesar 6 % rerata panjang silinder umbi kentang sebesar 2,82 cm. Pada konsentrasi larutan sebesar 8 % rerata panjang silinder umbi kentang sebesar 2,84 cm. Kemudian pada pada konsentrasi larutan sebesar 10 % rerata panjang silinder umbi kentang sebesar 3,04 cm.
6.3 Mengukur Potensial Air Umbi Kentang (Solan um tu ber osum )
Percobaan mengukur potensial air umbi kentang Solanum tuberosum. 6.3.1
Rata-rata Panjang Silinder Umbi dari Tiap Konsentrasi Larutan yang Digunakan
Konsentrasi Panjang awal 0% 3 cm 2% 3 cm 4% 3 cm 6% 3 cm 8% 3 cm 10% 3 cm
Ulangan 1 3,020 cm 3,025 cm 3,030 cm 3,025 cm 3,05 cm 3,05 cm
Rata-rata 2 3,015 cm 3,1 cm 3,040 cm 3,035 cm 3,025 cm 3, 04 cm
3 3,00 cm 3,02 cm 3,031 cm 3,030 cm 3,035 cm 3,05 cm
3,01 cm 3,02 cm 3,03 cm 3,03 cm 3,037 cm 3,04 cm
6.3.2
Grafik Data Pengukuran 3,05 ) m c 3,04 ( r e d 3,03 n i l i s g 3,02 n a j n 3,01 a P 3 0
2
4
6
8
10
Konsentrasi (%)
Berdasarkan hasil pengamatan pengukuran potensial air terhadap umbi kentang dapat dilihat pada grafik bahwa pada konsentrasi larutan sebesar 0 % rerata panjang silinder umbi kentang sebesar 3,01 cm, pada konsentrasi larutan sebesar 2 % rerata panjang silinder umbi kentang sebesar 3,02 cm, pada konsentrasi larutan sebesar 4 % rerata panjang silinder umbi kentang sebesar 3,03 cm, pada konsentrasi larutan sebesar 6 % rerata panjang silinder umbi kentang sebesar 3,03 cm, pada konsentrasi larutan sebesar 8 % rerata panjang silinder umbi kentang sebesar 3,037 cm, dan pada pada konsentrasi larutan sebesar 10 % rerata pan jang silinder umbi kentang sebesar 3,04 cm.
VII.
Pembahasan
7.1 Mengukur Potensial Osmotik dengan Cara Plasmolisis
Pada percobaan
irisan daun Rhoeo discolor yang dimasukkan pada
aquades (konsentrasi 0%) dalam waktu 15 menit belum terjadi plasmolisis. Karena plasmolisis adalah keadaan dimana lepasnya membrane protoplasma dari dinding sel (Salisbury and Ross, 1992), namun pada percobaan ini membran sel belum ada yang terlepas dari dindingnya. Hal tersebut dikarenakan konsentrasi larutan 0% atau isotonik, sedangkan plasmolisis terjadi pada larutan yang hipertonik. Semakin tinggi konsentrasi larutan maka semakin banyak sel yang mengalami plasmolisis (Tjitrosomo, 1987). Pada percobaan irisan daun Rhoeo discolor yang dimasukkan pada larutan garam konsentrasi 2% selama 20 menit sudah terjadi plasmolisis pada beberapa
selnya. Karena pada beberapa sel irisan tersebut membrane plasma telah lepas dari dindingnya, sesuai dengan dasar teori. Pada percobaan irisan daun Rhoeo discolor yang dimasukkan pada larutan garam konsentrasi 4% dalam waktu 30 menit sudah terjadi plasmolisis pada sebagian selnya, lebih banyak daripada dalam konsentrasi 2%. Karena pada be berapa sel irisan tersebut membran plasma telah lepas dari dindingnya, sesuai dengan dasar teori. Dan sel yang berplasmolisis lebih banyak dibandingkan dengan konsentrasi di bawahnya. Pada percobaan irisan daun Rhoeo discolor yang dimasukkan pada larutan garam konsentrasi 6% dalam waktu 25 menit sudah terjadi plasmolisis pada sebagian selnya, dan jumlahnya lebih banyak daripada dalam konsentrasi 4%. Karena pada beberapa sel irisan tersebut membran plasma telah lepas dari dindingnya, sesuai dengan dasar teori. Dan sel yang berplasmolisis lebih banyak dibandingkan dengan konsentrasi di bawahnya. Pada percobaan irisan daun Rhoeo discolor yang dimasukkan pada larutan garam konsentrasi 8% dalam waktu 30 menit terjadi plasmolisis pada sebagian selnya. Karena pada beberapa sel irisan tersebut membrane plasma telah lepas dari dindingnya, sesuai dengan dasar teori. Dan sel yang berplasmolisis lebih banyak dibandingkan dengan konsentrasi di bawahnya. Pada percobaan irisan daun Rhoeo discolor yang dimasukkan pada larutan garam konsentrasi 10% dalam waktu 35 menit terjadi plasmolisis pada sebagian selnya. Karena pada beberapa sel irisan tersebut membrane plasma telah le pas dari dindingnya, sesuai dengan dasar teori. Dan sel yang berplasmolisis lebih banyak dibandingkan dengan konsentrasi di bawahnya. Karena pada saat praktikum tidak dilakukan penyegaran kembali pada irisan daun yang telah mengalami plasmolisis, maka tidak diketahui mana yang mengalami plasmolisis insipient dan mana yang tidak. Namun untuk mengetahui plasmolisis insipen terjadi pada konsentrasi berapa, maka kami menggunakan data kelompok lain. Pada irisan yang dimasukkan ke dalam larutan konsentrasi 4% selama 25 menit lalu dimasukkan pada aquades, sel kembali pada kondisi sebelum plasmolisis, artinya telah terjadi plasmolisis insipient. Karena plasmolisis insipient
terjadi pada jaringan yang separuh jumlah selnya mengalami plasmolisis. Hal ini terjadi disebabkan tekanan di dalam sel= 0. Potensial osmotik larutan penyebab plasmolisis insipien setara dengan potensial osmotik di dalam sel setelah keseimbangan dengan larutan tercapai (Salisbury and Ross, 1992). Hal serupa terjadi pada irisan yang dimasukkan ke dalam larutan konsentrasi 8% dan 10%, namun bedanya pada konsentrasi 8% yang mengalami plasmolisis insipien hanya bagian bawah dan pada konsentrasi 10% yang mengalami plasmolisis insipien pada tepi bagian atas.
7.2 Mengukur Potensial Air Umbi Jalar (I pomea batatas )
Pada
percobaan
ini
praktikan
mengukur
potensial
air
ubi
jalar
menggunakan larutan sukrosa dengan berbagai tipe konsentrasi yang telah ditentukan, yaitu 0%, 2%, 4%, 6%, 8%, dan 10%. Ubi jalar dimasukkan (direndam) ke dalam botol atau glass ditutup rapat dengan konsentrasi tersebut selama 45 menit. Perlakuan ditutup rapatnya glass atau botol ini agar tidak terjadi proses penguapan selama jangka waktu tersebut, sehingga apa yang terjadi pada ubi jalar tersebut bisa berlangsung dengan baik. Sebelumnya ubi jalar terlebih dahulu di buat silinder menggunakan alat pengebor gabus dengan panjang yang sama. Silinder ubi jalar dengan panjang 3 cm sebanyak 3 buah silinder ubi jalar pada tiap konsentrasi atau tiap gelas rendam. Saat memotong silinder ubi jalar dengan panjang 3 cm harus dilaksanakan dengn cepat dan akurat. Tujuan melakukan pemotongan silinder ubi jalar dengan cepat adalah untuk mengurangi proses penguapan yang terjadi. Oleh karena itu, setelah dipotong (sebelum direndam) hendaknya ditaruh atau disimpan terlebih dahulu dalam tempat tertutup agar tidak terjadi penguapan Komponen potensial air pada tumbuhan terdiri atas potensial osmosis (solute) 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 hasil pengamatan menunjukkan bahwa seharusnya semakin tinggi konsentrasi larutan sukrosa maka semakin berkurang ukuran panjang ubi jalar dari yang sebelumnya. Sebaliknya semakin rendah konsentrasi larutan (netral atau tawar) maka semakin bertambah ukuran panjangnya. Namun yang terjadi dalam percobaan ini justru menunjukkan grafik hasil yang fluktuatif. Menurut Dardjat, dkk., (1990) bahwa osmosis sangat ditentukan oleh potensial kimia air atau potensial air, yang menggambarkan kemampuan molekul air untuk dapat melakukan difusi. Sejumlah besar volume air akan memiliki kelebihan energi bebas daripada volume yang sedikit dibawah kondisi yang sama. Energi bebas suatu zat per unit jumlah terutama per berat gram molekul disebut potensial kimia. Potensial kimia zat terlarut kurang lebih sebanding dengan konsentrasizat terlarutnya. Zat terlarut yang berdifusi cenderung untuk bergerak dari daerah yang berpotensial kimia lebih tinggi menuju daerah yang potensial kimianya lebih rendah. Telah kita ketauhi bersama bahwa potensial kimia air bernilai= 0, sedangkan potensial kimia larutan (zat terlarut/solute) yang disekitarnya lebih rendah (minus) daripada potensial kimia pada air (pelarut murni). Pada percobaan yang menggunakan konsentrasi 0% (air murni/tawar, tidak tercampur larutan lain) sudah benar secara teori, bahwa ukuran panjang ubi jalar bertambah, dari yang semula 3,00 cm menjadi 3.14 cm. Ini menunjukkan telah terjadi pertambahan ukuran volume sel ubi jalar. Hal ini disebabkan potensial air yang (= 0) masuk kedalam medium yang lebih hipotonis. Air masuk kedalam ubi jalar melalui membran semipermeable. Air mengisi setiap sudut ruang sel ubi jalar sehingga terjadi turgid (pembengkakan) sehingga ukuran volume sel semakin besar, akibatnya panjangnya pun mengalami pertambahan. 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 (Tjitrosomo, 1987). Sedangkan jika makin tinggi konsentrasi larutannya maka akan terjadi pengurangan volume sel sehingga berkurang pula panjang ubi jalarnya. Larutan sukrosa masuk melalui memberan semipermeable dan mendesak air keluar dari sel ubi jalar sehingga yang terjadi adalah ubi jalar menjadi kehilangan air. Akibatnya
terjadi
krenasi
(pengkerutan),
sehingga
menyebabkan
ukuran
volumenya, berat dan panjangnya menjadi berkurang. Namun yang terjadi justru menunjukkan grafik hasil yang fluktuatif. Sebanarnya jika diurut dari yang paling panjang (mengalami pertambahan panjang) sampai yang paling pendek setelah dilakukan perlakuan perendaman yaitu ubi jalar yang direndam dalam larutan berkonsentrasi 0%, 2%, 4%, 6%, 8%, 10%. Realita yang terjadi misalnya ternyata ubi jalar yang setelah direndam dalam larutan 10% lebih panjang daripada larutan 4%, seharusnya ubi jalar yang direndam dalam larutan kontrasi 4% lebih panjang daripada yang 10%. Hasil pengamatan tidak sesuai dengan teori. Hal tersebut dimungkinkan karena human error yang berupa tidak teliti dalam memotong silinder ubi jalar, di selisisih waktu dalam memasukkan silinder kentang pada masing-masing botol berisi konsentrasi yang berbeda, dan praktikan kurang cepat dalam memotong silinder ubi jalar. Selain itu bisa disebabkan oleh praktikan lupa menyimpan sementara silinder ubi jalar sebelum dilakukan perendaman, karena apabila silinder ubi jalar dibiarkan ditaruh dalam kondisi terbuka sebelum dilakukan perendaman maka akan terjadi penguapan air dari dalam ubi jalar. Akibatnya ubi jalar sudah mengalami kehilangan air terlebih dahulu akibat terjadi penguapan, sehingga hasilnya tidak sesuai yang diinginkan setlah dilakukan perendaman. Menurut Tjitrosomo (1987), jika sel dimasukan ke dalam larutan gula, maka arah gerak air neto 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 volume sel akan menurun demikian besarnya sehingga tidak dapat mengisi seluruh ruangan yang dibentuk oleh
dinding sel. Karena volume sel menurun maka panjang kentang juga akan memendek. Terdapat 2 faktor penting sesuai dengan hukum Fick pertama yang menentukan laju osmosis ke dalam jaringan (melewati membran), yaitu: Faktor perbedaan (gradien) potensial air antara cairan sel penyerapan dengan larutan tanah di luarnya dan permeabilitas membran terhadap zat-zat(Innerarity, S. 2002).
7.3 Mengukur Potensial Air Umbi Kentang (Solan um tu ber osum )
Pada praktikum kali ini praktikan mengukur potensial air umbi kentang dan menggunakan larutan sukrosa dengan berbagai konsentrasi, yaitu 0%, 2%, 4%, 6%, 8%, dan 10%. Umbi kentang dimasukkan dalam botol yang tertutup rapat dengan konsentrasi dan dilakukan selama 45 menit. Umbi kentang terlebih dahulu di buat silinder menggunakan
alat pengebor gabus dengan panjang
silinder umbi kentang 3 cm sebanyak 3 silinder umbi kentang pada tiap konsentrasi. 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). Saat memotong silinder umbi kentang menjadi 3 cm harus dilaksanakan dengn cepat dan akurat. Tujuan melakukan pemotongan silinder umbi kentang dengan cepat adalah mengurangi penguapan.
Dari hasil pengamatan menunjukkan bahwa semakin tinggi konsentrasi maka semakin panjang pertambahan dari silinder kentang tetapi hanya berkisar 0,01 cm. Menurut Tjitrosomo (1987), jika sel dimasukan ke dalam larutan gula, maka arah gerak air neto 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. Karena volume sel menurun maka panjang kentang juga akan memendek. Terdapat 2 faktor penting sesuai dengan hukum Fick pertama yang menentukan laju osmosis ke dalam jaringan (melewati membran), yaitu: Faktor perbedaan (gradien) potensial air antara cairan sel penyerapan dengan larutan tanah di luarnya dan permeabilitas membran terhadap zat-zat(Innerarity, S. 2002). Hasil pengamatan tidak sesuai dengan teori. Hal tersebut dimungkinkan karena human error yang berupa tidak teliti dalam memotong silinder kentang, selisisih waktu dalam memasukkan silinder kentang pada masing-masing botol berisi konsentrasi yang berbeda, dan praktikan kurang cepat dalam memotong silinder kentang. Selain itu juga dimungkinkan ketidaksesuaian ini dikarenakan praktikan tidak menggunakan umbi kentang yang sama.
VIII. Kesimpulan
Potensial air adalah potensial kimia air dalam suatu sistem atau bagian sistem. Dinyatakan dalam satuan tekanan dan dibandingkan dengan potensial kimia air murni. Sedangkan potensial osmotik terbentuk karena adanya unsur terlarut. Potensial
osmotik larutan bernilai negatif, karena air pelarut dalam larutan itu melakukan kerja kurang dari air murni sehingga tekanan pada larutan meningkat, kemam puan pelarut untuk melakukan kerja (potensial air larutan) juga meningkat.
Plasmolisis tidak terjadi pada cairan isotonic (konsentrasi 0%). Plasmolisis ter jadi pada irisan dalam larutan konsentrasi 2%, 4%, 6%, 8%, 10% dengan jumlah sel yang berplasmolisis berbeda-beda, sehingga semakin tinggi konsentrasi semakin banyak sel yang berplasmolisis. Plasmolisis insipient terjadi pada irisan dalam larutan konsentrasi 4%, 8%, dan 10%.
IX.
Saran
Pada saat praktikum lebih harus lebih memanfaatkan waktu dengan sebaik baiknya agar dapat melakukan praktikum dengan baik.
Dalam percobaan kali ini, faktor human error merupakan sesuatu yang tidak dapat diabaikan. Praktikan menyadari terkadang masih terdapatnya kesalahan dan kelalaian dalam hal perlakuan. Misalnya saja pada percobaan mengukur potensial air ubi jalar maupun umbi kentang, terkadang praktikan lupa untuk menutup kentang atau ubi jalar yang telah dibuat silinder, karena perkenaan langsung dengan udara dan ruang terbuka menyebabkan kandungan air dalam ubi tersebut menguap terlebih dahulu sebelum dilakukan perendaman. Hal ini akan menyebabkan hasilnya terdapat beberapa kejanggalan
DAFTAR PUSTAKA
Adnan. 2008. Biologi Sel . Jurusan Biologi FMIPA Universitas Negeri Makassar. Makassar : Penerbit Universitas Negeri Makassar.
Campbell, Neil A. 2003. BIOLOGI Edisi Kelima Jilid II . Jakarta : Erlangga.
Dardjat, Sasmitamihardja & Arbayah H. Siregar. Dasar-dasar Fisiologi Tumbuhan. Jurusan Biologi FMIPA ITB. Bandung: Institut Teknologi Bandung.
Filter, W. G. 1989. Fisiologi Lingkungan Tumbuhan. Yogyakarta : Gadjah mada University Press.
Heddy, S.1982. Biologi Pertanian. Malang : Fakultas Pertanian Universitas Brawijaya.
Meyer, B.S and Anderson, D. B. 1952. Plant Physiology. D Van Nostrand Company Inc., New York.
Salisbury, F. B. & Ross, Cleon W. 1995. Fisiologi Tumbuhan, jilid 1. Bandung : Penerbit ITB.
Tjitrosomo. 1987. Botani Umum 2. Bandung : Penerbit Angkasa.
