PENGUKURAN POTENSIAL OSMOTIK DAN POTENSIAL AIR JARINGAN TUMBUHAN
Laporan
Disusun untuk memenuhi tugas mata kuliah Fisiologi Tumbuhan yang dibina oleh Ibu Ir. Nugrahaningsih, M.P.
Disusun oleh: Kelompok 3, Biologi Offering H Aliv Alivia ia Fitr Fitria iani ni P.P. P.P.
(110 (11034 3424 2422 2202 026) 6)
Dila Handayani
(110342422016)
Ellyn Ghaty
(110342422021)
Thobib Hasan A.
(110342422012)
Waski askita ta Mart Marth ha S. S.
(11 (110342 034242 422 2011) 011)
Yunita Ery
(110342422017)
UNIVERSITAS NEGERI MALANG FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM JURUSAN BIOLOGI Januari 2013
A. Topik
: Pengukuran Potensial Osmotik Dan Potensial Air Jaringan
Tumbuhan B. Tujuan
:
Tujuan dari dilaksanakannya praktikum pengukuran potensial osmotik dan potensial air jaringan tumbuhan ini yaitu: 1. Membedakan proses terjadinya potensial osmotik dan potensial air
jaringan tumbuhan. 2. Mengamati terjadinya peristiwa plasmolisis.
C. Dasar Teori
Plasmolisis adalah suatu proses lepasnya protoplasma dari dinding sel yang diakibatkan keluarnya sebagian air dari vakuola (Salisbury and Ross, 1992). Plasmolisis menunjukkan bahwa sel mengalami sirkulasi keluar masuk suatu zat , artinya suatu zat /materi bisa keluar dari sel dan bisa masuk melalui membrannya. Adanya sirkulasi ini bisa menjelaskan bahwa sel tidak diam, tetapi dinamis dengan lingkungannya. 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 bes arnya sehingga tidak dapat mengisi seluruh ruangan yang dibentuk oleh dinding sel. Membran dan sitoplasma akan terlepas dari dinding sel, keadaan ini dinamakan plasmolisis. Semakin tinggi konsentrasi larutan maka semakin banyak sel yang mengalami plasmolisis. Membran protoplasma dan sifat permeabel deferensiasinya dapat diketahui dari proses plasmolisis. 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). Komponen 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). Keadaan volume vakuola dapat untuk menahan protoplsma 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 jumlahnya 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)
D. Cara Kerja 1. Mengukur potensial osmotik dengan cara plasmolisis
7 botol vial -
diisi dengan larutan sukrosa dengan konsentrasi 0%, 5%, 10%, 15%, 20%. Daun Rhoeo discolor
-
dibuat sayatan epidermis bawah (minimal mengandung 25 sel epidermis).
-
sayatam diamati dengan menggunakan mikroskop cahaya, kemudian dihitung jumlah selnya
-
dimasukkan botol vial yang berisi larutan sukrosa.
-
tiap konsentrasi berisi 2-3 sayatan.
-
dibiarkan selama 30 menit.
-
sayatan diperiksa dengan mikroskop cahaya. Mencatat jumlah sel yang mengalami plasmolisis.
2. Mengukur potensial air dalam jaringan tumbuhan a. Mengukur potensial umbi kentang Solanum tuberosum atau umbi jalar
Ipomoea batatas Umbi kentang
- dibuat bentuk silinder dengan panjang 40 mm menggunakan alat
pengebor gabus. - disimpan dalam 30 ml larutan sukrosa dengan konsentrasi 0%, 2.5%,
5%, 10%, 15%, 20%. - botol ditutup rapat dengan alumunium foil. - Direndam selama 40 menit, setelah 40 menit silinder dikeluarkan.
Mencatat panjang kentang setelah direndam dalam larutan sukrosa
b. Mengukur potensial air satu spesies tumbuhan dengan cara shardakov Air bekas rendaman kentang -
ditetesi dengan biru metilen.
-
diamati reaksi yang terjadi setelah larutan ditetesi biru metilen (tercampur, melayang, ataukah mengapung). Mencatat hasil pengamatan pada tabel
E. Hasil Pengamatan
Berdasarkan pengamatan yang telah dilakukan, maka didapatkan data sebagai berikut: 1. Mengukur potensial osmotik dengan cara plasmolisis Ulangan
∑ Sel
I
Awal Akhir Awal Akhir Awal Akhir Awal Akhir
II III IV
0% 96 0 102 0 98 0 89 0
5% 101 53 112 45 121 56 99 61
Konsentrasi 10 % 120 64 117 83 105 66 95 48
15 % 97 73 89 70 98 79 107 78
20 % 112 74 102 65 98 90 121 96
2. Mengukur potensial air dalam jaringan tumbuhan a. Mengukur potensial umbi kentang Solanum tuberosum atau umbi jalar
Ipomoea batatas
Ulangan I
Panjang (mm) Awal Akhir
Konsentrasi Gula 0%
2,5 %
5%
10 %
15 %
20 %
40 41,2
40 41,2
40 41,1
40 42
40 38,2
40 37,3
Awal Akhir Awal III Akhir Awal IV Akhir Rata-rata II
40 42,4 40 42,6 40 43 42,3
40 45 40 44,3 40 45 43,8
40 43,1 40 41,6 40 42,2 42
40 41 40 41,1 40 42,3 41,6
40 38,5 40 39,1 40 38,8 38,65
40 37,9 40 38,5 40 38,2 37,97
b. Mengukur potensial air satu spesies tumbuhan dengan cara shardakov
Konsentrasi 0% 2,5 % 5% 10 % 15 % 20 %
F.
Hasil Tercampur Tercampur Melayang Melayang Mengapung Mengapung
Analissis
1. Mengukur potensial osmotik dengan cara plasmolisis Pada awal pecobaan jumlah sel dari irisan daun Rhoeo discolor diamati di mikroskop di dapat jumlah sel normal, kemudian irisan tersebut di masukkan ke dalam larutan gula 0%, 5%, 10%, 15%, dan 20% selama 30 menit dengan 4 kali ulangan, dimana irisan daun tersebut dimasukkan ke larutan gula secara bersama-
sama. Setelah itu irisan daun Rhoeo discolor diamati kembali di bawah mikroskop untuk mengetahui berapa sel yang mengalami lisis. Jumlah sel awal pada perlakuan larutan konsentrasi 0% terdapat 96, 102, 98, 89 sel normal pada keempat ulangan. Setelah dimasukkan ke dalam larutan gula dengan konsentrasi 0%. ternyata sel-sel tersebut tidak ada yang mengalami lisis pada keempat ulangan data tersebut. Dapat dikatakan jumlah sel yang mengalami lisis berjumlah nol (tidak ada). Kemudian pada perlakuan selanjutnya yaitu dengan pemberian larutan gula 5%. Jumlah sel normal pada ulangan pertama terdapat 101 sel normal, kemudian setelah dimasukkan pada larutan gula 5% jumlah sel yang mengalami plasmolisis ada 53 sel. Pada ulangan kedua terdapat 112 sel normal, setelah diberi perlakuan terdapat 45 sel yang terplasmolisis. Kemudian pada ulangan ketiga terdapat 121 sel normal, setelah dimasukkan larutan gula ada 56 sel yang mengalami plasmolisis. Pada perlakuan ke empat terdapat 99 sel normal, setelah dimasukkan dalam larutan gula 5 % terdapat 61 sel yang mengalami plasmolisis. Pada perlakuan menggunakan larutan gula 10%, pada ulangan pertama terdapat 120 sel normal kemudian setelah dimasukkan dalam larutan gula 10% terdapat 64 sel terplasmolisis. Untuk ulangan yang kedua terdapat 117 sel normal, setelah diberi perlakuan terdapat 83 sel yang mengalami plasmolisis. Pada ulangan yang ketiga terdapat 105 sel normal, setelah dimasukkan dalam larutan gula 10 % terdapat 66 sel yang mengalami plasmolisis. Dan pada ulangan yang ke empat awalnya terdapat 95 sel normal, kemudian setelah dimasukkan dalam larutan gula tersebut terdapat 48 sel yang mengalami plasmolisis.
Pada perlakuan larutan konsentrasi 15% terdapat 97 sel normal, setelah dimasukkan ke dalam larutan gula jumlah sel yang mengalami lisis yaitu 73 sel. Pada ulangan kedua jumlah sel awal 89 sel, dimasukkan ke dalam larutan gula jumlah sel yang mengalami plasmolisis yaitu 70 sel. Pada ulangan ketiga jumlah sel awal 98 sel, setelah dimasukkan ke dalam larutan gula jumlah sel yang mengalami plasmolisis yaitu 79 sel. Pada ulangan keempat jumlah sel awal 107 sel, setelah dimasukkan ke dalam larutan gula jumlah sel yang mengalami plasmolisis yaitu 78 sel. Perlakuan sama dilakukan pada irisan daun Rhoeo discolor pada konsentrasi 20%. Hasil yang pertama jumlah sel awal 112 sel normal, setelah dimasukkan ke dalam larutan gula jumlah sel yang mengalami lisis yaitu 74 sel. Pada ulangan kedua jumlah sel awal 102 sel, dimasukkan ke dalam larutan gula jumlah sel yang mengalami plasmolisis yaitu 65 sel. Pada ulangan ketiga jumlah sel awal 98 sel, setelah dimasukkan ke dalam larutan gula jumlah sel yang mengalami plasmolisis yaitu 90 sel. Pada ulangan keempat jumlah sel awal 121 sel, setelah dimasukkan ke dalam larutan gula jumlah sel yang mengalami plasmolisis yaitu 96 sel.
2.
Pembahasan
1. Mengukur potensial osmotik dengan cara plasmolisis Kelangsungan hidup sel tumbuhan tergantung pada kemampuannya untuk menyeimbangkan
pengambilan
dan
pengeluaran
air.
Pengambilan
atau
pengeluaran netto air oleh suatu sel terjadi melalui osmosis, yaitu transpor pasif air melewati suatu membran. Air akan bergerak akibat osmosis dari arah hipertonik (konsentrasi zat terlarut yang tinggi) ke arah hipotonik (konsentrasi zat terlarut yang rendah). Akan tetapi dalam kasus sel tumbuhan, kehadiran dinding
sel menjadi faktor kedua yang mempengaruhi osmosis tersebut adalah adanya tekanan fisik. Pengaruh gabungan dari kedua faktor ini konsetrasi zat terlarut (potensial osmotik) dan tekanan disebut potensial air. Pada pengamatan ini, sel yang paling banyak mengalami plasmolisis adalah sel daun Rhoeo discolor yang setelah direndam dengan larutan sukrosa 20%. Hal ini terjadi dikarenakan konsetrasi zat terlarut (potensial osmotik) dan tekanan dari daun Rhoeo discolor dan larutan tersebut atau disebut dengan potensial air. Daun Rhoeo discolor potensial air yang lebih rendah dari pada potensial larutan, sehingga air pada daun Rhoeo discolor akan meninggalkan selnya dan akan mengalami plasmolisis yaitu protoplas akan kehilangan air dan menyusut volumenya. Sel ini dapat dikembalikan seperti semula dengan cara memasukkannya ke dalam air murni, karena sel memiliki potensial air yang lebih rendah dari pada air murni tersebut dan akan memasuki sel melalui osmosis. Sel tersebut akan mulai mengembang dan memberikan dorongan melawan dinding selnya, menghasilkan tekanan turgor. Jika sel dimasukkan dalam air murni maka sel masih mampu kembali kekeadaan semula yang disebut dengan deplasmolisis. Jika suatu keseimbangan yang dinamis telah tercapai dan tidak ada lagi pergerakan netto air meskipun pertukaran air terus berlangsung melewati membran. Pada konsentrasi larutan 0% tidak ditemukan sel yang mengalami plasmolisis, karena besarnya potensial sel dengan potensial larutan adalah sama. Pada konsentrasi 5% ditemukan 53, 45, 56, dan 61 sel yang berplasmolisis. Pada konsentrasi 10% ditemukan 64, 83,, 66, 48 sel yang mengalami plasmolisis. Dan pada konsentrasi larutan 15% ditemukan 73, 70, 79, dan 78 sel yang mengalami plasmolisis. Berdasarkan data tersebut, dapat dikatakan pada larutan gula dengan konsentrasi di atas 0%, sel yang mengalami plasmolisis sekitar kurang lebih 50 %. Namun penghitungan ini terdapat kesalahan, yakni pada pengulangan kedua pada konsentrasi larutan gula 10%, 15%, dan 20% jumlah sel yang mengalami plasmolisis pada konsentrasi 10% lebih banyak dibanding pada larutan gula dengan konsentrasi 15% dan 20%.. Hal ini dikarenakan penghitungan menggunakan mikroskop. Sedangkan jumlah sel terlalu banyak, sehingga sulit
untuk menghitung dengan jelas jumlah pasti sel yang normal dan sel yang mengalami plasmolisis.
2.
Kesimpulan dan Saran Daftar Pustaka
