PRAKTIKUM VIII
A. Judul : Tekanan Osmosis Cairan Sel
B. Tujuan : Untuk mengetahui tekanan osmosis cairan sel
C. Dasar Teori
Terdapat dua proses fisika-kimia yang terjadi, yaitu difusi dan osmosis. Dengan adanya proses difusi suatu selaput dinyatakan permeabel ataupun semipermeabel. Osmosis merupakan suatu proses difusi melewati suatu selaput karena adanya beda konsentrasi antara larutan sebelah menyebelah selaput. Dengan demikian osmosis akan berlangsung sampai adanya keseimbangan antara kepekatan cairan (Harso, 2010).
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 (Meyer and Anderson, 1952).
Plasmolisis ini terjadi apabila sel berada dalam keadaan tanpa tekanan. Nilai potensial osmosis sel dapat diketahui dengan menghitung nilai potensial osmosis larutan sukrosa yang isotonik terhadap cairan sel. Potensial air murni pada tekanan atmosfer dan suhu yang sama dengan larutan tersebut sama dengan nol, maka potensial air suatu larutan air pada tekanan atmosfer bernilai negatif (Salisbury dan Ross, 1992).
Osmosis adalah perpindahan air melalui membran permeabel selektif dari bagian yang lebih encer ke bagian yang lebih pekat. Membran semipermeabel harus dapat ditembus oleh pelarut, tapi tidak oleh zat terlarut, yang mengakibatkan gradien tekanan sepanjang membran. Osmosis merupakan suatu fenomena alami, tapi dapat dihambat secara buatan dengan meningkatkan tekanan pada bagian dengan konsentrasi pekat menjadi melebihi bagian dengan konsentrasi yang lebih encer. Gaya per unit luas yang dibutuhkan untuk mencegah mengalirnya pelarut melalui membran permeabel selektif dan masuk ke larutan dengan konsentrasi yang lebih pekat sebanding dengan tekanan turgor. Tekanan osmotik merupakan sifat koligatif, yang berarti bahwa sifat ini bergantung pada konsentrasi zat terlarut, dan bukan pada sifat zat terlarut itu sendiri (Anonim, 2010).
Plasmolisis merupakan contoh kasus transportasi sel secara osmosis dimana terjadi perpindahan larutan dari kepekatan yang rendah ke larutan yang pekat melalui membran semi permeable. Plasmolisis adalah peristiwa lepasnya membran plasma dari dinding sel karena peristiwa osmosis. Peristiwa lepasnya membran sel dari dinding sel (plasmolisis) dapat terjadi jika sel tumbuhan diletakkan di larutan terkonsentrasi (hipertonik), sel tumbuhan akan kehilangan air dan juga tekanan turgor, menyebabkan sel tumbuhan lemah. Tumbuhan dengan sel dalam kondisi seperti ini layu. Kehilangan air lebih banyak akan menyebabkan terjadinya plasmolisis: tekanan terus berkurang sampai di suatu titik di mana protoplasma sel terkelupas dari dinding sel, menyebabkan adanya jarak antara dinding sel dan membrane (Kimball, 1983).
D. Alat dan Bahan
1. Alat : 7 buah botol vial, 7 buh pipet tetes, pisau, silet, pinset, jarum pentul, mikroskop, dan gelas objek.
2. Bahan : Daun Rhoeo discolor, larutan gula dengan konsentrasi 0M, 0,16M, 0,18M , 0,20M, 0,22M, 0,24M , 0,26M.
E. Prosedur Kerja
1. Menyiapkan larutan glukosa dengan konsentrasi 0 M, 0,16 M, 0,18 M, 0,20 M, 0,22 M, 0,24 M, dan 0,26 M.
2. Mengisi botol vial dengan 5ml larutan glukosa. Setiap botol vial digunakan 1 konsentrasi larutan.
3. Membuat sayatan membujur epidermis bawah daun Rhoeo discolor yang berwarna ungu. Paling sedikit sayatan tersebut mengandung 25 buah sel epidermis tang berwarna ungu (masih mengandung antosianin).
4. Meletakkan sayatan epidermis di atas kaca preparat, kemudian menetesinya dengan glukosa masing-masing dengan konsentrasi tertentu.
5. Membiarkannya selama beberapa menit hingga terjadi plasmolisis.
6. Mengamatinya di bawah mikroskop.
7. Menentukan 25 sel epidermis yang tampak di bawah mikroskop, kemudian menghitung jumlah sel yang berplasmolisis dan yang tidak beplasmolisis. Mencatat hasil perhitungan ini dalam table, kemudian menghitung prosentasi sel yang mengalami plasmolosis.
8. Mencari konsentrsai larutan glukosa yang 50% jumlah sel epidermisnya mengalami plasmolisis. Untuk menentukan konsentrasi larutan yang menyebabkan plasmolisis insipient.
9. Sel epidermis pada saat plasmolisis insipien memiliki pootensial osmosis sama dengan potensial osmosis larutan yang digunakan. Menghitung nilai potensial osmosis cairan sel dengan menggunakan rumus :
-22,4 M.T
Potensial osmosis (?s) = atmosfer
273
10. Membandingkan hasil potensial osmosis dengan tabel.
F. Hasil Pengamatan
Sebelum (konsentrasi 0 M) Sesudah (konsentrasi 0 M)
Sebelum (konsentrasi 0,16 M) Sesudah (konsentrasi 0,16 M)
Sebelum (konsentrasi 0,18 M) Sesudah (konsentrasi 0,18 M)
Sebelum (konsentrasi 0,20 M) Sesudah (konsentrasi 0,20 M)
Sebelum (konsentrasi 0,22 M) Sesudah (konsentrasi 0,22)
Sebelum (konsentrasi 0,24 M) Sesudah (konsentrasi 0,24 M)
Sebelum (konsentrasi 0,26 M) Sesudah (konsentrasi 0,26 M)
Tabel Hasil Perhitungan Jumlah Sel Yang Berplasmolisis dan Tidak Berplasmolisis
Konsentrasi (M) Jumlah Sel
Tidak Berplasmolisis Berplasmolisis
0 25 0
0,16 20 5
0,18 20 5
0,20 12 13
0,22 9 16
0,24 21 4
0,26 17 8
-22,4. M.T -22,4 (0,20)(298)
Potensial osmosis (?s) = atm = atm = -4,890 atm
273 273
Catatan : Potensial osmosis untuk sel yang mengalami plasmolisis insipien, yaitu pada konsentrasi 0,20 M.
G. Pembahasan
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 menentukan 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 glukosa yang digunakan adalah 0 M; 0,16 M; 0,18 M; 0,20 M; 0,22 M; 0,24 M dan 0,26 M. Berdasarkan hasil praktikum, sel tumbuhan yang dimasukan ke dalam larutan glukosa dengan konsentrasi 0 M tidak ada yang berplasmolisis, hal tersebut sesuai dengan pendapat Tjitrosomo (1987) bahwa sel yang isinya air murni tidak mengalami plasmolisis. Jika suatu sel dimasukan ke dalam air murni, maka struktur sel itu terdapat potensial air yang nilainya tinggi (=0), sedangkan di dalam sel terdapat nilai potensial air yang lebih rendah (negatif). Hal ini menyebabkan air akan bergerak dari luar sel masuk ke dalam sel sampai tercapai keadaan setimbang.
Osmosis pada hakekatnya adalah suatu proses difusi. Secara sederhana dapat dikatakan bahwa osmosis adalah difusi air melaui selaput yang permeabel secara diferensial 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.
Menurut Tjitrosomo (1987), jika sel dimasukan ke dalam larutan gula, maka arah gerak air netto 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. Membran dan sitoplasma akan terlepas dari dinding sel, keadaan ini dinamakan plasmolisis. Sel daun Rhoeo discolor yang dimasukan ke dalam larutan glukosa akan 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 protoplasma 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 dan Ross, 1995).
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).
Larutan yang di dalamnya terdapat sekumpulan sel dimana 50% berplasmolisis dan 50% tidak berplasmolisis disebut plasmolisis insipien. Plasmolisis ini terjadi apabila sel berada dalam keadaan tanpa tekanan. Nilai potensial osmosis sel dapat diketahui dengan menghitung nilai potensial osmosis larutan sukrosa yang isotonik terhadap cairan sel. Berdasarkan hasil praktikum, plasmolisis insipien terjadi pada konsentrasi 0,20 M dengan potensial osmosis -4,890 atm. Menurut Salisbury dan Ross (1992), potensial air murni pada tekanan atmosfer dan suhu yang sama dengan larutan tersebut sama dengan nol, maka potensial air suatu larutan air pada tekanan atmosfer bernilai negatif.
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 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 dan Ross, 1992).
Adanya 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 dan Ross, 1992).
H. Kesimpulan
Berdasarkan pembahasan di atas, dapat disimpulkan bahwa 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 menentukan nilai potensial airnya, yaitu matriks sel, larutan dalam vakuola dan tekanan hidrostatik dalam isi sel. Plasmolisis disebabkan karena terjadinya peristiwa osmosis sebagai akibat adanya perbedaan konsentrasi zat terlarut dalam air medium dibanding zat terlarut yang ada di dalam protoplasma sel atau dapat diartikan sebagai dampak perbedaan potensial air antara dua tempat air yang dibatasi oleh membran sel tersebut.
DAFTAR PUSTAKA
Anonim. 2009. Plasmolisis. (Online). Tersedia http://www.wikipedia.co.id\ searchengine= plasmolisis.htm. Diakses tanggal 13 Mei 2012.
Dwidjoseputro, D. 1994. Pengantar Fisiologi Tumbuhan. Jakarta: Gramedia Pustaka Tama.
Harso, Wahyu. 2010. Penuntun Praktikum Fisiologi Tumbuhan. Palu: Laboratorium Biologi Fakultas MIPA Universitas Tadulako.
Kimball, J. W. 1983. Biologi. Jakarta: Erlangga.
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. Bandung: ITB.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar