MENGUKUR POTENSIAL OSMOSIS JARINGAN TUMBUHAN LAPORAN PRAKTIKUM disusun untuk memenuhi salah satu tugas mata kuliah Fisiologi Tumbuhan yang diampu oleh: Dr. Hj. Sri Anggraeni, M.Si. Dr. Dra. Sariwulan Diana, M.Si. Dr. H. Taufik Rahman, M.Pd. Hj. Tina Safaria, M.Si.
oleh: Kelas B Kelompok 1 Elitha Sundari Pulungan
(1307092)
Lenny Triana Feni Hartono (1307288) Maulisna Nur O. Hans
(1304975)
Rani Hidayatika
(1304972)
Rizka Trian Palupy
(1306100)
DEPARTEMEN PENDIDIKAN BIOLOGI FAKULTAS PENDIDIKAN MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS PENDIDIKAN INDONESIA BANDUNG 2016
A. Judul Mengukur Potensial Osmosis Jaringan Tumbuhan B. Waktu dan Tempat Pelaksanaan Hari, tanggal
: Rabu, 5 Oktober 2016
Pukul
: 07.00 - 09.30 WIB
Tempat
: Laboratorium Fisiologi Fakultas Pendidikan Matematika dan IPA Universitas Pendidikan Indonesia
C. Masalah Potensial
osmosis
menunjukkan
status
suatu
larutan
dan
menggambarkan perbandingan proporsi zat terlarut dengan pelarutnya. Makin pekat suatu larutan, akan makin rendah potensial osmosisnya. Potensial osmosis dari suatu sel dapat diukur dengan berbagai metoda. Metoda yang sering digunakan adalah dengan menggunakan suatu seri larutan yang konsentrasi dan potensial osmosisnya diketahui, misalnya dengan menggunakan seri larutan sukrosa 0,26 M; 0,24 M; 0,22 M; 0,20 M; 0,18 M; 0,16 M; dan 0,14 M. Metoda ini didasarkan pada adanya peristiwa plasmolisis, yaitu dengan menentukan suatu larutan yang hanya menyebabkan terjadinya kondisi “incipient plasmolysis”. Pada kondisi “incipient plasmolysis”, setengah dari seluruh sel yang dimasukkan menunjukkan tanda-tanda plasmolisis. Pada saat ini sel-sel menunjukkan penurunan (pengurangan volume), sehingga konsentrasi cairan di dalam sel akan lebih pekat. Sehingga masalah pada praktikum fisiologi tumbuhan kali ini adalah, sebagai berikut: 1. Bagaimana ciri-ciri jaringan tumbuhan yang mengalami plasmolisis? 2. Apa penyebab terjadinya plasmolisis? 3. Bagaimana hubungan antara plasmolisis dengan status potensial osmotik antara cairan selnya dengan larutan di lingkungannya?
D. Tujuan 1. Untuk mengidentifikasi ciri-ciri jaringan tumbuhan yang mengalami plasmolisis. 2. Untuk mengetahui penyebab terjadinya plasmolisis. 3. Untuk mengetahui hubungan antara plasmolisis dengan status potensial osmotik antara cairan selnya dengan larutan di lingkungannya. E. Teori Potensial
osmosis
menunjukkan
status
suatu
larutan
dan
menggambarkan perbandingan proporsi zat terlarut dengan pelarutnya. Makin pekat suatu larutan akan makin rendah potensial osmosisnya. Potensial osmosis dari suatu sel dapat diukur dengan berbagai metode. Metode yang sering digunakan adalah dengan menggunakan suatu seri larutan yang konsentrasi
dan
potensial
osmosisnya
diketahui,
misalnya
dengan
menggunakan larutan sukrosa. Metode ini didasarkan pada adanya peristiwa plasmolisis yaitu dengan menentukan suatu larutan yang hanya menyebabkan terjadinya kondisi “incipient plasmolysis” (Tim fisiologi tumbuhan, 2016). Plasmolisis adalah peristiwa lepasnya plasmalemma atau membran plasma dari dinding sel karena dehidrasi (sel kehilangan air). Peristiwa ini terjadi bila jaringan ditempatkan pada larutan yang hipertonis atau memiliki potensial osmotik lebih tinggi. Dalam keadaan tertsebut, air sel akan terdorong untuk berdifusi ke luar sel menembus 15 membran (osmosis). Salah satu fenomena akibat dehidrasi sel adalah terjadinya plasmolisis. Dalam keadaan tertentu, sel masih mampu kembali ke keadaan semula bila jaringan dikembalikan ke air murni. Peristiwa ini dikenal sebagai gejala deplasmolisis. Bila jaringan ditempatkan pada larutan yang hipotonis sampai isotonis, maka sel-sel jaringan tidak akan mengalami plasmolisis. Berdasar hal ini, maka metode plasmolisis dapat digunakan sebagai salah satu metode penaksiran nilai potensial osmotik jaringan. Sebagai perkiraan terdekat, potensial osmotik jaringan ditaksir eqivalen dengan potensial osmotik suatu larutan yang telah
menimbulkan plasmolisis sebesar 50 %, yang disebut incipient plasmolysis (Suyitno, 2003). Komponen-komponen potensial air sel tumbuhan terutama terdiri dari potensial osmotik (PO)dan potensial turgor (tekanan, PT). Oleh karena potensial osmotik cairan sel, air murni cenderung memasuki sel, yaitu air meninggalkan sel. Untuk mengatur PO saja, maka PT harus nol. Potensial turgor sama dengan nol protoplasma dari dinding sel karena keluarnya sebagian air dari vakuola. Keadaan dimana volume vakuola tepat cukup untuk menahan menempelnya protoplasma pada dinding sel, disebut plasmolisis insipient. Pada keadaan plasmolisis insipien, sel berada dalam keadaan tanpa tekanan, PO larutan eksternal memiliki nilai sama dengan PO cairan sel, maka disebut isotonik terhadap cairan sel. Dengan menghitung nilai Po dari larutan sukrosa yang isotonik dengan cairan sel, maka nilai Po cairan sel dapat diketahui. Nilai pontensial cairan sel dari sel-sel tumbuhan biasanya berkisar antara -10 bar - -20 bar (Tim dosen mata kuliah, 2016). F. Hipotesis Potensial osmosis, plasmolisis, dan konsentrasi larutan di lingkungan tumbuhan saling berhubungan dengan jaringan tumbuhan. G. Alat dan Bahan 1. Alat Tabel 1. Alat yang digunakan No. 1. 2. 3. 4. 5.
Nama Alat Tabung reaksi Silet Mikroskop Object glass Cover glass
Jumlah Empat buah Dua buah Dua buah Dua buah Dua buah
2. Bahan Tabel 2. Bahan yang digunakan No. 1. 2. 3.
Nama Bahan Daun Rhoeo discolor Larutan sukrosa 0,26 M Larutan sukrosa 0,24 M
Jumlah Secukupnya 10 ml 10 ml
H. Cara Kerja Disediakan empat tabung reaksi. Masing-masing dua tabung reaksi diisi dengan larutan sukrosa 0,26 M sebanyak 5 ml dan dua tabung lainnya masing-masing diisi larutan sukrosa 0,24 M sebanyak 5 ml.
Dibuat sayatan permukaan epidermis bawah daun Rhoeo discolor sebanyak 12 sayatan. Kemudian diamati keadaan sel sebelum direndam.
Dimasukkan tiga sayatan daun Rhoeo discolor pada masing-masing tabung reaksi yang berisi larutan sukrosa.
Dibiarkan selama 30 menit. Kemudian diamati keadaan sel setelah direndam.
Bagan 1. Mengukur Potensial Osmosis Jaringan Tumbuhan I. Hasil Tabel 3. Potensial Osmosis Jaringan Tumbuhan Rhoeo discolor Laruta n Sukrosa
% Plasmolisis 1
0,14 M 0,16 M 0,18 M 0,20 M 0,22 M 0,24 M 0,26 M
2
3
4 0%
5
10% 30%
6
7 0% 10%
8 0%
60% 50%
30% 50% 30% 25%
Potensia l Osmosis
50% 100% 30%
40%
-3,7 -4,2 -4,7 -5,3 -5,9 -6,4 -7,0
Gambar 1. Sel Rhoeo discolor sebelum direndam.
Gambar 2. Sel Rhoeo discolor yang sudah direndam 30 menit pada larutan sukrosa 0,26 M.
Gambar 3. Sel Rhoeo discolor yang sudah direndam 30 menit pada larutan sukrosa 0,24 M.
J. Pembahasan Osmosis adalah perpindahan air melalui membran selektif permeabel, dari daerah yang memiliki konsentrasi tinggi ke rendah. Osmosis merupakan suatu fenomena alami yang dapat dihambat dengan cara meningkatkan tekanan pada bagian yang memiliki konsentrasi lebih rendah. Tekanan osmotik bergantung pada konsentrasi zat terlarut, bukan pada sifat zat terlarut itu sendiri. Pada praktikum kali ini, sel epidermis bawah daun Rhoeo discolor dimasukkan ke dalam larutan sukrosa yang memiliki konsentrasi berbedabeda. Hal ini dilakukan untuk mengetahui potensial osmotik daun tersebut pada keadaan Incipient Plasmolisis. Incipient plasmolisis adalah kondisi di mana setengah dari keseluruhan sel yang dimasukkan ke dalam larutan mengalami atau menunjukkan tanda-tanda plasmolisis. Peristiwa plasmolisis terjadi karena konsentrasi larutan di luar sel lebih besar dibandingkan konsentrasi di dalam sel. Apabila konsentrasi larutan tinggi, maka potensial osmotik juga akan semakin tinggu, sehingga semakin banyak sel yang terplasmolisis.
Grafik Potensial Osmosis Jaringan Rhoeo discolor 70 60 50 40 30 20 10 0
Berdasarkan praktikum yang dilakukan, masing-masing jaringan yang dimasukkan ke dalam larutan sukrosa mengalami plasmolisis dengan jumlah yang berbeda-beda. Sel yang mengalami persentase plasmolisis tertinggi adalah sel yang dimasukkan ke dalam larutan sukrosa 0,24. Sedangkan peristiwa incipient plasmolisis hanya terjadi pada larutan sukrosa yang memiliki konsentrasi 0,22 dan 0,24 M. Menurut Ismail dan Muis (2011), osmosis terjadi karena pengeluaran air dari konsentrasi larutan yang potensialnya tinggi ke larutan yang potensialnya rendah. Nilai potensial air di dalam dan sekitar sel akan memengaruhi difusi air ke dalam sel tumbuhan. Potensial air suatu sel dipengaruhi oleh matriks sel larutan dalam vakuola dan tekanan hidrostatik di dalam isi sel. Pada praktikum yang dilakukan, terdapat beberapa hasil yang tidak sesuai dengan teori yang mengatakan bahwa pertambahan konsentrasi sel akan membuat sel yang terplasmolisis semakin banyak. Hal ini dapat terjadi karena adanya kesalahan saat menyayat daun Rhoeo discolor, yaitu terlalu tipis atau bahkan terlalu tebal, atau terjadi kesalahan saat menghitung jumlah sel yang mengalami plasmolisis.
K. Jawaban Pertanyaan 1. Jelaskan mengapa potensial osmosis pada keadaan “incipient plasmolysis” memiliki nilai yang hampir sama atau kira-kira sama dengan potensial osmosis sel pada keadaan normal? Jawab: Karena incipient plasmolysis terjadi pada jaringan yang separuh jumlah selnya baru saja mulai plasmolisis (protoplas baru mulai lepas dari dinding sel), berarti tekanan-dalamnya sama dengan nol. Maka dari itu potensial osmotik larutan penyebab incipient plasmolysis setara dengan potensial osmotik di dalam sel, sesudah kesetimbangan dengan larutan tercapai. 2. Pada keadaan “incipient plasmolysis”, nilai potensial osmosis yang sebenarnya akan lebih kecil atau lebih besar dari keadaan normal? Jelaskan alasan Anda! Jawab: Lebih kecil dari yang sebenarnya karena volume jaringan awal dan jaringan pada keadaan incipient plasmolysis dilakukan secara hati-hati (seluruh volume jaringan atau lebih baik lagi ukuran sampel protoplas yang agak besar), maka perubahan potensial osmotik yang disebabkan oleh perubahan volume dapat dihitung. Jika koreksi tidak dilakukan, nilai potensial osmotik yang diperoleh dari metode plasmolisis menjadi terlalu negatif, sering berselisih 0,1 Mpa atau lebih (5-10% atau lebih). 3. Apakah sel-sel jaringan dari tumbuhan yang berbeda akan memiliki potensial osmosis yang berbeda pula? Jelaskan! Jawab: Ya, karena tumbuhan yang berbeda akan memiliki potensial osmosis yang berbeda pula hal tersebut dipengaruhi keadaan lingkungan yang berubah (misalnya, rawan air atau rawan garam). L. Kesimpulan dan Saran 1. Kesimpulan a. Jaringan tumbuhan yang mengalami plasmolisis dapat dilihat dari selselnya, dimana membran sel menyusut dan tidak menempel pada dinding sel.
b. Peristiwa plasmolisis terjadi karena konsentrasi larutan di luar sel lebih besar dibandingkan konsentrasi di dalam sel. c. Plasmolisis merupakan peristiwa dimana cairan sel keluar dari sel. Hal ini dikarenakan larutan dilingkungan lebih tinggi konsentrasinya dibandingkan konsentrasi cairan sel. Konsetrasi ini yang memengaruhi potensial osmotik, dimana konsentrasi berbanding terbalik dengan potensial osmotik. 2. Saran Ketelitian dan keterampilan praktikum sangat diperlukan dalam praktikum ini. Sebaiknya ketika melakukan praktikum, praktikan lebih teliti dan terampil saat menyayat secara paradermal epidermis bawah daun Rhoeo discolor. Diharapkan, semua sayatan memiliki ketebalan yang sesuai dengan praktikum, sehingga dapat didapatkan hasil yang sesuai dan lebih terpercaya.
DAFTAR PUSTAKA Dahlia. (2001). Individual Textbook Kimia dan Fisiologi Tumbuhan. Malang: Jurusan Biologi Fakultas Pendidikan Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Negeri Malang. Dwidjoseputro, D. 1986. Pengantar Fisiologi Tumbuhan. PT Gramedia, Jakarta. Ismail dan Muis, A. (2011). Penuntun Praktikum Fisiologi Tumbuhan. Makassar. Jurusan Biologi FMIPA UNM Makassar. Suyitno, Al. MS. (2003). Buku Petunjuk Praktikum Fisiologi Tumbuhan Dasar. [Online].
Tersedia:
http://staff.uny.ac.id/sites/default/files/pendidikan/
Suyitno%20Aloysius,%20Drs.%20MS./Buku%20Petunjuk%20Praktikum %20Fisiologi%20Tumbuhan%20Dasar.pdf Tim Dosen Mata Kuliah. (2016). Botani. [Online]. Tersedia: http://bio.fst.uinalauddin.ac.id/file/bio_file/botani%20lanjut%20new.pdf Tim Fisiologi Tumbuhan. (2016). Penuntun Praktikum Fsiologi Tumbuhan. Jurusan Pendidikan Biologi FPMIPA UPI.
