Mengenai Saya

Foto Saya
Makassar, Sulawesi Selatan, Indonesia
Selamat datang di dunia pendidikan,, karena belajar itu indah

Rabu, 11 April 2012

Pengukuran Potensial Air Jaringan Tumbuhan


BAB I
PENDAHULUAN
A.      Latar Belakang
Fisiologi tumbuhan adalah ilmu tentang proses-proses faal/fungsi fisiologis tumbuhan. Ada banyak pembahasan dalam fisiologi tumbuhan, salah satu diantaranya adalah potensial ari jaringan tumbuhan. Air merupakan salah satu zat yang sangat penting bagi reaksi biosfer yang terjadi di atmosfer, termasuk reaksi internal dalam jaringan tumbuhan. air pada jaringan tumbuhan memiliki potensial.
Proses difusi dan osmosis sangat erat kaitannya dengan pengukurna potensial air jaringan tumbuhan. difusi merupakan perpindahan zat terlarut, dari konsentrasi yang lebih tinggi menuju ke konsentrasi yang lebih rendah. Osmosis merupakan difusi air melalui membran semipermeabel. Mekanisme difusi osmosis berguna dalam transpor zat dan osmoregulasi, dalam hal ini kesetimbangan zat-zat (konsentrasi) di dalam sel dan di luar sel. Pada mekanisme osmosis, terjadi perbedaan konsentrasi garam-garaman pada dua ruang, ini adalah mekanisme sel mempertahankan keseimbangan garam-garaman tersebut, dengan jalan melewatkan/melalui air, menuju ke ruang yang memiliki konsentrasi garam-garaman yang lebih banyak, karena garam-garaman tersbut tidak mampu melalui membran sel yang semi permeabel. Hanya air dan ion garam-garaman tertentu yang dapat melalui membran sel.
Tumbuhan akan berkembang secara normal dan tumbuh subur serta aktif apabila sel-selnya dipenuhi dengan air, berhubung air berfungsi sebagai medium berbagai reaksi kimiawi sel. Suatu ketika apabila waktu perkembangannya, tumbuhan kekurangan suplai air, maka kandungan air dalam tumbuhan menurun dan laju perkembangannya yang ditentukan oleh laju semua fungsi-fungsi yang juga menurun. Jika keadaan kekeringan ini berlangsung lama, maka dapat mematikan tumbuhan.
Oleh karena difusi dan osmosis merupakan pokok bahasan yang sangat mendasar dan penting dalam fisiologi tumbuhan, sehingga maka perlu diadakan praktikum khusus mengenai difusi dan osmosis, utamanya mengenai potensial air jaringan tumbuhan unit 1 praktikum fisiologi tumbuhan.
B.       Tujuan Praktikum
Adapun tujuan praktikum ini adalah untuk mengukur nilai potensial air jaringan umbi kentang.
C.      Manfaat Praktikum
Manfaat dari praktikum ini diantaranya menambah keterampilan prkatikum mahasiswa dan wawasan mahasiswa, khususnya mengenai cara mengukur nilai potensial air jaringan umbi kentang berdasarkan hasil pengamatan.
 

BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
Dinding sel dan membran sel tumbuhan merupakan ciri khas yang membedakan sel tumbuhan dengan sel hewan. Membran sel dapat dilalui zat-zat terlarut dengan mudah, sedangkan dinding sel yang bahan penyusunnya bersifat kaku mengakibatkan terjadinya tekanan pada sel (Muhammadiah, 2010).
Struktur dinding sel dan membran sel berbeda. Membran memungkinkan molekul air melintas lebih cepat daripada unsur terlarut; dinding sel primer biasanya sangat permeable terhadap keduanya. Memang membran sel tumbuhan memungkinkan berlangsungnya osmosis, tapi dinding sel yang tegar itulah yang menimbulkan tekanan. Sel hewan tidak mempunyai dinding, sehingga bila timbul tekanan didalamnya, sel tersebut sering pecah, seperti yang terjadi saat sel darah merah dimasukkan dalam air. Sel yang turgid banyak berperan dalam menegakkan tumbuhan yang tidak berkayu (Salisbury, 1995).
Sifat air. Air mempunyai sejumlah sifat yang unik atau tidak lazim sehingga memungkinkan terlaksananya banyak peranan khusus dalam biosfer. Pada suhu rendah air berbentuk padat, pada suhu normal air berbentuk cair, sedang pada suhu tinggi air dalam wujud gas. Keberadaan air dalam sel tumbuhan, menyebabkan terjadinya difusi ataupun osmosis ketika terjadi ketidaksetimbangan zat-zat terlarut dalam ruang-ruang sel tumbuhan (Kimball, 1983).
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 (energi bebas mol-1) disebut potensial kimia.potensial kimia zat terlarut kurang lebih sebanding dengan konsentrasi zat terlarutnya. Zat terlarut yang berdifusi cenderung untuk bergerak dari daerah yang berpotensi kimia lebih tinggi menuju daerah yang potensial kimianya lebih kecil (Sasmitamihardja, 1996).
Potensial air merupakan alat diagnosis yang memungkinkan penentuan secara tepat keadaan status air dalam sel atau jaringan tumbuhan. Semkain rendah potensial dari suatu sel atau jaringan tumbuhan, maka semakin besar kemampuan tanaman untuk menyerap air dari dalam tanah. Sebaliknya, semakin tinggi potensial air, semakin besar kemampuan jaringan untuk memberikan air kepada sel yang mempunyai kandungan air lebih rendah (Basahona, 2011).
Huruf yunani psi (Ψ), digunakan untuk menyatakan potensial air dari suatu sistem, apakah system itu berupa sampel tanah tempat tumbuhan, atau berupa suatu larutan. Potensial air dinyatakan dalam bar. Pada umumnya nilai potensial air dalam tumbuhan mempunyai nilai yang lebih kecil dari 0 bar, sehingga mempunyai nilai yang negative. 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 menetukan 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 (Basahona, 2011).
Potensial kimia air atau biasanya dinyatakan sebagai potensial air, PA (ψ, psi) penting untuk diketahui agar dapat dimengerti pergerakan air di dalam sistem tumbuhan, tanah dan udara. Potensial air biasanya dinyatakan dalam satuan bar, atm, seperti satuan tekanan. Air akan bergerak dari PA tinggi ke PA yang lebih rendah. Jadi difusi termasuk osmosis, terjadi sebagai akibat adanya gradient dalam energi bebas dari partikel-partikel yang berdifusi (Ismail, 2011).
Potensial air adalah suatu pernyataan dari status energi bebas air, suatu ukuran datat yang menyebabkan air bergerak ke dalam suatu sistem, seperti jaringan tumbuhan, tanah atau atmosfir, atau dari suatu bagian ke bagian lain dalam suatu sistem. Potensial air mungkin merupakan parameter yang paling bermanfaat untuk diukur dalam hubungannya dengan sistem tanah, tanaman dan atmosfir (Ismail,..2011).
Komponen-komponen potensial air atau jaringan adalah sebagai berikut :
Ψw = Ψs + Ψp + Ψm
(PA = PO + PT + PM)
Dimana            Ψw = potensial air suatu tumbuhan
                        Ψs = potensial osmotik
                        Ψp = potensial tekanan  atau turgor
Ψm = potensial matriks (Ismail, 2011)
Menurut Ismail 2011, potensial osmotik adalah potensial yang disebabkan oleh zat-zat terlarut. Tandanya selalui negatif. Potensial tekanan adalah potensial yang disebabkan oleh tekanan hidrostatik isi sel pada dinding sel. Nilainya ditandai dengan bilangan positif, nol, atau dapat juga negatif. Penambahan tekanan (terbentuknya tekanan turgor) mengakibatkan potensial tekanan lebih positif. Potensial matriks disebabkan oleh ikatan air pada koloid protoplasma dan permukaan (dinding sel). Potensial matriks bertanda negatif, tetapi pada umumnya pada sel-sel bervakuola, nilainya dapat diabaikan. Oleh karena itu, persamaan diatas dapat disederhanakan menjadi :
Ψw = Ψs + Ψp (PA = PO + PT)
Potensial air jaringan ditentukan dengan cara merendam potongan jaringan dalam suatu seri larutan sukrosa atau manmitol (non-elektrolit) yang diketahui konsentrasinya (Ismail, 2011).
Analisis kuantitatif potensial air. Pengaruh gabungan dari tekanan dan konsentrasi zat terlarut ini terhadap potensial air ditulis dalam persamaan berikut ini :
Ψ = Ψp + Ψs
dimana Ψp adalah potensial tekanan (tekanan fisik suatu larutan) dan Ψs adalah potensial zat-zat terlarut, yang sebanding dengan konsentrasi zat-zat terlarut dari suatu larutan. (Ψs juga disebut potensial osmotik.) Tekanan pada suatu larutan (Ψp) bisa berupa suatu bilangan yang positif atau negatif (tegangan, suatu tekanan negatif). Sebaliknya, potensial zat-terlarut dari suatu larutan (Ψs) selalu negatif, dan semakin besar konsentrasi zat-zat terlarut, semakin tinggi nilai Ψs (Campbell, 2004).



























BAB III
METODOLOGI PRAKTIKUM
A.      Waktu dan Tempat
Hari / Tanggal        : Senin / 2 Mei 2011
Waktu                    : Pukul 09.10  s.d 10.40 WITA
Tempat                   : Laboratorium Biologi Lantai II Barat FMIPA UNM
B.       Alat dan Bahan
1.    Alat
a.    Bor sumbat gabus berdiameter 0,8 cm 1 buah
b.    Silet
c.    Neraca Ohaus
d.   Cawan Petri 9 buah
e.    Kertas saring
f.     Pinset
2.        Bahan
a.    Bahan tumbuhan    : umbi kentang (Solanum tuberosum)
b.    Bahan kimia            : Larutan sukrosa : 0,1 M, 0,2 M, 0,3 M, 0,4 M, 0,5 M, 0,6 M, 0,7 M, 0,8 M, dan aquadest.
c.    Label dari kertas tempel (berperekat)
C.      Prosedur Kerja
1.         Menyiapkan semua alat dan bahan yang dibutuhkan.
2.         Mengambil 9 buah cawan petri, kemudian mengisi tiap-tiap cawan petri dengan larutan sukrosa dengan konsntrasi yang berbeda, mulai dari aquadest, sukrosa 0,1 M hingga sukrosa 0,8 M.
3.         Membuat beberapa silinder umbi kentang dengan menggunakan bor sumbat gabus berserta alat penusuknya.
4.         Memotong masing-masing silinder umbi kentang dengan pisau silet. Masing-masing ukuran potongan + 2 mm.
5.         Mengambil 10 buah potongan silinder umbi kentang dengan ketebalan + 2 mm, kemudian menimbangnya dengan menggunakan neraca ohaus. Hasil penimbangan di masukkan ke dalam table laporan sementara sebagai W1.
6.         Memasukkan sekitar 10 buah potongan silinder umbi kentang + 2 mm ke dalam masing-masing cawan petri yang berisi larutan dengan beda konsentrasi, dengan jeda waktu pemasukan tiap-tiap cawan petri adalah 5 menit.
7.         Mengangkat potongan umbi kentang yang telah direndam selama 5 menit, dengan menggunakan pinset, meletakkannya ke dalam kertas saring, untuk memastikan air dalam cawan petri tidak melekat di sekitar potongan umbi kentang.
8.         Menimbang potongan umbi kentang tadi sebagai W2. Memasukkan data hasil pengamatan ke dalam tabal laporan sementara.
9.         Melakukan perlakuan 5-8 kepada masing-masing potongan umbi kentang ke dalam masing-masing cawan petri, dengan jeda waktu masing-masing 5 menit, kemudian memasukkan nilai neraca (data) ke dalam laporan sementara.
10.     Menghitung rumus berikut perubahan berat, dengan menggunakan rumus :
11.     Kemudian membuat grafik dan plotkan persen perubahan berat pada ordinat dan konsentrasi larutan sukrosa (dalam molar) pada absis.
12.     Potensial air jaringan dapat diperoleh setelah terlebih dahulu menghitung potensial osmotik untuk masing-masing konsentrasi larutan sukrosa, dengan menggunakan rumus berikut:
s  = MiRT
Dimana     M = molaritas dari larutan sukrosa
                  I  = konstanta ionisasi, untuk sukrosa = 1
                  R= konstanta gas (0,0831 bar/ derajat mol)
                  T= suhu absolute= ( C + 273)
Rumus diatas cukup digunakan untuk menghitung potensial osmotik satu larutan sukrosa. Selanjutnya, potensial dari larutan-larutan lainnya dapat ditentukan dengan menggunakan rumus berikut:
13.     Kemudian menentukan dengan menginterpolasikan dari grafik, konsentrasi sukrosa yang tidak menghasilkan perubahan berat. Dan menghitung Ψs  dari larutan ini. Nilai Ψs tersebut sebanding dengan potensial air (Ψw) jaringan.
 

BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
A.      Hasil Pengamatan
1.      Tabel hasil pengamatan
Tabel hubungan konsentrasi dengan perubahan tinggi permukaan cairan
Larutan
Berat
Perubahan berat (gr)
Persentase perubahan berat (%)
Awal (W1)
Akhir (W2)
Aquadest
1,3
1,3
0
0
Sukrosa 0,1M
1,2
1,2
0
0
Sukrosa 0,2M
0,9
1,1
0,2
22,22
Sukrosa 0,3M
1,1
1,1
0
0
Sukrosa 0,4M
1,2
0,95
-0,25
-20,83
Sukrosa 0,5M
1
0,95
-0.05
-5
Sukrosa 0,6M
0,9
1,0
0,1
11,11
Sukrosa 0,7M
0,8
0,9
0,1
12,5
Sukrosa 0,8M
0,8
0,9
0,1
12,5
B.     Analisis Data
Rumus:
1.    Aquades
2.    Larutan Sukrosa 0,1 M
3.    Larutan Sukrosa 0,2 M
4.    Larutan Sukrosa 0,3 M
5.    Larutan Sukrosa 0,4 M
6.    Larutan Sukrosa 0,5 M
7.    Larutan Sukrosa 0,6 M
8.    Larutan Sukrosa 0,7 M
9.    Larutan Sukrosa 0,8 M
Rumus yang digunakan untu menghitung potensial osmotik yaitu: ψs = -MiRT, Untuk ψs adalah potensial osmotik; M = molaritas larutan; i = konstanta ionisasi; R = konstanta gas; T = temperature absolute. Rumus pehitungan osmotic yang lain; M1/ ψs1 = M2/ ψs2
1.    Aquades
ψs = -MiRT
ψs = -0 x 1 x 0,0831 x 300
ψs =  0 bar
2.    Larutan Sukrosa 0,1 M
ψs = -MiRT
ψs = -0,1 x 1 x 0,0831 x 300
ψs = -2,493 bar
3.    Larutan Sukrosa 0,2 M
 
 
   bar
4.    Larutan Sukrosa 0,3 M
 
 
   bar
5.    Larutan Sukrosa 0,4 M
 
 
   bar
6.    Larutan Sukrosa 0,5 M
 
 
   bar
7.    Larutan Sukrosa 0,6 M
 
 
   bar
8.    Larutan Sukrosa 0,7 M
 
 
   bar
9.    Larutan Sukrosa 0,8 M
 
 
   bar

GRAFIK % PERUBAHAN BERAT

C.    Pembahasan
Adapun tujuan dari praktikum ini adalah menentukan mol potensial air pada jaringan umbi kentang (Solanum tuberosum). Dengan proses yaitu dengan melakukan perendaman terhadap umbi kentang yang sudah terpotong-potong sesuai prosedur kerja dan dimasukan kedalam larutan sukrosa dengan konsentrasi serta dalam aquades sebagai variabel konntrol. Setelah itu merendam umbi kentang kedalam larutan sukrosa selama masing-masing selama 5 menit.
Berdasarkan dari tabel hasil pengamatan laporan sementara, aquades, larutan sukrosa konsentrasi 0,1 M dan 0,3 M tidak memiliki nilai perubahan berat dan % perubahan berat. Namun pada konsentrasi sukrosa 0,2 M, 0,4 M sampai 0,8 M, terjadi perubahan berat. Larutan sukrosa 0,2 M, 0,6 M, 0,7 M dan 0,8 M nilainya positif. Nilai positif ini diperoleh dari berat akhir kentang yang lebih besar dari berat awal kentang, akibat terjadinya penambahan berat jaringan oleh air dari larutan sukrosa. Umbi pada larutan sukrosa 0,4 M dan 0,5 M memliki nilai perubahan berat negtif. Nilai ini diperoleh dari berat akhir kentang yang lebih kecil dari berat awal kentang. Pergerakan air dari larutan sukrosa menuju sel kentang menunjukkan bahwa konsentrasi air dalam larutan sukrosa lebih tinggi daripada dalam sel kentang. Dengan demikian larutan sukrosa 0,2 M, 0,6 M, 0,7 M dan 0,8 M disebut larutan hipotonis (larutan dengan kandungan solute yang lebih rendah dari larutan lain). Nilai negative perubahan dan % perubahan berat akhir yang terjadi pada konsentrasi sukrosa 0,4 M dan 0,5 M diperoleh dari berat akhir kentang yang lebih kecil dari berat awalnya, akibat terjadi penyusutan berat jaringan karena air keluar dari sel menuju larutan sukrosa sehingga dapat disimpulkan merupakan larutan hipertonis (kandungan solutenya lebih tinggi daripada sekelilingnya). Hal ini berarti telah sesuai dengan teori yang menyatakan bahwa air bergerak dari potensial air  tinggi ke potensial air yang rendah. Perpindahan atau pergerakan molekul air dari potensial air yang tinggi kepotensial air yang rendah disebut dengan osmosis.
Pada praktikum kali ini terdapat jaringan kentang yang tidak mengalami penambahan maupun pengeluaran air atau tidak ada pergerakan molekul air, disebut larutan isotonis.



BAB V
PENUTUP
A.      Kesimpulan
Adapun kesimpulan dari praktikum ini adalah bahwa osmosis merupakan difusi air, hal ini karena terdapat ruang terpisah satu sama lain oleh membran selektif permeabel. Apabila konsentrasi larutan tinggi dari jaringan, maka air keluar jaringan sehingga berat jaringan berkurang, disebut jaringan dalam kondisi hipertonis. begitu pula sebaliknya (kondisi hipotonik). Sedangkan larutan isotonis tidak terjadi perpindahan molekul air sehingga berat jaringan tetap.
B.       Saran
1.    Sebaiknya praktikan lebih teliti dalam melakukan praktikum agar hasil yang di peroleh sesuai dengan tujuan yang diharapkan dan meningkatkan kerjasama antara sesama anggota kelompok.
2.    Sebaiknya kakak asisten membimbing sepenuh hati, dengan memberikan penjalasan-penjelas yang berhubungan dengan kegiatan praktikum, menjelaskan langkah-langkah praktikum yang salah sehingga perlu diperbaiki, guna memperoleh data praktikum sesuai yang diinginkan.
3.    Sebaiknya laboran memperbarui alat-alat praktikum, misalnya mikroskop atau alat bedah, karena sudah banyak yang rusak (tak layak pakai) serta menambah alat-alat praktikum lainnya, guna kelancaran kegiatan praktikum.
 
DAFTAR PUSTAKA
Basahona, Sumanto. 2011. Laporan Praktikum Fisiologi Tumbuhan Pengukuran Potensial Air Jaringan Tumbuhan. http://basahona.blogspot.com/2010/12 /laporan-praktikum-fisiologi-tumbuhan.html.

Campbell, Neil A, Jane B Reece, dan Lawrence G Mitchel. 2004. Biologi Edisi ke 5 jilid II. Penerbit Erlangga, Jakarta.

Ismail dan Abd Muis. 2011. Penuntun Praktikum Fisiologi Tumbuhan. Jurusan Biologi Universitas Negeri Makassar, Makassar.

Kimball, John W. 1983. Biologi. Penerbit Erlangga, Jakarta.

Muhammadiah, Asia dan Hilda Karim. 2010. Anatomi Tumbuhan. Jurusan Biologi Universitas Negeri Makassar, Makassar.

Salisbury, Frank B. dan Clean W. Ross. 1995. Fisiologi Tumbuhan. ITB, Bandung.

Sasmitamihardja, Dardjat, dan Arbayah Siregar. 1996. Fisiologi Tumbuhan. Jurusan Biologi ITB, Bandung.

Tidak ada komentar:

Poskan Komentar