LAPORAN PRAKTIKUM FISIOLOGI TUMBUHAN
‘POTENSIAL OSMOTIK DAN PLASMOLISIS’
oleh: KELOMPOK VI
PRODI BIOLOGI
JURUSAN PENDIDIKAN BIOLOGI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS NEGERI YOGYAKARTA
HALAMAN PENGESAHAN:
PRAKTIKUM POTENSIAL OSMOTIK DAN PLASMOLISIS
oleh: Kelompok VI
Yogyakarta, 28 September 2014
Nama NIM Tanda tangan
Asih Rahayu 13304241009
Nurul Jannah Yuliani 13304241018 Rieska Dies Rahmawulan 13304241019
Setiarti Dwi Rahayu 13304241031
Linda Indriawati 13304241039
Mengetahui:
Dosen Pembimbing / Asisten Praktikum
(………)
POTENSIAL OSMOTIK DAN PLASMOLISIS
I. Tujuan 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, jika memerlukan materi dari luar maka ia harus mengambil materi itu dengan segala cara, yaitu mengatur tekanan agar terjadi perbedaan tekanan sehingga materi dari luar itu bisa masuk.
Jika sel dimasukan ke dalam larutan gula, maka arah gerak air ditentukan oleh perbedaan nilai potensial air larutan dengan nilainya di dalam sel. Jika potensial larutan lebih tinggi, air akan bergerak dari luar ke potensial air yang lebih rendah yaitu 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. 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).
Proses plasmolisis dapat diketahui dengan membran protoplasma dan sifat permeabelnya. Permeabilitas dinding sel terhadap larutan gula diperlihatkan oleh sel-sel yang terplasmolisis. Jika pada mikroskop akan tampak di tepi gelembung yang berwarna kebiru-biruan berarti ruang bening diantara dinding dengan protoplas diisi udara. Jika isinya air murni maka sel tidak akan mengalami plasmolisis.
sebutan plasmolema, dimana diameternya lebih besar daripada molekul tertentu sehingga molekul gula dapat masuk dengan mudah (Salisbury, 1995).
Keadaan volume vakuola dapat untuk 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).
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.
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 differensial 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 (Tjitrosomo, 1987). Proses osmosis akan berhenti jika kecepatan desakan keluar air seimbang dengan masuknya air yang disebabkan oleh perbedaan konsentrasi (Kimball, 1983).
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 osmotiknya semakin turun (semakin negatif) dan konsentrasi partikel-partikel terlarut semakin tinggi maka nilai potensial osmotiknya semakin rendah. 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).
III. Metode Praktikum
a. Tempat dan Waktu Praktikum
Tempat Praktikum : Laboratorium Biokimia
Waktu Praktikum :
Hari dan tanggal : Selasa, 23 September 2014
Pukul : 11.00 – 13.00 WIB
b. Alat dan Bahan 1. Mikroskop
2. Gelas benda & penutup 3. Cawan petri
4. Larutan sukrosa ( 0,16 M ; 0,22 M ; 0,24 M dan 0,26 M ) 5. Air
6. Daun Rhoe discolor 7. Silet
8. Larutan NaCl 9. Pipet tetes c. Prosedur
1. Merendam sayatan epidermis permukaan bawah daun Rhoe discolor dengan larutan sukrosa ( 0,16 M dan 0,26 M ) selama 20 menit
Menyiapkan 2 cawan petri yang berisi larutan sukrosa 0,16 M dan 0,26 M
Membuat beberapa sayatan epidermis permukaan bawah daun Rhoe discolor
\\
2. Menetesi sayatan epidermis permukaan bawah daun Rhoe discolor dengan larutan sukrosa ( 0,22 M ; 0,24 M ; 0,26 M ) dan larutan NaCl
IV. Hasil Dan Pembahasan
Membiarkan selama 20 menit, setelah itu masing-masing gelas benda di tutup dengan gelas penutup dan diamati di bawah mikroskop
Menghitung sel yang terplasmolisis dan sel yang tidak terplasmolisis pada ke 2 variasi larutan sukrosa dalam satu bidang pandang
Menyiapkan 4 sayatan epidermis permukaan bawah daun Rhoe discolor.
Meletakkan masing-masing sayatan di atas gelas benda dan menetesinya dengan air, kemudian menutupnya dengan gelas penutup.
Mengamati masing-masing objek di bawah mikroskop.
Menetesi masing-masing objek dengan larutan sukrosa ( 0,22 M ; 0,24 M ; 0,26 M ) dan larutan NaCl.
1. Tabel hasil perendaman sayatan epidermis permukaan bawah daun Rhoe discolor dengan larutan sukrosa ( 0,16 M dan 0,26 M ) selama 20 menit
Perlakuan
2. Tabel hasil penetesan sayatan epidermis permukaan bawah daun Rhoe discolor dengan larutan sukrosa ( 0,22 M ; 0,24 M ; 0,26 M ) dan larutan NaCl
Berdasarkan percobaan yang dilakukan pada hari Selasa tanggal 23 September 2014 pukul 11.00 - 13.00 WIB yang berjudul potensial osmotik dan plasmolisis, memiliki tujuan antara lain menemukan fakta tentang gejala plasmolisis, menunjukkan faktor penyebab plasmolisis, mendeskripsikan peristiwa plasmolisis, dan menunjukkan hubungan antara plasmolisis dengan status potensial osmotik antara cairan selnya dengan larutan di lingkungannya.
Dalam percobaan kali ini, bahan yang digunakan adalah Sayatan epidermis permukaan bawah daun Rhoe discolor, air, larutan sukrosa (0,16 M, 0,22 M, 0,24 M, 0,26 M), dan larutan NaCl 50%. Peralatan yang digunakan dalam praktikum ini antara lain mikroskop, gelas benda & kaca penutup, cawan petri, silet, dan pipet tetes.
Pada percobaan pertama dua sayatan epidermis permukaan bawah daun Rhoe discolor direndam pada larutan sukrosa masing-masing dengan konsentrasi 0,16 M dan 0,26 M. kemudian kedua sayatan tersebut didiamkan selama 20 menit.
Setelah didiamkan sayatan pada gelas benda ditutup kaca penutup, kemudian diamati di bawah mikroskop. Pada bidang pandang dapat terlihat sel-sel yang terplasmolisis maupun tidak terplasmolisis.
bidang pandang mikrospok tersebut dikarenakan konsentrasi larutan tersebut belum memenuhi konsentrasi standar untuk berplasmolisis. Sel yang direndam dengan larutan gula dengan konsentrasi larutan 0,16 M dan 0,26 M belum mampu mendorong protoplasma untuk melakukan plasmolisis dalam kurun waktu 20 menit.
Pada percobaan kedua, praktikan menyiapkan 4 sayatan epidermis permukaan bawah daun Rhoe discolor. Sayatan tersebut diletakkan di atas gelas benda dan menetesinya dengan air, kemudian menutupnya dengan gelas penutup. Kemudian mengamati masing-masing objek tersebut di bawah mikroskop. Setelah itu menetesi masing-masing objek dengan larutan sukrosa ( 0,22 M ; 0,24 M ; 0,26 M ) dan larutan NaCl. Praktikan mengamati proses terjadinya plasmolisis pada masing-masing objek dalam kurun waktu tertentu di bawah mikroskop.
Dari percobaan tersebut, diperoleh hasil bahwa pada sayatan epidermis permukaan bawah daun Rhoe discolor yang ditetesi larutan sukrosa kosentrasi 0,22 M ; 0,24 M ; 0,26 M tidak ditemukan sel yang terplasmolisis selama 10 menit. Namun ketika sayatan epidermis permukaan bawah daun Rhoe discolor yang ditetesi larutan NaCl 50% seketika itu pula objek mengalami plasmolisis, bahkan seluruh sel dalam bidang pandang mikroskop mengalami plasmolisis. Plasmolisis terjadi karena sel berada di dalam lingkungan yang hipertonik sehingga protoplasma berosmosis keluar sel, jika keadaan ini dibiarkan terus-menerus maka protolema tidak dapat mempertahankan bentuknya dan terlepas dari dinding sel. Protolema yang terlepas dari dinding sel tersebut membentuk bulatan dengan pinggiran cekung maupun cembung. Namun jika konsentrasi larutan berlebih dapat merusak protolema sehingga bentuknya menjadi tidak beraturan.
Sel yang tidak terplasmolisis dikarenakan konsentrasi larutan tersebut belum memenuhi konsentrasi standar untuk berplasmolisis. Sel yang ditetesi larutan gula dengan konsentrasi larutan 0,22 M, 0,24 M, dan 0,26 M belum mampu mendorong protoplasma untuk melakukan plasmolisis dalam kurun waktu 10 menit. Selain itu, perbedaan jenis larutan juga memengaruhi. Larutan garam jauh lebih cepat menyerap air dibandingkan larutan gula, karena larutan garam disediakan cukup pekat.
Ketebalan pada sayatan epidermis permukaan bawah daun Rhoe discolor menyebabkan praktikan kesulitan untuk mengamati sel-sel yang terplasmolisis karena pada bidang pandang mikroskop sayataan terlalu tebal sehinggal sel yang terlihat bertumpuk.
Berdasarkan hasil percobaan yang telah dilakukan, maka diproleh simpulan bahwa: 1. Gejala plasmolisis dapat ditemukan pada sel sayatan epidermis permukaan bawah
daun Rhoe discolor yang menunjukkan hilangnya sebagian atau seluruh warna ungu yang ada di dalam sel
2. Faktor penyebab plasmolisis antara lain sel berada di lingkungan hipertonik, yaitu pada konsentrasi zat terlarut terlalu tinggi (larutan sukrosa atau garam), perbedaan potensial air di dalam dan di luar sel, konsentrasi zat terlarut. sehingga potensial osmosis juga semakin tinggi dan menyababkan osmosis.
3. Peristiwa plasmolisis merupakan peristiwa terlepasnya membran sel dari dinding sel karena sel kehilangan air, disebabkan adanya osmosis karena sel berada di lingkungan yang hipertonik.
4. Hubungan plasmolisis dengan status potensial osmotik antara cairan sel dengan larutan di lingkungannya adalah bahwa sel yang berada dalam larutan hipertonik akan menyebabkan cairan yang berada di dalam sel berosmosis keluar dari sel, sehingga potensial osmosis semakin besar, dan mengakibatkan sel yang terplasmolisis semakin banyak.
VI. Dikusi/Pembahasan
1. Apakah ada perbedaan respons sel-sel epidermis pada larutan sukrosa yang berbeda konsentrasinya?
Jawaban: Tidak. Berdasarkan pengamatan yang praktikan lakukan, tidak terjadi plasmolisis pada pemberian larutaan sukrosa yang berbeda konsentrasinya. Sehingga hasil yang diperoleh tersebut tidak sesuai dengan teori yang ada karena teori menyebutkan bahwa apabila konsentrasi larutan sukrosa yang digunakan lebih tinggi, maka jumlah sel-sel epidermis daun Rhoe discolor yang mengalami plasmolisis juga semakin banyak, dan sebaliknya.
2. Bagaimana kecenderungan bentuk hubungan antara tingkat plasmolisis dengan konsentrasi larutan sukrosanya?
3. Bila tekanan osmotik larutan di luarnya sama dengan tekanan osmotik cairan selnya, peristiwa apa yang akan terjadi?
Jawaban: Peristiwa yang akan terjadi adalah plasmolisis tidak akan terjadi. Hal ini dikarenakan, larutan tersebut memiliki tekanan osmotik yang sudah seimbang dengan tekanan osmotik cairan selnya.
4. Pada konsentrasi berapa mulai terjadi gejala plasmolisis?
Jawaban: Gejala plasmolisis mulai terjadi pada konsentrasi NaCl 50% dalam waktu 3 detik.
5. Mengapa plasmolisis tersebut terjadi? Dapatkah anda memperkirakan tentang besarnya nilai osmosis cairan sel setelah terjadi plasmolisis kurang lebih 50% menurut besarnya nilai osmosis plasmolitikumnya?
Jawaban: Plasmolisis dapat terjadi karena adanya perbedaan konsentrasi, dimana konsentrasi di luar sel lebih tinggi daripada konsentrasi di dalam sel. Hal ini akan menyebabkan berpindahnya molekul dari potensial rendah ke potensial yang lebih tinggi. Artinya, molekul air berpindah dari sel epidermis permukaan bawah daun Rhoe discolor menuju larutan NaCl 50%, sehingga menyebabkan protoplasma sel epidermis kehilangan air dan volumenya akan menyusut dan akhirnya terlepas dari dinding sel. Berdasarkan nilai osmosis plasmolitikumnya besar nilai osmosis cairan sel setelah terjadi plasmolisis kurang lebih 50% adalah sebesar -7,oo atm.
6. Menurut dugaan anda, apakah sel atau jaringan yang terplasmolisis masih dapat kembali normal bila dikembalikan ke lingkungan air biasa?
7. Bagaimana kesimpulan anda tentang pengertian plasmolisis ini?
Jawaban: Plasmolisis adalah proses keluarnya cairan yang ada di dalam sel menuju keluar sel dikarenakan konsentrasi di luar sel lebih tinggi dibanding konsentrasi di dalam sel atau dapat diartikan juga sebagai akibat perbedaan potensial osmotik larutan antara larutan dengan cairan dalam sel, dimana potensial osmotik lebih tinggi daripada potensial cairan dalam sel. Perbedaan potensial osmotik tersebut mengakibatkan cairan dalam sel akan keluar menuju lingkungannya (larutan), sehingga sel mengalami dehidrasi.
8. Apakah berdasarkan peristiwa plasmolisis ini dapat digunakan sebagai pendekatan untuk mengukur atau memperkirakan tekanan osmotik suatu jaringan?
Jawaban: Berdasarkan peristiwa plasmolisis ini dapat digunakan sebagai pendekatan untuk mengukur atau memperkirakan tekanan osmotik suatu jaringan dengan cara memperkirakan tentang besarnya nilai osmotik cairan sel melalui tabel potensial osmotik. Saat air masuk ke dalam sel melalui membrane, air dalam sel tersebut mendesak cairan yang ada di dalam sel sehingga keluar. Atau sering disebut dengan adanya tekanan turgor, sedangkan pendesakan air dari luar ke dalam disebut tekanan osmotik. Adanya tekanan osmotik dan turgor antara keduanya dapat dihitung besarnya. Semakin tinggi tekanan turgor, maka semakin rendah tekanan osmotiknya, sehinggga diantara keduanya mencapai keadaan setimbang.
9. Bagaimana menurut dugaan anda mengenai potensial osmotik jaringan pada tumbuhan xerofit atau halofit bila dibandingkan pada tumbuhan air tawar?
Jawaban: Tekanan osmotik pada tanaman xerofit lebih tinggi dari tekanan osmotik pada tanaman halofit. Namun, tidak menutup kemungkinan bahwa tekanan osmotik pada tanaman halofit lebih tinggi daripada tekanan osmotik pada tanaman xerofit. Keduanya dapat memiliki tekanan osmotik sampai 50 atm. Kondisi potensial osmotik jaringan tumbuhan xerofit dan halofit lebih tinggi daripada tanaman pada air tawar atau hidrofit. Karena pada tumbuhan air tawar, tekanan osmotiknya tidak konstan. Saat banyak air di dalam tanah, maka nilai osmosisnya menjadi lebih rendah.
1. Dapatkah penaksiran potensial air jaringan didasarkan pada potensial air larutan perendam yang belum menimbulkan plasmolisis?
Jawaban: Tidak. Menurut A.Urspring dan G.Blum, sebagai perkiraan terdekat potensial osmotik dari jaringan dapat ditaksir ekuivalen dengan potensial osmotik suatu larutan apabila suatu larutan tersebut telah menimbulkan plasmolisis sebesar 50%. Untuk mencari nilai taksiran terdekat dari besarnya potensial air jaringan didasarkan pada air larutan perendam yang dapat ditentukan jika telah mengakibatkan keadaan incipient plasmolisis. Penentuan nilai potensial osmotik jaringan dapat menggunakan tabel Potensial Osmotik (PO) beberapa polaritas larutan sukrosa pada suhu 20°c.
2. Apa maksud penggunaan epidermis bagian bawah daun Rhoe discolour untuk percobaan plasmolisis?
Jawaban: Maksud penggunaan epidermis bagian bawah daun Rhoe discolor untuk percobaan plasmolisis adalah memudahkan dalam pengamatan, baik sebelum terplasmolisis maupun sesudah terplasmolisis. Dengan adanya warna air antosianin ungu pada bagian bawah daun Rhoe discolor dapat mempermudah dalam menghitung sel-selnya. Selain itu, akan memudahkan dalam membedakan sel yang terplasmolisis maupun yang tidak, yaitu dengan adanya pemudaran warna antosianin ungu, bahkan keadaan sel dalam satu bidang pandang menjadi transparan.
3. Mengapa potensial osmotik taksiran berdasar potensial osmotik larutan perendam penyebab keadaan ‘’incipient plasmolysis’’ selalu lebih rendah dari harga potensial osmotik epidermis yang sebenarnya?
Jawaban: Karena potensial osmotik yang sama (yang ditaksir) sudah menyebabkan plasmolisis 50%. Maka, potensial osmotik yang sebenarnya harus lebih rendah dari itu.
VII. Daftar Pustaka
Kimball, J. W. 1983. Biologi. Jakarta : Erlangga.
Salisbury, F. B. & Ross, C. W. 1992. Fisiologi Tumbuhan Jilid 1. Bandung : ITB. Salisbury, F. B. & Ross, C. W. 1995. Fisiologi Tumbuhan Jilid 2. Bandung : ITB. Tjitrosomo.1987. Botani Umum 2. Bandung : Penerbit Angkasa.
1. Gambar sel yang belum mengalami plasmolisis
