LAPORAN PRAKTIKUM dan fisiologi tumbuhan.doc

(1)

LAPORAN PRAKTIKUM

FISIOLOGI TUMBUHAN

Oleh

Nama : Febriyanti

Nim : C1011151019

Kelas : A

PROGRAM STUDI AGROTEKNOLOGI

FAKULTAS PERTANIAN

UNIVERSITAS TANJUNGPURA

PONTIANAK

(2)

ACARA I

PENETAPAN POTENSIAL AIR JARINGAN TUMBUHAN

A. Pendahuluan

Keadaan fisiologi aktif dalam satu sel dan seluruh sel-sel dalam tumbuhan bergantung pada beberapa keadaan yang relatif konstan, salah satunya adalah kesetimbangan air. Air adalah senyawa yang paling mudah bergerak (mobile) dalam tumbuhan (Steudle, 1994). Air merupakan komponen penyusun terbesar pada sel-sel tumbuhan, karena hampir 80-95% dari total berat basah jaringan yang sedang tumbuh terdiri dari air (Taiz dan Zeiger, 1991). Apabila tumbuhan kekurangan suplai air, maka kandungan air dalam tumbuhan menjadi menurun sehingga akan mengganggu proses fisiologi dan jika keadaan ini berlangsung lama dapat mematikan tumbuhan.

Dalam tumbuhan yang sedang tumbuh aktif, kekurangan air dapat menjadi faktor pembatas bagi perkembangannya. Disamping itu aktifitas seel menurun, kepekaannya terhadap faktor-faktor fisik dan kimia dari lingkungannya juga berkurang. Kandungan air dalam jaringan tumbuhan merupakan indikator yang paling baik digunakan untuk mengetahui apakah proses fisiologi dalam suatu tumbuhan berlangsung normal (sehat). Dengan demikian konsep potensial air sangat berrguna untuk mengetahui keadaan air pada tumbuhan.

(3)

masa. Dengan demikian, sifat-sifat membran perlu diketahui agar mengerti proses pengangkutan larutan didalam tumbuhan (Baker, 1978). Pergerakan air dari akar ke daun melalui xilem berlangsung menurut aliran masa (Bulk flow) dan terjadi akibat adanya perbedaan potensial air antara akar dan daun.

Potensial air adalah suatu pernyataan dari status energi bebas air, suatu ukuran daya yang menyebabkan air bergerak ke dalam suatu sistem seperti jaringan tumbuhan, tanah atau atmosfer atau dari satu bagian ke bagian yang lain dalam suatu sistem. Potensial air merupakan parameter yang paling bermanfaat untuk diukur dalam hubungannya dengan sistem tanah, tanaman dan atmosfer .

Komponen-komponen potensial air sel atau jaringan adalah sbb :

w = s + p + m

Dimana :

w = potensial air suatu sel/jaringan tumbuhan s = potensial osmotik

 p = potensial tekana (turgor)  m = potensial matrik

Tekanan turgor , tekanan osmotik , dan tekanan matriks akan menentukan tekanan air pada setiap sistem. Nilai absolut dari potensila air tidak mudah diukur, tetapi perbedaannya dapat diukur. Sebagai pegangan atau dasar dapat diambil potensial air murni. Jadi potensial air adalah perrbedaan dalam energi bebas atau potensial kimia persatuan molar volume antara air murni dan suatu larutan pada suhu yang sama.

(4)

(terbentuknya tekanan turgor) mengakibatkan potensial tekanan lebih positif. Potensial matrik bertanda negatif tetapi pada umumnya pada sel-sel yang bervakuola, nilainya dapat diabaikan sehingga setiap ada perbedaan potensial air didalam sel hanya disebabkan oleh tekanan osmotik dan tekanan turgor (Taiz dan Zeiger, 1991). Oleh karena itu, persamaan diatas dapat disederhanakan menjadi :

w = s + p

Potensial air jaringan ditentukan dengan cara merendam potongan jaringan dalam suatu larutan sukrosa atau mennitol (non elektrolit) yang diketahui konsentrasinya, sehingga tidak mengubah osmotikum dan jaringan. Dalam percobaan ini dicari larutan sukrosa yang tidak mengakibatkan perubahan berat atau volume jaringan, artinya potensial air larutan sama dengan potensial air jaringan . setiap ada pergerakan air dari jaringan ke larutan hanya disebabkan oleh adanya perrbedaan potensial airnya. Pergerakan air akan terhenti sampai terjadi keadaan kesetimbangan. Potensial air larutan sama dengan potensial air jaringan, maka persaannya menjadi :

WL = _WJ

B. Tujuan

Mengukur nilai potensial air jaringan umbi kentang

C. Alat dan Bahan

Bahan Tanaman : umbi kentang Bahan Kimia : larutan sukrosa

(5)

D. Cara Kerja

1. Siapkan 12 tabung reaksi, masing-masing diisi dengan 100 ml dengan larutan berikut : air aquades 0,05 : 0,10 : 0,15 : 0,20 : 0,25 : 0,30 : 0,35 : 0,40 : 0,45 : 0,50 dan 0,60 molar larutan sukrosa.

2. Buat 12 silinder umbi kentang dengan menggunakan cork borer, masing-masing panjangnya 2 cm. Buang kulitnya dan cuci. Kemudian keringkan dengan kertas tisu dan timbang sebagai berat awal pada mesing-masing silinder. Sebaliknya semua silinder dibuat dari satu umbi kentang.

3. Masukkan silinder-silinder umbi kentang tersebut kedalam 12 set larutan sukrosa dan usahakan umbi dalam keadaan terendam semua. Biarkan 30 menit.

4. Kemudian silinder diangkat dan dikeringkan kembali dengan kertas tisu. Selanjutnya silinder ditimbang kembali sebagai berat akhir.

5. Untuk menghitung perubahan berat gunakan rumus berikut :

Berat Akhir – Berat Awal

%perubahan berat= Berat Awal x100%

6. Buat grafik dan plotokan % perubahan pada ordinat dan konsentrasi larutan sukrosa (dalam molar ) pada absis.

7. Potensial air jaringan dapat diperoleh setelah terlebih dahulu menghitung potensial osmotik (s) untuk masing-masing kensentrasi larutan sukrosa dan gunakan rumus berikut :

s = - M I R T

Dimana :

(6)

I = konsentrasi ionisasi untuk sukrosa = 1

R = kontanta gas (0,0831 bar/derajat mol)

T = suhu absolut (= C + 273)

Rumus diatas cukup digunakan untuk menghitung potensial osmotik suatu larutan sukrosa (s), selanjutnya potensial dari larutan-larutan lainnya

dapat ditentukan dengan menggunakan rumus :

M1 = M2

s1 s2

8. Kemudian tentukan (menginterpolasikan dari grafik) konsentrasi sukrosa yang tidak menghasilkan perubahan berat. Nilai x tersebut sebanding dengan potensial air (w) jaringan.

E. Hasil Pengamatan

No .

Konsentrasi Sukrosa (M)

Berat Awal (g) Berat Akhir (g) Perubahan Berat (%)

1 Air Aquades 1,24 1,33 0,072

(7)

Hasil Perhitungan

1. Larutan Aquadest 7. Larutan Sukrosa 0,30 M

ψs = -MiRT ψs = -MiRT

= - 0 x 1 x 0,0831 x 300 = - 0,30 x 1 x 0,0831 x 300

= 0 bar = - 7,479 bar

2. Larutan Sukrosa 0,05M 8. Larutan Sukrosa 0,35 M

= - 0,05 x 1 x 0,0831 x 300 = - 0,35 x 1 x 0,0831 x 300

= - 1,2465 bar = - 8,7255 bar

3. Larutan Sukrosa 0,10 M 9. Larutan Sukrosa 0,40 M

= - 0,10 x 1 x 0,0831 x 300 = - 0,40 x 1 x 0,0831 x 300

= - 2,493 bar = - 9,972 bar

= - 0,15 x 1 x 0,0831 x 300 = - 0,45 x 1 x 0,0831 x 300

= - 3,7395 bar = - 11,2185 bar

= - 0,20 x 1 x 0,0831 x 300 = - 0,50 x 1 x 0,0831 x 300

= - 4,986 bar = - 12,465 bar

= - 0,25 x 1 x 0,0831 x 300 = - 0,60 x 1 x 0,0831 x 300

= - 6,2325 bar = - 14,958 bar

Pembahsan

Potensial air adalah potensial kimia air dalam suatu system atau bagian system. Dinyatakan dalam satuan tekanan dan

(8)

ketinggian yang sama potensial murni ditentukan sama dengan nol. Faktor-faktor penghasil gradient yaitu konsentrasi atau aktifitas, suhu, tekanan, efek larutan terhadap potensial kimia pelarut, matriks. Mengukur metode air dengan metode volume jaringan, metode chordate, metode tekanan uap (Salisbury dan Ross, 1995)

Hubungan antar potensial air adalah dengan melibatkan peristiwa osmosis karena osmosis merupakan peristiwa difusi dimana antara dua tempat tersedianya difusi dipisahkan oleh membran atau selaput. Difusi merupakan perpindahan molekul atau ion yang berbeda konsentrasinya, yaitu dari konsentrasi tinggi ke konsentrasi rendah sedangkan osmosis merupakan proses difusi air (perpindahan air) pada organisme dimana molekul yang berdifusi harus menerobos pori-pori membran plasma yang bersifat semi permeabel (Kustiyah: 2007).

(9)

Dengan demikian larutan sukrosa 0,05M – 0,15M disebut larutan hipotonis dan merupakan peristiwa difusi . sedangkan nilai negatif pada perubahan berat pada larutan sukrosa 0,20M – 0,60M disebabkan oleh berat akhir kentang lebih kecil dibandingkan dengan berat awal kentang, akibat dari penyusustan berat jaringan karena air keluar dari sel menuju larutan sukrosa, sehingga dapat disimpulkan sebagai larutan hipertonis . hal demikian disebut dengan osmosis. Perendaman dengan air aquades juga meningkatkan bobot kentang.

Terdapat beberapa faktor yang menyebabkan bobot kentang setelah perendaman menjadi berkurang selain perbedaan potensial air yang telah dijelaskan di atas. Faktor-faktor tersebut adalah : sewaktu penimbangan kentang setelah direndam, banyak praktikan yang mengeringkan sample dengan ditekan-tekan. Sehingga ada kemungkinan bahwa air yang terserap oleh sel keluar kembali (terserap oleh kertas tissue). Kemungkinan yang kedua adalah waktu perendaman yang tidak seragam antar sample kentang yang akan di uji.

9. Kesimpulan

Potensial air tumbuhan dipengaruhi oleh potensial osmotik, tekanan hidrostatik larutan, serta gravitasi. Penambahan bobot kentang setelah perendaman mengindikasikan bahwa air bergerak masuk ke dalam sel kentang, begitu pula sebaliknya. Pengurangan bobot kentang setelah perendaman menunjukkan bahwa air keluar dari sel. Pergerakan air ini dipicu oleh

(10)

Daftar pustaka

https://arcturusarancione.wordpress.com/2010/06/28/penetapan-potensial-air-jaringan-tumbuhan/

diakses 14 Januari 2017

(11)

ACARA II TRANSPIRASI

A. Pendahuluan

Transpirasi adalah kehilangan air dalam bentuk uap air dalam bentuk uap air dari permukaan sel-sel hidup. Hal ini dapat terjadi pada semua bagian tumbuhan, terutama pada permukaan daun. Transpirasi dari permukaan daun terutama berlangsung melalui stomata (disebut transpirasi stomata), tetapi ada juga yang melalui kutikula ( transpirasi kutikula). Proses ini merupakan salah satu mekanisme aktif bagi tumbuhan untuk menyeimbangkan potensial air tumbuhan pada batas-batas tertentu (Steudle, 1994), sehingga kekurangan air dapat dihindari.

Transpirasi dapat dipengaruhi oleh faktor dalam dan lingkungan. Faktor dalam yang mempengaruhi transpirasi adalah jumlah dan letak stomata, tebal dan tipisnya permukaan daun, tebal dan tipisnya kutikula. Faktor luar yang mempengaruhi transpirasi adalah cahaya, suhu, kelembaban udara, angin dan kandungan air tanah (Salisbury dan Rose, 1885). Air yang masuk kedalam xilem telah tersaring oleh akar sehingga akan mencegah masuknya partikel yang dapat mengganggu pergerakan molekul air dalam xilem (Taiz dan Zeiger,1991).

Dengan adanya transpirasi melalui daun, mengakibatkan potensial air pada daun menurun sehingga terjadi gradien potensial air antara daun dan akar yang berlangsung secara berkesinambungan (Stuedle, 1994). Disamping itu dengan adanya kohesi antar molekul air dan adhesi antara molekul air dengan dinding xilem akan mendukung pergerakan air kedaun. Proses-proses tersebut dapat menjelaskan sebabnaya air dapat naik hingga mencapai puluhan meter dari akar kedaun melalui xilem (Baker, 1978).

(12)

2. Metode fotometri ( menggunakan alat fotometer) 3. Metode kertas kobal (kertas Cobalt Chlorida) 4. Metode semi kuantitatif

Pada praktikum ini, metode yang digunakan adalah adalah metode semi kuantitatif.

Perkiraan Secara Kuantitatif Transpirasi Pada Permukaan Dorsiventral Daun

B. Tujuan

Untuk melihat laju transpirasi pada permukaan dorsiventral dari daun

C. Bahan dan Alat : Daun Ficus benjamina, vaselin, tissu gulung, timmbangan analitik

D. Cara Kerja

1. Tiga lembar daun ficus benjamina dicuci dengan air pada kedua permukaannya (hati-hati jangan sampai merusak daun), kemudian dikeringkan dengan tissu.

2. Sebelumnya daun dielap dulu untuk menghitung luas daun (cm2)

3. Daun pertama diolesi vaselin pada permukaan atasnya, daun kedua pada permukaan bawah dan daun ketiga tidak diolesi sebagai kontrol. Kemudian masing-masing daun tersebut ditimbang dan catat sebagai berat awal.

4. Selanjutnya ketiga daun tersebut dijemur dipanas matahari selama 30 menit sampai 1 jam (kalau waktu memungkinkan) dan ditimbang kembali.

5. Jumlah uap air yang hilang (laju transpirasi) dapat diukur dengan rumus :

i = Berat Awal (BA) – Berat Akhir (BK) mg/menit

(13)

6. Bandingkan hasil antara laju transpirasi kutikula dari permukaan bawah (permukaan atasnya diolesi vaseline) dan tranpirasi stomata dari permukaan atas serta dari kedua permukaan (kontrol).

No Perlakuan Berat Awal (mg)

Berat Akhir (mg) Laju Transpirasi (mg/menit)

1 Kontrol 10,69 9,74 0,031

2 Permukaan atas 10,17 9,42 0,025

3 Permukaan bawah 9,31 8,65 0,022

Pembahasan

ACARA III

TRANSPORTASI AIR DI DALAM TUMBUHAN

A. Pendahuluan

Berdasrkan eksperimen, status air dalam tumbuhan tergantung pada laju relatif penyerapan air oleh akar dan keluarnya air melalui proses transpirasi. Percobaan-percobaan tersebut juga menunjukkan bahwa apa yang terjadi pada satu ujung tanaman (akar), akan mempengaruhi ujung tanaman yang lain (daun).

(14)

defisit yang menyebabkan berkurangnya evaporasi dari daun dan tentu saja laju transpirasi pada daun menjadi lebih rendah. Sebaliknya transpirasi yang berlebihan juga dapat menyebabkan defisit air.

Defisit tekanan difusi didalam sel-sel tanaman termasuk sel-sel akar menimbulkan gradien potensial air dari larutan tanah keakar yang menyebabkan terjadinya penyerapan air. Secara keseluruhan sistem akan bekerja sebagai suatu keatuan yang selalu cenderung menjaga semua sel dalam tanaman agar mendekati kondisi turgid.

Bagaimana hubungan antara ujung akar dan pucuk tanaman dalam hal pergerakan air tersebut atau jalur apakah yang digunakan air untuk bergerak dari akar menuju daun?

Percobaan berikut akan memberikan jawabannya.

B. Tujuan

Untuk mempelajari transportasi air didalam jaringan tumbuhan

C. Bahan dan Alat : 2 Pucuk daun puring yang mirip (satu ranting/cabang), 2 botol selai (jam) yang besarnya sama, sumbat gabus, pisau kecil.

D. Cara Kerja

1. Siapkan 2 pucuk daun puring yang ukuran daunnya sama. Masing-masing dipitong dengan ukuran 30 cm.

2. Kupas kulit bagian pangkal batang (buang floemnya) sepanjang 3cm dari pangkal batang. Apabila daunnya terlalu banyak boleh dikurangi, tetapi jumlah daun antara kedua pucuk harus sama.

3. Sisipkan setiap batang melalui sumbat gabus yang telah dilubangi dan dipasang pada botol selai yang telah diisi dengan air sampai ¾ bagian. 4. Sebelum dimasukkan kedalam botol selai, masing-masing bagian

pangkal tanaman diolesi dengan vaseline (lihat petunjuk asisten)

(15)

6. Amati setelah 2 hari dan 7 hari. Beri tanda setiap terjadi penurunan volume air dalam botol. Bandingkan kondisi kedua botol tanaman tersebut.

7. Tentukan berapa penggunaan volume yang terjadi pada masing-masing botol.

F. Pembahasan

ACARA IV FOTOSINTESIS

(16)

Jadi fotosintesis adalah suatu proses dimana zat-zat anorganik H2O dan CO2 oleh

klorofil diubah menjadi zat organik karbohidrat dengan pertolongan sinar. Proses fotosintesis tersebut dirumuskan dalam persamaan reaksi sebagai berikut :

cahaya

6CO2 + 6H2



C6H12O6 +6O2 (Tim Pengajar, 2007).

klorofil

Klorofil terdapat sebagai butir-butir hijau di dalam kloroplas itu di dalam kloroplas. pada umumnya kloroplas berbentuk oval, bahan dasarnya disebut stroma, sedang butir-butir yang terkandung di dalamnya disebut grana. Klorofil itu artinya fluoresen, artinya dapat menerima sinar dan mengenbalikannya dalam gelombang yang berlainan (Dwidjoseputro, 1983).

Pada proses fotosintesis, daun berfungsi sebagai organ utama fotosintesis pada tumbuhan tingkat tinggi. Evolusi daun telah mngembangkan suatu struktur yang akan menahan kekerasan lingkungan namun juga efektif dalam penyerapan cahaya dan cepat dalam pengmbilan CO2 untuk fotosintesis. Permukaan luar daun

yang luas dan datar memungkinkannya menangkap cahaya semaksimal mungkin persatuan volume dan meminimalkan jarak yang harus ditempuh oleh karbondioksida. Dari permukaan daun ke kloroplas. Kebanyakan sel mesofil ada daun mengandung sejumlah besar kloroplas (20 – 100 per sel) (Franklin P. G dkk, 1991).

(17)

kloroplas atau pergerkan hasil-hasil fotosintesis dari kloroplas dapat mengurangi laju fotosintesis (Franklin P. G dkk, 1991).

Faktor-faktor yang langsung mempengaruhi fotosintesis di antaranya yaitu cahaya, CO2, dan suhu yang tepat. Air dan unsur-unsur mineral juga mempengaruhi fotosintesis (Franklin P. G dkk, 1991).

Alat dan Bahan : Gelas piala 500 cc 1buah, corong kecil 1buah, thermometer, tabung reaksi 1 buah, air, tumbuhan air (Hydrilla), NaOCO3, air panas, es batu.

Cara Kerja :

1. Isi gelas piala dengan air

2. Letakkan 5 batang hydrilla yang masih segar yang panjangnyamasing-masing 10cm dengan ujung tanaman mengarah kebawah dalam kaca. Sebaiknya batang hydrilla tersebut diikat terlebih dahulu supaya tidak terpisah. Dipotong dalam air.

3. Masukkan corong yang berisi hydrilla kedalam gelas piala yang telah berisi air, lalu letrakkan tabung reaksi yang penuh berisi air tertelungkup diatas corong kaca. Untuk menghindari adanya ruang udara dalam tabung reaksi, lakukan penyusutan perangkat dibawah permukaan air (lihat petunjuk)

4. Simpan percobaan ditempat yang terkena sinar matahari penuh

(18)

Hasil Pengamatan

Dari hasil pengamatan sdr, jawablah pertanyaan sebagai berikut: 1. Dari tabel pengamatan diatas bagaimanakah pengaruh :

Sinar terhadap terbentuknya gelembung-gelembung gas

2. Gas apakah yang keluar berupa gelembung-gelembung tersebut?

3. Faktor-faktor apa saja yang berpengaruh pada fotosintesis?

Jawab :

1. Adanya sinar matahari menyebabkan tumbuhan Hydrilla mengalami proses fotosintesis karna salah satu faktor dalam proses fotosintesia yaitu adanya cahaya matahari.

2. Gas yang keluar dalam reaksi tersebut adalah oksigen hasil dari fotosintesis

3. Faktor yang mempengaruhi fotosintesis

- Cahaya

Cahaya merupakan sumber energi untuk fotosintesis. Intensitas cahaya yang tinggi akan membuat kegiatan fotosintesis menjadi efektif.

Klorofil merupakan pigmen penyerapan cahaya. Untuk membuat klorofil, diperlukan ion magnesium yg diserap dari tanah

- Suhu / Temperatur

Mempengaruhi enzim untuk fotosintesis. Jika suhu naik 10'c, kerja enzim meningkat 2xlipat. (tapi hanya pada suhu tertentu, jika suhu terlalu tinggi, justru bisa merusak).

(19)

Apabila kadar hasil bentukan fotosintesis sedikit maka tumbuhan akan terangsang untuk melakukan fotosintesis lebih giat daripada ketika kadar fotosintat yang banyak.

- Ketersediaan CO2 dan air (H2O).

Jika kekurangan air, stomata menutup sehingga menghalangi masuknya CO2. Semakin banyak gas karbon dioksida maka proses fotosintesis akan menjadi semakin baik.

Jika faktor-faktor tersebut jumlahnya tak memadai atau tidak ada, maka proses fotosintesis akan terganggu.

(20)

Pembahasan

Pada percobaan tentang proses fotosintesis, Hydrilla verticillata dengan panjang yang telah ditentukan dimasukkan ke dalam corong kaca yang ditutup dengan tabung reaksi dan kemudian ke dalam beaker glass yang berisi air sampai penuh, apabila dilakukan perlakuan dengan memberikan cahaya pada Hydrilla verticillata tersebut akan menghasilkan gelembung udara yang banyak, sedangkan apabila diberi perlakuan dengan ditempatkan pada tempat yang tidak terdapat cahaya dengan lama pengamatan yang sama, maka Hydrilla

verticillata yang direndam akan mengeluarkan gelembung udara dalam jumlah yang relatif sangat sedikit.

Kesimpulan

1. Terbukti bahwa dalam proses fotosintesis menghasilkan gas oksigen. Ini ditunjukan dengan adanya gelembung yang dihasilkan.

2. Suhu, intensitas cahaya, dan kadar karbon dioksida yang tersedia berpengaruh terhadap kecepatan proses fotosintesis.

Daftar pustaka

Dwidjoseputro, R.D.1983. Pengantar Fisiologi Tumbuhan. Gramedia : Jakarta. Fitter. A danM. Hay, 1991. Fisiologi Lingkungan Tanaman. UGM