KOMPOSISI KIMIA MEMBRAN SEL DAN FAKTOR YANG MEMPENGARUHI PERMEABILITAS Jurusan Biologi, Fakultas matematika dan ilmu pengetahuan alam
Universitas Andalas
ABSTRAK
Membran sel pada umbi akan mengalami kerusakan jika diberikan perlakuan suhu yang ekstrim. Praktikum ini dilakukan untuk melihat pengaruh berbagai perlakuan fisik dan kimia terhadap permeabilitas membran serta pengaruh asam dan basa terhadap permeabilitas membran jaringan. Pengaruh perlakuan panas dan dingin terhadap permeabilitas sel menyebabkan semakin tinggi atau terlalu terlalu rendahnya suhu yang diberikan pada jaringan umbi maka nilai absorban yang diperoleh akan semakin besar. Hal ini menyebabkan membran semakin rusak akibatnya semakin banyak pula isi sel yang ke luar dan larutan menjadi keruh. Pelarut pada percobaan ini seperti etanol, methanol, KOH, NH4OH dan HCL akan mempengaruhi permeabilitas membran. Semakin tinggi kosentrasi pelarut maka nilai absorbannya juga semakin tinggi.
Kata kunci : Membran sel, absorban, permeabilitas.
PENDAHULUAN
Sel tumbuhan dibatasi oleh dua lapisan pembatas yang sangat berbeda komposisi dan strukturnya. Lapisan terluar adalah dinding sel yang tersusun atas selusosa, lignin dan polisakarida lain. pada dinding sel tumbuhan terdapat lubang yang berfungsi sebagai saluran antara satu sel dengan sel yang lain yang disebut dengan plasmodesmata. Lapisan dalam sel tumbuan adalah membran sel atau membran plasma. Membran plasma adalah tepi kehidupan, pembatasan yang memisahkan sel hidup dari lingkungan sekelilingnya. Membran plasma menunjukkan permeabilitas selektif artinya
memungkinkan beberapa zat untuk menembus membran tersebut secara lebih mudah dari pada zat zat yang lain. Lipid dan protein adalah bahan penyusun utama membran disamping karbohidrat. Lipid yang paling melimpah disebagian besar membran adalah fosfolipid. Kemampuan fosfolipid ung pada untuk membentuk membran merupakan sifan inheren dalam struktur molekularnya (Campbell,2002)
antara bagian dalam sel dan lingkungan luar (Subowo,1999)
Membran plasma merupakan batas kehidupan, batas yang memisahkan sel hidup dari sekelilingnya yang mati. Lapisan tipis yang luar biasanya ini tebalnya kira-kira hanya 8 nm dibutuhkan lebih dari 8000 membran plasma mengontrol lalu lintas ke dalam dan ke luar sel yang dikelilinginya. Seperti semua membran biologis, membran plasma memiliki permeabilitas selektif, yakni membran ini memungkinkan beberapa substansi dapat melintasinya dengannya lebih mudah dari pada substansi yang lainnya. Salah satu episode yang paling awal dalam evolusi kehidupan mungkin berupa pembentukan membran yang membatasi suatu larutan yang mempunyai komposisi yang berbeda dari larutan sekelilingnya, tetapi masih bisa melakukan penyerapan nutrien dan pembuangan produk limbahnya. Kemampuan sel untuk membedakan pertukaran kimiawinya ini dengan lingkungannya merupakan hal yang mendasar bagi kehidupan, dan membran plasma inilah yang membuat keselektifan ini bisa terjadi. (Campbell, dkk, 2002).
Membran sel merupakan permeabel terhadap bagian pelarut larutan secara eksternal maka interaksi fisiologi dapat terjadi diantara aliran-aliran antara pelarut. Untuk mengukur berbagai pelarut berbagai membran “nilella transinans” bahwa membran terutama membran plasmolemma dan protoplasma yang telah diplasmolisis mungkin sangat berbeda dengan sel
yang normal kurang atau lebih lumid karena tingkat volumenya dari protoplas yang diplasmolisi sulit diukur dengan tiap terjadinya. (Willking, 1989).
Adanya sifat hidrofobik di bagian tengah lapisan lipid membran plasma menyebabkan membran tersebut tidak mudah ditembus oleh molekul polar, sehingga membran sel mencegah keluarnya komponen-komponen dalam sel yang larut dalam air. Namun, sel juga memerlukan
1.Pengaruh suhu dan senyawa kimia terhadap permeabilitas membran sel Untuk mengamati pengaruh suhu dan senyawa kimia terhadap permeabilitas membran sel maka dilakukan percobaan dengn berbagai perlakuan menggunakan umbi seperti perlakuan panas, perlakuan dingin dan perlakuan menggunakan senyawa kimia. Dicuci bersih umbi kentang dengan sikat kemudian dipotong 2 bentuk silinder umbi dengan bantun bor dengan ketebalan 3 cm. Umbi dicuci selama 10-15 menit.
1.1 Perlakuan Panas
umbi ke dalam tabung reaksi berisi 15 ml air pada suhu masingmasing 400C, 500C, 600C, 700C, 800C. Setelah diinkubasi selama 1 jam, umbi dikelurkan dan tabung reaksi dikocok kemudian dihitung nilai absorbannya pada panjang gelombang 525 nm pada spektrofotometer
1.2 Perlakuan Dingin
Umbi dipotong kemudin didinginkan hingga membeku. Umbi dimasukkan ke dalam tabung reaksi yang berisi 15 ml air. Sebagai kontrol umbu kentang yang tidak didingainkan dimasukkan ke dalam 15 ml air. Diinkubas umbi selama 1 jam, cek nilai absorbannya dengan spektrofotometer.
1.3 Perlakuan dengan senyawa kimia Umbi dimasukkan ke dalam larutan methanol dan aseton. Inkubasi selama
1 jam kemudian diukur ilia absorbannya.
2. Permeabilitas jaringan hidup pada larutan asam basa
Disiapkan 10 sayatan epidermis
Rhoeo discolor. 10 ml Larutan penguji (air, KOH, NH4OH, HCL, CH3COOH) dimasukkan ke dalam tabung reaksi . 2 sayatan Rhoeo discolor dimasukkan ke dalam air, 2 sayatan dimasukkan ke dalam larutan KOH dan 6 sayatan dimasukkan ke dalam larutan NH4OH. 4 Sayatan dibilas dengan air kemudian 2 sayatan Rhoeo discolor yang telah dibilas dimasukkan ke dalam larutan HCL dan 2 sayatan lagi dimasukkan ke dalam CH3COOH. Di catat waktu perubahan warna kemudian dibilas dan masukkan ke dalam larutan NH4OH.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Dari hasil pengamatan pada percobaan pertama mengenai pengaruh suhu dan senyawa kimia terhadap permeabilitas membran sel didapatkan hasil yang disajikan pada tabel berikut:
Tabel 1. Perlakuan Panas
No Perlakuan Absorban
525 (nm) 540 (nm)
1 Kontrol 0,015 0,001
2 Suhu 400C 0,008 0,004
3 Suhu 500C 0,006 0,003
4 Suhu 600C 0,017 0,004
5 Suhu 700C 0,012 0,001
6 Suhu 800C 0,008 0,002
No Perlakuan Absorban
525 (nm) 540 (nm)
1 Suhu 00C 0,016 0,002
2 Suhu 400C 0,018 0,002
Tabel 3. Dengan perlakuan senyawa kimia
No Perlakuan Absorban
525 (nm) 540 (nm)
1 Aseton 0,338 0,030
2 Metanol 0,001 0,005
Data yang didapatkan pada percobaan kedua mengenai permeabilitas
jaringan hidup pada larutan asam dan basa disajikan pada tabel berikut :
Tabel 4. Efek zat terlarut
No Perlakuan 525 (nm) Absorban 540 (nm)
1 Sukrosa -0,018 0,002
2 Metanol -0,006 0,001
Tabel 5. Tabel waktu perubahan warna Rhoeo discolor dengan berbagai larutan
No Perlakuan Waktu Perubahan warna (s) Rata-Rata
Ulangan 1 Ulangan 2 Ulangan 3
1 H2O 4 4 6 4,6
2 KOH 2 5 3 3,3
3 NH4OH 1 6 5 4
4 HCl 5 3 6 4,6
5 CH3COOH 4 4 5 4,3
6 NH4OH 5 7 7 6,3
7 NH4OH 5 4 3 4
Percobaan panas menghasilkan nilai absorban dan kepekatan yang berbeda-beda pada spektrofotometer. Berdasarkan hasil pengamatan, nilai absorban tertinggi untuk perlakuan panas, diperoleh angka 0,017 pada temperatur 60°C. Pada perlakuan panas, seharusnya semakin tinggi suhu yang diberikan maka nilai absorban akan semakin besar. Karena semakin tinggi suhu, menyebabkan membran semakin rusak akibatnya semakin
percobaan ini disebabkan oleh beberapa hal antara lain jaringan yang dipotong tidak sama besar. Kemudian pada waktu pemanasan, waktu yang digunakan tidak efisien karena setiap kelompok menggunakan penangas air yang sama. Jadi saat pengambilan jaringan tidak tepat waktunya 1 menit, kebanyakan sudah lewat dari waktu semestinya karena praktikan harus antri.
Pada perlakuan dingan, suhu 0°C lebih kecil absorbannya yaitu 0,016 jika dibandingkan dengan suhu 40C yaitu 0,018. Hal ini berarti pada suhu 40C membran mengalami kerusakan yang lebih parah dibandingkan dengan suhu 0°C. Suhu ini mungkin terlalu ekstrim bagi ketahanan membran karena membran tidak tahan terhadap suhu yang terlalu tinggi atau terlalu rendah.
Menurut yatim (2000) Pembekuan telah menyebabkan permeabilitas membran sel tinggi. Karena air yang berada di sekeliling bit gula yg telah dibekukan berubah menjadi kristal-kristal tajam dan kristal-kristal tersebut mengoyak dinding membran sel sehingga menyebabkan pigmen dan isi sel lainnya keluar.
Hasil yang didapatkan setelah melakukan pengamatan terhadap umbi tersebut sangat berkaitan dengan nilai permeabilitas membran sel. Umbi yang direndam dalam larutan aseton
ternyata memiliki kerusakan permeabilitas membran yang besar karena larutan aseton dapat merusak komponen membran sehingga larutan intra sel berdifusi keluar sel. Hal sebaliknya terjadi pada metanol, dimana membran sel menjadi sedikit berkurang daya permeabilitasnya sehingga ada cairan yang masuk kedalam sel yang mengakibatkan sel umbi menjadi mengembung. Nilai absorban yang berhasil diamati, yaitu untuk metanol sebesar 0,01 nm, untuk aseton sebesar 0,338 nm.
antara kelarutan zat dalam salah satu komponen membran (Salisbury,1995).
Pada percobaan kedua absorban yang didapat pada larutan sukrosa lebih besar yaitu -0,018 dibandingkan dengan metanol yaitu sebesar -0,006. Daun Rhoeo discolor
yang direndam kedalam larutan HCl dan CH3COOH akan berubah menjadi memerah karena HCl dan CH3COOH merupakan larutan yang bersifat asam sedangkan irisan daun Rhoeo discolor
berubah menjadi berwarna agak kebiruan setelah di masukkan kedalam larutan NH4OH dan KOH karena kedua larutan ini berifat basa. Pada percobaan kedua larutan KOH akan cepat merusak membran pada daun
Rhoeo discolor karena memiliki waktu paling cepat dalam merubah warna pada daun Rhoeo discolor yaitu hanya dalam 3,3 detik.
Menurut Subowo (1995), asam dan basa akan berpengaruh terhadap warna antosianin dimana pada pH rendah (asam) antosianin berwarna merah dan dimana pada pH tinggi (basa) berwarna violet kemudian menjadi biru. Pengaruh ion terhadap membran terkait dengan perubahan permeabilitasnya dimana kita ketahui bahwa ion-ion untuk dapat melewati suatu membran sel yang bersifat selektif permeabel, melalui suatu pertukaran ion. Dimana ion-ion yang berada di dalam sel, jika keluar dari dalam sel akan di gantikan oleh ion-ion yang ada di luar sel. Sehingga permeabilitas membran dapat dilalui oleh ion-ion. Secara kimia antosianin adalah senyawa
berbentuk glikosida yang menjadi penyebab warna merah biru dan violet pada buah dan sayuran.
KESIMPULAN
Dari hasil percobaan yang didapatkan, dapat disimpulkan bahwa :
1. Membran sel akan mengalami kerusakan jika diberikan perlakuan suhu yang ekstrim. Semakin tinggi suhu yang diberikan, maka kerusakan pada membran akan semakin parah karena membran sel tidak tahan terhadap keadaan yang terlalu panas ataupun terlalu dingin.
2. Perlakuan panas pada suhu 600C Memiliki nilai absorban paling tinggi yaitu 0,017 nm
4. Perlakuan panas pada suhu 00C Memiliki nilai absorban paling tinggi yaitu 0,018 nm
5. Semakin cepat waktu yang digunakan untuk merubah warna berarti larutan tersebut memiliki absorban yang tibggi seperti NH4OH dalam waktu 4 detik.
6. Zat terlarut ada yang dapat melewati membran, dan ada yang tidak tergantung dari sifat membran yang dilaluinnya.
SARAN
DAFTAR PUSTAKA
Bonner, J. 1961. Priciples of Plant Physiology. Canada : Pasadena.
Campbell, 2002 Biologi Edisi Kelima Jilid 1. Jakarta : Erlangga.
Subowo. 1995. Biologi Sel. Bandung : Angkasa.
Salisbury, J.W. dan Ross. 1995.
Fisiologi Tumbuhan Jilid I. Bandung : ITB.
Yatim, W. 2000. Embriologi. Semarang : CV. Tarsito.
JURNAL
FISIOLOGI TUMBUHAN
KOMPOSISI KIMIA MMEMBRAN SEL DAN
FAKTOR YANG MEMPENGARUHI PERMEABILITAS
NAMA : HIDAYATUL ANNISA
NO.BP : 1210422012 KELOMPOK : VII B
ANGGOTA : ANDRI PRIMA PUTRA (1210423040)
NOVIA LIZA R (1210422042)
RIZKA WIDIYANA (1210422034)
ASISTEN : MAYOLA
JURUSAN BIOLOGI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS ANDALAS
