DIFUSI KRISTAL KMnO4 DALAM PELARUT DAN TEKANAN OSMOTIK CAIRAN SEL EPIDERMIS PADA DAUN Rhoe discolor
Yunita Sari
NIM : 1405112576
Program Studi Pendidikan Biologi Jurusan PMIPA FKIP Universitas Riau Pekanbaru 28293
E-mail : yunita.sari@student.unri.ac.id
ABSTRACT
Penelitian dilakukan untuk mengetahui proses difusi Kristal KMnO4 dalam pelarut dan mengukur besar tekanan osmosis cairan sel epidermis bawah daun
Rhoediscolor dalam larutan glukosa dengan beberapa konsentrasi yang berbeda
yaitu 0.2 M, 0.22 M, 0.24 M, 0.26 M, 0.28 M dan 0.30 M serta pelarut dengan konsentrasi 0 M pada tanggal 17 Maret 2016 di Laboratorium PMIPA FKIP Universitas Riau. Penelitian dilakukan dengan metode eksperimen. Data yang diperoleh disajikan dalam bentuk tabel dan grafik serta di analisis secara deskriptif. Data hasil penelitian mengenai percobaan difusi molekul dengan menghitung diameter penyebaran Kristal KMnO4 dalam waktu t. Sedangkan data hasil kedua yaitu Tekanan osmotic cairan sel epidermis bawah daun Rhoediscolor
dengan melakukan perbandingan jumlah sel dalam keadaan biasa dan jumlah sel dalam keadaan Plasmolisis dengan perbedaan konsentrasi larutan glukosa pada sayatan daun Rhoediscolor dalam waktu t menunjukkan hasil bahwa persentase plasmolisis larutan glukosa dengan konsentrasi 0,30 M lebih besar dari pada yang lainnya yaitu 86,25%.
Key Words: Difusi, Tekanan Osmotik, Plasmolisis
PENDAHULUAN
Air merupakan komponen utama tanaman, yaitu membentuk 80-90 % bobot segar jaringan yang sedang tumbuh aktif. Air sebagai komponen esensial tanaman memiliki peranan antara lain : (a) sebagai pelarut, di dalamnya terdapat gas, garam, dan zat terlarut lainnya, yang bergerak keluar masuk sel, (b)
sebagai pereaksi dalam fotosintesis dan pada berbagai proses hidrolisis, (c) air esensial untuk menjaga turgiditas diantaranya dalam pembesaran sel, pembukaan stomata dan menyangga bentuk daun-daun muda atau struktur lainnya (Kimball, 1983).
dalam pelarut dari bagian berkonsentrasi tinggi kebagian yang berkonsentrasi rendah.Contoh yang sederhana adalah pemberian gula pada cairan the tawar. Lambat laun cairan menjadi manis. Contoh lain seluruh partikel tersebar luas secara merata atau mencapai keadaan kesetimbangan dimana perpindahan molekul tetap terjadi walaupun tidak ada perbedaan konsentrasi. Difusi yang paling sering terjadi adalah difusi molekuler. Difusi ini terjadi jika terbentuk perpindahan dari sebuah lapisan molekul yang diam dari solid atau fluida (Uwie 2010: 1).
Difusi merupakan proses fisika yang terjadi dalam kehidupan termasuk tumbuhan. Difusi terjadi sebagai suatu respon terhadap perbedaan konsentrasi. Selain perbedaan konsentrasi, perbedaan dalam sifat dapat juga menyebabkan difusi. (Kustiyah,2007)
Air berdifusi melintasi membrane dari wilayah yang berkonsentrasi zat terlarut lebih rendah ke wilayah yang berkonsentrasi zat terlarut yang lebih tinggi sampai konsentrasi zat terlarut pada kedua sisi membrane setara. Difusi air melintasi membrane permeable selektif disebut osmosis. (Campbell.2008)
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 (Wilkins, 1992).
Komponen potensial air pada tumbuhan terdiri atas potensial 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 (Meyer and Anderson, 1952)
menurun demikian besarnya sehingga tidak dapat mengisi seluruh ruangan yang dibentuk oleh dinding sel. Membran dan sitoplasma akan terlepas dari dinding sel, keadaan ini dinamakan plasmolisis. Sel daun
Rhoeo discolor yang dimasukan ke dalam larutan sukrosa mengalami plasmolisis. Semakin tinggi konsentrasi larutan maka semakin banyak sel yang mengalami plasmolisis. Menurut Salisbury and Ross (1992) menyatakan bahwa kristal KMnO4 dan plasmolisis pada daun Rhoe discolor dalam larutan glukosa. Tujuan praktikum difusi molekul dan tekanan osmotik cairan sel adalah untuk mengetahui proses difusi suatu molekul dalam pelarut dan mengukur besar tekanan osmosis cairan sel epidermis bawah daun Rhoe discolor dalam larutan glukosa. Adapun manfaat penulisan jurnal yaitu untuk memberikan informasi tentang difusi molekul dan tekanan osmotik cairan sel.
BAHAN DAN METODE
Percobaan ini dilaksanakan di laboratorium PMIPA FKIP Universitas Riau pada tanggal 17 Kemudian masukkan setitik Kristal KMnO4 ke dalam air di cawan tadi, lalu ukur diameter sebaran Kristal pada air dalam selang waktu tertentu. Ulangi kegiatan tersebut beberapa kali lalu hitung rata-rata kecepatan difusinya. Kemudian perhatikan apakah kecepatan difusi mula-mula larutan glukosa dengan konsentrasi 0,20 M, 0,22 M, 0,24 M, 0,26 M, 0,28 M dan 0,30 M. Langkah selanjutnya adalah membuat sayatan epidermis bawah daun Rhoe discolor
masing-masing larutan. Kemudian catat hasil pengamatan melalui mikroskop setelah sepuluh menit. Catat suhu percobaan yang sedang berlangsung dan hitung besarnya tekanan cairan osmotik dengan rumus TO.
TO = 22,4. M .T 273
Dimana :
TO = Tekanan osmotik dalam Atmosfer (ATM )
M = Konsentrasi larutan eksternal
pada kondisi incipient
plasmolisis (Mol/L)
T = Temperatur Absolut ( K )
PO = Potensial Osmotik ( tanda - )
HASIL DAN PEMBAHASAN 1. Difusi Molekul
Diameter sebaran air berdasarkan hasil percobaan difusi molekul dapat dilihat pada Tabel 1 berikut.
Tabel 1. Tabel pengamatan difusi molekul Kristal KMnO4
NO. WAKTU (MENIT) DIAMETER (CM)
1. 1:30 2,5
2. 1:50 2,6
3. 2:08 3,0
Rata-Rata 1:49 2,7
Difusi dapat terjadi dalam kehidupan sehari-hari dalam tubuh makhluk hidup. Perubahan sifat juga merupakan pengaruh difusi terutama perubahan konsentrasi air. Dalam percobaan yang telah dilakukan dengan menggunakan kristal kalium
permanganat (KMnO4) yang
diteteskan pada akuades, terlihat bahwa kristal tersebut menyebar dalam air pada cawan petri. Pergerakan ini dikarenakan konsentrasi KMnO4 yang lebih tinggi
sehingga terjadi pergerakan hingga
tercapai kesetimbangan.
Pada percobaan yang telah
dilakukan yaitu dengan
menggunakan cawan petri dan air
kran didapat bahwa Kristal KMnO4
setelah diteteskan kedalam cawan petri yang berisi air langsung mulai menyebar secara perlahan sampai terjadi titik kesetimbangan yaitu hingga Kristal KMnO4 tidak berdifusi lagi. Dalam selang waktu kurang lebih 1 menit 30 detik Kristal
KMnO4 pada percobaan pertama
menyebar hingga diameter sebaran mencapai 2,5 cm. Sedangkan Kristal KMnO4 pada percobaan kedua dalam selang waktu 1 menit 50 detik menyebar hingga diameter sebaran mencapai 2,6 cm, dan pada percobaan ketiga dalam selang waktu 2 menit 8 detik Kristal KMnO4 menyebar hingga diameter 3,0 cm. semakin lama waktu yang dibutuhkan maka diameter sebarin airnya akan semakin besar. Diameter sebaran pada ulangan kedua lebih besar dibandingkan dengan diameter sebaran air pada ulangan pertama. Hal tersebut disebabkan karena pada ulangan kedua merupakan perlakuan dimana KMnO4 diberi lebih sedikit dibandingkan dengan KMnO4 pada
ulangan pertama. Apabila
konsentrasi dan ukuran partikel KMnO4 lebih kecil, maka semakin cepat partikel itu bergerak dan kecepatan difusi akan semakin cepat
sehingga diameter sebaran air akan lebih besar. Sebaliknya, apabila konsentrasi dan ukuran partikel KMnO4 lebih besar, maka semakin lambat partikel itu bergerak dan kecepatan difusi akan semakin lambat sehingga diameter sebaran air akan lebih kecil.
Ada beberapa faktor yang mempengaruhi kecepatan difusi, yaitu: (1) Ukuran partikel, Semakin kecil ukuran partikel, semakin cepat partikel itu akan bergerak, sehinggak kecepatan difusi semakin tinggi. (2) Ketebalan membran. Semakin tebal membran, semakin lambat kecepatan difusi. (3) Luas suatu area. Semakin besar luas area, semakin cepat
kecepatan difusinya. (4)
Jarak. Semakin besar jarak antara dua konsentrasi, semakin lambat kecepatan difusinya. (5) Suhu. Semakin tinggi suhu, partikel mendapatkan energi untuk bergerak dengan lebih cepat. Maka, semakin cepat pula kecepatan difusinya (Adrimarsya, 2012).
2. Tekanan Osmotik Cairal Sel
Tabel 2. Tabel pengamatan epidermis bawah daun Rhoe discolor dalam larutan glukosa
Larutan Glukosa
(M)
Sel dalam keadaan
Biasa
Sel dalam keadaan Plasmolisis
Persentase plasmolisis
Tekanan osmotik (atm)
0 169 - 0%
0,2 90 7 7,78% 4,89
0,22 98 13 13,27% 5,38
0,24 70 22 31,43% 5,87
0,26 79 25 44,30% 6,36
0,28 59 43 72,88% 6,85
0,30 80 69 86,25% 7,34
Grafik 1. Grafik tekanan osmotik cairan sel epidermis daun Rhoe discolor
0 0.2 0.22 0.24 0.26 0.28 0.3
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180
Sel Dalam Keadaan Biasa
Sel Dalam Keadaan Plasmolisis
Presentase Plasmolisis (%) Tekanan Osmotik (atm)
Konsentrasi Jumlah Sel
Berdasarkan Tabel 2 diatas dapat dilihat bahwa semakin tinggi konsentrasi larutan glukosa maka semakin tinggi persentase sel daun
Rhoediscolor mengalami plamolisis.
Plasmolisis terjadi karena cairan di luar sel bersifat hypertonis atau lebih pekat sedangkan larutan di dalam sel
Benang-benang tersebut dikenal dengan sebutan plasmolema, dimana diameternya lebih besar daripada molekul tertentu sehingga molekul gula dapat masuk dengan mudah.
Semakin tinggi kadar larutan glukosa yang diberikan maka semakin cepat terjadinya plasmolisis dan semakin tinggi tekanan osmosis yang terjadi pada sel tumbuhan
tersebut, semakin tinggi tekanan osmosisnya maka tekanan turgor akan semakin menurun, Sehingga persentasi plasmolisis tertinggi terdapat pada pengamatan dengan kadar glukosa 0,30 M dan terendah pada larutan glukosa 0,2 M. Persentasi terjadinya plasmolisis dapat dihitung dengan persamaan berikut :
Dengan menggunakan persamaan diatas maka dapat dibuktikan bahwa besar kecilnya persentasi plasmolisis dipengaruhi oleh kadar larutan glukosa terlarut yang melisiskan sel. Semakin tinggi kadar larutan glukosa maka semakin banyak sel yang lisis sehingga persentasi plasmolisis juga semakin besar. Dari tabel hasil pengamatan tersebut dapat diketahui pula bahwa plasmolisis incipient didapat pada konsentrasi larutan
glukosa 0,26 M. Hal ini disebabkan oleh persentase dari sel terplasmolisis pada konsentrasi 0,26 M adalah sebesar 44,30% yang bila dibandingkan dengan teori persentase plasmolisis incipient yang berkisar pada angka 50% dapat dikatakan cukup mendekati. Besarnya tekanan osmotik dapat dihitung dengan menggunakan rumus berikut :
TO = 22,4273. M .T
TO = 22,4.0,26.298 273 TO =6,36 atm
Apabila peristiwa plasmolisis mencapai 50% (kondisi diluar sama dengan didalam sel) maka dapat dikatakan potensial osmotik larutan
sama dengan potensial osmotik cairan sel. Maka bisa dikatakan bahwa tekanan osmotik insipent berada pada konsentrasi 0.26 M
% Plamolisis = jumlah sel plasmolisis x 100 %
dengan tekanan 6,36 atm. . Larutan yang di dalamnya terdapat sekumpulan sel dimana 50% berplasmolisis dan 50% tidak berplasmolisis disebut plasmolisis insipien. (Salisbury et al ,1995).
KESIMPULAN
Proses difusi suatu molekul dipengaruhi oleh ukuran molekul tersebut. Semakin kecil ukuran molekul tersebut maka semakin besar kecepatan difusi yang terjadi. Sebaliknya, semakin besar ukuran molekul maka semakin lambat difusi yang terjadi.
Sedangkan besar tekanan osmosis cairan sel akan semakin besar apabila konsentrasi larutan glukosa semakin tinggi. Apabila persentase plasmolisis mencapai 50% maka dapat dikatakan bahwa potensial osmotik larutan sama dengan potensial osmotik cairan sel.
DAFTAR PUSTAKA
Adrimarsya. 2012. Difusi Dan
Osmosis.
http://Adrimarsya.wordpress. com/2012/12/05/difusi-dan-osmosis/. (19 Maret 2016) Campbell, dkk. 2008. Biologi Jilid I
Edisi kedelapan. Erlangga : Jakarta
Kimball, J. W. 1983. Biologi. Erlangga : Jakarta.
Kustiyah. 2007. Miskonsepsi Difusi dan Osmosis Pada Siswa MAN Model Palangkaraya,
Jurnal Ilmiah Guru Kanderang Tingang, Vol. 1, No. 1, Hal : 24-37.
Meyer, B.S and Anderson, D.B. 1952. Plant Physiology D Van Nostrand Company Inc : New York.
Salisbury, et al. 1995. Fisiologi Tumbuhan Jilid 1. ITB : Bandung.
Tjitrosomo.1987. Botani Umum 2. Penerbit Angkasa, Bandung. Uwie.2010. Anonim. 2004. Difusi
Osmosis dan Plasmolisis.
http://www.e-dukasi.net.(19 Maret 2016)
Wilkins, M. B. 1992. Fisiologi
Tanaman. Jakarta: Bumi
