Topik : Mengukur Potensial Osmotik dan Potensial
Air Jaringan
Tujuan
: Mengetahui nilai Potensial Air jaringan pada umbi kentang
I.
Kajian Pustaka
Dalam tanah dan tubuh tumbuhan
tingkah laku dan pergerakan air didasarkan atas suatu hubungan energi
potensial. Air mempunyai kapasitas untuk melakukan kerja,
yaitu akan bergerak dari daerah dengan energi potensial
tinggi ke daerah dengan energi potensial rendah. Energi potensial dalam sistem cairan dinyatakan dengan cara membandingkannya dengan
energi potensial air murni. Secara kimia, air dalam tumbuhan dan tanah biasanya tidak murni itu disebabkan oleh
adanya bahan terlarut dan secara fisik dibatasi oleh berbagai
gaya, seperti gaya tarik-menarik yang berlawanan, gravitasi, dan tekanan.
Maka dari itu energi potensialnya lebih kecil dari pada energi
potensial air murni (Gardner, 1991).
Potensial Air merupakan energi yang dimiliki
air untuk bergerak atau untuk mengadakan reaksi. Dengan kata lain, potensial
air merupakan tingkat kemampuan molekul-molekul air untuk melakukan difusi.
Pada potensial air, air bergerak dari potensial tinggi ke potensial rendah
(dari larutan encer ke larutan pekat, larutan encer lebih banyak mengandung air
daripada larutan pekat).
Dalam fisiologi
tumbuhan, potensial kimia air atau potensial air (PA) merupakan konsep yang
sangat penting. Ralph O. Slatyer (Australia) dan Sterling A Taylor (Utah State University) pada tahun 1960, mengusulkan bahwa potensial
air digunakan sebagai dasar untuk sifat air dalam sistem
tumbuhan-tanah-udara. Potensial air merupakan sesuatu
yang sama dengan potensial kimia air dalam suatu sistem, dibandingkan
dengan potensial kimia air murni pada tekanan atmosfir dan suhu yang sama. Mereka menganggap bahwa PA air murni dinyatakan sebagai (0) nol
(merupakan konvensi) dengan satuan dapat berupa tekanan (atm,
bar) atau satuan energi. Difusi air melintasi membran
semipermeabel dinamakan osmosis. Molekul air dapat
berdifusi secara bebas melintasi membran, dari larutan dengan gradien konsentrasi larutan rendah ke larutan dengan gradien
konsentrasi larutan tinggi (Ismail, 2006).
Status energi bebas air
adalah suatu pernyataan Potensial air, suatu ukuran daya yang
menyebabkan air bergerak kedalam suatu sistem, seperti jaringan tumbuhan, jaringan tumbuhan, tanah atau atmosfir, atau suatu bagian
dari bagian lain dalam suatu sistem. (Ismail, 2009).
Osmosis merupakan
difusi air yang melintasi membran semipermeabel dari daerah dimana air lebih
banyak ke daerah yang lebih sedikit . 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, di bawah kondisi yang sama. Energi
bebas zuatu 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 berpotensial kimia lebih kecil (Ismail, 2006).
Osmosis adalah difusi
melalui membran semipermeabel. Contoh proses osmosis adalah masuknya larutan ke dalam sel-sel
endodermis. Dalam tubuh organisme multiseluler, air
bergerak dari satu sel ke sel lainnya dengan bebas. Selain air, molekul-molekul yang berukuran kecil seperti O2 dan CO2
juga mudah melewati membran sel. Molekul-molekul tersebut
akan berdifusi dari daerah dengan konsentrasi tinggi ke
konsentrasi rendah. Jika telah mencapai keseimbangan
konsentrasi zat di kedua sisi membran maka proses osmosis akan
berhenti. (Anonim, 2009).
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).
Prinsip osmosis:
transfer molekul solvent dari lokasi hypotonic (potensi rendah) solution
menuju hypertonic solution, melewati membran. Jika lokasi hypertonic solution kita beri tekanan tertentu, osmosis dapat
berhenti, atau malah berbalik arah (reversed osmosis).Besarnya
tekanan yang dibutuhkan untuk menghentikan osmosis
disebut sebagai osmotic press.Jika dijelaskan sebagai konsep termodinamika, osmosis dapat dianalogikan sebagai proses perubahan
entrropi. Komponen solvent murni memiliki entropi rendah,
sedangkan komponen berkandunagn solut tinggi memiliki
entropi yg tinggi juga. Mengikuti Hukum Termo II: setiap
perubahan yang terjadi selalu menuju kondisi entropi maksimum, maka solvent akan mengalir menuju tempat yg mengandung solut lebih banyak,
sehingga total entropi akhir yang diperoleh akan
maksimum. Solvent akan kehilangan entropi, dan solut akan
menyerap entropi. "Orang miskin akan semakin miskin, sedang yang kaya akan semakin kaya". Saat kesetimbangan tercapai, entropi
akan maksimum, atau gradien (perubahan entropi terhadap
waktu) = 0. Ingat: pada titik ekstrim, dS/dt = 0 (Wibosono,
2009).
Plasmolisis
adalah suatu proses lepasnya protoplasma dari dinding sel yang diakibatkan
keluarnya sebagian air dari vakuola (Salisbury and Ross, 1992).
Menurut Tjitrosomo
(1987), jika sel dimasukan ke dalam larutan gula, maka arah gerak air neto
ditentukan oleh perbedaan nilai potensial air larutan dengan nilainya didalam
sel. Jika potensial larutan lebih tinggi, air akan bergerak dari luar ke 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 volum sel akan 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.
Membran protoplasma dan sifat permeabel
deferensiasinya dapat diketahui dari proses plasmolisis. Permeabilitas dinding
sel terhadap larutan gula diperlihatkan oleh sel-sel yang terplasmolisis.
Apabila ruang bening diantara dinding dengan protoplas diisi udara, maka
dibawah mikroskop akan tampak di tepi gelembung yang berwarna kebiru-biruan.
Jika isinya air murni maka sel tidak akan mengalami plasmolisis. Molekul gula
dapat berdifusi melalui benang-benang protoplasme yang menembus lubang-lubang
kecil pada dinding sel. Benang-benang tersebut dikenal dengan sebutan
plasmolema, dimana diameternya lebih besar daripada molekul tertentu sehingga
molekul gula dapat masuk dengan mudah (Salisbury, 1995).
Keadaan
volume vakuola dapat untuk menahan protoplsma 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 jumlahnya 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)
II.
Tempat dan waktu praktikum
·
Tempat : Laboatorium Botani
·
Waktu
: 30 September 20011
III.
Alat dan Bahan
·
Alat
: a. Pelubang gabus, diameter
0,6-0,8 cm5
b. Pisau tajam
c.
Penggaris dan Timbangan Digital
d. Cawan petri dan penutup cawan petri
·
Bahan :
a. Umbi kentang
b. Larutan sukrosa
IV.
Cara Kerja
untuk melihat laporan lengkapnya silahkan klik disini
wow
ReplyDelete