ACARA 1 PLASMOLISIS
BAB 1. PENDAHULUAN
1.1 Tujuan
Praktikum ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh larutan hipertonik dan larutan hipotonik pada sel tumbuhan.
1.2 Dasar Teori
Jika sel tumbuhan diletakkan di larutan garam terkonsentrasi (hipertonik), sel tumbuhan akan kehilangan air dan juga tekanan turgor, menyebabkan sel tumbuhan lemah. Tumbuhan dengan sel dalam kondisi seperti ini layu. Kehilangan air lebih banyak akan menyebabkan terjadinya plasmolisis: tekanan terus berkurang sampai di suatu titik di mana protoplasma sel terkelupas dari dinding sel, menyebabkan adanya jarak antara dinding sel dan membran. Akhirnya cytorrhysis - runtuhnya seluruh dinding sel - dapat terjadi. Tidak ada mekanisme di dalam sel tumbuhan untuk mencegah kehilangan air secara berlebihan, juga mendapatkan air secara berlebihan, tetapi plasmolisis dapat dibalikkan jika sel diletakkan di larutan hipotonik. Proses sama pada sel hewan disebut krenasi. Cairan di dalam sel hewan keluar karena peristiwa difusi.
Plasmolisis hanya terjadi pada kondisi ekstrem, dan jarang terjadi di alam. Biasanya terjadi secara sengaja di laboratorium dengan meletakkan sel pada larutan bersalinitas tinggi atau larutan gula untuk menyebabkan ekosmosis, seringkali menggunakan tanaman Elodea atau sel epidermal bawang yang memiliki pigmen warna sehingga proses dapat diamati dengan jelas (Wikipedia, 2010).
Sebelum plasmolisis Sesudah plasmolisis
Sel tumbuhan yang terbungkus oleh selaput tipis yang disebut membran plasma.Selaput ini tersusun atas dwi lapis membran yang mampu mengatur secara selektif,aliran cairan dari lingkungan suatu sel(keluar masuknya cairan).
Membran plasma akan terlepas dari dinding sel,bila konsentrasi cairan diluar sel lebih tinggi (PA rendah) daripada konsentrasi cairan didalam sel (PA tinggi) maka,akan terjadi gerakan molekul kearah yang lebih pekat (PA rendah).Untuk melawan agar pelarut tidak masuk kedalam larutan dibutuhkan tenaga yang disebut tekanan osmosis (TO).Yang dapat diartikan PA=PO.
Difusi dan Osmosis
a. Difusi.
Difusi adalah pergerakan molekul atau ion dari dengan daerah konsentrasi tinggi ke daerah dengan konsentrasi rendah.
Beberapa contoh difusi:
1. Apabila kita teteskan minyak wangi dalam botol lalu ditutup, maka bau minyak wangi tersebut akan tersebar ke seluruh bagian botol. Apabila tutup botol dibuka, maka bau minyak wangi tersebut akan tersebar ke seluruh ruangan, meskipun tidak menggunakan kipas. Hal ini disebabkan karena terjadi proses difusi dari botol minyak wangi (konsentrasi tinggi) ke ruangan (konsentrasi rendah).
2. Apabila kita meneteskan tinta ke dalam segelas air, maka warna tinta tersebut akan menyebar dari tempat tetesan awal (konsentrasi tinggi) ke seluruh air dalam gelas (konsentrasi rendah) sehingga terjadi keseimbangan. Sebenarnya, selain terjadi pergerakan tinta, juga terjadi pergerakan air menuju ke tempat tetesan tinta (dari konsentrasi air tinggi ke konsentrasi air rendah).
Laju difusi antara lain tergantung pada suhu dan densitas (kepadatan) medium. Gas berdifusi lebih cepat dibandingkan dengan zat cair, sedangkan zat padat berdifusi lebih lambat dibandingkan dengan zat cair. Molekul berukuran besar lebih lambat pergerakannya dibanding dengan molekul yang lebih kecil. Pertukaran udara melalui stomata merupakan contoh dari proses difusi. Pada siang hari terjadi proses fotosintesis yang menghasilkan O2 sehingga konsentrasi O2 meningkat. Peningkatan konsentrasi O2 ini akan menyebabkan difusi O2 dari daun ke udara luar melalui stomata. Sebaliknya konsentrasi CO2 di dalam jaringan menurun (karena digunakan untuk fotosintesis) sehingga CO2 dari udara luar masuk melalui stomata. Penguapan air melalui stomata (transpirasi) juga merupakan contoh proses difusi. Di alam, angin, dan aliran air menyebarkan molekul lebih cepat disbanding dengan proses difusi.
b. Osmosis
Osmosis adalah difusi melalui membran semipermeabel. Masuknya larutan ke dalam sel-sel endodermis merupakan contoh proses osmosis. Dalam tubuh organisme multiseluler, air bergera dari satu sel ke sel lainnya dengan leluasa. 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. Proses Osmosis akan berhenti jika konsentrasi zat di kedua sisi membran tersebut telah mencapai keseimbangan.
Osmosis juga dapat terjadi dari sitoplasma ke organel-organel bermembran. Osmosis dapat dicegah dengan menggunakan tekanan.
Oleh karena itu, ahli fisiologi tanaman lebih suka menggunakan istilah potensial osmotik yakni tekanan yang diperlukan untuk mencegah osmosis. Jika anda merendam wortel ke dalam larutan garam 10 % maka sel-selnya akan kehilangan rigiditas (kekakuan)nya. Hal ini disebabkan potensial air dalam sel wortel tersebut lebih tinggi dibanding dengan potensial air pada larutan garam sehingga air dari dalam sel akan keluar ke dalam larutan tersebut. Jika diamati dengan mikroskop maka vakuola sel-sel wortel tersebut tidak tampak dan sitoplasma akan mengkerut dan membran sel akan terlepas dari dindingnya. Peristiwa lepasnya plasma sel dari dinding sel ini disebut plasmolisis.
Jika sel tumbuhan diletakkan dilarutan terkonsentrasi (hipertonik ), sel tumbuhan akan kehilangan air dan juga tekanan turgor, menyebabkan sel tumbuhan lemah. Tumbuhan dengan sel dalam kondisi seperti ini akan jadi layu. Kehilangan air lebih banyak akan menyebabkan terjadinya plasmolisis.Plasmolisis adalah peristiwa terlepasnya membrane plasma dari dinding karena terjadinya eksoosmosis (sel ditempatkan dalam larutan yang hipertonik ). Tidak ada mekanisme di dalam sel tumbuhan untik mencegah kehilangan air secara berlebihan, juga mendapatkan air secara berlebihan, tetapi plasmolisis dapat dibalikkan jika sel diletakkan dilarutan hipotonik.
Plasmolisis hanya terjadi pada kondisi ekstrem, dan jarang terjadi di alam. Biasanya teradi secara sengaja dilaboratorium dengan meletakkan sel pada larutan bersalinitas tinggi atau larutan gula untuk menyebabkan ekosmosis, seringkali menggunakan tanaman Elodea atau sel epidermal bawang yang memiliki pigmen warna sehingga proses dapat diamati dengan jelas.
Konsentrasi merupakan faktor yang menentukan difusi dalam larutan. Zat terlarut menurunkan konsentrasi air, sedangkan air sebaliknya juga menurunkan konsentrasi zat terlarut. Air berdifusi dengan konsentrasi air yang tinggi ke daerah dengan konsentrasi air yang rendah. Untuk terjadinya difusi molekul air maka membrane harus bersifat dapat terlalui molekul air tetapi tidak dapat terlewati molekul gula. Membrane demikian bersifat permeabel differensial.
Tumbuhan memperoleh bahan dari lingkungan untuk hidup berupa O2, CO2, air dan unsur hara. Kecuali gas O2 dan CO2 zat diserap dalam bentuk larutan ion. Mekanisme proses penyerapan dapat belangsung karena adanya proses imbibisi, difusi, osmosis dan transpor aktif.
1. Transpor aktif : pengangkutan lintas membran dengan menggunakan energi ATP, melibatkan pertukaran ion Na+ dan K+ (pompa ion) serta protein kontraspor yang akan mengangkut ion Na+ bersama melekul lain seperti asam amino dan gula. Arahnya dari daerah berkonsentrasi tinggi ke konsentrasi rendah. Misal perpindahan air dari korteks ke stele.
2. Imbibisi : merupakan penyusupan atau peresapan air ke dalam ruangan antar dinding sel, sehingga dinding selnya akan mengembang. Misal masuknya air pada biji saat berkecambah dan biji kacang yang direndam dalam air beberapa jam.
3. Diffusi : gerak menyebarnya molekul dari daerah konsentrasi tinggi (hipertonik) ke konsentrasi rendah (hipotonik). Misal pengambilan O2 dan pengeluaran CO2 saat pernafasan, penyebaran setetes tinta dalam air. Difusi merupakan mekanisme yang sangat penting bagi sel tumbuhan karena menghubungkan sel itu dengan lingkungannya. Untuk jarak dekat, kecepatan difusi cukup tinggi, hamper sama dengan transport yang menggunakan energi. Bahkan transport di stomata hanya menggunakan mekanisme difusi ini. Jalur yang dilalui larutan masuk ke sel.
4. Osmosis : proses perpindahan air dari daerah yang berkonsentrasi rendah (hipotonik) ke daerah yang berkonsentrasi tinggi (hipertonik) melalui membran semipermiabel. Membran semipermiabel adalah selaput pemisah yang hanya bisa ditembus oleh air dan zat tertentu yang larut di dalamnya. Keadaan tegang yang timbul antara dinding sel dengan dinding isi sel karena menyerap air disebut turgor, sedang tekanan yang ditimbulkan disebut tekanan turgor. Hal ini menyebabkan sel lemah dan tumbuahn dalam kondisi ini akan menjadi layu. Untuk sel tumbuhan bersifat selektif semipermiabel. Setiap sel hidup merupakan sistem osmotik. Jika sel ditempatkan dalam larutan yang lebih pekat (hipertonik) terhadap cairan sel, air dalam sel akan terhisap keluar sehingga menyebabkan sel mengkerut. Peristiwa ini disebut plasmolisis. tekanan terus berkurang sampai di suatu titik di mana protoplasma sel terkelupas dari dinding sel, menyebabkan adanya jarak antara dinding sel dan membran. Akhirnya cytorrhysis - runtuhnya seluruh dinding sel - dapat terjadi. Tidak ada mekanisme di dalam sel tumbuhan untuk mencegah kehilangan air secara berlebihan, juga mendapatkan air secara berlebihan, tetapi plasmolisis dapat dibalikkan jika sel diletakkan di larutan hipotonik. Proses sama pada sel hewan disebut krenasi. Cairan di dalam sel hewan keluar karena peristiwa difusi. Plasmolisis hanya terjadi pada kondisi ekstrem, dan jarang terjadi di alam. Biasanya terjadi secara sengaja di laboratorium dengan meletakkan sel pada larutan bersalinitas tinggi atau larutan gula untuk menyebabkan ekosmosis, seringkali menggunakan tanaman Elodea atau sel epidermal bawang yang memiliki pigmen warna sehingga proses dapat diamati dengan jelas.
Plasmolisis dapat mendemonstrasikan letak membrane protoplasma dan sifat permeabel differensialnya. Jika membrane juga permeabel terhadap gula seperti terhadap air, maka gula akan masuk ke dalam sel dan menyamakan potensial osmotic dalam sel dengan di luar, sehingga air akan masuk lagi ke dalam sel. Jika untuk plasmolisis ini digunakan NaCl atau KNO3, bukan gula, secara perlaha-lahan absorbsi terjadi, dan sel akhirnya akan kembali segar (mengandung cukup air). Jika sel dimatikan, membrane protoplasma rusak dan plasmolisis tidak akan terjadi dan berlangsung lama.
Klasifikasi bahan praktikum:
1. Rhoeo discolor
Kerajaan : Plantae
Divisi : Magnoliophyta
Kelas : Liliopsida
Ordo : Commelinales
Famili : Commelinaceae
Genus : Rhoeo
Spesies : Rhoeo discolor
2. Allium cepa
Kerajaan : Plantae
Divisi : Magnoliophyta
Kelas : Liliopsida
Ordo : Asparagales
Famili : Alliaceae
Genus : Allium
Spesies : Allium cepa
BAB 2. METODE PENELITIAN
2.1 Bahan dan Alat
2.1.1Bahan:
1. Umbi bawang merah atau daun Rhoeo discolor
2. Larutan gula
3. Larutan garfis
4. Aquadest
2.2.2 Alat:
1. Mikroskop
2. Object glass
3. Cover glass
4. Pipet tetes
5. Pisau silet
2.2 Cara Kerja
Mengambil dengan hati-hati lapisan dalam dari umbi bawang merah atau bagian yang berwarna merah dari daun Rhoeo discolor. |
Menjelaskan fenomena yang terjadi. |
Menyerap dengan tissue larutan glukosa yang membasahi potongan daun sampai kering, tetesi dengan aquadest. |
Membiarkan kurang lebih 10-15 menit. |
Menjelaskan fenomena yang terjadi. |
Sebagai pembanding, mengambil potongan daun atau umbi yang baru dan menetesi dengan larutan garfis. |
Meletakkan diatas object glass, menetesi dengan larutan glukosa, membiarkan selama kurang lebih 10-15 menit, amati dengan mikroskop. |
BAB 3. HASIL DAN PEMBAHASAN
3.1 Hasil Pengamatan
Tabel 1. Pengamatan terhadap kedaan awal sel
Sel | Kelompok | Keadaan |
Bawang merah (Allium cepa) | 1 | Warna ungu (warna berada dalam sel) menyebar di setiap sel |
2 | Warna ungu menyebar di setiap sel | |
3 | Warna ungu menyebar di seluruh bagian sel | |
4 | Warna ungu merata di seluruh bagian sel | |
5 | Bentuk polihedral,sitoplasma berwarna merah keunguan | |
Jadam (Rhoeo discolor) | 6 | Bentuk polihedral,sitoplasma berwarna merah keunguan |
7 | Bentuk polihedral,sitoplasma berwarna merah muda | |
8 | Bentuk polihedral,sitoplasma berwarna merah keunguan | |
9 | Bentuk heksagonal, warna merah menyebar di seluruh sel tumbuhan | |
10 | Bentuk polihedral,sitoplasma berwarna merah keunguan,sel dalam keadaan normal |
Gambar hasil pengamatan daun Rhoeo discolor setelah diberi perlakuan
Larutan Garfis
3.2 Pembahasan
Pada percobaan ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh larutan hipertonik dan larutan hipotonik pada sel tumbuhan. Dari percobaan ini kita dapat mengetahui terjadinya plasmolisis pada sel tumbuhan. Setiap sel memiliki mekanisme transport zat yang keluar masuk, yaitu dengan cara transport aktif dan pasif. Terjadinya plasmolisis merupakan lanjutan dari mekanisme osmosis. Peristiwa osmosis adalah perpindahan zat pelarut dari area dengan konsentrasi pelarut tinggi ke area dengan konsentrasi pelarut rendah melalui membrane selektif permeabel. Sifat selektif permeable pada membran plasma memungkinkan dapat dilalui oleh molekul terlarut yang berukuran besar, misalnya garam dan gula.
Jika sel tumbuhan diletakkan di dalam larutan yang hipertonik sel tumbuhan akan kehilangan air. Air yang berada di dalam sel akan keluar menembus membran menuju ke lingkungan luar sel yang menyebabkan tekanan turgor sehingga cenderung mengecil. Apabila kondisi seperti ini terus berlangsung sampai suatu titik dimana protoplasma sel terkelupas dari dinding sel menyebabkan adanya jarak antara dinding sel dan membran plasma. Sehingga seluruh dinding sel dapat runtuh atau cytorisis maka sel tumbuhan ini mengalami plasmolisis. Ketika plasmolisis terjadi dinding sel dengan membran plasma akan terisi oleh air.
Daun Rhoeo discolor memilki sel yang berbentuk hexagonal (segi enam). Dari hasil percobaan diketahui kondisi awal sel yaitu daun Rhoeo discolor berwarna ungu, tetapi tidak jelas jarak antara dinding sel dan membran plasma. Warna ungu terlihat jelas berada dala suatu kantung dan merata ke seluruh isi sel. Akan tetapi, setelah pemberian larutan glukosa, dan didiamkan kurang lebih 10 menit warna berubah menjadi yang agak pudar dan berkumpul ke suatu sudut tertentu. Sel agak menyusut atau mengecil, membran plasma terlihat mengkerut. Hal ini dikarenakan larutan gula yang digunakan sebagai medium percobaan lebih hipertonis daripada keadaan di dalam sel itu sendiri sehingga air keluar dengan mudah mengikuti gradien konsentrasi. Perubahan warna menjadi pudar bisa juga disebabkan oleh peristiwa ini. Warna tersebut larut dalam air sehingga turut keluar juga sebagian dari sel. Akan tetapi pada perlakuan ini proses plasmolisis belum terjadi dengan sempurna karena larutan glukosa tidak terlalu pekat konsent rasinya. Dengan demikian sel masih bisa bertahan hidup. Pada Langkah selanjutnya adalah mengeringkan potongan daun yang telah ditetesi larutan glukosa dengan tissue, kemudian diberi larutan aquadest, lalu biarkan selama 10-15 menit. Sel tersebut akan memulihkan kembali kondisinya seperti semula yaitu selnya akan kembali mengembang. Hal ini menunjukkan bahwa air dapat melewati membran semipermeable dari sel tumbuhan. Air dapat masuk dengan cara difusi sederhana karena konsentrasi medium lebih encer daripada di dalam sel. Sel kembali ke bentuk semula karena aquadest merupakan larutan hipotonik.
( Sel yang mengalami plasmolisis)
Langkah selanjutnya aquadest diserap kembali menggunakan tissue kemudian ditetesi dengan larutan garfis dan didiamkan selama 10-15 menit. Setelah diamati di bawah mikroskop sel yang tadinya mengembang tampak menyusut kembali, hal ini dikarenakan larutan garfis bersifat hipertonis sehingga air yang ada didalam sel keluar kembali ke lingkungan luar sel. Pada perlakuan ini plasmolisis sudah terjadi sempurna, dimana membran plasma terlepas dari diding sel.
Pada praktikum kali ini yang digunakan adalah data dari kelompok sendiri dan data kelas. Pertama yang akan dibahas adalah tentang sel bawang merah. Pada praktikum kali ini yang melakukan praktikum pada bawang merah adalah kelompok 1 sampai kelompok 5. Dari kelompok praktikum yang mengamati sel bawang merah pada keadaan awal sebelum diberi perlakuan adalah warna ungu merata dan menyebar di seluruh bagian sel. Ini terjadi karena kondisi sel masih stabil (belum terpengaruh larutan hipertonis dan hipotonis). Setelah itu sel bawang merah diberi larutan glukosa dan didiamkan selama 10-15 menit dan setelah itu diamati lagi di bawah mikroskop. Secara keseluruhan hasil pengamatan dari kelompok 1 sampai kelompok 5 menunjukkan bahwa warna ungu pada sel menjadi memudar. Hal ini terjadi karena cairan di dalam sel memiliki konsentrasi lebih tinggi dibandingkan di luar sel sehingga cairan sel tertarik keluar yang mentebabkan pigmen sel yang semula berwarna ungu menjadi agak memudar. Dimungkinkan pigmen sel terlarut keluar sel. Namun ada juga sel yang yang warnanya tidak memudar. Hal ini dimungkinkan karena pigmen sel terkumpul di salah satu bagian sel (misalnya du bagian sudut) karena cairan sel telah mengalir keluar sel dan akhirnya pigmen menjadi mengumpul di bagian tertentu di dalam sel. Setelah diberi larutan glukosa, larutan glukosa diserap kembali dengan tissue. Setelah itu diberi aquades dan didiamkan selama 10-15 menit. Setelah diamati tampak dari bahwa dari kelompok 1-kelompok 5 sel warnanya semakin memudar karena sifat dari aquades adalah larutan hipotonis. Lalu dilanjutkan dengan mengambil sel bawang merah yang baru lalu menaruhnya di atas kaca benda dan menetesi dengan larutan garfis. Setelah itu didiamkan selama 10-15 menit lalu diamati. Dari kelompok 1-kelompok 5 tampak bahwa keadaan sel tetap (tidak ada perubahan) dan warna pigmen sel juga tetap.
Selanjutnya adalah pembahasan tentang sel daun jadam yang di praktikumkan oleh kelompok 6-kelompok 10. Keadaan sel awal rata-rata adalah bentuk sel polihedral, sitoplasma berwarna merah keunguan, dan sel dalam keadaan normal. Setelah diberi larutan gula pigmen warna sel tampak memudar dan terjadi plasmolisis. Hal ini terjadi karena larutan gula bersifat hipertonis dimana cairan di dalam sel mengalir keluar karena konsentrasi di dalam sel lebih tinggi dari pada di luar sel. Setelah itu diberi aquades dan hasilnya dalah rata-rata pada kelompok 6-kelompok 10 menunjukkan bahwa warna pigmen sel memudar namun bentuk selnya tetap. Hal ini terjadi karena aquades bersifat hipotonis. Setelah itu mengambil sel daun jadam yang baru dan diletakkan di atas kaca menda dan ditetesi dengan larutan garfish lalu didiamkan selama 10-15 menit. Setelah diamati pigmen warna sel tamapak bening (pudar) dan bentuk sel tetap. Warna sel dapat hilang karena telah terjadi plasmolisis. Larutan garfish bersifat hipertonik sehingga cairan dan pigmen warna yang berada di dalam sel dapat tertarik keluar sel secara keseluruhan dimana pigmen sel menjadi tidak berwarna (bening).
BAB 4. KESIMPULAN
Berdasarkan praktikum dan pembahasan dapat disimpulkan bahwa:
1. Larutan gula bersifat hipertonis, karena larutan ini mampu membuat cairan dan pigmen warna pada sel tertarik keluar sel, dan larutan garfis bersifat netral.
2. Jika sel tumbuhan diletakkan dilatutan hipertonik, sel tumbuhan akan kehilangan air dan tekanan turgor, menyebabkan sel tumbuhan lemah dan akhirnya menjadi layu.
3. Plasmolisis dapat dibalikkan jika sel diletakkan di dalam larutan hipotonik (dalam hal ini adalah aquadest), yang menyebabkan sel mengembang kembali karena air yang ada dilingkungan luar sel masuk kembali ke dalam sel (karena aquades bersifat hipotonis).
4. Plasmolisis hanya terjadi pada kondisi ektrem, dan jarang terjadi di alam. Dan biasanya hanya terjadi di lingkungan laboratoris.
0 komentar:
Posting Komentar