I.
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Difusi merupakan proses pergerakan
acak partikel gas, cairan dari konsentrasi yang tinggi ke konsentrasi yang
lebih rendah. Osmosis merupakan perubahan
pelarut dari konsentrasi tinggi ke konsentrasi yang lebih rendah melalui
membran semipermeable. Sedangkan plasmolisis adalah peristiwa melepasnya
plasmalema atau membran plasma dari dinding sel karena dehidrasi (hilangnya air
sel) bila sel berada dilingkungan larutan yang hipertonis.
Dalam kehidupan sehari-hari sering
kali kita berhadapan dengan peristiwa difusi dan osmosis, baik kita sadari
maupun tidak kita sadari. Contohmya pada saat kita menyeduh teh celup dalam
kemasan kantong, warna dari teh tersebut akan menyebar. Hal ini disebabkan oleh
konsentrasi teh dalam gelas lebih kecil dibandingkan dengan konsentrasi
teh yang ada di dalam kantong teh tersebut. Peristiwa tersebut sering kita
sebut sebagai difusi.
Begitu pula pada tumbuhan, yang
menyerap air dan zat hara yang diperlukan dari lingkungan melalui proses
difusi, osmosis, maupun imbibisi. Peristiwa tersebut dapat berlangsung dengan
baik jika terdapat perbedaan tekanan potensial air yang sangat besar antara
larutan di luar sel buah dengan larutan di dalam sel buah tersebut.
Dalam praktikum ini, praktikan mencoba melakukan
pengamatan dengan menggunakan potongan kentang dan wortel untuk menguji
kecepatan masuknya larutan gula dengan konsentrasi berbeda.
1.2 Tujuan
Adapun tujuan dari praktikum ini yaitu :
1.
Menemukan
fakta mengenai gejala difusi – osmosis
2.
Mengenai
efek konsentrasi larutan terhadap kecepatan difusi
3.
Menunjukkan
arah gerakan air pada difusi osmosis
4.
Mendeskripsikan
pengertian difusi dan osmosis
II.
TINJAUAN
PUSTAKA
Air bergerak di dalam tanah secara horizontal dan vertikal. Pergerakan air
secara horizontal disebut juga pergerakan air lateral. Pergerakan air vertikal
dapat berupa pergerakan air ke bawah yang dipengaruhi oleh gerak gravitasi
melalui infiltrasi dan perkolasi serta pergerakan air ke atas melalui gerak
kapilaritas air tanah yang dipengaruhi oleh porositas tanah dan temperatur
tanah. Air tanah yang berada di bawah zona perakaran tanaman akan mengalir
menuju zona perakaran tanaman disebabkan oleh kemampuan kapiler (cappilary
rise) yang dimiliki oleh tanah. Air akan bergerak dari tanah yang lembab menuju
tanah yang lebih kering. Pada tanah lembab yang jumlah persentase airnya lebih
tinggi, gardien tegangannya lebih besar dan lebih cepat perpindahannya. Pola
kapilaritas air tanah dipengaruhi oleh besarnya pengembangan tegangan dan daya
hantar pori-pori dalam tanah. Nilai efek kapilaritas tidak beraturan pada
setiap bagian tanah, karena ukuran pori-pori yang dilewatinya bersifat acak
pula. Pada jenis tanah yang berbeda akan memberikan pola pergerakan air tanah
yang berbeda pula karena pola pergerakan air tanah yang berupa gerak kapiler
ini sangat dipengaruhi oleh tekstur dari tanah tersebut, oleh karena itu
kecepatan pergerakan air vertikal ke bawah dan pergerakan horizontal di dalam
tanah bergerak agak cepat sampai agak lambat. (Craig, 1991)
Difusi adalah
peristiwa mengalirnya/berpindahnya suatu zat dalam pelarut dari bagian
berkonsentrasi tinggi ke bagian yang berkonsentrasi rendah. Perbedaan
konsentrasi yang ada pada dua larutan disebut gradien konsentrasi. Difusi akan
terus terjadi hingga seluruh partikel tersebar luas secara merata atau mencapai
keadaan kesetimbangan dimana perpindahan
molekul tetap terjadi walaupun tidak ada perbedaan konsentrasi. Contoh yang
sederhana adalah pemberian gula pada cairan teh tawar. Lambat laun cairan menjadi manis. Contoh lain
adalah uap
air dari cerek yang berdifusi dalam udara. Difusi yang paling sering terjadi adalah difusi
molekuler. Difusi ini terjadi jika terbentuk perpindahan dari sebuah lapisan
(layer) molekul yang diam dari solid atau fluida. Difusi dan osmosis adalah
termasuk transport pasif artinya transport yang tidak memerlukan energi (ATP)
(Anonim, 2009).
Proses fisika
difusi (dengan osmosis sebagai bagian khususnya) memainkan peranan sangat
penting pada fisiologi tumbuhan, sehingga pengertian yang jelas mengenai proses
ini perlu sekali dimiliki, tetapi agar mudah dimengerti, beberapa sifat umum
materi harus diperhatikan lebih dahulu. Telah diketahui benar bahwa semua zat,
baik unsur maupun senyawa, pada hakikatnya tersusun atas partikel-partikel
kecil. Partikel-partikel ini memiliki dua sifat umum yang penting, yaitu :
1.
Kemampuan untuk bergerak bebas
2.
Kecenderungan bagi partikel yang sama untuk
tarik-menarik.
Kedua sifat ini sangat bertentangan. Kemampuan untuk bergerak bebas
cenderung untuk memisahkan partikel penyusun suatu zat, sedangkan gaya
tarik-menarik cenderung untuk mempersatukan partikel-partikel itu. Efek
pengaruh-mempengaruhi antara kecenderungan yang bertentangan itu (misalnya,
apakah kecenderungan bagi gerakan bebas lebih besar dari pada gaya tarik, atau
sebaliknya) menentukan keadaan fisik suatu zat. Sebagai perkiraan dapat
dikatakan bahwa jika kecenderungan untuk gerakan bebas lebih unggul, zat itu
akan berada dalam bentuk gas; jika kecenderungan untuk gaya tarik lebih unggul,
zat itu akan berada dalam bentuk padat, sedangkan jika kedua kecenderungan itu
kira-kira sama kuat, zat itu akan berada dalam bentuk cair. (A.R.Loveless : 1991)
Osmosis adalah suatu topik yang penting dalam biologi karena fenomena ini
dapat menjelaskan mengapa air dapat ditransportasikan ke dalam dan ke luar sel. Pada
umumnya membran pada organisme hidup bersifat semipermeable (selektif
permeable) yang berarti hanya molekul-molekul tertentu yang dapat melewati.
Cairan sel biasanya bersifat hipertonis (potensial air tinggi), dan cairan
diluar sel bersifat hipotonis (potensial air rendah), sehingga air akan
mengalir masuk ke dalam sel sampai kedua cairan isotonis (Campbell, 2002).
Molekul atau partikel air, gas dan mineral masuk ke
dalam sel tumbuhan melalui proses difusi dan osmosis. Melalui proses-proses
tersebut tumbuhan dapat memperoleh zat-zat yang diperlukan untuk
pertumbuhannya. Proses difusi berlangsung dari daerah yang memilki konsentrasi
partikel tinggi ke daerah yang konsentrasi partikelnya rendah. Difusi memiliki
peranan penting dalam sel-sel tumbuhan yang hidup. Sel tumbuhan dapat mengalami
kehilangan air, apabila potensial air di luar sel lebih rendah daripada
potensial air di dalam sel. Jika sel kehilangan air cukup besar, maka ada
kemungkinan volume isi sel akan menurun besar sehingga tidak dapat mengisi
seluruh ruangan yang dibentuk oleh dinding sel. Artinya, membran dan sitoplasma
akan terlepas dari dinding sel, peristiwa ini disebut plasmolisis. Sel yang
sudah terplasmolisis dapat disehatkan kembali dengan memasukkannya ke dalam air
murni (Tjotrosomo, 1983: 11).
Adapun yang dimksud air dalam proses osmosis tersebut adalah
air dalam keadaan bebas yang tidak terikat dengan jenis molekul-molekul
lainnya, seperti gula, protein, atau larutan yang lain. Oleh karena itu,
konsentrasi terlarut dalam suatu larutan merupakan faktor utama yang menentukan
kelangsungan osmosis. Membran semipermeabel harus dapat ditembus oleh pelarut,
tapi tidak oleh zat terlarut, yang mengakibatkan gradien tekanan sepanjang
membran.
a.
Isotonik
Larutan isotonik adalah suatu larutan yang
mempunyai konsentrasi zat terlarut yang sama (tekanan osmotik yang sama)
seperti larutan yang lain, sehingga tidak ada pergerakan air. Minuman isotonik
dapat di minum untuk menggantikan fluida dan mineral yang digunakan tubuh
selama aktifitas fisik.
b.
Hipotonik
Larutan hipotonik adalah suatu larutan dengan
konsentrasi zat terlarut lebih rendah (tekanan osmotik lebih rendah) dari pada
yang lain sehingga air bergerak ke dalam sel. Contoh: aquades.
c.
Hipertonik
Larutan hipertonik adalah suatu larutan dengan
konsentrasi zat terlarut lebih tinggi (tekanan osmotik yang lebih tinggi) dari
pada yang lain sehingga air bergerak ke luar sel. Contoh: larutan yang bersifat
lengket dan pekat, seperti larutan gula dan garam.
Potensial osmosis menunjukkan status suatu larutan dan
menggambarkan perbandingan proporsi zat terlarut dengan pelarutnya. Makin pekat
suatu larutan akan makin rendah potensial osmosisnya. Potensial osmosis dari
suatu sel dapat diukur dengan berbagai metoda. Metoda yang digunakan adalah
dengan menggunakan suatu seri larutan yang konsentrasi dan PO nya diketahui,
misalnya dengan larutan sukrosa.
III.
METODOLOGI
3.1 Waktu dan Tempat
Praktikum ini dilaksanakan pada hari Senin, 6 Oktober 2014
pukul 16.30-18.10 di Laboratorium Bioteknologi Fakultas Pertanian Universitas
Sultan Ageng Tirtayasa.
3.2 Alat dan Bahan
Alat dan bahan yang digunakan adalah :
1.
Cawan Petri
2.
Galas Aqua 4
3.
Styrofoam
4.
Bungkus es kiko
5.
Spidol
6.
Penggaris
7.
Gunting & cutter
8.
Sedotan
9.
Wortel & kentang berdiameter 5 cm
10. Air
atau akuades
3.3 Cara Kerja
1. Siapkan
alat dan bahan yang akan digunakan.
2. Siapkan
seri larutan gula : 25%, 50%, 100%.
3. Gunting
pada bagian ujung bungkus es kiko kemudian buat skala pengukuran dengan
menggunakan penggaris.
4. Buat
potongan kentang dan wortel berbentuk kubus dengan sisi 2 cm.
5. Potong
styrofoam berbentuk lingkaran seukuran dengan aqua gelas.
6. Lubangi
bagian tengah styrofoam tadi seukuran dengan bungkus es kiko
7. Pada
bidang atas wortel & kentang, tancapkan sedotan & biarkan dalam posisi
menggantung kemudian hubungkan sedotan tersebut dengan es kiko. Usahakan jangan
sampai bocor.
8. Masukkan
es kiko kedalam lubang styrofoam, lalu pasang pada aqua gelas.
9. Masukkan
larutan 100% ke dalam bungkus kiko sampai batas 0,5 cm.
10. Amati
perubahan atau pertambahan volume air pada pipa setiap 3 jam.
3.4
Parameter Pengukuran
·
Perubahan volume atau ketinggian larutan (air)
·
Perbedaan kecepatan pertambahan volume air
·
Efek konsentrasi larutan terhadap kecepatan
difusi-osmosis
·
Arah gerakan air pada peristiwa difusi-osmosis
IV. HASIL
DAN PEMBAHASAN
4.1 Hasil
Tabel 1. Kenaikan
larutan gula pada pipa gelas berskala (ml) pada kentang
|
3 Jam ke -
|
Pertambahan
volume cairan dalam pipa kaca berskala
|
|||
|
0% (Control)
|
25%
|
50%
|
100%
|
|
|
I
|
10cm
|
Habis
|
5cm
|
10cm
|
|
II
|
0cm
|
Habis
|
2,5cm
|
0cm
|
|
III
|
0cm
|
Habis
|
2,5cm
|
0cm
|
|
IV
|
0cm
|
Habis
|
0 cm
|
0cm
|
|
Jumlah
|
10cm
|
Habis
|
10cm
|
10cm
|
Tabel
2. Kenaikan larutan gula pada pipa gelas berskala (ml) pada wortel
|
3 Jam ke -
|
Pertambahan
volume larutan gula 100%
|
|||
|
0% (Control)
|
25%
|
50%
|
100%
|
|
|
I
|
10cm
|
Habis
|
10cm
|
10cm
|
|
II
|
0cm
|
Habis
|
0cm
|
0cm
|
|
III
|
0cm
|
Habis
|
0cm
|
0cm
|
|
IV
|
0cm
|
Habis
|
0cm
|
0cm
|
|
Jumlah
|
10cm
|
Habis
|
10cm
|
10cm
|
4.2 Pembahasan
Percobaan
yang dilakukan dalam praktikum ini yaitu pergerakan partikel berkaitan dengan
proses difusi dan osmosis. Bahan yang akan dijadikan perameter adalah potongan
kentang dan wortel berbentuk kubus dengan panjang sisi 2cm. Pada pengamatan
diatas, volume
larutan gula maupun volume air pada kentang dan wortel mengalami perubahan
jumlah volumenya. Ini berarti menandakan bahwa pada percobaan ini terdapat
proses osmosis.
Dari percobaan ditunjukan bahwa air dan gula dibatasi oleh
kentang sebagai membrane. Sehingga molekul air dapat melewati kentang tersebut,
sedangkan gula tidak dapat melewati kentang (membrane). Pada keadaan ini, air akan
bergerak dari larutan yang kepekatannya rendah ke larutan yang kepekatannya
tinggi. Sehingga lama kelamaan gula semakin tinggi dan volume air semakin
surut.
Sedangkan pada air dan gula yang dibatasi oleh wortel
sebagai membrane, molekul air dapat melewati wortel tersebut, sedangkan gula
tidak dapat melewati kentang (membrane). Bedanya, kercepatan pertambahan air
dengan membrane wortel lebih lama dibandingkan kecepatan pertambahan air yang
membrannya adalah kentang. Hal ini dikarenakan membrane pada wortel lebih
keras/padat dibandingkan pada kentang yang lebih mudah menyerap air.
Selain itu, perbedaan konsentrasi
gula juga mempengaruhi kecepatan pertambahan air, karena larutan dengan
konsentrasi gula yang lebih pekat lebih lama bergerak dibandingkan larutan
dengan konsentrasi gula yang rendah. Perpindahan air melalui membran permeabel
selektif dari bagian yang lebih encer ke bagian yang lebih pekat. Membran
semipermeabel harus dapat ditembus oleh pelarut, tapi tidak oleh zat terlarut,
yang mengakibatkan gradien tekanan sepanjang membran.
Namun ada kendala saat melakukan
pengamatan, yaitu kebocoran pada sedotan sehingga hasil yang didapat kurang
maksimal. Selain itu, keadaan kentang dan wortel menjadi mengerut. Hal ini
dapat dipastikan bahwa kandungan air dalam kentang dan wortel tersebut ikut bergerak
dan habis.
V. KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Adapun kesimpulan yang dapat
ditarik dari praktikum kali ini yaitu
bahwa difusi adalah perpindahan molekul-molekul dari larutan konsentrasi tinggi
(hipertonis) ke larutan konsentrasi rendah (hipotonis) baik melalui membran plasma
atau tidak. Sedangkan osmosis merupakan perubahan pelarut dari
konsentrasi tinggi ke konsentrasi yang lebih rendah melalui membran
semipermeable.
Kentang dan wortel sebagai
membrane mempengaruhi proses pergerakan larutan yang berkonsentrasi. Dapat disimpulkan
bahwa larutan dengan konsentrasi yang lebih pekat lebih lama bergerak menembus
membrane di bandingkan larutan dengan konsentrasi rendah. Tetapi jika
dibandingkan kecepatan pertambahan volumenya antara kentang dan wortel,
pertambahan volume air pada kentang lebih cepat dibandingkan wortel.
Dikarenakan membrane kentang lebih mudah menyerap air dibandingkan dengan
membrane wortel.
Percobaan dikatakan gagal
disebabkan adanya kebocoran pada sedotan. Sehingga hasil yang didapat kurang
maksimal.
5.2 Saran
Untuk praktikum ini sudah dilakukan dengan baik, hanya saja yang
disayangkan adalah alat praktikum yang kurang memadai untuk kelancaran
praktikum. Selain itu waktu yang sedikit membuat praktikan kurang maksimal
dalam melaksanakan praktikum ini.
DAFTAR
PUSTAKA
Anonim.2009.
Difusi. http://id.wikipedia.org/wiki/Difusi. Diakses pada tanggal 09/10/2012 jam
06.47 wib
Craig, Houston. 1991. Kapilaritas
air (ilmu tanah). Gajah
Mada University Press, Yogyakarta.
Campbell.2002. Biologi Jilid 1. Erlangga: Jakarta
Dwidjoseputro, D. 1978. Pengantar Fisiologi Tumbuhan. Jakarta:
PT Gramedia.
Fitter, A.H. dan R.K.M. Hay,
1991. Fisiologi Lingkungan Tanaman.
Universitas Gadjah Mada Press. Yogyakarta.
Lukyati, Betty, dkk. 199 . Petunjuk Praktikum Fisiologi Tumbuhan.
Malang: FMIPA UM.
Sasmitamihardja, Dardjat dan
Arbayah H.S. 1990. Dasar-Dasar Fisiologi
Tumbuhan. Bandung: FMIPA-ITB.
LAMPIRAN
1
Tugas !
1.
Apakah potensial air 1 Mol larutan garan (NaCl)
sama dengan larutan Glukosa?
2.
Apakah laju difusi air dari jaringan kentang
dipengaruhi oleh jenis larutan perendamnya?
3. Apa yang akan terjadi bila jaringan kentang
ditempatkan pada larutan dengan potensial osmotiknya lebih rendah dari
potensial osmotic cairan jaringannya?
Jawab :
1. Tidak, karena larutan NaCl tidak memiliki ion
yang sama dengan larutan glukosa. Sehingga tekanan yang diperoleh juga tidak
sama. Dengan rumus π= nMRT, dengan n Larutan NaCl mempunyai nilai sebesar 2,
sedangkan larutan glukosa tidak memiliki nilai n. Sehingga tekanan atau
potensial larutan NaCl jauh lebih besar dibandingkan larutan glukosa.
2. Ya, Karena jenis larutan yang berbeda maka akan
berbeda pula konsentrasi, temperatur, dan partikel adsorptifnya.
3.
Akan terjadi osmosis, air yang berada diluar
akan berosmosis ke cairan jaringannya.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar