Laporan
Praktikum Fisiologi Tumbuhan
DIFUSI, OSMOSA dan IMBIBISI
Muhammad Ali Subhan, Ratna Lestyana Dewi
Fakultas Sains dan Teknologi
Program Studi Biologi
Maret 2016
Abstrak
Konsep
transpotasi pada tumbuhan mengandung beberapa sub konsep yaitu pengangkutan zat
atau bahan melalui proses difusi, osmosis, imbibisi, dan transpor aktif.
Praktikum ini bertujuan untuk mengetahui proses terjadinya difusi, osmosis
dalam suatu larutan, serta pengaruh macam larutan terhadap proses imbibisi.
Proses difusi dapat dilakukan dengan melakukan percobaan pada 5 tabung reaksi
dengan perlakuan suhu dan konsentrasi agar yang berbeda-beda, pada uji osmosa
dilakukan dengan mencampurkan dua larutan yang berbeda gradien konsentrasinya,
dan pada uji imbibisi dilakukan dengan perendaman dua sampel biji dan karet yang
diberikan larutan air dan minyak tanah. Hasil yang didapatkan yaitu difusi
lebih cepat terjadi dengan baik pada konsentrasi yang tinggi, osmosis terjadi
pada molekul yang lebih rendah jumlahnya namun memiliki kelarutan yang tinggi,
dan imbibisi dapat terjadi pada saat terdapat kecocokan antara senyawa yang terkandung dalam kacang dan
kedelai, sehingga menyebabkan senyawa higroskopik. Hal ini dapat disimpulkan
bahwa proses difusi terjadi apabila terdapat perbedaan konsentrasi begitu juga
pada osmosis namun pada osmosis harus melalui dinding semipermeabel, larutan
yang memiliki kecocokan antara senyawa biji mampu membuat proses imbibisi
berhasil.
1.
Pendahuluan
Air merupakan 85-95% berat tumbuhan herbal yang hidup
di air. Air di dalam sel diperlukan sebagai pelarut unsur hara sehingga dapat
digunakan untuk mengangkutnya (transportasi). Konsep transpotasi pada tumbuhan
mengandung beberapa sub konsep yaitu pengangkutan zat atau bahan melalui proses
difusi, osmosis, imbibisi, dan transpor aktif (Dwidjoseputro, 2001).
Difusi
merupakan perpindahan molekul atau ion dari daerah berkonsentrasi tinggi ke daerah berkonsentrasi
rendah. Difusi terjadi semua jenis zat, termasuk gas-gas, ion-ion dan air.
Masuknya air dari luar ke jaringan akar juga merupakan peristiwa difusi. Air
bergerak dari daerah yang airnya lebih banyak ke daerah yang airnya lebih
sedikit. Kandungan air dalam tanah relatif tidak terbatas (potensi air
sebesar-besarnya = mendekati 0) dari pada air jaringan akar. Air yang masuk
kedalam akar akan mengisi ruang-ruang anatar sel atau masuk kedalam sel. Air
dapat masuk kedalam sel-sel akar setelah menembus dinding dan membran
sel. Air yang bergerak menembus membran sel inilah yang disebut osmosis
(Dwidjoseputro, 2001).
Osmosis adalah difusi air menembus membran sel atau
osmosis adalah perpindahan air dari larutan berkonsentrasi rendah kelarutan
berkonsentrasi tinggi melalui selaput semi permeabel. Osmosis berkaitan dengan
beberapa keadaan sel tumbuhan. Berdasarkan jalur yang ditempuh air dan garam
mineral yang masuk ke akar, pengangkutan air dan garam mineral dibedakan
menjadi simplas dan apoplas. Simplas adalah bergeraknya air dan mineral lewar
jalur dalam sel, yaitu sitoplasma sel dengan jalan menembus membran plasma.
Sedengkan apoplas adalah bergeraknya air lewat jalur luar sel atau lewat dinding-dinding
sel (Suradinata, 2003).
Imbibisi adalah penyerapan air
(absorpsi) oleh benda-benda yang padat (solid) atau agak padat (semisolid)
karena benda-benda itu mempunyai zat penyusun dari bahan yang berupa koloid. Ada
banyak hal yang merupakan proses penyerapan air yang terjadi pada makhluk hidup,
misalnya penyerapan air dari dalam tanah oleh akar tanaman. Namun, penyerapan
yang dimaksudkan di sini yaitu penyerapan air oleh biji kering (Elsa, 2008).
Banyaknya air yang dihisap selama proses imbibisi
umumnya kecil, cepat dan tidak boleh dari 2-3 kali berat kering dari biji.
Kemudian pertumbuhan biji tampak terhadap pertumbuhan akar dan sistem yang
cepat, lebih luas dan banyak menampung sumber air yang diterima. Ahli fisiologi
benih menyatakan ada empat tanah yaitu hidrasi atau imbibisi, selama periode
kedua tersebut, air masuk kedalam embrio dan membasahi protein serta koloid
lain, dilanjutkan pembentukan atau pengaktifan enzim yang menyebabkan
peningkatan aktivitas metabolik selanjutnya pemanjangan sel radikal diikuti
munculnya radikula dari biji dan pertumbuhan kecambah selanjutnya (Kimbal,
2003).
Semakin tinggi suatu konsentrasi
larutan maka kemampuan biji untuk menyerap suatu larutan akan semakin besar,
sehingga air akan semakin cepat bergerak kedalam biji dikarenakan konsentrasi
potensial air larutan dalam biji rendah dibandingkan dengan potensial air
larutan tersebut sehingga berat biji menjadi bertambah (Kimbal, 2003).
Faktor-faktor yang mempengaruhi
kecepatan penyerapan air yaitu permeabilitas kulit atau membran biji,
konsentrasi air, suhu air, tekanan hidrostatik, permukaan biji yang kontak
dengan air, daya intermolekuler, spesies dan varietas, tingkat kemasukan, dan komposisi
kimia (Elsa, 2008).
Tujuan dari praktikum ini adalah
untuk mengetahui dan mengamati proses difusi, proses osmosis dalam suatu
larutan, dan pengaruh macam larutan terhadap proses imbibisi.
2.
Metodologi
Alat
yang digunakan pada praktikum ini adalah tabung reaksi, pipet, botol selai,
oven dan lemari es
Bahan
yang digunakan pada praktikum ini adalah agar-agar, kloroform, eter, xilen,
metilen blue, akuades, minyak tanah, biji kedelai dan karet gelang.
Percobaan
pertama yaitu difusi menggunakan lima buah tabung reaksi, dua tabung pertama
diisi dengan agar 2% hingga 4 cm dari mulut tabung sedangkan tiga tabung
lainnya dengan agar 3, 4, dan 5% kemudian dibiarkan menjadi padat, selanjutnya
dituangkan keatas permukaan agar padat masing-masing tabung 2 ml larutan
metilen blue 0,1%, kemudian tutup mulut tabung untuk mencegah penguapan. Simpan
tabung I dalam lemari es bersuhu 10-12 oC, empat tabung lainnya di
biarkan pada suhu ruangan. Setelah 3-4 hari kemudian dicatat kedalaman metilen
blue berdifusi pada agar, selanjutnya tunjukkan hasil pengamatan tabung II-IV dalam
bentuk grafik dan hasil pengamatan tabung I.
Selanjutnya
percobaan dua yaitu osmosa, pertama 5 ml kloroform di tuangkan kedalam tabung
reaksi, lalu dibuat diatas permukaan kloroform itu lapisan tipis air yang
diberi warna secara hati-hati sedemikian rupa hingga seluruh permukaan
kloroform terlapisi oleh membran air berwarna dengan menggunakan pipet 1 ml. Lalu
ditambahkan dengann 5 ml eter di atas air berwarna, lalu tutup tabung dengan
kuat dan letakkan tabung pada posisi tegak dan tandai posisi meniskus dibawah
lapisan air. Tabung reaksi lain di siapkan dengan cara yang sama, tetapi eter
diganti xilen, kemudian diamati posisi meniskus air dalam kedua tabung minimal
satu minggu.
Percobaan ketiga yaitu imbibisi
dilakukan dengan menggunakan dua sampel biji yang sudah dikeringkan, dalam
oven 103 oC dan juga sampel
karet gelang masing-masing 5 g. Kemudian disediakan 4 botol selai, 2 botol
diisi air dan 3 botol lainnya diisi dengan minyak tanah masing-masing 30 ml.
Kemudian biji dan karet gelang yang sudah ditimbang di masukkan ke dalam botol
air dan botol minyak tanah. Tutuplah botol dengan baik. Setelah 2 jam biji dan
karet gelang dikeluarkan dari dalam botol, kemudian dibebaskan dari kelebihan
cairan yang menempel dengan menggunakan kertas isap, selanjutnya di timbang
masing-masing kelompok biji dan karet gelang.
3.
Hasil dan
Pembahasan
Berdasarkan
pada praktikum yang telah dilakukan, maka diperoleh data yang disajikan sebagai
berikut :
Tabel 1.1 Hasil Uji Difusi
Tabung ke-
|
Suhu
|
Konsentrasi Agar
|
Kedalaman Difusi
(Percobaan I)
|
Kedalaman Difusi
(Percobaan II)
|
1
|
Suhu dingin
|
2%
|
1,3 cm
|
0,8 cm
|
2
|
Suhu ruang
|
2%
|
2 cm
|
1,2 cm
|
3
|
Suhu ruang
|
3%
|
1,9 cm
|
1,2 cm
|
4
|
Suhu ruang
|
4%
|
1,8 cm
|
1,1 cm
|
5
|
Suhu ruang
|
5%
|
2,2 cm
|
1,2 cm
|
Berdasarkan
pada percobaan ini telah dilakukan uji difusi yang bertujuan untuk mengetahui
dan mengamati proses difusi yang terjadi. Hasil yang diperoleh pada tabel 1.1
menunjukkan terjadi beberapa perbedaan kedalaman difusi pada masing-masing
konsentrasi. Jika dilihat pada tabung pertama dan kedua memiliki konsentrasi
agar yang sama yaitu sebesar 2% namun memiliki kedalaman difusi yang berbeda
yang secara berurutan yaitu 1,3 cm dan 2 cm. Begitu pula yang terjadi pada
percobaan kedua yaitu 0,8 cm dan 1,2 cm. Hal ini disebabkan karena adanya
perbedaan suhu, pada tabung pertama diberikan suhu yang dingin (100
C – 120 C) sementara pada tabung kedua pada suhu ruang. Suhu
merupakan salah satu faktor penyebab difusi, suhu yang lebih tinggi mampu
meningkatkan energi serta mempercepat gerakan molekul, sehingga meningkatkan
laju difusi. Sementara pada saat suhu yang lebih rendah menyebabkan menurunnya
energi molekul, sehingga mengurangi laju difusi (Loveless, 1991).
Kemudian,
apabila dilihat berdasarkan pada tabel 1.1, kedalaman difusi pada dua percobaan
tersebut menunjukkan bahwa pada suhu ruang dengan konsentrasi 5% memiliki
kedalaman difusi yang paling besar yaitu 2,2 cm. Hal ini disebabkan karena tingkat
gradien konsentrasi pada tabung
kelima lebih besar persentasenya dibandingkan dengan tabung lain dengan
konsentrasi hanya pada kisaran 2-4%. Hal ini menandakan bahwa semakin besar
perbedaan konsentrasi, maka akan semakin cepat proses difusi terjadi. Semakin
sedikit konsentrasi, maka akan semakin lambat laju difusi terjadi. Apabila partikel suatu zat dapat bergerak bebas tanpa terhambat oleh gaya
tarik, maka dalam jangka waktu tertentu partikel-partikel itu akan tersebar
merata dalam ruang yang ada. Sampai distribusi merata seperti itu terjadi, akan
terdapat lebih banyak partikel yang bergerak dari daerah tempat partikel itu
lebih pekat ke daerah yang partikelnya kurang pekat, lalu terjadi yang
sebaliknya, dan secara menyeluruh gerakan partikel ke arah tertentu disebut
difusi
(Loveless, 1991).
Gambar 1.1 Grafik Uji Hasil Difusi
Kemudian,
apabila dilihat pada gambar 1.1 mengenai grafik dari hasil uji difusi yang
dilakukan dengan dua kali proses pengulangan tidak terjadi perbedaan yang
signifikan. Hal ini menandakan bahwa makin besar
perbedaan konsentrasi antara dua daerah, yaitu makin tajam gradasi
konsentrasinya, makin besar kecepatan difusinya.
Tabel 1.2 Hasil Uji Osmosa
Tabung ke-
|
Perlakuan
|
Hasil (Percobaan I)
|
Hasil (Percobaan II)
|
1
|
Kloroform + Eter
|
Eter berosmosis
terhadap kloroform
|
Eter berosmosis
terhadap kloroform
|
2
|
Kloroform + Xilen
|
Kloroform berosmosis
terhadap xilen
|
Kloroform berosmosis
terhadap xilen
|
Berdasarkan
pada percobaan yang selanjutnya telah dilakukan uji osmosa yang bertujuan untuk
mengetahui dan mengamati proses osmosa dalam suatu larutan. Hasil yang
diperoleh pada tabel 1.2 mengenai uji osmosa ini menunjukkan bahwa pada tabung
pertama saat kloroform dicampurkan dengan eter maka hasilnya eter akan
berosmosis terhadap kloroform. Hal ini menandakan bahwa molekul dari eter lebih
kecil namun memiliki keterlarutan yang tinggi dibandingkan dengan kloroform
sehingga akan beromosis dengan lebih mudah (Soedirokoesoemo, 2003).
Sementara
pada tabung kedua saat kloroform dicampurkan dengan xilen maka hasilnya
kloroform akan berosmosis terhadap xilen. Hal ini menandakan bahwa molekul yang
dimiliki oleh kloroform jumlahnya lebih kecil namun memiliki keterlarutan yang
lebih tinggi dibandingkan dengan xilen sehingga kloroform mampu berosmosis
dengan baik. Jika diurutkan, maka berdasarkan pada jumlah molekul dan
keterlarutannya yaitu eter > kloroform > xilen.
Tabel 1.3 Hasil Uji Imbibisi
No
|
Bahan
|
Berat
|
||
Sebelum direndam
|
Sesudah direndam minyak
|
Sesudah direndam air
|
||
1
|
Karet
|
5,1 gr
|
8,5 gr
|
5,1 gr
|
2
|
Karet
|
5,1 gr
|
8,4 gr
|
5,1 gr
|
3
|
Kacang
|
5,1 gr
|
5,1 gr
|
7,2 gr
|
4
|
Kedelai
|
5,1 gr
|
5,1 gr
|
7,7 gr
|
Berdasarkan
pada percobaan selanjutnya yaitu mengenai uji imbibisi ini bertujuan untuk
mengamati pengaruh macam larutan terhadap proses imbibisi. Hasil yang diperoleh
berdasarkan pada tabel 1.3 menunjukkan bahwa pada saat karet direndam dengan
minyak memiliki pertambahan berat sebesar 8,5 gr sementara saat direndam dengan
air beratnya tidak mengalami perubahan yaitu tetap 5,1 gr. Hal ini disebabkan
karena terdapat kecocokan antara kandungan zat yang terdapat pada karet gelang
dengan minyak tanah sehingga karet gelang dapat berimbibisi dengan minyak
tanah. Sedangkan, karet gelang tidak mengembang setelah direndam dengan air
karena tidak ada kecocokan antara senyawa yang terdapat dalam karet gelang
dengan air, sehingga membran yang bersifat semipermeable tersebut tidak mengizinkan
air untuk masuk ke dalam (Salisbury, 1995).
Kemudian, saat diujikan kacang dan
kedelai yang sama – sama memiliki berat awal 5,1 gr direndam dengan minyak
tidak mengalami pertambahan berat sementara saat direndam dengan air mengalami
pertambahan berat yaitu masing – masing 7,2 gr dan 7,1 gr. Hal ini disebabkan
karena biji kacang dan kedelai masih aktif untuk melakukan proses imbibisi,
adanya tarikan dari senyawa higroskopik (senyawa yang mampu menyerap air) dari
dalam biji menyebabkan air dapat masuk melalui membran sel, yang kemudian
menyebabkan terjadinya proses imbibisi. Senyawa higroskopik yang dimaksud
adalah kristal karbohidrat (amilum) dan protein kering yang terdapat di dalam
biji (Salisbury, 1991).
Sedangkan,
kacang dan kedelai tidak bisa berimbibisi dengan minyak tanah, karena tidak
terdapat kecocokan antara senyawa yang terkandung dalam kacang dan kedelai,
sehingga menyebabkan senyawa higroskopik yang terdapat dalam kacang dan kedelai
tidak dapat menyerap minyak tanah (Sutopo, 1995).
4.
Kesimpulan
Proses difusi dapat terjadi karena
adanya perbedaan konsentrasi, semakin besar perbedaan konsentrasi, maka akan semakin cepat proses difusi
terjadi. Semakin sedikit konsentrasi, maka akan semakin lambat laju difusi
terjadi. Sementara itu, proses osmosa dalam suatu larutan dapat terjadi apabila
molekul yang jumlahnya lebih sedikit namun memiliki tingkat kelarutan yang
tinggi akan lebih cepat berosmosis. Sedangkan, pada proses imbibisi larutan
yang baik ialah larutan yang memiliki kecocokan antara senyawa yang terkandung dalam kacang dan
kedelai, sehingga menyebabkan senyawa higroskopik.
5.
Daftar Pustaka
Dwidjoseputro, D. 2001. Pengantar Fisiologi
Tumbuhan. PT Gramedia. Jakarta.
Elisa. 2008. Dormansi Biji.
Diakses pada tanggal 6 maret 2016
pukul 23.00 WIB
Kimbal, Jonh W. 2003. Biologi Jilid 1.
Erlangga.
Jakarta.
Loveless, A.R. 1991. Prinsip-prinsip Biologi
Tumbuhan untuk Daerah Tropik.
PT
Gramedia. Jakarta
Salisbury,
Cleon. 1995. Fisiologi
Tumbuhan Jilid 1.
Bandung:ITB Press.
Soedirokoesoemo,
Wibisono. 2003. Materi
Pokok
Anatomi dan Fisiologi
Tumbuhan.
Jakarta:
Departemen Pendidikan dan
Kebudayaan.
Suradinata,
Tatang. 2003. Petunjuk Praktikum
Anatomi
dan Fisiologi Tumbuhan. Departemen Pendidikan dan Kebudayaan. Jakarta
Sutopo L.1995. Teknologi
Benih. Rajawali.
Jakarta.
Lampiran
Tugas
1.
Jelaskan perbedaan antara difusi,
osmosis, dan imbibisi ?
2.
Sebutkan masing-masing satu contoh
proses difusi dan proses osmosis pada tumbuhan ?
3.
Sebutkan faktor-faktor yang
mempengaruhi imbibisi ?
Jawab :
1.
Difusi merupakan perpindahan molekul
atau ion dari larutan yang berkonsentrasi tinggi (pekat) ke larutan atau
wilayah yang berkonsentrasi rendah (encer). Osmosis merupakan proses difusi
air, yaitu perpindahan molekul air dari larutan yang berkonsentrasi airnya
lebih tinggi (larutan encer) menuju larutan yang konsentrasi airnya lebih
rendah (larutan pekat) melalui membran semipermeabel (membran yang hanya dapat
dilalui air). Sedangkan imbibisi adalah penyerapan air (absorpsi) oleh
benda-benda yang padat (solid) atau agak padat (semisolid) karena benda-benda
itu mempunyai zat penyusun dari bahan yang berupa koloid.
2.
Contoh
difusi yaitu terjadinya proses pertukaran gas pada tumbuhan yang terjadi pada
daun. Contoh osmosis yaitu proses masuknya larutan kedalam sel-sel endodermis.
3.
Faktor-faktor yang mempengaruhi :
(1) permeabilitas kulit /membran biji, (2) konsentrasi air (3) suhu air, (4)
tekanan hidrostatik, (5) permukaan biji yang kontak dengan air, (6) daya
intermolekuler, (7) spesies dan varietas, (8) tingkat kemasukan, dan (9)
komposisi kimia.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar