ACARA IIIPOTENSIAL OSMITIK SELI. TUJUANMenghitung potensial osmotik selII. TINJAUAN PUSTAKAFaktor yang penting dalam sistem osmotik yang sebenarnya berlawanan dengan osmometer sempurna. Pada waktu air berdifusi melintasi membran pada sistem yang sebenarnya, air itu tidak hanya menyebabkan naiknya tekanan, tapi juga mengencerkan larutan. Dengan adanya kejadian itu, potensial osmotik dalam larutan meningkat (membuatnya kurang negatif) sehingga tekanan yang dibutuhkan untuk mencapai kesetimbangan akan kurang dibandingkan dengan semula diperkirakan dari potensial osmotik awal. Potensial osmotik larutan bernilai negatif, karena air pelarut dalam laruan itu melakukan kerja kurang dari air murni (Salisbury dan Ross, 1995).Sel yang konsentrasi di dalamnya sama dengan konsentrasi luar maka air akan dikeluarkan daari sel dan akan berdistribusi secara menyeluruh. Tapi jika konsentrasinya tidak sama (hipertonik atu hipotonik) sel akan mengalami peristiwa swelling dan shrinking sampai sitoplasma mencapai tekanan osmotik dan selanjutnya akan mengalami kondisi tertetu, keadaan ini yang biasa disebut sel dalam keadaan yang lingkungannya isotonik atau mengalami peristiwa plasmolisis (Jaeger dkk, 1999).Dalam difusi air menjadi medium gerakan hara terlarut. Zat hara terlarut bergerak dari tempat yang berlarutan lebih pekat (tanaman yang osmosanya tinggi) ke tempat yang berlarutan lebih encer (tekanan osmosa rendah). Akar menyerap larutan hara, sehingga larutan tanah di sekitar akar menjadi encer dari yang berada jauh dari akar. Timbul suatu landaian kepekatan larutan hara, yang menjadi pengaendali gerakan difusi zat hara terlarut menuju akar. Dalam serapan langsung oleh akar, ion hara di serap akar lewat pertukaran ion antara akar dan larutan tanah atau antara akar dan kompleks jerapan tanah. Ion hara yang sampai permukaan akar melalui antara aliran massa atau difusi juga di serap dengan pertukaran ion. Aliran massa dan difusi memperluas jangkauan akar memperoleh hara, karena dengan dua macam bantuan mekanisme tersebut zat hara tidak perlu menepel pada permukaan akar untuk dapat di serap. Kalau sampai menempel dapat merusak akar . (Tejoyuwono dkk, 2006).Pencocokan osmotik adalah salah satu komponen penting dari daya tahan musim kemarau. Empat metode berbeda untuk ukuran OA dalam tumbuhan dapat digunakan secara umum, tetapi tidak ada informasi perbedaan perbandingan dari metode-metode yang ada. Dua pengalaman yang sama telah dibentuk untuk mengevaluasi keempat metode untuk ukuran OA dalam bermacam-macam indica dan japonica kultur dari padi (Oryza sativa L.) yang subjektif keputaran pengeringan didalam pot yan besar dalam greenhouse. Keempat metode itu adalah (i) asal mula OA dari kemunduran kadar air relatif (RWC) diatas potensial osmotik (OP) daun; (ii) penilaian OA dari OP terhadap tanaman stress yang telah diperhitungkan kepada negara yang kekurangan air; (iii) penilaian OA dari OP terhadap tanaman stress yang telah kekurangan air; (iv) penilaian (dari data yang digunakan pada metode 1) pada kapasitas OA oleh RWC yang terus menerus yang diberika OP pada 3,5 Mpa (Anonim, 1999).Osmosis adalah 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. Osmosis merupakan suatu fenomena alami, tapi dapat dihambat secara buatan dengan meningkatkan tekanan pada bagian dengan konsentrasi pekat menjadi melebihi bagian dengan konsentrasi yang lebih encer. Gaya per unit luas yang dibutuhkan untuk mencegah mengalirnya pelarut melalui membran permeabel selektif dan masuk ke larutan dengan konsentrasi yang lebih pekat sebanding dengan tekanan turgor. Tekanan osmotik merupakan sifat koligatif, yang berarti bahwa sifat ini bergantung pada konsentrasi zat terlarut, dan bukan pada sifat zat terlarut itu sendiri (Anonim, 2009).Makin besar perbedaan konsentrasi air pada kedua sisi dinding selaput, makin besar kecenderungan terjadinya osmosis, dan dengan demikian makin besar tekanan osmosis. Dan jika kolom molase itu berhenti naik, kita mendapatkan suatu ukuran kasar tentang besarnya tekanan osmosis sistem tersebut. Tekanan berat dari kolom air akhirnya mengimbangi tekanan osmosis dan dengan demikian proses osmsis berhenti. Konsentrasi disebelah menyebelah selaput masih belum sama. Tetapi peningkatan tekanan pada permukaan dalam dari selaput yang disebabkan oleh berat kolom molase, menyebabkan molekul air terdesak kembali melalui pori selaput. Jika kecepatan desakan keluar air ini seimbang dengan masuknya air yang disebabkan oleh perbedaan konsentrasi, maka proses osmosis berhenti (Muslimah, 2002).III. METODOLOGIPraktikum Dasar-Dasar Fisiologi Tumbuhan yang dilaksanakan pada Hari rabu tanggal 11 Maret 2009 di Laboratorium Ilmu Tanaman, Jurusan Budidaya Pertanian, Fakultas Pertanian, Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta. Bahan yang digunakan pada praktikum ini adalah gula pasir dan daun Rhoeo discolor. Sedangkan alat yang digunakan dalam praktikum ini adalah 8 tabung reaksi, pisau silet, pinset, mikroskop, alat penghitung (hand counter), gelas piala volume 1 liter dan pengukur waktu.Adapun cara kerja yang dilakuka pada praktikum ini adalah pertama-tama disiapkan 100 ml larutan sukrosa 1 M dengan melarutkan 36 g gula pasir kedalam 100 ml air. Kemudian larutan diencerkan dengan menggunakan persamaan m1v1 = m2v2 dimana m = molalitas dan v = volume.Siapkan 8 buah tabung reaksi dan atur pada rak yang telah tersedia. Kemudian isilah masing-masing tabung reaksi dengan larutan sampai kurang lebih sepertiga volume dengan molalitas : 0,28 m; 0,26 m; 0,24 m; 0,22 m; 0,20 m; 0,18 m; 0,16 m; 0,14 m. Dengan menggunakan pisau silet dan pinset buatlah sayatan tipis epidermis bawah daun Rhodeo discolor atau epidermis organ tanaman lain yang berwarna merah. Kemudian sayatan tipis tadi diperiksa dengan menggunakan mikroskop, apakah sayatan tipis tadi tersusun atas sel utuh yang mengandung pigmen merah anthocyanin didalam cairan selnya. Setelah itu sel yang utuh pada irisan tersebut dihitung.Sayatan tersebut dimasukkan kedalam tabung reaksi sampai benar-benar terandam. Kemudian setiap tabung diisi dengan dua sayatan. Setelah 30 menit sayatan tipis tadi diperiksa dengan mikroskop dan dihitung jumlah sel yang mengalami plasmolisis. Lakukan untuk semua perlakuan. Separuh jumlah sel utuh yang di rendam dan mengalami plasmolisis di sebabkan oleh larutan sukrosa tersebut sehingga mempunyai tekanan osmotik yang sama dengan potensial osmotik sel. Potensial osmotik larutan dapat di hitung sebagai berikut:s= -miRTDimana: = potensial osmotik larutan M =molalitas larutan (mol/ 1000 ml H2O) I = tetapan ionisasi ; untuk sukrosa = 1 R = tetapan gas = 22,7/273=0,0831. T = suhu Kelvin (273 + t0 C)Pada akhir percobaan, dari seluruh data yang tekumpul maka akan di buat suatu grafik dengan potensial osmotik sebagai absis dan persentase sel sebagai ordinat. IV. HASIL PENGAMATANDengan Rhoediscolor Cukup AirM( Xi ) larutan% sel( Yi )Xi. Yi0065,600,14-3,5367,99,510,16-4,03462,560,18-4,538014,40,20-5,048817,60,22-5,5498,521,670,24-6,04100240,26-6,55100260,28-7,0580,0922,421.68-42.31726.09138.16Dengan Rhoediscolor Kurang AirM( Xi ) larutan% sel( Yi )Xi. Yi0095,200,14-3,53100140,16-4,0395,0915,210,18-4,5370,7612,740,20-5,0480,4516,090,22-5,5465,8814,490,24-6,0417,244,140,26-6,5568,317,760,28-7,0545,3912,71= 1.68 -42.31638.31107.14Rumus Potensial Osmotik SelKeterangan: = potensial osmotik larutany = a+bxm = molalitas larutan (mol/1000ml H2O)i = tetapan ionisasi, untuk sukrose =1b = R = tetapan gas 22,7/273 = 0,0831T = suhu Kelvin= (273+ t C)n = jumlah data = 9a = xi = molalitas (mol)yi = persentase sel yang mengalami plasmolisis (%)Contoh PerhitunganCukup Airn = 9b= n (Xi Yi) Xi Yi n Xi2 ( Xi)2= 9. 138,16 -1,68.726,099.0,3696-1,296= 1243,44 -1219,832,03= 23,62,03= 11,62a= Yi b Xi n= 726,09 -11,62.1,689= 78,50y= a + bx= 78,50 + 11,62xJika y = 0, maka x = -6,756Rumus Potensial OsmotikDiketahui : m = x = 0,28i = 1R = 0,0831T = 303s= - miRT= -0,28.1.0,0831.303= -7,05V. PEMBAHASANPada praktikum kali ini digunakan daun Rhoeo discolor karena daun tersebut mempunyai pigmen warna merah anthocyanin di dalam cairan selnya sehinngga jika terjadi plasmolisis maka warna merah dari cairan selnya hilang sehingga mudah untuk diamati di bawah mikroskop.Plasmolisis incipient, batas plasmolisis tanaman apabila dimasukkan ke dalam larutan isotonik dan merupakan salah satu cara untuk mengukur potensial osmotik, yaitu dengan cara irisan daun Rhoeo discolor di masukkan ke dalam seri larutan yang beragam molalitasnya, setelah melalui masa penyetimbangan (30 menit) lalu diamati di bawah mikroskop. Plasmolisis insipient terjadi pada jaringan yang separuh jumlah selnya baru saja mulai mengalami plasmolisis (protoplas baru mulai terlepas dari dinding sel). Terlepasnya prootplas dari dinding sel disebabkan oleh penyusutan atau volume, karena cairan dalam protoplas sudah menjadi lebih pekat dan menyebabkan nilai potensial osmotiknya lebih negative. Faktor yang mempengaruhi potensial osmotik larutan antara lain:Molalitas (konsentrasi), semakin tinggi molalitas suatu larutan maka potensial osmotinya semakin rendahDerajat ionisasi, makin tinggi derajat ionisasi maka makin rendah potensial osmotiknya.Derajat hidrasi, solut mudah mengikat air, sehingga potensial osmotik semakin rendah.Suhu, makin tinggi suhu lingkungan maka potensial osmotiknya semakin rendahPada saat pengamatan sel daun Rhoeo discolor, selnya ada yang terplasmolisis dan ada yang tidak. Ini dikarenakan pada saat penncelupan yang tidak merata dan juga waktunya yang hanya 30 menit sehingga tidak memungkinkan untuk bisa terplasmolisis semua.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.Plasmolisis batas (incipient plasmolysis) yaitu sel mengalami isotonic dan jumlah sel yang mengalami plasmolisis 50%. Dalam keadaan ini potensial tekanan (p) sel = 0, sehingga potensial osmotic sel sama dengan potensial air sel. Karena terjadi keseimbangan dinamis maka w sel = w larutan, sehingga s sel = s larutan.Faktor faktor yang mempengaruhi plasmolisis yaitu : potensial tekanan (p), agar terjadi plasmolisis batas maka p = 0; molalitas, jika molalitas semakin tinggi, maka potensial solut (s) semakin rendah sehingga akan berpengaruh pada plasmolisis batas; suhu, suhu yang semakin tinggi, maka berpengaruh pada potensial solut (s) semakin rendah sehingga akan berpengaruh juga pada plasmolisis batas dan juga sebaliknya; dearajat ionisasi, derajat ionisasi juga mempengaruhi plasmoisis batas. Jika molalitas semakin tinggi, maka potensial solut (s) semakin rendah sehingga akan berpengaruh pada plasmolisis batas; persen sel terplasmolisis, pada saat terjadi plasmolisis batas maka % sel terplasmolisis sebesar 50%; potensial air, Pada saat terjadi plasmolisis batas maka w = pContoh osmosis dalam dunia pertanian yaitu pada saat penyerapan cairan (air) oleh bulu-bulu akar. Ini disebabkan karena bulu bulu akar mempunyai membran semi permeable dan konsentrasi cairan dalam bulu-bulu akar lebih tinggi daipada cairan (air) dalam tanah sehingga cairan (air) dalam tanah terserap oleh bulu bulu akar. Kaitan antara peristiwa plasmolisis dengan pertanian antara lain berhubungan dengan kebutuhan tanaman akan hara (baik yang beasal dari pemupukan ataupun langsung dari tanah) dan air. Kandungan hara dalam tanah sangat dipengaruhi oleh dosis pemupukan dan air yang berasal dari luar ataupun dari dalam tanah, jika dosis pemupukan dan pemberian air berlebih maka secara tidak langsung akan merusak akar karena terlalu banyak hara dan air yang berada dalam tanah mengakibatkan hara dan air akan menempel pada akar. Aliran massa dan difusi memperluas jangkauan akar memperoleh hara, karena dengan dua macam bantuan mekanisme tersebut zat hara tidak perlu menempel pada permukaan akar untuk dapat di serap. Kalau sampai menempel dapat merusak akar.Hubungan antara molalitas dengan plasmolisis pada sel epidermis daun Rhoeo discolorDalam percobaan ini digunakan sayatan epidermis bagian bawah daun Rhoediscolor karena bagian ini mengandung zat warna ( pink ) sehingga mudah diamati sel-sel yang mengalami plasmolisis. Sel yang terplasmolisis ditandai dengan hilangnya warna pink karena larutan di dalam sel keluar. Pada umumnya semakin besar molalitas maka % sel yang mengalami plasmolisis semakin besar juga dan jika melihat grafik yang ada, maka kecenderungan itu terlihat. Hal ini sesuai dengan teori yang menyatakan bahwa semakin pekat larutan maka akan semakin banyak atau semakin mudah sel untuk mengalami plasmolisis. Hal ini terjadi karena tekanan Faktor di dalam sel lebih rendah sehingga sel akan lebih cepat menyerap larutan dan selnya akan lebih cepat pecah karena cairan dalam sel yang penuh dan isinya tergantikan oleh larutan. Namun, pada molalitas terbesar yaitu 0,28 % sel yang mengalami plasmolisis tidak mencapai 100 % dalam arti tidak semua sel mengalami plasmolosis. Hal ini dapat terjadi karena berbagai hal, misalnya waktu perendaman yang kurang maksimal, sehingga sel-selnya belum mengalami osmosis, serta pengirisan sel yang kurang tipis. Sel yang tidak mengalami peristiwa plasmolisis bias juga karena konsentrasi dalam sel dan luar sel sudah setimbang sehingga semua akan berjalan sebagaimana mestinya (tidak ada fsktor penyebab plasmolisis).