difusi osmosis

LAPORAN PRAKTIKUM FISIOLOGI TUMBUHAN

DIFUSI DAN OSMOSIS

Vega Lyndie Fatimah1, Rizal Maulana Habsy2, Herna3

Jurusan Biologi Fakultas Sains dan Teknologi

Universitas Islam Negeri Sunan Gunung Djati Bandung

Jl. A. H. Nasution No.105 Bandung

Email: [email protected], [email protected], [email protected]

Abstrak

Difusi adalah gerakan partikel dari tempat dengan potensial kimia lebih tinggi ke tempat dengan potensial kimia lebih rendah karena energi kinetiknya sendiri sampai terjadi keseimbangan dinamis. Osmosis adalah perpindahan air dari konsentrasi yang lebih tinggi ke konsentrasi yang lebih rendah melalui dinding semipermiabel. Alat dan bahan yang digunakan dalam praktikum ini diantaranya cawan petri, pelubang gabus, pipa kaca berskala, garam halus, kentang, dan aquades. Praktikum difusi dan osmosis ini menggunakan kentang sebagai media, air dan larutan garam dengan konsentrasi 25%, 50%, dan 75% sebagai larutan yang dimasukkan ke pipa kaca untuk dilihat pergerakan difusi dan osmosisnya dengan kontrol air yang disimpan pada masing-masing pipa kacanya. Tiap kentang yang sudah dipotong bentuk dadu dan dilubangi dimasukkan 2 tabung dan masing masing didalamnya terisi oleh larutan garam dan air. Sel kentang yang dimasukan tabung berisi larutan garam akan mengalami plasmolisis, dan semakin tinggi konsentrasi larutan maka semakin banyak sel yang mengalami plasmolisis. Plasmolisis sel terjadi melalui proses osmosis yaitu proses gerakan cairan dari suatu larutan menembus membrane semipermeabel. Berdasarkan hal tersebut, tujuan percobaan ini yaitu untuk menemukan fakta mengenai gejala difusi-osmosis, mengamati efek konsentrasi larutan terhadap kecepatan difusi, menunjukan arah gerakan air pada peristiwa difusi-osmosis, dan mendeskripsikan pengertian difusi dan osmosis.

Katakunci: Air, Difusi, Garam, Kentang dan Osmosis.

I. PENDAHULUANI.1Dasar Teori

Menurut Loveless (1991)

molekul air dan zat terlarut yang

berada dalam sel selalu bergerak.

Oleh karena itu terjadi perpindahan

terus-menerus dari molekul air,

dari satu bagian ke bagian yang

lain.

Perpindahan molekul-

molekul itu dpat ditinjau dari dua

sudut. Pertama dari sudut sumber

dan dari sudut tujuan. Dari sudut

sumber dikatakan bahwa terdapat

suatu tekanan yang menyebabkan

molekul-molekul menyebar ke

seluruh jaringan. Tekanan ini

disebut dengan tekanan difusi. Dari

sudut tujuan dapat dikatakan bahwa

mailto:[email protected]

ada sesuatu kekurangan (deficit

akan molekul-molekul. Hal ini

dibandingkan dengan istilah daerah

surplus molekul dan minus

molekul. Ini bararti bahwa di

sumber itu ada tekanan difusi

positif dan ditinjau adanya tekanan

difusi negatif. Istilah tekanan difusi

negatif dapat ditukar dengan

kekurangan tekanan difusi atau

deficit tekanan difusi yang

disingkat dengan DTD (Wibisono,

1996).

Difusi adalah peristiwa di

mana terjadi tranfer materi melalui

materi lain. Transfer materi ini

berlangsung karena atom atau

partikel selalu bergerak oleh agitasi

thermal. Walaupun sesungguhnya

gerak tersebut merupakan gerak

acak tanpa arah tertentu, namun

secara keseluruhan ada arah neto

dimana entropi akan meningkat.

Difusi merupakan proses

irreversible. Pada fasa gas dan cair,

peristiwa difusi mudah terjadi;

pada fasa padat difusi juga terjadi

walaupun memerlukan waktu lebih

lama (Rachmadiarti, 2007).

Prinsip dasar yang dapat

kita pegang mengenai peristiwa

difusi ini adalah difusi terjadi

sebagai suatu respon terhadap

perbedaan konsentrasi. Suatu

perbedaan terjadi apabila terjadi

perubahan konsentrasi dari suatu

keadaan ke keadaan lain. Selain

perbedaan konsentrasi, perbedaan

dalam sifat dapat juga

menyebabkan difusi. Proses

pertukaran gas pada tumbuhan

yang terjadi di daun adalah suatu

contoh proses difusi. Dalam proses

ini gas CO2 dari atmosfir masuk ke

dalam rongga antar sel pada

mesofil daun yang selanjutnya

digunakan untuk proses fotosintesis

(Tim Fisiologi Tumbuhan, 2009).

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 dibanding dengan proses

difusi (Lakitan, 2004).

Osmosis merupakan suatu

topik yang penting dalam biologi

karena fenomena ini dapat

menjelaskan mengapa air dapat

ditransportasikan ke dalam dan ke

luar sel. Osmosis terbalik adalah

sebuah istilah teknologi yang

berasal dari osmosis. Osmosis

adalah sebuah fenomena alam dalm

sel hidup di mana molekul

“solvent” (biasanya air) akan

mengalir dari daerah “solute”

rendah ke daerah “solute” tinggi

melalui sebuah membran

“semipermeable”. Membran

“semipermeable” ini menunjuk ke

membran sel atau membran apa

pun yang memiliki struktur yang

mirip atau bagian dari membran

sel. Gerakan dari “solvent”

berlanjut sampai sebuah

konsentrasi yang seimbang tercapai

di kedua sisi membran

(Rachmadiarti, 2007).

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, dibawah

kondisi yang sama. 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

potensial kimianya lebih

kecil (Sasmitamihardja, 1996).

Perpindahan molekul-

molekul itu dapat ditinjau dari dua

sudut. Pertama dari sudut sumber

dan dari sudut tujuan. Dari sudut

sumber dikatakan bahwa terdapat

suatu tekanan yang menyebabkan

molekul-molekul menyebar ke

seluruh jaringan. Tekanan ini

disebut dengan tekanan difusi. Dari

sudut tujuan dapat dikatakan bahwa

ada sesuatu kekurangan (deficit

akan molekul-molekul). Hal ini

dibandingkan dengan istilah daerah

surplus molekul dan minus

molekul. Ini berarti bahwa di

sumber itu ada tekanan difusi

positif dan ditinjau adanya tekanan

difusi negatif. Istilah tekanan difusi

negatif dapat ditukar dengan

kekurangan tekanan difusi atau

Deficit Tekanan Difusi yang

disingkat dengan DTD

(Dwijosaputro, 1985).

Pelarut (dalam banyak kasus adalah

air) bergerak dari larutan berkonsentrasi

lebih rendah (hipotonik) ke larutan

berkonsentrasi lebih tinggai (hipertonik)

yang bertujuan menyamakan konsentrasi

kedua larutan. Efek ini dapat dilihat dari

bertambahnya tekanan pada larutan

hipertonik relatif terhadap larutan

hipotonik. Sehingga tekanan osmotik

didefinisikan sebagai tekanan yang

diperlukan untuk menjaga kesetimbangan,

dengan tidak adanya aliran pelarut.

Tekanan osmotik merupakan properti

koligatif, yaitu properti yang gayut

terhadap konsentrasi molar zat terlarut dan

bukan terhadap jenis zatnya

(Campbell, 2003 ).

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 (Rachmadiarti,

2007).

Osmosis merupakan suatu

topik yang penting dalam biologi

karena fenomena ini dapat

menjelaskan mengapa air dapat

ditransportasikan ke dalam dan ke

luar sel. Osmosis terbalik adalah

sebuah istilah teknologi yang

berasal dari osmosis. Osmosis

adalah sebuah fenomena alam

dalam sel hidup di mana molekul

solvent (biasanya air) akan

mengalir dari daerah solute rendah

ke daerah solute tinggi melalui

sebuah membran semipermeable.

Membran semipermeable ini

menunjuk ke membran sel atau

membran apa pun yang memiliki

struktur yang mirip atau bagian

dari membran sel. Gerakan dari

solvent berlanjut sampai sebuah

konsentrasi yang seimbang tercapai

di kedua sisi membran (Annur dan

Santosa, 2008).

I.2 Tujuan

Adapun tujuan dari praktikum mengenai

difusi osmosis ini adalah Menentukan fakta mengenai gejala difusi dan osmosis. Mengamati efek

konsentrasi larutan terhadap kecepatan difusi. Menunjukkan gerak arah air pada peristiwa difusi dan osmosis. Mendeskripsikan pengertian difusi dan osmosis.

II. METODEII.1 Alat dan Bahan

Peralatan yang dipakai adalah 6 pipet tetes sebagai pengganti pipa kaca berskala, cutter untuk memotong kentang menjadi bentuk kubus, 3 cawan petri untuk menyimpan kentang pada saat pengamatan, 1 pelubang gabus untuk melubangi kentang. Adapun bahan yang digunakan adalah 3 buah kentang, larutan garam 25%, 50%, dan 75%, dan aquades sebagai larutan kontrol.

II.2 Cara KerjaPada praktikum in tiga

kentang dikupas dengan menggunakan cutter. Kemudian dibuat bentuk dadu dengan ukuran 3x3 cm sebanyak 3 buah. Potongan kentang tersebut dilubangi dua lubang

sedalam 1,5-2 cm dan dimasukkan pipet tetes yang masing-masing pipet sudah diberi beberapa larutan yaitu aquades sebagai larutan kontrol dan larutan garam dengan perbandingan 25%, 50%, dan 75%. Disimpan didalam cawan petri untuk melakukan pengamatan. Pengamatan dilakukan dengan selang waktu 1 jam selama 6 jam untuk melihat kenaikan larutan pada kentang tersebut untuk melihat tekanan diusi dan osmosis.

III. HASIL DAN PEMBAHASAN

Praktikum ini yaitu

praktikum tentang difusi dan

osmosis yang menggunakan

kentang sebagai media, air dan

larutan garam dengan konsentrasi

25%, 50%, dan 75% sebagai

larutan yang dimasukkan ke pipa

kaca untuk dilihat pergerakan

difusi dan osmosisnya dengan

kontrol air yang disimpan pada

pipa kaca.

III.1 Perlakuan Konsentrasi

25%

III.1.1 Tabel Perlakuan

Konsentrasi 25%

Jam

Ke-

Waktu

(WIB)

Ketinggian

Larutan (cm)

Kontrol

Larutan

Garam

25%

0 12.00 0,5 0,5

1 13.00 0,3 1,7

2 14.00 0,5 1,3

3 15.00 0,1 1,6

4 16.00 0 1

5 17.00 0 1,5

6 18.00 0 1,2

III.1.2 Grafik Perlakuan

Konsentrasi 25%

0 1 2 3 4 5 60

0.5

1

1.5

2

Perlakuan Konsentrasi 25%

KontrolLarutan Garam 25%

Jam Ke-

Ketin

ggia

n La

ruta

n(c

m)

Dalam perlakuan konsentrasi 25%,

kenaikan larutan garam tiap bertambah

jam makin bertambah ketinggian larutan

(air) pada pipa berskala. Grafik di atas

menunjukkan bahwa pada perlakuan

konsentrasi 25% ini, garam adalah yang

paling tinggi mengalami kenaikan pada

pipa kaca sedangkan pada pipa kaca yang

berisi aquades mengurang ketinggiannya.

Perubahan volume yang terjadi

karena adanya proses perpindahan larutan

(air) dari konsentrasi airnya tinggi ke

konsentrasi airnya rendah atau sering

disebut dengan osmosis, sehingga

menyebabkan volume larutan garam

(kelompok perlakuan) relatif lebih banyak

dibandingkan dengan volume pada larutan

air). Volume larutan garam dapat

meningkat atau bertambah karena air yang

berada di larutan kontrol yang berada

pada pipa kaca yang satu berpindah

melalui membran yang ada pada kentang

sebagai media osmosis ke pipa yang

satunya yang berisi larutan garam,

sehingga volume pada pipa kaca yang

berisi larutan garam dapat bertambah

sedangkan volume pada pipa kaca yang

berisi aquadest mengurang. Jadi,

pertambahan volume berasal dari air yang

berosmosis ke daerah larutan garam.

III.2 Perlakuan konsentrasi 50

%


Konsentrasi 50%

Jam

Ke-

Waktu

(WIB)

Ketinggian

Larutan (cm)

Kontrol

Larutam

Garam

50%

0 12.00 0,5 0,5

1 13.00 0,4 2

2 14.00 0,3 1,1

3 15.00 1 0,2

4 16.00 1 0

5 17.00 0 3,5

6 18.00 0 3,7


Konsentrasi 50%

0 1 2 3 4 5 601234

Perlakuan Konsentrasi 50%


Jam Ke-

Ketin

ggia

n La

ruta

n(c

m)

Dalam perlakuan konsentrasi 50%

ini, kenaikan larutan garam tiap bertambah




konsentrasi 50% ini, pipa yang berisi

larutan garam adalah yang paling tinggi

mengalami kenaikan pada pipa kaca,

sedangkan pipa kaca yang berisi aquades

ketinggiannya berkurang.

III.3 Perlakuan Konsentrasi 75

%


Konsentrasi 75 %

Jam Waktu Ketinggian Larutan

Ke- (WIB)

(cm)

Kontrol

Larutan

Garam

75%

0 12.00 0,5 0,5

1 13.00 0,4 0,9

2 14.00 0,4 2,3

3 15.00 0,1 1

4 16.00 0 1

5 17.00 0 1,1

6 18.00 0 1,3


Konsentrasi 75 %

0 1 2 3 4 5 60

0.51

1.52

2.5

Perlakuan Konsentrasi 75 %


Jam Ke-

Ketin

ggia

n La

ruta

n(c

m)

Dalam perlakuan konsentrasi 75%,

kenaikan larutan garam tiap bertambah




konsentrasi 80% ini, pipa kaca yang berisi

larutan garam adalah yang paling tinggi

mengalami kenaikan volume pada pipa

kaca, sedangkan volume pada pipa kaca

yang berisi aquades ini mengalami

penurunan.

Dari ke tiga pengamatan tersebut

terlihat pada larutan garam mengalami

kenaikan secara signifikan secara osmosis

dimana molekul air (Aquades) yang berada

pada larutan garam mengalami

penambahan dari kostrasi rendah ke

konsetrasi tinggi melalui membrane

semipermeable, karena pada kentang dadu

kehilangan sebagian dari air yang semula

dikandung dalam sel-selnya. Air yang

berasal dari dalam tiap dadu kentang

keluar melalui membran-membran sel dan

masuk ke dalam pipa sekala pada larutan

garam. Hal tersebut menujukan konsetrasi

garam pada dadu kentang lebih kecil

konsetrasinya dibandingkan dengan kadar

garam yang ada dalam pipa sekala (Pipet

tetes) larutan garam. Sedangkan pada

aquades mengalami penurunan secara

signifikan secara difusi yang menunjukan

perpindahan dari molekul air dari

konsetrasi tinggi menuju konsetrasi

rendah. Hal ini disebabkan karena

potensial air sel didalam kentang lebih

kecil dibandingkan potensial air murni.

Hal tersebut sesuai dengan prinsip

difusi dan osmosis menurut Campbell

(2003), pelarut (dalam banyak kasus

adalah air) bergerak dari larutan

berkonsentrasi lebih rendah (hipotonik) ke

larutan berkonsentrasi lebih tinggai

(hipertonik) yang bertujuan menyamakan

konsentrasi kedua larutan. Efek ini dapat

dilihat dari bertambahnya tekanan pada

larutan hipertonik relatif terhadap larutan

hipotonik. Sehingga tekanan osmotik

didefinisikan sebagai tekanan yang

diperlukan untuk menjaga kesetimbangan,

dengan tidak adanya aliran pelarut.

Sel kentang yang

dimasukan dalam larutan garam

akan mengalami plasmolisis, dan

semakin tinggi konsentrasi larutan

maka semakin banyak sel yang

mengalami plasmolisis. Plasmolisis

sel terjadi melalui proses osmosis

yaitu proses gerakan cairan dari

suatu larutan menembus membrane

semi permeabel. Potensial osmosis

cairan sel air murni cenderung

untuk memasuki sel, sedangkan

potensial turgor yang berada di

dalam sel mengakibatkan air untuk

cenderung meninggalkan sel.

Menurut Ismail (2006),

Penggunaan media kentang Solanum

tuberosum L. disebabkan karena kentang

dapat melepaskan air kelarutan perendam

yang terjadi karena kentang mempunyai

potensial yang lebih tinggi dari pada

larutan perendam. Sedangkan apabila

ditengah larutan pengujinya berarti air

potensialnya sama dengan sampel. Seperti

prinsip berdasarkan perubahan densitas

dari larutan yang diketahui tingkat

kepekaannya. Makin tinggi densitas suatu

larutan.

Dari hasil pengamatan ke tiga

media kentang dadu pada aquades terjadi

penurunan yang sama persis dan tidak

terjadi lagi penurunan dan kenaikan pada

satu titik. Hal ini menujukan pada aquades

yang tidak mengalami penurunan lagi

mengalami keadaan kesetimbangan.

Dimana menurut Wibisono (1996),.

Menjelaskan bahwa 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.

Perbedaan kecepatan

pertambahan air ke dalam pipa-

pipa tersebut berkaitan dengan

konsentrasi garamnya atau

konsentrasi zat terlarutnya. Terjadi

perbedaan kecepatan masuknya air

kedalam lubang yang berisi larutan

garam dengan konsentrasi berbeda.

Apabila dilihat pada grafik, pipa

kaca yang mengalami pertambahan

ketinggian air paling cepat adalah

pipa kaca yang berisikan larutan

garam dengan konsentrasi 50%.

Hal ini tidak sesuai dengan literatur

dimana semakin pekat larutan

garam maka semakin cepat

berkurangnya volume aquades,

larutan garam yang pekat memiliki

potensial air yang rendah

dibandingkan dengan potensial air

yang terdapat pada larutan aquades,

sehingga molekul air dalam

aquades akan berpindah ke dalam

lubang yang berisi larutan garam.

Menurut Rachmadiarti

(2007), 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.

IV. KESIMPULAN

Praktikum difusi dan

osmosis dapat disimpulkan. Media

yang digunakan yaitu kentang hal

ini dikarenakan pada kentang dapat

melepaskan air kelarutan perendam

yang terjadi karena kentang

mempunyai potensial yang lebih

tinggi dari pada larutan perendam.

Larutan yang digunakan yaitu

Aquades dan larutan garam. Pada

larutan garam terjadi kenaikan

larutan secara osmosis karena

konsentrasi garam pada dadu

kentang lebih kecil konsetrasinya

dibandingkan dengan kadar garam

yang ada dalam pipa sekala (Pipet

tetes) larutan garam. Sedangkan

pada aquades mengalami

penurunan secara difusi karena

potensial air sel didalam kentang

lebih kecil dibandingkan potensial

air murni. Difusi dapat diartikan

perpindahan zat (padat, cair, dan

gas) dari larutan konsentrasi tinggi

(hipertonis) ke larutan dengan

konsentrasi rendah (hipotenis).

Osmosis merupakan proses

perpindahan molekul-molekul

pelarut (air) dari konsentrasi

pelarut tinggi ke konsentrasi

pelarut yang lebih rendah melalui

membran diferensial permeabel.

Kentang yang direndam dalam

larutan garam dan gula mengalami

osmosis dimana kandungan air

dalm kentang lebih besar sehingga

air cenderung keluar yang

menyebabkan berat kentang

berkurang (hipertonis). Kentang

yang direndam dalam air biasa

mengalami difusi dimana

kandungan air yang ada di luar

kentang lebih besar sehingga air

cenderung masuk dan

menyebabkan berat kentang

bertambah (hipotonis).

V. DAFTAR PUSTAKA

Annur, H dan H.H, Santosa. 2008. Analisa

Temperatur Pada Proses Difusi

Obat Dalam Membran Dengan

Metode Diferensial Parabolik

Untuk Mendeteksi Sinyal

Fotoakustik. Jurnal Ilmiah GIGA.

11 (3): 45-56.

Campbell. 2003. Biologi Edisi ke 5 jilid II.

Jakarta: Erlangga.

Dwidjoseputro. D. 1985. Pengantar

Fisiologi Tumbuhan. Jakarta:

Gramedia.

Ismail. 2006. Fisiologi Tanaman.

Makassar: Jurusan Biologi FMIPA

UNM.

Lakitan. 2004. Dasar-Dasar Fisiologi

Tumbuhan. Jakarta: PT. Raja

Grafindo Persada.

Loveless, A. R. 1991. Prinsip-Prinsip Biologi Tumbuhan Untuk Daerah Tropik I. Jakarta : PT Gramedia Pustaka Utama.

Rachmadiarti, F. 2007. Biologi Umum.

Surabaya: Unesa University Press.

Sasmitamihardja. 1996. Fisiologi

Tumbuhan. Jurusan Biologi.

Bandung: ITB.

Tim fisiologi tumbuhan. 2009. Penuntun

Praktikum Fisiologi Tumbuhan.

Bandung: Jurusan Pendidikan

Biologi FPMIPA UPI.

Wibisono. 1996. Fisiologi Tumbuhan.

Jakarta : Depdikbud.

difusi osmosis

Documents