LAPORAN PRAKTIKUMFISIOLOGI TUMBUHAN

LAPORAN I

JARINGAN TRANPORT AIR

NAMA : MUHAMMAD HANAFI

NIM : H411 12 299

KELOMPOK : IV (EMPAT)

HARI/ TGL : SELASA/ 8 NOVEMBER 2013

ASISTEN : NENI SARDIANI

LABORATORIUM BOTANI JURUSAN BIOLOGIFAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS HASANUDDINMAKASSAR

2013BAB I

PENDAHULUAN

I.1 Latar Belakang

Proses fisiologi yang berlangsung pada tumbuhan banyak berkaitan

dengan air atau bahan-bahan lain yang terlarut didalamnya. Bahan-bahan tersebut

dapat berupa senyawa ataupun ion (Lakitan, 2011).

Status air dalam tumbuhan bergantung pada kecepatan relatif penyerapan

air oleh akar dan kehilangan air oleh transpirasi. Penyerapan air yang tidak cukup

oleh akar menimbulkan defisit air dalam tumbuhan, termasuk sel-sel daun, suatu

defisit yang mengakibatkan penurunan evaporasi air dari daun sehingga laju

transpirasi menjadi rendah. Di samping itu transpirasi yang berlebihan juga dapat

menimbulkan defisit air. Resultant defisit tekanan difusi pada semua sel tumbuhan

termasuk sel-sel akar, memperbesar gradien dari larutan tanah ke akar dan dengan

demikian meningkatkan penyerapan air. Sistem transport bekerja sebagai sebagai

suatu unit yang cenderung menjaga agar sel tumbuhan selalu dalam keadaan

turgid (Johannes, dkk., 2013)

Dalam hubungannya dengan pergerakan air dari dalam tanah ke atmosfer,

dapat dibagi dalam 3 fase (Johannes dkk., 2013) yaitu:

1. Larutan tanah, dipisahkan dari xylem oleh sebuah membran (pertama)

2. Pembuluh xylem (berisi cairan xylem) yang berupa tabung atau 1 set tabung

yang menghubungkan akar dan daun

3. Udara, dipisahkan dari ujung xylem bagian atas oleh sebuah membran (kedua).

Aliran air melalui sistem ini akan ditentukan oleh arah dari gradien potensial air

dari masing-masing fase.

Berdasarkan teori tersebut, maka dilakukannya percobaan mengenai

jaringan transport air.

I.2 Tujuan Percobaan

Tujuan dari percobaan ini adalah melihat proses tranport air melalui xilem.

Pada tanaman peperomia sp dan Impatiens balsamia

I.3 Waktu dan Tempat Percobaan

Percobaan mengenai jaringan transport air ini dilaksanakan pada hari

Selasa, tanggal 8 November 2013, pukul 14.00 sampai 15.30 WITA, bertempat di

Laboratorium Herbarium, Jurusan Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu

Pengetahuan Alam, Universitas Hasanuddin, Makassar.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

Proses fisiologi yang berlangsung pada tumbuhan banyak berkaitan

dengan air atau bahan-bahan lain yang terlarut didalamnya. Bahan-bahan tersebut

dapat berupa senyawa ataupun ion (Lakitan, 2011).

Air merupakan kebutuhan pokok bagi semua tanaman juga merupakan

bahan penyusun utama dari protoplasma sel. Di samping itu, air adalah komponen

utama dalam proses fotosintesis, pengangkutan asimilat hasil proses ini ke bagian-

bagian tanaman hanya dimungkinkan melalui gerakan air dalam tanaman. Dengan

peranan tersebut di atas, jumlah pemakaian air oleh tanaman akan berkorelasi

posistif dengan produksi biomassa tanaman, hanya sebagian kecil dari air yang

diserap akan menguap melalui stomata atau melalui transpirasi

(Dwidjoseputro,1984).

II.1 Struktur Molekul Air dan Ikatan Hidrogen

Lakitan, (2011) dalam bukunya mengatakan air merupakan suatu molekul

yang sederhana, terdiri dari 1 atom oksigen (o) dan 2 atom hidrogen (H), sehingga

berat molekulnya hanya 18 g/mol. Terlepas dari kesederhanaan komposisi atom

penyusunnya dan ukuran molekulnya yang kecil, molekul air mempunyai

beberapa karakteristik yang unik. Karakteristik tersebut disebabkan karena

rangkaian kedua atom H pada atom O (yang berada di tengah) tidak membentuk

garis lurus. Rangkaian ini membentuk sudut 105°. Besar sudut ini selalu sama jika

air dalam bentuk padat (es), tetapi agak bervariasi jika air dalam bentuk cair,

walaupun rata-rata besar sudutnya 105°.

II.2 Karakteristik Molekul Air

Molekul air memiliki beberapa karakter utama (Lakitan, 2011) yaitu:

1. Berbentuk cair pada suhu ruang, semakin besar ukuran molekul suatu

senyawa, maka pada suhu ruang senyawa tersebut akan cenderung berbentuk

cair atau padat, sebaliknya jika ukuran molekulnya kecil, maka akan cenderung

berbentuk gas atau cair.

2. Panas spesifik yang tinggi, panas spesifik molekul air merupakan jumlah

energi yang dibutuhkan untuk menaikkan suhu 1 g air murni setinggi 1°C.

Besarnya energi tersebut adalah 1 cal (1000 cal= 1 kcal= 1 Cal). Satuan SI

untuk energi panas adalah Joule (J), dimana 1 cal= 4,184 J.

3. Panas laten evaporasi dan fusi yang tinggi, panas laten evaporasi molekul air

merupakan energi yang dibutuhkan untuk menguapkan 1 g air pada suhu 20°C,

sedangkan panas laten fusi merupakan energi yang dibutuhkan untuk

mencairkan 1 g es pada suhu 0°C. Besarnya energi panas laten evaporasi air

adalah 586 cal dan untuk panas laten fusi adalah 80 cal.

4. Viskositas rendah, karena ikatan-ikatan hidrogen harus diputus agar air dapat

mengalir, maka ada anggapan bahwa viskositas (hambatan untuk pengaliran)

air akan tinggi. Tetapi pada kenyataannya tidaklah demikian, karena pada air

dalam keadaan cair, setiap ikatan hidrogen dimiliki bersama-sama oleh 2

molekul air lainnya, sehingga ikatan hidrogen tersebut menjadi lemah dan

mudah putus. Air dapat mengalir dengan mudah dalam jaringan tumbuhan.

Pada kondisi padat, setiap atom O memiliki lebih sedikit ikatan hidrogen,

sehingga masing-masing ikatan akan lebih kuat. Viskositas air akan menurun

jika suhunya meningkat.

5. Adanya gaya kohesi dan adhesi, karena bersifat polar, maka akan mudah

terjadi tarik-menarik antara molekul air dengan berbagai molekul lainnya,

misalnya dengan protein dan polisakarida penyusun dinding sel. Daya tarik-

menarik antara molekul yang tak sejenis disebut adhesi. Untuk molekul air,

tarik-menarik ini melibatkan ikatan hidrogen. Daya tarik-menarik antara

molekul yang sejenis (misalnya antara sesama molekul air) disebut kohesi.

Adanya gaya kohesi ini memungkinkan air diangkut dalam pembuluh xylem

dari akar ke daun.

II.3 Serapan Dan Pengangkutan Air

Air diserap tanaman melalui akar bersama-sama dengan unsur-unsur hara

yang terlarut di dalamnya, kemudian diangkut kebagian atas tanaman, terutama

daun, melalui pembuluh xylem. Pembuluh xylem yang terdapat pada akar, batang

dan daun merupakan suatu sistem yang kontinu atau berhubungan satu sama lain

(Lakitan, 2011).

Masih menurut Lakitan 2011, ada 4 teori yang menjelaskan tentang

pengangkutan air di dalam pembuluh xilem yaitu:

1. Teori tekanan akar. Pada awalnya diperkirakan air naik ke bagian atas tanaman

karena adanya tekanan dari akar. Hal ini didasarkan atas fakta bahwa jika

batang tanaman dipotong dan kemudian dihubungkan dengan selang

manometer air raksa, maka air di dalam selang akan terdorong ke atas oleh

tekanan yang berasal dari akar. Tetapi dari hasil pengukuran yang intensif pada

berbagai jenis tanaman, maka besarnya tekanan tersebut umumnya tidak lebih

dari 0,1 Mpa (mega pascal). Selain itu tekanan akar hanya teramati pada

kondisi tanah yang berkecukupan air dan kelembaban udara relatif tinggi, atau

dengan kata lain pada saat laju transpirasi sengat rendah.

2. Teori kapilaritas. Kapilaritas merupakan gejala yang timbul akibat interaksi

antara permukaan benda padat dengan benda cair yang menyebabkan gangguan

terhadap bentuk permukaan cairan yang semula data. Didalam pipa yang kecil,

hal ini menyebabkan naiknya permukaan cairan. Hal ini disebabkan karena

cairan ditarik oleh dinding bagian dalam pipa oleh gaya adhesi. Secara visual

hal ini terlihat dari bentuk permukaan cairan (meniscus) di dalam pipa. Tinggi

permukaan ciran yang di dalam pipa kapiler sangat tergantung pada diameter

pipa kapiler tersebut.

3. Teori sel pemompa. Pada abad ke-19 diyakkini bahwa pergerakan vertikal air

dari akar ke daun adalah karena adanya peranan sel-sel khusus yang berfungsi

memompakan air ke atas. Sel-sel ini diperkirakan berada pada setiap interval

jarak tertentu dan pada posisi yang berurutan secara suksesif. Setiap sel

pemompa bertugas memompakan air sampai pada posisi sel pemompa yang

berada diatasnya. Hal ini berlangsung secara kontinyu dari akar sampai ke

daun. Tetapi hasil kajian natomis yang teliti gagal menemukan keberadaan sel-

sel pemompa ini.

4. Teori kohesi. Ada 3 elemen dasar dari teori kohesi untuk menjelaskan

pergerakan vertikal air dalam tubuh tumbuhan, yaitu tenaga pendorong (driving

force), hidrasi pada lintasan yang dilalui, dan gaya kohesi antara molekul air.

II.4 Transpirasi pada Tumbuhan

Transpirasi adalah proses hilangnya air dalam bentuk uap air dari jaringan

hidup tanaman yang terletak di atas permukaan tanah melewati stomata, lubang

kutikula, dan lentisel. Transpirasi merupakan pengeluaran berupa uap H2O dan

CO2, terjadi siang hari saat panas, melaui stomata (mulut daun) dan lentisel (celah

batang). Transpirasi berlangsung melalui bagian tumbuhan yang berhubungan

dengan udara luar, yaitu melalui pori-pori daun seperti stomata, lubang kutikula,

dan lentisel oleh proses fisiologi tanaman (Ratnawati, 2012).

Semakin cepat laju transpirasi pada tumbuhan berarti semakin cepat

pengangkutan air dan zat hara terlarut, demikian pula sebaliknya, sedangkan alat

untuk mengukur besarnya laju transpirasi melalui daun disebut fotometer atau

transpirometer (Ratnawati, 2012).

Faktor-faktor yang mempengaruhi laju transpirasi ditentukan oleh

beberapa hal (Lakitan, 2011) yaitu:

1. Faktor-faktor internal yang mempengaruhi mekanisme buka-tutup stomata

2. Kelembaban udara sekitar tanaman

3. Suhu udara

4. Suhu daun tanaman

Walaupun beberapa jenis tumbuhan dapat hidup tanpa melakukan

transpirasi, tetapi jika transpirasi berlangsung pada tumbuhan agaknya dapat

memberikan beberapa keuntungan bagi tumbuhan tersebut misalnya dalam

mempercepat laju pengangkutan unsur hara melalui pembuluh xylem, menjaga

turgiditas sel tumbuhan agar tetap pada kondisi optimal dan sebagai salah satu

cara untuk menjaga stabilitas suhu daun (Lakitan, 2011).

Transpirasi jelas merupakan suatu proses pendinginan (sebagaimana

halnya juga evaporasi). Pada siang hari, radiasi matahari yang diserap daun akan

meningkatkan suhu daun. Jika transpirasi berlangsung maka peningkatan suhu

daun ini dapat dihindari. Sesungguhnya jika transpirasi tidak berlangsung, suhu

daun tetap akan didinginkan melalui proses fisika lainnya, yaitu secara konduksi.

Akan tetapi, kehilangan panas secara konduksi ini hanya akan berlangsung jika

suhu daun lebih tinggi dari suhu udara disekitarnya (Lakitan, 2011).

BAB III

METODE PERCOBAAN

III.1 Alat

Alat yang digunakan dalam percobaan ini adalah mikroskop, objek glass,

deg gelas, pipet tetes, botol kaca, kertas saring, pisau silet dan kamera.

III.2 Bahan

Bahan yang digunakan dalam percobaan ini adalah sirih-sirihan

Peperomia sp., pacar air Impatiens balsamina, air destilata, dan pewarna (safranin

dan metilen blue).

III.3 Prosedur Kerja

1. Siapkan mikroskop dan alat-alat serta bahan lainnya.

2. Campurkan air destilata dengan pewarna safranin dan metilen blue dalam gelas

kimia yang berbeda, saring larutan dengan kertas saring.

3. Masukkan tanaman sirih-sirihan Peperomia sp. dan pacar air Impatiens

balsamina sampai seluruh bagian akarnya terendam.

4. Amati jika air yang telah dicampur dengan pewarna mulai naik di dalam batang

tanaman.

5. Buatlah preparat sayatan melintang batang tanaman percobaan dan amati

dengan mikroskop.

BAB IV

HASIL PERCOBAAN

IV. 1 Hasil

Gambar 1. Peperomia pellusida dengan Safranin

Gambar 2. Impatiens balsamina dengan Metilen Blue

Gambar 3. Penampang Melintang Batang Peperomia pellusida dengan Safranin

Gambar 4. Penampang Melintang batang Impatiens balsamina dengan Metilen Blue

IV.2 Pembahasan

Air merupakan kebutuhan pokok bagi semua tanaman juga merupakan

bahan penyusun utama dari protoplasma sel. Di samping itu, air adalah komponen

utama dalam proses fotosintesis, pengangkutan asimilat hasil proses ini ke bagian-

bagian tanaman hanya dimungkinkan melalui gerakan air dalam tanaman. Dengan

peranan tersebut di atas, jumlah pemakaian air oleh tanaman akan berkorelasi

posistif dengan produksi biomasa tanaman, hanya sebagian kecil dari air yang

diserap akan menguap melalui stomata atau melalui transpirasi.

Pada percobaan ini bertujuan untuk membuktikan bahwa air pada

tumbuhan diangkut melalui akar tanaman keseluruh bagian tubuh tumbuhan

melalui pembuluh xylem.

Pertama-tama tanaman pacar air Impatiens balsamina dan sirih-sirihan

Peperomia sp. Dimasukkan ke dalam dua macam larutan yaitu metilen blue dan

safranin dan dibiarkan selama beberapa saat. Setelah larutan telah terlihat naik

kebatang maka dibuatlah sayatan melintang pada bagian batang tumbuhan

kemudian diamati menggunakan mikroskop yang telah disediakan.

Dari hasil pengamatan terlihat titik-titik merah dan biru yang merupakan

larutan safranin dan metilen blue hal ini membuktikan bahwa dalam tubuh

tumbuhan terdapat jaringan yang dapat mentransport air yaitu pembuluh xylem.

BAB V

PENUTUP

V. 1 Kesimpulan

Kesimpulan dari percobaan ini yaitu mekanisme jaringan transport air

terjadi pada xylem hal ini dibuktikan pada sampel yang diamati melalui

mikroskop terdapat cairan merah dan biru pada batang sampel setelah dimasukkan

ke dalam pewarna (safranin dan metilen blue) selama beberapa menit.

V. 2 Saran

Saran saya agar sekiranya penjelasan mengenai percobaan pada saat

pratikum berlangsung lebih diperjelas.

DAFTAR PUSTAKA

Dwidjoseputro, D. 1984. Pengantar Fisiologi Tumbuhan. Gramedia. Jakarta.

Johannes, e., sri,s.,dkk. Penuntun Praktikum Fisiologi Tumbuhan, Universitas Hasanuddin, Makassar.

Lakitan, Benjamin. 2011. Dasar-Dasar Fisiologi Tumbuhan. PT. Raja Grafindo Persada. Jakarta.

Ratnawati, E. 2012. Transpirasi Pada Tumbuhan. http://ekaratnawati2492.wordpress.com/2012/11/14/transpirasi-pada-tumbuhan-2/. Diakses pada hari jumat, tanggal 8 November 2013; pukul 21.33 WITA, Makassar