BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Kelangsungan hidup suatu tumbuhan dapat dipengaruhi oleh

mekanisme pengambilan atau pengeluaran air yang seimbang. Proses

osmosis merupakan proses yang mempengaruhi terjadinya transpor air ini.

Proses osmosis yang disebut juga dengan difusi air merupakan proses

perpindahan pelarut (air) dari konsentrasi tinggi ke konsentrasi rendah. Hal

penting yang perlu diketahui ialah proses osmosis akan terjadi apabila

terdapat perbedaan potensial air yang besar.

Potensial air merupakan potensial kimia air dalam suatu sistem atau

bagian sistem, yang dinyatakan dalam satuan tekanan dan dibandingkan

dengan potensial kimia air murni (juga dalam satuan tekanan), pada tekanan

atmosfer, dan pada suhu serta ketinggian yang sama dan potensial kimia air

itu ditentukan sama dengan nol (Salisbury dan ross, 1995).

Suatu potensial air dapat mencapai kesetimbangan apabila potensial air

sama di seluruh sistem baik di dalam sel dan di luar sel. Hal tersebut

menunjukkan fakta bahwa suatu jaringan tidak akan kehilangan atau

memperoleh air apabila kesetimbangan telah tercapai karena tidak terjadi

perpindahan air (Loveles, 1987).

Berdasarkan latar belakang di atas, maka kami melakukan percobaan

yang berjudul “Penentuan Potensial Air Jaringan Tumbuhan” untuk lebih

memahami tentang pengaruh potensial air pada proses osmosis,

kesetimbangan potensial air pada suatu sistem serta menentukan potensial

air pada jaringan tumbuhan.

1.2. Rumusan Masalah

1.2.1. Bagaimana pengaruh konsentrasi larutan sukrosa terhadap

perubahan panjang potongan jaringan umbi bengkuang?

1.2.2. Pada konsentrasi larutan sukrosa berapakah yang tidak

menyebabkan terjadi perubahan panjang irisan jaringan umbi

bengkuang?

1.2.3. Bagaimana nilai potensial air pada jaringan umbi bengkuang?

1.3. Tujuan

1.3.1. Menjelaskan pengaruh konsentrasi larutan sukrosa terhadap

perubahan panjang potongan bengkuang.

1.3.2. Mengidentifikasi konsentrasi larutan sukrosa yang tidak

menyebabkan terjadi perubahan panjang irisan jaringan umbi.

1.3.3. Menghitung nilai potensial air pada bengkuang.

BAB II

KAJIAN PUSTAKA

2.1 Potensial Air

Potensial air adalah potensial kimia air dalam suatu system atau bagian

system. Dinyatakan dalam satuan tekanan dan dibandingkan dengan potensial

kimia air murni (juga dalam satuan tekanan) pada tekanan atmosfer dan pada

suhu serta ketinggian yang sama potensial murni ditentukan sama dengan nol

(Salisbury dan ross, 1995).

Proses osmosis dalam sel tumbuhan bergantung pada potensial air. Pada

dasarnya ada larutan di dalam sel yang terpisah dari larutan luar oleh dua

selaput, selaput dalam yang semi permeabel dan selaput luar yang permeabel.

Dengan adanya sistem seperti itu, menyebabkan adanya perbedaan potensial

air diantara kedua larutan tersebut. Air akan berdifusi dari daerah dengan

potensial tinggi ke daerah yang berpotensial rendah (Loveles, 1987).

Potensial-air air murni pada tekanan atmosfir dan pada suhu yang sama

dengan larutan tersebut sama dengan nol, maka potensial air suatu larutan air

pada tekanan atmosfer akan bernilai negatif. Air akan berdifusi menuruni

gradien potensial air ke dalam larutan. Akibatnya tekanan dalam sistem

membesar yang menyebabkan naiknya tekanan dalam dinding sel.

Meningkatnya tekanan akan menaikkan potensial air sehingga potensial air

dalam sistem osmotik akan mulai naik menuju nol. Jika air murni berada di

satu sisi membran, tekanan di sisi lainnya akan naik sampai potensial air

larutan sama dengan nol yang berarti sama dengan potensial air- air murni .

pada saat potensial air sama di kedua sisi, selisih potensial air antara kedua

sisi membran sama dengan nol, berarti kesetimbangan telah tercapai

(Salisbury dan ross, 1995)

2.2 Komponen Potensial Air

Potensial air memiliki 2 komponen yaitu potensial tekanan dan potensial

osmotik. Potensial tekanan merupakan tekana yang diberikan dan sama

dengan tekanan nyata di bagian sistem tertentu. Potensial osmotik terjadi

karena adanya unsur terlarut. Dalam sistem sederhana yang bersuhu tetap,

potensial air dihasilkan dari gabungan sejumlah kekuatan yang berlawanan,

yaitu tekanan dan potensial osmotik (Salisbury dan ross, 1995).

Tekanan biasanya bernilai positif pada sel hidup, tetapi sering negatif

pada unsur mati xilem atau pada tanah. Potensial osmotik selalu negatif

karena unsur terlarut yang ditambahkan selalu menurunkan potensial-air air

murni. potensial air dapat bernilai negatif, nol, atau positif, sebab tekanan

dapat bernialai positif dan sangat tinggi dan potensial osmotik dapat bernilai

nol atau negatif (Salisbury dan ross, 1995).

2.3 Mengukur Potensial Air

Untuk mengukur potensial air, dapat digunakan metode volume-jaringan.

Sampel jaringan yang diinginkan dimasukkan ke dalam seri larutan dalam

ragam konsentrasi yang diketahui . linarut yang terbaik untuk pengukuran

semacam ini adalah yang tidak mudah melintasi membran atau tidak merusak

jaringan. Tujuannya ialah untuk mendapatkan larutan yang tidak mengubah

volume jaringan artinya, tidak ada air yang masuk atau yang hilang. Hal ini

menunjukkan bahwa jaringan dan larutan sudah sejak awal berada dalam

kesetimbangan. Potensial air jaringan sudah sama dengan potensial air dalam

larutan.pada tekanan atmosfer, saat P = 0, maka potensial air sama dengan

potensial osmotik (Salisbury dan ross, 1995).

Ada beberapa cara untuk mengetahui perubahan volume. Salah satu

caranya adalah dengan mengukur volume jaringan sebelum jaringan

dimasukkan ke dalam larutan (biasanya juga digunakan volume baku), dan

mengukur volume (atau mengukur panjangnya) setelah jaringan direndam

dalam waktu tertentu. Perubahan volume dapat diartikan sebagai fungsi dari

konsentrasi larutan yang menunjukkan penambahan volume pada larutan

yang encer dan pengurangan volume pada larutan yang pekat (Salisbury dan

ross, 1995).

BAB III

METODE PENELITIAN

3.1 Jenis Penelitian

Penelitian ini merupakan penelitian eksperimental. Hal ini karena dalam

melakukan penelitian kami menggunakan beberapa variabel, antara lain

variabel kontrol, varibel manipulasi dan variabel respon.

3.2 Variabel Penelitian

3.2.1 Variabel kontrol : waktu perendaman, Jenis sel tanaman yang

diuji, jenis larutan.

3.2.2 Variabel manipulasi : konsentrasi larutan sukrosa

3.2.3 Variabel respon : perubahan panjang jaringan umbi

bengkuang

3.3 Alat Dan Bahan

3.3.1 Alat

1. Gelas kimia 100 mL 6 buah

2. Gelas ukur 50 mL 1 buah

3. Alat pengebor gabus 1 buah

4. Penggaris 1 buah

5. Pisau 1 buah

6. Pinset 1 buah

7. Plastik 6 buah

8. Karet Gelang 6 buah

3.3.2 Bahan

1. Umbi bengkuang

2. Larutan sukrosa dengan molaritas 0 M ; 0.2 M ; 0.4 M ; 0.6 M;

0.8 M ; dan 1 M.

3.4 Langkah Kerja

1. Isilah gelas kimia ke 1 dengan larutan sukrosa 0 M, gelas ke 2 dengan

larutan sukrosa 0.2 M dan seterusnya sampai gelas kimia ke 6, masing-

masing 25 mL. Beri label pada masing-masing gelas kimia tersebut.

2. Pilih umbi kentang yang cukup besar dan baik, buatlah silinder umbi

dengan alat pengebor gabus. Potong-potong silinder umbi tersebut

sepanjang 2 cm.

3. Masukkan potongan umbi ke dalam gelas kimia yang telah berisi larutan

sukrosa pada berbagai konsentrasi, masing-masing 4 potongan. Beri jeda

setiap memasukkan potongan silinder umbi bengkuang ke dalam larutan

sukrosa yang konsentrasinya berbeda.

4. Cata waktu pada saat memasukkan umbi ke dalam gelas kimia.

5. Tutup rapat gelas kimia selama percobaan dilakukan.

6. Mengamati dan mengukur. Setelah 1.5 jam, keluarkan setiap potongan

umbi dan ukur kembali panjangnya.

7. Hitung nilai rata-rata pertambahan panjang umbi untuk setiap konsentrasi

larutan sukrosa.

3.5 Alur Kerja

6 gelas kimia

Masing-amsing diisi dengan larutan sukrosa yang konsentrasinya berbeda.

Masukkan 4 buah silinder umbi pada masing- masing gelas

Gelas kimia berisi potongan umbi

Tutup rapat gelas Rendam selama 1.5 jam

Perubahan panjang potongan umbi

Hitung nilai rata- rata pertambahan panjang pada setiap konsentrasi larutan sukrosa.

Hasil pengamatan dan anlisis data

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil

Pertambahan panjang umbi bengkuang berbanding terbalik dengan besar

konsentrasi larutan sukrosa. Semakin besar konsentrasi sukrosa semakin

pendek umbi bengkuang (Tabel 1).

Tabel 1. Pengaruh konsentrasi sukrosa terhadap perubahan panjang umbi

bengkuang.

No

Konsentrasi

Sukrosa

(M)

Panjang

Awal (cm)

Panjang

Akhir (cm)

Perubahan

Panjang

(cm)

Rata-Rata

1 0.0

2 2.2 0.2

0.2252 2.2 0.2

2 2.3 0.3

2 2.2 0.2

2 0.2

2 2.2 0.2

0.1752 2.2 0.2

2 2.1 0.1

2 2.2 0.2

3 0.4

2 2.1 0.1

0.12 2.2 0.2

2 2.1 0.1

2 2.1 0.1

4 0.6

2 2.1 0.1

-0.0252 1.9 -0.1

2 2 0

2 1.9 -0.1

5 0.8 2 2 0 -0.075

2 2 0

2 1.9 -0.1

2 1.8 -0.2

1

2 1.9 -0.1

-0.12 1.9 -0.1

2 1.9 -0.1

2 1.9 -0.1

4.2 Analisis Data

Berdasarkan data yang diperoleh, besarnya konsentrasi larutan sukrosa

berbanding terbalik dengan pertambahan panjang umbi bengkuang. Jadi,

semakin pekat larutan sukrosa yang digunakan maka semakin pendek

potongan silinder umbi bengkuang (Grafik1).

Grafik 1. Pengaruh konsentrasi sukrosa terhadap perubahan panjang umbi

bengkuang.

Berdasarkan grafik diatas, pada konsentrasi 0,58, potongan silinder umbi

bengkuang tidak mengalami perubahan panjang. Mengacu pada konsentrasi

tersebut, dapat ditentukan besarnya potensial air dengan rumus :

PA = PO + PT

PA = PO + 0

PA = PO = - TO

PA = - TO

0 0.2 0.4 0.58

0.600000000000001 0.8 1

-0.15-0.1

-0.050

0.050.1

0.150.2

0.25

Pengaruh Konsentrasi Sukrosa Terhadap Perubahan Panjang Umbi Bengkuang

Konsentrasi sukrosa (M)

Per

ub

ahan

Paa

nja

ng

(cm

)

= - 22,4 x M x T

273

= - 22,4 x 0,58 x 301

273

= - 14,32 atm

Jadi nilai potensial air umbi bengkuang adalah - 14,32 atm.

4.3 Pembahasan

Peristiwa osmosis dapat terjadi karena adanya perbedaan potensial air.

Potensial air merupakan tenaga pendorong yang menyebabkan adanya

gerakan air. Air akan bergerak adari daerah yang berpotensial air tinggi

menuju daerah yang berpotensial air rendah. Potensial air dipengaruhi oleh

potensial osmotik dan potensial tekanan. Potensial osmotik terjadi karena

adanya unsur terlarut. Berdasarkan data yang diperoleh menunjukkan bahwa

semakin pekat larutan sukrosa maka semakin pendek potongan silinder umbi

bengkuang. Menurut Salisbury dan ross (1995), potensial osmotik selalu

negatif karena unsur terlarut yang ditambahkan selalu menurunkan potensial-

air air murni. Jadi, larutan sukrosa yang berkonsentrasi tinggi memiliki

potensial osmotik yang tinggi namun berpotensial air rendah. Di lain pihak,

potensial air di jaringan tinggi karena potensial osmotiknya rendah. Hal

tersebut menyebabkan air dari jaringan akan keluar sehingga mempengaruhi

perubahan panjang umbi bengkuang.

Perubahan volume atau panjang dapat diartikan sebagai fungsi dari

konsentrasi larutan yang menunjukkan penambahan volume atau panjang

pada larutan yang encer dan pengurangan volume atau panjang pada larutan

yang pekat (Salisbury dan ross, 1995).

Berdasarkan data yang diperoleh, potongan silinder umbi bengkuang tidak

mengalami perubahan panjang pada konsentrasi larutan sukrosa 0,58 M. Hal

ini menunjukkan bahwa jaringan dan larutan sudah sejak awal berada dalam

kesetimbangan. Tidak ada air yang masuk atau yang hilang. Potensial air

jaringan sudah sama dengan potensial air dalam larutan. Pada tekanan

atmosfer, saat P = 0, maka potensial air sama dengan potensial osmotik

(Salisbury dan ross, 1995).

4.4 Diskusi

1. Mengapa perlu dicari nilai konsentrasi larutan sukrosa yang tidak

menyebabkan pertambahan panjang potongan silindris umbi dalam

menentukan potensial air ?

Karena hubungan antara Potensial Air (PA), Potensial Osmotik (PO) dan

Potensial Tekanan (PT) dinyatakan dengan rumus PA = PO + PT dimana

ketika mencari nilai Potensial Air harus diketahui nilai Potensial Osmotik

dan nilai Potensial Tekanan. Potongan silindris umbi wortel yang direndam

dalam larutan sukrosa dengan konsentrasi yang pekat hasilnya tidak

menyebabkan perubahan pertambahan panjang pada potongan umbi wortel

tersebut sehingga Potensial Tekanannya (PT) bernilai 0 dengan begitu nilai

Potensial Air (PA) sama dengan nilai Potensial Osmotik (PO) sehingga

perlu sekali dicari nilai konsentrasi larutan sukrosa yang tidak menyebabkan

pertambahan panjang potongan silindris umbi wortel dalam menentukan

nilai potensial airnya.

2. Mengapa nilai potensial air sel umbi yang tidak berubah panjangnya sama

dengan nilai potensial osmosis larutan sukrosa yang tidak menyebabkan

pertambahan panjang umbi wortel tersebut ?

Karena tidak adanya Potensial Tekanan (PT = 0) maka tidak ada pula

pertambahan panjang jaringan pada potongan silindris umbi wortel, jika ada

Potensial Tekanan maka pasti ada pertambahan panjang potongan silindris

umbi wortel sehingga nilai Potensial Air sama dengan nilai Potensial

Osmotik (PA = PO).

BAB V

PENUTUP

5.1 SIMPULAN

1. Semakin tinggi konsentrasi larutan sukrosa, maka semakin sedikit

pertambahan panjang potongan silinder umbi.

2. Konsentrasi larutan sukrosa yang tidak menyebabkan pertambhan

panjang irisan jaringan umbi adalah 0,58 M.

3. Nilai potensial air jaringan tumbuhan adalah – 14,32 atm.

5.2 SARAN

Waktu yang merupakan variabel kontrol harus dilakukan dengan

tepat, karena apabila terjadi perbedaan lama waktu perendaman dapat

menyebabkan data yang diperoleh tidak valid. Selain hal tersebut, dalam

melakukan pengukuran juga hendaknya dilkukan dengan teliti.

DAFTAR PUSTAKA

Salisbury dan Ross. 1995. Fisiologi Tumbuhan jilid 1 edisi IV alih bahasa

Luqman, RR dan Sumaryono. Institut Teknologi Bandung: Bandung.

Loveless. 1987. Prinsip-prinsip Biologi Tumbuhan Daerah Tropik. Jakarta: PT

Gramedia.

LAMPIRAN

Gambar 1. Pertambahan panjang pada konsentrasi 0

M.

Gambar 1. Pertambahan panjang pada konsentrasi 1

M.

Gambar 5. Pertambahan panjang pada konsentrasi 0,8

M.

Gambar 3. Pertambahan panjang pada konsentrasi 0,4

M.

Gambar 4. Pertambahan panjang pada konsentrasi 0,6

M.

Gambar 2. Pertambahan panjang pada konsentrasi 0,2

M.