1

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Proses fisiologi dalam jaringan tanaman terjadi dengan adanya air yang

memiliki peran penting dalam proses tersebut. Peran penting air bagi

pertumbuhan air antara lain sebagai pelarut bahan organik, untuk proses

fotosintesis dan lain-lain. Air masuk dalam sel tumbuhan melalui suatu proses

difusi yang terjadi karena perbedaan konsentrasi yaitu konsentrasi di dalam sel

lebih rendah dari pada konsentrasi yang ada di luar sel.

Proses osmosis terjadi pada sel hidup. Perubahan bentuk sel terjadi apabila

terdapat pada larutan yang berbeda. Sel yang terletak pada larutan isotonik,

volumenya akan konstan. Hal tersebut terjadi karena sel mendapat dan

kehilangan jumlah air yang sama. Jika sel terdapat pada larutan hipotonik, maka

sel akan mendapatkan banyak air sehingga tumbuhan akan mengalami

turgiditas.

B. Rumusan Masalah

1. Bagaimana pengaruh konsentrasi larutan sukrosa terhadap perubahan

panjang umbi jalar?

2. Pada Konsentrasi berapa larutan sukrosa tidak mempengaruhi panjang

umbi jalar?

3. Berapakah nilai potensial air jaringan umbi jalar?

C. Tujuan

1. Menjelaskan pengaruh konsentrasi larutan sukrosa terhadap

perubahan panjang potongan jaringan umbi jalar.

2. Mengidentifikasi konsentrasi larutan sukrosa yang tidak

menyebabkan perubahan panjang irisan jaringan umbi jalar.

3. Menghitung nilai potensial air jaringan umbi jalar.

2

BAB II

KAJIAN PUSTAKA

Osmosis adalah suatu proses difusi yang melalui suatu membrane

semipermeabel karena perbedaan konsentrasi satu dengan konsentrasi yang

lainnya. Dengan demikian osmosis akan berlangsung sampai adanya

keseimbangan antara kepekatan cairan. Komponen potensial air pada tumbuhan

terdiri dari potensial osmosis dan potensial turgor. Dengan adanya potensial

osmosis cairan sel, air murni cenderung memasuki sel. Sebaliknya potensial

turgor di dalam sel mengakibatkan air meninggalkan sel. Pengaturan potensial

osmosis dapat dilakukan jika potensial turgornya sama dengan nol yang terjadi

saat sel mengalami plasmolisis (Meyer and Anderson, 1952).

Potensial air merupakan suatu alat yang memungkinkan penentuan

secara tepat keadaan status air dalam sel atau jaringan. Semakin rendah potensial

dari suatu sel atau jaringan tumbuhan, maka semakin besar kemampuan

tanaman untuk menyerap air dari dalam tanah. Sebaliknya, semakin tinggi

potensial air, semakin besar kemampuan jaringan untuk memberikan air kepada

sel yang mempunyai kandungan air lebih rendah.

Komponen potensial air pada tumbuhan terdiri atas potensial osmosis

(solute) dan potensial turgor (tekanan). Dengan adanya potensial osmosis cairan

sel, air murni cenderung memasuki sel. Sebaliknya potensial turgor di dalam sel

mengakibatkan air meninggalkan sel. Pengaturan potensial osmosis dapat

dilakukan jika potensial turgornya sama dengan nol yang terjadi saat sel

mengalami plasmolisis (Meyer and Anderson, 1952).

Nilai potensial air di dalam sel dan nilainya di sekitar sel akan

mempengaruhi difusi air dari dan ke dalam sel tumbuhan. Dalam sel tumbuhan

ada tiga faktor yang menentukan nilai potensial airnya, yaitu matriks sel, larutan

dalam vakuola dan tekanan hidrostatik dalam isi sel. Hal ini menyebabkan

potensial air dalam sel tumbuhan dapat dibagi menjadi 3 komponen yaitu

potensial matriks, potensial osmotic dan potensial tekanan (Wilkins, 1992). Nilai

potensial air dapat dihitung dengan menggunakan rumus :

3

PA = PO + PT dan PA = - TO

Dimana :

PO = Potensial osmotik

PA= Potensial Air

Untuk mencari nilai tekanan osmotik (TO) menggunakan rumus :

TO sel =

Dimana :

TO = Tekanan Osmotik

M = Molaritas

T = Temperatur mutlak (273+ t )

Ada beberapa faktor yang mempengaruhi kecepatan difusi, yaitu:

Ukuran partikel

Semakin kecil ukuran partikel, semakin cepat partikel itu akan

bergerak, sehinggak kecepatan difusi semakin tinggi.

Ketebalan membran.

Semakin tebal membran, semakin lambat kecepatan difusi.

Luas suatu area

Semakin besar luas area, semakin cepat kecepatan difusinya.

Jarak

Semakin besar jarak antara dua konsentrasi, semakin lambat kecepatan

difusinya.

Suhu

Semakin tinggi suhu, partikel mendapatkan energi untuk bergerak

dengan lebih cepat. Maka, semakin cepat pula kecepatan difusinya.

4

BAB III

METODE PENELITIAN

A. Jenis Penelitian

Jenis penelitian yang dilakukan adalah percobaan eksperimental,hal ini dapat

dilihat saat proses percobaan ini dilakukan di laboratorium dan

menggunakan beberapa variabel,yaitu variabel kontrol,variabel manipulasi

dan variabel respon.

B. Waktu dan Tempat

Hari/tanggal : Selasa,17 Februari 2015

Jam : 09.00 WIB

Tempat : Gedung C10 Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan

Alam

C. Variabel Penelitian

1. Variabel manipulasi : Konsentrasi larutan sukrosa (0 M, 0,2 M,

0,4 M, 0,6 M, 0,8 M, 1 M)

2. Variabel kontrol : Volume larutan sukrosa, beakerglass,

panjang umbi jalar,jumlah umbi

jalar,waktu perendaman (1 jam 30

menit),dan perbesaran mikroskop 10x

3. Variabel respon : pertambahan panjang umbi jalar

D. Alat dan Bahan

Bahan

1. Umbi jalar

2. Larutan sukrosa dengan molaritas (0 M, 0,2 M,0,4 M, 0,6 M, 0,8

M, 1 M)

Alat

Mikroskop

beakerglass 6 buah

Kaca benda

Cover glass

Pinset

Pipet

E. Prosedur Kerja

1. Menyiapkan 6 buah beakerglass.

5

2. Menyiapkan 6 buah beakerglass dengan masing-masing beakerglass

diisi dengan 25 ml larutan sukrosa yang telah disediakan, kemudian

masing-masing beakerglass diberi label berdasarkan konsentrasinya.

3. Mengambil umbi jalar, lalu umbi jalar tersebut dibentuk silinder

dengan menggunakan alat penggebor gabus, kemudian potongan

umbi jalar dipotong sepanjang 2 cm

4. Potongan umbi jalar tersebut dimasukkan ke dalam beakerglass yang

masing-masing telah diisi dengan larutan sukrosa pada berbagai

konsentrasi , masing-masing beakerglass diisi 5 potong umbi jalar.

5. Beakerglass yang sudah berisi larutan sukrosa dan potongan umbi

jalar ditutup rapat dengan plastik

6. Setelah 90 menit, potongan umbi jalar tersebut dikeluarkan dan

diukur kembali panjangnya

7. Mencatat pertambahan panjang masing-masing potongan umbi jalar

8. Menghitung nilai rata-rata pertambahan panjang umbi jalar untuk

setiap masing-masing konsentrasi larutan sukrosa

Rancangan Percobaan

Beakerglass diisi dengan larutan sukrosa, masing-masing beakerglass

diisi dengan 25 ml

Membuat potongan silinder umbi jalar dengan panjang 2 cm, lalu

potongan tersebut direndam dalam larutan sukrosa selama 90 menit (

satu beakerglass diisi dengan 5 potongan umbi jalar)

Setelah 90 menit, potongan bengkuang tersebut diambil dan diukur

kembali panjangnya

Mencatat hasil pengamatan pada tabel

6

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

A. Hasil Penelitian

Tabel 1 Hasil Penelitian Penentuan Potensial Air Jaringan Tumbuhan

Konsentrasi

larutan

sukrosa (M)

Panjang

awal (cm)

Panjang

akhir (cm)

Pertambahan

panjang (cm)

Rata-rata

pertambahan

panjang (cm)

0

2 2,1 0,1

0,1

2 2,1 0,1

2 2,1 0,1

2 2,1 0,1

0,2

2 2,2 0,2

0,2 2 2,3 0,3

2 2,2 0,2

2 2,2 0,2

0,4

2 2 0

0,25 2 1,8 -0,2

2 2,2 0,2

2 2,1 0,1

0,6

2 2 0

0 2 2 0

2 2 0

2 2 0

0,8

2 1,9 -0,1

-0,075 2 1,9 -0,1

2 1,8 -0,2

2 2,1 0,1

1

2 1,8 -0,2

-0,2 2 1,8 -0,2

2 1,9 -0,1

2 1,7 -0,3

7

B. Analisis

Dari data diatas dapat kita ketahui bahwa setelah potongan umbi jalar

direndam selama 90 menit mengalami perubahan panjang dari panjang awal

yaitu 2cm. Pada konsentrasi larutan sukrosa 0 M,panjang umbi jalar 1 hingga 4

menjadi 2,1 cm dengan pertambahan panjang rata-rata tiap potongan umbi jalar

sebesar 0,1 cm. Pada konsentrasi larutan sukrosa 0,2 M ,panjang umbi jalar 1,3

dan 4 menjadi 2,2 cm sedangkan pada umbi jalar kedua mengalami pertambahan

panjang menjadi 2,3 cm,dengan pertambahan panjang rata-rata 0,2 cm. Pada

konsentrasi larutan sukrosa 0,4 M,panjang umbi jalar 1 tidak mengalami

perubahan panjang,umbi jalar 2 mengalami perubahan panjang menjadi 1,8

cm,panjang umbi jalar 3 mengalami perubahan panjang menjadi 2,2 cm,umbi

jalar 4 mengalami perubahan panjang menjadi 2,1 cm dengan pertambahan

panjang rata-rata0,025 cm. Pada konsentrasi larutan sukrosa 0,6 M,panjang umbi

jalar 1 hingga 4 tidak mengalami pertambahan panjang. Pada konsentrasi larutan

sukrosa 0,8 M panjang umbi jalar 1 dan 2 mengalami penyusutan panjang

menjadi 1,9 cm,panjang umbi jalar 3 mengalami penyusutan panjang menjadi 1,8

cm,panjang umbi jalar 4 mengalami pertambahan panjang menjadi 2,1 dengan

rata-rata penyusutan panjang sebesar 0,075 cm. Pada konsentrasi larutan sukrosa

1 M umbi jalar 1 dan 2 mengalami penyusutan panjang menjadi 1,8 cm,pada

umbi jalar 3 mengalami penyusutan panjang menjadi 1,9 cm dan umbi jalar 4

-0,25

-0,2

-0,15

-0,1

-0,05

0

0,05

0,1

0,15

0,2

0,25

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2

Rata

-rata

pe

rta

mb

ah

an

pa

nja

ng

(cm

)

Konsentrasi larutan sukrosa (M)

Grafik rata-rata pertambahan panjang umbi jalar

8

mengalami penyusutan panjang menjadi 1,7 cm dengan rata-rata penyusutan

panjang sebesar 0,2 cm.

C. Pembahasan

Pada percobaan ini potongan umbi jalar yang direndam dalam larutan

sukrosa 0,2 M memiliki rata-rata pertambahan panjang paling tinggi yaitu 0,2 cm

. Hal ini disebabkan karena adanya kemungkinan pada saat perendaman

potongan umbi jalar memiliki potensial air yang cukup rendah sehingga larutan

sukrosa dapat berdifusi ke dalam potongan umbi jalar tidak mengalami

hambatan, sehingga potensi air dalam umbi jalar meningkat. Sedangkan

potongan umbi jalar yang direndam didalam larutan sukrosa 0,8 M dan 1 M

mengalami penurunan panjang, hal ini disebabkan karena larutan sukrosa di

luar umbi jalar memiliki potensial air lebih kecil dibandingkan potensial air

diluar di dalam jaringan umbi jalar yang menyebabkan air dalam jaringan umbi

jalar keluar dengan kata lain umbi jalar mengalami osmosis.

Konsentrasi larutan sukrosa yang tidak menyebabkan pertambahan

panjang potongan umbi jalar adalah 0,6 M. Hal ini terjadi karena jumlah air yang

ada di dalam dan diluar sel umbi jalar sama atau isotonik.

Pada saat sudah diketahui bahwa konsentrasi larutan sukrosa yang tidak

menyebabkan pertambahan panjang potongan umbi jalar adalah 0,6 M, sehingga

dapat dihitung nilai potensial air yang ada pada umbi jalar tersebut, sebagai

berikut :

PA = PO + PO

PA = PO

PA = - TO

PA =

PA

PA -14,9 atm

Dari percobaan ini juga didapatkan bahwa pada konsentrasi larutan

sukrosa 0,2M potongan umbi mengalami pertambahan panjang lebih banyak jika

dibandingkan dengan konsentrasi larutan sukrosa 0 M,hal ini disebabkan karena

9

potongan umbi jalar tersebut memiliki tekstur kepadatan yang rendah sehingga

menyebabkan air bergerak memasuki jaringan umbi jalar yang dapat

mengakibatkan pertambahan panjang pada umbi jalar.

D. Diskusi

1. Mengapa perlu dicari nilai konsentrasi larutan sukrosa yang tidak

menyebabkan pertambahan panjang potongan silinder bengkuang dalam

menentukan nilai potensial air?

2. Mengapa nilai potensial air potongan silinder bengkuang yang tidak

berubah panjangnya sama dengan nilai potensial osmosis larutan sukrosa

yang tidak menyebabkan pertambahan panjang potongan silinder

bengkuang tersebut?

Jawaban

1. Karena jika kita akan menentukan potensial air atau PA sebelumnya kita

harus mengetahui potensial tekanan atau (PT) dan potensial osmosis atau

PO. Potensial tekanan yang diperoleh adalah 0, sehingga tidak akan

terjadi pertambahan panjang potongan umbi jalar,dan potensial air sama

dengan potensial osmotik. PO=PA atau yang biasa kita jelaskan jika PO

dan PA setara maka tidak akan ada air yang keluar maupun masuk

kedalam sel umbi jalar hal ini yang menyebabkan panjang umbi jalar

tidak mengalami pertambahan maupun penyusutan .

2. Karena jika nilai PA (potensial air)setara dengan nilai PO (potensial

osmsis) kita akan mendapatkan nilai PT (potensial tekanan) 0,hal ini kita

dapatkan karena PA (potensial air) pada umbi jalar sama dengan

potensial osmotik dari larutan sukrosa,sehingga larutan bersifat

isotonik,dimana air yang ada di dalam sel sama dengan air yang ada

diluar sel.

10

BAB V

PENUTUP

A. Simpulan

Dari percobaan yang telah dilakukan dapat disimpulkan bahwa

semakin tinggi konsentrasi larutan sukrosa maka panjang umbi jalar akan

mengalami penyusutan,hal ini di karenakan potensial air yang ada didalam

jaringan umbi jalar lebih tinggi di bandingkan potensial air yang ada di sekitar

jaringan umbi jalar sehingga air yang ada dalam jaringan umbi jalar akan

berjalan menuju keluar jaringan. Dengan demikian maka panjang umbi jalar

akan mengalami penyusutan. Sedangkan semakin rendah konsentrasi larutan

sukrosa maka panjang umbi jalar akan mengalami pertambahan panjang,hal ini

dikarenakan potensial air yang ada di dalam jaringan umbi jalar lebih rendah

dibanding potensial air yang ada di sekitar jaringan umbi jalar sehingga air yang

ada di sekitar jaringan akan bergerak masuk menuju ke dalam jaringan umbi

jalar hal ini membuat pertambahan panjang pada potongan umbi jalar. Selain itu

pada konsentrasi larutan sukrosa 0,6 M potongan umbi jalar tidak mengalami

perubahan panjang hal ini disebabkan oleh potensial air yang ada di dalam

jaringan umbi jalar dan potensial air diluar jaringan setara sehingga tidak ada air

yang bergerak menuju jaringan umbi jalar maupun keluar jaringan umbi jalar.

Dari percobaan ini juga didapatkan nilai potensial air sebesar -14,9 atm.

B. Saran

Saran untuk melakukan praktikum ini adalah saat kita akan

melakukan percobaan ini kita harus terlebih dulu memilih kepadatan umbi jalar

yang sama sehingga kita akan memiliki data yang valid.

11

DAFTAR PUSTAKA

Lakitan, B. Dasar-Dasar Fisiologi Tumbuhan.Raja Grafindo Persada.Jakarta

Sasmita Mihardja, Dradjat. 1996. Fisiologi Tumbuhan. Bandung ITB.

Soerodikosoemo, Wibisono dkk. 1993. Anatomi dan Fisiologi Tumbuhan.

Jakarta: Departemen Pendidikan dan Kebudayaan.

Sri Rahayu, Yuni dkk. 2008. Petunjuk Praktikum Fisiologi Tumbuhan. Surabaya

Soewardiati. 1991. Biologi Umum. Surabaya : Unipress IKIP Surabaya.

12

LAMPIRAN

No Gambar Keterangan

1

Berbagai konsentrasi

larutan sukrosa

2.

Umbi jalar

3.

Umbi jalar yang telah di

potong 2 cm

4.

Umbi jalar yang sedang

direndam