Laporan Praktikum Fisiologi Tumbuhan “Proses Osmosis pada Kentang ( Solanum tuberosum)

I. Judul : Proses Osmosis Pada Umbi Kentang (Solanum tuberosum)
II. Tujuan : Mengetahui bagaimana proses air dapat masuk ke dalam tubuh tumbuhan
III. Landasan Teori :

Pernahkah kita memikirkan bagaimana caranya udara dan air masuk ke dalam tubuh tumbuhan? Semua sel tumbuhan dikelilingi oleh selaput atau membran. Membran sel tidak dapat dilalui oleh semua zat. Membran sel berfungsi seperti tirai kasa di jendela rumahmu yang dapat dilalui udara tetapi tidak dapat dilalui benda-benda yang besar seperti serangga atau kerikil bahkan nyamuk. Bagaimana zat-zat tertentu dapat melalui membran sel? Sel-sel tumbuhan dapat dilewati air, zat-zat makanan yang terlarut, oksigen dan karbondioksida baik ke dalam atau ke luar sel.
Sel tumbuhan memerlukan oksigen dan karbondioksida, serta bagaimana zat-zat tersebut bergerak melewati membran sel? Bagian-bagian penyusun zat di alam ini selalu dalam keadaan bergerak. Bagian-bagian penyusun zat yang ukurannya sangat kecil disebut partikel. Partikel tersebut menyebar merata ke segala arah. Zat-zat bergerak dari tempat yang mempunyai konsentrasi lebih tinggi ke tempat yang konsentrasinya lebih rendah. Proses perpindahan zat seperti tersebut disebut difusi. Konsentrasi suatu zat adalah ukuran yang menunjukkan jumlah suatu zat dalam volume tertentu. Difusi partikel zat itu akan berhenti jika konsentrasi zat di kedua tempat tersebut sudah sama.
Proses osmosis juga terjadi pada sel hidup di alam. Perubahan bentuk sel terjadi jika terdapat pada larutan yang berbeda. Sel yang terletak pada larutan isotonik, maka volumenya akan konstan. Dalam hal ini, sel akan mendapat dan kehilangan air yang sama. Banyak hewan-hewan laut, seperti bintang laut (Echinodermata) dan kepiting (Arthropoda) cairan selnya bersifat isotonik dengan lingkungannya. Jika sel terdapat pada larutan yang hipotonik, maka sel tersebut akan mendapatkan banyak air, sehingga bisa menyebabkan lisis (pada sel hewan), atau turgiditas tinggi (pada sel tumbuhan). Sebaliknya, jika sel berada pada larutan hipertonik, maka sel banyak kehilangan molekul air, sehingga sel menjadi kecil dan dapat menyebabkan kematian. Pada hewan, untuk bisa bertahan dalam lingkungan yang hipo- atau hipertonik, maka diperlukan pengaturan keseimbangan air, yaitu dalam proses osmoregulasi.
HUBUNGAN AIR DENGAN TUMBUHAN
Air merupakan faktor lingkungan yang penting, semua organisme hidup memerlukan kehadiran air ini. Perlu dipahami bahwa jumlah air di sistem bumi kita ini adalah terbatas dan dapat berubah-ubah akibat proses sirkulasinya. Pengeringan bumi sulit untuk terjadi akibat adanya siklus melalui hujan, aliran air, transpirasi dan evaporasi yang berlangsung secara terus menerus. Bagi tumbuhan air adalah penting karena dapat langsung mempengaruhi kehidupannya. Bahkan air sebagai bagian dari faktor iklim yang sangat berpengaruh terhadap pertumbuhan dan perubahan struktur dan organ tumbuhan. Untuk lebih rinci perhatikan peranan air bagi tumbuhan di bawah ini :

a. Struktur Tumbuhan. Air merupakan bagian terbesar pembentuk jaringan dari semua makhluk hidup (tak terkecuali tumbuhan). Antara 40% sampai 60% dari berat segar pohon terdiri dari air, dan bagi tumbuhan herba jumlahnya mungkin akan mencapai 90%. Cairan yang mengisi sel akan mampu menjaga substansi itu untuk berada dalam keadaan yang tepat untuk berfungsi metabolisma.

b. Sebagai Penunjang. Tumbuhan memerlukan air untuk penunjang jaringan-jaringan yang tidak berkayu. Apabila sel-sel jaringan ini mempunyai cukup air maka sel-sel ini akan berada dalam keadaan kukuh. Tekanan yang diciptakan oleh kehadiran air dalam sel disebut tekanan turgor dan sel akan menjadi mengembang, dan apabila jumlah air tidak memadai maka tekanan turgor berkurang dan isi sel akan mengerut dan terjadilah plasmolisis.

c. Alat Angkut. Tumbuhan memanfaatkan air sebagai alat untuk mengangkut materi disekitar tubuhnya. Nutrisi masuk melalaui akar dan bergerak ke bagian tumbuhan lainnya sebagai substansi yang terlarut dalam air. Demikian juga karbohidrat yang dibentuk di daun diangkut ke jaringan-jaringan lainnya yang tidak berfotosintesis dengan cara yang sama.

d. Pendingin. Kehilangan air dari tumbuhan oleh transpirasi akan mendinginkan tubuhnya dan menjaga dari pemanasan yang berlebihan.
 Masuknya Air dalam Tumbuhan
Tumbuhan umumnya menyerap/ mengisap air tanah oleh sistem akarnya, meskipun pada beberapa tumbuhan sederhana seperti lumut kerak dan lumut daun mampu menyerap air dari sekitarnya secara langsung. Air memasuki akar melalui bulu-bulu akar yang sangat halus yang berada seitar 6 mm setelah tudung akar. Sistem bulu akar ini memperluas permukaan aktif yang mampu menyerap air, dan secara terus menerus diperbaharui sesuai dengan pertumbuhan akar menembus tanah.


2. Pergerakan Air dalam Tumbuhan
Dalam tumbuhan paku-pakuan dan juga dalam spermatofita air bergerak melalui jaringan khusus yang disebut xylem, yang strukturnya sangat berbeda-beda tergantung pada pengelompokannya, yang secara umum bersamaan dengan bentuk tabung. Air didorong naik sebagian akibat daya kapiler, tetapi sebagian besar bergerak anik akibat perbedaan terkanan antar daun dengan akar yang akan menghasilkan aliran yang terus-menerus melalui tumbuhan. Dalam tumbuhan yang tidak mempunyai jaringan xylem air diangkut ke seluruh tubuh oleh proses osmosis.

3. Bagaimana air meninggalkan tumbuhan
Umumnya air yang masuk ke tanah dan tumbuhan akan hilang melalui proses penguapan, dan hanya 2% air yang diserap oleh akar akan dipakai membentuk lebih banyak materi tumbuhan. Pada prinsipnya air akan meninggalkan tumbuhan melalui tiga cara:
- Transpiransi, yaitu bagian yang paling utama dari kehilangan air ini. Dalam daun air akan diuapkan dari dinding sel ke ruang antar sel. Dari sini didifusikan ke luar ke udara melalui lubang kecil di daun yang disebut stomata/ mulut daun. Mulut-mulut daun ini akan terbuka pada siang hari dan menutup pada malam hari. Fungsi utamanya adalah memberi kemungkinana untuk erjadinya pertukaran gas antara tumbuhan dengan udara.
- Penguapan Kutikula, sebagaian air mungkin menguap melalui kutikula dari daun atau tngkai. Dan hanya sebagian kecil air hilang dengna cara ini, umumnya kurang dari 10% dari total kehilangan air.
- Gutasi, di daerah yang lembab kehilangan air akibat penguapan adalah terlalu sulit. Untuk tumbuhan yang hidup pada habitat ini mempunyai lubang pada ujung dari xylem dari daun sebagai adaptasi morfologi dan fisiologi. Lubang ini dikenal dengan hidatoda, yang memungkinkan air menetes langsung keluar dari daun.
4. Laju Kehilangan Air
Jumlah air yang diperlukan oleh tumbuhan dan konsekuensinya daya toleransi terhadap lingkungan adalah ditentukan utamanya oleh laju kehilangan air, yang harganya tidak saja dipengaruhi oleh kondisi lingkungan tetapi juga oleh keadaan tumbuhan itu sendiri.




1) Kondisi Lingkungan
Faktor-faktor lingkungan seperti suhu, kelembaban udara, dan angin kesemuanya berpesan terhadap laju penguapan dan mempengaruhi jumlah air yang hilang dari tumbuhan.

2) Ukuran dan Struktur Tumbuhan

 Ukuran Tumbuhan, umumnya tumbuhan yang besar memerlukan lebih banyak air daripada tumbuhan kecil pohon Quercus misalnya menguapkan 675 L air, sedangkan jagung hanya menguapkan 2,5 L air selama musim panas di daerah temperatur.

 Ukuran Daun, umumnya di daerah lembab yang mempunyai laju penguapan rendah daun-daun menjadi besar untuk mendukung transpirasi, sedangkan daun-daun tumbuhan di daerah kering berukuran kecil-kecil untuk mengurangi penguapan.

 Jumlah dan Ukuran Stomata, kerapatan dan ukuran stomata sangat berlainan untuk setiap jenis tumbuhan. Transpirasi pada dasarnya akan lebih efisien pada daun dengan ukuran stomata kecil tapi banyak jumlahnya daripada daun dengan stomata besar tapi sedikit jumlahnya. Tumbuhan yang teradaptasi untuk hidup di daerah kering biasanya mempunyai stomata dengan jumlah sedikit, bahkan pada daerah kering ini stomata tumbuhan terbuka pada malam hari dan tertutup pada siang hari dengan tujuan mengurangi kehilangan air akibat transpirasi.

5. Kekurangan dan Kelebihan Air
Di lingkungan daratan dengan situasi kelebihan air maka tanah menjadi jenuh air, permasalahan utama pada situasi seperti ini adalah tidak adanya udara dalam tanah sehingga perakaran tumbuhan tidak bisa bernafas dan juga tanah sering menjadi asam. Jika jumlah air tidak memadai untuk keperluan tumbuhan maka sel menjadi lembek, dan stomata menutup untuk mengurangi kehilangan air berkelanjutan. Kondisi air tanah seperti ini dikenal dengan titik kelayuan, dan sel-sel tumbuhan mulai untuk terjadinya plasmolisis yang biasanya berjalan berkepanjangan. Dan apabila situasi kekurangan air ini menerus maka tumbuhan akan mati. Umumnya tumbuhan yang berada di daerah kering ini berada dalam keadaan setengah dehidrasi pada siang hari yang diimbangi dengan penyimpanan dalam keseimbangan airnya pada malam hari.

6. Efisiensi Transpirasi
Jenis tumbuhan yang berbeda memerlukan jumlah air yang berbeda pula untuk pertumbuhannya. Perbandingan antara produktivitas bersih dengan air yang ditranspirasikan merupakan efisiensi transpirasi dari tumbuhan. Biasanya dinyatakan sebagai berat air yang ditranspirasikan dalam gram untuk menghasilkan 1 gram berat organik kering. Misalnya, efisiensi transpirasi dari gandum adalah 507, tentang 408, dan tanaman di daerah kering 250.

7. Adaptasi Tumbuhan terhadap Kondisi ekstrim
Kekeringan merupakan situasi yang sering dialami oleh tumbuhan, meskipun dipahami bahwa hujan bukanlah satusatunya faktor yang dapat menimbulkan. Suhu yang tinggi bisa juga memberikan pengaruh kekurangan air ini. Bila musim kering itu bersifat periodik dan merupakan karakteristika daerah, maka tumbuhan yang berada di daerah akan memperlihatkan penyesuaian dirinya, berbagai cara penyesuaian ini tergantung pada tumbuhan itu. Umumnya memperlihatkan reduksi dari daun dan dahan, memperpendek siklus hidup atau biji matang pada atau dekat permukaan, rambut akar bertambah banyak, sel kutikula menbal, dinding sel mengandung lebih banyk ikatan kipid, jaringan polisade berkembang lebih baik tetapi sebaliknya dengan bungakarang, sel dan ruang antar sel mengecil tetapi jaringan lignin membesar. Kecepatan fotosintesis, tekanan osmosa dan permeabilitas protoplasma meninggi dan diikuti dengan penurunan viskositas protoplasma, akibatnya perbandingan tepung dan gula menjadi besar, sehingga secara total tumbuhan menjadi tahan terhadap kelayuan.






IV. Rumusan masalah : 1. jelaskan pengertian osmosis
2. jelaskan bagaimana proses osmosis terjadi pada tumbuhan

IV. Alat dan Bahan :
Alat :
- Pisau silet atau sejenisnya yang tajam
- Gelas bekas air mineral 7 buah
- Kertas aluminium
- Timbangan
- Stop watch
Bahan :
- murni (aquades)
- (0,4; 0,8; 1,2; 1,6; dan 2,0 %)
- kentang

V. Cara Kerja :

1. Kupas kentang dari kulitnya.
2. Potong kentang dengan ukuran 2x2 cm sebanyak 21 potong menggunakan pisau atau silet.
3. Timbang kentang dan catat berapa volume serta beratnya.
4. Masukkan air murni (aquades) dan larutan NaCl (0,4; 0,8; 1,2; 1,6; dan 2,0 %) di masing-masing gelas dengan ditandai dengan batas yang sama. kemudian beri tanda untuk setiap larutan dan masukan 3 potong kentang ke dqalam satu gelas yang kosong (tidak diberi larutan).
5. Masukkan potongan kentang ke masing-masing gelas yang telah di beri tanda secara bersamaan dan tutup setiap gelas dengan kertas aluminium.
6. Biarkan potongan kentang tersebut terendam selama 30 menit.
7. Setelah 30 menit, angkatlah potongan kentang tersebut.
8. Periksa keadaan kentang tersebut, lalu timbang ulang kentang, ukur volumenya dan catat hasilnya.

VI. Hasil Pengamatan
Hasil pengamatan terhadap sel tumbuhan jika tumbuhan dimasukkan ke dalam setiap larutan yang berbeda.

Perlakuan Perubahan Berat Rata-rata
1 2 3 4 5 6 7 8
Tanpa Larutan 0 0 0,4 0 0 0,05 0 -0,2 0,03125
NaCl 0% 0,2 0,5 0,9 1,5 0,3 0,35 0,03 0,4 0,5225
NaCl 0,4% 0,9 0,4 0,4 0,4 0,25 0,45 0,04 0,2 0,38
NaCl 0,8% -0,3 -0,2 0 -0,6 -0,3 0,25 0 0,1 -0,13125
NaCl 1,2% -0,1 -0,7 -0,4 -1,4 -0,1 0 -0,01 -0,7 -0,42625
NaCl 1,6% -0,4 -0,3 -0,7 0,1 -0,3 -0,2 -0,025 -0,5 -0,29063
NaCl 2,0% -0,6 -0,4 -0,9 0,8 -0,1 -0,35 0,01 -0,5 -0,255



Perlakuan Perubahan Volume Rata-rata
1 2 3 4 5 6 7 8
Tanpa Larutan 0 0 0 0,31 0 0 0 1,2 0,18875
NaCl
0% 0,76 0,5 0,31 0 0 0 0,331 1,15 0,381375
NaCl 0,4% 0,27 0,7 0,77 0 0 0 0,728 0,27 0,34225
NaCl 0,8% 0,46 -0,2 1,02 0 0 0 -0,059 0,29 0,188875
NaCl 1,2% 0,38 -0,75 1,02 0 0 0 -0,271 0,41 0,098625
NaCl 1,6% 0,05 -0,52 0,2 0 0 0 -0,578 0,41 -0,05475
NaCl 2,0% 0,29 -0,72 1,14 -0,704 0 0 0,157 -0,66 -0,06213




No Larutan Berat (gram) Keadaan kentang Hal yang terjadi
Awal Akhir Isotonis Hipotonis Hipertonis
1.
Aquades 4 gr 4,3 gr - - V
2. Larutan NaCl 0,4% 3,25 gr 3,5 gr - - V
3. Larutan NaCl 0,8% 3,8 gr, 2,5 gr - V
4. Larutan NaCl 1,2% 3,7 gr 3,6 gr - V -
5. Larutan NaCl 1,6% 3,9 gr 3,6 gr - V -
6. Larutan NaCl 2,0% 3,4 gr 3 gr - V -
7. Tanpa Larutan 3 gr 3 gr V -







VII. Pembahasan

Dari percobaan yang telah dilakukan, sel kentang mengalami perubahan, sebagian kentang mengalami pertambahan berat ,namun ada kentang yang mengalami pengurangan berat dan . Hal ini terjadi karena air bersifat hipotonis maupun hipertonis terhadap sel kentang. Yang terjadi pada sel kentang setelah dimasukkan ke dalam air murni, kentang mengalami perubahan berat, yaitu kentang bertambah bertambah beratnya. Dari berat 4 gr menjadi 4,3 gr, hal ini terjadi karena air bersifat hipotonis terhadap sel kentang.
Pada kentang yang dimasukkan kedalam larutan NaCl dengan konsentrasi berbeda yaitu 0,4% terjadi penambahan berat karena NaCl bersifat hipotonis terhadapsel kentang. Sedangkan kentang yang dimasukkan kedalam larutan NaCl dengan konsentrasi yaitu 0,8% ; 1,2% ; 1,6% dan 2,0% terjadi pengurangan berat. Hal ini disebabkan karena NaCl bersifat hipertonis terhadap sel kentang.
Bila dilihat dari data kelas, ada keanehan terjadi pada beberapa kelompok. Kentang tanpa larutan ada yang mengalami perubahan berat maupun volume. Hal ini dikarenakan kurang telitinya para siswa.


VIII. Kesimpulan
Dari data yang didapat, dapat kami simpulkan bahwa kentang yang mengalami penambahan berat terjadi karena NaCl bersifat hipotonis terhadap kentang. Sedangkan jika terjadi pengurangan berat karena larutan NaCl bersifat hipertonis terhadap kentang.
Sifat konsentrasi larutan NaCl adalah :
1. Isotonis = tidak ada
2. Hipotonis = konsentrasi NaCl 0,4% dan 0,8%
3. Hipertonis = konsentrasi NaCl 1,2%, 1,6% dan 2,0%
4. Molekul berukuran kecil dapat melewati membran sel dengan dua cara, yaitu dari konsentrasi tinggi ke konsentrasi rendah, atau bisa juga Menuruni gradien konsentrasi tinggi ke konsentrasi rendah.




IX. Daftar Pustaka
http://elfisuir.blogspot.com/2010/02/hubungan-air-dengan-tumbuhan.html
Puspita, Tasmania.1997. Fisiologi Tumbuhan. Universitas Sriwijaya