Potensial Air pada Jaringan Kentang
BAB I
PENDAHULUAN
A.
Latar
Belakang
Berat tubuh
organisme terdiri atas 80% air. Air
merupakan suatu molekul yang sederhana, terdiri dari 1 atom oksigen (0) dan 2
atom hydrogen (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 105o.
besarnya sudut ini selalu sama jika air dalam bentuk padat es), tetapi agak
bervariasi jika air dalam bentuk cair, walaupun rata-rata besar sudutnya tetap
105o.
Tumbuhan akan
berkembang secara normal dan tumbuh subur serta aktif apabila sel-selnya
dipenuhi air. Jika pada waktu perkembangannya, tumbuhan kekurangan suplai air
maka kandungan air dalam tumbuhan menurun dan laju perkembangannya yang
ditentukan oleh laju semua fungsi-fungsi yang juga menurun. Jika keadaan
kekeringan ini berlangsung lama maka akan dapat mematikan tumbuhan.
Kekurangan air
akan mengganggu proses kimiawi di dalam sel tumbuhan, karena air merupakan
kompenen atau zat yang diperlukan dalam proses fotosintesis. Pergerakan air di
dalam sel dipengaruhi oleh besarnya potensial air di dalam sel tersebut. Air
akan bergerak dari potensial tinggi ke potensial rendah. Memahami potensial air
sel tumbuhan merupakan salah satu kunci untuk memahami fungsi seluler. Untuk
mengukur besarnya potensial air dapat dilakukan dengan metode Chardakov, yaitu
berdasarkan perubahan kekentalan larutan maupun dengan teknik gravimetrik,
yaitu berdasarkan perubahan berat jaringan.
Berdasarkan hal
tersebut dapat diketahui bahwa air merupakan hal yang tidak dapat dipisahkan
dari tumbuhan. Besarnya potensial air juga menjadi penentu dalam proses
pergerakan air. Oleh karena itu sangat penting untuk melakukan praktikum yang
terkait dengan potensial air agar dapat diperoleh pengetahuan yang lebih banyak
lagi mengenai potensial air pada jaringan tumbuhan dengan menggunakan metode
Chardakov dan teknik gravimetrik
B.
Tujuan
Adapun tujuan
dari pelaksanaan praktikum ini adalah untuk mengukur nilai potensial air
jaringan umbi kentang dengan menggunakan metode Chardakov dan teknik gravimetrik.
C.
Manfaat
Adapun manfaat
yang dapat diperoleh dari pelaksanaan praktikum ini adalah dapat mengetahui
nilai potensial air jaringan umbi kentang dengan menggunakan metode Chardakov
dan teknik gravimetrik.
BAB III
TINJAUAN PUSTAKA
Menurut Harwati (2007), dalam fisiologi tumbuhan air merupakan hal
yang sangat penting. Peranan air dalam pertumbuhan dan perkembangan tanaman, yaitu
:
1. Air
merupakan bahan penyusun utama dari pada protoplasma. Kandungan air yang tinggi
aktivitas fisiologis tinggi sedang kandungan air rendah aktivitas fisiologisnya
rendah (Kramer dan Kozlowsksi, 1960).
2. Air
merupakan reagen dalam tubuh tanaman, yaitu pada proses fotosintesis.
3. Air
merupakan pelarut substansi (bahan-bahan) pada berbagai hal dalam reaksi-reaksi
kimia (Kramer dan Kozlowski, 1960).
4. Air
digunakan untuk memelihara tekanan turgor.
5. Sebagai
pendorong pross respirasi, sehingga penyediaan tenaga meningkat dan tenaga ini
digunakan untuk pertumbuhan.
6. Secara
tidak langsung dapat memelihara suhu tanaman.
Di dalam sel-sel tumbuhan terkandung banyak air. Air mempunyai
sifat-sifat penting yang mendukung fungsi hidup bagi sel tumbuhan, yaitu:
1. Air
merupakan pelarut yang baik, air mampu melarutkan lebih banyak bahan daripada
zat cair pada umum lainnya. Hal ini disebabkan karena air memiliki tetapan
dielektrik yang termasuk paling tinggi, yaitu suatu ukuran kemampuan untuk
menetralkan tarik menarik antar muatan listrik. Sehingga, air menajdi pelarut
yang amat kuat bagi elektrolit dan molekul polar (Ismail, 2014).
2. Berbentuk
cair pada suhu ruang, molekul air berbentuk cair pada suhu ruang tersebut
disebabkan karen adanya ikatan hidrogen antara molekul-molekul air. Sehingga,
tiap molekul air tidak mudah menguap (Lakitan, 2011).
3. Panas
spesifik yang tinggi, panas spesifik molekul air merupakan jumlah energi yang
dibutuhkan untuk menaikkan suhu 1 gram air murni. Tumbuhan banyak mengandung
air di dalam sel-selnya. Oleh karena itu, suhu tumbuhan relatif stabil
(Lakitan, 2011).
4. Panas laten
peleburan yang tinggi, untuk membekukan air diperlukan energi yang sangat
panas. Sehingga, pembentukan kristal es dalam sel sangat kecil kemungkinannya
(Ismail, 2014).
5. Viskositas
rendah, air memiliki viskositas atau kekentalan yang rendah. Sehingga, air
dapat mengalir dengan mudah dalam jaringan tumbuhan. Viskositas air akan
menurun jika suhunya meningkat (Lakitan. 2011).
6. Adanya
kohesi dan adhesi, karena sifat polarnya, air tertarik ke banyak bahan lain.
Molekul protein dan polisakarida dinding sel tumbuhan sangat polar. Dengan
adanya adhesi dan kohesi maka akan memberikan air akan memiliki kekuatan regang
yang luar biasa besarnya, yaitu kemampuan menahan regangan tanpa putus (Ismail,
2014).
Kelangsungan hidup sel tumbuhan bergantung pada
kemampuannya untuk menyeimbangkan pengambilan dan pengeluaranair. Pengambilan
atau pengeluaran netto air oleh suatu sel terjadi melalui osmosis, yaitu
transport pasif air melewati suatu membran. Air akan bergerak akibat osmosis
dari arah hipotonik ke arah hipertonik. Akan tetapi dalam kasus sel tumbuhan, kehadiran
dinding sel menjadi faktor kedua yang mempengaruhi osmosis tersebut, adanya
tekanan fisik merupakan faktor pertama. Pengaruh gabungan dari kedua faktor ini
yaitu konsentrasi zat terlarut dan tekanan yang disebut potensial air (water potensial). Komponen potensial
dalam potensi air mengacu pada energi potensial, yaitu kapasitas untuk
melaksanakan kerja ketika air bergerak dari daerah dengan á´ª yang lebih tinggi
ke daerah dengan á´ª lebih rendah. Keadaan ini adalah suatu kasus khusus mengenai
kecenderungan umum pada sistem untuk berubah secara spontan menuju pada keadaan
energi bebas terendah. (Campbell, 2002).
Proses pergerakan cairan atau transportasi air di
dalam sel tumbuhan berlangsung dengan cara osmosis. Osmosis merupakan difusi
air melintasi membran semipermeable dari daerah dimana jumlah molekul air lebih
banyak ke daerah dengan jumlah molekul air yang lebih sedikit. Proses osmosis
ini sangat ditentukan oleh potensial kimia air atau potensial air, yang
menggambarkan kemampuan molekul air untuk dapat melakukan difusi (Ismail,
2014).
Osmosis
dapat diukur dengan menggunakan potensial air (PA). Potensial air adalah
kemampuan air untuk melakukan pergerakan. Air berpindah dari larutan dengan
potensial air yang lebih tinggi ke larutan dengan potensial air dengan PA yang
rendah. Air murni mempunyai nilai potensial air 0, yang merupakan nilai
potensial air tertinggi. Semua larutan mempunyai potensial air kurang dari 0.
Sehinga, semakin tinggi konsentrasil suatu larutan, nilai potensial air
semakin kecil (Ismail, 2014).
Konsep
potensial air memiliki dua kegunaan yang prinsipil. Pertama, potensial air
mengatur banyaknya air yang mengalir melalui membran sel. Secara spesifik
perbedaan potensial air melalui sebuah membran menyebabkan terjadinya
pergerakan air melalui proses osmosis. Dengan beberapa batasan penting,
perbedaan potensial air menyebabkan pergerakan air melalui jaringan-jaringan
multiseluler. Kedua, potensial air dapat digunakan untuk mengukur status air
dari sebuah tanaman (Charloq, 2005).
Untuk
mengukur potensial air dapat digunakan dua metode. Metode pertama, yaitu dengan
menggunakan perubahan berat jaringan disetiap larutan. Kekurangan dari metode
ini tidak dapat menggambarkan perubahan potensial. Metode yang kedua yaitu
metode Chardakov. Metode ini, sedikit lebih rumit dari metode yang pertama.
Metode ini dapat menggambarkan secara jelas perubahan kepadatan larutan. Hal
ini terlihat dengan jelas melalui pergerakan zat warna. Zat warna dapat
terlihat tenggelam, mengapung, maupun, melayang jika dimasukkan ke dalam
larutan sukrosa dengan konsentrasi yang sama dengan larutan yang berisi
jaringan kentang. Kepadatan larutan yang berisi jaringan kentang tetap apabila
zat warna berada di posisi melayang, kepadatan meningkat apabila zat warna di posisi
tenggelam, dan kepadatan berkurang apabila zat warna berada di posisi
mengapung. Tetapi, untuk data yang lebih akurat penentuan perubahan kepadatan
laurutan dapat digunakan refraktometer (Ismail, dkk, 2014).
BAB III
METODE PRAKTIKUM
A.
Waktu
dan Tempat
Adapun
waktu dan tempat pelaksanaan praktikum ini adalah sebagai berikut:
Hari/ Tanggal : Rabu/ 16 April 2014
Pukul : 13.00-16.00 WITA
Tempat :
Laboratorium Biologi Lantai III Barat
Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Negeri Makassar.
B.
Alat
dan Bahan
1. Alat
a. Tabung
Reaksi : 14 Buah
b. Neraca
Analitik : 1 Buah
c. Pipet
Tetes : 7 Buah
d. Silet : 1 Buah
e. Pulpen : 1 Buah
2. Bahan
a. Jaringan
Kentang
b. Metilen
Blue
c. Tissue
C.
Prosedur
Percobaan
1. Metode
Chardakov
|
|
a.
Menyiapkan 10 cm3 larutan sukrosa 0,10M; 0,15M;
0,20M; 0,30M; 0,40M, dan 0,50M.
|
|
|
b.
Memberi label pada tabung.
|
|
|
c.
Memotong 10 kentang, dengan panjang sisi 0,5 cm.
|
|
|
d. Menimbang
kentang dan sesuaikan panjang kentang agar beratnya mencapai 0,75g.
|
|
|
e. Memasukkan
jaringan kentang ke dalam tabung yang berisi larutan sukrosa.
|
|
|
f. Menunggu
selama 15 menit
|
|
|
g. Menambahkan
larutan metilen blue ke dalam tabung reaksi yang berisi jaringan kentang.
|
|
|
h. Mengambil
larutan yang yang telah diberi metilen blue. Dan memasukkan larutan tersebut
ke dalam larutan sukrosa yang memiliki konsentrasi sama.
(Mengamati pergerakan
larutan biru)
|
2. Teknik
Gravimetrik
|
|
a.
Menyiapkan 10 cm3 larutan sukrosa 0,10M; 0,15M;
0,20M; 0,30M; 0,40M, dan 0,50M.
|
|
|
b.
Memberi label pada tabung.
|
|
|
c.
Memotong 10 kentang, dengan panjang sisi 0,5 cm.
|
|
|
d. Menimbang
kentang dan sesuaikan panjang kentang agar beratnya mencapai 0,75g.
|
|
|
e. Memasukkan
jaringan kentang ke dalam tabung yang berisi larutan sukrosa.
|
|
|
f. Menunggu
selama 15 menit
|
|
|
g. Mengeringkan
jaringan kentang.
|
|
|
h. Mengukur
berat jaringan kentang setelah dimasukkan ke dalam larutan sukrosa.
Dan membandingkannya
dengan berat awal
|
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
A.
Hasil
Pengamatan
1. Metode
Chardakov
|
Kelompok
|
Konsentrasi
(M)
|
Pengamatan
|
|
1
|
0,1
|
Melayang
|
|
2
|
0,15
|
Melayang
|
|
3
|
0,20
|
Melayang
|
|
4
|
0,25
|
Melayang
|
|
5
|
0,30
|
Mengapung
|
|
6
|
0,40
|
Mengapung
|
|
7
|
0,5
|
Mengapung
|
|
8
|
0,1
|
Mengapung
|
|
9
|
0,3
|
Mengapung
|
|
10
|
0,5
|
Mengapung
|
2. Teknik
Gravimetrik
|
Kelompok
|
Konsentrasi
(M)
|
Berat
Awal (gram)
|
Berat
Akhir (gram)
|
|
1
|
0,1
|
0,75
|
0,85
|
|
2
|
0,15
|
0,75
|
0,90
|
|
3
|
0,20
|
0,75
|
0,90
|
|
4
|
0,25
|
0,75
|
0,80
|
|
5
|
0,30
|
0,75
|
0,85
|
|
6
|
0,40
|
0,75
|
0,70
|
|
7
|
0,5
|
0,75
|
0,80
|
|
8
|
0,1
|
0,75
|
0,80
|
|
9
|
0,3
|
0,75
|
0,80
|
|
10
|
0,5
|
0,75
|
0,55
|
B.
Pembahasan
1. Metode
Chardakov
Dari tabel
pengamatan yang diambil dari data kelas, terlihat bahwa pada konsentrasi 0,1M
(Kelompok 1); 0,15M (Kelompok 2); 0,20M (Kelompok 3), dan 0,25M (Kelompok 4)
posisi larutan biru yang dimasukkan ke dalam tabung reaksi yang berisi larutan
sukrosa dengan konsentrasi yang sama dengan larutan yang digunakan untuk
merendam kentang adalah melayang. Hal ini menunjukkan bahwa kepekatan larutan
tetap atau konsentrasi larutan tidak mengalami perubahan selama proses
perendaman jaringan tetap.
Kemudian, pada
konsentrasi 0,30M (kelompok 5); 0,40M (Kelompok 6); 0,5M (kelompok 7); 0,1M
(kelompok 8); 0,30M (kelompok 9), dan 0,5M (kelompok 10) posisi larutan biru
yang dimasukkan ke dalam tabung reaksi yang berisi larutan sukrosa dengan
konsentrasi yang sama dengan larutan yang digunakan untuk merendam kentang
adalah mengapung. Hal ini menunjukkan bahwa terjadi perubahan konsentrasi pada
larutan selama proses perendaman jaringan akibat proses osmosis. Potensial air
pada larutan yang lebih rendah daripada potensial air pada jaringan kentang
menyebabkan air keluar dari jaringan kentang sehingga larutan menurun
kepekatannya.
Di sini terlihat
perbedaan pengamatan yang dilakukan oleh kelompok 1 dan kelompok 8 dengan
konsentrasi larutan sukrosa yang sama. Dari hasil analisis data dan dari
referensi, seharusnya posisi larutan biru yaitu tenggelam karena potensial air
jaringan kentang lebih rendah daripada potensial air pada sukrosa 0,1M.
Sehingga, air akan masuk ke dalam kentang dan kepekatan larutan menjadi meningkat.
Berdasarkan
teori, air mengalir dari potensial air tinggi ke potensial air rendah.
Kemudian, semakin tinggi konsentrasi larutan maka semakin kecil potensial air.
Jadi, dari konsentrasi larutan yang digunakan, potensial air terbesar pada
konsentrasi 0,1M. (Ismail, 2014).
2. Teknik
Gravimetrik
Dari tabel
pengamatan, terlihat bahwa terjadi peningkatan berat jaringan kentang setelah
direndam dalam larutan sukrosa dengan konsentrasi 0,1M; 0,15M; 0,20M; 0,25M,
dan 0,30M. Hal ini menunjukkan bahwa potensial air pada larutan sukrosa lebih
besar daripada potensial air yang berada pada jaringan kentang. Sehingga, air
akan masuk ke dalam jaringan kentang dan menambah berat kentang. Namun,
harusnya perubahan berat kentang yang direndam pada larutan dengan konsentrasi
0,1M lebih besar daripada konsentrasi
lainnya
Berdasarkan
teori, air mengalir dari potensial air tinggi ke potensial air rendah.
Kemudian, semakin tinggi konsentrasi larutan maka semakin kecil potensial air.
Jadi, dari konsentrasi larutan yang digunakan, potensial air terbesar pada
konsentrasi 0,1M. (Ismail, 2014).
Kemudian,
jaringan kentang yang direndam pada larutan sukrosa dengan konsentrasi 0,4M dan
0,5M mengalami penurunan. Hal ini menunjukkan bahwa potensial air di dalam sel
kentang lebih besar daripada potensial air pada larutan sukrosa. Sehingga, air
akan keluar dari jaringan kentang dan beratnya pun berkurang.
BAB V
PENUTUP
A.
Kesimpulan
Untuk mengukur
potensial air dapat digunakan dua metode. Metode pertama, yaitu dengan
menggunakan perubahan berat jaringan disetiap larutan dan yang kedua dengan
metode Chardakov. Semakin tinggi konsentrasi larutan maka semakin kecil
potensial air. Pergerakan air di dalam jaringan tumbuhan dari potensial air
tinggi ke potensial air rendah.
B.
Saran
Adapun saran
untuk kegiatan praktikum, yaitu sebaiknya dalam melakukan praktikum ini harus
dilakukan dengan teliti sehingga tidak terjadi kesalahan data hasil pengukuran.
DAFTAR PUSTAKA
Campbell,
Neil A., Jane B. Reece, dan Lawrence G. Mitchell. 2002. Biologi jilid II. Jakarta:
Erlangga.
Charloq dan Hoq Setiado. 2005. Analisis Stres air terhadap Pertumbuhan Bibit Karet Unggul (Hevea brasiliensis Muell. Arg). Jurnal
Komunikasi Penelitian Vol. 17 (Hal 6).
Harwati, Tri Ch. 2007. Pengaruh Kekurangan Air (Water Deficit) Terhadap Pertumbuhan dan
Perkembangan Tanaman Tembakau. Jurnal
Inovasi
Pertanian Vol. 6, No. 1 (Hal 44 - 51).
Ismail,
dkk. 2014. Practical Guidance for Plant
Physiologi. Makassar: Universitas Negeri Makassar.
Ismail
dan Hartono. 2014. Fisiologi Tumbuhan
Bagian I. Makassar: Universitas Negeri Makassar.
Lakitan,
Benyamin. 2011. Dasar-Dasar Fisiologi
Tumbuhan. Jakarta: Rajawali pers.
Komentar
Posting Komentar