Laporan Praktikum
Fisiologi Tumbuhan
“Difusi dan Osmosis : Permeabilitas Membran Sel
dan Plasmolisis”
Oleh:
Nama : Ongki Yuwentin
NIM :
140210103042
Kelas :
Fisiologi Tumbuhan B
Program Studi Pendidikan Biologi
Jurusan Pendidikan Mipa
Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan
Universitas Jember
2016
I.
Judul
Difusi
dan Osmosis: Permeabilitas Membran Sel dan Plasmolisis
II.
Tujuan
1. Mengamati
pengaruh perlakuan fisik (Suhu) dan kimia (jenis pelarut) terhadap
permeabilitas sel.
2. Untuk
mengetahui pengaruh larutan hipertonik dan laporan hipotonik pada sel tumbuhan.
III.
Tinjauan
Pustaka
Membran
plasma merupakan suatu tepi dari suatu kehidupan,
pembatasan sel yang memisahkan antara sel hidup dengan lingkungan di
sekelilingnya (Campbell,dkk,2008:135). Lapisan luarnya memiliki ukuran 8 nm,
karena itu di perlukan lebih dari 8.000 membran plasma untuk menyaingi
ketebalannya. Bagian ini berfungsi untuk mengontron atau mengawasi jalannya
lalu lintas dan keluar masuknya sel yang menyelubunginya. Membran plasma
bersifat permeabilitas selektif (selective
permeability); artinya yaitu bahwasanya membran plasma memungkinkan
beberapa molekul saja yang dapat untuk melewatinya secara lebih mudah
dibandingkan dengan zat-zat yang lain (Campbell,dkk,2008:135).
Lipid
dan protein merupakan bahan utama yang menyusun membran plasma, meskipun ada
bahan utama lain seperti karbohidrat. Lipid yang memiliki konsentrasi paling
melimpah adalah fosfolipid. Fosfolipid memiliki Kemampuan untuk membentuk
membran, maka dari itu lipd memiliki sifat inheren dalam struktur moleulnya.
Fosfolipid termasuk kedalam molekul amfipatik
(amphipathic), yang arttinya bahwa
fosfolipid memiliki wilayah hidrofilik dan hidrofobik (Campbell,dkk,2008:135).
Menurut
Campbell (2008:138) terdapat dua utama protein membran : Protein integral (integral protein) ialah protein yang
menembus inti hidrofobik dari lapisan ganda fosfolipid. Selanjutnya yaitu
Protein periferal atau bisa disebut dengan protein tepi (Peripheral protein) ialah protein yang tidak tertanam pada lapisan ganda
fosfolipid, tetapi hanya berupa bagian yang terikat ke permukaan membran
Osmosis adalah peristiwa perpindahan
larutan air yang berada didalam suatu sel melalui suatu membran semi permeable
yang ada pada sel, dari lingkungan sel yang hipotonis menuju konsentrasi
lingkungan hipertonis, sehingga dengan peristiwa itu terjadi lepasnya
sitoplasma dari dinding sel yang biasa disebut peristiwa plasmolisis
(Rahmasari, 2014).
Metanol merupakan suatu
senyawa hidrokarbon dari golongan alkohol dengan gugus alkil hidroksil. Metanol
memiliki sifatnya yang bisa melarutkan komponen-komponen lain, baik yang
bersifat polar, semi polar, maupun non polar. Metanol adalah bentuk alkohol
paling sederhana. Metanol dapat dipakai sebagai bahan pendingin yang memiliki
sifat anti beku, sebagai pelarut, sebagai bakar (Al-Ash’ary,2010)
IV.
METODELOGI
4.1
Alat dan Bahan
Alat acara Permeabilitas Memberan:
Ø Silet
Ø Penangas listrik
Ø Tabung reaksi
Ø Gelas kimia
Ø Stopwatch
Ø Termometer
Bahan :
Ø Umbi kunyit
Ø Metanol
Ø Aseton
Ø Akuades
Alat acara plasmolisis:
Ø Mikroskop
Ø Object glass
Ø Cover glass
Ø Pipet tetes
Ø Pisau silet
Bahan :
Ø Umbi bawang merah / daun Rheo discolor
Ø Larutan gula
Ø Larutan garfis
Ø Aquadest
4.2
Cara kerja
a.
Permeabilitas
Memberan Sel
1.
Perlakuan Fisik (suhu)
Perlakuan Fisik (suhu) |
|||||||||||
 |
|||||||||||
 |
|||||||||||
 |
|||||||||||
 |
|||||||||||
 |
|||||||||||
 |
|||||||||||
 |
|||||||||||
2. Perlakuan pelarut organik
 |
|||||||||
 |
|||||||||
 |
|||||||||
 |
|||||||||
 |
|||||||||
 |
|||||||||
b.
Plasmolisis
Plasmolisis |
|||||
 |
|||||
 |
|||||
 |
||||||||||
 |
||||||||||
 |
||||||||||
 |
||||||||||
 |
||||||||||
 |
||||||||||
4.3 Hasil Pengamatan
a. Permeabilitas membran sel
|
Perlakuan
|
Warna
larutan
|
||
|
Fisik
(suhu)
|
40°C
|
+
|
++
|
|
50°C
|
+
|
++
|
|
|
70°C
|
+
|
++
|
|
|
Pelarut
organik
|
Metanol
|
+
|
+++
|
|
Aceton
|
+++
(Merah)
|
+++
(Merah)
|
|
|
Kontrol
|
Aquades
|
|
++
|
|
Perlakuan
|
|
|
|
Fisik (suhu)
|
40°C
|
 |
|
50°C
|
||
|
70°C
|
||
|
Pelarut organik
|
Metanol
|
 |
|
|
Aceton
|
 |
|
Kontrol
|
Aquades
|
 |
b.
Plasmolosos
|
Perlakuan
|
Bentuk Sel
|
||
|
Bunga Jadam
(Rhoeo
discolor)
|
Bawang Merah
(Allium
cepa)
|
||
|
Larutan Glukosa
|
 |
 |
|
|
Aquades
|
 |
 |
|
|
Larutan Garfis
|
 |
 |
|
V.
Pembahasan
Pada praktikum saat ini kami membahas mengenai difusi
dan osmosis dengan pengujian permeabilitas membran sel dan plasmolisis.
Pada praktikum kali ini tepatnya pada uji
permeabilitas membran sel terhadap pengaruh suhu dilakukan dengan mencampurkan kubus umbi kunyit ke dalam
aquadest dengan variasi suhu 40’C, 50’C, dan 70’C dan pada aquades pada suhu
kamar sebagai kontrol untuk perlakuan fisik (sahu), namun untuk pelakuan kima
(jenis pelarur) dilakukan dengan
mencampurkan kubus umbi kunyit ke dalam variasi zat kimia yaitu metanol
dan etanol. Percobaan ini bertujuan untuk mengamati pengaruh perlakuan fisik
(suhu) dan kimia (jenis pelarut) terhadap permebilitas membran sel.
Seharusnya setelah 30 menit di beri perlakuan, akan terjadi perubahan warna pada tabung
reaksi yang berisi 5 ml aquades dan 2 potongan umbi kunyit, di mana perubahan
tersebut diakibatkan oleh aktivitas permeabilitas membran sel kunyit hal itu
bisa terjadi karena konsentrasi warna kuning pada kunyit lebih tinggi dari pada
air, sehingga zat warna dari sel kunyit
akan keluar dan bergabung dengan molekul aquades melalui membran sel
(yang kemudian disebut osmosis).
Osmosis adalah transportasi suatu zat dari membran
selektif permeabel dai larutan zat potensial kimia yang konsentrasinya lebih
tinggi (Tekanan osmotik lebih rendah) kedalam larutan kimia air yang lebih
rendah potensialnya (tekanan osmotik lebih tinggi). Hal ini di karenakan oleh
perbedaan konsentrasi membran (Azoubel,2014).
Berdasarkan hasil pengamatan yang kami dapatkan
mendapatkan hasil bahwa Pada suhu yang
40°C, 50°C dan 70°C warna yang dihasilkan relatif sama yaitu berwarna kuning
keruh. pada suhu kamar warna yang
dihasilkan yaitu kuning keruh juga. Warna yang dihasilkan cenderung sama
dengan ketiga larutan yang dipanaskan
pada suhu tertentu. Hasil pengamatan yang
di dapatkan tidak sesuai dengan
teori, dalam teori diterangkan bahwa semakin tinggi suhu yang digunakan untuk
perendaman makan warna yang akan dihasilkan pada pelarut akan lebih keruh/lebih
kuning jika dibandingkan dengan perendaman pada suhu yang lebih rendah. Artinya
peningkatan suhu rendaman menyebabkan semakin banyak konsentrasi zat terlarut
di dalam sel akan keluar ke lingkungan, karena akan terjadi proses keluarnya
cairan sel dari dalam sel yang disebabkan oleh kerusakan membran plasma.
Jadi hasil yang
kami dapatkan tidak lah sesui dengan penjelasan dari literatur, Hal itu mungkin
dipengaruhi kurang telitinya praktikan khususnya kami pada saat melaukan proses
pengukuran suhu. Mungkin juga hasil yang didapatkan dipengaruhi oleh hal-hal
lain seperti waktu dimasukkannya umbi kunyit dalam tabung reaksi yang
berbeda-beda antara umbi kunyit satu dengan yang lain ataupun karena Ukuran
antar potongan umbi kunyit satu dan yang lain berbeda karena kurang telitinya
prakrtikan saat memotong, perbedaan ukuran 1 mm pun akan memepengaruhi hasilnya
Dan yang terakhir mungkin karena usia umbi kunyit yang berbeda.
Percobaa yang kedua adalah Permeabilitas membran
terhadap pengaruh pelarut (zat kimia), yaitu plasmolisis yang bertujuan untuk
mengetahui pengaruh larutan hipertonik dan larutan hipotonik pada sel tumbuhan.
Memperlakuan umbi kunyit dengan zat pelarut organik. Pertama
yaitu memasukkan 2 buah potongan umbi kunyit kedalam 5 ml metanol, 5 ml aseton,
dan 5 ml aquades (sebagai kontrol) selama 30 menit. Metanol dan aseton
merupakan senyawa yang bersifat polar.
Aseton bentuk sederhana dari Keton yang buat dari
Dehidroginase @-Propenol dengan suatu katalis dari tembaga Oksida pada suhu 500
.
Aseton saat ini banyak diprodeuksi secara masal, besar-besaran, aseton banyak
digunakan sebagai zat pelarut dan juga sebagai bahan dasar utnuk sintesisi
beberapa polimer (Oxtoby,2003:126). Aseton juga biasa digunakan untuk pelarut
lilis, plastik, siriak dan sebagai zat pelarut pada selulosa asetat dalam
produksi rayon, aseton biasa kita gunakan sehari-hari terutama kaum wanita
untuk membersikan cat kuku (kutek) (Marzuki,2010:186).
.
Aseton saat ini banyak diprodeuksi secara masal, besar-besaran, aseton banyak
digunakan sebagai zat pelarut dan juga sebagai bahan dasar utnuk sintesisi
beberapa polimer (Oxtoby,2003:126). Aseton juga biasa digunakan untuk pelarut
lilis, plastik, siriak dan sebagai zat pelarut pada selulosa asetat dalam
produksi rayon, aseton biasa kita gunakan sehari-hari terutama kaum wanita
untuk membersikan cat kuku (kutek) (Marzuki,2010:186).
Metanol merupakan pelarut organik, metanol juga
merupakan salah satu jenis alkohol yang memiliki
struktur paling sederhana, memiliki sifat menguap,mudah terbakar, dan beracun
sehingga memiliki sifat toksik pada manusia (Nabila,2015)
Pengaruh perlakuan umbi kunyit pada metanol mengakibatkan
warna aquades bening berubah menjadi warna kuning pekat, hal ini terjadi karena
Metanol (CH3OH) termasuk senyawa alkohol yang bersifat polar dan mudah
berikatan dengan membran sel. Ikatan yang terbentuk itu akan menyebabkan
senyawa organik yang menyusun membrane
sel yang juga bersifat polar pada bagian
luar akan cenderung berikatan dengan senyawa polar sehingga larut di dalam
metanol. Dari sifat metanol ini, yang akan mengakibatkan membran sel dan
dinding sel lebih cepat lisis dan kehilangan permeabilitas selnya sehingga mengakibatkan
cairan dalam sel akan keluar secara difusi hal itu terjadi karena perbedaan
konsentrasi bagian dlam sel dan bagian luar sel. Dari proses inilah yang akan
mengakibatkan cairan aquades berwarna kuning pekat.
Pengaruh perendaman umbi kunyit pada aseton
menyebabkan perubahan dari warna larutan bening menjadi berwarna kuning bening,
bila dibandingkan dengan metanol warna yang dihasilkan oleh aceton lebih pekat.
Hal ini disebabkan aseton ( CH3COCH3), adalah senyawa
alkohol yang bersifat polar dan dapat berikatan dengan membran sel.
Selama beberapa tahun terakhir, beberapa penelitian menunjukan
bahwa mengikat dan penetrasi pelarut organik, seperti aseton, melintasi membran
biologis dapat menyebabkan reaksi alter- dalam struktur membran sel (Posokhov,2013).
Perubahan sifat membran yang disebabkan
oleh aseton ini akan memfasilitasi masuknya bahan kimia ke dalam sel melalui
lapisan lipid bilayers karena karena adanya permeabilitas (Posokhov,2013).
Untuk percobaan kedua ialah plasmolisis pada sel
umbi bawang merah dan daun jadam (Rhoeo discolor) tujuan dari percobaan
kali ini adalah untuk mengetahui
pengaruh larutan hipertonik dan larutan hipotonik pada sel tumbuhan. Alasan
mengapa bahan-bahan tersebut digunakan dalam percobaan adalah karena sel-sel
dari kedua bahan tersebut mengandung pigmen warna keunguan yang alami dimiliki
tumbuhan itu sendiri sehingga membuat proses dari plasmolisis yang akan diamati
dapat di amati dengan mudah.
Hasil yang kami peroleh pada pengamatan ini adalah terlihat penyusutan sel-sel epidermis sel
dimana ukuran selnya akan lebih kecil jika dibandingkan dengan ukuran awal.
Selain itu, sel yang memiliki pigmen warna akan memudar juka terjadi
plasmolisis hal itu terjadi karena
pengaruh dari larutan glukosa dan garfis tersebut. Pigmen ungu yang awalnya terdapat
diseluruh sel epidermis akan memudar juga terjadi plasmolisis.
Pada umbi bawang merah (Allium cepa) dengan larutan Glukosa didaptkan hasil yaitu pigmen warna merah yang ada pada umbi
bawang merah (Allium cepa) hanya
berkumpul memusat pada bagian tengah sel saja jika dibandingkan dengan awalnya yaitu
warna ungunya menyebar diseluruh sel pidermis, lalu bentuk sel dari umbi bawang
merah (Allium cepa) berubah mengkerut yang awalnya selnya bagus dn
menggembung. Hal itu dikarenakan sel epidermis bawang merah (Allium cepa)
diletakkan pada larutan yang bersifat hipertonik terhadap sel maksudnya adalah larutan
yang mempunyai konsentrasi zat terlarut lebih tinggi (tekanan osmotik yang
lebih tinggi) daripada zat terlarut di dalam sel. Akibatnya air bergerak ke
luar sel (osmosis) keluar lingkungan untuk menyamakan konsentrasi di luar sel
dan di dalam sel.
lalu daun bunga jadam (Rhoeo discolor) dengan larutan Garfis didaptkan hasil yaitu pigmen warna merah yang ada pada daun
bunga jadam (Rhoeo discolor) pudar hampir tidak ada jika dibandingkan dengan awalnya yaitu warna
ungunya menyebar diseluruh permukaan sel pidermis, lalu bentuk sel dari daun
bunga jadam (Rhoeo discolor)
tidak ada perubahan bentuk, bentuk sel tetep berada pada bentuk awalnya.
kemudian preparat sel ditetesi dengan aquades diperoleh hasil yaitu sel dari bawang merah menjadi
menggembung dan berwarna bening, berbeda saat ditetesi glukosa sel berubah
mengkerut. Hal itu terjadi karena terjadi karena adanya peristiwa endoosmosis.Tujuan
dari digunakannya aquadest karena aquadest adalah cairan dengan konsentrasi
rendah (hipotonik).
Pengamatan selanjutnya yaitu menggunakan larutan
garfish, membuat preparat sederhana dari epidermis bawah daun bunga jadam (Rhoeo
discolor)dan bawang merah (Allium cepa) , lalu ditetesi larutan
garam fisiologis dan di biarkan selama
10-15 menit, setelah 15 menit lalu
diamati dibawah mikroskop. Dan hasil yang didaptkan yaitu keadan sel bersifat
normal. Itu terjadi dikarenakan larutan garfis
merupakan larutan yang bersifat isotonis sehingga konsentrasi didalam
sel dan di luar sel sama maka sel akan tetap normal. Larutan garfis biasa
digunakan untuk mempertahankan konsentrasi atau bentuk sel, karena larutan
garfis terdiri dari Na+ dan Cl- yang keduanya merupakan mikromolekul yang
memiliki muatan kecil sehingga antara larutan dan sel tidak bisa saling
mempengaruhi atau tetep pada keadaan konstan. Hal itu telah sesuai dengan teori
yang menyebutkan bahwasannya larutan garfis merupakan larutan isotonis artinya
yaitu apabila suatu larutan yang memiliki konsentrasi zat terlarut yang sama
(tekanan osmotik yang sama) dengan konsentrasi yang berada di dalam sel, akn
mengakibatkan tidak ada pergerakan air antara sel dan lingkungan. Oleh karena akan
tidak ada pergerakan apapun ke dalam sel maupun ke luar sel mengakibatkan
ukuran dan bentuk anatomi sel ini tidak akan mengalami perubahan (Campbell,
2010).
Alasan mengapa preparat yang telh ditetesi larutan
garfis harus ditunggu selama 15 menit, hal itu dikarenakan waktu 15 menit sangat
optimum untuk menunggu terserapnya larutan garfis kedalam sel preparat, dan gar
tampak lebih jelas proses plasmolisis dalam sel.
VI.
Penutup
6.1 Kesimpulan
1. Pengaruh
fisik terhadap permeabilitas membran menurut teori menunjukan semakin tinggi
suhu yang digunakan makan akan semakin rusak permeabilitas dari membran tetapi
berdasarkan hasil pengamatan semua perlakuan fisik menunjukan hasil yang sama
yaitu larutan berwarna kuning keruh. Sedangkan pada pengaruh kimia menunjukkan
bahwasanya Pengaruh perendaman umbi kunyit pada aseton menyebabkan perubahan
dari warna larutan bening menjadi berwarna kuning bening, bila dibandingkan
dengan metanol warna yang dihasilkan oleh aceton lebih pekat. Hal ini
disebabkan aseton ( CH3COCH3), adalah senyawa
alkohol yang bersifat polar dan dapat berikatan dengan membran sel.
2. Pengaruh
dari larutan hipertonis (konsentrasi tinggi) pada suatu sel tumbuhan dapat mengakibatkan
plasmolisis ialah terlepasnya membran sel dari dinding sel. Plasmolisis dapat dikembalikan
dengan menempatkan sel pada lingkungan yang hipotonis sehingga terjadi
peristiwa endoosmosis. Larutan garfis bersifat isotonis sehingga sel tetap pada
kondisi semula, karena konsentrasi zat didalam dan dilingkungan sama dan tidak
akan terjadi pergerakan partikel dari dalam maupun luar selsel dan larutan
glukosa bersifat bersifat hipertonik
6.2 Saran
Untuk
meminimalisis kegagalan dari praktikum diharapkan praktikan yang untuk dengan
teliti dalm membuat dan menyiapkan bahan yang akan digunakan, serta melakukan penelitian
dengan teliti
Daftar
Pustaka
Al-Ash’ary,
Muhammad N., Supriyanti F. M. T., & Zackiyah. 2010. Penentuan Pelarut
Terbaik dalam Mengekstraksi Senyawa Bioaktif dari Kulit Batang Artocarpus
heterophyllus. Bandung: Universitas Pendidikan Indonesia. Vol.1 (2)
Azoubel,Patricia
Moreira,at,al.2014.Mass transfer kinetics
of osmotic dehydration of cherry tomato. Journal of Food Engineering 61
(2014) 291–295
Campbell,
Neil A, et al. 2010. Biologi Edisi Kedelapan Jilid 1. Jakarta:
Gramedia.
Mrzuki,Ismail.2010.Kimia Dalam Keperawatan.Takalar.Pustaka
As Salam
Nabila,Norma.2015.Pengaruh
Pemberian Metanol Dan Etanolterhadap Tingkat Kerusakan Sel Hepar Tikus Wistar.Artikel Karya Tulis Ilmiah
Octoby,
W, David,dkk.2003.Kimia Modern.Jakarta.Erlangga
Posokhov,Yevgen
O,et,al.2013.Effect of acetone
accumulation on structure and dynamics of lipid membranes studied by molecular
dynamics simulations. Computational Biology and Chemistry
Rahmasari,
Hamita dkk. 2014. Ekstraksi Osmosis Pada
Pembuatan Sirup Murbei (Morus alba L.) Kajian Proporsi Buah : Sukrosa Dan Lama
Osmosis. Jurnal Pangan dan Agroindustri Vol. 2 No 3 p.191-197, Juli 2014
Lampiran
