Hubungan Tumbuhan Dengan Air.docx

Hubungan Tumbuhan dengan Air Aulia Oktasesaria Azis/1714041012/Pendidikan Biologi C Abstrak Kata Kunci : Pendahuluan Sel merupakan unit dasar dari kehidupan, dan tdak dijumpai yang lebih kecil dari sel. Organisme dapat terdiri dari satu sel (unisel) atau banyak sel (multisel). Organime unisel melakukan semua aktivitas hidupnya di dalam sel itu sendiri. Organisme multisel dibangun oleh sel-sel yang tersusun sebagai jaringan ataupun organ, sehingga dalam melakukan aktivitasnya terdapat pembagian tugas. Sel yang berbeda dalam organisme multisel memiliki struktur dan fungsi yang berbeda. Hidup memerlukan air dan semua yang hidup memerlukan air. Sekitar 80% berat tubuh organisme adalah air. Hampir semua rekasi kimia dalam tubuh berlangsung dalam keadaan terlarur. Air mrmpunyai sifat yang penting untuk hidup (Ismail, 2008) Air merupakan zat yang sangat penting bagi kehidupan. Banyak fungsi-fungsi dalam biologi sepenuhnya bergantung pada air dan sifat kehidupan secara langsung merupakan hasil dari sifat air. Fungsi air yang paling penting yaitu dalam reaksi-reaksi biokimia dalam protoplasma yang dikontrol oleh enzim. Selain itu memberi fasilistas

bagi belangsungnya suatu reaksi biokimia, molekul air dapat berinteraksi secara langsung sebagai kompenen rekatif dalam proses metabilisme (Advinda, 2018). Sebagian besar air dibutuhkan oleh tanaman diserap oleh akar. Tanggung jawab penyerapan air dan mineral merupakan fungsi rambut akar yang terdapat dalam jutaan di ujung akar. Rambut akar adalah sel epidermis yang dimodifikasi khusus yang dimaksudkan untuk penyerapan air kapiler tanah. Membran plasma dan membran vakuolar (tonoplast) bertindak sebagai membran semipermeabel dan air diserap secara osmosis. (Ismail dan Muis, 2019). Air merupakan salah satu faktor abiotik yang mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan suatu tanaman. Namun, pada kenyataannya keberadaan air di suatu daerah tidak selalu tersedia dengan baik. Di Indonesia yang beriklim tropis, kekurangan pasokan air biasanya terjadi pada musim kemarau yang menyebabkan kekeringan. Air dapat membatasi pertumbuhan dan produktivitas tanaman hampir pada semua tempat, baik karena periode kering maupun curah hujan yang rendah (Violita, 2017).

Air yang terkandung pada keseluruhan tubuh tanaman berkisar 5-95%. Kadar air tiap-tiap bagian tubuh tanaman juga berbeda-beda, seperti biji-nijian 5-10%, dan pada daun tanaman sekitarb 50-95%. Air yang dibutuhkan oleh tanaman diserap dari lingkungan melalui akar. Air tersebut kemudian dibawa oleh jaringan xylem untuk dimanfaatkan bagi kebutuhan tanaman (Ismail, 2019). Membran semipermiabel adalah suatu membran yang dapat dilewati oleh cairan seperti air, tapi tidak dapat dilewati oleh cairan lain dari arah yang berlawanan. Mengingat sifat membran semipermiabel yang selektif, maka zat terlarut (solut) diasumsikan tidak dapat mendifusi melalui membran ke arah sebaliknya. Sebenarnya terjadi perpindahan massa dua arah, namun yang paling dominan adalah perpindahan massa air ke larutan yang konsentrasinya lebih tinggi (Wirawan, 2015). Secara umum pergerakan air dari tanah menuju bagian tumbuhan terjadi karena perbedaan (gradien) potensial air. Agar dapat berdifusi, larutan tanah harus memiliki potensial air yang lebih tinggi dibandingkan dengan sel rambut akar. Di dalam selsel akar air harus masuk mulai dari sel-sel epidermis akar (rambut akar), melewati korteks hingga ke jaringan pembuluh (xilem) akar. Dengan demikian air yang masuk ke dalam akar tumbuhan harus melewati

epidermis, korteks dan endodermis akar, sehingga dapat mencapai xilem. Pergerakan air dari tanah ke dalam akar bisa terjadi melalui dua mekanisme, yaitu (1) air masuk melalui ruang-ruang antarsel, atau dikenal dengan jalur apoplas, dan (2) air masuk ke dalam sel epidermis akar, kemudian bergerak dari sel ke sel di dalam jaringan korteks melalui benang-benang plasmodesmata; mekanisme ini dikenal dengan jalur simplas (Ismail dan Muis, 2019). Shaw & Laing (1966) menyatakan bahwa mekanisme cekaman air berawal dari defisit air yang berkembang karena ketidakseimbangan antara suplai air tanah dan kebutuhan air tanaman yang ditentukan oleh kondisi atmosfir. Potensial air minimum tanaman merupakan fungsi dari suplai air tanah, kebutuhan evaporasi atmosfir dan kapasitas tanah dalam mensuplai air atau konduktivitas kapiler. Dikemukakan lebih lanjut bahwa defisit ini sampai tingkat tertentu dikendalikan juga oleh mekanisme penutupan stomata yang membatasi transpirasi dan penyusutan lebih lanjut dari turgor tanaman (Erwiyono, 2015). Difusi merupakan proses fisika yang berperan penting pada fisiologi tumbuhan. Semua zat, baik unsur maupun senyawa tersusun atas partikel-partikel kecil. Partikelpartikel ini mempunyai dua sifat yang penting, yaitu mampu untuk bergerak bebas dan kecenderungan bagi

partikel yang sama untuk tarik menarik. Gas-gas (O2 dan CO2), unsurunsur dan bahan-bahan makanan masuk ke dalam sel atau di antar sel dan bergerak dari sel ke sel dengan jalan difusi. Difusi berlangsung tidak hanya karena adanya perbedaan konsentrasi, perbedaan sifat juga dapat menyebabkan difusi (Advinda, 2018). Osmosis merupan difusi air melintas membran semi permiabel dan daerag dimana air lebih banyak ke daerah dengan air yang lebih sedikit. Osmosis sangat ditentukan oleh potensial kimia air atau potensi air, yang menggambarkan kemampuan molekul air untuk dapat melakukan difusi. Zat terlarut yang berdifusi cenderung untuk bergerak dari daerah yang berpotensial kimia lebih tinggi menuju daerah potensial kimia yang lebih kecil (Ismail, 2008). Potensial kimia suatu zat dapat meningkatkan bertambahnya konsentrasi partikel-partikel. Shingga difusi dapat diduga dalam bentuk perbedaan potensial kimia antar dua ruangan, dan bukan perbedaan konsentrasinya. Potensial kimia air merupakan konsep yang sangat penting dalam fisiologi tumbuhan. Potensial air adalah energi yang dimiliki air untuk bergerak atau untuk mengadakan reaksi. Dengan kata lain, potensial air merupakan tingkat kemampuan molekul-molekul air untuk melakukan difusi (Advinda, 2018).

Pada praktikum ini terdapat 4 kegiatan. Kegiatan 1.1 bertujuan untuk menentukan konsentarsi zat terlarut dalam sel tumbuhan. Kegiatan 1.2 bertujuan untuk menetukan potensial air umbi kentang (atau umbi lain). Kegiatan 1.3 bertujuan untuk memeriksa efek dari larutan hipertinik. Dan kegiatan 1.4 betujuan untuk menghitung tekanan osmosis cairan sel. Metode Kerja Praktikum ini dilaksanakan pada 25 Maret 2019 bertempat di Laboratorium Botani Jurusan Biologi FMIPA UNM. Praktikum ini menggunakan metode eksperimen (percobaan). Unit 1.1 Menentukan konsentrasi zat terlarut dalam sel tumbuhan hidup. Alat yang digunakan yaitu bor gabus, gelas aqua, gelas ukur, mistar, cutter, dan pinset. Bahan yang digunakan yaitu kentang ukuran besar, larutan NaCl (konsentrasi 0,0%; 0,9%; 5,0%; 10,0%; dan 15,0%), dan label. Umbi kentang yang disediakan pertama-tama di bor menggunakan bor gabus kemudian dipotong sepanjang 2 cm sebanyak 15 buah menggunakan cutter. Selanjutnya mengisi 5 gelas aqua dengan larutan garam konsentrasi 0,0%; 0,9%; 5,0%; 10,0%; dan 15,0% pada tiap gelas. Pada tiap-tiap gelas aqua dimasukkan masing-masing 3 potong kentang. Kemudian di diamkan selama 10 menit. Setelah 10 menit kentang dikeluarkan dari dalam larutan dan

diukur kembali panjang akhirnya menggunkan penggaris. Unit. 1.2 Pengukuran potensial air jaringan tumbuhan. Alat yang digunakan yaitu bor gabus, gelas ukur, tabung reaksi, timbangan elektrik, mistar, cutter, dan pinset. Bahan yang digunakan yaitu kentang ukuran besar, larutan sukrosa (konsentrasi 0,05; 0,1; 0,15; 0,2; 0,25; 0,3; 0,35; 0,4; 0,45; 0,5; 0,55; dan 0,6%), tissue, dan label. Umbi kentang yang disediakan pertama-tama di bor menggunakan bor gabus kemudian dipotong sepanjang 1 cm sebanyak 48 buah menggunakan cutter. Potongan kentang kemudian ditimbang, dalam sekali penimbangan digunakan 4 potong kentang. Selanjutnya mengisi 12 tabung reaksi dengan larutan sukrosa konsentrasi 0,05; 0,1; 0,15; 0,2; 0,25; 0,3; 0,35; 0,4; 0,45; 0,5; 0,55; dan 0,6% pada tiap tabung reaksi. Pada tiap-tiap tabung reaksi dimasukkan masing-masing 4 potong kentang yang sudah dtimbang bersamaan. Kemudian di diamkan selama 2 jam. Setelah 2 jam kentang dikeluarkan dari dalam larutan dan diletakkan di atas kertas tissue agar airnya terserap. Kemudian ditimbang kembali berat akhirnya sehingga di dapatkan perubahan berat tiap 4 potong kentang. Unit 1.3 Plasmolisis dan deplasmolisis pada jaringan epidermis. Alat yang digunakan yaitu mikroskop, silet, kaca benda, kaca penutup, pipet tetes. Bahan yang

digunakan yaitu tumbuhan adam hawa (Rhoeo discolor), larutan sukrosa 1M, larutan NaCl 1M, aquades, dan tissue. Daun Rhoeo discolor yang sudah dibersihkan disayat menggunakan silet, kemudian di letakkan pada kaca benda kemudian ditetesi aquades dan ditutup menggunakan kaca penutup. Selanjutnya diamati di bawah mikroskop. Kemudian pada salah satu sisi di tetesi 2-3 tetes sukrosa dan diamati kembali perubahan yang terjadi. Selanjutnya pada sisi lainnya ditetesi larutan NaCl dan diamati kebali perubahan yang terjadi. Unit 1.4 Penetuan tekanan osmosis cairan sel. Alat yang digunakan yaitu mikroskop, silet, kaca benda, kaca penutup, pipet tetes. Bahan yang digunakan yaitu tumbuhan adam hawa (Rhoeo discolor), larutan sukrosa (konsentrasi 0,24; 0,22; 0,20; 0,18; 0,16; 0,14; 0,12; dan 0,10), dan tissue. Daun Rhoeo discolor yang sudah dibersihkan disayat menggunakan silet, kemudian di letakkan pada kaca benda kemudian ditetesi aquadest. Selanjutnya diamati di bawah mikroskop dan dihitung jumlah sel yang berwarna ungu utuh. Kemudian di atas sayatan ditetesi larutan sukrosa dan didiamkan selama 30 menit. Setelah 30 menit sayatan kembali diamati dan dihitung lagi jumlah sel yang berwarna ungu utuh. Hasil Pengamatan

a.

Unit 1.1 Menentukan konsentrasi zat terlarut dalam sel tumbuhan hidup Kon Ukur Ukuran sesudah Rerat sentr an rata-rata ukuran a asi Awal 3 potongan Peru Laru (mm/ silinder baha tan gr) n Gara Ukur A B C m an (%) 0,0 30 2 2 2 2 0,9 30 2 2,1 2,1 2,06 5,0 30 1,8 1,9 1,9 1,86 10,0 30 1,8 1,9 1,8 1,83 15,0 30 1,8 1,9 1,7 1,8 b. Unit. 1.2 Pengukuran potensial air jaringan tumbuhan Konsentr Berat Berat Persentas asi awal akhir e larutan (gr) (gr) perubaha sukrosa n berat (m) kentang (%) 0,05 0,82 0,90 -9,76 0,1 0,82 0,89 -8,54 0,15 2,62 2,61 0,38 0,2 2,69 2,56 4,83 0,25 5,68 5,98 -5,28 0,3 5,74 5,48 4,53 0,35 0,47 0,21 55,32 0,4 0,62 1,16 -87,12 0,45 0,69 0,45 34,78 0.5 0,70 0,41 41,43 0,55 0,78 1,19 -52,56 0,6 0,83 0,29 65,06 c. Unit 1.3 Plasmolisis dan deplasmolisis pada jaringan epidermis Perlakua Deskripsi Waktu n pengamata plasmolisis n sel -

deplasmolis is Air Normal Normal destilata normal Sukrosa Normal, Mengkerut 1M berwarna pudar – tidak ada warna NaCl 1 Normal, Mengkerut M berwarna pudar – tidak ada warna d. Unit 1.4 Penetuan tekanan osmosis cairan sel Larutan Sukrosa pada Persentase 20o C plasmolisis (%) Molaritas Potensial (M) osmotik (Atm) 0,24 -6,4 99,371 % 0,22 -5,9 56,86 % 0,20 -5,3 100 % 0,18 -4,7 46,4 % 0,16 -4,2 79 % 0,14 -3,7 4,7 % 0,12 -3,2 0% 0,10 -2,6 96,10 % Pembahasan Unit 1.1 Menentukan konsentrasi zat terlarut dalam sel tumbuhan hidup Unit. 1.2 Pengukuran potensial air jaringan tumbuhan, berdasarkan dari data yang didapatkan maka kita melihat adanya konsentrasi sukrosa yang bervariasi, maka bervariasi pula % berat kentang, dimana ada yang bernilai positif ataupun negative. Nilai positif diperoleh dari berat akhir umbi kentang ataupun ubi jalar yang lebih besar dibandingkan dengan berat awal umbi kentang. Potensial osmotic

larutan bernilai negative, karena air pelarut dalam larutan itu melakukan kerja kurang dari air murni. Kalau tekanan pada larutan meningkat, kemampuan larutan untuk melakukan kerja, jadi potensial air larutan juga meningkat. Potensial osmotic larutan bernilai positif, karena air pelarut dalam larutan kentang melakukan kerja lebih dari air murni. Jika tekanan pada larutan meningkat, maka kemampuan larutan untuk melakukan kerja juga meningkat sehingga bobot berat kentang dan ubi jalar juga meningkat. Nilai positif terdapat pada kentang diperoleh dari berat kentang setelah direndam lebih besar dibandingkan dengan sebelum direndam. Akibatnya terjadi penambahan berat jaringan oleh air dari larutan sukrosa. Pergerakan air dari larutan sukrosa lebih tinggi (hipertonis) daripada konsentrasi air di dalam sel kentang. Nilai negative diperoleh dari berat kentang sebelum direndam lebih kecil dibandingkan dengan berat kentang sebelum direndam. Akibatnya terjadi penyusutan berat jaringan karena air keluar dari sel menuju larutan sukrosa sehingga dapat disimpulkan bahwa konsentrasi air di dalam larutan sukrosa lebih rendah (hipotonis) daripada konsentrasi air didalam sel kentang (hipertonis) (kandungan solutenya lebih tinggi daripada sekelilingnya). Pada pengamatan ini dilihat potensial air pada jaringan umbi

kentang untuk mengetahui pergerakan kimia air khususnya pada sel tumbuhan umbi kentang (Solanum tuberosum) yang direndam selama 2 jam sehingga mengalami kelebihan dan kekurangan cairan. Pergerakan air dan larutan sukrosa yang terjadi pada umbi kentang dapat dijadikan sebagai acuan untuk mengetahui apakah umbi kentang mempunyai daya serap yang tinggi terhadap air atau larutan sukrosa. a. Unit 1.3 Plasmolisis dan deplasmolisis pada jaringan epidermis Unit 1.4 Penetuan tekanan osmosis cairan sel, dari percobaan di atas dapat dibuktikan bahwa besarnya konsentrasi air pada lingkungan yang berbeda dengan yang ada di dalam sel memiliki pengaruh pada tekanan tugor yang ada karena terjadinya proses osmosis. Pada hasil percobaan kami mendapat data yang menunjukkan sel epidermis yang terplasmolisis. Hal ini disebabkan karena pada konsentras isukrosa yang lebih tinggi mempunyai potensial osmosis (PO) dan potensial air (P%) yang rendah sehingga air akan keluar dari dalam sel menuju ke larutan, karena potensial osmotik dan potensial air sel Rhoe discolor lebih tinggi dari larutan. Akibatnya banyak sel yang mengalami plasmolysis yang berdampak pada tingginya nilai presentase sel yang terplasmolisis. Namun terjadi sebuah perbedaan yang mencolok pada penggunaan laru tan dengan konsentrasi 0,20M yang

memiliki nilai sangat tinggi yaitu 100%. Hal ini mungkin terjadi karena lapisan epidermis yang di sayat terlalu tipis sehingga bagian yang berwarna ungu hanya sebagian kecil yang tersayat, sehingga pada pengamatan terlihat bahwa lapisan sel tersebut tidak berwarna. Hal ini menyebabkan pada penghitungan sel yang terplasmo lisis terjadi kesalahan. Untuk konsentrasi larutan sukrosa yang menyebabkan hampir 50% dari jumlah sel yang mengalami plasmolisis adalah pada konsentrasi 0,18 M. Hal ini berarti pada kondisi tersebut, konsentrasi di dalam dan di luar sel adalah sama. Konsentrasi larutan sukrosa yang menyebabkan 50% sel terplasmolisis, dapat digunakan untuk menghitung nilai tekanan osmotic cairan sel Rhoe discolor. Berdasarkan penghitungan diperoleh nilai tekanan osmotic (TO) sel sebesar 4,7 atm. Kesimpulan a. Unit 1.1 Menentukan konsentrasi zat terlarut dalam sel tumbuhan hidup b. Unit. 1.2 Pengukuran potensial air jaringan tumbuhan c. Unit 1.3 Plasmolisis dan deplasmolisis pada jaringan epidermis d. Unit 1.4 Penetuan tekanan osmosis cairan sel Daftar Pustaka