27598347 Yny Lap 1 Fistum Potensial Air II
-
Upload
ayu-hilyatul-millah -
Category
Documents
-
view
33 -
download
5
Transcript of 27598347 Yny Lap 1 Fistum Potensial Air II
LEMBAR PENGESAHAN
Laporan Lengkap Praktikum Fisiologi Tumbuhan dengan judul
“Pengukuran Potensial Air Jaringan Tumbuhan” disusun oleh:
Nama : Ariandi
NIM : 071404075
Kelas/kelompok : A/V.
Telah diperiksa dan dikonsultasikan kepada Asisten dan Koordinator
Asisten, maka dinyatakan diterima.
Makassar, Maret 2009
Koordinator Asisten Asisten
IWAN S.Si IWAN S.Si
Mengetahui
Dosen penanggung jawab
Drs. ISMAIL, M.S. NIP: 131625063
BAB IPENDAHULUAN
A. Latar Belakang
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.
Pada praktikum ini kita akan melakukan pengamatan terhadap potensial
kimia air untuk mengetahui pergerakan kimia air dalam tumbuhan yang
mengalami kelebihan ataupun kekurangan cairan. Kita akan mengamati
pergerakan air yang terjadi pada umbi kentang dan larutan sukrosa. Caranya
yaitu dengan merendam potongan jaringan dalam suatu seri laurtan yang
diketahui konsentrasinya. Dari sini kita akan mengetahui apakah umbi kentang
yang memiliki Potensial air tinggi ataupun larutan suksrosa. Namun dalam
percobaan ini kita juga harus memperhatikan faktor-faktor yang dapat
menyebabkan penyimpangan hasil dari teori yang ada sebelumnya. Berdasarkan
hal tersebut, maka praktikum Fisiologi Tumbuhan ini dilaksanakan.
B. Tujuan Praktikum
Adapun tujuan praktikum ini adalah Untuk mengukur nilai potensial air
jaringan umbi kentang.
C. Manfaat Praktikum
Adapun manfaat praktikum ini adalah agar bisa memahami cara
mengukur nilai potensial air jaringan umbi kentang
BAB IITINJAUAN PUSTAKA
Sistem yang menggambarkan tingkah laku air dan pergerakan air dalam tanah
dan tubuh tumbuhan didasarkan atas suatu hubungan energy potensial. Air
mempunyai kapasitas untuk melakukan kerja, yaitu akan bergerak dari daerah dengan
energy potensial tinggi ke daerah dengan energy potensial rendah. Energy potensial
dalam sistem cairan dinyatakan dengan cara membandingkannya dengan energy
potensial air murni. Karena air dalam tumbuhan dan tanah biasanya secara kimia
tidak murni, disebabkan oleh adanya bahan terlarut dan secara fisik dibatasi oleh
berbagai gaya, seperti gaya tarik-menarik yang berlawanan, gravitasi, dan tekanan,
maka energy potensialnya lebih kecil dari pada energi potensial air murni (Gardner,
1991).
Potensial kimia air atau potensial air (PA) merupakan konsep yang sangat
penting dalam fisiologi tumbuhan. Ralph O. Slatyer (Australia) dan Sterling A
Taylor (Utah State University) pada tahun 1960, mengusulkan bahwa potensial air
digunakan sebagai dasar untuk sifat air dalam sistem tumbuhan-tanah-udara.
Potensial air merupakan sesuatu yang sama dengan potensial kimia air dalam suatu
sistem, dibandingkan dengan potensial kimia air murni pada tekanan atmosfir dan
suhu yang sama. Mereka menganggap bahwa PA air murni dinyatakan sebagai (0)
nol (merupakan konvensi) dengan satuan dapat berupa tekanan (atm, bar) atau satuan
energi. Karena air begitu sangat penting dan jumlahnya sangat banyak (konsentrasi
sekitar 50M), difusi air melintasi membran semipermeabel dinamakan osmosis.
Molekul air dapat berdifusi secara bebas melintasi membran, dari larutan dengan
gradien konsentrasi larutan rendah ke larutan dengan gradien konsentrasi larutan
tinggi (Ismail, 2006).
Potensial air adalah suatu pernyataan dari status energy bebas air, suatu
ukuran daya yang menyebabkan air bergerak kedalam suatu sistem, seperti jaringan
tumbuhan, seperti jaringan tumbuhan, tanah atau atmosfir, atau suatu bagian dari
suatu bagian lain dalam suatu sistem. Potensial air mungkin merupakan parameter
yang paling bermanfaat untuk diukur dalam hubungan dengan sistem tanah, tanaman
dan atmosfir (Ismail, 2009).
Osmosis merupakan difusi air melintasi membran semipermeabel dari daerah
dimana air lebih banyak ke daerah dengan air yang lebih sedikit . Osmosis sangat
ditentukan oleh potensial kimia air atau potensial air , yang menggambarkan
kemampuan molekul air untuk dapat melakukan difusi. Sejumlah besar volume air
akan memiliki kelebihan energi bebas daripada volume yang sedikit, di bawah
kondisi yang sama. Energi bebas zuatu zat per unit jumlah, terutama per berat gram
molekul (energi bebas mol-1) disebut potensial kimia. Potensial kimia zat terlarut
kurang lebih sebanding dengan konsentrasi zat terlarutnya. Zat terlarut yang berdifusi
cenderung untuk bergerak dari daerah yang berpotensi kimia lebih tinggi menuju
daerah yang berpotensial kimia lebih kecil (Ismail, 2006).
Osmosis adalah difusi melalui membran semipermeabel. Masuknya larutan ke
dalam sel-sel endodermis merupakan contoh proses osmosis. Dalam tubuh organisme
multiseluler, air bergera dari satu sel ke sel lainnya dengan leluasa. Selain air,
molekul-molekul yang berukuran kecil seperti O2 dan CO2 juga mudah melewati
membran sel. Molekul-molekul tersebut akan berdifusi dari daerah dengan
konsentrasi tinggi ke konsentrasi rendah. Proses Osmosis akan berhenti jika
konsentrasi zat di kedua sisi membran tersebut telah mencapai keseimbangan
(Anonim, 2009).
Struktur dinding sel dan membran sel berbeda. Membran memungkinkan
molekul air melintas lebih cepat daripada unsur terlarut; dinding sel primer biasanya
sangat permeable terhadap keduanya. Memang membran sel tumbuhan
memungkinkan berlangsungnya osmosis, tapi dinding sel yang tegar itulah yang
menimbulkan tekanan. Sel hewan tidak mempunyai dinding, sehingga bila timbul
tekanan didalamnya, sel tersebut sering pecah, seperti yang terjadi saat sel darah
merah dimasukkan dalam air. Sel yang turgid banyak berperan dalam menegakkan
tumbuhan yang tidak berkayu (Salisbury, 1995).
Prinsip osmosis: transfer molekul solvent dari lokasi hypotonic (potensi
rendah) solution menuju hypertonic solution, melewati membran. Jika lokasi
hypertonic solution kita beri tekanan tertentu, osmosis dapat berhenti, atau malah
berbalik arah (reversed osmosis).Besarnya tekanan yang dibutuhkan untuk
menghentikan osmosis disebut sebagai osmotic press.Jika dijelaskan sebagai konsep
termodinamika, osmosis dapat dianalogikan sebagai proses perubahan entrropi.
Komponen solvent murni memiliki entropi rendah, sedangkan komponen
berkandunagn solut tinggi memiliki entropi yg tinggi juga. Mengikuti Hukum Termo
II: setiap perubahan yang terjadi selalu menuju kondisi entropi maksimum, maka
solvent akan mengalir menuju tempat yg mengandung solut lebih banyak, sehingga
total entropi akhir yang diperoleh akan maksimum.Solvent akan kehilangan entropi,
dan solut akan menyerap entropi. "Orang miskin akan semakin miskin, sedang yang
kaya akan semakin kaya". Saat kesetimbangan tercapai, entropi akan maksimum,
atau gradien (perubahan entropi terhadap waktu) = 0. Ingat: pada titik ekstrim, dS/dt
= 0 (Wibosono, 2009).
BAB IIIMETODOLOGI PRAKTIKUM
A. Waktu dan Tempat
Hari / Tanggal : Senin / 23 Maret 2009
Waktu : Pukul 09.10 s.d 13.00 WITA
Tempat : Laboratorium Biologi Lantai III Timur FMIPA UNM
B. Alat dan Bahan
1. Alat
a. Bor sumbat gabus berdiameter 0,8 cm
b. Silet
c. Neraca Ohaus
d. Cawan Petri 10 buah
e. Kertas saring
f. Pinset
2. Bahan
a. Bahan tumbuhan : umbi kentang (Solanum tuberosum)
b. Bahan kimia : Aquadest, larutan sukrosa : 0,1 M, 0,2 M, 0,3 M, 0,4
M, 0,5 M, 0,6 M, 0,7 M, 0,8 M, dan 0,9 M.
C. Prosedur Kerja
1. Menyiapkan 10 buah cawan petri, masing-masing diisi dengan 10 ml dari
larutan berilut: aquades, larutan sukrosa 0,1 M, 0,2 M, 0,3 M, 0,4 M, 0,5 M,
0,6 M, 0,7 M, 0,8 M, dan 0,9 M.
2. Melakukan tahap-tahap berikut dengan cepat, membuat 10 silinder umbi
kentang dengan yang berdiameter 0,8 cm, masing-masing dengan panjang 4
cm, menghilangkan bagian kulitnya. Sebaiknya semua silinder umbi kentang
berasal dari umbi kentang saja. Meletakkan silinder di dalam wadah tertutup.
3. Menggunakan pisau silet, memotong satu silinder umbi kentang menjadi
irisan-irisan tipis dengan tebal 1-2 mm.
4. Membilas irisan tipis kentang dengan aquades dengan cepat, mengeringkan
dengan kertas saring dan menimbangnya. Selanjutnya memasukkan ke dalam
salah satu larutan sukrosa yang telah disiapkan. Melakukan ini pada tiap-tiap
silinder umbi kentang untuk masing-masing larutan berikutnya.
5. Merendam silinder selama 1 jam, mengeluarkan irisan-irisan tersebut dari
masing-masing cawan petri, lalu mengeringkan dengan kertas pengisap dan
menimbangnya. Melakukan ini untuk semua contoh percobaan
6. Untuk menghitung rumus berikut perubahan berat, gunakan rumus berikut:
% perubahanberat=berat akhir – berat mula−mula .Berat mula−mula
×100 %
7. Kemudian membuat grafik dan plotkan persen perubahan berat pada ordinat
dan konsentrasi larutan sukrosa (dalam molar) pada absis.
8. Potensial air jaringan dapat diperoleh setelah terlebih dahulu menghitung
potensial osmotic untuk masing-masing konsentrasi larutan sukrosa.
Gunakan rumus berikut:
-ψs = MiRT
Dimana M = molaritas dari larutan sukrosa
I = konstanta ionisasi, untuk sukrosa=1
R= konstanta gas ()0,0831 bar/ derajat mol
T= suhu absolute= ( C + 273)
Rumus diatas cukup digunakan untuk menghitung potensial osmotic suhu
larutan sukrosa. Selanjutnya, potensial dari larutan-larutan lainnya dapat
ditentukan dengan mengunakan rumus berikut:
9. Kemudian menentukan dengan menginterpolasikan dari grafik,
konsentrasi sukrosa yang tidak menghasilkan perubahan berat. Dan
menghitung ψs dari larutan ini. Nilai ψs tersebut sebanding dengan
potensial air (ψw) jaringan
BAB IVHASIL DAN PEMBAHASAN
A. Hasil Pengamatan
1. Kegiatan I
Tabel hubungan konsentrasi dengan perubahan tinggi permukaan cairan
KONSENTRASI
LARUTAN
SUKROSA (M)
BERAT
AWAL (gr)
BERAT
AKHIR (gr)
PERUBAHAN
BERAT (gr)
PERSENTAE
PERUBAHAN
BERAT (%)
AQUADES 2,4 3,5 1,1 45,83%
0,1 2,5 3,3 0,8 32,00%
0,2 2,4 2,6 0,2 8,33%
0,3 2,0 2,2 0,2 10,00%
0,4 1,8 2,0 0,2 11,11%
0,5 2,3 2,2 -0,1 -4,35%
0,6 1,9 1,6 -0,3 -15,79%
0,7 2,0 1,9 -0,1 -5,00%
0,8 2,2 1,9 -0,3 -13,64%
0,9 1,8 1,5 -0,3 -16,67%
B. Analisis Data
Rumus:
% perubahanberat=berat akhir –berat mula−mula .Berat mula−mula
×100%
1. Aquades
% perubahanberat=3,5−2,42,4
×100 %=45,83 %
2. Larutan Sukrosa 0,1 M
% perubahanberat=3,3−2,52,5
× 100 %=32,00 %
3. Larutan Sukrosa 0,2 M
% perubahanberat=2,6−2,42,4
×100 %=8,33 %
4. Larutan Sukrosa 0,3 M
% perubahanberat=2,2−2,02,0
× 100 %=10,00 %
5. Larutan Sukrosa 0,4 M
% perubahanberat=2,0−1,81,8
× 100 %=11,11%
6. Larutan Sukrosa 0,5 M
% perubahanberat=2,2−2,32,3
× 100 %=−4,35 %
7. Larutan Sukrosa 0,6 M
% perubahanberat=1,6−1,91,9
× 100 %=−15,79 %
8. Larutan Sukrosa 0,7 M
% perubahanberat=1,9−2,02,0
× 100 %=−5,00 %
9. Larutan Sukrosa 0,8 M
% perubahanberat=1,9−2,22,2
×100 %=−13,64 %
10. Larutan Sukrosa 0,9 M
% perubahanberat=1,5−1,81,8
× 100 %=−16,67 %
Rumus yang digunakan untu menghitung potensial osmotik yaitu:
ψs = -miRT, Untuk ψs adalah potensial osmotic; m = molalitas larutan; i = konstanta
ionisasi; R = konstanta gas; T = temperature absolute. Rumus pehitungan osmotic
yang lain; M1/ ψs1 = M2/ ψs2
1. Aquades
ψs = -miRT
ψs = -0 x 1 x 0,0083 x 298
ψs = 0 bar
2. Larutan Sukrosa 0,1 M
ψs = -miRT
ψs = -0,1 x 1 x 0,0083 x 298
ψs = -0,24743 bar
3. Larutan Sukrosa 0,2 M
ψs = -miRT
ψs = -0,2 x 1 x 0,0083 x 298
ψs = -0,49468 bar
4. Larutan Sukrosa 0,3 M
ψs = -miRT
ψs = -0,3 x 1 x 0,0083 x 298
ψs = -0,74202 bar
5. Larutan Sukrosa 0,4 M
ψs = -miRT
ψs = -0,4 x 1 x 0,0083 x 298
ψs = -0.98936 bar
6. Larutan Sukrosa 0,5 M
ψs = -miRT
ψs = -0,5 x 1 x 0,0083 x 298
ψs = -1,2367 bar
7. Larutan Sukrosa 0,6 M
ψs = -miRT
ψs = -0,6 x 1 x 0,0083 x 298
ψs = -1,48404 bar
8. Larutan Sukrosa 0,7 M
ψs = -miRT
ψs = -0,7 x 1 x 0,0083 x 298
ψs = -1,73138 bar
9. Larutan Sukrosa 0,8 M
ψs = -miRT
ψs = -0,8 x 1 x 0,0083 x 298
ψs = -1,97872 bar
10. Larutan Sukrosa 0,9 M
ψs = -miRT
ψs = -0,1 x 1 x 0,0083 x 298
ψs = -2,22606 bar
GRAFIK % PERUBAHAN BERAT DAN KONSENTRASI LARUTAN
AQUADES
0,1 M 0,2 M 0,3 M 0,4 M 0,5 M 0,6 M 0,7 M 0,8 M 0,9 M
-20
-10
0
10
20
30
40
50
Series1
KONSENTRASI LARUTAN
% P
ER
UB
AH
AN
BER
AT
C. Pembahasan
Adapun tujuan dari praktikum ini adalah menentukan mol potensial air
pada jaringan umbi kentang (Solanum tuberosum). Dengan proses yaitu dengan
melakukan perendaman terhadap umbi kentang yang sudah terpotong-potong
sesuai prosedur kerja dan dimasukan kedalam larutan sukrosa dengan onsentrasi
serta dalam aquades sebagai control. Setelah itu merendam umbi kentang
kedalam larutan sukrosa selama 1 jam.
Dilihat dari tabel, aquades dan larutan sukrosa konsentrasi 0,1 M sampai
0,4 M, nilai perubahan berat dan % perubahannya positif. Namun pada
konsentrasi sukrosa 0,5 M sampai 0,9 M, nilainya negative. Nilai positif ini
diperoleh dari berat akhir kentang yang lebih besar dari berat awal kentang,
akibat terjadinya penambahan berat jaringan oleh air dari larutan sukrosa.
Pergerakan air dari larutan sukrosa menuju sel kentang menunjukkan bahwa
konsentrasi air dalam larutan sukrosa lebih tinggi daripada dalam sel kentang.
Dengan demikian larutan sukrosa 0,1 M - 0.4 M disebut larutan hipotonis
(larutan dengan kandungan solute yang lebih rendah dari larutan lain. Nilai
negative perubahan dan % perubahan berat akhir yang terjadi pada konsentrasi
sukrosa 0,5 M – 0,9 M diperoleh dari berat akhir kentang yang lebih kecil dari
berat awalnya, akibat terjadi penyusutan berat jaringan karena air keluar dari sel
menuju larutan sukrosa sehingga dapat disimpulkan merupakan larutan
hipertonis (kandungan solutenya lebih tinggi daripada sekelilingnya. Pada
praktikum kali ini tidak terdapat jaringan kentang yang tidak mengalami
penambahan maupun pengeluaran air atau tidak ada pergerakan molekul air
karena tidak ada gradient konsentrasi larutan yang memiliki konsentrasi sama
dengan konsentrasi larutan dalam sel disebut larutan isotonis.
Dari hasil pengamatan untuk kentang pada larutan sukrosa 0,1 M sampai
0,4 M terjadi penambahan berat pada umbi kentang, sedangkan untuk larutan
sukrosa 0,5 M sampai 0,9 M. Terjadi penurunan berat awal umbi kentang setelah
pengeringan dan penimbangan.
Dengan adanya pengurangan berat awal umbi kentang disebabkan karena
potensial air pada umbi kentang lebih tinggi dibandingkan dengan potensial air
pada larutan sukrosa, sehingga air yang terjadi dalam kentang bergerak keluar,
sehingga ternyata pengurangan berat pada umbi kentang. Hal ini berarti sesuai
dengan teori yang menyatakan bahwa air bergerak dari potensial air tinggi
kepotensial air yang rendah. Perpindahan atau pergerakan molekul air dari
potensial air yang tinggi kepotensial air yang rendah disebut dengan osmosis.
BAB VPENUTUP
A. Kesimpulan.
Adapun kesimpulan dari praktikum ini adalah bahwa difusi yang terjadi
merupakan osmosis, hal ini karena terdapat ruang terpisah satu sama lain oleh
membrane selektif permeable. Apabila konsentrasi larutan tinggi maka potensial
osmotic rendah dan potensial airnya tinggi. Pada konsentrasi 0.1 M sampai 0.4
M terjadi larutan yang hipotonis, dan pada konsentrasi sukrosa 0.5 M sampai 0.9
M terjadi larutan dalam keadaan hipertonis. Sedangkan larutan isotonis tidak
ada.
B. Saran
Sebaiknya praktikan lebih teliti dalam melakukan praktikum agar hasil
yang di peroleh sesuai dengan tujuan yang diharapkan dan meningkatkan
kerjasama antara sesama anggota kelompok.
DAFTAR PUSTAKA
Anonim. 2009. Air Dalam Tumbuhan. http://id.klimatologi.wordpress.com/tag/air-dalam-tumbuhan.html. Diakses Pada Tanggal 27 Maret 2009.
Gardner, Franklin P., R. Brent Pearce, dan Roger L. Mitchell. 1992. Fisiologi Tanaman Budidaya. Jakarta: UI Press.
Ismail. 2006. Fisiologi Tanaman. Makassar: Jurusan Biologi FMIPA UNM Makassar.
Ismail dan Abdul Muis. 2009. Penuntun Praktikum Fisiologi Tumbuhan. Makassar: Jurusan Biologi FMIPA UNM Makassar.
Salisbury, Frank B. dan Clean W. Ross. 1995. Fisiologi Tumbuhan. Bandung: ITB.
Wibosono. 2009. Osmosis. http://wibosono1981.blogspot.com/osmosis.html. Diakses Pada Tanggal 27 Maret 2009.
Anonim. 2009. Mekanisme fisiologis proses difusi dan osmosis dalam sel. http://read-biologi?mekanisme_fisiologis_difusi_osmosis-sel. Diakses Pada Tanggal 27 Maret 2009.
Mekanisme fisiologis proses difusi dan osmosis dalam sel
Transport pasif merupakan transport ion, molekul, dan senyawa yang tidak memerlukan energi untuk melewati membran plasma. Transport pasif mencakup osmosis dan difusi. Difusi dibedakan menjadi difusi dipermudah dengan saluran protein dan difusi dipermudah dengan protein pembawa. Osmosis adalah kasus khusus dari transpor pasif, dimana molekul air berdifusi melewati membran yang bersifat selektif permeabel. Dalam sistem osmosis, dikenal larutan hipertonik (larutan yang mempunyai konsentrasi terlarut tinggi), larutan hipotonik (larutan dengan konsentrasi terlarut rendah), dan larutan isotonik (dua larutan yang mempunyai konsentrasi terlarut sama). Jika terdapat dua larutan yang tidak sama konsentrasinya, maka molekul air melewati membran sampai kedua larutan seimbang. Dalam proses osmosis, pada larutan hipertonik, sebagian besar molekul air terikat (tertarik) ke molekul gula (terlarut), sehingga hanya sedikit molekul air yang bebas dan bisa melewati membran. Sedangkan pada larutan hipotonik, memiliki lebih banyak molekul air yang bebas (tidak terikat oleh molekul terlarut), sehingga lebih banyak molekul air yang melewati membran. Oleh sebab itu, dalam osmosis aliran netto molekul air adalah dari larutan hipotonik ke hipertonik. 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.
Difusi
a. difusi dipermudah dengan saluran protein Substansi seperti asam amino, gula, dan substansi bermuatan tidak dapat berdifusi melalui membrane plasma. Substansi-substansi tersebut melewati membran plasma melalui saluran yang di bentuk oleh protein. Protein yang membentuk saluran ini merupakan protein integral
b. b. difusi dipermudah dengan protein pembawa proses difusi ini melibatkan protein yang membentuk suatu salauran dan mengikat substansi yang ditranspor. Protein ini disebut protein pembawa. Protein pembawa biasanya mengangkut molekul polar, misalnya asam amino dan glukosa.
Diffusi : gerak menyebarnya molekul dari daerah konsentrasi tinggi (hipertonik) ke konsentrasi rendah (hipotonik). Molekul-molekul gas seperti oksigen dan karbon dioksida selalu bergerak sepanjang waktu, demikian pula mulekul-molekul cairan atau zat lain seperti gula yang terlarut dalam air. Sebagai akibat dari gerakan ini, molekul-molekul itu akan tersebar merata mengisi ruang yang ada. Proses ini disebut difusi. Berbagai ion dan molekul-molekul seperti glukosa, asam amino, asam lemak dan gliserol berdifusi lebih lambat. Molekul-molekul yang tidak bermuatan dan molekul lemak yang terlarut dapat bergerak melewati membran lebih cepat. Proses difusi gas, cairan atau zat-zat terlarut terjadi dari daerah kerapatan tinggi menuju daerah kerapatan rendah atau nol (mengandung sedikit molekul zat atau tidak ada), sehingga kerapatannya menjadi sama di mana – mana. Apakah peristiwa difusi akan terjadi atau tidak, tergantung apakah membran sel meluluskan meolekul melaluinya atau tidak. Hal ini sesuai dengan membran sel yang selektif permiabel. Molekul-molekul kecil seperti molekul H2O, CO2 dan O2 dapat dengan mudah dan cepat melalui membran, sehingga difusi cenderung untuk mempersamakan kerapatan atau konsentrasi molekul-molekul di dalam dan di luar sel sepanjang waktu.
Misal pengambilan O2 dan pengeluaran CO2 saat pernafasan, penyebaran setetes tinta dalam air
Osmosis : proses perpindahan air dari daerah yang berkonsentrasi rendah (hipotonik) ke daerah yang berkonsentrasi tinggi (hipertonik) melalui membran semipermiabel. Membran semipermiabel adalah selaput pemisah yang hanya bisa ditembus oleh air dan zat tertentu yang larut di dalamnya.
Osmosis pada sel tumbuhan di sebelah luar terdapat dinding sel dan di dalamnya terdapat protoplasma dan vakoula. Vakoula ini dilapisi oleh lapisan proplasma yang sifatnya semipermiabel. Cairan protoplasma sel tumbuhan ini umumnya merupakan cairan yang hipertonik dibandingkan dengan dengan cairan disekelilingnya. Sel tumbuhan mengambil air dari sekelilingnya secara osmosis, air masuk vakuola dan menekan protoplasma.
Protoplasma menekan dinding sel. Osmosis dapat menjaga keseimbangan konsentrasi larutan di dalam dan di luar sel. Jika terlalu banyak air masuk ke dalam sel, sel akan menggembung, bahkan mungkin dapat pecah. Tekanan pada dinding sel tersebut dinamakan takanan turgor. Karena turgor dinding sel sedikit mengembang. Waktu dinding sel mengembang secara secara maksimum dikatakan sel mempunyai turgor penuh atau turgid penuh. Keadaan menjadi sebaliknya jika sel diletakkan dalam suatu larutan yang yang bersifat hipertonik, maka air akan keluar dari sel. Bila air sel banyak keluar, maka isi sel terlepas dari dinding sel. Peristiwa telepasnya protoplasma dari dinding sel disebut plasmolisis.
http://id.klimatologi.wordpress.com/tag/air-dalam-tumbuhan.html.
Air dalam tumbuhan
Air merupakan 85 – 95 % berat tumbuhan herba yang hidup di air. Dalam sel, air diperlukan sebagai pelarut unsur hara sehingga dapat digunakan untuk mengangkutnya; selain itu air diperlukan juga sebagai substrat atau reaktan untuk berbagai reaksi biokimia misalnya proses fotosintesis; dan air dapat menyebabkan terbentuknya enzim dalam tiga dimensi sehingga dapat digunakan untuk aktivitas katalisnya. Tanaman yang kekurangan air akan menjadi layu, dan apabila tidak diberikan air secepatnya akan terjadi layu permanen yang dapat menyebabkan kematian. Terdapat lima mekanisme utama yang menggerakkan air dari suatu tempat ke tempat lain, yaitu melalui proses: difusi, osmosis, tekanan kapiler, tekanan hidrostatik, dan gravitasi.
a. DifusiDifusi adalah pergerakan molekul atau ion dari dengan daerah konsentrasi tinggi ke daerah dengan konsentrasi rendahBeberapa contoh difusi:1. Apabila kita teteskan minyak wangi dalam botol lalu ditutup, maka bau minyak wangi tersebut akan tersebar ke seluruh bagian botol. Apabila tutup botol dibuka, maka bau minyak wangi tersebut akan tersebar ke seluruh ruangan, meskipun tidak menggunakan kipas. Hal ini disebabkan karena terjadi proses difusi dari botol minyak wangi (konsentrasi tinggi) ke ruangan (konsentrasi rendah).2. Apabila kita meneteskan tinta ke dalam segelas air, maka warna tinta tersebut akan menyebar dari tempat tetesan awal (konsentrasi tinggi) ke seluruh air dalam gelas (konsentrasi rendah) sehingga terjadi keseimbangan. Sebenarnya, selain terjadi pergerakan tinta, juga terjadi pergerakan air menuju ke tempat tetesan tinta (dari konsentrasi air tinggi ke konsentrasi air rendah).
Laju difusi antara lain tergantung pada suhu dan densitas (kepadatan) medium. Gas berdifusi lebih cepat dibandingkan dengan zat cair, sedangkan zat padat berdifusi lebih lambat dibandingkan dengan zat cair. Molekul berukuran besar lebih lambat pergerakannya dibanding dengan molekul yang lebih kecil. Pertukaran udara melalui stomata merupakan contoh dari proses difusi. Pada siang hari terjadi proses fotosintesis yang menghasilkan O2 sehingga konsentrasi O2 meningkat. Peningkatan konsentrasi O2 ini akan menyebabkan difusi O2 dari daun ke udara luar melalui stomata. Sebaliknya konsentrasi CO2 di dalam jaringan menurun (karena digunakan untuk fotosintesis) sehingga CO2 dari udara luar masuk melalui stomata. Penguapan air melalui stomata (transpirasi) juga merupakan
contoh proses difusi. Di alam, angin, dan aliran air menyebarkan molekul lebih cepat disbanding dengan proses difusi.
b. OsmosisOsmosis adalah difusi melalui membran semipermeabel. Masuknya larutan ke dalam sel-sel endodermis merupakan contoh proses osmosis. Dalam tubuh organisme multiseluler, air bergera dari satu sel ke sel lainnya dengan leluasa. Selain air, molekul-molekul yang berukuran kecil seperti O2 dan CO2 juga mudah melewati membran sel. Molekul-molekul tersebut akan berdifusi dari daerah dengan konsentrasi tinggi ke konsentrasi rendah. Proses Osmosis akan berhenti jika konsentrasi zat di kedua sisi membran tersebut telah mencapai keseimbangan.
Osmosis juga dapat terjadi dari sitoplasma ke organel-organel bermembran. Osmosis dapat dicegah dengan menggunakan tekanan. Oleh karena itu, ahli fisiologi tanaman lebih suka menggunakan istilah potensial osmotik yakni tekanan yang diperlukan untuk mencegah osmosis. Jika anda merendam wortel ke dalam larutan garam 10 % maka sel-selnya akan kehilangan rigiditas (kekakuan)nya. Hal ini disebabkan potensial air dalam sel wortel tersebut lebih tinggi dibanding dengan potensial air pada larutan garam sehingga air dari dalam sel akan keluar ke dalam larutan tersebut. Jika diamati dengan mikroskop maka vakuola sel-sel wortel tersebut tidak tampak dan sitoplasma akan mengkerut dan membran sel akan terlepas dari dindingnya. Peristiwa lepasnya plasma sel dari dinding sel ini disebut plasmolisis.
c. Tekanan kapilerApabila pipa kapiler dicelupkan ke dalam bak yang berisi air, maka permukaan air dalam pip a kapiler akan naik sampai terjadi keseimbangan antara tegangan yang menarik air tersebut dengan beratnya. Tekanan yang menarik air tersebut disebut tekanan kapiler. Tekanan kapiler tergantung pada diameter kapiler : semakin kecil diameter kapiler semakin besar tegangan yang menarik kolom air tersebut
d. Tekanan hidrostatikMasuknya air ke dalam sel akan menyebabkan tekanan terhadap dinding sel sehingga dinding sel meregang. Hal ini akan menyebabkan timbulnya tekanan hidrostatik untuk melawan aliran air tersebut. Tekanan hidrostatik dalam sel disebut tekanan turgor. Tekanan turgor yang berkembang melawan dinding sebagai hasil masuknya air ke dalam vakuola sel disebut potensial tekanan. Tekanan turgor penting bagi sel karena dapat menyebabkan sel dan jaringan yang disusunnya menjadi kaku. Potensial air suatu sel tumbuhan secara esensial merupakan kombinasi potensial osmotic dengan potensial tekanannya. Jika dua sel
yang bersebelahan mempunyai potensial air yang berbeda, maka air akan bergerak dari sel yang mempunyai potensial air tinggi menuju ke sel yang mempunyai potensial air rendah.
e. GravitasiAir juga bergerak untuk merespon gaya gravitasi bumi, sehingga perlu tekanan untuk menarik air ke atas. Pada tumbuhan herba, pengaruh gravitasi dapat diabaikan karena perbedaan ketinggian pada bagian tanaman tersebut relatif kecil. Pada tumbuhan yang tinggi, pengaruh gravitasi ini sangat nyata. Untuk menggerakkan air ke atas pada pohon setinggi 100 m diperlukan tekanan sekitar 20 atmosfer.
http://wibosono1981.blogspot.com/osmosis.html.
Os mosis
Osmosis adalah peristiwa perpindahan massa dari lokasi dengan potensi solvent tinggi, menuju lokasi berpotensi solvent rendah, melalui membran semi-permeable.Umumnya yang disebut sebagai solvent di sini adalah air. Dapat dikatakan bahwa peristiwa osmosis adalah transfer solvent (dan bukan solut).Sedangkan peristiwa transfer solut, dikenal sebagai dialysis (arah aliran dari titik berpotensi solut tinggi menuju ke rendah).
Prinsip osmosis: transfer molekul solvent dari lokasi hypotonic (potensi rendah) solution menuju hypertonic solution, melewati membran. Jika lokasi hypertonic solution kita beri tekanan tertentu, osmosis dapat berhenti, atau malah berbalik arah (reversed osmosis).Besarnya tekanan yang dibutuhkan untuk menghentikan osmosis disebut sebagai osmotic press.Jika dijelaskan sebagai konsep termodinamika, osmosis dapat dianalogikan sebagai proses perubahan entrropi. Komponen solvent murni memiliki entropi rendah, sedangkan komponen berkandunagn solut tinggi memiliki entropi yg tinggi juga.
Mengikuti Hukum Termo II: setiap perubahan yang terjadi selalu menuju kondisi entropi maksimum, maka solvent akan mengalir menuju tempat yg mengandung solut lebih banyak, sehingga total entropi akhir yang diperoleh akan maksimum.Solvent akan kehilangan entropi, dan solut akan menyerap entropi. "Orang miskin akan semakin miskin, sedang yang kaya akan semakin kaya". Saat kesetimbangan tercapai, entropi akan maksimum, atau gradien (perubahan entropi terhadap waktu) = 0. Ingat: pada titik ekstrim, dS/dt = 0.
Contoh:
masuk dan naiknya air mineral dalam tubuh pepohonan merupakan proses osmosis. Air dalam tanah memiliki kandungan solvent lebih besar (hypotonic) dibanding dalam pembuluh, sehingga air masuk menuju xylem/sel tanaman.
jika sel tanaman diletakkan dalam kondisi hypertonic (solut tinggi atau solvent rendah), maka sel akan menyusut (ter-plasmolisis) karena cairan sel keluar menuju larutan hypertonic.
ikan air tawar yang ditempatkan di air laut akan mengalami penyusutan volume tubuh.
air laut adalah hypertonic bagi sel tubuh manusia, sehingga minum air laut justru menyebabkan dehidrasi.
kentang yang dimasukkan ke dalam air garam akan mengalami penyusutan.
Keys:
Osmosis = aliran dari hypotonic (solut <<) menuju hypertonic solut >>)
Osmosis = transfer solvent.