PENGARUH PERBEDAAN WAKTU PEMOTONGAN AKAR BAWANG DAN BERBAGAI KONSENTRASI PERASAN

BIJI BENGKUANG (Pachyrrizus erosus) TERHADAP FASE PEMBELAHAN MITOSIS AKAR BAWANG MERAH

(Allium cepa)

Kelompok 9Alfiah Nur Ramadhani

Gupita Laksmi Pinasthika

Organ utama tumbuhan dibagi menjadi tiga bagian, yakni

akar, batang, dan daun. Pada akar, banyak terdapat sel yang aktif membelah

seperti yang terdapat di ujung akar. Sehingga pada akar disebut sebagai organ yang meristematik.

Mitosis terjadi pada sel yang sedang tumbuh. Mitosis berlangsung dalam beberapa fase, yakni interfase, profase, metafase, anafase, dan telofase.

Bengkuang merupakan salah satu tumbuhan yang telah dikenal masyarakat. Umbinya sudah sering dikonsumsi karena rasanya manis. Namun ada bagian dari bengkuang, yakni biji yang mengandung zat racun.

Biji bengkuang mengandung zat rotenon, pachyrizon, vitamin B1, dan C.

Pemberian larutan biji bengkoang dengan berbagai konsentrasi yang digunakan untuk perendaman akar bawang diduga dapat menghambat terjadinya mitosis.

LATAR BELAKANG

1. Apakah ada pengaruh perbedaan waktu pemotongan

akar bawang terhadap fase pembelahan mitosis akar bawang merah (Allium cepa)?

2. Apakah ada pengaruh perbedaan berbagai konsentrasi larutan biji bengkuang (Pachyrrizus erosus) terhadap fase pembelahan mitosis akar baawang merah (Allium cepa)?

3. Apakah terdapat interaksi antara waktu pemotongan akar dan berbagai konsentrasi larutan biji bengkuang (Pachyrrizus erosus) terhadap fase pembelahan mitosis akar bawang merah (Allium cepa)?

RUMUSAN MASALAH

1. Untuk mengetahui pengaruh perbedaan waktu

pemotongan akar bawang terhadap fase pembelahan mitosis akar bawang merah (Allium cepa).

2. Untuk mengetahui pengaruh perbedaan berbagai konsentrasi larutan biji bengkuang (Pachyrrizus erosus) terhadap fase pembelahan mitosis akar bawang merah (Allium cepa).

3. Untuk mengetahui interaksi antara perbedaan waktu pemotongan akar dan berbagai konsentrasi larutan biji bengkuang (Pachyrrizus erosus) terhadap fase pembelahan mitosis akar bawang merah (Allium cepa).

TUJUAN PENELITIAN

1. Bagi peneliti, dapat memberikan informasi

tentang perbedaan waktu pemotongan dan perbedaan konsentrasi larutan biji bengkuang (Pachyrrizus erosus) terhadap fase pembelahan mitosis akar bawang merah (Allium cepa) dan juga menyelesaikan proyek genetika I.

2. Bagi mahasiswa, dapat memperluas informasi dan pengetahuannya tentang fase-fase pembelahan mitosis pada akar bawang merah (Allium cepa).

MANFAAT PENELITIAN

1. Proyek penelitian ini menggunakan tudung akar bawang merah (Allium cepa).

2. Konsentrasi larutan biji bengkuang yang dipakai sebagai perlakuan yaitu 0%, 25%, 50% dan 75%.

3. Pengamatan yang dilakukan terbatas pada fase-fase pembelahan mitosis akar bawang merah (Allium cepa) yang meliputi interfase, profase, metafase, anafase dan telofase dengan cara menghitung masing-masing jumlahnya.

4. Pemotongan akar bawang merah (Allium cepa) dilakukan dalam waktu yang bersamaan yaitu pada pukul 21.00, pukul 00.00 dan pukul 03.00

5. Pembahasan pada penelitian ini mengacu pada pengaruh waktu pemotongan akar bawang merah dan perbedaan konsentrasi larutan biji bengkuang (Pachyrrizus erosus) terhadap pembelahan mitosis pada akar bawang merah (Allium cepa).

RUANG LINGKUP PENELITIAN

1. Keadaan tanaman bawang merah (Allium

cepa) yang meliputi umur, ukuran, panjang akar, kondisi medium dan waktu pemotongan dianggap sama (pukul 21.00, 00.00 dan 03.00).

2. Keadaan tanaman bawang merah (Allium cepa) yang meliputi suhu, cahaya, nutrisi dan air dianggap sama.

ASUMSI PENELITIAN

1. Mitosis merupakan proses pembelahan sel yang

menghasilkan sel anakan yang sama dengan induknya. Fase mitosis meliputi fase-fase interfase, profase, metafase, anafase dan telofase.

2. Bawang merah (Allium cepa) merupakan tanaman semusim dan memiliki umbi yang berlapis.

3. Biji bengkuang merupakan bagian dari tanaman bengkuang yang memiliki sifat beracun karena mengandung rotenon.

4. Konsentrasi larutan biji bengkuang adalah larutan biji bengkuang berupa bubukan hasil blender dari biji bengkuang yang ditambahkan dengan akuades sesuai dengan konsentrasi, dengan takaran perbedaan yang dibuat yakni 25%, 50% dan 75%.

5. Rotenon merupakan suatu zat antimitotik yang terkandung di dalam larutan biji bengkuang.

DEFINISI OPERASIONAL

6. Interfase merupakan fase yang terdiri atas 3 tahap utama, yaitu :

G1 : tahap persiapan replikasi S : tahap sintesis dan replikasi DNA G2 : tahap persiapan mitosis atau pembelahan

7. Profase merupakan tahap awal dari pembelahan mitosis dengan kondisi kromatid mengalami kondensasi dan membran inti mulai hilang.

8. Metafase merupakan tahap kedua pada pembelahan mitosis dimana kromatid terletak sejajar di bidang ekuator.

9. Anafase merupakan tahap ketiga pada pembelahan mitosis dimana benang spindel mulai tertarik ke masing-masing kutub.

10. Telofase merupakan fase akhir pada pembelahan mitosis dimana masing-masing kromosom terpisah menjadi dua sel tetapi belum ada dinding pembatas yang jelas.

Bawang merah (Allium cepa)Akar disebut sebagai organ yang meristematik. Hal tersebut terjadi pada semua tumbuhan, tidak terkecuali pada akar bawang merah (Allium cepa). Pada akar bawang merah ini memiliki sel ujung akar yang ukurannya relatif besar sehingga fase mitosisnya lebih mudah untuk diamati. Bengkuang (Pachyrrizus erosus) Bengkuang merupakan salah satu tumbuhan yang telah dikenal masyarakat. Namun ada bagian dari bengkuang, yakni biji yang mengandung zat racun. Biji bengkuang mengandung zat rotenon, pachyrizon, vitamin B1, dan C. Rotenon merupakan zat yang diduga bersifat antimitotik

KAJIAN PUSTAKA

Mitosis berlangsung dalam beberapa fase, yakni interfase, profase, metafase, anafase, dan telofase.

INTERFASE

GAMBARKETERANGAN

PROFASE

GAMBARKETERANGAN

METAFASE

GAMBARKETERANGAN

ANAFASE

GAMBARKETERANGAN

TELOFASE

GAMBARKETERANGAN

1. Ada pengaruh antara perbedaan waktu

pemotongan akar bawang terhadap fase pembelahan mitosis akar bawang merah (Allium cepa).

2. Ada pengaruh antara perbedaan konsentrasi larutan biji bengkuang (Pachyrrizus erosus) terhadap fase pembelahan mitosis akar baawang merah (Allium cepa).

3. Terdapat interaksi antara waktu pemotongan akar dan berbagai konsentrasi larutan biji bengkuang (Pachyrrizus erosus) terhadap fase pembelahan mitosis akar bawang merah (Allium cepa).

HIPOTESIS PENELITIAN

1. Rancangan PenelitianProyek ini merupakan proyek penelitian Rancangan Acak Kelompok yang bersifat eksperimental yang deskriptif kuantitatif

2. Waktu dan Tempat PenelitianWaktu Penelitian: Penelitian dilakukan mulai tanggal 7 Februari 2014 hingga

tanggal 27 Maret 2014.Tempat Penelitian: Tempat penelitian dilakukan di dua tempat yang berbeda, yakni : Di gedung biologi O5 ruang 301 Universitas Negeri Malang Jalan Terusan Ambarawa 15 dan Jalan Bendungan Sutami 1 no

485 B.

METODE PENELITIAN

3. Populasi dan Sampel PopulasiPada proyek ini populasi yang digunakan adalah populasi akar bawang merah dan biji bengkuang. SampelSampel yang digunakan dalam penelitian ini adalah 2 mm ujung akar bawang merah.

4. Variabel Penelitian Variabel bebas : waktu pemotongan akar

bawang dan konsentrasi larutan biji bengkuang.

Variabel terikat : fase mitosis pada setiap perlakuan.

Variabel kontrol : umur akar bawang, jumlah ulangan tiap perlakuan, panjang akar bawang yang dipotong.

5. Instrumen Penelitian

Alat Bahan

Botol vial Akar bawang merah

Gelas aquaLarutan biji bengkuang dengan

konsentrasi 25%, 50%, dan 75%.

Gelas ukur Aquades

Silet berkarat Larutan FAA

Gunting Larutan HCl 1N

Pinset Larutan Alkohol

Gelas arloji Asetokarmin

Pipe tetes Tisu

Kamera

 

Kaca benda dan kaca penutup

Blender besi

Gelas beaker

Gunting

Tusuk sate

6. Cara Kerja

a.Membibitkan bawang merah dengan menggunakan medium air dengan cara menusuk bawang merah dengan tusuk sate, kemudian bawang ditaruh di gelas aqua.b.Membuat larutan biji bengkuang dengan berbagai konsentrasi, yakni 25%, 50%, dan 75%.c.Menimbang biji bengkuang dan aquades dengan perbandingan 1 : 1.d.Menghaluskan biji bengkuang dengan blender besi.e.Mencapur bubuk biji bengkuang dengan aquades.f.Menyaring biji bengkuang yang telah dicampur dengan aquades.g.Membuat konsentrasi 25% dengan cara mengambil ekstrak tersebut sebanyak 25 ml kemudian mencampur dengan aquades sebanyak 100ml.h.Membuat konsentrasi 50% dengan cara mengambil ekstrak tersebut sebanyak 50 ml kemudian mencampur dengan aquades sebanyak 100ml.i.Membuat konsentrasi 75% dengan cara mengambil ekstrak tersebut sebanyak 75 ml kemudian mencampur dengan aquades sebanyak 100ml.

j. Menyiapkan aquades sebagai kontrol dalam proyek ini.k. Merendam biji bengkuang dalam berbagai konsentrasi yang berbeda.l. Menyiapkan larutan biji bengkuang 25%, 50%, 75%, dan aquades.m. Menyiapkan bawang merah yang akarnya telah panjang, kemudian bawang merah dan akarnya dipindah dalam larutan yang telah disiapkan dan direndam selama 24 jam pada konsentrasi yang berbeda dan jam berbeda, yakni 21.00,00.00, dan 03.00.n. Mengambil data untuk berbagai jam dengan akar bawang yang telah dipotong pada jam tertentu dan konsentrasi tertentu.o. Mengambil potongan akar bawang, kemudian menaruhnya dalam botol vial yang telah diisi FAA.p. Merendam potongan akar dalam alkohol selama 2 menit.q. Memindahkannya dalam larutan HCl 1N selama 5 menit.r. Memotong sepanjang 2 mm, kemudian mencacahnya dengan silet berkarat di atas kaca benda, dengan diberi asetokarmin.s. Memanaskannya hingga terjadi perubahan warna.t. Menutupnya dengan kaca penutup dan mengamatinya serta mencari fase mitosis di bawah mikroskop.Ini dilakukan untuk berbagai jam dan konsentrasi dengan 6 kali ulangan dan 3 sudut pandang yang berbeda dengan perbesaran mikroskop 40 x 10.

7. Teknik Pengambilan DataTeknik pengambilan data yang dilakukan dalam penelitian ini adalah pengamatan langsung terhadap preparat ujung akar bawang.

8. Teknik Analisis DataProyek ini menggunakan analisis data dengan menggunakan analisis varian ganda dengan Rancangan Acak Kelompok karena terdapat lebih dari satu variabel bebas dan ulangan tidak dilakukan dalam waktu yang homogen. Data mentah yang didapat dari penelitian terlebih dahulu diubah dalam bentuk prosentase kemudian ditransformasikan mernggunakan transformasi arcsin.

InterfaseKarena Fhit (0,38) < Ftab (3,59), maka tidak ada pengaruh konsentrasi perasan biji bengkoang terhadap fase interfase mitosis akar bawang merah (Allium cepa).

ProfaseKarena Fhit (2,29) < Ftab (3,59), maka tidak ada pengaruh konsentrasi perasan biji bengkoang terhadap fase profase mitosis akar bawang merah (Allium cepa).

MetafaseKarena Fhit (0,73) < Ftab (3,59), maka tidak ada pengaruh konsentrasi perasan biji bengkoang terhadap fase metafase mitosis akar bawang merah (Allium cepa).

DATA dan ANALISIS DATA

AnafaseKarena Fhit (1,00) < Ftab (3,59), maka tidak ada pengaruh konsentrasi perasan biji bengkoang terhadap fase anafase mitosis akar bawang merah (Allium cepa).

TelofaseKarena Fhit (1,86) < Ftab (3,59), maka tidak ada pengaruh konsentrasi perasan biji bengkoang terhadap fase telofase mitosis akar bawang merah (Allium cepa).

Dari hasil analisis yang ada, untuk perendaman

akar bawang merah dengan berbagai konsentrasi dan dipotong pada jam tertentu memberikan hasil fhit lebih kecil dari ftab yang mana hasil tersebut TIDAK SIGNIFIKAN.

Pada proyek ini masih menggunakan tiga ulangan, belum 6 ulangan. Ini dikarenakan pada saat pengerjaan proyek, ada tiga preparat pada konsentrasi 50% yang rusak, dan tidak teramati, sehingga akhirnya diambil tiga ulangan.

PEMBAHASAN

Karena fhit < ftab, maka tidak dilakukan uji lanjut. Hasil tersebut berarti Ho diterima dan hipotesis

penelitian ditolak. Sehingga kenyataan tersebut tidak sesuai dengan

teori yang menyatakan bahwa ada pengaruh perendaman perasan biji bengkuang dengan konsentrasi yang berbeda dan waktu perendaman perasan biji bengkuang yang berbeda pula terhadap fase mitosis akar bawang merah.

Rotenon berperan dalam mencegah pembelahan sel.

Hal ini disebabkan karena rotenon bekerja dengan menginterfensi rantai transport elektron pada mitokondria yaitu menghambat transfer elektron pada situs I dengan ubiquinon dengan cara menghalangi ikatan antara NADH pada proses respirasi sel sehingga menghambat pembentukan energi metabolik (ATP).

Hal ini juga didukung oleh Muharsini (2006) yang menyebutkan bahwa apabila senyawa rotenon masuk ke dalam bagian organ suatu organisme, maka akan menghalangi atau menghambat ikatan antara enzim NADH dengan sitokrom C-reduktase dan sitokrom komplek sub unit I yang berada di dalam mitokondria.

Sehingga sel kehilangan energi dan pernapasan sel akan terhenti atau tidak dapat membentuk ATP. Seperti juga yang disebutkan oleh Hadi (2005), bahwa rotenon berperan sebagai inhibitor dari aktivitas kompleks I enzim respirasi mitokondria, yaitu NADH-coQ reduktase.

Ditambah lagi, koenzim Q (ubiquinon) merupakan komponen penting dalam rantai transport elektron yang dapat meningkatkan ATP dan berperan sebagai antioksidan.

Sehingga apabila kerjanya terganggu maka produksi ATP ikut terganggu.

Berdasarkan kajian teori yang telah dilakukan,

diketahui pengaruh perendaman konsentrasi biji bengkuang dan waktu perendaman diduga memiliki pengaruh terhadap hasil mitosis yang ada.

Tidak ada pengaruh perbedaan waktu pemotongan

akar bawang terhadap fase pembelahan mitosis akar bawang merah (Allium cepa).

Tidak ada pengaruh perbedaan berbagai konsentrasi larutan biji bengkuang (Pachyrrizus erosus) terhadap fase pembelahan mitosis akar bawang merah (Allium cepa).

Tidak ada interaksi antara perbedaan waktu pemotongan akar dan berbagai konsentrasi larutan biji bengkuang (Pachyrrizus erosus) terhadap fase pembelahan mitosis akar bawang merah (Allium cepa).

KESIMPULAN SEMENTARA

TERIMA KASIH

Agusta:Silet berkarat (FeCl3)? Utk mampu

membantu pengikatan saat pencacahan n penambahan asetokarmin

Fatimah: pengaruh pemanasan (pd prosedur)? Utk memperjelas warna asetokarmin, shg dinding sel, fase terlihat lebih jelas.

Ayun: judul? Rhotenon itu terdpt dlm biji bengkuang, rhitenon akan menghambat kompleks I pd sistem transpor elektron shg tdk terbentuk ATP.

Anafase terhambat (depolimerasi terhambat) Rotenon menempel pada enzim hydrogenase (NADH ion

bebas, sdgkn baagian kompleks I adalah enzimnya.) NADH NAD + H plus+ 2e Hplus +FMN FMNH2 koenzim Semakin banyak Hplus semakin banyak ATP yg diperoleh ATP yg dibutuhkan oleh Sel saat anafase minimal energi Pada proses anafase Rhotenon, anafase berkurang / bahkan tidak ada