KEGIATAN PRAKTIKUM 1

“ Tekanan Osmosis Cairan Sel “

A. Pendahuluan

Sel merupakan suaru unit dasar terkecil tubuh mahluk hidup. Untuk

mempertahankan posisinya sel ditopang oleh adanya dinding sel dan vakuola.

Vakuola merupakan bagian dalam protoplasma yang mengandung larutan dan

berbagai zat. Vakuola dipisahkan dalam sitoplasma oleh membran yang dinamakan

tonoplas. Air yang terdapat dalam vakuola dapat keluar dari dalam sel dan akan

mengakibatkan mengempisnya sel tersebut. Akan tetapi air yang terdapat didalam

ruang bebas antar sel dapat pula dimasukan kedalam vakuola. Keadaan ini terjadi

apabila nilai osmosis dalam sel lebih negativ dari pada nilai osmosis luar sel.

Akibatnnya sel akan mengembung.

B. Tujuan praktikum

Setelah menyelesaikan acara praktikum Tekanan Osmosis Cairan Sel,

Praktikan diharapkan dapat melakukan pengukuran besarnya tekanan osmosis cairan

sel epidermis daun Rhoeo discolor.

C. Landasan Teori

Jika sel tumbuhan diletakan dalam suat larutan manitol atau sukrosa encer,

maka akan didapatkan adanya tekanan osmosis pada dinding sel. Didalam mengalami

defisit tekanan difusi yang cukup besar. Akibatnya air akan masuk kedalam sel

melewati membran sel. Setelah air masuk, defisit tekanan difusi menurun, tekanan

osmosis namun tekanan turgor naik. Akibatnya sel akan menggelembung.

Keadaa yang berlawanan akan terjadi jika larutan diluar bersifat lebih pekat

dari pada cairan didalam sel. Larutan sukrosa diluar sel mengalami defisit tekanan

difusi. Air akan bergerak melewati memban sel kelarutan sukrosa. Karena air keluar,

maka volume sel akan menyusut, tekanan turgor berkurang. Setelah terjadi

1

keseimbangan, konsentrasi larutan didalam sel menjadi lebih pekat, defisit tekanan

difusi bertambah, tekanan osmosis bertambah. Komponen potensial air tumbuhan

terutama terdiri atas potensial osmosis dan potensial turgor. Dengan adanya potensial

osmosis cairan sel, air murni cenderung memasuki sel. Sebaliknya potensial torgor

didalam sel mengakibatkan air meningglakna sel. Untuk mengatur potensial osmosis,

potensial turgor harus nol. Potensial turgor sama dengan nol jika sel mengalami

plasmolisis. Plasmolisis adalah peristiwa lepasnya protoplasma dari dinding sel

karena keluarnya sebagian air dari vakuola. Keadaan vakuola tepat untuk menahan

protoplasma agar tetap menenmpel pada dinding sel, sehingga kehilangan air sedikit

saja akan mengakibatkan lepasnya protoplasma dari dinding sel. Peristiwa semacam

ini disebut plasmolisis inpsipien.

Plasmolisis inpsipien dapat dikenali apabila dalam suatu larutan dijumpai

sekumpulan sel yang 50% berplasmolisis dan 50% tidak berplasmolisis. Dalam hal

ini digunakan nilai rata – rata karena potensial osmosis sel - sel tersebut tidak sama.

Pada waktu terjadi plasmolisis inpsipien, sel berada dalam keadaan tekanan.

Potensial osmosis larutan eksternal memiliki nilai sama dengan potensial osmosis

cairan sel. Dalam keadaan seperti ini larutan eksternal dikatakan isotonik terhadap

cairan sel.

Dengan menghitung nilai potensial osmosis larutan sukrosa yang isotonik

terhadap cairan sel, maka nilai potensial osmosis dapat diketahui. Nilai potensial

osmosis cairan sel tumbuhan berkisar antara 10 dan 20 atm. Tekanan potensial

osmosis dapat dihitung dengan rumus sebagai berikut :

Potensial osmosis ( ψs ) = −22,4 M .T

273 atmosfer

Dimana :

Ψs : potensial osmosis cairan sel

M : konsentrasi larutan gula pada saat plasmolisis inpsipien

2

T : suhu kamar dalam kelvin ( 273 )

-22,4 : potensial osmosis larutan sukrosa 1m pada suhu ruang

D. Alat dan Bahan

Alat :

7 buah botol vial

7 buah pipet ml dan 10 ml

Pinset

Jarum bertangkai, pisau silet

Mikroskop

Cover glass n object glass

Bahan :

Daun Rhoe discolor

Larutan sukrosa

E. Cara kerja

1) Timbang sukrosa sebanyak 342 g. Buatlah larutan stok sukrosa 1 M, dengan cara

melarutkan 342 g sukrosa tersebut dalam 1 liter aquades. Selanjutnya buatlah

sukrosa dengan konsentrasi 0M, 0,16 M, 0,18 M, 0,20 M, 0,22 M, 0,24 M, dan

0,26M dengan cara mengencerkan larutan stok sukrosa 1M. Misalnya akan

membuat larutan sukrosa 0,16 M dari stok 1M dengan volume larutan sebanyak

100cc. Dimana :

3

V1 : volume larutan sukrosa stok ( 1m ) yg harus diambil

V2 : volume larutan sukrosa ( 100 ml)

C1 : molaritas larutan sukrosa ( 1m )

C2 : molaritas larutan sukrosa yg akan dibuat ( 0.16 m)

V1. C1 = V2. C2

V1. 1 = 100.0,16

V1 = 16

Jadi ambilah larutan stok sukrosa 1m sebanyak 16 ml, kemudian tambahkan aquades

sebanyak 84ml sehingga volume akhir menjadi 00ml. Dengan cara menghitung yang

sama dapat dibuat larutan sukrosa 0,18m, 1,20m, 0,22m, 0,24m dan 0,26m dengan

perbandingan volume sebagai berikut :

Tabel 1.1 banyaknya larutan stok sukrosa yang diambil untuk membuat larutan

sukrosa pada konsentrasi

KonsentrasiVolume larutan sukrosa yang diambil

(ml )Volume aquades

0,18 m 18 82

0.20 m 20 80

0.22 m 22 78

0.24 m 24 76

0,26 m 26 74

2) Isilah botol vial dengan 5ml larutan sukrosa

3) Dengan menggunakan pisau silet, buatlah sayatan membujur tipis epidermis

bawah daun Rhoe discolor yang berwarna ungu. Paling sedikit sayatan tersebut

mengandung 25 buah sel epidermis

4) Masukan 2 atau 3 sayatan epidermis kedalam masing – masing botol vial

5) Biarkan sayatan berada dalam larutan sukrosa selama 30 menit

4

6) Setelah 30 menit letakkan sayatan epidermis tadi diatas objek glass. Objek glass

ini sebelumnya telah ditetesi oleh larutan sukrosa dengan konsentrasi yang sama

dengan konsentrasi larutan sukrosa paa masing – masing botol vial. Dengan

pertolongan ujung jarum, tutuplah objek glass dengan cover glass. Periksa sayatan

epidermis tadi dibawah mikroskop.

7) Tentukan 25 sel epidermis yang tampak dibawah mikroskop. Hitunglah jumlah sel

yang berplasmolisis. Catatlah hasil perhitungan ini kedalam suatu tabel ( 1.2 ).

Kemudian hitunglah persentase yang mengalami plasmolisis.

8) Carilah konsentrasi larutan sukrosa 50% jumlah epidermisnya mengalami

plasmolisis. Untuk menentukan konsentrasi larutan yang menyebabkan plasmolisis

inpsipien.

9) Sel epidermis pada keadaan plasmolisis inpsipien memiliki potensial osmosis

sama dengan potensial osmosis larutan yang digunakan. Hitunglah nilai poensial

osmosis cairan sel dengan menggunakan rumus :

( ψs ) = −22,4 M .T

273 atmosfer

10) Bandingkan hasil perhitungan potensial osmosis dengan tabel 1.3

Tabel 1.2. pengamatan sel epidermis bawah daun Rhoe discolor yang

berplasmolisis dan tidak.

KonsentrasiVolume larutan sukrosa yang diambil

(ml )Volume aquades

0 0 100

0.16 M 16 84

0.18 M 18 82

0.20 M 20 80

0,24 M 24 76

0,26 M 26 74

5

F. Pembahasan

Banyaknya larutan stok sukrosa yang diambil untuk membuat larutan sukrosa pada

berbagai konsentrasi

KonsentrasiVolume larutan sukrosa yang diambil

(ml )Volume aquades

0 0 100

0.16 M 16 84

0.18 M 18 82

0.20 M 20 80

0,24 M 24 76

0,26 M 26 74

Berikut merupakan hubungan antara larutan sukrosa dengan potensial osmosis cairan

sel

Konsentrasi

Volume larutan

sukrosa yang diambil

(ml )

Volume aquades PO pada 20oC

0 0 100 -0,1

0.16 M 16 84 -4,2

0.18 M 18 82 -4,7

0.20 M 20 80 -5,3

0,24 M 24 76 -6,3

0,26 M 26 74 -70

1. Potensial osmosis

6

( ψs )1 = −22,4 M .T

273 atmosfer ( ψs )2 =

−22,4 M .T273

atmosfer

= −22,4.16 .−42

273 atmosfer =

−22,4.18 .−47273

atmosfer

=15052,8

273 atmosfer =

18950.4273

atmosfer

= 55,14 atmosfer = 69,41 atmosfer

ψs )3 = −22,4 M .T

273 atmosfer ψs )4 =

−22,4 M .T273

atmosfer

= −22,4.20 .−5,3

273 atmosfer =

−22,4.22.−5,9273

atmosfer

=2734,4

273 atmosfer =

2907,52273

atmosfer

= 8,7 atmosfer = 10,6 atmosfer

ψs )5 = −22,4 M .T

273 atmosfer ψs )6 =

−22,4 M .T273

atmosfer

7

= −22,4.24 .−63

273 atmosfer =

−22,4.26 .−7,0273

atmosfer

=33868,8

273 atmosfer =

4076,8273

atmosfer

= 124,06 atmosfer = 14,9 atmosfer

KEGIATAN PRAKTIKUM 2

Penentuan Tekanan Osmosis Jaringan

A. Pendahuluan

Tumbuh – tumbuhan tingkat tinggi tersusun dari banyak sel. Kumpulan sel

yang sama struktur dan fungsinya membentuk jaringan. Kumpulan beberapa

jaringan akan membentuk organ tumbuhan. Sebanyak 80% dari keseluruhan

jaringan yang ada dalam tubuh tumbuhan merupakan jaringan parenkimatis, yang

terdiri atas sel – sel hidup yang berdinding tipis. Jaringan panimbun pada umbi

kentag adalah salah satu contoh dari jaringan parenkimatis.

Pertumnuhan bergantung pada adanya pemasukan air kedalam sel, yaitu

pasokan air dari jaringan yang satu ke jaringan yang lain serta pasokan air dari

lingkungan. Proses pemasukan air dari lingkungan kejaringan sangat dipengaruhi

oleh tekanan osmosis jaringan.

B. Tujuan praktikum

8

Setelah menyelesaikan praktikum penentuan tekanan osmosis jaringan ini,

anda diharapkan dapat menentukan besarnya potensial tekanan osmosis jaringan.

C. Landasan Teori

Peristiwa plasmolisis satu sel dapat digunakan untuk menggambarkan

plasmolisis pada sekumpulan sel dengan sifat – sifat sama.sekumpulan sel yang

mempunyai struktur dan fungsi yang sama dimaksud adalah apabila jaringan kita

masukkan kedalam suatu seri urutan perlakuan dari larutan sukrosa, kemudian kita

tunggu beberapa saat. Setelah air saling bertukar maka kekenyalan, kelenturan

jaringan dapat diukur secara sederhana. Pada awal plasmolisis inpsipien, air keluar

dari vakuola. Hal ini dapat kita lihat dengan menyusut / mengkerutnya jaringan.

Keadaan penyusutan jaringan ini tak terbalikkan. Penyusutan akan

berlangsung terus selama air yang hilang lebih banyak lagi dari sel yang berada

dalam larutan dengan potensial osmosis negativ. Peristiwa ini dapat terjadi pada

proses pererakan air substrat keakar.Dalam percobaan ini larutan sukrosa

diumpamakan sebagai substrat ( tanah ), sedangkan jaringan diumpamakan sebagai

akar.

Perbedaan tekanan osmosis antaraantara bulu akar dan tanah akan

mengakibatkan adanya aliran air. Apabila tekanan osmosis antara antara tanah dan

bulu akar sama besar, maka tidak akan terjadi aliran air. Jika tekanan osmosis bulu

akar lebih negativ dari pada tanah, maka air akan mengalir kedalam akar. Dengan

kata lain air masuk kedalam tubuh tumbuhan.

Proses ini terjadi sambung menyambung dari akar kedaun, sehingga air akan

mengalir dari akar kebatang dan selanjutnya kedaun. Apabila tanah mengandung

senyawa terlarut yang dapat mengakibatkan keluarnya air dari vakuola sel bulu

akar, maka sel bulu akar akan kehilangan air. Akibatnya air akan keluar dari tubuh

tumbuhan.

Peristiwa ini dapat terjadi misalnya pada saat kita melakukan pemupukan.

Biasanya pupuk yang digunakan bersifat higroskopis atau dapat pula dosis pupuk

9

terlalu pekat. Pupuk yang diharapkan dapat diserap oleh akar tumbuhan ternyata

malah mengakibatkan plasmolisis sel bulu akar. Hilangnya air dari bulu akar

bersifat tidak dapat balik. Apabila keadaan in i terjadi pada tumbuhan yang masih

kecil maka tumnbuhan akan mati.

D. Alat dan Bahan

Alat :

- Pipa kaca

- Pisau silet

- Timbangan analitik

- Penggaris

- Cawan petri

- Gelas piala

- Label

Bahan :

- Umbi kentang ( Solanum tuberosum )

- Larutan sukrosa

E. Cara kerja

1) Buatlah larutan gula 0m, 0,15m, 0,29m, 0,25m, 0,30m, 0,35m, 0,40m, 0,45m

2) Siapkan 8 botol atau gelas piala 100ml. Setiap botol diisi 50 cc larutan sukrosa

dengan masing – masing konsentrasi

3) Umbi kentang dikupa, kemudian ditusuk dengan pipa kaca, sehingga akan

didapatkan batangan kentang yang berdiameter sama. Sebaiknya setiap batang

umbi kentang berasal dari satu umbi

4) Dengan menggunakan pisau silet, potonglah batangan kentang seoanjang 1 cm

10

5) Dengan cepat b ilaslah irisan kentang dengan aguades dan segera keringkan

dengan kertas penghisap dan timbanglah

6) Selanjutnya 3 buah irisan kentang dimasukan kedalam botol dan rendam

dengan larutan sukrosa

7) Setelah irisan direndam dalam larutan sukrosa selama 48 jam, keluarkan irisan

kentang dari botol lalu keringkan dengan kertas penghisap sebentar dan

ukurlah panjang irisan kentang serta bobot basah irisan kentang tersebut. Data

yang diperoleh masukan kedalam tabel 1.4

Tabel 1.4. pengamatan perubahan panjang dan bobot irisan kentang yang telah

dimasukkan dalam larutan sukrosa

konsentrasi P () P1 ΔP ΔP B () B1 ΔB ΔB

0 1 cm 1 cm 0 cm 2 cm 6 gr 6 gr 0 gr 12 gr

0,15 1 cm 1,1 cm 0,1 cm 2,1 cm 6 gr 5,8 gr 0,2 gr 11,8 gr

0,20 1 cm 1,3 cm 0,3 cm 2,3 cm 6 gr 5,4 gr 0,6 gr 11,4 gr

0,25 1 cm 1,5 cm 0,5 cm 2,5 cm 6 gr 4,9 gr 1,1 gr 10,9 gr

0,30 1 cm 1,6 cm 0,6 cm 2,6 cm 6 gr 4,5 gr 1,5 gr 10,5 gr

0,35 1 cm 1,7 cm 0,7 cm 2,7 cm 6 gr 3,8 gr 2,2 gr 9,8 gr

0,40 1 cm 1,8 cm 0,8 cm 2,8 cm 6 gr 2,5 gr 3,5 gr 8,5 gr

0,45 1 cm 2 cm 1 cm 3 cm 6 gr 1,9 gr 4,1 gr 7,9 gr

Keterangan :

P () : panjang irisan kentang mula - mula

P1 : panjang irisan kentang akhir pengamatan

ΔP : pertambahan / pengurangan panjang irisan kentang

11

ΔP : rata – rata pertambahan irisan kentang

B () : bobot irisan kentang pada awal pengamatan

B1 : bobot irisan kentang pada akhir pengamatan

ΔB : pertambahan bobot irisan kentang

ΔB : rata – rata pertambahan bobot irisan kentang

Grafik pertambahan panjang irisan kentang dan pertambahan bobot irisan kentang

2

1

0 0,15 0,20 0,25 0,30 0,35 0,40 0,45

Pertambahan panjang kentang

12

6

5

4

3

2

1

0 0,15 0,20 0,25 0,30 0,35 0,40 0,45

Pengurangan bobot kentang

Sumbu x : konsentrasi larutan sukrosa

Sumbu y : rerata pertambahan panjang irisan kentang ( 4a )

Rerata penambahan/pengurangan bobot basah irisan kentang

Tekanan osmosis jaringan dapat ditentukan dengan melihat hubungan konsentrasi

larutan dengan penambahan panjang dan bobot basah jaringan (irisan kentang ). Titik

potong kurva dengan sumbu x merupakan konsentrasi larutan sukrosa yang

menyebabkan tekanan osmosis jaringan kentang sama dengan tekanan osmosis

larutan sukrosa.

Semakin banyak konsentrasi gula maka semakin panjang pertambahan kentang,

namun semakin banyak konsentrasi gula membuat bobot kentang berkurang. Jadi

pertambahan panjang kentang berbanding terbalik dengan bobot kentang

13

KEGIATAN PRAKTIKUM 3

Transpirasi Pada Tumbuhan

A. Pendahuluan

Tumbuhan dalam proses pertumbuhannya akan menyerap air dan unsur hara.

Air yang diperlukan dalam jumlah relaif besar, sebab air merupakan bagian

terbesar tubuh tumbuhan yang aktif mengadakan metabolisme. Air diperlukan

sebagai alat transport dalam pemindahan unsur hara. Selain itu air juga digunakan

dalam mendinginkan permukaan daun pada suhu yang relatif panas dengan cara

membuang uap air yang terkumpul pada rongga antara sel parenkim bunga karang.

Dimana air akan didifusikan dari rongga antara sel parenkim bunga karang ke

atmosfir melalui stomata. Peristiwa ini lazim dikenal dengan transpirasi.

Transpirasi terkait dengan permukaan stomata, letak stomata, dan kerapatan

stomata per satuan luas.

B. Tujuan praktikum

1) Membuktikan bahwa besarnya transpirasi tidak ditentukan oleh luas stomata

tetapi oleh keliling stomata

2) Mengukur laju kehilangan uap air pada beberapa macam daerah penguapan

14

C. Landasan teori

Transpirasi adalah hilangnya uap air dari permukaan tumbuh – tumbuhan oleh

adanya penguapan ( evaporasi ). Transpirasi dari permukaan daun terutama

berlangsung melalui stroma. Juga peristiwa ini lazim dikenal sebagai transpirasi

stomatal. Selain itu, sebagian keci uap air dapat juga hilang melalui kutikula dan

melalui lentikula.

Berbeda dengan evaporasi, uap air pada transpirasi tidak meninggalkan

permukaan bebas, tetapi harus melewati epidermis atau stomata. Transpirasi

ditentukan oleh faktor yang mempengaruhi pembukaan stomata, misalnya

kenaikan temperatur daun dapat memacu evaporasi, tetapi dapat pula menyebakan

menutupnya stroma, sehingga transpirasi menjadi berkurang.

Transpirasi bermanfaat bagi tumbuhan karena dapat menyebabkan

terbentuknya daya isap daun, membantu penyerapan air dan hara oleh akar serta

mempertahankan suhu permukaan daun. Akan tetapi transpirasinya melampaui

jumlah air yang diserap oleh akar. Akibatnya tumbuhan akan kekurangan air.

Kekrangan air yang berlebihan dapat menyebaban kelayuan dan berakhir dengan

kematian.

Transpirasi yang besar akan memaksa tumbuhan untuk mengadakan

penyerapan dalam jumlah yang besar sehingga mempengaruhi kecepatan

transpirasi. Faktor – faktor yang mempengaruhi kecepatan transpirasi :

1) Faktor dalam

a. Jumlah stomata tiap satuan luas daun

Jumlah stomata bergantung kepada jenis tumbuhan dan faktor lingkungan

pada saat daun itu berkembang.

b. Struktur anatomi daun

Alat tambahan yang berupa trikoma dapat mencegah penguapan. Selain

itu penguapan dapat dikurangi dengan terbentuknya lapisan kutikula pada

permukaan daun yang cukup tebal serta letak stomata yang tersembunyi.

c. Sel daun mempunyai potensial osmosis yang tinggi

15

Akibatnya air tidak mudah menguap

2) Faktor luar

a. Kelembapan udara

Apabila kelembapan udara rendah, maka selisih potensial air antara isi sel

dan udara sekitar menjadi besar. Akibatnya akan terjadi penguapan

dengan cepat dan difusi uap air ke udara berlangsung semakin cepat.

b. Temperatur

Kenaikan temperatur mempercepattranspirasi karena evaporasi dari

permukaan sel mesofil mengikat

c. Angin

Angin dapat memindahkan uap air dari permukaan daun sehingga

kelmbapan udara menurun

d. Ketersediaan

Apabila jumlah air yang terdapat dilingkunagn terbatas, maka transpirasi

akan berkurang.

Penguapan merupakan proses difusi uap air dari permukaan air ke atmosfir. Difusi

berbanding lurus dengan tenaga penggerak dan daya hantar. Tenaga penggerak

merupakan selisih tekanan uap antara permukaan air dan atmosfer. Perbedaan laju

penguapan bergantung kepada perbedaan daya hantar untuk difusi. Sebagian daya

hantar merupakan fungsi luas. Akan tetapi daya hantar yang lain dipengaruh oleh

jarak yang harus ditempuh oleh molekul air yang berdifusi sebelum molekul air

tercapai konsentrasi uap air diatmosfer. Sehelai daun dapat diumpamakan seperti

selembar kertas, sedang stoma digambarkan sebagai sebuah pori pada kertas tersebut.

Diatas pori kertas jarak ditempuh oleh molekul air lebih pendek dari pada jarak diatas

permukaan air bebas. Molekul yang menguap dari air bebas akan menjadi bagian dari

kolom molekul yang cukup rapat, yang menyebar sampai jarak tertentu diatas

permukaan. Sementara itu molekul yang berdifusi melalui sebuah pori dapar bergerak

kesegala arah didalam hemisfer tersebut konsentrasi uap air turun dengan cepat

16

sejalan dengan bertambahnya jarak dari pori.gradien konsentrasi ini sangat tajam

kaena lapisan batas itu sangat tipis. Bila pori lebih rapat dari pada ketebalan lapisan

batasnya, hemisfer akan bertumpang tindih dan menyatu sebagai lapisan batas.

Lubang stoma tidak bundar, melainkan oval dan ada sangkut pautnya dengan

intensitas pengeluaran air. Letak antara lubang stoma yang satu dengan yang lain

diperantarai oleh suatu jarak tertentu. Hal ini dipengaruhi intensitas penguapan.

Penguapan air dari lubang yang tidak ditutup sama sekali lebih lambat dari air yang

diatas permukaannya diberi selaput yang berlubang halus. Dalam batas – batas

tertentu, semakin banyak porinya, maka makin cepat penguapan. Jika lubang terlalu

berdekatan maka penguapan melalui lubang yang satu justru terhambat oleh

penguapan dari lubang yang berdekatan. Jalan yang ditempuh oleh molekul-molekul

air yang lewat lubang itu tidak lurus, malinkan membelok sebagai akibat dari

pengaruh tepi sel-sel penutup. Bentuk stoms oval lebih memudahkan pengeluaran air

dari pada bentuk bundar. Deretan molekul air yang lewat itu lebih banyak jika

dikeliling stoma lebih panjang. Pengeluaran air yang maksimal terjadi jika jarak

antara stoma-stoma itu 20 kali diameternya.

D. Alat dan Bahan

Alat

- 3 buah gelas piala

- 3 potong alumunium foil

- Karet

- Penggaris

Bahan

- Aquades

E. Cara Kerja

17

1) Ambilah 3 buah kertas timah, dan semua diberi lubang dengan luas yang sama

yaitu 4cm. Kertas yang satu diberi sebuah lubang bujur sangkar dengan sisi

2cm. Kertas kedua diberi dua buah lubang empat persegi panjang, masing-

masing dengan panjang 2 cm dan lebar 1 cm. Jarak antara kedua lubang

tersebut 0,5 cm. Kertas yang ketiga diberi 4 buah lubang bujur sangkar dan sisi

1 cm. Jarak antara lubang 0,5 cm.

2) Siapkan gelas piala diberi label sesuai dengan lubang kertasnya

3) Isilah gelas piala dengan aquades masing-masing 100 ml

4) Tutup gelas piala dengan menggunakan kertas timah sesuai dengan label yang

dibuat. Bagian yang mengkilat diletakan pada bagian dalan. Letakkan lubang

kertas timah tepat ditengah gelas piala. Ikat kuat-kuat dengan menggunakan

karet.

18

5) Biarkan gelas piala selama seminggu. Kemudian ukurlah volume air masing-

masing gelas piala dan catat dalam buku. Berapa volume air yang diuapkan

dari masing-masing gelas piala.

6) Perhatikan apakah ada hubungan antara kehilangan air dan jumlah lubang.

F. Pembahasan

Tabel hasil pengamatan banyaknya aquades yang ditranspirasikan pada ketiga

lubang pada kertas timah.

Perlakuan Vol ( ml ) V1 ( ml ) ΔV ( ml )

1 lubang 2x2 cm 150 ml 128 22

2 lubang 2x1 cm 150 ml 134 16

4 lubang 1x1 cm 150 ml 137 13

Pembahasan

ΔV1 = V1 – V0

= 128 – 150

= 22

ΔV2 = V2 – V0

= 134 – 150

= 16

ΔV3 = V3 – V0

= 137 – 150

19

= 13

G. Kesimpulan

20

PRAKTIKUM 4

RESPIRASI PADA TUMBUHAN

A. PendahuluanRespirasi atau oksidasi glukosa secara lengkap adalah merupakan sumber

energy yang utama untuk kebanyakan sel. Pada waktu glukosa di pecah dalam

suatu rangkaian reaksi enzimatis, beberapa energy dibebaskan dalam bentuk

ikatan fosfat berenergi tinggi ATP, dan sebagian hilang sebagai pemanas.

Proses utama respirasi adalah mobilisasi senyawa organic dan oksidasi

senyawa-senyawa tersebut secara terkendali untuk membebaskan energy bagi

pemeliharaan dan perkembangan tumbuhan. Reaksi respirasi (disebut juga

oksidasi biologis) suatu karbohidrat, misalnya glukosa, berlangsung dalam

empat tahapan yaitu glikolisis, dekarboksilasi oksdiatif piruvat, daur asam

sitrat, oksidasi terminal dalam rantai respiratoris.

B. Hasil Praktikum

1.      Pada tabung reaksi yang kedua air kapur menjadi keruh karena CO2 yang

bercampur dengan air kapur dia menjadi keruh.

2.      Air kapur fungsinya untuk mengetahui apakah ada respirasi atau tidak dan

air kapur fungsinya sebagai indikator karena proses respirasi itu akan terjadi

jika airnya keruh,dan didalam air kapur mengandung O2 .

3.      Perubahan warna air terjadi pada tabung reaksi yang ke-5 alasannya

karena pada tabung reaksi ke-5 proses respirasi berhasil terlihat dengan

perubahan warna yang terjadi bromtimol blue yang semulanya adalah

berwarna biru, manun berubah menjadi hijau.

4.      Karena pada tumbuan bagian kuncup bunga atau pada bagian kecambah,

tumbuhan tersebut masih segar. Kemudian tidak mungkin kita menggunakan

21

akar/batang pada tumbuhan karena proses respirasi terbesar pada tumbuhan

itu berlangsung pada daun yaitu pada stomata daun.

5.      Perbandingan dari ke-4 tabung

C. Analisis Data

NO TANAMAN INDIKATOR SEBELUM SESUDAH

1 - Air kapur yang sudah

disaring.

Bening(jernih) Bening(jernih)

2 kecambah Air kapur yang sudah

disaring+kecambah

Bening(jernih) Keruh+gelembung

3 kecambah Air kapur yang tidak

disaring+kecambah

Keruh Bening (jernih)

4 - Aquades+ bromtimol blue Biru Biru

5 Hydrilla Aquades+bromtimol+hydrilla Biru Hijau

D. Pembahasan

Respiarsi adalah proses pembongkaran energy yang tersimpan untuk

dimanfaatkan dalam proses-proses kehidupan.

Reaksi respirasi (disebut juga oksidasi biologis) suatu karbohidrat, misalnya

glukosa, berlangsung dalam empat tahapan yaitu:

1. Glikolisis

Merupakan serangkaian reaksi yang menguraikan satu molekul glukosa

menjadi dua molekul asam piruvat. Jalur reaksi ini disebut juga jalur

Embden-Meyerhoff-Parnas (EMP). Jalur ini juga merupakan dasar dari

respirasi anaerobic atau fermentasi.

22

2. Dekarboksilasi Oksidatfi piruvat

Asam piruvat yaitu suatu senyawa 3C diubah menjadi senyawa 2C (asetil

SKoA) dengan melepaskan CO2.

3. Daur asam sitrat

Senyawa 2C yang dihasilkan tahap ke-2 di uraikan menjadi CO2. Daur ini

dinamakan daur asam sitrat karena senyawa C6 yang pertama kali dibentuk

dalam daur ini adalah asam sitrat. Daur ini juga dikenal dengan nama Daur

Krebs. Nama lain daur ini adalah daur asam trikarboksilat, karena dalam

daur ini ikut serta asam-asam dengan tiga gugs karboksil.

4. Oksidasi terminal dalam rantai respiratoris

Hydrogen yang dihasilkan oleh substrat pada tahap ke-1 hingga ke-3

akhirnya berkombinasi dengan oksigen membentuk air. Agar hal ini dapat

berlangsung, terjadi suatu angkutan hydrogen sepanjang suatu rantai system

redoks, yaitu melalui suatu system angkutan/ transport electron. Energy

yang dibebaskan oleh angkutan electron ini digunakan untuk pembentukan

ATP.

E. Kesimpulan

Kuantitas substrat biji berpengaruh terhadap laju respirasi kecambah biji

kacang merah (Vigna angularis), kacang kedelai (Glycine max), kacang hijau

(Phaseolus radiatus), dan kacang tanah (Arachis hypogaea). Setiap jenis biji

memiliki substrat respirasi yang berbeda-beda satu sama lain. Berdasarkan

teori, laju respirasi yang paling tinggi ada pada kecambah kacang hijau

(Phaseolus radiatus), yang mempunyai jumlah substrat respirasi paling banyak,

disusul oleh kecambah kacang tanah (Arachis hypogaea), kemudian kecambah

kacang merah (Vigna angularis), dan yang terakhir adalah kecambah kacang

kedelai (Glycine max). Namun, pada hasil percobaan, didapatkan fakta yang

berbeda. Laju respirasi yang paling tinggi ada pada kecambah kacang merah

(Vigna angularis), disusul oleh kecambah kacang tanah (Arachis hypogaea),

23

kemudian kecambah kacang kedelai (Glycine max), dan yang terakhir adalah

kecambah kacang hijau (Phaseolus radiatus). Kejanggalan ini dimungkinkan

karena pengaruh kuantitas karbohidrat, protein, dan lemak yang berbeda pada

masing-masing biji ataupun karena kesalahan-kesalahan praktikan selama

percobaan.

PRAKTIKUM 5

MEMBUKA DAN MENUTUPNYA STOMATA

A. Pendahuluan

Mekanisme membuka dan menutupnya stomata itu berdasarkan suatu

perubahan turgor, dan perubahan turgor itu ialah akibat dari perubahan nilai

osmosis dari isi sel penutup.

Peristiwa transpirasi pada tumbuhan sangat di tentukan oleh membuka

dan menutupnya stomata. Stomata penting sebagai jalan untuk difusi uap air

dan gas-gas lainnya dari daun ke atmosfir dan sebaliknya. Pada dasarnya

stomata akan membuka apabila turgor sel penutup tinggi dan stomata akan

menutup apabila turgor selnya menjadi rendah. Pengaruh tekan turgor terhadap

membuka dan mneutupnya stomata di mungkinkan oleh struktur stomata yang

khas.

24

Stomata membuka jika tekanan turgor sel penutup tinggi, dan menutup

jika tekanan turgor sel penutup rendah. Ketika air dari sel tetangga memasuki

sel penutup, sel penutup akan memiliki tekanan turgor yang tinggi. Sementara

itu, sel tetangga yang telah kehilangan air akan mengerut, sehingga menarik sel

pennutup kebelakang, maka stomata terbuka. Sebaliknya, ketika air

meninggalkan sel penutup dan menuju ke dalam sel tetangga, maka tekanan

turgor di dalam sel penutup akan menurun (rendah). Sementara itu, sel tetangga

yang mengakumulasi lebih banyak air akan menggelembung, sehingga

mendorong sel penutup ke depan, maka stomata tertutup.

Menutupnya stoma akan menurunkan jumlah CO2 yang masuk ke

dalam daun sehingga akan mengurangi laju fotosintesis. Pada dasarnya proses

membuka dan menutupnya stoma bertujuan untuk menjaga keseimbangan

antara kehilangan air melalui transpirasi dengan pembentukan gula melalui

fotosintesis.

B. Hasil Praktikum

Setelah mengamati sayatan bawah daun Rhoeo discolor untuk melihat

stomatanya. Setelah di tetesi dengan Aquades, bentuk stomata tertutup. Stomata

yang terjadi saat diberi larutan gula menyebabkan potensial osmotik/potensial

air sel penutup menjadi rendah, sehingga air dapat masuk ke sel penutup dari

sel tetangganya, turgornya naik dan stomata terbuka.

C. Analisis Data

Dengan meletakkan sayatan epidermis pada kaca benda dengan diberi setetes

air dan menutupnya dengan kaca penutup, akan diperoleh hasil: Stomata terlihat

membuka, sel tetangga tampak mengkerut dan sel penutup tampak

25

mengembang. Karena sel tetangga kekurangan air sehingga mengkerut dan

menarik sel penutup ke belakang sehingga stomata terbuka.

Apabila Mengganti air dengan larutan gula 10% dengan cara meneteskannya

pada salah satu sisi kaca penutup dan menghisapnya dengan kertas saring pada

sisi yang lain, fakta yang didapatkan adalah: Stomata terlihat menutup, sel

tetangga tampak mengngembang dan sel penutup tampak mengkerut. Karena

sel tetangga mengembang dan mendorong sel penutup ke muka sehingga

stomata tertutup.

Apabila kita mengganti larutan gula 10% dengan air kembali dengan cara

meneteskannya pada salah satu sisi kaca penutup dan menghisapnya dengan

kertas saring pada sisi yang lain. Stomata terlihat membuka kembali, sel

tetangga tampak mengkerut dan sel penutup tampak mengembang. membuka

26

kembali karena sel tetangga kekurangan air sehingga mengkerut dan menarik

sel penutup ke belakang sehingga stomata terbuka.

D. Pembahasan

Mekanisme membuka dan menutupnya stomata akibat tekanan Turgor.

Tekanan turgor adalah tekanan dinding sel oleh isi sel, banyak sedikitnya isi

selberhubungan dengan besar kecilnya tekanan pada dinding sel. Semakin

banyak isi sel, semakin besar tekanan dinding sel. Tekanan turgor terbesar

terjadi pada pukul 04.00-08.00. Stomata akan membuka jika kedua sel penjaga

meningkat. Peningkatan tekanan turgor sel penjaga disebabkan oleh masuknya

air ke dalam sel penjaga tersebut. Pergerakan air dari satu sel ke sel lainnya

akan selalu dari sel yang mempunyai potensi air lebih tinggi ke sel ke potensi

air lebih rendah. Tinggi rendahnya potensi air sel akan tergantung pada jumlah

bahan yang terlarut (solute) di dalam cairan sel tersebut. Semakin banyak bahan

yang terlarut maka potensiosmotic sel akan semakin rendah. Dengan demikian,

jika tekanan turgor sel tersebut tetap, maka secara keseluruhan potensi air sel

akan menurun. Untuk memacu agar air masuk ke sel penjaga, maka jumlah

bahan yang terlarut di dalamsel tersebut harus ditingkatkan.

Ada beberapa faktor yang mempengaruhi membuka dan menutupnya

stomata yaitu :

1.        Faktor eksternal : Intensitas cahaya matahari, konsentrasi CO2 dan

asam absisat (ABA). Cahaya matahari merangsang sel penutup menyerap ion

K+ dan air,sehingga stomata membuka pada pagi hari. Konsentrasi CO2 yang

rendah di dalam daun juga menyebabkan stomata membuka.

-          Karbon dioksida, tekanan parsial CO2 yang rendah dalam daun akan

menyebabkan pH sel menjadi tinggi. Pada pH yang tnggi 6-7 akan merangsang

penguraian pati menjadi gula, sehingga stomata terbuka.

27

-          Air, apabila tumbuhan mengalami kekurangan air, maka potensial air

pada daun akan turun, termasuk sel penutupmya sehingga stomata akan

tertutup.

-          Cahaya, dengan adanya cahaya maka fotosintesis akan berjalan,

sehingga CO2 dalam daun akan berkurang dan stomata terbuka.

-          Suhu, naiknya suhu akan meningkatkan laju respirasi sehingga kadar

CO2 dalam daun meningkat, pH akan turun dan stomata tertutup.

-          Angin, angin berpengaruh terhadap membuka dan menutupnya

stomata secara tidak langsung. Dalam keadaaan angin yang bertiup kencang

pengeluaran air melalui transpirasi seringkali melebihi kemampuan tumbuhan

untuk menggantinya. Akibatnya daun dapat mengalami kekurangan air

sehingga turgornya turun dan stomata akan tertutup.

2.        Faktor internal (jam biologis) : Jam biologis memicu serapan ion

pada pagi hari sehingga stomata membuka, sedangkan malam hari terjadi

pembasan ion yang menyebabkan stomata menutup.

Stomata pada tumbuhan berbeda karena perbedaan keadaan letak sel

penutup, penyebarannya, bentuk dan letak penebalan dinding sel penutup serta

arah membukanya sel penutup, jumlah dan letak sel tetangga pada tumbuhan

dikotildan monokotil, letak sel-sel penutup terhadap permukaan epidermis, dan

antogene/asal-usulnya.

Stomata akan membuka jika kedua sel penjaga meningkat. Peningkatan

tekanan turgor sel penjaga disebabkan oleh masuknya air ke dalam sel penjaga

tersebut. Pergerakan air dari satu sel ke sel lainnya akan selalu dari selyang

mempunyai potensi air lebih tinggi ke sel ke potensi air lebih rendah. Tinggi

rendahnya potensi air sel akan tergantung pada jumlah bahan yang terlarut

(solute) didalam cairan sel tersebut. Semakin banyak bahan yang terlarut maka

28

potensiosmotic sel akan semakin rendah. Dengan demikian, jika tekanan turgor

seltersebut tetap, maka secara keseluruhan potensi air sel akan menurun. Untuk

memacu agar air masuk ke sel penjaga, maka jumlah bahan yang terlarut di

dalamsel tersebut harus ditingkatkan.

Aktivitas stomata terjadi karena hubungan air dari sel-sel penutup dan sel-

selpembantu. Bila sel-sel penutup menjadi turgid dinding sel yang tipis

menggembungdan dinding sel yang tebal yang mengelilingi lobang (tidak dapat

menggembung cukup besar) menjadi sangat cekung, karenanya membuka

lobang.

Oleh karena itu membuka dan menutupnya stomata tergantung pada

perubahan-perubahan turgiditas dari sel-sel penutup, yaitu kalau sel-sel penutup

turgid lobang membuka dan sel-sel mengendor pori/lobang menutup.

Pada beberapa tumbuhan misalnya kelompok tumbuhan CAM stoma

membuka pada malam hari sedangkan pada siang hari stoma menutup. Pompa

proton merupakan adaptasi untuk mengurangi proses penguapan tumbuhan

yang hidup di daerah kering. Pada malam hari CO2 masuk ke dalam tanaman

dan disimpan dalam bentuk senyawa C4. Selanjutnya senyawa C4 akan

membebaskan CO2 pada siang hari sehingga dapat digunakan untuk

fotosintesis.

Adaptasi lainnya yang terdapat pada tumbuhan xerofit untuk mengurangi

proses transpirasi yaitu memiliki daun dengan stoma tersembunyi (masuk ke

bagian dalam) yang ditutupi oleh trikoma (rambut-rambut yang merupakan

penjuluran epidermis. Pada saat matahari terik, jumlah air yang hilang melalui

proses transpirasi lebih tinggi daripada jumlah air yang diserap oleh akar.

Untuk mengurangi laju transpirasi tersebut stoma akan menutup.

1. Pengaruh Pompa Ion Kalium

29

Aktivitas stomata terjadi karena hubungan air dari sel-sel penutup dan sel-

sel pembantu. Bila sel-sel penutup menjadi turgid dinding sel yang tipis

menggembung dan dinding sel yang tebal yang mengelilingi lobang (tidak

dapat menggembung cukup besar) menjadi sangat cekung, karenanya membuka

lobang. Oleh karena itu membuka dan menutupnya stomata tergantung pada

perubahan-perubahan turgiditas dari sel-sel penutup, yaitu kalau sel-sel penutup

turgid lobang membuka dan sel-sel mengendor pori/lobang menutup.

Stomata membuka karena sel penjaga mengambil air dan menggembung

dimana sel penjaga yang menggembung akan mendorong dinding bagian dalam

stomata hingga merapat. Stomata bekerja dengan caranya sendiri karena sifat

khusus yang terletak pada anatomi submikroskopik dinding selnya. Sel penjaga

dapat bertambah panjang, terutama dinding luarnya, hingga mengembang ke

arah luar. Kemudian, dinding sebelah dalam akan tertarik oleh mikrofibril

tersebut yang mengakibatkan stomata membuka.

Pada saat stomata membuka akan terjadi akumulasi ion kalium (K+) pada

sel penjaga. Ion kalium ini berasal dari sel tetangganya. Cahaya sangat berperan

merangsang masuknya ion kalium ke sel penjaga dan jika tumbuhan

ditempatkan dalam gelap, maka ion kalium akan kembali keluar sel penjaga.

Ketika ion kalium masuk ke dalam sel penjaga, sejumlah yang sama ion

hydrogen keluar, dimana ion hidrogen tersebut berasal dari asam-asam organic

yang disintesis ke dalam sel penjaga sebagai suatu kemungkinan faktor

penyebab terbukanya stomata. Asam organic yang disintesis umumnya adalah

asam malat dimana ion-ion hydrogen terkandung didalamnya. Asam malat

adalah hasil yang paling umum didapati pada keadaan normal. Karena ion

hydrogen diperoleh dari asam organic, pH di sel penjaga akan turun (akan

menjadi semakin asam), jika H+ tidak ditukar dengan K+ yang masuk.

Suatu penelitian menunjukkan bahwa turgor sel penjaga berkaitan dengan

metabolisme penyerapan ion, terutama K+. Meningkatnya konsentrasi K+ pada

30

sel penjaga, stomata membuka lebih lebar sebaliknya ketika menutup tidak

terjadi akumulasi K+. Mekanisme membuka menutupnya stomata terutama

tergantung pada akumulasi K+ pada sel stomata dan bukan semata-mata oleh

adanya hidrolisa amilum menjadi gula sebagaimana dipercaya selama ini,

hidrolisa amilum ini hanya faktor sekunder.

Untuk akumulasi K+ ini disediakan sebagian oleh vakuola sel lateral dan

sebagian lagi oleh sel epidermis. Akumulasi K+ ini akan berbalik bila stomata

menutup, yaitu K+ berakumulasi di sel epidermis. Tidak ada perbedaan electro

potential yang menyolok antara setiap sel epidermis dan bagaimanapun keadaan

stomata, K+ ditransport secara aktif dan ketika stomata membuka atau menutup

memerlukan energi.

2. Pengaruh Fotosintesis

Adanya klorofil pada sel penjaga mengakibatkan sel penjaga dapat

melangsungkan proses fotosintesis yang menghasilkan glukosa dan mengurangi

konsentrasi CO2. Glukosa larut dalam air sehingga air dari jaringan di sekitar

sel penjaga akan masuk ke dalam sel penjaga yangmengakibatkan tekanan

turgor sel penjaga naik sehingga stoma akan membuka.

Pengamatan mikroskopis terhadap permukaan daun menunjukkan bahwa

cahaya mempengaruhi pembukaan stomata. Pada saat redup atau tidak ada

cahaya umumnya stoma tumbuhan menutup. Ketika intensitas cahaya

meningkat stoma membuka hingga mencapai nilai maksimum. Mekanisme

membuka dan menutupnya stomata dikontrol oleh sel penjaga.

Dibawah iluminasi, konsentrasi solut dalam vakuola sel penjaga

meningkat. Bagaimana konsentrasi solut tersebut meningkat? Pertama, pati

yang terdapat pada kloroplas sel penjaga diubah menjadi asam malat. Kedua,

pompa proton pada membran plasma sel penjaga diaktifkan. Pompa proton

31

tersebut menggerakkan ion H+, beberapa diantaranya berasal dari asam malat,

melintasi membran plasma. Asam malat kehilangan ion H+ membentuk ion

malat. Hal ini menaikkan gradien listrik dan gradien pH lintas membran

plasma. Ion K+ mengalir ke dalam sel tersebut melalui suatu saluran sebagai

respon terhadap perbedaan muatan, sedangkan ion Clberasosiasi dengan ion H+

mengalir ke dalam sel tersebut melalui saluran lainnya dalam merespon

perbedaan konsentrasi ion H+. Akumulasi ion malat, K+, dan Cl- menaikkan

tekanan osmotik sehingga air tertarik ke dalam sel penjaga. Signal yang

mengaktifkan enzim yang membentuk malat dan mengaktifkan pompa proton

di dalam membran plasma mencakup cahaya merah dan cahaya biru.

Menutupnya stoma akan menurunkan jumlah CO2 yang masuk ke dalam

daun sehingga akan mengurangi laju fotosintesis. Pada dasarnya proses

membuka dan menutupnya stoma bertujuan untuk menjaga keseimbangan

antara kehilangan air melalui transpirasi dengan pembentukan gula melalui

fotosintesis.

Namun pada Tanaman CAM membuka stomatanya malam hari, pada

malam hari terjadi respirasi tidak sempurna dan KH diubah menjadi asam

malat, dari respirasi tersebut CO2 tidak dilepaskan, tetap diikat, pH tetap tinggi

(7), pati dalam sel penjaga dihidrolisis menjadi gula, Ψs nya menurun, terjadi

endoosmosis, Ψp sel penjaga naik, turgor, dinding sel penjaga tertekan ke arah

luar, stomata membuka.

3. Perubahan Pati Menjadi Gula

Pada sel penutup terjadi akumulasi gula dan hal ini terjadi pada siang

hari. Terakumulasinya gula ini pada siang hari telah menyebabkan potensial

osmotik/potensial air sel penutup menjadi rendah, sehingga air dapat masuk ke

sel penutup dari sel tetangganya, turgornya naik dan stomata terbuka. Pada

malam hari gula ini hilang dari sel penutup yang menyebabkan potensial air sel

32

penutup menjadi tinggi, sehingga air keluar dari sel penutup, turgornya turun

dan stomata menutup. Timbul dan hilangnya gula ini dari sel penutup kemudian

diketahui disebabkan terjadinya perubahan gula menjadi pati dan sebaliknya.

Perubahan pati menjadi gula ini dipengaruhi oleh enzim fosforilase yang

mereaksinya.

Enzim fosforilase ini dapat berfungsi mempengaruhi reaski yang bolak

– balik, yaitu mempengaruhi pengubahan pati menjadi gula dan gula menjadi

pati. Pada saat pati diubah menjadi glukosa, berarti terjadi perubahan dari zat

tidak larut menjadi zat yang mudah larut dan berarti pula telah terjadi

perubahan jumlah partikel di dalam sel penutup, sehingga sel penutup dapat

menarik air dari sel – sel sekitarnya (sel tetangga), turgornya naik dan stomata

terbuka. Sebaliknya apabila glukosa diubah menjadi pati, akan terjadi

pengenceran di dalam sel penutup, sehingga air dari sel penutup akan mengalir

ke sel – sel sekitarnya., turgornya menurun dan stomata tertutup.

Aktivitas enzim fosforilase bergantung pada pH di dalam sel tersebut.

Pati diubah menjadi glukosa oleh enzim ini pada pH 6-7. Hal ini dimungkinkan

oleh adanya proses fotosintesis yang banyak pengikat CO2, sehingga pH dalm

sel menjadi agak tinggi. Pada malam hari karena tidak ada fotosintesis, CO2

yang ada dalam seakan bereaksi dengan air menghasilkan asam karbonat yang

selanjtnya akan terurai menjadi H+ dan HCO3-. Terkumpulnya proton dalam sel

akan menyebabkan kondisi dalam sel menjadi lebih asam dan pHnya rendah

menjadi sekitar 4-5. Pada pH 4-5 aktivitas enzim fosforilase mengubah glukosa

menjadi pati kembali.

33

E. Kesimpulan

Kesimpulan yang didapat adalah :

-          Stomata akan membuka jika kedua sel penjaga meningkat

-          Untuk mengurangi laju transpirasi tersebut stoma akan menutup

-          Peristiwa membuka dan menutupnya stomata dipengaruhi oleh faktor internal

dan ekternal

34

PRAKTIKUM 6

PENGARUH LINGKUNGAN TERHADAP ENZIM

A. Pendahuluan

1. Latar belakng masalah

Raeksi kimia yang berlangsung dalam sel hidup secara keseluruhan

dinamakan metabolisme. Ribuan reaksi berlangsung dalam setiap sel. Berbagai

senyawa dapat disintesis oleh sel-sel hidup. Senyawa-senyawa tersebut harus

dibentuk untuk dapat menghasilkan organel dan struktur lain yang terdapat

didalam sel. Pembentukan molekul besar dari molekul-molekul kecil sering di

anabolisme.

Proses ini memerlukan masukan energi. Sementara itu katabolisme

menjadi molekul-molekul kecil dengan membebaskan sejumlah energy.

Anabolisme dan katabolisme membentuk jalur katabolisme. Jalur metabolism

mengubah senyawa A menjadi senyawa B, kemudian B menjadi C, dan

seterusnya hingga terbentuk suatu produk akhir. Proses perubahan suatu

senyawa menjadi senyawa lain pada umumnya memerlukan enzim sebagai

biokatalisator. Jalur metabolism dan kecepatan jalur metabolism dikontrol oleh

sel dengan bantuan enzim.

B. Tujuan Praktikum

Setelah melakukan praktikum pengaruh lingkungan terhadap enzim. Anda

di harapkan dapat :

1. Menarik kesimpulan bahwa enzim sangat dipengaruhi oleh pH.

2. Menarik kesimpulan bahwa enzim sangat dipengaruhi oleh suhu.

35

C. Tinjauan Pustaka

Enzim adalah protein yang berperan sebagai katalis dalam metabolisme

makhluk hidup. Enzim berperan untuk mempercepat reaksi kimia yang terjadi

di dalam tubuh makhluk hidup, tetapi enzim itu sendiri tidak ikut bereaksi.

Enzim memeilikisifat-sifat, antara lain:

1. Enzim aktif dalam jumlah sedikit. Dalam suatu reaksi, enzim di

perlukan dalam jumlah yang sangat sedikit untuk mengubah sejumlah

besar substrat menajdi hasil(produk).

2. Enzim tidak dipengaruhi oleh reaksi yang di katalisnya. Namun

karena enzim adalah protein, aktivitasnya sangat dipengaruhi oleh

suhu dan pH. Dalam keadaan tertentu enzim dapat terpengaruh oleh

hasil reaksi (produk).

3. Walaupun enzim mempercepat penyelesaian suatu reaksi, enzim tidak

mempengaruhi kesetimbangan reaksi tersebut. Tanpa enzim reaksi

dapat berjalan kearah sebaliknya.

4. Katalisis enzim bersifat spesifik. Suatu enzim menunjukkan kekhasan

reaksi yang di katalisisnya.

5. Beberapa macam enzim dapat bekerja terhadap suatu substrat tertentu

dan menghasilkan produk yang sama. Kelompok enzim semacam ini

disebut isoenzim atau isozim. Keuntungan dengan adanya isozim

adalah masing-masing jenis enzim dapat memberikan tanggapan yang

berbeda-beda terhadap lingkungannya yang berbeda. Kadang-kadang

suatu enzim isozim terdapat dalam satu sel dan jenis lain terdapat

pada sel lain. Dapat pula terjadi dalam satu sel yang sama terdapat

bermacam-macam isozim.

Enzim tersusun dari dua bagian, yaitu apoenzim dan koenzim. Apoenzim

dan koenzim. Apoenzim selalu terdiri atas ptoyein. Akan tetapi koenzim

dapat tersusun bukan dari protein. Senyawa non protein ini dinamakarn

36

gugus prostetik. Enzim sangat peka terhadap perubahan lingkungan

seperti temperature, pH, dan sebagainya, karena secra keselruhan enzim

berupa protein.

D. Alat , bahan dan Cara Kerja

1. ALAT

1. 6 bauh tabung reaksi

2. Penjepit

3. Pipet

4. Thermometer

5. Stopwatch

6. Kompor

7. Penangar air

2. BAHAN

1. Putih telur

2. Aquades

3. Alcohol 95%

3. CARA KERJA

1. Siapkan 3 tabung reaksi, kemudian isilah denga putih telur kurang lebih

5 ml. tambahkan alcohol 95% beberapa tetes. Amati apa yang terjadi

selanjutnya tambahkan 1 ml aquades, kocok dan amati apa yang terjadi.

2. Siapkan pemanas air yang bersushu 100o C (air mendidih)

3. Isilah tiga buah tabung reaksi dengan putih telur masing-masing 5 ml.

masukkan thermometer ke dalam tabung reaksi. Usaha thermometer

tidak mengenai dinding tabung reaksi

37

4. Dengan menggunakan penjepit tabung, masukkanlah tabung yang telah

berisi putih telur tadi kedalam pemanasan air yang sedang mendidih.

5. Dengan menggunakan stop watch amati saat mualai terjadi koagulasi

dan amati pada temperature beberapa putih telur tersebut mulai

mengalami koagulasi. Matikan stop watch pada waktu putih telur

kelihatan telah mengalami koagulasi sempurna dan catat pula menit ke

berapa kondisi tersebut dicapai.catat pula suhunya.

E. Hasil dan Pembahasan

1. HASIL PRAKTIKUM

Putih telur yang telah dicampur alcohol 3-5 tetes, dan dikocok, warna

putih telur berubah menjadi warna putih susu. Dan putih telur

mengeras/matang. Setelah diteteskan 1 ml aquades warna putih telur

kembali kewarna awal.

2. PEMBAHASAN

Rusaknya enzim/protein karena pnambahan alcohol 95%

berhubungan dengan perubahan pH yang dapat mnyebabkan terjadinya

denaturasi enzim. Peristiwa rusaknya enzim karena pengaruh zat kimia

disebut Flokulasi. Enzim yang mengalami flokulasi akan kehilangan

aktivitasnya. Enzim mempunyai pH optimum. Molekul enzim

mempunyai gugus ionic yang dapat dipengaruhi oleh pH lingkungan.

38

Kalau gugus ionic itu justru merupakan tempat yang berperan aktif dalam

pembentukan kompleks substrat enzim, maka perubahan terhadap gugus

tersebut akan mempengaruhi fungsi enzim.

Molekul protein termasuk juga enzim, tersusun dari asam amino

yang terangkai dalam ikatan peptida. Apabila protein dihidrolisis

menggunakan asam, maka asam amino penyusunannya akan dibebaskan

dari molekul protein tersebut.

Pada percobaan ini digunakan protein dan putih telur, sebagai

gambaran bahwa enzimpun akan rusak pada temperature tinggi dan

perubahan pH.

Pengaruh temperature/ suhu terhadap enzim. Peristiwa rusaknya

enzim karena pengaruh suhu disebut koagulasi. Meskipun kerusakan enzim

melalui mulai terjadi pada temperature 45oC, temperature di bawahnya

sudah dapat merusak enzim bila diberikan waktu yang lama.

F. KESIMPULAN

Enzim adalah biomolekul berupa protein yang berfungsi sebagai katalis

(senyawa yang mempercepat proses reaksi tanpa habis bereaksi) dalam suatu

reaksi kimia organik. Enzim adalah protein yang berperan sebagai katalis dalam

metabolisme makhluk hidup. Enzim berperan untuk mempercepat reaksi kimia

yang terjadi di dalam tubuh makhluk hidup, tetapi enzim itu sendiri tidak ikut

bereaksi.

39

Kerja enzim dipengaruhi oleh beberapa faktor, terutama adalah substrat,

suhu, keasaman, kofaktor dan inhibitor. Tiap enzim memerlukan suhu dan pH

(tingkat keasaman) optimum yang berbeda-beda karena enzim adalah protein,

yang dapat mengalami perubahan bentuk jika suhu dan keasaman berubah. Di

luar suhu atau pH yang sesuai, enzim tidak dapat bekerja secara optimal atau

strukturnya akan mengalami kerusakan. Hal ini akan menyebabkan enzim

kehilangan fungsinya sama sekali. Kerja enzim juga dipengaruhi oleh molekul

lain. Inhibitor adalah molekul yang menurunkan aktivitas enzim, sedangkan

aktivator adalah yang meningkatkan aktivitas enzim.

PRATIKUM 7PERAN CAHAYA PADA FOTOSINTESIS

40

A. Pendahuluan

Kegiatan pratikum mengenai peran cahaya pad fotosintesis adalah untuk

membuktikan bahwa cahaya diperlukan pada proses fotosintesis dan karbohidrat

dihasilkan pada proses fotosintesis, diantaranya adalah cahaya, tempratur, kadar CO2,

kadar O2, kadar air, dan unsur-unsur mineral. Faktor-faktor tersebut adalah faktor

lingkungan. Disamping faktor-faktor lingkungan ada faktor dalam yang

mempengaruhi fotosintesis ini, yaitu kandungan klorofil, morfologi dan anatomi

daun, stoma dan akumulasi hasil fotosintesis.

Pengaruh cahaya terhadap fotosintesis tergantung pada intensitas, koalitas

(panjang gelombang), lama penyinaran, serta besar kecilnya pantulan. Pada tempratur

optimum dan kadar yang terbatas, kenaikan intensitas cahaya sampai batas-batas

tertentu dapat menaikan laju fotosintesis. Apabila intensitas cahaya terlalu tinggi, laju

fotosintesis menurun karena terjadinya fotookdasi klorofil dan kerusakan enzim. Pada

intensitas cahaya yang rendah dapat dicapai titik kompensasi cahaya, yaitu respirasi.

Cahaya juga berpengaruh dalam membuka dan menutupnya stoma, sehingga secara

tidak langsung mempengaruhi laju fotosintesis.

Tujuan :

Setelah menyelesaikan pratikum ini secara khusus anda diharapkan mampu :

1. Membuktikan bahwa cahaya diperlukan pada proses fotosintesis

2. Membuktikan bahwa karbohidrat dihasilkan dari proses fotosintesis pada

tumbuhan.

B. Tinjauan Pustaka

41

Materi yang diberikan disini adalah materi yang menunjang pratikum.

Sedangkan materi fotosintesis secara keseluruhan, dapat anda lihat pada modul

materinya.

Proses fotosintesis terdiri dari dua tahap, yaitu tahap cahaya (reaksi fotokimia)

dan tahap gelap (reaksi enzimatik). Tahap cahaya adalah tahap yang membutuhkan

cahaya, sedangkan tahap gelap adalah tahap yang tidak membutuhkan cahaya. Pada

tahap cayaha, molekul-molekul air terurai sehingga terbentuk gas dingin, sedangkan

hidrogen (proton + electron) akhirnya ditangkap oleh suatu akseptor hidrogen yaitu

NADP+ (nikotinamida adenine dinukleotida fosfat).

Reaksi peruraian molekul air ini disebut fotolisis air, atau reaksi Hill, karena

reaksi ini pertama kali ditemukan oleh R.Hill (1937). Dalam reaksi Hill ini

dibutuhkan aseptor hidrogen, karena kloroplas yang diisolasi tidak dapat mereduksi

CO2 secara langsung.

Hill (1937), berhasil mengikuti kegiatan kloroplas yang telah dipisahkan dari

sel hidup. Kloroplas lepas sel itu jika disinari mampu menghasilkan O2 apabila

tersedia penampung electron seperti Fe+++(ion feri).

Terlepasnya O2 dapat diperlihatkan pula dengan 2,6 diklorofenol indofenol,

yaitu zat yang tidak bewarna jika dalam keadaan tersusut, akan tetapi menjadi

bewarna jika mengalami oksidasi. Warna menjadi biru jika dalam keadaan basa dan

merah jika dalam keadaan asam.

C. Alat, Bahan dan Cara Kerja

a. Alat

Pot

Gelas piala

42

b. Bahan

Tanaman yang berdaun agak lebar sehingga mudah ditandai

Kertas alumunium

Larutan kalium jodida

Alcohol

Air panas

c. Cara kerja

Siapkan tanaman dalam pot. Beri tanda satu daun yang sebagian tertutup

tanda “X”, kena sinar sepanjang hari

Setelah kena sinar sehari penuh, daun yang diberi tanda tersebut dipetik.

Kemudian direbus

Pengamatan :

Bagian yang tertutup tampak putih (berarti tanpa amilum) sedang daerah

sekitarnya bewarna hitam, yang menunjukkan adanya amilum.

Air panas alcohol larutan yodium

Gambar : Percobaan Sachs A = daun yang sebagian tertutup “X” kena sinar

sepanjang hari. B = daun tersebut setelah dipetik, direbus, direndam

dalam alcohol untuk melarutkan klorofilnya, dan setelah itu dicelup

dalam larutan yodium. Bagian yang tertutup tampak putih (berarti tanpa

43

amilum), sedang daerah sekitarnya bewarna hitam yang menunjukan

adanya amilum.

D. Hasil dan Pembahasan

Fotosintesis adalah suatu proses yang hanya terjadi pada tumbuhan yang

berklorofil dan bakteri fotosintetik, dimana energi matahari (dalam bentuk foton)

ditangkap dan diubah menjadi energi kimia (ATP dan NADPH). Energi kimia ini

akan digunakan untuk fotosintesa karbohidrat dari air dan karbon dioksida. Jadi,

44

seluruh molekul organik lainnya dari tanaman disintesa dari energi dan adanya

organisme hidup lainnya tergantung pada kemampuan tumbuhan atau bakteri

fotosintetik untuk berfotosintesis.

Pada percobaan ini dapat dilihat dari tabel bahwa O2 yang paling banyak

dihasilkan yaitu pada percobaan yang diletakkan pada tempat cahaya matahari

langsung. Dapat diperhatikan jika hasil O2 sudah banyak, maka proses fotosintesis

berlangsung dengan cepat di tempat terkena cahaya, dibandingkan di dalam ruangan

bahkan di tempat gelap tidak terjadi fotosintesis.

Intensitas cahaya tidak saja dipengaruhi oleh geografis dan musim tetapi juga

kondisi cuaca sehari-hari, misal berawan, waktu : pagi, siang, sore dan titik di mana

tanaman tumbuh. Pada tanaman hutan, yang tumbuh di bawah (rendah) tidak cukup

cahaya untuk keberlanjutan fotosintesis. Intensitas cahaya yang sangat tinggi

mungkin saja merusak aparat fotosintesis. Fenomena ini disebut sebagai hambatan

cahaya (photoinhibition) terjadi bila tanaman menyerap lebih banyak cahaya daripada

kemampuannya untuk menggunakan dalam fotosintesis.

Tumbuhan bersifat autotrof. Autotrof artinya dapat mensintesis makanan

langsung dari senyawa anorganik. Tumbuhan menggunakan karbon dioksida dan air

untuk menghasilkan gula dan oksigen yang diperlukan sebagai makanannya. Energi

untuk menjalankan proses ini berasal dari fotosintesis. Perhatikan persamaan reaksi

yang menghasilkan glukosa berikut ini:

6H2O + 6CO2 + cahaya → C6H12O6 (glukosa) + 6O2.

Pada keadaan tanpa CO2 maka fotosintesis juga tidak akan berlangsung dan

justru CO2 akan dibebaskan lewat proses katabolisme. Naiknya kadar CO2 atmosfer

akan meningkatkan intensitas fotosintesis dan pada konsentrasi CO2 tertentu, terjadi

keseimbangan antara CO2 yang difiksasi dan CO2 yang dibebaskan. Titik

keseimbangan ini disebut sebagai titik kompensasi fotosintesis (analog dengan The

Light Compensation Point of Photosynthesis). Pada konsentrasi yang melebihi titik

kompensasi CO2, fiksasi CO2 juga lebih besar daripada yang dibebaskan, sehingga

terjadi aliran CO2 ke dalam daun. Tanaman C3 dan C4 memiliki titik kompensasi CO

45

dengan nilai yang berbeda, dikatakan tanaman C4 lebih efektif memfiksasi CO2 yang

dibebaskan selama proses katabolisme (Anonimous,2005).

Meskipun dengan semakin dewasa umur tanaman, intensitas naungan semakin

dikurangi. Naungan selain diperlukan untuk mengurangi intensitas cahaya yang

sampai ke tanaman pokok, juga dimanfaatkan sebagai salah satu metode

pengendalian gulma. Titik kompensasi gulma rumputan dapat ditentukan sama

dengan IC pada batas mulai ada pertumbuhan gulma. Tumbuhan tumbuh ditempat

dengan IC lebih tinggi dari titik kompensasi (sebelum tercapai titik jenuh), hasil

fotosintesis cukup untuk respirasi dan sisanya untuk pertumbuhan.

Berikut adalah beberapa faktor utama yang menentukan laju fotosintesis:

         Intensitas cahaya Laju fotosintesis maksimum ketika banyak cahaya.

         Konsentrasi karbon dioksida Semakin banyak karbon dioksida di udara,

makin banyak jumlah bahan yang dapt digunakan tumbuhan untuk

melangsungkan fotosintesis.

         Suhu Enzim-enzim yang bekerja dalam proses fotosintesis hanya dapat

bekerja pada suhu optimalnya. Umumnya laju fotosintensis meningkat seiring

dengan meningkatnya suhu hingga batas toleransi enzim.

         Kadar air Kekurangan air atau kekeringan menyebabkan stomata

menutup, menghambat penyerapan karbon dioksida sehingga mengurangi laju

fotosintesis.

         Kadar fotosintat (hasil fotosintesis) Jika kadar fotosintat seperti

karbohidrat berkurang, laju fotosintesis akan naik. Bila kadar fotosintat

bertambah atau bahkan sampai jenuh, laju fotosintesis akan berkurang.

         Tahap pertumbuhan Penelitian menunjukkan bahwa laju fotosintesis

jauh lebih tinggi pada tumbuhan yang sedang berkecambah ketimbang

tumbuhan dewasa. Hal ini mungkin dikarenakan tumbuhan berkecambah

memerlukan lebih banyak energi dan makanan untuk tumbuh.

E. Kesimpulan

46

Dari praktikum yang telah dilaksanakan maka dapat ditarik kesimpulan

sebagai berikut :

         Fotosintesis terjadi paling cepat pada tempat yang terkena cahaya

matahari, dengan oksigen yang dihasilkan 0,1 ml.

         Proses fotosintesis tidak dapat berlangsung pada setiap sel, tetapi hanya

pada sel yang mengandung pigmen fotosintetik. Sel yang tidak mempunyai

pigmen fotosintetik ini tidak mampu melakukan proses fotosintesis.

         Proses fotosintesis dipengaruhi beberapa faktor yaitu faktor yang dapat

mempengaruhi secara langsung seperti kondisi lingkungan maupun faktor

yang tidak mempengaruhi secara langsung seperti terganggunya beberapa

fungsi organ yang penting bagi proses fotosintesis.

PRATIKUM 8AUKSIN DIPENGARUHI OLEH GRAVITASI BUMI DAN CAHAYA

47

A. Pendahuluan

Tujuan :

Membuktikan bahwa auksin dipengaruhi oleh gravitasi bumi dan

membuktikan bahwa auksin dipengaruhi oleh cahaya.

B. Tinjauan Pustaka

Auksin dapat mendorong atau menghambat pertumbuhan tanaman, tergantung

pada konsentrasinya dalam jaringan. Konsentrasi yang menghambat akan merangsang

pertumbuhan tergantung pada macam jaringan atau organ tanaman. Akar dan batang

memiliki kepekaan yang berbeda terhadap konsentrasi auksin, suatu konsentrasi

auksin yang dapat mendorong pembesaran sel-sel pada tunas batang, tetapi mungkin

menghambat pembesaran sel-sel pada akar. Disamping itu pula auksin juga

dipengaruhi oleh cahaya (pada fototropisme) dan gaya gravitasi (pada geotropisme)

Geotropisme adalah pengaruh gravitasi bumi terhadap pertumbuhan organ

tanaman. Bila organ tanaman yang tumbuh berlawanan dengan gravitasi bumi, maka

keadaan tersebut disebut geotropisme negatif (seperti pertumbuhan batang sebagai

organ tanaman, tumbuhnya kea rah atas). Sedangkan yang dimaksud geotropisme

positif adalah organ-organ tanaman yang tumbuh kearah bawah sesuai dengan

gravitasi bumi (tumbuhnya akar sebagai organ tanaman kea rah bawah)

Keadaan auksin dalam geotropisme, diterangkan bahwa produksi auksin di

akar dan batang ditransport ke basal. Bila akar dan batang direbahkan atau diletak

horizontal, maka kadar auksin lebih tinggi di sisi bawah sehingga bagian tersebut

akan terpacu pertumbuhannya (pada batang) atau terhambat (pada akar) dan

mengakibatkan pembengkokan. Hasil akhir dari kedua pengaruh ini adalah akar

48

membengkok ke bawah. Keadaan sebaliknya terjadi pada batang, konsentrasi auksin

yang tinggi pada bagian bawah batang mendorong pemanjangan sel dan konsentrasi

auksin yang rendah pada belahan atas menurunkan pemanjangan sel. Perbedaan

reaksi jaringan akar dan batang terhadap konsentrasi auksin yang tinggi dan rendah

merupakan dasar bagi perbedaan respon tumbuh pada kedua organ tersebut.

Fototropisme adalah bergeraknya tanaman menuju rangsangan yang

ditimbulkan oleh cahaya. Suatu tanaman bila disinari suatu cahaya, maka tanaman

tersebut akan membengkok kea rah datangnya sinar. Membengkoknya tanaman

tersebut karena terjadinya pemanjangan sel pada bagian yang tidak disinari lebih

besar disbanding dengan sel yang ada pada bagian tanaman yang disinari. Hal ini

disebabkan karena tidak samanya penyebaran auksin dibagian yang tidak tersinari

dengan bagian tanaman yang tersinari. Pada bagian tanaman yang tidak tersinari,

konsentrasi lebih tinggi dengan bagian tanaman yang tersinari.

C. Alat, Bahan dan Cara Kerja

d. Alat

Lempeng kaca

Kertas merang

Karet gelang

Bak plastic

e. Bahan

Kecambah kedele

Air

f. Cara kerja

Pilih kecambah yang masih segar dan baik sebanyak 9 buah

49

Siapkan lempengan kaca yang dibalut dengan kertas merang

Pasang kecambah kedele pada lempengan kaca yang telah terbalut kertas

merang dengan bantuan kedele, kemudian basahi dengan air

Letakkan ikatan kecambah pada lempeng batang dan akar.

D. Hasil dan Pembahasan

Auxin adalah salah satu ormone tumbuh yang tidak terlepas dari proses

pertumbuhan dan perkembangan (growth and development) suatu tanaman. Di dalam

alam, stimulasi auxin pada pertumbuhan celeoptile ataupun pucuk suatu tanaman,

merupakan suatu hal yang dapat dibuktikan. Praktek yang mudah dalam pembuktian

kebenaran diatas dapat dilakukan dengan Bioassay method yaitu dengan the straight

growth tets dan curvature test. Hasil penelitian terhadap metabolisme auxin

menunjukan bahwa konsentrasi auxin di dalam tanaman mempengaruhi pertumbuhan

tanaman.

Suatu tanaman apabila disinari suatu cahaya, maka tanaman tersebut akan

membengkok ke arah datangnya sinar. Membengkoknya tanaman tersebut adalah

karena terjadinya pemanjangan sel pada bagian sel yang tidak tersinari lebih besar

dibanding dengan sel yang ada pada bagian tanaman yang tersinari. Perbedaan

rangsangan (respond) tanaman terhadap penyinaran dinamakan phototropisme.

Terjadinya fototropisme ini disebabkan karena tidak samanya penyebaran auxin di

bagian tanaman yang tidak tersinari dengan bagian tanaman yang tersinari. Pada

bagian tanaman yang tidak tersinari konsentrasi auxinnya lebih tinggi dibanding

dengan bagian tanaman yang tersinari.

Keadaan auxin dalam proses geotropisme ini, apabila suatu tanaman

(celeoptile) diletakan secara horizontal, maka akumulasi auxin akan berada di dagian

bawah. Hal ini menunjukan adanya transportasi auxin ke arah bawah sebagai akibat

dari pengaruh geotropisme. Untuk membuktikan pengaruh geotropisme terhadap

50

akumulasi auxin, telah dibuktikan oleh Dolk pada tahun 1936 (dalam Wareing dan

Phillips 1970). Dari hasil eksperimennya diperoleh petunjuk bahwa auxin yang

terkumpul di bagian bawah memperlihatkan lebih banyak dibanding dengan bagian

atas.

Sel-sel tanaman terdiri dari berbagai komponen bahan cair dan bahan padat.

Dengan adanya gravitasi maka letak bahan yang bersifat cair akan berada di atas.

Sedangkan bahan yang bersifat padat berada di bagian bawah. Bahan-bahan yang

dipengaruhi gravitasi dinamakan statolith (misalnya pati) dan sel yang terpengaruh

oleh gravitasi dinamakan statocyste (termasuk statolith). Pada gerak tropisme

pergerakan yang terjadi adalah karena pengaruh hormon pertumbuhan dalam tubuh

tumbuhan yang terpengaruhi oleh rangsang, sedangkan pada gerak taksis pergerakan

yang terjadi tidak dipengaruhi oleh suatu hormon pertumbuhan.

E. Kesimpulan

Dari pengamatan yang telah dilakukan pada kecambah kacang

hijau/tauge dapat disimpulkan bahwa rangsang cahaya dan gaya gravitasi

mempengaruhi arah pertumbuhan/gerak tumbuhan.

51

PRATIKUM 9PEMASAKAN BUAH

A. Pendahuluan

Tujuan :

Membuktikan bahwa ethylene berperan pada proses degradasi clorophyl dan

memacu terbentuknya enzim yang berperan pada proses pemasakan buah.

B. Tinjauan Pustaka

Zat pengatur tumbuh disamping berpengarh terhadap pertumbuhan tanaman

juga mempunyai kegunaan lain, seperti pada pemasakan buah. Zat pengatur tumbuh

yang sering digunakan untuk pemasakan buah adalah ethylene, baik untuk

menghambat maupun mempercepat proses kemasakan buah. Percepatan pemasakan

52

ini terjadi karena zat tumbuh mendorong pemecahan tepung dan penimbunan gula.

Buah yang sedikit atau tidak bertepung kurang menunjukkan respon terhadap

penggunaan zat tumbuh.

Ethylene merupakan suatu senyawa karbon sederhana yang tidak jenuh dalam

bentuk gas memiliki sifat-sifat fisiologis yang luas pada aspek pertumbuhan,

perkembangan, dan senesen tanaman.

Ethylene sangat berperan dalam aspek-aspek praktis penyimpanan buah-

buahan. Pada kebanyakan buah (pisang, jeruk, dll), ethelene mendorong proses

pemasakan buah. Sebaliknya pada proses pemasakan buah banyak sekali ethylene

dihasilkan dan dilepaskan ke udara sekitarnya. Proses pematangan dapat ditunda

dengan menghilangkan ethylene dari sekitar buah atau dengan menurunkan kadar O2

udara (missal pada buah jeruk, anggur, apel, pisang, alpokat dll). Buah disimpan pada

kondisi yang terkontrol dapat didorong untuk matang dengan mengukur kadar

ethylene atau O2.

C. Alat, Bahan dan Cara Kerja

g. Alat

Tempat penyimpanan buah

Gelas piala

Batang pengaduk

Pipet ukur

Kertas Koran dan karet gelang

h. Bahan

Buah pisang yang tua

Ethrel (2 chloro etylphosphonic acid)

Aquades

53

i. Cara kerja

Buatlah larutan ethrel dengan konsentrasi 0, ppm (control) 500 ppm, 1000

ppm, 1500 ppm

Siapkan 1 sisir pisang, bagi menjadi 4

Celupkan buah pisang tersebut dalam masing-masing konsentrasi ethrel

selama 5 menit

Tiriskan dan setelah kering bungkus dengan kertas koran

Letakkan buah-buah tersebut pada kotak penyimpanan

Amati setiap hari dan catat perubahan yang terjadi, serta jumlah buah yang

telah masak.

D. Hasil dan Pembahasan

Praktikum pemasakan buah kali ini menggunakan buah pisang dan alpukat sebagai

objek untuk melihat pengaruh etilen dalam pemasakan buah. Konsentrasi etilen yang

digunakan yaitu 0 ppm, 500 ppm, 700 ppm dan 900 ppm. Berdasarkan data yang diperoleh,

terlihat adanya perbedaan hasil waktu pemasakan buah antara larutan etilen dengan

konsentrasi 0, 500, 700, dan 900 ppm. Hari pertama didapatkan hasil yang sama yaitu buah

belum masak dengan ciri yang sama pula yaitu tekstur keras, warna hijau, dan tidak berbau,

sedangkan buah masak pada hari yang berbeda yaitu 900 ppm pada hari ke-2, 700 ppm pada

hari ke-2, dan 500 ppm pada hari ke-3, dan 0 ppm pada hari ke-4. Pisang dan alpukat yang

masak menjadi lunak, berwarna dan berbau.

Data hasil tersebut sesuai dengan referensi yang ada karena dengan pemberian etilen

dengan konsentrasi yang berbeda menghasilkan efek yang berbeda pula (Abidin,1985).

Jumlah etilen yang dibutuhkan untuk proses pematangan buah tidak selalu tetap akan tetapi

berubah-ubah selama proses pematangan, jumlah etilen yang ada di dalam buah tetap sekitar

1,0 – 1,5 ppm sampai beberapa jam sebelum proses respirasinya meningkat. Segera setelah

pernafasan meningkat dan mencapai puncak klimakterik, jumlah etilen meningkat menjadi 30

ppm (Miller, 1938).

54

Kemasakan atau pematangan (ripening) adalah suatu proses fisiologis, yaitu

terjadinya perubahan dari kondisi yang tidak menguntungkan ke kondisi yang

menguntungkan, ditandai denAbidin, Z. 1985. Dasar-Dasar Pengetahuan Tentang Zat

Pengatur Tumbuh. Angkasa, Bandung.

Fantastico. 1986. Fisiologi Pasca Panen. Gajah Mada University Press,

Yogyakarta.gan perubahan tekstur, warna, rasa dan aroma (Abidin, 1985). Proses

pematangan buah pisang merupakan proses pengakumulasian gula dengan merombak pati

menjadi senyawa yang lebih sederhana. Tidak seperti buah pada umumnya yang

mengakumulasi gula secara langsung dari pengiriman asimilat hasil fotosintesis di daun yang

umumnya dikirim ke organ lain dalam bentuk sukrosa (Anderson dan Beardall, 1991).

Klimaterik adalah suatu periode mendadak yang unik bagi buah-buahan tertentu,

dimana selama proses ini terjadi serangkaian perubahan biologis yang diawali dengan proses

pembuatan etilen. Proses ini ditandai dengan mulainya proses pematangan. Buah-buahan

yang tidak mengalami periode tersebut digolongkan kedalam buah non-klimakterik. Buah

yang digolongkan ke dalam buah klimakterik menunukkan adanya peningkatan CO2 yang

mendadak selama pematangan buah, sedangkan buah non klimaterik tidak menghasilkan

CO2 yang terus menerus meningkat, tetapi terus turun perlahan-lahan (Wilkins, 1969).

Menurut Nogge and Fritz (1989), berdasarkan kandungan amilumnya, buah

dibedakan menjadi buah klimaterik dan buah nonklimaterik. Buah klimaterik adalah buah

yang banyak mengandung amilum, seperti pisang mangga, apel, alpokat dan dapat dipacu

kematangannya dengan etilen. Etilen endogen yang dihasilkan oleh buah yang telah matang

dengan sendirinya dapat memacu pematangan pada sekumpulan buah yang diperam. Buah

non klimaterik adalah buah yang kandungan amilumnya sedikit, seperti jeruk, anggur,

semangka dan nanas. Pemberian etilen pada buah ini dapat memacu laju respirasi, tetapi tidak

memacu produksi etilen endogen dan pematangan buah.

Kecepatan pemasakan buah terjadi karena zat tumbuh mendorong pemecahan tepung

dan penimbunan gula (Kusumo, 1990). Proses pemecahan tepung dan penimbunan gula

tersebut merupakan proses pemasakan buah dimana ditandai dengan terjadinya perubahan

warna, tekstur buah dan bau pada buah atau terjadinya pemasakan buah. Kebanyakan buah

tanda kematangan pertama adalah hilangnya warna hijau. Kandungan klorofil buah yang

sedang masak lambat laut berkurang. Saat terjadi klimaterik, klorofilase bertanggung jawab

55

atas terjadinya penguraian klorofil. Penguraian hidrolitik klorofilase yang memecah klorofil

menjadi bagian vital dan inti porfirin yang masih utuh, maka klorofilida yang bersangkutan

tidak akan mengakibatkan perubahan warna. Bagian profirin pada molekul klorofil dapat

mengalami oksidasi atau saturasi, sehingga warna akan hilang. Lunaknya buah disebabkan

oleh adanya perombakan photopektin yang tidak larut. Pematangan biasanya meningkatkan

jumlah gula-gula sederhana yang memberi rasa manis (Fantastico, 1986). Proses pematangan

buah meliputi dua proses yaitu :

1. Etilen mempengaruhi permeabilitas membran sehingga daya

permeabilitas menjadi lebih besar

2. Kandungan protein meningkat karena etilen telah merangsang sintesis

protein. Protein yang terbentuk terlibat dalam proses pematangan buah

karena akan meningkatkan enzim yang menyebabkan respirasi

klimakterik (Wereing dan Philips, 1970).

Etilen adalah senyawa hidrokarbon tidak jenuh yang pada suhu kamar berbentuk gas.

Senyawa ini dapat menyebabkan terjadinya perubahan-perubahan penting dalam proses

pertumbuhan dan pematangan hasil-hasil pertanian (Purba, 1996). Menurut Abidin (1985),

etilen adalah hormon tumbuh yang secara umum berlainan dengan auksin, giberellin dan

sitokinin. Etilen dalam keadaan normal akan berbentuk gas dan struktur kimianya sangat

sederhana sekali. Etilen yang berada di alam akan berperan apabila terjadi perubahan secara

fisiologis pada suatu tanaman. Hormon ini akan berperan dalam proses pematangan buah

dalam fase klimaterik.

Abidin (1985), menyatakan beberapa hal yang harus diperhatikan dalam membahas

mekanisme kerja etilen, yaitu :

1. Jangka waktu yang diperlukan bagi etilen untuk menyelesaikan proses pematangan

2. Etilen mempunyai sifat-sifat yang sangat unik di dalam proses pematangan buah dan

dalam bagian tanaman lainnya.

3. Dalam konsentrasi yang sangat rendah dapat memberikan rangsangan pada aktivitas

fisiologi.

4. Sensitivitas jaringan tanaman terhadap etilen yang konsentrasinya sangat rendah yang

bervariasi sesuai dengan umurnya.

56

Mekanisme kerja etilen dalam pemasakan buah yaitu dengan cara menambahkan

etilen dari luar. Di antara sekian banyak perubahan yang disebabkan oleh etilen adalah

perubahan permeabilitas membran sel sehingga mengakibatkan penghancuran klorofil ke

dalam kloroplas oleh enzim. Dengan terombaknya klorofil pigmen dalam sel-sel buah tidak

terlindungi sehingga buah menampakkan warna masaknya (Sumarjono, 1981).

E. Kesimpulan

Berdasarkan hasil dan pembahasan sebelumnya, maka dapat disimpulkan bahwa

konsentrasi etilen yang cepat untuk pemasakan buah adalah 900 ppm. Semakin tinggi

konsentrasi etilen, semakin cepat proses pemasakan buah.

57

PRATIKUM 10DORMANSI BIJI

A. Pendahuluan

Tujuan :

Membuktikan adanya efek dormansi pada proses perkecambahan bahan biji.

B. Tinjauan Pustaka

C. Alat, Bahan dan Cara Kerja

1. Alat

Cawan petri

Kertas merang

Kertas label

2. Bahan

Biji padi baru (baru panen)

Biji padi lama (3-4 bulan)

Aquades

58

3. Cara kerja

Siapkan 2 buah cawan petri, masing-masing dialasi kertas merang

Pilih 100 biji padi yang beruas untuk masing-masing jenis biji padi

Biji padi yang telah dipilih letakkan pada cawan petri yang telah diberi

aquades

Setiap hari ditambah aquades untuk menjaga kelembaban

Pengamatan selama 7 hari, tiap hari hitung biji yang berkecambah, dicatat

dalam table seperti berikut.

PadiHari

% Perkecambahan1 2 3 4 5 6 7

Lama

Baru

D. Hasil dan Pembahasan

Dormansi merupakan strategi benih-benih tumbuhan tertentu agar dapat mengatasi

lingkungan sub-optimum guna mempertahankan kelanjutan spesiesnya. Terdapat berbagai

penyebab dormansi benih yang pada garis besarnya dapat digolongkan kedalam adanya

hambatan dari kulit benih (misalnya pada benih lamtoro karena kulit benih yang impermeabel

terhadap air) atau bagian dalam benihnya (misalnya pada benih melinjo karena embrio yang

belum dewasa). Benih yang mengalami dormansi organik ini tidak dapat berkecambah dalam

kondisi lingkungan perkecambahan yang optimum (Sadjad, 1993).

Dormansi adalah suatu keadaan dimana pertumbuhan tidak terjadi walaupun kondisi

lingkungan mendukung untuk terjadinya perkecambahan. Pada beberapa jenis varietas

59

tanaman tertentu, sebagian atau seluruh benih menjadi dorman sewaktu dipanen, sehingga

masalah yang sering dihadapi oleh petani atau pemakai benih adalah bagaimana cara

mengatasi dormansi tersebut. Struktur benih (kulit benih) yang keras sehingga mempersulit

keluar masuknya air kedalam benih (http://id.wikipedia.org, 2008).

Dormansi benih berhubungan dengan usaha benih untuk menunda

perkecambahannya, hingga waktu dan kondisi lingkungan memungkinkan untuk

melangsungkan proses tersebut. Dormansi dapat terjadi pada kulit biji maupun pada embrio.

Biji yang telah masak dan siap untuk berkecambah membutuhkan kondisi klimatik dan

tempat tumbuh yang sesuai untuk dapat mematahkan dormansi dan memulai proses

perkecambahannya. Pretreatment skarifikasi digunakan untuk mematahkan dormansi kulit

biji, sedangkan stratifikasi digunakan untuk mengatasi dormansi embrio. Dormansi

diklasifikasikan menjadi bermacam-macam kategori berdasarkan faktor penyebab,

mekanisme dan bentuknya.

a. Berdasarkan faktor penyebab dormansi

·  Imposed dormancy (quiscence): terhalangnya pertumbuhan aktif karena keadaan

lingkungan yang tidak menguntungkan.

·  Imnate dormancy (rest): dormansi yang disebabkan oleh keadaan atau kondisi di dalam

organ biji itu sendiri.

b. Berdasarkan mekanisme dormansi di dalam biji

Mekanisme fisik Merupakan dormansi yang mekanisme penghambatannya disebabkan oleh

organ biji itu sendiri, terbagi menjadi:

Mekanis: embrio tidak berkembang karena dibatasi secara fisik

Fisik: penyerapan air terganggu karena kulit biji yang impermeable

Kimia: bagian biji atau buah yang mengandung zat kimia penghambat

Mekanisme fisiologis Merupakan dormansi yang disebabkan oleh terjadinya

hambatan dalam proses fisiologis, terbagi menjadi:

Photodormancy: proses fisiologis dalam biji terhambat oleh keberadaan cahaya

Immature embryo: proses fisiologis dalam biji terhambat oleh kondisi embrio yang

tidak/belum matang

Termodormancy: proses fisiologis dalam biji terhambat oleh suhu

60

c.    Berdasarkan bentuk dormansi Kulit biji immpermeabel terhadap air (O2). Bagian biji

yang impermeabel: membran biji, kulit biji, nukleos, pericarp, endocarp. Impermeabilitas

dapat disebabkan oleh deposisi bermacam-macam substansi (misalnya cutin, suberin, lignin)

pada membran. Kulit biji yang keras dapat disebabkan oleh pengaruh genetik maupun

lingkungan. Pematahan dormansi kulit biji ini dapat dilakukan dengan skrifikasi mekanisme.

Bagian biji yang mengatur masuknya air ke dalam biji: mikrofil, kulit biji, raphe/hilum,

strophiole, adapun mekanisme higroskopinya diatur oleh hilum. Keluar masuknya O2 pada

biji disebabkan oleh mekanisme dalam kulit biji. Dormansi karena hambatan keluar

masuknya O2 melalui kulit biji ini dapat dipatahkan dengan perlakuan temperatur tinggi dan

pemberian larutan kuat. Embrio belum masak (immature embryo). Ketika terjadi abscission

(gugurnya buah dari tangkainya), embrio masih belum menyelesaikan tahap

perkembangannya. Misalnya Gnetum gnemon (melinjo). Embrio belum terdiferensiasi.

Embrio secara morfologis telah berkembang, namun masih butuh waktu untuk mencapai

bentuk dan ukuran yang sempurna. Dormansi immature embryo ini dapat dipatahkan dengan

perlakuan temperatur rendah dan zat kimia. Biji membutuhkan pemasakan pascapanen

(afterripenning) dalam penyimpanan kering Dormansi karena kebutuhan akan afterripenning

ini dapat dipatahkan dengan perlakuan temperatut tinggi dan pengupasan kulit.

Biji membutuhkan suhu rendah Biasa terjadi pada spesies daerah temperate, seperti apel

dan Familia Rosaceae. Dormansi ini secara alami terjadi dengan cara: biji dorman selama

musim gugur melampaui satu musim dingin, dan baru berkecambah pada musim semi

berikutnya. Dormansi karena kebutuhan biji akan suhu rendah ini dapat dipatahkan dengan

perlakuan pemberian suhu rendah, dengan pemberian aerasi dan imbibisi. Ciri-ciri biji yang

mempunyai dormansi ini adalah:

Jika kulit dikupas, embrio tumbuh

Embrio mengalami dormansi yang hanya dapat dipatahkan dengan suhu rendah.

Embrio tidak dorman pada suhu rendah, namun proses perkecambahan biji masih

membutuhkan suhu yang lebih rendah lagi .

Perkecambahan terjadi tanpa pemberian suhu rendah, namun semai tumubuh kerdil.

Akar keluar pada musim semi, namun epikotil baru keluar pada musim semi

berikutnya (setelah melampaui satu musim  dingin) Biji bersifat light sensitive.

61

Cahaya mempengaruhi perkecambahan dengan tiga cara, yaitu dengan intensitas

(kuantitas) cahaya, kualitas cahaya (panjang gelombang) dan fotoperiodisitas (panjang hari).

Kuantitas cahaya Cahaya dengan intensitas tinggi dapat meningkatkan perkecambahan pada

biji-biji yang positively photoblastic (perkecambahan dipercepat oleh cahaya), jika

penyinaran intensitas tinggi ini diberikan dalam durasi waktu yang pendek. Hal ini tidak

berlaku pada biji yang bersifat negatively photoblastic (perkecambahannya dihambat oleh

cahaya). Biji pesitively photoblastic yang disimpan dalam kondisi imbibisi dalam gelap untuk

jangka waktu lama akan berubah menjadi tidak responsif terhadap cahaya, dan hal ini disebut

skotodormant. Sebaliknya, biji yang bersifat negatively photoblastic menjadi photodormant

jika dikenai cahaya. Kedua dormansi ini dapat dipatahkan dengan temperatur rendah.

E. Kesimpulan

Perkecambahan merupakan suatu proses dimana radikula (akar embrionik) memanjang ke

luar menembus kulit biji.

1.    Proses perkecambahan berlangsung dalam beberapa tahapan penting yaitu absorbsi air,

metabolisme, pemecahan materi, proses transport materi, pembentukkan kembali materi baru,

respirasi, dan pertumbuhan. Pada biji yang tebal perkecambahan dapat terjadi dengan cepat

apabila bagian biji dikikir sebagian.

2.    Ketersediaan dan banyaknya air mempengaruhi perkecambahan pada biji. Terlalu banyak

air akan berdampak negatif terhadap proses perkecambahan. Namun jika sampai kering maka

tidak akan terjadi perkecambahan.

DAFTAR PUSTAKA

62

Campbell dan Reece. 2002 Biologi Edisi Kelima Jilid 1. Jakarta : Erlangga.

Dwijoseputro, D. 1995. Fisiologi Tumbuhan Jilid 2. Jakarta : Gramedia

Kimball, John. W. 2000. Biologi Edisi Kelima Jilid 1. Jakarta : Erlangga

http://arenlovesu.blogspot.com/2009/09/dormansi-bij.11.html

http://dwikahenny24.wordpress.com/2010/02/08/laporan-dormansi-dan-

perkecambahan-biji/ http://id.wikipedia.org/wiki/saga pohon

Salisbury, Frank Bdan Cleon Wross, 1985. Fisiologi Tumbuhan; Bandung: ITB

Bandung

63