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
Top Related