I. PENDAHULUAN
Metabolisme diartikan sebagai perubahan atau pertukaran zat antara suatu sel atau organisme secara keseluruhan dengan lingkungannya. Salah satu aktivitas protoplasma yang penting adalah pembentukan sel baru dengan cara pembelahan. Sebelum sel melakukan pembelahan, protoplasma akan aktif mengumpulkan serta mensintesis karbohidrat, protein, lemak, dan senyawa
organik komplek lainnya yang merupakan bagian dari protoplasma dan dinding sel. Bahan dasar untuk sintesis itu adalah senyawa-senyawa anorganik yang diserap oleh akar, dan gula yang dibentuk dari CO2 dan H2O dalam proses fotosintesis. Dengan demikian, metabolosme pada organisme multiseluler juga mencakup masalah penyerapan air seta senyawa-senyawa an organik dari tanah serta transport nutrien ke tempat sintesis.
Sistem penyerapan dan transport nutrien sangat penting bagi tumbuhan. Pada tumbuhan yang belum memiliki struktur organisasi yang rumit, tranport zat hara serta pertukaran zat dan hasil meabolisme cukup dari sel ke sel dengan menembus membran plasma dan berlangsung baik secara aktif maupun pasif. Penyerapan atau transport pasif berlangsung antara lain secara difusi dan osmosis, sementara penyerapan aktif berlangsung dengan menggunakan energi hasil respirasi yang berupa ATP. Pada tumbuhan yang memiliki struktur organisasi yang kompleks, diperlukan sistem transportasi khusus yaitu dengan danya berkas
Pengangkut yang terdiri dari xilem dan foem. Xilem berfungsi untuk mengangkut air seta zat hara dari akar ke tempat sintesis dan floem berfungsi untuk mengedarkan hasil assimilasi ke seluruh bagian tumbuhan yang memerlukan.
II. DIFUSI, OSMOSIS DAN MEMBRAN SEL
"Sitoplasma" dibungkus oleh selaput tipis yang disebut membran plasma. Selaput ini merupakan membran dwi lapis yang mampu mengatur secara selektif aliran cairan dari lingkungan suatu sel ke dalam sel dan sebaliknya. Terdapat dua proses fisiko-kimia yaitu perembesan dan osmosis. Dengan adanya proses difusi, suatu selaput dinyatakan permiabel apabila semua jenis molekul dalam cairan yang ada di sekelilingnya dapat merembes melewatinya. Suatu selaput dikatakan semi permiabel bila hanya beberapa jenis molekul dari cairan yang ada di sekelilingnya yang dapat melewatinya.
Osmosis merupakan suatu proses difusi melewati suatu selaput karena adanya beda konsentrasi antara larutan sebelah menyebelah selaput. Dengan demikian, osmosis akan berlangsung sampai adanya keseimbangan antara kepekaan cairan. Cairan sel biasanya bersifat hipertonis, hingga air akan mengalir masuk ke dalam sel sampai antara kedua cairan bersifat isotonis. Apabila satu sel diletakkan pada larutan hipertonis (lebih pekat) terhadap sitoplasma, maka air yang berada di dalam vakuola akan keluar dari sel, sehingga sitoplasma mengerut dan terlepas dari dinding sel (plasmolisis). Apabila sebaliknya sel dimasukkan ke dalam larutan hipotonis (lebih encer dari cairan sel) maka air akan masuk ke sel dan sitoplasma kembali mengembang (deplasmolisis).
PERCOBAAN 1. DIFUSI
Tujuan : Mengamati terjadinya difusi KMnO4 dalam akuades
Bahan & Alat: Cawan Petri, akuades, Kristal KMnO4 Mistar, kertas HVS putih, timer dan spatula
Cara Kerja :
- Tempatkan cawan petri di tempat datar yang diberi alas dengan kertas HVS putih, kemudian buat cetakan cawan pada kertas, buat kuadran pada cetkan tersebut dan tandai garis kuadran dengan jarak 1 mm.
- Tuangkan akuades sekitar setengah dari volume cawan.
- Masukkan sedikit kristal KMnO4 tepat di posisi tengah cawan berisi akuades tersebut dan tetapkan saat kristal menyentuh akuades sebagai waktu start (t = 0)
- Amati terjadinya difusi kristal, bagaimana laju difusi dari awal sampai larutan merata.
- Catat waktu yang dibutuhkan sampau terjadinya keseimbangan (larutan merata) dan tentukan laju difusinya dengan menghitung jarak yang dilewati dibagi waktu.
- Ulangi percobaan di atas, tapi segera setelah kristal dimasukkan larutan diaduk dengan mneggunakan spatula. Amati apa yang terjadi.
PERCOBAAN 2. OSMOSIS
Tujuan : Mengamati terjadinya osmosis dengan menggunakan membran dari telur ayam
Bahan & Alat : Telur ayam, Asam cuka, Sukrosa, Safranin, Aquades, Pipa gelas, Beker gelas, Karet gelang dan statif
Cara Kerja :
- Rendam telur dalam larutn asam cuka 50% selama 24 jam
- Sobek selaput telur di bagian ujung, keluarkan kuning dan putih telurnya, kemudian cuci besih selaputnya dengan akuades.
- Tutukan selaput telur pada bagian yang disobek tadi ke salah satu ujung pipa gelas dan ikat dengan karet, kerjakan dengan hati-hati agar selaput tidak sobek.
- Tuangkan larutan sukrosa (1 M) yang telah diberi safranin melalui ujung pipa gelas secukupnya, pastikan selaput tidak bocor.
- Tuangkan akuades pada beker gelas secukupnya, kemudian masukkan membran yang berisi sukrosa tadi ke dalam beker sekitar dua per tiga volumenya. Tandai permukaan larutan sukrosa pada pipa gelas dan catat sebagai waktu start (t = 0).
- Amati terjadinya peristiwa osmosis dengan melihat kenaikan premukaan larutan sukrosa pada pipa gelas.
- Catat waktu yang dibutuhkan untuk kenaikan permukaan larutan sukrosa pada pipa gelas untuk ketinggian (volume) tertentu.
PERCOBAAN 3. KERUSAKAN MEMBRAN SEL
Tujuan : Mengamati pengaruh zat kimia dan temperatur terhadap kerusakan membran sel
Bahan & Alat : Rhoe discolor, akuades, Aseton, Termometer, Tabung Reaksi, Cawan petri, Gelas ukur, Cork borer, pemanas.
Cara Kerja :
- Cuci daun Rhoe discolor dengan akuades, buat potongan berbentuk lempengan dengan menggunakan cork borer.
- Rebus air dan ukur temperatur berturut-turut 50, 60, 70, 80, 90, dan 1000 C. Masukkan masing-masing 5 lempengan daun ke dalam rebusan air tadi dan diamkan selama 1 menit.
- Tuangkan aseton masing-masing 50 dan 100% ke dalam tabung reaksi, masukkan 5 lempengan daun dan diamkan sekitar 15 menit.
- Siapkan 18 tabung reaksi ; 9 tabung diisi akuades sebanyak 5 ml, beri label pada tabung: kontrol; T= 500C; T = 600C; T = 700C; T = 800C; T = 900C; T = 1000C; aseton 50%; dan aseton 100%. Sembilan tabung lainnya merupakan set dari perlakuan.
- Setelah perendaman, pindahkan lempengan daun ke dalam tabung berisi akuades sesuai dengan perlakuan, diamkan selama 60 menit
- Tuangkan air dari rendaman ke set tabung reaksi sesuai dengan perlakuan.
- Amati keadaan cairan yang dihasilkan pada setiap perlakuan dan catat pengamatan saudara.
PERCOBAAN 4. TEKANAN OSMOSIS CAIRAN SEL
Tujuan : Menghitung tekanan osmosis cairan sel
Bahan & Alat : Daun Rhoe discolor, Sukrosa, Silet, Tabung Reaksi, Mikroskop, Objek dan Cover glass, Akuades dan gelas piala
Cara Kerja :
- Siapkan 8 tabung reaksi dan tuangkan sukrosa masing-masing (sekitar 1/3 volume tabung) berturut-turut 0,28; 0,24; 0.22; 0,20; 0,18; 0,16; 0,14 M; dan akuades (sebagai kontrol).
- Sayat lapisan epidermis daun Rhoe discolor yang berwarna dengan silet, usahakan sayatan hanya selapis sel, periksa di bawah mikroskop apakah sayatan sudah baik untuk dipergunakan.
- Bila sayatan sudah baik, masukkan sayatan tersebut ke dalam tabung dan diamkan selama 30 menit.
- Keluarkan sayatan dari rendaman dan amati di bawah mikroskop.
- Hitung jumlah sel dalam stu bidang pandang, hitung jumlah sel yang mengalami plasmolisis. Larutan yang menyebabkan setengah dari jumlah total sel yang mengalami plamolisis sama dengan cairan sel.
- Hitung tekanan osmosis cairan sel dengan menggnakan rumus :
Tekanan osmosis = π = 22,4 MT
273
M = Konsentrasi sukrosa
T = Temperatur (Fahrenheid)
PERCOBAAN 5. POTENSIAL AIR JARINGAN TUMBUHAN
Tujuan : Mengukur Potensial Air jaringan tumbuhan dengan metode Khardokov
Bahan & Alat : Sukrosa, Silet, Tabung reaksi, Cork borer, Aquades, Safranin, Kentang dan pipet tetes atau syringe.
Cara Kerja :
- Siapkan tabung 10 pasang, beri nomor 1, 2 untuk tiap pasang.
- Tuangkan pada setiap pasang larutan sukrosa dengan konsentrasi 0,05; 0,10; 0,15; 0,20; 0,25; 0,30; 0,35; 0,40; 0,45 dan 0,5 M
- Teteskan safranin secukupnya pada setiap tabung nomor 1 untuk semua pasangan. Larutan ini disebut larutan awal.
- Buat potongan jaringan kentang dengan menggunakan cork borer, catat diameter dan panjang potongan jaringan yang digunakan.
- Masukkan potongan jaringan pada setiap pasangan tabung nomor 2 dan biarkan 30 – 60 menit. Goyang tabung setiap 20 menit.
- Keluarkan jaingan dari tabung, ukur kembali panjang dan diameter jaringan. Apa yang terjadi?. Larutan ini disebut arutan sisa.
- Pipet larutan dari setiap pasangan nomor 1 (larutan awal) dan teteskan pada pasangan tabung nomor 2 (larutan sisa) di bagian tengah. Amati arah gerak larutan awal yang diteteskan.
- Bila larutan awal bergerak turun, berarti larutn sisa telah menjadi encer, sebaliknya bila larutan awal naik berarti larutan sisa menjadi lebih pekat dari semula.
- Tentukan pada konsentrasi sukrosa berapa larutan awal tidak turun dan tidak naik pada larutan sisa. Pada konsentrasi larutan awal melayang pada larutan sisa, berarti larutan sisa tidak mengalami perubahan selama perendaman jaringan, yang juga berarti potensial air jaringan sama dengan larutan.
- Hitung potensial air jaringan yang saudara gunakan dengan mmelihat Tabel Potensial Osmotik pada Lampiran penuntun ini.
III. PENYERAPAN, PENGANGKUTAN AIR DAN TRANSPIRASI
Lebih dari 90% air yang diserap oleh akar akan dikeluarkan kembali ke lingkungannya. Hilangnya air dari tubuh tumbuhan dalam bentuk uap air disebut dengan transpirasi, dan hampir semua air yang di transpirasikan keluar melalui stomata.
Tumbuhan menyerap air dari tanah melalui rambut akar yang jumlahnya amat banyak, sehingga adanya rambut akar ini akan memperluas permukaan penyerapan. Ketika terjadi penyerapan, kemudian diangkut ke xilem akar, maka di dalam xilem akar akan terbentuk tekanan positif yang disebut tekanan akar. Tekanan akar yang relatif tinggi, dapat menimbulkan suatu fenomena yang dikenal sebagai gutasi, yaitu peristiwa, air dalam bentuk cairan dipaksa keluar dari tbuh tumbuhan melalui lubang khusus pada ujung atau tepi daun yang dinamakan Hidatoda. Pengangkutan air kebanyakan mengikuti lintasan apoplas, menembus epidermis dan korteks sampai mencapai endodermis. Pengangkutan selanjutnya terhalang oleh dinding kaspari, sehingga air harus menembus membran plasma dan protoplasma sel-sel endodermis untuk mencapai xilem akar.
Dari akar air diangkut ke daun dan bagian-bagian lain yang memerlukan melalui xilem batang. Teori yang mutakhir yang banyak diterima oleh ahli botani tentang pengangkutan air dari akar sampai ke ujung tumbuhan yang tinggi adalah teori Kohesi-adhesi-tegangan. Menurut teori ini air di dalam berkas pengangkut memiliki tegangan karena molekul-molekul air berikatan membentuk suatu kolom yang ditarik oleh evaporasi dari atas.bukti yang pernah diamati menunjukkan bahwa gerakan air dimulai dari ujung batang yang paing atas dan pangkal pohon sedikit mengkerut ketika air mulai bergerak.
Intensitas transpirasi sangat dipengaruhi oleh kadar CO2 di dalam ruang interseluler (dan sebaliknya pemberian CO2 kepada daun dari udara), cahaya, temperatur, kelembaban udara, kecepatan angin, dan ketersediaan air dalam tanah. Kebanyakan dari faktor-faktor ini berpengaruh terhadap mekanisme membuka dan menutupnya stomata dikontrol oleh perubahan tekanan turgor di dalam sel-sel panjaga yang berkaitan dengan perubahan konsentrasi K+di dalam sel penjaga. Asam absisat dan spektrum warna biru juga berperan dalam gerakan stomata.
Nutrisi anorganik di dalam larutan tanah tersedia bagi tumbuhan dalam bentuk ion. Tumbuhan menggunakan tenaga hasil respirasi untuk mengumpulkan ion-ion yang dibutuhkan. Kebanyakan ion diserap secara aktif, sedangkan yang lainnya mengalir secara pasif karena adanya beda potensial antara larutan sebelah menyebelah membran plasma yang dihasilkan dari ion-ion yang bergerak secara aktif dan oleh pompa ion. Pengengkutan ion-ion anorganik mengikuti lintasan simplas dan epidermis ke xilem akar.
Nutrisi anorganik yang diperlukan oleh tumbuhan digolongkan pada unsur-unsur esensial, yaitu unsur-unsur yang harus ada di dalam tubuh walaupun dalam jumlah sedikit karena diperlukan untuk menyelesaikan daur hidupnya.
Unsur esensial yang dibutuhkan dalam jumlah besar dinamakan unsur-unsur hara makro yang meliputi : C, H, O, N, S, P, K, Ca dan Mg. Sedangkan unsur-unsur yang dibutuhkan dalam jumlah sedikit disebut unsur hara mikro B, Cl, Cu, Fe, Mn, Mo, Ni, dan Zn. Unsur ini diperlukan dalam proses metabolisme, sehingga bila terjadi kekurangan unsur ini tumbuhan akan memperlihatkan gejala kahat hara yang disebut dengan penyakit fisiologis. Untuk mengetahui kebutuhan unsur hara tumbuhan dan melihat gejala yang timbul bila terjadi kahat hara banyak dilakukan percobaan dengan menumbuhkan tumbuhan pada kultur air yan g dilengkapi dengan unsur hara dengan berbagai variasi baik macam unsurnya maupun konsentrasinya. Cara pertanaman ini disebut dengan cara bertanam hidroponik.
PERCOBAAN 6. MENGHITUNG LUAS DAUN BERHUBUNGAN DENGAN EVAPORASI
Tujuan : Mengukur luas permukaan daun dan laju transpirasi
Bahan & Alat : Daun untuk sampel, Timbangan, kertas putih/ merang, gunting, benang
Cara Kerja :
- Ambil daun tumbuhan, timbang dan catat beratnya.
- Tempelkan pada kertas yang sudah diketahui berat dan luasnya
- Gunting kertas tersebut sesuai dengan gambar daun (jiplakan daun), kemudian timbangan. Hitung luas daun dengan rumus :
Berat guntingan gambar daun x Luas kertas
Luas daun =
Berat Kertas
- Gunting daun yang sudah dihitung luasnya tadi dengan menggunakan benang dan tempelkan di tempat hyang terang atau panas matahari dan biarkan selama 30 menit
- Setelah cukup waktunya, timbang daun tersebut dan ulangi penimbangan setiap intervalwaktu 30 menit, lakukan sampai 3 kali.
- Buat daftar penimbangan pengurangan berat daun selama transpirasi
Laju transpirasi ( g/cm2/mnt) = ∑ pengurangan berat
Luas daun
PERCOBAAN 7. PENGUKURAN TRANSPIRASI DENGAN METODA PENIMBANGAN
Tujuan : Mengamati dan mengukur laju transpirasi dengan menggunakan metoda penimbangan
Bahan & Alat : Pisau silet, Pinset, Botol & gabus penutup, Akuades, Tumbuhan untuk sampel, Kapas, Timbangan dan Termometer.
Cara kerja :
- Sediakan 6 botol botol kosong untuk tempat tumbuhan berikut dengan gabus penutupnya dan isi dengan akuades kira-kira 200 ml.
- Potong pangkal pucuk tumbuhan sampel di dalam air dansegera masukkan ke dalam botol. Atur sedemikian posisi tumbuhan di dalam botol, gunakan kapas pada lobang tutup botol untuk menyangga tegaknya tumbuhan.
- Tandai tinggi permukaan air dalam botol, timbang, catat beratnya
- Letakkan 3 botol dari masing-masing tumbuhan di luar laboratorium di tempat yang terang, yang lainnya letakkan di dalam ruangan
- Setiap hari selama 7 hari timbang masing-masing botol dan catat keadaan morfologi tumbuhan dan tambahkan akuades hingga tinggi air kembali pada keadaan semula. Catat juga temperatur maksimum-minimum dan kelembaban udara setiap hari.
PERCOBAAN 8. PENGARUH ION POTASIUM (K+) TERHADAP MENUTUP DAN MEMBUKANYA STOMATA
Tujuan : Melihat pengaruh ion K+ terhadap membuka dan menutupnya stomata
Bahan & Alat : Daun Sri Rezeki, CaCl2; KCl, Mikroskop, Objek/cover glass dan akuades
Cara Kerja :
- Bersihkan daun Sri rezeki, dengan hati-hati sobek bagian pinggir hingga terbentuk lapisan tipis pada bekas sobekan.
- Potong lapisan tipis tadi sekitar 3 mm, rendam masing-masing dalam larutan 0,2 M CaCl2 dan 0,2 M KCl selama 2 jam
- Amati dibawah mikroskop, dibandingkan keadaan stomata daun dari dua jenis larutan yang digunakan merendam potongan daun tadi.
PERCOBAAN 9.PENGARUH KADAR GARAM TERHADAP PENYERAPAN AIR DAN PERTUMBUHAN TUMBUHAN
Tujuan : Mengamati pengaruh kadar garam yang berbeda terhadap penyerapan air dan pertmbuhan
Bahan & Alat : Vigna sinensis/Phaseolus radiatus, CaCl2/NaCl, Botol dan penutupnya, kapas dan penggaris
Cara Kerja :
- Buat larutan CaCl2/NaCl dengan konsentrasi 0,00; 0,01; 0,02; 0,05; 0,1; dan 0,2 M
- Masukkan ke dalam botol masing-masing 200 ml
- Ambil bibit tanaman yang sudah berumur 2 minggu, ukur panjang batang di atas kotiledon, kemudian masukkan ke dalam botol berisi larutan garam tadi hingga akarnya terendam. Tutup mulut botol, gunakan kapas untuk penyangga tumbuhan
- Tandai tinggi permukaan atas larutan dalam botol, lakukan pengamatan setiap 2 hari.
- Bila larutan berkurang, tambah dengan air suling hingga permukan kembali pada keadaan semula dan catat jumlah air yang ditambahkan.
- Lakukan pengamatan selama 10 hari dan catat juga keadaan morfologi tanaman.
Jangan Lupa berikan komentar Anda tentang blog ini, ataupun tentang posting ini.
0 komentar:
Post a Comment