Rabu, 21 September 2011

SEL TUMBUHAN, PLASMOLISIS, DAN DEPLASMOLISIS


I           Pendahuluan

1.1              Latar Belakang
Sel merupakan satuan struktural terkecil dari suatu organisme hidup. Ilmu yang mempelajari tentang sel disebut sitologi. Dengan menggunakan mikroskop sederhana dapat dilihat bahwa sel terdiri dari inti sel (nucleus), sitoplasma dan membrane sel.
Sitoplasma atau plasma sel dibungkus oleh suatu selaput tipis yang disebut membran plasma (plasmalemma). Selaput ini merupakan membran yang mampu mengatur secara selektif aliran cairan dari lingkungan sutu sel ke dalam suatu sel atau sebaliknya. Pada umumnya membran pada organisme hidup bersifat selektif permeabel yang berarti hanya molekul-molekul tertentu yang dapat melewatinya.
Cairan sel biasanya bersifat hipertonis dan cairan di luar sel biasanya bersifat hipotonis, sehingga air mengalir masuk ke dalam sel hingga antara kedua cairan isotonis (konsentrasi sama). Apabila suatu sel diletakkan dalam larutan yang hipertonis terhadap sitoplasma maka air di dalam sitoplasma sel akan berdifusi keluar sehingga sitoplasma mengkerut dan terlepas dari dinding sel. Peristiwa ini disebut plasmolisis. Apabila sel kemudian dimasukkan ke dalam cairan yang hipotonis maka air akan masuk ke dalam sel kemudian dimasukkan ke dalam cairan yang hipotonis maka air akan masuk ke dalam sel dan sitolpasma kembali mengembang, peristiwa ini disebut deplasmolisis.

1.2              Tujuan
1.      melihat struktur sel mati dan sel hidup,
2.      melihat perbedaan sel tumbuhan,
3.      melihat aliran sitoplasma,
4.      melihat peristiwa plasmolisis dan deplasmolisis.



II         Dasar Teori

Setiap organisme tersusun atas sel. Sel merupakan suatu ruangan kecil yang dikelilingi oleh membran dan berisi cairan/larutan kimia yang pekat. Sel merupakan unit dasar kehidupan yang Dapat tumbuh dan menggandakan diri menghasilkan sel baru ( Lukyati, 1999).
Beberapa molekul organik utama dalam sel yaitu :
1 Gula, senyawa sumber makanan sel,
2.Asam lemak,_komponen dari membran sel,
3 Asam amino, merupakan subunit dari protein,
4 Nukleotida,_merupakan subunit dari DNA dan RNA.
Sel tumbuhan memiliki ciri fisiologi yang berbeda dengan sel hewan khususnya dengan keberadaan dinding sel pada sel tumbuhan. Dinding sel pada tumbuhan tinggi merupakan matriks yang di dalamnya terdapat rangka, yaitu senyawa selulosa yang berwujud mikrofibril atau benang halus. Matriks pada dinding sel ini tersusun dari beberapa senyawa yaitu hemiselulosa, pektin, plastik biologik, protein dan lemak. Dinding sel selain berfungsi untuk proteksi isi sel juga berperan sebagai jalan keluar masuknya air, makanan dan garam-garam mineral ke dalam sel.  Dinding sel secara umum dibedakan menjadi dinding sel primer dan dinding sel sekunder. Perbedaan antara kedua macam dinding ini terletak pada fleksibilitas, ketebalan, susunan mikrofibril dan pertumbuhannya (Istanti, 1999).
Molekul atau partikel air, gas dan mineral masuk ke dalam sel tumbuhan melalui proses difusi dan osmosis. Melalui proses-proses tersebut tumbuhan dapat memperoleh zat-zat yang diperlukan untuk pertumbuhannya. Proses difusi berlangsung dari daerah yang memilki konsentrasi partikel tinggi ke daerah yang konsentrasi partikelnya rendah ( Winduwati.S, 2000).
Terdapat dua proses fisikokimiawi yang penting dalam transport materi dalam sel yaitu difusi dan osmosis. Difusi merupakan peristiwa perpindahan melekul dengan menggunakan tenaga kinetik bebas, proses perpindahan ini berlangsung dari derajat konsentrasi tinggi ke derajat konsentrasi rendah. Proses ini akan terus berlangsung hingga dicapai titik keseimbangan. Osmosis merupakan suatu peristiwa perembesan suatu molekul air melintasi membran yang memisahkan dua larutan dengan potensial air yang berbeda. Proses osmosis berlangsung dari larutan hipotonik menuju larutan yang hipertonik atau perpindahan air dari molekul air larutan yang potensial air tinggi menuju potensial air rendah (Tjitrosomo, 1987).
Sel tumbuhan dapat mengalami kehilangan air, apabila potensial air di luar sel lebih rendah daripada potensial air di dalam sel. Jika sel kehilangan air cukup besar, maka ada kemungkinan volume isi sel akan menurun besar sehingga tidak dapat mengisi seluruh ruangan yang dibentuk oleh dinding sel.  Sitoplasma biasanya bersifat hipertonis (potensial air tinggi), dan cairan di luar sel bersifat hipotonis (potensial air rendah), karena itulah air bisa masuk ke dalam sel sehingga antara kedua cairan bersifat isotonus. Apabila suatu sel diletakkan dalam suatu larutan yang hipertonus terhadap sitoplasma, maka air di dalam sel akan berdifusi ke luar sehingga sitoplasma mengkerut dan terlepas dari dinding sel, hal ini disebut plasmolisis. Bila sel itu kemudian dimasukkan ke dalam cairan yang hipotonus, maka air akan masuk ke dalam sel dan sitoplasma akan kembali mengembang hal ini disebut deplasmolisis (Tjotrosomo,1983:11).
Plasmolisis merupakan dampak dari peristiwa osmosis. Jika sel tumbuhan diletakkan di larutan garam terkonsentrasi (hipertonik), sel tumbuhan akan kehilangan air dan juga tekanan turgor, menyebabkan sel tumbuhan lemah. Tumbuhan dengan sel dalam kondisi seperti ini layu. Kehilangan air lebih banyak akan menyebabkan terjadinya plasmolisis: tekanan terus berkurang sampai di suatu titik di mana protoplasma sel terkelupas dari dinding sel, menyebabkan adanya jarak antara dinding sel dan membran. Akhirnya cytorrhysis - runtuhnya seluruh dinding sel - dapat terjadi. Tidak ada mekanisme di dalam sel tumbuhan untuk mencegah kehilangan air secara berlebihan, juga mendapatkan air secara berlebihan, tetapi plasmolisis dapat dibalikkan jika sel diletakkan di larutan hipotonik (Sasmitamiharja, 1990).         
Potensial air daun mempengaruhi transpirasi terutama melalui pengaruhnya terhadap membukanya stomata, tetapi juga mempengaruhi kadar uap air dalam ruang udara daun. Pengurangan potensial air sedikit tidak akan mempengaruhi transpirasi secara nyata, terutama apabila kadar uap air udara tinggi.(Goldworty, 1992).    Masuknya air ke dalam sel akan menyebabkan tekanan terhadap dinding sel sehingga dinding sel meregang.Hal ini akan menyebabkan timbulnya tekanan hidrostatik untuk melawan aliran air tersebut. Tekanan hidrostatik dalam sel disebut tekanan turgor. Tekanan turgor yang berkembang melawan dinding sebagai hasil masuknya air ke dalam vakuola sel disebut potensial tekanan. Tekanan turgor penting bagi sel karena dapat menyebabkan sel dan jaringan yang disusunnya menjadi kaku. Potensial air suatu sel tumbuhan secara esensial merupakan kombinasi potensial osmotik dengan potensial tekanannya. Jika dua sel yang bersebelahan mempunyai potensial air yang berbeda, maka air akan bergerak dari sel yang mempunyai potensial air tinggi menuju ke sel yang mempunyai potensial air rendah (Anonymous, 2009).   Menurut Bidwell (1979) molekul air dan zat terlarut yang berada dalam sel selalu bergerak. Oleh karena itu terjadi perpindahan terus-menerus dari molekul air, dari satu bagian ke bagian yang lain. Perpindahan molekul-molekul itu dpat ditinjau dari dua sudut. Pertama dari sudut sumber dan dari sudut tujuan. Dari sudut sumber dikatakan bahwa terdapat suatu tekanan yang menyebabkan molekul-molekul menyebar ke seluruh jaringan. Tekanan ini disebut dengan tekanan difusi. Dari sudut tujuan dapat dikatakan bahwa ada sesuatu kekurangan (deficit akan molekul-molekul. Hal ini dibandingkan dengan istilah daerah surplus molekul dan minus molekul. Ini bararti bahwa di sumber itu ada tekanan difusi positif dan ditinjau adanya tekanan difusi negative (Fitter, A.H., 1991). 
Plasmolisis hanya terjadi pada kondisi ekstrem, dan jarang terjadi di alam. Biasanya terjadi secara sengaja di laboratorium dengan meletakkan sel pada larutan bersalinitas tinggi atau larutan gula untuk menyebabkan ekosmosis, seringkali menggunakan tanaman Elodea atau sel epidermal bawang yang memiliki pigmen warna sehingga proses dapat diamati dengan jelas ( Wilkins, 1992).








III        Metode Kerja
3.1 Alat dan Bahan
ª      Percobaan I
~  empulur batang Manihot utilissima
~  pinset
~  pipet tetes
~  pisau selet
~  mikroskop
ª      Percobaan II
~  umbi lapis Allium cepa
~  larutan JKJ
~  mikroskop
~  gelas objek
~  gelas penutup
~  silet
ª      Percobaan III
~  umbi Ipomoema batatas
~  gelas penutup
~  gelas objek

~  mikroskop
~  air
ª      Percobaan IV
~  umbi Daucus carota
~  gelas penutup
~  gelas objek
~  mikroskop
~ air
ª      Percobaan V
~   daun Hydrilla verticillata
~  gelas penutup
~  gelas objek
~  mikroskop
~  air
ª      Percobaan VI
~  daun Rhoeo discolor
~  gelas penutup
~  gelas objek
~ mikroskop

~  air
~  larutan garam
3.2 Prosedur Kerja
¿  Percobaan I
~  dibuat sayatan tipis dari empulur batang ubi kayu
~  diletakkan sayatan tersebut di atas kaca objek dan diberi setetes air lalu ditutup dengan kaca penutup
~  digambar bagian-bagian sel yang tampak dan diberi keterangan
¿  Percobaan II
~  diambil selaput bagian dalam umbi lapis yang berwarna putih dengan pinset
~  diletakkan selaput tipis pada gelas objek
~  diteteskan larutan JKJ kemudian ditutup dengan gelas penutup
~  diamati dengan mikroskop, digambar bagian sel yang tampak dan diberi keterangan
¿  Percobaan III
~  dikupas umbi Ipomoea batatas dan dibuang kulitnya
~  dibuat sayatan tipis atau ditusuk umbi dengan jarum
~  diletakkan hasil sayatan di atas kaca objek dan ditetesi dengan air
~  digambar sel yang tampak dan diberi keterangan.


¿  Percobaan IV
~  dikupas umbi Daucus carota dan dibuang kulitnya
~  dibuat sayatan tipis atau ditusuk umbi dengan jarum

~  diletakkan hasil sayatan atau hasil tusukan di atas kaca objek
~  digambar sel yang tampak beserta keterangannya
¿  Percobaan V
~  diambil 2 atau 3 lembar daun Hydrilla verticillata, diletakkan pada gelas objek dan ditetesi dengan air ditutup dengan gelas penutup.
~  diamati dibawah mikroskop dan diperhatikan aliran sitoplasma pada setiap sel.
~  digambar dan diberi keterangan dari bagian-bagian sel yang tampak
¿  Percobaan VI
~  disayat permukaan epidermis bawah daun Rhoeo discolor ( bagian yang berwarna ungu-merah )
~diletakkan sayatan pada gelas objek yang telah ditetesi akuades dan ditutup dengan kaca penutup.
~  diamati di bawah mikroskop dan digambar
~  apabila tampak jelas, ditetesi larutan garam pada salah satu tepi gelas penutup dan pada tepi yang lain ditempelkan kertas penghisap sehingga akuades terserap oleh kertas penghisapdan medium sayatan diganti oleh larutan garam
~  diamati dengan mikroskop selama 5 menit, dicatat semua perubahan yang terjadi

~  deganti larutan garam dengan akuades
~  diamati dan dicatat terjadinya deplasmolisis

IV        Hasil dan Pembahasan
             Hasil
Preparat           : Allium cepa
Perbesaran       :4 X 10
NO
KETERANGAN
1
Dinding sel
2
Nucleus
3
Plasma sel

Preparat           : Daucus carota
Perbesaran       : 4 X 10
NO
KETERANGAN
1
Dinding sel
2
kromoplas


                         



Preparat           : Manihot utilissima
Perbesaran       : 4 X 10
NO
KETERANGAN
1
Dinding sel
2
Inti sel kosong
           
                                                                                               
                                                                                               







Preparat           : Rhodoeo discolor
Perbesaran       : 10 X 10

                                         
                    Gambar awal                            Plasmolisis                            Deplasmolisis



NO
KETERANGAN
1
Dinding sel
2
Nucleus
3
Plasma sel










Preparat                  : Hydrilla verticillata
Perbesaran              : 10 X 10

 

NO
KETERANGAN
1
Dinding sel
2
nukleus









Preparat           : Ipomoea batatas
Perbasaran       : 10 X 10

NO
KETERANGAN
1
Dinding sel
2
nukleus

















             Pembahasan

       Pada percobaan yang telah dilakukan kita dapat melihat bentuk sel dari berbagai macam tumbuhan.
       Pada sel Allium cepa kita dapat melihat struktur sel yang bertindih dan berwarna ungu muda. Pada sel ini terdapat  dengan jelas dinding sel, nucleus, dan plasma sel.
       Sedikit berbeda dengan Allium cepa, pada sel Daucus carota kita melihat terdapatnya gumpalan-gimpalan berwarna oranye yang merupakan kromoplas dari sel ini. Kromoplas merupakan bagian sel yang memberikan warna pada tumbuhan.
       Dari hasil pengamatan, tampak bahwa sel Manihot utilissima tidak terdapat inti sel. Yang terlihat jelas adalah dinding dari sel tersebut.
       Pada sel Rhoeo discolor kita melihat adanya peristiwa plasmolisis dan deplasmolisis. Peristiwa plasmolisis adalah peristiwa lepasnya membran sel dari dinding sel sebagai dampak dari hipertonisnya larutan diluar sel, sehingga cairan yang berada di dalam sel keluar dari sel dan akibatnya tekanan turgor sel menjadi tidak ada. Efek selanjutnya yang ditimbulkan adalah karena potensial air dalam sel lebih tinggi dari luar sel, maka air di luar sel bergerak ke dalam dinding sel mendesak membran sel yang mengakibatkan membran sel terlepas dari dinding sel. Larutan tersebut tidak dapat menembus membran sel karen memiliki ukuran yang lebih besar dari molekul air. Tanda – tanda yang terlihat pada sel yang mengalami plasmolisis ini adalah menghilangnya warna yang ada di dalam sel dan mengerutnya pinggiran membran sel ke arah dalam.
       Prinsip yang digunakan dalam peristiwa ini adalah karena terjadinya peristiwa osmosis sebagai akibat adanya perbedaan konsentrasi zat terlarut dalam air medium dibanding zat terlarut yang ada di dalam protoplasma sel atau dapat diartikan sebagai dampak perbedaan potensial air antara dua tempat air yang dibatasi oleh membran sel tersebut.. Kondisi sel yang terplasmolisis tersebut dapat dikembalikan ke kondisi semula. Proses pengembalian dari kondisi terplasmolisis ke kondisi semula ini dikenal dengan istilah deplasmolisis.
 Prinsip kerja dari deplasmolisis ini hampir sama dengan plasmolisis. Tapi, konsentrasi larutan medium dibuat lebih hipotonis, sehingga yang terjadi adalah cairan yang memenuhi ruang antara dinding sel dengan membran sel bergerak ke luar, sedangkan air yang berada di luar bergerak masuk kedalam dan dapat menembus membran sel karena membran sel mengizinkan molekul-molekul air untuk masuk ke dalam. Masuknya molekul-molekul air tersebut mengakibatkan ruang sitoplasma terisi kembali dengan cairan sehingga membran sel kembali terdesak ke arah luar sebagai akibat timbulnya tekanan turgor akibat gaya kohesi dan adhesi air yang masuk. Akhir dari peristiwa ini adalah sel kembali ke keadaan semula.


V    Penutup

5.1  Kesimpulan
       Setelah melaksanakan praktikum Sel Tumbuhan, Plasmolisis dan Deplasmolisis ini, dapat diambil beberapa poin sebagai kesimpulan:
1.      Sel tumbuhan memiliki dinding sel sehingga bentuknya menjadi tetap,
2.      Pada tumbuhan yang memiliki warna, terdapat gumpalan kromoplas yang merupakan zat sintetik yang memberikan pigmen pada sel tersebut,
3.      Penyebab dari plasmolisis adalah terjadinya peristiwa osmosis antara sel dengan lingkungannya. Jadi dapat disimpulkan bahwa ada atau tidaknya plasmolisis menjadi indicator dari ada atau tidaknya osmosis yang terjadi,
4.      Plasmolisis dan deplasmolisis terjadi karena adanya perbedaan konsentrasi zat yang mengakibatkan adanya keadaan hipertonis dan hipotonis.

5.2  Saran
Pada pelaksanaan praktikum ini diharapkan praktikan agar lebih cekatan dalam menggunakan mikroskop untuk mengamati preparat. Selain itu, praktikan diharapkan lebih mahir lagi membuat preparat yang representatif.




Daftar Pustaka

Dwidjoseputro, D. 1978. Pengantar Fisiologi Tumbuhan. Jakarta: PT Gramedia.
Fitter, A.H. dan R.K.M. Hay, 1991. Fisiologi Lingkungan Tanaman. Universitas Gadjah Mada Press. Yogyakarta.
Goldworthy, R. dan N.M. Fisher, 1992. Fisiologi Tanaman Budidya Tropik. Universitas Gadjah Mada Press. Yogyakarta.
Istanti, Annie; Prasetyo, Triastono I. dan Dwi Listyorini. 1999. Biologi Sel. Malang: FMIPA UM.

Lukyati, Betty, dkk. 199 . Petunjuk Praktikum Fisiologi Tumbuhan. Malang: FMIPA UM

Sasmitamihardja, Dardjat dan Arbayah H.S. 1990. Dasar-Dasar Fisiologi Tumbuhan. Bandung: FMIPA-ITB.
Tim fisiologi tumbuhan. 2009. Penuntun Praktikum Fisiologi Tumbuhan. Bandung : Jurusan Pendidikan Biologi FPMIPA UPI.
Tjitrosomo.1987. Botani Umum 2. Penerbit Angkasa, Bandung.
Wilkins, M. B. 1992. Fisiologi Tanaman. Bumi Angkasa, Jakarta.
Winduwati S., Yohan, Rifaid M. Nur. 2000. Karakteristik Osmosis Balik Membran. Spiral Wound. Pusat Pengembangan Pengelolaan Limbah Radio Aktif

Tidak ada komentar:

Poskan Komentar