PLASMOLISIS

I.       Judul  : Plasmolisis

II.    Tujuan: Untuk Mengetahui Pengaruh Larutan Hipertonik dan Larutan Hipotonik Pada Sel Tumbuhan

III. Dasar Teori

Plasmolisis adalah peristiwa terlepasnya protoplasma dari dinding sel karena sel berada dalam larutan hipertonik. Plasmosis dapat memberikan gambaran untuk menentukan besarnya nilai osmosis sebuah sel. Jika sel tumbuhan ditempatkan dalam larutan yang hipertonik terhadap cairan selnya , maka air akan keluar dari sel tersebut sehingga plasma akan menyusut. Bila hal ini berlangsung terus menerus, maka plasma akan terlepas dari dinding sel disebut plasmolisis. Jika sel tumbuhan, misalnya sel spirogyra diletakkan dalam larutan yang dipertonik terhadap sitosol sel tersebut, maka air  yang berada dalam vakuola menembus ke luar sel. Akibatnya protoplasma mengkerut dan terlepas dari dinding sel. Terlepasnya protoplasma dari dinding sel disebut plasmolisis (Tim Pembina Fisiologi Tumbuhan, 2009:3).

Jika sebatang tanaman air tawar atau darat diletakkan ke dalam air laut sel – selnya dengan cepat kehilangan  turgornya dan tanaman tersebut menjadi layu. Hal ini disebabkan karena air laut itu hipertonik terhadap sitoplasma. Dengan  dengan demikian air berdifusi dari sitoplsama ke air laut sehingga sel – sel itu mengkerut. Keadaan ini disebut Plasmolisis (Kimball,1994: 84).

Apabila konsentrasi larutan dalam sel tinggi, air akan masuk sel dan terjadi endosmosis. Hal ini meneyebabkan tekanan osmosis sel mnenjadi tinggi. Keadaaan yang demikian dapat memecahkan sel (lisis). Jadi lisis adalah hancurnya sel karena rusaknya atau robeknya membrane plasma. Sebaliknya, apabila konsetrasi larutan di luar sel lebih tinggi , air dalam sel akan keluar dan terjadi eksosmosis. Eksosmosis pada hewan akan menyebabkan pengerutan sel yang disebut krenasi dan pada tumbuhan akan menyebabkan terlepasnya embran dari dinding sel yang disebut plasmolisis. Plasmolisis adalah peritstiwa mengkerutnya sitoplasma dan lepasnya membrane pellasma dari dinsing sel tumbuhan jika sel dimasukkan ke dalam larutan hipertonik (larutan garam lebih dari 1%) (Buana dkk, 2011:5).

Plasmolisis merupakan proses yang secara nyata menunjukkan bahwa pada sel, sebagai unit terkecil kehidupan, terjaid sirkulasi keluar masuk suatu zat. Adanya sirkulasi ini menjelaskan bahwa sel dinamis denga lingkungannya. Jika memerlukan materi dari luar maka sel harus mengambil materi itu dengan segala cara, misalnya dengnan mengatur tekanan agar terjadi perbedan tekanan sehinggga materi dari luar bias masuk.

Plasmolisis merupakan dampak dari peritiwa osmosis. Jika sel tumbuhan dileteakkan pada larutan hipertonik. Sel tumbuhan akan kehilangan air dan tekanan turgor, yang menyebabkan sel tumbuhan lemah. Tumbuhan dengan kondisi sel seperti ini disebut layu. Kehilangan air lebih banyak lagi meenyebabkan terjadinya plasmolisis, dimana tekanan harus berkurang sampai di suatu titik dimana sitoplasma mengerut dan menjauhi dinding sel, sehingga dapat terjadi cytorhysis – contohnya dinding sel (Beck, 2000).

Tidak ada mekanisme di dalam sel tumbuhan untuk mencegah kehilangan air secara berlebihan juga mendapatkan air secara berlebihan, tetapi plamolisis dapat dibalikkan jika sel diletakkan di larutan hipotonik. Plasmolisis biasanya terjadi pada kondisi yang ekstrim, dan jarang terjadi di alam. Biasanya terjadi secara sengaja di laboratorium dengan meletakkan sel pada larutan bersalnitas tinggi ataupun larutan gula untuk menyebabkan eksosmosis (Buana dkk, 20011:5)

Terdapat banyak teori mengenai membrane plasma yang dikemukakkan oleh para ahli tetapi pada dasarnya ada dua kelompok teori tentan susunan suatu membrane plasma yaitu :

-          Leafleat theory yang menyatakan bahwa membrane plasma tersusun atas lapisan – lapisan.

-          Teori globular yang menyatakan bahwa membrane plasma tersusun sebab bola – bola yang terderet.

Membran plasma adalah selaput pembungkus dan pembatas suatu sel dengan organel lainnya. Membrane plasma memiliki sifat selektif permeable dan dinamis, antara lain adanya pertumbuhan membrane plasma, fragmentasi, difrensiasi, perbaikan dari perusakan dan perubahan struktur tiga dimensinya. Pada organism multisel, sel – sel tersusun sedemikian rupa menjadi rakitan yang bekerja sama yang disebut jaringan sel – sel dalam sautu jaringan umumnya berhubungan satu sama lain mellaui jalinan yang rumit terdapat pengaturan sel dalam  membrane plasma (Ray, 2001).

A.    Difusi

Difusi merupakan suatu proses lewatnya bahan – bahan tertentu lewat suatu membrane sebab akibat konsentrasi yang berbeda – beda. Apabila membrane plasma ini bersifat semi permeable maka hanya bahan – bahan tertentu saja yang dapat melewatinya dengan cara difusi. Difusi melewati membrane plasma ini pada umumnya bersifat khas karena membtutuhkan bantuan enzim tertentu, sehingga membrane sel disebut bersift “enzyme controlled permeable” (Juwono & zulfa, 2000:24).

Seperti yang di dijelaskan, difusi sering terjadi akibat adanya perbedaan konsentrasi bahan di satu titik dengna titik lain (ketika zat warna tadi mulai melarut, air di dekat Kristal berwarna sangat pekat, tapi pada jarak tertentu tak ada warna). Perbedaan konsentrasi sangat lazim terjadi, terutama dalam sel yang hidup dan dalam organism pada umumnya. Contohnya, ketika senyawa organisk tertentu dalam sitosol masuk ke dalam sel dan dimetabolismekan oleh mitokondria, maka konsentrasi di dekat mitokondri dipertahankan lebih rendah daripada konsentrasinya dideekat kloroplas yang berfotosintesis di dalam sel yang sama.

Difusi (perpindahan neto partikel atau bola) terjadi akibat gradient konsetrasi. Konsentrasi adalaah banyaknya bahan atau jumlah partikel persatuan volume. Gradient terjadi bila suatu parameter, misalnya konsentrasi, berubah secara bertahap dari satu volume ruang ke volume ruang lain (Salisbur,1995:32).

B.     Osmosis

Osmosis ialah lewatnya zat pelarut melalui membrane plasma sebagai akibat perbedaan tekanan osmosis. Dalam hal ini zat pelarut akan melewati satu membrane dari larutan yang berdkadar rendah ke dalam larutan yang berkadar tinggi sehingga tercapai suatu kesetimbangan. (Juwono dan Zaulfa, 2000:25).

Transport Makromolekul dan pertikel

Membrane sel mempunyai sifat – sifat untuk yang dinamis tercermin pada kejadian – kejadi timbulnya invaginasi atau peliputan membrane pada proses fi\otosintesis, pinositna seksositosis.Mekanisme pengangkutan makromolekul dan partikel melalui “eksositosis apabila berlangsung pelepasan dari sel dan melalui endositosis, apabila kemasukan ke dalam sel. Dasar mekanisme kedua jenis pengankutan ini sama hanya berbeda dalam urutan tahap-tahapannya yang berlangsung berlawanan. Berdasarkan sifat dan ukuran bahan yang ditelan oleh sel, cara transportasi molekul dan partikel dibedakan menjadi “pinositosis (meminum) apabila tertelan merupakan larutan dengan melalui pembentukan gelembung – geelembung kecil dan fogestosis (makan) apabiala yang ditelan adalah makromolekul atau partikel melalui pembentukan gelembung – gelembung lebih besar (Subowo, 1995:62-63).

IV. Metode Penelitian

4.1 alat dan bahan

- alat

1. Mikroskop

2. Object glass

3. Cover glass

4. Pipet tetes

-Bahan

1. umbi bawang merah dan Rhoeo discolor

2. larutan gula

3. larutan grafis

4. aquadest

4. 2  Langkah kerja

4.2 Cara kerja perlakuan kimia (pelarut organik)

 

 

V.    Pembahasan

Pada acara ini yang berjudul plasmolisis, praktikan ingin mengetahui pengaruh larutan hipertonik dan larutan hipotonik pada sel tumbuhan. Pada acara ini praktikan menggunakan 2 bahan yaitu umbi bawang merah (Allium cepa) serta tumbuhan Jadam (Rhoeo discolor). Praktikan menggunakan 2 bahan ini dikarenakan pada kedua sel ini mempunyai vakuola yang mengandung zat warna yang mencolok, sehingga praktikan dapat mengetahui proses terjadiya plasmolisis denagn lebih jelas. Sebagai cairan hipertoniknya, praktikan menggunakan bahan berupa larutan gula sedangkan untuk larutan hipotoniknya praktikan menggunakan larutan aquades. Pada praktikum ini praktikan juga menggunakan larutan isotonik yaitu berupa larutan garfis.

Praktikum plasmolisis ini dilakukan dengan cara mengambil lapisan dalam dari umbi bawang merah serta bagain yang berwarna ungu pada jadam. Kemudian kedua sayatan ini nantinya akan diberi larutan glukosa dan membiarkannya selama 10 -15 menit untuk menunggu proses plasmolisisnya. Pada keadaan ini sayatan yang berada pada objek gelas tidak ditutup dengan cover glass agar proses plasmolisis sempurna terjadi tanpa ada tindihan dari cover glass, jika cover glass dipasang maka proses plasmolisis akan terganggu karena cairan yang akan keluar dari sel sedikit banyak terhalangi oleh adanya coverglass. Setelah 10 menit sayatan dibiarkan dengan larutan gula, kemudian sayatan tersebut diamati di mikroskop untuk mengetahui apa saja yang terjadi pada sel tersebut. Setelah di amati, larutan gula diserap dengan menggunakan kertas tissue yang kemudian sayatan akan ditetesi dengan larutan aquades. Larutan aquades ini dibiarkan pada objek glass tempat sayatan berada selama 10 menit. Setelah itu praktikan mengamati lagi dibawah mikroskop untuk mengetahui perbedaan antara sayatan pada saat di beri glukosa dengan saat sayatan saat diberi aquades. Sebagai pembandingnya, setelah memberikan larutan aquades praktikan juga memberikan larutan garfis.

Dari hasil pengamatan didapatkan suatu hasil yaitu  Rhoe discolor  serta umbi bawang merah  pada keadaan biasa setelah diamati beberapa saat tidak terjadi perubahan apa-apa pada selnya.Warna ungu pada daun sel  Rhoe discolor dan umbi bawang merah merata di seluruh permukaan selnya. Hal ini terjadi karena sel berada dalam keadaan seimbang (isotonis), karena tidak ada larutan yang bersifat hipotonis maupun hipertonis. Dari hasil pengamatan terlihat bagian-bagian sel berbentuk rongga segi enam dengan sitoplasma berwarna ungu memenuhi dinding sel. Air yang diteteskan membentuk lingkungan isotonik baik di dalam maupun di luar sel, sehingga bentuk sel normal.

Pada saat sayatan daun umbi bawang merah serta daun jadam diberi larutan glukosa dan dibiarkan selama 10 menit. Pada perlakuan ini terlihat adanya perubahan yang terjadi pada sel daun  Rhoe discolor dan umbi bawang merah, pigemen warna ungu yang berada dalam sel mulai manjadi sedikit dibanding saat sel sebelum diberi larutan glukosa, selain itu selnya tampak mengkerut karena mengalami plasmolisis. Hal ini disebabkan karena larutan glukosa merupakan larutan hipertonis (potensial air tinggi) dan sel daun Rhoe discolor serta umbi bawang merupakan larutan hipotonis (potensial air rendah),sehingga air yang berada dalam vakuola sel tersebut merembes keluar dari sel. Kehilangan air lebih banyak akan menyebabkan plasmolisis yang berarti tekanan terus berkurang sehingga terjadi sampai di suatu titik batas dimana mebran sel akan terlepas dari dinding sel yang menyebabkan ruhtuhnya membran sel dari dingding sel karena proses eksoosmosis yaitu (sel yang ditempatkan dalam larutan yang hipertonik).   

Pemberian larutan gula menyebabkan sel berwarna ungu terlihat lebih sedikit . Hal ini terjadi karena pada saat sayatan umbi bawang merah dan Rhoeo discolor ditempatkan pada larutan yang hipertonis terhadapnya, maka air keluar dari vakuola sehingga membrane sitoplasma akan mengkerut  yang menyebabkan pigmen antosianin di dalam vakuola tidak terlalu jelas dilihat. Pada pengamatan hasil menurut literature, “semakin rendah konsentrasi suatu bahan dari lingkungan lainnya, semakin mudah sel itu berplasmolisis, dalam percobaan didapatkan pembuktian bahwa sel daun Rhoea discolor dan umbi bawang saat direndam dengan larutan glukosa terjadi plasmolisis. Hal ini dikarenakan konsentrasi didalam sel lebih rendah dibanding dengan dilingkungan, lingkungan yang diamaksud yaitu larutan glukosa sehingga cairan didalam sel akan keluar ke lingkungan.

Sel tumbuhan yang dimasukkan dalam larutan gula, maka sel tersebut akan kehilangan air murni. Jika nilai larutan gula dalam sel lebih pekat dari pada potensial air yang cukup besar, maka kemungkinan volume sel akan menurun sehingga tidak dapat mengisi seluruh ruangan yang dibentuk oleh dinding sel. Akibatnya, membrane dan sitoplasma akan lepas dari selnya.

Pada perlakuan yang kedua saat ditetesi aquades, ternyata terjadi endoosmosis dalam sel daun tersebut. Pigmen warna ungu menjadi lebih sedikit dan warnanya tidak terlalu pekat seperti sebelum ditetesi air. Hal ini dapat terjadi dikarenakan larutan dalam sel tinggi (hipertonik), sedangkan aquades yang berada diluar sel bersifat hipotonik. Hal ini akan menyebabkan aquades akan masuk ke dalam sel dan terjadi endosmosis yang menyebabkan sel menjadi turgid. Hal ini menyebabkan tekanan osmosis sel mennjadi tinggi. Keadaaan yang demikian dapat memecahkan sel (lisis). Jadi lisis adalah hancurnya sel karena rusaknya atau robeknya membrane plasma. Hal ini dapat terjadi karena terlalu banyaknya air yang masuk sehingga sel tidak mampu lagi untuk menampungnya. Masuknya air kedalam sel juga menyebabkan kepekatan sel berkurang. Hal in terbukti saat praktikum, dimana saat sel diberi aquades warna ungu pada sayatan daun jadam serta umbi bawang merah warna lebih pudar dari pada saat kedua sayatan ini belum diberi perlakuan apapun.

Peristiwa deplamolisis merupakan kebalikan dari peristiwa plasmolisis. Ini berarti peristiwa deplamolisis dapat terjadi bila sel daun  Rhoe discolor  serta umbi bawang merah yang telah mengalami peristiwa plasmolisis diletakkan dilarutan hipotonik (potensial air rendah). Setelah ditetesi kembali dengan aquades, keadaan sel kembali seperti semula hanya saja pigmen warna ungu tidak terlalu pekat lagi warnanya. Pada perlakuan ini akan mengakibatkan air yang berada di luar sel masuk ke dalam vakuola, sehingga sel daun  Rhoe discolor serta umbi bawang merah tersebut akan mengembang atau kembali ke keadaan semula. Peristiwa inilah yang kemudian disebut dengan deplasmolisis. Peristiwa deplasmolisis ini dapat juga bertujuan untuk mengembalikan keadaan sel yang telah mengalami peristiwa plasmolisiske keadaan semula atau mengembalikan keadaan sel yang tadinya mengkerut untuk kembali mengembang seperti keadaan semula. Dengan adanya deplasmosisn inilah , sel yang telah megkerut karena plasmolisis dapat kembali ke keadaan normal kembali.

 Waktu perendaman sayatan dengan larutannya sangat berpengaruh. Mengenai waktu yang digunakan untuk merendam daun Rheo discolor serta umbi bawang adalah selama 10 menit dengan tujuan agar plasmolisis sel dapat terjadi dengan sempurna, semakin lama waktu perendaman maka semakin sempurna plasmolisis terjadi yang menyebabkan cairan yang berada didalam sel semakin banyak keluar, sehingga sel akan semakin berkerut. Jika rendaman hanya dilakukan dalam waktu yang relatif sebentar, maka proses plasmolisis tidak dapat diamati secara sempurna, cairan sel hanya sebagian kecil saja yang keluar dari sel, sehingga proses palmolisis sulit diamati..

Membrane merupakan bagian terluar dari yang sel bersifat semi permeable. Membrane sel  tersusun dari lipid bilayer dan protein transfer yang berperan dalam transportasi sel. Lipid bilayer membentuk benteng yang kokoh untuk mencegah molekul – molekul hidrofilik masuk. Lipid bilayer yang bersifat hidrobik menghalangi transport ini dengan molekul polar yang bersifat hidrofilik. Molekul sangat kecil yang polar tetapi tidak bermuatan juga dapat lewat melalui membrane dengan cepat. Contohnya air dan etanol. Lipid bilayer tidak sangat permeable terhadap molekul polar tak bermuatan yang lebih besar seperti glukosa dan gula lain. Itulah sebabnya mengapa pada percobaan hanya air (H₂O) yang keluar dari sel, sedangkan molekul glukosa yang seharusnya berdifusi ke dalam sel tidak termasuk ke dalam sel.

 Pada percobaan terakhir, sayatan daun jadam maupun umbi bawang merah ditetesi dengan larutan garfis, setelah ditunggu selama 10 menit. Sel tidak mengalami perubahan apapun, baik warna maupun bentuknya. Hal ini dikarenakan lautan garfis merupakan larutan isotonik dimana konsentrasi antara sel dengan lingkungan (larutan garfis) memiliki konsentrasi yang sama atau hampir sama sehingga tidak terjadi transport membran. Jadi suatu transport membran baik difusi maupun osmosis hanya akan terjadi bila ada perbedaan konsentrasi antara linkungan internal sel dengan lingkungan eksternalnya.

Nilai potensial osmotik dalam tumbuhan dipengaruhi oleh beberapa faktor antara lain : tekanan, suhu, adanya partikel-partikel bahan terlarut yang larut di dalamnya, matrik sel, larutan dalam vakuola dan tekanan hidrostatik dalam isi sel. Nilai potensial osmotik akan meningkat jika tekanan yang diberikan juga semakin besar. Suhu berpengaruh terhadap potensial osmotik yaitu semakin tinggi suhunya maka nilai potensial osmotiknya semakin turun (semakin negatif) dan konsentrasi partikel-partikel terlarut semakin tinggi maka nilai potensial osmotiknya semakin rendah.

VI. Penutup

6.1 Kesimpulan

- Pengaruh sel saat diletakkan dilarutan yang hipertonik maka cairan yang ada didalam sel akan keluar (eksoosmosis). Hal ini dikarenakan cairan dalam sel lebih hipotonik daripada diluar sel. Keluarnya cairan ini akan menyebabkan sel-sel mengkerut akibat terlepasnya membran plasma dari dinding sel yang disebut peristiwa plasmolisis

- Peristiwa plasmolisis pada praktikum ini dapat dilihat pada saat sayatan daun jadam serta umbi bawang diletakkan pada larutan gula, sel menjadi mengkerut serta warna pigmen ungu yang berada dalam sel menajadi berkurang karena sebagian cairan sudah keluar dari sel. Hal ini dapat terjadi karena terjadi perbedaan konsentrasi antra cairan didalam sel dengan cairan diluar sel.

- Pengaruh saat sel diletakkan dalam larutan yang hipotonik yaitu cairan yang berada diluar sel akan masuk ke dalam sel (endoosmosis) sehinga sel tumbuhan turgids. Hal ini akan menyebabkan jika cairan yang masuk terlalu banyak maka sel akan pecah (lisis). Masuknya air kedalam sel menyebabkan kepekatan sel menjadi berkurang.

- Contoh peristiwa endoosmosis pada praktikum kali ini yaitu saat sel diletakkan pada larutan aquades . Warna sayatan jadam serta umbi bawang merah menjadi lebih pudar karena sel telah termasuki oleh air, sehingga warna ungu mencoloknya menjadi berkurang.

- Pada saat sayatan daun jadam serta umbi bwang merah diletakkan pada larutan garfis, sayatan tidak mengalami perubuahan apapun, baik perubahan bentuk maupun perubahan warnanya. Hal ini dikarenakan larutan garfis merupakan larutan isotonik. Larutan isotonik memliki konsentrasi yang sama atau hampir sama dengan cairan dalam sel, sehingga tidak terjadi difusi dan osmosis.

6.2 Saran

- peggunaan  waktu raktikum lebih diefienkan lagi ya mbk dan mas. Agar saat praktikum waktunya tidak molor.

DAFTAR PUSTAKA

Beck, William A. 2000.” Osmotic Pressure, Osmotic Value, And Suction Tension”.( http://www.plantphysiol.org/content/3/4/413.full.pdf)

Diakses 28 oktober 2013

Buana, eqi, et all .2011. Struktur dan inti sel Rhoeo discolor saat normal dan 

            Plasmolisis.Regina:Bogor.

Juwono dan Zulfa, Ahmad.2000. BIOLOGI SEL. Penerbit Buku Kedokteran EGC:

            Jakarta.

Kimball, J.W. 2000. Biologi Jilid I. Jakarta : Erlangga.

Ray, Petter M. 2001 “On The Theory Of Osmotic Movement”.( http://www.plantphysiol.org/content/35/6/783.full.pdf).

Diakses 28 oktober 2013

Salisbury Frank B & Ress Cleen W, 1995. Fisiologi Tumbuhan Jilid I. Institut

            Teknologi Bandung: Bandung

Subowo. 1995. Biologi Sel. Bandung : Angkasa.

Tim Pembina Fisiologi Tumbuhan. 2009. Praktikum III Plasmolisis. FKIP UHLAM: Banjarmasin.