DIFUSI DAN PLASMOLISIS

PRAKTIKUM I

DIFUSI DAN PLASMOLISIS

A.    JUDUL   :

1.      Difusi

2.      Plasmolisis pada sel epidermis Rhoeo discolor

B.     TUJUAN :

1.      Mengamatai terjadinya difusi

2.      Mengamati terjadinya plasmolisis dan deplasmolisis pada daun Rhoeo discolor.

C.    DASAR TEORI

1.      Difusi

Difusi adalah peristiwa di mana terjadi tranfer materi melalui materi lain. Transfer materi ini berlangsung karena atom atau partikel selalu bergerak oleh agitasi thermal. Walaupun sesungguhnya gerak tersebut merupakan gerak acak tanpa arah tertentu, namun secara keseluruhan ada arah neto dimana entropi akan meningkat. Difusi merupakan proses irreversible. Pada fasa gas dan cair, peristiwa difusi mudah terjadi; pada fasa padat difusi juga terjadi walaupun memerlukan waktu lebih lama. (Sudaryatno, 2009).

Ada beberapa faktor yang memengaruhi kecepatan difusi, yaitu :

a.    Ukuran partikel. Semakin kecil ukuran partikel, semakin cepat partikel itu akan bergerak, sehinggak kecepatan difusi semakin tinggi.

b.    Ketebalan membran. Semakin tebal membran, semakin lambat kecepatan difusi.

c.    Luas suatu area. Semakin besar luas area, semakin cepat kecepatan difusinya.

d.   Jarak. Semakin besar jarak antara dua konsentrasi, semakin lambat kecepatan difusinya.

e.    Suhu. Semakin tinggi suhu, partikel mendapatkan energi untuk bergerak dengan lebih cepat. Maka, semakin cepat pula kecepatan difusinya^.

Semua zat terdiri atas partikel-partikel yang sangat kecil yang bergerak terus menerus secara acak-acakan. Main tinggi suhunya makin cepat gerakan partikel-partikel tersebut. Dari penelitian-penelitian yang pernah dilakukan ternyata ada kecenderungan bergerak dari satu tempat yang konsentrasinya tinggi ke tempat lain yang konsentrasinya lebih rendah, proses ini disebut difusi. Proses ini juga terjadi sebagai akibat adanya mobilitas dan energi kinetik dari molekul atau ion yang mengadakan difusi tersebut.

 Arah gerak molekul dalam larutan atau gas tidak tertentu karena adanya hantaman molekul air atau dari gas lain. Arah gerak molekul ini mengikuti gerak Brown, atau geraknya dinamakan “Random Walk”. Difusi zat cair dan gas ternyata lebih cepat dari pada zat padat. Makin besar perbedaan konsentrasi antara dua daerah, makin cepat proses difusi. Banyak zat-zat terlarut dapat masuk atau keluar dari sel-sel hidup karena protoplasma bersifat kobid mirip dengan agar-agar dan permeable. Difusi maupun arus massa oleh gaya dorong yang dapat terjadi akibat adanya perbedaan potensial (temperature, listrik, terjadi adanya tekanan hidrolik, konsentrasi, dan sebagainya) yang mengarah dari tempat dengan potensial tinggi ke tempat dengan potensial lebih rendah.

2.      Plasmolisis

Plamolisis  adalah kondisi dimana suatu sel tumbuhan diletakkan di larutan garam terkonsentrasi (hipertonik). Akibatnya cairan yang ada di dalam sel keluar dari sel, sehingga tekanan sel terus berkurang sampai di suatu titik dimana membran sel terlepas dari dinding sel.

Plasmolisis adalah contoh kasus transportasi sel secara osmosis dimana terjadi perpindahan larutan dari kepekatan yang rendah ke larutan yang pekat melalui membran semi permeable.

Plasmolisis merupakan dampak dari peristiwa osmosis Jika sel tumbuhan diletakkan di larutan garam terkonsentrasi, 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.

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.

Jika Defisit Tekanan Difusi (DTD) didalam suatu sel lebih rendah dari pada DTD larutan yang berada disekitar sel maka air akan meninggalkan sel, sampai DTD didalam dan diluar sama besar. Protoplas yang kehilangan air ini akan menyusut volumenya dan akhirnya dapat terlepas dari dinding sel. Apabila suatu sel diletakan pada suatu larutan yang hipertonis terhadap sitoplasma, maka air yang ada dalam sel akan berdifusi keluar sehingga sitoplasma mengkerut dan terlepas dari dinding sel. Peristiwa ini disebut plasmolosis. Terlepasnya protoplas dari dinding sel disebaban oleh penyusutan atau pengurangan volume, karena cairan di dalam protoplas sudah menjadi lebih pekat dan karenanya berpotensial osmotic lebih negatif.

Sel yang mengalami plasmolisis biasanya dapat “disehatkan lagi” dengan memasukkan kedalam air murni. Sel dalam keadaan plasmolisis mempunyai DTD dan TO yang tinggi, dan sebaliknya T.T menjadi negatif. Peristiwa pembalikkan dari keadaan plasmolisis disebut deplasmolisis.

D.    ALAT DAN BAHAN

1.      Difusi

a) Alat : Gelas piala, Pipet tetes, Pengaduk

b) Bahan : Kristal CuSO4, Larutan metilin blue, Aquades

2.      Plasmolisis

a) Alat : Mikroskop,Gelas piala, Gelas penutup, Silet, Stopwatch

b) Bahan : Daun Rhoeo discolor, Larutan sukrosa 21%, Aquades, Kertas pengisap (kertas saring)

E. PROSEDUR KERJA

1.  Difusi

a.    Mengisi gelas piala dengan aquades lebih kurang 100 ml

b.   Meneteskan kira-kira 10 tetes larutan metilin blue  ke dalam gelas piala I yang berisi  aquades. Mengamati penyebaran warna biru dari metilin blue. Sebelumnya (menyiapkan stopwatch).        

c.    Mencatat berapa lama waktu yang diperlukan dari warna dari metilin blue merata.

d.   Melakukan percobaan diatas dengan menggunaan kristal CuSO₄ sebanya 1 sendok spatula.

e.    Mengulangi percobaan dengan metilin blue dan CuSO₄ dengan ukuran yang sama seperti semula, tetapi setelah itu larutan segera diaduk. Melakukan percobaan ini satu persatu. Apa yang terjadi ?

f.    Kesimpulan apa yang didapatkan dari percobaan ini.

                                                                             

2.   Plasmolisis

a.    Menyayat bagian permukaan daun Rhoeo discolor yang berwarna ungu kemerahan setipis mungkin.

b.   Meletakan sayatan pada kaca obyek yang telah ditetesi aquades dan menutup dengan kaca penutup.

c.    Mengamati dibawah mikroskop. Apabila sel-sel daun Rhoeo discolor sudah tampak jelas, meneteskan larutan gula 21 % pada salah satu tepi gelas penutup dan pada tepi yang lain menempelkan kertas penghisap sehingga aquades akan tertarik oleh kertas penghisap dan medium sayatan digantikan oleh larutan gula 21 %.

d.   Mengamati dengan mikroskop selama lima menit. Mencatat dan menggambar semua perubahan yang terjadi terutama waktu terjadinya plasmolisis.

e.    Mengganti larutan gula dengan aquades. Caranya seperti langkah kerja diatas.

f.    Mengamati, mencatat dan menggambar terjadinya deplasmolisis.

g.   Mengambil kesimpulan apa yang dapat diambil dari percobaan ini.

E.  HASIL PENGAMATAN

1. Difusi

Larutan Metilin Blue	Kristal CuSO4

No	Larutan	Perlakuan	Waktu (s)
1.	Metilin Blue	Diaduk (a)	0:00:23.49
		Tidak diaduk (b)	0:05:19.20
2.	CuSO4	Diaduk (a)	0:00:40.15
		Tidak diaduk (b)	0:10:45.10

2. Plasmolisis

Sebelum ditetesi Sukrosa	Sesudah ditetesi Sukrosa
Perbesaran 10 x 10	Perbesaran 10 x 10

F.     PEMBAHASAN

1. Difusi

Difusi adalah gerakan pasif molekul dalam larutan yang berkonsentrasi tinggi ke yang berkonsentrasi lebih rendah (Rifai, Mien. A. 2002). Molekul memiliki energi kinetik intrinsik yang disebut gerak termal (kalor). Suatu akibat gerak termal ialah difusi, kecenderungan molekul setiap zat untuk menyebar ke seluruh ruangan yang ada (Campbell, 2002 : 147). Dalam ketiadaan gaya-gaya lain, suatu substansi akan berdifusi dari tempat yang konsentrasi tinggi ke tempat yang konsentrasinya lebih rendah. Dengan kata lain, setiap substansi berdifusi menuruni gradient konsentrasinya,

 Difusi merupakan proses spontan karena difusi itu menurunkan energi bebas. Dalam setiap system terdapat suatu kecenderungan untuk meningkatkan entropi, atau ketidakteraturan. Difusi zat terlarut dalam air meningkatkan entropi dengan menghasilkan campuran yang lebih acak daripada ketika terdapat konsentrasi zat terlarut yang terlokalisir (Campbell, 2002 : 147).

Difusi suatu substansi melintasi membrane biologis disebut transport pasif, karena sel tidak harus mengeluarkan energi untuk membuat difusi terjadi. Difusi zat cair dapat ditunjukkan dengan percobaan ini, dari percobaan tersebut diperoleh bahwa apabila kita meneteskan laruatan metylene blue dan memberi Kristal CuSO₄ ke dalam tabung yang berisi air tersebut, maka warna metylene blue dan Kristal CuSO₄ tersebut akan menyebar dari tempat tetesan awal (konsentrasi tinggi) ke seluruh air dalam tabung (konsentrasi rendah) sampai terjadi keseimbangan. Keseimbangan ini disebut dengan keseimbangan dinamik, yaitu molekul pewarna dan krital CuSO₄ yang melintasi membrane dalam satu arah jumlahnya sebanyak molekul pewarna yang melintasi membrane dalam arah yang berlawanan setiap detik (Campbell, 2002 : 147) atau dalam percobaan dapat dikatakan bahwa pergerakan metylene bled an krital CuSO₄ menyebar ke seluruh bagian air sama besarnya dengan pergerakan air.

Pada percobaan yang telah dilakukan dengan menggunakan tabung difusi zat cair didapat bahwa larutan metylene blue dan Kristal CuSO₄ tersebut setelah diletakan ke dalam tabung yang berisi air langsung menyebar secara perlahan larutan metylene blue menempuh jarak kurang lebih  tertentu dalam selang waktu 5 menit sedangkan larutan metylene blue yang diaduk hanya memelukan waktu 23 detik  proses penyebarannya terjadi lebih cepat karena dengan adanya goncangan yang terjadi sehingga didalam larutan maka proses penyebarannya lebih cepat. Sedangkan Kristal CuSO₄  yang diletakan di dalam aquades proses kelarutannya lebih lamban dibandingkan dengan larutan metylene blue itu desabkan karna kosentrasi  kosentrasi Kristal CuSO₄ lebih kecil dibandingkan dengan kosentrasi larutan metylene blue yang di berikan pada aquades, semakin besar konsentrasi maka kelarutannya pun semakin besar sehingga dapat lebih larut dalam air atau lebih cepat berdifusi dan begitu pula sebaliknya.

Hal-hal yang dapat mempengaruhi difusi antara lain yaitu :

1. Berat molekul semakin besar maka difusi semakin lambat
2. Kelarutan dalam medium, semakin besar kelarutan difusi semakin cepat
3. Beda potensial kimia, makin besar bedanya semakin cepat difusi terjadi.
4. Perbedaan Konsentrasi, makin besar perbedaan konsentrasi antara dua bagian, makin besar proses difusi terjadi.
5. Jarak tempat berlangsungnya difusi, makin dekat jarak tempat terjadinya difusi, makin cepat proses difusi berlangsung.
6. Area tempat berlangsungnya difusi, makin luas area difusi makin cepat proses difusi
7. Struktur tempat berlangsungnya difusi, adanya pori-pori pada membrane maningkatkan proses difusi. Makin banyak jumlah pori makin meningkatkan proses difusi.
8. Ukuran dan tipe molekul yang berdifusi, molekul yang lebih kecil berdifusi lebih cepat.

2. Plasmolisis

Dari hasil pengamatan yang dilakukan dengan menggunakan preparat segar yaitu sayatan tipis epidermis daun Rhoeo discolor (Adam dan Hawa). Rhoeo mempunyai jaringan yang terdiri dari sel-sel yang bentuknya sama dapat juga melakukan fungsi khusus yang dapat juga bersama jaringan lain membentuk fungsi yang lebih kompleks. Pertumbuhan darai tana,mn ini sangat penting pada aktivitas jaringan meristem. Dan jaringanya terbagi dua yang berdasarkan kemampuan untuk tumbuh dan memperbanyak diri yaitu jaringan meristem dan jaringan yang permanen (Sastrodinoto,1980).

Pada pengamatan yang dilakukan sebelum ditetesi sukrosa 21% terlihat sel-sel yang berwarna ungu yang terbentuk karena adanya pigmen warna anthocian pada daun Rhoe discolor tersebut. Setelah itu digunakan larutan sukrosa 21%  yang berperan sebagai larutan hipertonic terhadap sel dengan mengamati perubahan yang terjadi selama 15 menit. Ada beberapa sel yang telah terplasmolisis dan sebagian tidak terplasmolisis. (Jane B. Reech.2003.Campblle edisi kelima. Jakarta:Erlangga).

Sel-sel yang berwarna ungu terlihat lebih sedikit dan kloroplas lebih jelas terlihat. Hal ini terjadi karena pada saat sel ditempatkan pada larutan yang hipertonis terhadapnya, maka air keluar dari vakuola sehingga membrane sitoplasma akan mengerut begitu pula sitoplasma, dan secara otomatis juga ukuran vakuola. Sehingga pigmen antosianin dari dalam vakuola tidak terlalu jelas terlihat. Saat sitoplasma mengkerut , kloroplas yang tersebar di dalam sitoplasma akan merapat sehingga dapat terlihat jelas.

Menurut Tjitrosomo (1987) jika sel dimasukan ke dalam larutan gula, maka arah gerak air ditentukan oleh perbedaan nilai potensial air larutan dengan nilainya didalam sel. Jika potensial larutan lebih tinggi, air akan bergerak dari luar ke dalam sel, bila potensial larutan lebih rendah maka yang terjadi sebaliknya, artinya sel akan kehilangan air. Apabila kehilangan air itu cukup besar, maka ada kemungkinan bahwa volum sel akan menurun demikian besarnya sehingga tidak dapat mengisi seluruh ruangan yang dibentuk oleh dinding sel. Membran dan sitoplasma akan terlepas dari dinding sel. Sel epidermis daun Rhoeo discolor yang dimasukan ke dalam larutan sukrosa mengalami plasmolisis. Semakin tinggi konsentrasi larutan maka semakin banyak sel yang mengalami plasmolisis.

G.      KESIMPULAN

1.        Difusi

            Difusi adalah proses yang menyebabkan senyawa kimia tertentu ditransport secara spontan dari satu daerah ke daerah lain sehingga terjadi keseimbangan.  Proses ini terjadi sebagai akibat adanya mobilitas dan energi kinetik dari molekul atau ion yang mengadakan difusi tersebut.

2.    Plasmolisis

Plamolisis  adalah kondisi dimana suatu sel tumbuhan diletakkan di larutan garam terkonsentrasi (hipertonik). Akibatnya cairan yang ada di dalam sel keluar dari sel, sehingga tekanan sel terus berkurang sampai di suatu titik dimana membran sel terlepas dari dinding sel.

H.      JAWABAN TUGAS

1.        Berdasarkan hasil pengamatan pada pernyataan diatas, apakah pengadukan bisa mempengaruhi kecepatan difusi ? jelaskan jawaban anda.

Jawab :

Ya, karena dengan adanya pengadukan pada larutan akan mempengaruhi kecepatan difusi. Sehingga partikel-partikel cenderung dapat bergerak cepat dari suatu tempat yang berkosentrasi tinggi ke kosentrasi rendah.

2.       Jelaskan dengan kata-kata sendiri, apa yang dimaksud dengan plasmolisis dan deplasmolisis ?

Jawab :

Plasmolisis merupakan proses mengerutnya protoplasma yang diikuti dengan penarikan sitoplasma dari dinding sel karena gerakan air keluar sel. Sedangkan deplasmolisis merupakan pengembalian keadaan sel pada keadaan sebelum terjadinya plasmolisis.

DAFTAR PUSTAKA

Bambang. 2006. Biologi. Jakarta : Erlangga

Campbell, Neil A, Reece, Jane B, G. Mitchell, Lawrence, Alih bahasa, Rahayu Lestari…[et al.].1999. BIOLOGI. Jilid 3. Jakarta: Erlangga

Chang, Raymond.2005.Kimia Dasar “Konsep-Konsep Inti”.Edisi kelima. Jilid 1.Jakarta : Erlangga

Fiktor Ferdinand P. dan Moekti Ariwibowo.2007. Praktis Belajar Biologi.Jakarta:Visindo Media Persada

Hian. 2009. Proses difusi. (Online) tersedia di http://aslikoe.blogspot.com/2009/09/proses-difusi.html. (Diunduh Senin, 12 Maret 2012)

Jane B. Reech.2003. Campblle edisi kelima. Jakarta : Erlangga

Kaseng, Ernawati dkk. 2006.BIOLOGI. Jakarta : Widya Utama

Rifai, Mien. A. 2002. Kamus Biologi. Jakarta : Balai Pustaka