Laporan Praktikum Osmosis

LAPORAN PRAKTIKUM

FISIOLOGI TUMBUHAN Osmosis

Disusun oleh: Nama

: Tyas Ana Cahyanti

NIM

: K4312066

Kelas

:B

PENDIDIKAN BIOLOGI

FAKULTAS KEGURUAN KEGURUAN DAN ILMU I LMU PENDIDIKAN UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA 2014

I.

Judul Pengaruh Membran pada Jaringan Apel Manalagi terhadap Proses Osmosis Osmosis

II.

Rumusan masalah Bagaimanakah pengaruh membran pada jaringan apel manalagi terhadap  proses osmosis?

III.

Tujuan Mengetahui pengaruh membran pada jaringan apel manalagi terhadap proses osmosis.

IV.

Dasar teori Menurut (Sudjadi, 2007), osmosis merupakan proses perpindahan

molekul-molekul pelarut (air) dari konsentrasi pelarut tinggi ke konsentrasi  pelarut rendah melalui membran diferensial permeabel. Osmosis disebut juga sebagai difusi dengan kategori khusus. Adapun yang dimaksud air dalam proses osmosis tersebut adalah air dalam keadaan bebas yang tidak terikat dengan jenis molekul-molekul seperti gula, protein , atau larutan yang lain. Oleh karena itu, konsentrasi terlarut dalam suatu larutan merupakan faktor utama yang menentukan kelangsungan osmosis. Sedangkan dalam jurnal (Andrea, 2010) dijelaskan bahwa proses osmosis merupakan bagian dari transportasi difusi air melalui membran selektif permeabel dari larutan yang yang memiliki konsentrasi

zat terlarut rendah (rendah tekanan

osmotik) ke dalam dalam larutan yang memiliki konsentrasi zat terlarut tinggi (tekanan osmotik tinggi). Dalam osmosis, membran memungkinkan dilalui oleh air, tetapi menolak hampir semua molekul zat terlarut dan ion. Membran sel atau membran plasma adalah bagian terluar dari sel. Membran sel disebut juga plasmalema. Membran sel memiliki ketebalan berkisar 70 A-100 A-100 A (1A=10 m).

Membran sel terdiri atas dua lapis lipid sehingga sehingga

struktur membran disebut juga lipid bilayer. Selain itu, membran sel juga mengandung molekul protein. Membran sel memiliki protein ekstrinsik (protein  perifer ) dan protein intrinsik (protein integral). Protein integral mencapai jumlah sekitar

70%.

Protein

integral

yang

berikatan

dengan

karbohidrat

membentuk glikoprotein.

Protein

perifer

berikatan

dengan

fosfolipid

sifat semipermeabel dan selektif

permeabel.

membentuk lipoprotein. Membran

sel

memiliki

Semipermeabel artinya mudah dilewati oleh molekul air. sementara itu, selektif  permeabel memiliki arti bahwa membran hanya dapat dilewati oleh ion dan molekul polar tertentu. Membran semipermeabel harus dapat ditembus oleh pelarut, tapi tidak oleh zat terlarut, yang mengakibatkan gradien tekanan sepanjang membran. Osmosis merupakan suatu fenomena alami, tapi dapat dihambat secara buatan dengan meningkatkan tekanan pada bagian dengan konsentrasi pekat menjadi melebihi bagian dengan konsentrasi yang lebih encer. Sebagai komponen membran sel, molekul fosfolipid terdiri atas molekul fosfat dan molekul lemak. molekul fosfat bersifat hidrofilik (dapat mengikat air), sedangkan molekul lemak bersifat hidrofobik (tidak mengikat air). Membran sel memiliki fungsi dalam pergerakan ion atau molekul dari dalam ataupun dari luar sel. Menurut Campbell (2008), bagian tengah membran yang bersifat hidrofobik merintangi pengangkutan ion dan molekul polar yang keduanya bersifat hidrofilik. Molekul hidrofobik, seperti senyawa hidrokarbon dan oksigen, dapat larut dalam membran dan melaluinya dengan mudah. Molekul yang sangat kecil, bersifat polar, tetapi tidak bermuatan dapat menembus membran dengan cepat. Dalam jurnal Harnish (2012) dijelaskan bahwa sifat permeabilitas membran merupakan karakteristik penting dalam penentuan membran semi  permeabel. Membran tersebut harus memenuhi beberapa kriteria, meliputi memiliki ketebalan yang cukup untuk menahan tekanan, memiliki tingkat kelembaban dan permeabilitas air yang cukup, harus kompatibel dan harus kaku(tidak lembek) dan tidak mengembang. Faktor-faktor yang mempengaruhi Osmosis : o

Ukuran molekul yang meresap Molekul yang lebih kecil daripada garis pusat lubang membran akan meresap dengan lebih mudah.

o

Keterlarutan lipid Molekul yang mempunyai keterlarutan yang tinggi meresap lebih cepat daripada molekul yang kelarutan yang rendah seperti lipid.

o

Luas permukaan membran Kadar resapan menjadi lebih cepat jika luas permukaan membran yang disediakan untuk resapan adalah lebih besar.

o

Ketebalan membran Berbanding dengan satu membran yang tebal, kadar resapan melalui satu membran yang tipis adalah lebih cepat.

o

Suhu Pergerakan molekul dipengaruhi oleh suhu. Kadar resapan akan menjadi lebih cepat pada suhu yang tinggi dibandingkan dengan suhu yang rendah. Osmosis sangat ditentukan oleh potensial kimia air atau potensial air ,

yang menggambarkan kemampuan molekul air untuk dapat melakukan difusi. Sejumlah besar volume air akan memiliki kelebihan energi bebas daripada volume yang sedikit, di bawah kondisi yang sama. Energi bebas zuatu zat per unit jumlah, terutama per berat gram molekul (energi bebas mol-1) disebut potensial kimia. Potensial kimia zat terlarut kurang lebih sebanding dengan konsentrasi zat terlarutnya. Zat terlarut yang berdifusi cenderung untuk bergerak dari daerah yang  berpotensi kimia lebih tinggi menuju daerah yang berpotensial kimia lebih kecil (Ismail, 2006). Osmosis adalah difusi melalui membran semipermeabel. Masuknya larutan kedalam sel-sel endodermis merupakan contoh proses osmosis. Dalam tubuh organisme multiseluler, air bergerak dari satu sel ke sel lainnya dengan leluasa. Selain air,molekul-molekul yang berukuran kecil seperti O2 dan CO2  juga mudah melewati membran sel. Molekul-molekul tersebut akan berdifusi dari daerah dengan konsentrasi tinggi ke konsentrasi rendah. Proses Osmosis akan  berhenti jika konsentrasi zat di kedua sisi membran tersebut telah mencapai keseimbangan Struktur dinding sel dan membran sel berbeda. Membran memungkinkan molekul air melintas lebih cepat daripada unsur terlarut; dinding sel primer

 biasanya sangat permeable terhadap keduanya. Memang membran sel tumbuhan memungkinkan berlangsungnya osmosis, tapi dinding sel yang tegar itulah yang menimbulkan tekanan. Sel hewan tidak mempunyai dinding, sehingga bila timbul tekanan didalamnya, sel tersebut sering pecah, seperti yang terjadi saat sel darah merah dimasukkan dalam air. Sel yang turgid banyak berperan dalam menegakkan tumbuhan yang tidak berkayu (Salisbury, 1995). Prinsip osmosis yaitu transfer molekul solvent dari lokasi hypotonic (potensi rendah) solution menuju hypertonic solution, melewati membran. Jika lokasi hypertonic solution diberikan tekanan tertentu, osmosis dapat berhenti, atau malah berbalik arah (reversed osmosis). Besarnya tekanan yang dibutuhkan untuk menghentikan osmosis disebut sebagai osmotic press. Jika dijelaskan sebagai konsep termodinamika, osmosis dapat dianalogikan sebagai proses perubahan entrropi. Komponen solvent murni memiliki entropi rendah, sedangkan komponen  berkandunagn solut tinggi memiliki entropi yang tinggi juga. Mengikuti Hukum Termodinamika II: setiap perubahan yang terjadi selalu menuju kondisi entropi maksimum, maka solvent akan mengalir menuju tempat yang mengandung solut lebih banyak, sehingga total entropi akhir yang diperoleh akan maksimum. Solvent akan kehilangan entropi,dan solut akan menyerap entropi. "Orang miskin akan semakin miskin, sedang yangkaya akan semakin kaya". Saat kesetimbangan tercapai, entropi akan maksimum, atau gradien (perubahan entropi terhadap waktu) = 0. Pada titik ekstrim, dS/dt = 0(Wibosono, 2009) Buah merupakan hasil perkembangan dari fertilisasi sel gamet jantan dan sel gamet betina. Secara normal perkembangan buah terjadi setelah pembuahan. Bakal buah meluas ke arah plassenta dan ovarium. Bertambahnya ukuran buah disebabkan oleh adanya dua proses, yaitu pembelahan sel (yang diawakili dengan membesarnya, sebelum pembelahan mitosis) dan pembesaran sel selanjutnya. Biasanya awal terjadinya pembesaran sel tergantung pada pembelahan sel, dan dimulai sebelum antesis, kemudian berlanjut sampai buah nyata. Tingkat ini kemudian secara berangsur diganti dengan perkembangan sel dan diikuti oleh  pertumbuhan memanjang (Sumardi, 1993).

Perkembangan selanjutnya, dinding ovarium akan menjadi dinding buah dan bakal buah akan menjadi buah. Buah dapat dibedakan menjadi dua golongan, yaitu buah sejati dan buah semu. Berdasarkan asalnya, buah diklasifikasikan menjadi

tiga,

yaitu

buah

sejati tunggal,

buah sejati ganda,

dan

 buah sejati majemuk. Buah memiliki dinding yang terdiri dari dua lapis atau tiga lapis. Dinding  buah disebut perikarpium. Buah yang memiliki dua lapis dinding bagian terluar dinamakan eksokarpium dan didalamnya disebut endokarpium. Eksokarpium biasanya terdiri dari satu lapis sel dengan susunan rapat dan ada yang memiliki kutikula seperti epidermis. Mesokarpium terdiri dari beberapa lapis jaringan parenkimatis yang di dalamnya dapat ditemukan berkas  pengangkut, idioblas minyak, amilum, lendir, dan kristal kalium oksalat. Endokarpium biasanya terdiri dari satu lapis sel yang berkembang dari epidermis dalam daun buah. Eksokarpium dan endokarpium buah yang masak terdiri dari satu lapis epidermis atau beberapa lapis sel yang masing-masing dapat dibedakan dengan jelas dengan mesokarpium. Jaringan yang menyusun perikarpium saling  berlekatan sehingga tidak dapat dipisahkan satu persatu. Buah Apel tergolong buah sejati tunggal yang masuk dalam kategori buah  buni.

Buah buni memiliki perikarpium yang tebal dan berair. Perikarpium

 berdiferensiasi

menjadi

eksokarpium,

mesokarpium,

dan

endokarpium.

Eksokarpium dapat mengandung pigmen. Mesokarpium terdiri dari sel-sel  parenkim yang berlapis-lapis dan kebanyakan dapat dimakan, endokarpium merupakan lapisan yang tipis atau keras. Jaringan parenkim adalah jaringan dasar yang dapat ditemukan di semua  bagian pada semua organ. Pada tubuh primer, parenkim berasal dari meristem dasar. Pada pembuluh primer, parenkim berasal dari prokambium sedangkan pada tubuh sekunder berasal dari kambium pembuluh dan kambium gabus Parenkim merupakan sel hidup dengan berbagai bentuk dan terlibat dalam berbagai fungsi. Bentuk bervariasi sesuai fungsi. Sel parenkim masih bersifat meristematis, sehingga dapat berfungsi sebagai penyembuh luka, regenerasi, dan dapat berubah fungsi menjadi jaringan lain.(Hidayat, 1995)

Bentuk sel parenkim polihedral (memiliki 14 sisi) / isodiametris, membulat , memanjang seperti bintang atau berlipat. Dinding sel biasanya berupa dinding primer yang tipis dengan ketebalan rata disekeliling dinding tetapi ada  pula yang berdinding tebal. Sel parenkim juga banyak memiliki vakuola dan selselnya masih dapat membelah.(Fahn, 1991) Sel parenkim dapat tersusun rapat seperti pada endosperm tetapi dapat  pula dengan ruang antar sel yang besar seperti pada tanaman air . Ruang antar sel terbentuk dari 2 atau 3 sel yang berdekatan. Ruang antar sel dapat terbentuk dengan cara skizogen, lisigen, sisolisigen, dan reksigen Isi sel parenkim bervariasi sesuai dengan fungsinya. Sel parenkim yang berisi kloroplas disebut klorenkim  berfungsi untuk fotosintesis, contoh pada daun dan batang. Sel yang berisi amilum atau butir pati disebut leukoplas berfungsi untuk menyimpan cadangan makanan, contoh pada umbi. Sel dapat juga berisi larutan (gula, Nitrogen, protein) atau  padat (amilum, protein, lemak) sebagai cadangan makanan misalnya pada umbi,  biji, atau rhizoma. Banyak sel parenkim berisi tanin dan garam mineral, dapat  pula berisi bermacam-macam kristal, contoh kristal druze. Jaringan parenkim ditemukan pada semua organ dan disemua bagian, yaitu pada korteks, empulur,  jari-jari empulur, perisikel, endosperm, floem dan xylem.(Kartasapoetra, 1991) Apel manalagi banyak disukai karena rasa daging buahnya manis dan aromanya kuat. Teksturnya sedikit liat dan kurang kandungan airnya. Warna daging buahnya putih kekuningan. Buahnya berbentuk agak bulat dengan ujung dan pangkal berlekuk dangkal. Diameter buah antara 4-7 cm dan berat 75-160 g  per buah. Kulit buah berwarna hijau muda kekuningan saat matang. Produksi ratarata per pohon 75 kg. (Soelarso,1996) Larutan merupakan campuran homogen antara molekul, atau maupun ion dari dua zat atau lebih. Wujud dari larutan bisa berupa padatan, cair ataupun gas yang terdiri dari pelarut (solvent) dan zat terlarut (solute). Zat yang jumlahnya lebih sedikit di dalam larutan disebut zat terlarut atau solute sedangkan zat yang  jumlahnya lebih banyak dari pada zat-zat lain dalam larutan disebut pelarut atau solvent. Proses pencampuran zat terlarut dan pelarut berbentuk larutan disebut  pelarut.

Pada proses pelarutan, tarikan antar partikel komponen murni terpecah dan tergantikan dengan tarikan antara pelarut dan zat terlarut. Bila komponen zat terlarut di tambahkan terus menerus kedalam pelarut, pada suatu titik komponen yang di tambahkan tidak akan dapat larut lagi. Misalnya, jika zat terlarutnya  berupa padatan dan pelarutnya berupa cairan, pada suatu titik padatan tersebut tidak dapat larut lagi dan terbentuklah endapan. Jumlah zat terlarut dalam larutan tersebut adalah maksimal dan larutannya disebut sebagai larutan jenuh. Air merupakan pelarut yang tidak asing dalam kehidupan. Sifat-sifat air seperti mudah di peroleh, mudah digunakan dan kemampuan untuk melarutkan  berbagai zat adalah sifat-sifat yang tidak dimiliki pelarut lain. Sifat ini menempatkan air sebagai pelarut universal. Proses terjadinya suatu larutan dapat mengikuti proses berikut (Mulyano, 2005) : -

Zat terlarut bereaksi secara kimia dengan pelarut dan membentuk zat yang  baru.

-

Zat terlarut membentuk zat tersolvasi dengan pelarut.

-

Terbentuknya larutan berdasarkan disperse Larutan terdiri atas pelarut dan zat terlarut. Pasangan zat tertentu dapat

saling melarutkan dalam semua perbandingan, hal ini biasanya terjadi pada larutan gas-gas dan larutan cair-cair seperti air-etanol. Akan tetapi untuk larutan yang wujudnya berbeda (cair-gas, cair-padat, padat-padat) ada batas keduanya dalam membentuk larutan homogen. Nilai batas jumlah zat terlarut dalam jumlah  pelarut tertentu pada suhu dan tekanan tertentu untuk membentuk larutan homogen disebut kelarutan. Dengan demikian, kelarutan adalah nilai batas kemampuan pelarut dalam volume tertentu untuk melarutkan zat terlarut pada suhu 25o C, tekanan 1 atau yang menghasilkan larutan homogen. Jumlah zat terlarut dalam larutan atau dalam pelarut dalam volume/berat tertentu disebut konsentrasi. Berdasarkan nilain konsentrasi itu, larutan dapat di  bedakan menjadi larutan

encer

dan larutan

pekat.

Larutan encer

jika

konsentrasinya zat terlarutnya lebih kecil dari setengah nilai kelarutannya

sedangkan larutan dikatakan pekat jika konsentrasi zat terlarutnya sama atau lebih  besar dari pada setengah nilai kelarutannya. Dalam keadaan demikian, konsentrasi zat terlarut yang telah larut adalah tetap sehingga disebut larutan jenuh, di mana larutannya di katakan sebagai larutan jenuh pada suhu dan tekanan tertentu. Larutan tak jenuh adalah larutan yang konsentrasinya masih lebih kecil dari nilai batas kelarutan zat terlarut dalam  pelarut tertentu. Sifat-sifat larutan misalnya warna dari larutan zat warna atau manisnya larutan gula, tergantung pada konsentrasi larutan. (Usman, 2005) Jenis-jenis kelarutan antara lain : a.

Larutan jenuh adalah larutan yang mengandung jumlah maksimum zat terlarut di dalam pelarut pada suhu tertentu.

 b.

Larutan tak jenuh adalah larutan yang mengandung zat terlarut lebih sedikit di  bandingkan kemampuannya untu melarutkan. Larutan ini terjadi sebelum titik  jenuh tercapai.

c.

Larutan lewat jenuh adalah larutan yang mengandung lebih banyak zat terlarut di bandingkan yang terdapat dalam larutan jenuh. Dalam cairan atau padatan , molekul-molekul saling terikat akibat adanya

tarik menarik antara molekul. Gaya ini juga memainkan peran dalam  pembentukan larutan (Chang , 2003). Zat-zat dengan struktur kimia yang mirip umumnya dapat saling  bercampur dengan baik. Sedangkan zat-zat yang struktur kimianya berbeda umumnya kurang dapat saling bercampur sempurna (like dissolve like). Menurut (Sukardjo, 1977) kelajuan di mana zat padat terlarut di pengaruhi oleh ukuran  partikel, temperatur solvent, pengadukan dari larutan, konsentrasi larutan,  pengaruh pH, dan pengaruh proses hidrolisis. Rhodamin B adalah salah satu pewarna sintetik yang memiliki rumus molekul C28H31 N2O3Cl, dengan berat molekul sebesar 479.000. Rhodamin B ini  biasanya dipakai dalam pewarnaan kertas, di dalam laboratorium digunakan sebagai pereaksi untuk identifikasi Pb, Bi, Co, Au, Mg, dan Th. Beberapa sifat fisik rhodamin B yaitu berupa kristal hijau atau serbuk-unggu kemerah-merahan,

mudah larut dalam air yang akan menghasilkan warna merah kebiru-biruan dan  berflourensi kuat, dan larut dalam alkohol, HCl dan NaOH. Tartrazin (dikenal juga sebagai E102 atau FD&C Yellow 5) adalah  pewarna kuning lemon sintetis yang umum digunakan sebagai pewarna makanan. Tartrazin merupakan turunan dari coal tar, yang merupakan campuran dari senyawa fenol, hidrokarbon polisiklik dan heterosklik. Karena kelarutannya dalam air, tartrazin umum digunakan sebagai bahan pewarna minuman. Absorbansi maksimal senyawa ini dalam air jatuh pada panjang gelombang 427±2 nm.

V.

Hipotesis Membran pada jaringan apel manalagi berpengaruh terhadap proses osmosis.

VI.

Alat dan Bahan Alat: -  Neraca analitis

1 buah

-

Alat pelubang

1 buah

-

Gelas plastik

4 buah

-

Stopwatch

4 buah

-

Kertas label

secukupnya

-

Spatula

1 buah

-

Pipet tetes

1 buah

-

Kaca arloji

1 buah

-

Gelas ukur 10 ml

1 buah

-

Gelas ukur 100 ml

1 buah

-

Labu ukur 1000 ml

2 buah

-

Botol semprot

1 buah

-

Corong

1 buah

-

Cutter

1 buah

-

Pinset

2 buah

-

Gelasbeker 600 ml

2 buah

-

Magnetic stirer

1 buah

Bahan:

VII.

-

Buah Apel Manalagi

4 buah

-

Air keran

244 ml

-

Bubuk teres (kuning)

5 gram

-

Bubukteres (merah)

0.1 gram

Cara Kerja 1. Membuat larutan teres 

Menghitung banyaknya bubuk teres yang dibutuhkan untuk membuat larutan teres dengan konsentrasi 0,1 %(teres merah) dan 5% (teres kuning) untuk satu angkatan. Konsentrasi % =

  

a) Konsentrasi 0,1%

=

 

 x 1000 ml



0,1

=

 x 1000 ml

m

= 1 gram



o

Individu = 50 ml x 3 = 150 ml

o

1 kelompok (6 orang)= 150ml x 6 = 900ml x 8 kelompok = 3150ml

o

1 kelompok(7 orang)= 150ml x 7= 1050ml x 3kelompok =7200ml

o

1 angkatan= 3150ml+7200ml =10.350ml (~11.000ml)

Jadi pembuatan larutan teres dengan konsentrasi 0,1% dilakukan dengan 11 kali pengulangan dengan labu ukur 1000ml. 

 b) Konsentrasi 5%

= x 500 ml 

5

=



 x 500 ml



m

= 25 gram

o

Individu = 1 ml x 3 = 3 ml

o

1 kelompok (6 orang)= 3ml x 6 = 18ml x 8 kelompok = 144ml

o

1 kelompok(7 orang)= 3ml x 7= 21ml x 3 kelompok =63ml

o

1 angkatan= 144ml+63ml =207ml (~500ml)

Jadi pembuatan larutan teres dengan konsentrasi 0,5% dilakukan dengan 1 kali pengulangan dengan labu ukur 500ml. 

Menimbang bubuk teres sesuai hasil perhitungan dari tiap-tiap konsentrasi dengan menggunakan neraca analitis.



Memasukkan bubuk teres ke dalam 2 gelas bekker berukuran 100 ml yang  berbeda sesuai dengan konsentrasi yang akan dibuat.



Memberi label pada masing-masing gelas bekker sesuai dengan konsentrasi.



Menuangkan air kran sebanyak 20 ml pada masing-masing gelas bekker.



Menghomogenkan

masing-masing

konsentrasi

larutan

teres

dengan

menggunakan magnetic stirer. 

Menuangkan masing-masing larutan teres yang telah homogen ke dalam labu ukur 1000 ml (untuk teres merah) dan menuang kedalam labu ukur 500 ml (untuk teres kuning) dengan menggunakan corong.



Melabeli masing-masing labu ukur sesuai dengan konsentrasi.



Menambahkan air kran ke dalam masing-masing labu ukur hingga volume 1000 ml (teres merah) dan 500ml (teres kuning).



Menghomogenkan masing-masing larutan teres dalam labu ukur dengan cara menggoyang-goyangkan.



Membagi masing-masing larutan teres ke masing-masing praktikan dengan rincian : o

1 anak = 150ml larutan teres merah (untuk 3 pengulangan) dan 3 ml larutan teres kuning (untuk 3 pengulangan)

2. Membuat bahan 

Menyiapkan alat dan bahan



Memotong bahan (masing-masing) berukuran silinder dengan diameter 1,5 cm dan tinggi 4 cm dengan alat pencetak



Melubangi bahan dengan alat pelubang dengan diameter 1 cm dan kedalaman 3 cm sehingga terbentuk bahan dengan ketebalan tepi 0,25 cm

1cm

0,25

4cm

1cm

3. Pengamatan Osmosis 

Menyiapkan larutan teres dengan konsentrasi 0,1 %(larutan teres merah) dan 5 %(larutan teres kuning)



Meletakkan bahan yang telah dipotong dan dilubangi ke dalam aqua gelas



Menuangkan larutan teres kuning konsentrasi 5 % ke dalam lubang bahan apel manalagi sebanyak 1 ml



Menuangkan larutan teres merah konsentrasi 0,1 % sebanyak (50 ml) ke dalam aqua gelas



Mengamati

proses

osmosis

yang

terjadi

selama

2

jam

dengan

menggunakan stopwatch 

Menghitung pertambahan volume yang terdapat dalam lubang bahan dengan menggunakan pipet tetes dan gelas ukur



Mengulangi percobaan hingga 3x pengulangan



Melakukan langkah yang sama dalam pengamatan osmosis kontrol(larutan kontrol adalah air kran)



Mencatat hasil dalam tabel pengamatan

VIII.

Data Pengamatan

Larutan

Pertambahan volume didalam rongga membran

Rata- Rata

Apel Manalagi (ml)

 pertambahan

Pengulangan 1

Pengulangan 2

Pengulangan 3

volume (ml)

0,1

0,1

0,2

0,13

0

0

0

0

teres Kontrol

GRAFIK HASIL PERCOBAAN OSMOSIS PADA JARINGAN APEL MANALAGI 0.25    e 0.2    m    u     l    o    V0.15    n    a     h    a     b 0.1    m    a    t    r    e    P0.05

LARUTAN TERES LARUTAN KONTROL

0 Pengulangan 1

Pengulangan 2

Pengulangan 3

IX. PEMBAHASAN Osmosis merupakan proses perpindahan molekul-molekul pelarut (air) dari konsentrasi pelarut tinggi ke konsentrasi pelarut rendah melalui membran diferensial permeabel. Osmosis disebut juga sebagai difusi dengan kategori khusus. Adapun yang dimaksud air dalam proses osmosis tersebut adalah air dalam keadaan bebas yang tidak terikat dengan jenis molekul-molekul seperti gula, protein , atau larutan yang lain. Oleh karena itu, konsentrasi terlarut dalam suatu larutan merupakan faktor utama yang menentukan kelangsungan osmosis. Contoh nyata proses osmosis yaitu proses air dari dalam tanah masuk selsel akar. Air dalam sel-sel akar mengandung garam-garam dan gula yang terlarut di dalamnya.Tetapi air dalam tanah mengandung lebih sedikit garam dan tidak mengandung gula. Oleh karena itu larutan dalam sel lebih pekat daripada larutan dalam tanah. Kedua larutan itu dipisahkan oleh dinding sel akar yang sangat tipis, disebut membran. Osmosis adalah proses mengalirnya air melalui sebuah membran, karena  perbedaan konsentrasi antara dua larutan. Proses osmosis ini, akan menyamakan konsentrasi larutan-larutan tersebut. Dengan demikian air mengalir dari tanah kedalam sel akar. Dengan proses yang sama, air yang telah masuk kedalam sel akar kemudian mengalir dari satu sel kesel yang lain hingga mencapai pembuluh khusus yang disebut xilem. Xilem mengalirkan air ke atas menuju organ fotosintesis. Selama masih ada air di dalam tanah, air akan terus masuk ke sel tumbuhan melalui rambut-rambut akar secara osmosis. Hal ini mengakibatkan sel mengembang dan tidak dapat dimasuki air lagi. Sel-sel akan tegang oleh air. Tekanan air di dalam sel disebut tekanan turgor. Adanya tekanan turgor menyebabkan batang yang lunak akan menjadi keras dan daun menjadi kaku. Tanpa air yang cukup, sel-sel akan mengempes dan tumbuhan lambat laun akan menjadi layu.

Pada praktikum osmosis ini, saya menggunakan jaringan pada buah apel varietas

apel

manalagi.

Bagian

buah

yang

digunakan

yaitu

bagian

mesokarpium(daging buah). Mesokarpium terdiri dari jaringan parenkimatis. Pada saat praktikum dengan bahan jaringan Apel manalagi. Bahan yang digunakan sebanyak 6 potong, 3 untuk larutan teres dan 3 untuk larutan kontrol (air kran). Setelah 2 jam pengamatan, didapatkan hasil bahwa pada volume la rutan teres 5% di dalam rongga bahan apel mengalami penambahan volume. Pada  pengulangan 1 terjadi penambahan volume sebanyak 0,1 ml, pengulangan 2 terjadi penambahan volume sebanyak 0,1 ml, dan pengulangan 3 terjadi  penambahan volume sebanyak 0,2 ml. Sehingga untuk bahan dengan larutan uji teres didapatkan rata-rata penambahan sebanyak 0,13 ml. Sedangkan pada bahan dengan larutan uji kontrol air kran tidak terjadi penambahan volume di dalam rongga pada ketiga pengulangan. Anal isis Data

H0

: Tidak ada pengaruh jenis larutan terhadap pertambahan volume pada

rongga jaringan buah apel manalagi H1

: Ada pengaruh jenis larutan terhadap pertambahan volume pada rongga

 jaringan buah apel manalagi α = 5%

Jenis larutan Pertambahan volume

Larutan

teres

(Ada

 perbedaan konsentrasi)

Larutan kontrol (tidak ada  perbedaan konsentrasi)

Pengulangan 1

0,1

0

Pengulangan 2

0,1

0

Pengulangan 3

0,2

0

Anova: Single Factor SUMMARY Groups

Count

Sum

Average

Variance

larutan teres(ada perb. Konsentrasi)

3

0,4

0,133333

0,003333

larutan kontrol(konsentrasi sama)

3

0

0

0

ANOVA Source of Variation

SS

df

MS

Between Groups

0,0267

1

0,026667

Within Groups

0,0067

4

0,001667

Total

0,0333

5

F 16

P-value

F crit

0,01613

7,708647

Dari hasil analisis data tersebut, didapatkan bahwa nilai p value sebesar 0,01613 lebih kecil dari nilai alpha 0,05 dan nilai F hitung (16) lebih besar dari F critical (7,708647). P Value 16

<

alpha

<

0,05

(H0 Ditolak, H1 Diterima)

F hitung 16

>

F critical

>

7,708647

(H0 Ditolak, H1 Diterima)

Maka keputusan yang diambil yaitu menolak H0 dan menerima H1, artinya ada pengaruh jenis larutan terhadap pertambahan volume pada rongga  jaringan buah apel manalagi. Sehingga kesimpulan yang diperoleh yaitu pada larutan yang memiliki perbedaan konsentrasi (larutan teres 0,1% dan 5%) terjadi  proses osmosis yang dibuktikan dengan adanya pertambahan volume di dalam rongga jaringan buah apel manalagi. Sedangkan pada larutan kontrol (air kran dengan tanpa konsentrasi/ konsentrasi sama) tidak terjadi proses osmosis yang dibuktikan dengan tidak adanya pertambahan volume di dalam rongga jaringan  buah apel manalagi. Dari hasil tersebut terlihat bahwa terjadi proses osmosis pada percobaan yang dilakukan karena terjadi penambahan volume di dalam rongga bahan. Terjadinya proses osmosis ini disebabkan karena adanya perbedaan konsentrasi  pada larutan teres di luar bahan sebesar 1%, konsentrasi sel bahan sebesar 0,9%, dan konsentrasi larutan di dalam rongga bahan sebesar 5%. Sesuai dengan konsep osmosis menurut Sudjadi (2007), yaitu berpindahnya molekul-molekul pelarut (air) dari konsentrasi pelarut tinggi(konsentrasi larutan rendah=larutan lebih encer) ke konsentrasi pelarut rendah(konsentrasi larutan tinggi=larutan lebih

 pekat) melalui membran diferensial permeabel. Sehingga, dalam percobaan ini air(zat pelarut) akan berpindah dari larutan teres 1% masuk ke dalam sel melalui membran sel buah apel, kemudian air di dalam sel tersebut akan keluar ke rongga  berisi larutan teres 5% melalui membran buah apel. Sedangkan untuk larutan kontrol tidak terjadi penambahan volume pada rongga dalam bahan buah apel manalagi. Hal ini telah sesuai dengan teori bahwa air hanya akan bergerak apabila terjadi perubahan konsentrasi dari kedua larutan tersebut. Jadi apabila dibandingkan dengan uji pada larutan kontrol, uji menggunakan larutan teres pada jaringan buah apel manalagi tergolong berhasil  berosmosis dan telah sesuai dengan konsep osmosis. Membran buah Apel manalagi

Larutan teres 1%

Jaringan buah a el manala i

Larutan teres 5%

Skema per ger akan zat pelar ut (ai r) dar i k onsentr asi l aru tan r endah menuj u l arutan konsentr asi tin ggi.

Selain adanya perbedaan konsentrasi antara larutan-larutan tersebut proses osmosis juga dipengaruhi oleh beberapa faktor lainnya, yaitu jenis membran yang digunakan; ukuran molekul yang meresap, molekul yang lebih kecil daripada garis pusat lubang membran akan meresap dengan lebih mudah ; luas permukaan membran, kadar resapan menjadi lebih cepat jika luas permukaan membran yang disediakan untuk resapan adalah lebih besar; ketebalan membran, berbanding dengan satu membran yang tebal, kadar resapan melalui satu membran yang tipis adalah lebih cepat; dan jenis larutan yang digunakan.

Jenis membran pada praktikum saya yaitu buah Apel manalagi, yaitu pada  bagian mesokarpium. Mesokarpium tersusun atan jaringan parenkimatis yang  bersifat meristematis (aktif membelah) serta berlapis-lapis. Bentuk sel parenkim  polihedral (memiliki 14 sisi) / isodiametris, membulat , memanjang seperti  bintang atau berlipat. Sel parenkim dapat tersusun rapat seperti pada endosperm tetapi dapat pula dengan ruang antar sel yang besar seperti pada tanaman air . Ruang antar sel terbentuk dari 2 atau 3 sel yang berdekatan. Dinding sel biasanya  berupa dinding primer yang tipis dengan ketebalan rata disekeliling dinding, sehingga memungkinkan air melawati jaringan ini. Tidak bertambahnya volume di dalam rongga jaringan buah apel manalagi pada larutan kontrol (air kran) juga disebabkan karena rapatnya jaringan yang terdapat pada buah apel manalagi, sehingga apabila dalam kondisi yang netral, maka tidak akan terjadi perubahan volume yang signifikan, kalaupun ada sangat sedikit sekali dan tidak dapat te rukur dengan jelas. Jenis membran bahan berpengaruh terhadap proses osmosis karena pada setiap bahan tertentu memiliki komposisi jaringan yang berbeda-beda, sehingga  proses perjalanan zat pelarut juga bergantung pada besar kecilnya pori-pori  jaringan buah. Semakin besar pori-pori jaringan bahan, semakin cepat pelarut  berpindah sehingga semakin besar pertambahaan volume yang ada di dalam rongga jaringan buah. Bentuk, ukuran dan ketebalan potongan buah berpengaruh terhadap kehilangan air, kehilangan air meningkat dengan peningkatan luas permukaan  potongan buah. Panagiotou et al., 1998 menyatakan bahwa ukuran sampel buah memiliki pengaruh negatif pada kehilangan air selama perlakuan osmosis. Rahman, 1992 dalam Chavan dan Amarowicz, 2012 mengamati bahwa koefisien distribusi air menurun dengan meningkatnya suhu dan luas permukaan dan meningkat dengan bertambahnya konsentrasi larutan dan ketebalan dimensi geometris minimum.(Malyan,2013) Ali dan Bhattacharya (1980) dalam jurnal Malyan (2013), menyatakan  bahwa perendaman dapat menyebabkan perubahan-perubahan enzimatis dalam gula dan komposisi asam amino bahan sehingga kandungan nutrisinya berubah.

Beberapa faktor yang berpengaruh terhadap besarnya serapan air ke dalam bahan adalah luas permukaan, kandungan amilosa dan protein, dan suhu yang digunakan dalam perendaman. (Bett Garber et all 2007)  Namun jenis bahan apel manalagi merupakan bahan yang mudah teroksidasi (browning/pencoklatan) sehingga menyebabkan proses osmosis tidak  bisa berjalan secara maksimal. Hal ini terlihat dari data yang didapatkan bahwa  penambahan volume di dalam rongga bahan rata-rata hanya 0,13 ml selama 2 jam. Pencoklatan pada buah apel ini tergolong pada pencoklatan enzimatis, hal ini dikarenakan buah apel banyak mengandung substrat senyawa fenolik ( Cheng, 2005). Penyebab pencoklatan pada buah apel saat dipotong/diiris adalah karena adanya aktivitas molekul, molekul tersebut sering disebut dengan fenol dan enzim yang bernama fenolase. Ketika sel dipotong molekul oksigen yang ada di udara dapat bereaksi dengan fenol dan fenolase, dimana dengan bantuan oksigen akan mengubah gugus monofenol menjadi O-hidroksi fenol, yang selanjutnya diubah lagi menjadi O-kuinon. Gugus O-kuinon inilah yang membentuk pigmen melanin yang berwarna coklat. (Buta et al., 1999). Ukuran molekul air yang meresap dalam jaringan buah apel manalagi tergolong kecil. Air merupakan pelarut yang tidak asing dalam kehidupan. Sifatsifat air seperti

mudah di peroleh, mudah digunakan dan kemampuan untuk

melarutkan berbagai zat adalah sifat-sifat yang tidak dimiliki pelarut lain. Sifat ini menempatkan air sebagai pelarut universal. Oleh sebab itu, kami memilih air sebagai pelarut yang digunakan dalam praktikum ini. Larutan yang digunakan yaitu larutan teres. Larutan merupakan larutan yang sempurna. Dalam cairan atau padatan , molekul-molekul saling terikat akibat adanya tarik menarik antara molekul. Gaya ini juga memainkan peran dalam  pembentukan larutan (Chang , 2003). Teres yang digunakan dalam praktikum ini yaitu jenis rhodamin B dan tatrazine. Rhodamin B adalah salah satu pewarna sintetik yang memiliki rumus molekul C28H31 N2O3Cl, dengan berat molekul sebesar 479.000. Beberapa sifat fisik rhodamin B yaitu berupa kristal hijau atau serbuk-unggu kemerah-merahan,

mudah larut dalam air yang akan menghasilkan warna merah kebiru-biruan dan  berflourensi kuat, dan larut dalam alkohol, HCl dan NaOH. Tartrazin (dikenal juga sebagai E102 atau FD&C Yellow 5) adalah  pewarna kuning lemon sintetis yang umum digunakan sebagai pewarna makanan. Tartrazin merupakan turunan dari coal tar, yang merupakan campuran dari senyawa fenol, hidrokarbon polisiklik dan heterosklik.

Karena kelarutannya

dalam air, tartrazin umum digunakan sebagai bahan pewarna minuman. Absorbansi maksimal senyawa ini dalam air jatuh pada panjang gelombang 427±2 nm. Zat-zat dengan struktur kimia yang mirip umumnya dapat saling  bercampur dengan baik. Sedangkan zat-zat yang struktur kimianya berbeda umumnya kurang dapat saling bercampur sempurna (like dissolve like). Menurut (Sukardjo, 1977) kelajuan di mana zat padat terlarut di pengaruhi oleh ukuran  partikel, temperatur solvent, pengadukan dari larutan, konsentrasi larutan,  pengaruh pH, dan pengaruh proses hidrolisis. Ketebalan membran pada tepi rongga bahan yaitu sebesar 0,25cm. Hal ini sebenarnya masih tergolong tebal, sehingga air yang berosmosis juga hanya sedikit(rata-rata 0,13ml selama 2 jam). Ini dikarenakan faktor pembuatan bahan yang sulit untuk membuat membran yang lebih tipis, karena apabila lebih tipis,  proses pelubangan selalu gagal karena mudah pecah.

X. Kesimpulan 

Osmosis merupakan proses perpindahan molekul-molekul pelarut (air) dari konsentrasi pelarut tinggi ke konsentrasi pelarut rendah melalui membran diferensial permeabel.





Faktor-faktor yang mempengaruhi Osmosis : o

Jenis membran

o

Ukuran molekul yang meresap

o

Keterlarutan lipid

o

Luas permukaan membran

o

Ketebalan membran

o

Suhu

Hasil praktikum yaitu pada volume larutan teres 5% di dalam rongga  bahan apel mengalami penambahan volume. Pada pengulangan 1 terjadi  penambahan volume sebanyak 0,1 ml, pengulangan 2 terjadi penambahan volume sebanyak 0,1 ml, dan pengulangan 3 terjadi penambahan volume sebanyak 0,2 ml. Sehingga untuk bahan dengan larutan uji teres didapatkan rata-rata penambahan sebanyak 0,13 ml. Sedangkan pada  bahan dengan larutan uji kontrol air kran tidak terjadi penambahan volume di dalam rongga pada ketiga pengulangan.



Jenis membran bahan berpengaruh terhadap proses osmosis karena pada setiap bahan tertentu memiliki komposisi jaringan yang berbeda-beda, sehingga proses perjalanan zat pelarut juga bergantung pada besar kecilnya  pori-pori jaringan buah. Semakin besar pori-pori jaringan bahan, semakin cepat pelarut berpindah sehingga semakin besar pertambahaan volume yang ada di dalam rongga jaringan buah.



Setelah diuji dengan anava satu arah, jenis larutan yang digunakan dalam  proses osmosis berpengaruh terhadap terjadinya proses difusi. Yaitu bahan dengan larutan yang memiliki perbedaan konsentrasi dapat berlangsusng  proses osmosis, sedangkan larutan dengan konsentrasi yang sama tidak akan terjadi proses osmosis.

XI.

Referensi

Achilli, Andrea, Tzahi Y. Cath., and Amy E. Childress.2010. Selection of  Inorganic-Based Draw Solutions for Forward Osmosis Applications. Journal of Membrane Science. 364, 233 – 241 Arlita1, Malyan Afri, Sri Waluyo, dan Warji.2013.  Pengaruh suhu dan konsentrasi

terhadap

penyerapan

Larutan

gula

pada

bengkuang

(Pachyrrhizus erosus). Jurnal teknik pertanian lampung  –  vol. 2, no. 1: 8594 Bett-Garber, K. L., Champagne, E. T., Ingram,D. A., and McClung, A. M. 2007. Influence of Water-To-Rice Ratio on Cooked Rice Flavor and Texture. Cereal Chem. 84, 614-619. Buta, G. J., Moline, H. E., Spaulding, D. W., & Wang, C. Y. (1999).  Extending  storage life of fresh-cut apples using natural products and their derivatives. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 47, 1 – 6. Champbell, Neil A.,2008. Biologi Edisi kedelpan Jilid 2. Jakarta: Erlangga Cheng GW, Crisosto CG. 2005.  Browning potential, phenolic composition, and  polyphenoloxidase activity of buffer extracts of peach and nectarine skin tissue. J. Amer. Soc. Horts. Sct. 120 (5):835-838. Ismail. 2006. Fisiologi Tanaman. Makassar: Jurusan Biologi FMIPA UNM Makassar. Fahn, A. 1991. Anatomi Tumbuhan edisi ke tiga . Yogyakarta : UGM Press. *Garud R. M., Kore S. V., Kore V. S., Kulkarni G. S.2011. A Short Review on  Process and Applications of Reverse Osmosis. Journal of Environmental  Research and Technology. 1(3): 233-238 Hidayat, Estiti B. 1995. Anatomi Tumbuhan Berbiji. Bandung : Penerbit ITB. Kartasapoetra, Ir. A.G. 1991. Pengantar Anatomi Tumbuh-tumbuhan (tentang  Sel dan Jaringan). Jakarta : PT. Rineka Cipta. Patel, Harnish., Upendra Patel, et al. 2012.  A Review on Osmotic Drug Delivery System. International Research Journal of Pharmacy . 3(4), 88-94

Oxtoby, D.W., Gillis, H.P., Nachtrieb, N.H. (2001)  Prinsip-prinsip Kimia  Modern. Edisi ke-4. Jilid 1. Diterjemahkan oleh S.S. Achmadi. Jakarta: Erlangga. Salisbury, Frank B. dan Clean W. Ross. 1995.  Fisiologi Tumbuhan. Bandung: ITB Soelarso, R. Bambang. 1996. Budidaya Apel . Yogyakarta : Kanisius Sudjadi, B dan Laila, S. 2007.  Biologi Sains dalam Kehidupan 2A Semester  Pertama. Surabaya : Yudhistira

XII.

Lampiran Laporan perencanaan Lembar laporan sementara