PENDAHULUAN

Latar Belakang

Difusi adalah peristiwa mengalirnya/berpindahnya suatu zat dalam pelarut

dari bagian berkonsentrasi tinggi ke bagian yang berkonsentrasi rendah. Contoh

yang sederhana adalah pemberian gula pada cairan teh tawar. Lambat laun cairan

menjadi manis. Contoh lain adalah uap air dari cerek yang berdifusi dalam udara

(Kimball, 1983).

Osmosis pada hakekatnya adalah suatu proses difusi. Secara sederhana

dapat dikatakan bahwa osmosis adalah difusi air melaui selaput yang permeabel

secara differensial dari suatu tempat berkonsentrasi tinggi ke tempat

berkonsentrasi rendah. Tekanan yang terjadi karena difusi molekul air disebut

tekanan osmosis. Makin besar terjadinya osmosis maka makin besar pula tekanan

osmosisnya. Menurut Kimball (1983) bahwa proses osmosis akan berhenti jika

kecepatan desakan keluar air seimbang dengan masuknya air yang disebabkan

oleh perbedaan konsentrasi. Gaya per unit luas yang dibutuhkan untuk mencegah

mengalirnya pelarut melalui membran permeabel selektif dan masuk ke larutan

dengan konsentrasi yang lebih pekat sebanding dengan tekanan turgor. Tekanan

osmotik merupakan sifat koligatif, yang berarti bahwa sifat ini bergantung pada

konsentrasi zat terlarut, dan bukan pada sifat zat terlarut itu sendiri.

Imbibisi adalah peristiwa migrasi molekul-molekul air ke suatu zat lain

yang berpori cukup besar untuk melewatkan molekul-molekul air kemudian

molekul-molekul air tersebut menetap di dalam suatu zat. Salah satu contoh dari

proses imbibisi adalah perkecambahan suatu biji yang ditandai dengan semakin

2

membesarnya biji dan keluarnya radikula suatu biji. Imbibisi sebenarnya

merupakan proses osmosis melalui dinding sel-sel kulit maupun protoplas dari

biji. Peristiwa imbibisi sebenarnya bukan suatu proses difusi belaka karena sel-sel

biji mempunyai nilai osmosis yang tinggi dan oleh karena itu mempunyai defisit

tekanan osmosis yang besar pula. Jadi molekul air berdifusi dari konsentrasi

rendah ke konsentrasi yang tinggi (Kimball, 1983).

Tujuan

Tujuan dari praktikum ini adalah untuk mengetahui terjadinya peristiwa

Difusi, Osmosis dan Imibisi pada biji tanaman.

TINJAUAN PUSTAKA

Difusi merupakan proses perpindahan atau pergerakan molekul zat dari

konsentrasi tinggi ke konsentrasi rendah. Difusi melalui membran dapat

berlangsung melalui tiga mekanisme, yaitu difusi sederhana (simple difusion),

difusi melalui saluran yang terbentuk oleh protein transmembran  dan difusi

difasilitasi. Difusi melalui membran berlangsung karena molekul-molekul yang

berpindah atau bergerak melalui membran bersifat larut dalam lemak (lipid)

sehingga dapat menembus lipid bilayer pada membran secara langsung. Membran

sel permeabel terhadap molekul larut lemak seperti hormon steroid, vitamin A, D,

E, dan K serta bahan-bahan organik yang larut dalam lemak, Selain itu, membran

sel juga sangat permeabel terhadap molekul anorganik seperti O, CO2, dan H2O

(Suradinata, 1993).

Beberapa molekul kecil khusus yang terlarut dalam berserta ion-ion

tertentu, dapat menembus membran melalui saluran atau chanel. Saluran ini

terbentuk dari protein transmembran, semacam pori dengan diameter tertentu

yang memungkinkan molekul dengan diameter lebih kecil dari diameter pori

tersebut dapat melaluinya. Sementara itu, molekul-molekul berukuran besar

seperti asam amino, glukosa dan beberapa garam-garam mineral, tidak dapat

menembus membrane secara langsung, tetapi memerlukan protein pembawa atau

transporter untuk dapat menembus membran. Proses masuknya molekul besar

yang melibatkan transporter dinamakan difusi difasilitasi, yaitu pelaluan zat

melalui rnembran plasma yang melibatkan protein pembawa atau protein

transporter. Protein transporter tergolong protein transmembran yang memiliki

4

tempat perlekatan terhadap ion atau molekul yang akan ditransfer ke dalam sel

(Suradinata, 1993).

Setiap molekul atau ion memiliki protein transporter yang khusus,

misalnya untuk pelaluan suatu molekul glukosa diperlukan protein transporter

yang khusus untuk mentransfer glukosa ke dalam sel. Protein transporter untuk

glukosa banyak ditemukan pada sel-sel rangka, otot jantung, sel-sel lemak dan sel-

sel hati, karena sel-sel tersebut selalu membutuhkan glukosa untuk diubah

menjadi energi (Suradinata, 1993).

Osmosis adalah perpindahan air melalui membran permeabel selektif dari

bagian yang lebih encer ke bagian yang lebih pekat. 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. Gaya per unit luas yang dibutuhkan untuk mencegah mengalirnya pelarut

melalui membran permeabel selektif dan masuk ke larutan dengan konsentrasi

yang lebih pekat sebanding dengan tekanan turgor. Tekanan osmotik merupakan

sifat koligatif, yang berarti bahwa sifat ini bergantung pada konsentrasi zat terlarut

dan bukan pada sifat zat terlarut itu sendiri (Suradinata, 1993)

Imbibisi merupakan salah satu proses difusi yang terjadi pada tanaman.

Imbibisi merupakan masuknya air pada ruang interseluler dari konsentrasi rendah

menuju konsentrasi yang lebih tinggi. Proses imbibisi tidak melibatkan membrane

pada peristiwa osmosis, imbibisi terjadi karena permukaan-permukaan

5

mikroskopik dalam sel tumbuhan, seperti selulosa, butir pati, protein dan bahan

lainnya yang dapat menarik dan memegang molekul-molekul air dengan gaya

tarik antar molekul. Peristiwa imbibisi juga bisa dikatakan sebagai proses

penyusupan atau peresapan air kedalam ruang antar dinding sel, sehingga dinding

selnya akan mengembang misalnya masuknya air saat biji berkecambah dan biji

kacang yang direndam beberpa jam. Perbedaan osmosis dan imbibisi yaitu pada

imbibisi terdapat adsorban, ada dua kondisi yang diperlukan untuk terjadinya

imbibisi adalah adanya gradient potensial air antara permukaan adsorban dengan

senyawa yang diimbibisi. Adapun imbibisi dipengaruhi oleh dua faktor yaitu

temperatur dan potensial osmosis senyawa yang diimbibisi, sedangkan osmosis

dapat mempengaruhi keduannya (Soedirokoesoemo, 1993).

Transportasi tumbuhan adalah proses pengambilan dan pengeluaran zat-zat

ke seluruh bagian tubuh tumbuhan. Pada tumbuhan tingkat rendah (misal

ganggang) penyerapan air dan zat hara yang terlarut di dalamnya dilakukan

melalui seluruh bagian tubuh. Pada tumbuhan tingkat tinggi (misal

spermatophyta) proses pengangkutan dilakukan pembuluh pengangkut yang

terdiri dari xilem dan floem. Tumbuhan memperoleh bahan dari lingkungan untuk

hidup berupa O2, CO2, air dan unsur hara. Kecuali gas O2 dan CO2 zat diserap

dalam bentuk larutan ion (Soedirokoesoemo, 1993).

Mekanisme proses penyerapan dapat berlangsung karena adanya proses

imbibisi, difusi, osmosis dan transpor aktif. Banyak benda-benda kering atau

benda setengah padat dapat menyerap air (absorpsi) karena benda-benda tersebut

6

mengandung materi koloid yang hidrofil. Hidrofil artinya menarik air. Contoh

pada tumbuhan misalnya biji yang kering (Suradinata, 1993).

Penyerapan air dipengaruhi oleh faktor dalam (disebut pula faktor

tumbuhan) dan faktor luar atau faktor lingkungan (Soedirokoesoemo, 1993).

Menurut Soedirokoesoemo (1993), Faktor dalam terdiri dari:

a. Kecepatan transpirasi : semakin cepat transpirasi makin cepat penyerapan.

b. Sistem perakaran : tumbuhan yang mempunyai sistem perakaran

berkembang baik, akan mampu mengadakan penyerapan lebih kuat karena

jumlah bulu akar semakin banyak.

c. Kecepatan metabolisme : karena penyerapan memerlukan energi, maka

semakin cepat metabolismem (terutama respirasi) akan mempercepat

penyerapan.

Menurut Soedirokoesoemo (1993), faktor lingkungan terdiri dari:

a. Ketersediaan air tanah : tumbuhan dapat menyerap air bila air tersedia

antara kapasitas lapang dan konsentrasi layu tetap. Bila air melebihi

kapasitas lapang penyerapan terhambat karena akan berada dalam

lingkungan anaerob.

b. Konsentrasi air tanah : air tanah bukan air murni, tetapi larutan yang berisi

berbagai ion dan molekul. Semakin pekat larutan tanah semakin sulit

penyerapan.

c. Temperatur tanah : temperatur mempengaruhi kecepatan metabolisme.

Ada temperatur optimum untuk metabolisme dan tentu saja ada temperatur

optimum untuk penyerapan.

7

d. Aerasi tanah: adalah pertukaran udara, yaitu maksudnya oksigen dan

lepasnya CO2 dari lingkungan. Aerasi mempengaruhi proses respirasi

aerob, kalau tidak baik akan menyebabkan terjadinya kenaikan kadar CO2

yang selanjutnya menurunkan pH. Penurunan pH ini berakibat terhadap

permeabilitas membran sel.

Kacang tanah (Arachis hypogaea L.) merupakan tanaman yang berasal

dari Amerika Selatan tepatnya adalah Brazillia, namun saat ini telah menyebar ke

seluruh dunia yang beriklim tropis atau subtropis.

Klasifikasi kacang tanah:

Kerajaan : Plantae

Divisi : Tracheophyta

Upadivisi : Angiospermae

Kelas : Magnoliophyta

Ordo : Leguminales

Famili : Papilionaceae

Upafamili : Faboidiae

Bangsa : Aeschynomeneae

Genus : Arachis

Spesies : Arachis hypogeae L.

Kacang Tunggak (nagara) (Vigna unguiculata (L) Walp) adalah sejenis

tanaman legum. Tumbuhan ini relatif tahan kering dan biasa ditanam di

pekarangan sebagai cadangan pangan keluarga. Kacang tunggak masih satu jenis

dengan kacang panjang namun berbeda subspesies atau kelompok kultivar.

8

Klasifikasi ilmiah kacang tunggak (nagara):

Kerajaan : Plantae

Divisi : Magnoliophyta

Kelas : Magnoliopsida

Ordo : Fabales

Famili : Fabaceae

Upafamili : Faboideae

Genus : Vigna

Spesiea : Vigna unguiculata (L) Walp.

Kacang Kedelai (Glycine max L.) merupakan tanaman yang semusim,

tumbuhnya tegak, dan juga merupakan tanaman berbentuk semak. Tanaman

kacang kedelai didukung oleh batang, daun, dan polong sehingga memiliki

produksi yang cukup banyak.

Klasifikasi kacang kedelai :

Kerajaan : Plantae

Kelas : Dicotyl

Ordo : Rosales

Famili : Papilion

Genus : Glycine

Spesies : Glycine max L.

BAHAN DAN METODE

Alat dan Bahan

Alat

Adapun alat yang digunakan dalam praktikum ini adalah, Neraca analitik,

digunakan untuk menimbang bahan yang akan dipraktikkan. Spatula/sendok,

untuk mengaduk cairan/larutan aquades dengan garam. Gelas ukur, untuk

mengukur seberapa banyak cairan yang akan digunakan. Gelas plastik, digunakan

sebagai media perendaman. Tisu, untuk mengeringkan bahan sehabis perendaman.

dan Alat tulis, digunakan untuk mencatat hasil data-data hasil pengamatan.

Bahan

Adapun bahan yang digunakan dalam praktikum ini adalah, Garam,

digunakan sebagai bahan yang akan dicampurkan dengan cairan aquades pada

saat perendaman. Air aquades, sebagai bahan untuk merendam. Kacang

tunggak/nagara (Vigna unguiculata (L) Walp), sebagai bahan yang akan diamati.

Kacang tanah (Arachis hypogaea L.), sebagai bahan yang akan diamati. dan

Kacang kedelai (Glycine max L.), sebagai bahan yang akan diamati.

Waktu dan Tempat

Praktikum ini dilaksanakan pada hari sabtu, 06 April 2013, pada pukul

16.00 - 18.00 Wita, bertempat di Laboratorium Fisiologi Tumbuhan Fakultas

Pertanian Universitas Lambung Mangkurat Banjarbaru.

10

Prosedur Kerja

Prosedur kerja pada praktikum kali ini adalah :

1. Menyiapkan 6 buah gelas plastik.

2. Masukkan air aquades ke dalam masing-masing gelas plastik sebanyak 100

ml.

3. Menimbang 10 gram garam.

4. Masukkan garam yang sudah ditimbang ke dalam tiga buah gelas plastik yang

sudah terisi air aquades, kemudian mengaduknya sampai homogen.

5. Menimbang berat 10 butir kecang nagara tunggak/nagara, kacang tanah dan

kacang kedelai dengan pengulangan sebanyak satu kali untuk tiap-tiap jenis

kacang.

6. Masukkan tiap jenis kacang ke dalam larutan garam dan air aquades murni,

serta beri kertas label.

7. Diamkan selama 24 jam, angkat kacang, tiriskan menggunakan tisu.

8. Menimbang berat akhir tiap-tiap jenis kacang dan mencatat hasil pengamatan.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Hasil

Dari praktikum dapat diperoleh hasil :

Tabel 1 Hasil Pengamatan.

No BenihBerat awal (gram) Berat akhir (gram)

KeteranganAquades

Aquades + Garam

AquadesAquades + Garam

1Kacang Nagara

1,05 1,05 2,20 1,85

Biji bertambah besar,warna

menjadi terang

2Kacang Tanah

2,75 2,60 4,15 3,30

Berat bertambah,warna

terang dan ada yang gelap

3Kacang Kedelai

0,85 0,70 1,55 1,50

Berat bertambah,warna menjadi kuning

Tabel 2 Hasil selisih (Berat awal – Berat akhir).

No Biji K.Aquades K.Aquades +

GaramKeterangan

1 Kacang Nagara 1,55 0,80Mengalami kenaikan

pada volume

2 Kacang Tanah 1,40 0,70Mengalami kenaikan

pada volume

3Kacang Kedelai

0,70 0,80Mengalami kenaikan

pada volume

12

Pembahasan

Kacang tunggak pada awal sebelum perendaman berwarna agak putih,

teksturnya masih keras ,ukurannya normal, dan beratnya 1,05 gram pada gelas

aquades + garam dan 1,05 gram untuk gelas aquades saja . Pada perendaman

dengan cairan aquades warna biji berubah menjadi terang, tekstur berubah

menjadi lebih keras, ukuran menjadi lebih besar ,dan beratnya manjadi 2,20

gram . Perendaman pada cairan aquades + garam warna biji berubah menjadi

lebih gelap, bertekstur layu atau lembek ,ukurannya jadi lebih besar, dan beratnya

menjadi 1,85 gram. Untuk mengetahui selisih berat dari sebelum perendaman

dengan setelah perendaman jadi berat akhir biji dikurang dengan berat awal biji,

pada percobaan dengan cairan aquades berat akihir setelah direndam 2,20 gram

dikurang dengan berat awal sebelum perendaman 1,05 gram, jadi untuk selisih

dapat diperoleh hasil 1,15 gram. Sedangkan dipercobaan cairan aquades + garam

berat akhir biji setelah direndam 1,50 gram dikurang dengan berat awal sebelum

perendaman 1,05 gram jadi deperoleh hasil 0,80 gram.

Kacang tanah pada awal sebelum perendaman berwarna coklat muda,

teksturnya masih keras ,ukurannya normal, dan beratnya 2,75 gram pada gelas

aquades + garam dan 2,60 gram untuk gelas aquades. Pada gelas aquades setelah

direndam dengan cairan aquades warna biji berubah menjadi terang, tekstur

berubah menjadi lebih keras, ukuran menjadi lebih besar, dan beratnya manjadi

4,15 gram. Perendaman pada cairan aquades + garam warna biji berubah menjadi

lebih gelap, bertekstur layu atau lembek ,ukurannya jadi lebih besar, dan beratnya

menjadi 3,30 gram. Untuk mengetahui selisih berat dari sebelum perendaman

13

dengan setelah perendaman jadi berat akhir biji dikurang dengan berat awal biji,

pada percobaan dengan cairan aquades berat akihir setelah direndam 4,15 gram

dikurang dengan berat awal sebelum perendaman 2,75 gram, jadi untuk selisih

dapat diperoleh hasil 1,40 gram. Sedangkan dipercobaan cairan aquades + garam

berat akhir biji setelah direndam 3,30 gram dikurang dengan berat awal sebelum

perendaman 2,60 gram jadi diperoleh hasil 0,70 gram.

Kacang kedelai pada awal sebelum perendaman berwarna agak putih,

teksturnya masih keras ,ukurannya normal, dan beratnya 0,85 gram pada gelas

aquades + garam dan 0,70 gram aquades saja. Pada gelas aquades setelah

direndam dengan cairan aquades warna biji berubah menjadi terang, tekstur

berubah menjadi lebih keras, ukuran menjadi lebih besar ,dan beratnya manjadi

1,55 gram. Perendaman pada cairan aquades + garam warna biji berubah menjadi

lebih gelap, bertekstur layu atau lembek ,ukurannya jadi lebih besar, dan beratnya

menjadi 1,50 gram. Untuk mengetahui selisih berat dari sebelum perendaman

dengan setelah perendaman jadi berat akhir biji dikurang dengan berat awal biji,

pada percobaan dengan cairan aquades berat akihir setelah direndam 1,55 gram

dikurang dengan berat awal sebelum perendaman 0,85 gram, jadi untuk selisih

dapat diperoleh hasil 0,70 gram. Sedangkan dipercobaan cairan aquades + garam

berat akhir biji setelah direndam 1,50 gram dikurang dengan berat awal sebelum

perendaman 0,70 gram jadi diperoleh hasil 0,65 gram.

Berdasarkan data dapat kita ketahui berapa gram air yang di serap oleh

biji. Dari itu juga kita dapat tahu perbedaan berat biji yang di rendam dengan

menggunakan cairan Aquades dan garam dengan biji yang hanya di rendam

14

dengan Aquades saja. Berat biji hasil perendaman dapat dipengaruhi oleh adanya

garam dalam larutan.

Keadaan ini  dampak dari peristiwa osmosis.  Jika sel tumbuhan diletakkan

di larutan garam terkonsentrasi, sel tumbuhan akan kehilangan air dan 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.

Selain dari pada itu Ketebalan kulit dan tekstur kulit setip biji tanaman

juga dapat mempengaruhi penyerapan cairan, kulit biji yang lebih tipis dan lemah

akan mudah menyerap cairan, itu juga mempengaruhi berat biji setelah

perendaman.

KESIMPULAN DAN SARAN

Kesimpulan

Dari hasil tersebut dapat diambil kesimpulan :

1. Setelah kacang direndam selama 24 jam dengan menggunakan larutan aquades

+ garam dan aquades saja berat biji pada kacang bertambah dari berat awal

sebelum dilakukan perendaman.

2. Berat kacang pada gelas yang berisikan larutan aquades lebih berat

dibandingkan dengan gelas yang berisikan aquades + garam.

3. Setelah kacang direndam dengan larutan aquades + garam biji kacang yang

awalnya keras berubah menjadi lembek atau layu kerena terjadinya proses

imbibisi didalam kacang.

4. Pada gelas aquades kacang yang paling besar mengalami kenaikan volume

adalah kacang nagara dengan berat selisih 1,55 gram dan kacang yang paling

kecil kenaikkan volumenya adalah kacang kedelai dengan berat selisih 0,70

gram.

5. Pada gelas aquades + garam kacang yang paling kecil volume kenaikkannya

adalah kacang tanah dengan berat selisih 0,70 gram, pada kacang nagara

mengalami kenaikkan volume yang sama dengan kacang kedelai dan berat

selisihnya 0,80 gram.

Saran

Agar praktikum berjalan lancar praktikan harus tepat waktu dan sesuai

prosedur kerja, agar bisa mendapatkan manfaat yang baik dari pratikum tersebut.

DAFTAR PUSTAKA

Kimball, J. W. 1983. Biologi. Erlangga, Jakarta.

Loveless, A. R. 1991. Prinsip-prinsip Biologi Tumbuhan untuk Daerah Tropik. Jakarta: PT. Gramedia Pustaka Utama.

Soedirokoesoemo, 1993. Materi Pokok Anatomi dan Fisiologi Tumbuhan. Jakarta: Departemen Pendidikan dan Kebudayaan.

Suradinata, 1993. Petunjuk Praktikum Anatomi dan Fisiologi Tumbuhan. Jakarta: Departemen Pendidikan dan Kebudayaan.