POTENSIAL AIR KENTANG
I. Tujuan
Mengukur nilai potensial air jaringan umbi kentang.
II. Pendahuluan
Potensial air merupakan ukuran dari energi bebas air yang dipengaruhi oleh zat terlarut, tekanan dan partikel matriks. Kontribusi dari potensial air oleh solute terlarut disebut dengan potensial osmotik, yang selalu bernilai negatif. Di lain pihak, zat terlarut menurunkan potensial air. Potensial tekanan air dapat bernilai positif, negatif, bahkan nol. Tetapi secara umum nilai potensial tekanan ini bernilai positif, karena setiap sel tumbuhan memiliki tekanan turgor.
Terkait dengan kemampuan air untuk berasosiasi dengan partikel koloid, maka munculah istilah potensial matriks. Potensial matriks bernilai cukup kecil, sehingga seringkali diabaikan. Namun, potensial matrik sangatlah penting ketika membahas mengenai hubungannya dengan air tanah (http://employees.csbsju.edu).
Potensial air dapat diwakilkan dengan perhitungan sebagai berikut :
Ѱw = Ѱs + Ѱp + Ѱg
Dengan Ѱs adalah potensial osmotik, Ѱp merupakan tekanan hidrostatik larutan dan Ѱg adalah gravitasi.
III. Hasil Pengamatan
Data Berat Kentang Selama Percobaan
Larutan Sukrosa Berat sebelum direndam (g) Berat setelah direndam (g) Penambahan berat berat (g) Perubahan berat (%)
Air destilata 2,1 2,5 0,4 19,04
0,05 1,7 2,0 0,3 17,64
0,10 1,9 2,0 0,1 5,26
0,15 1,5 1,5 - -
0,20 2,0 1,9 0,1 5,00
0,25 2,0 1,9 0,1 5,00
0,30 1,9 1,7 0,2 10,52
0,35 1,9 1,5 0,4 21,05
0,40 1,5 1,2 0,3 20,00
0,45 1,7 1,4 0,3 17,64
0,50 1,8 1,3 0,5 2,78
0,60 2,0 1,3 0,7 35,00
IV. Pembahasan
Osmosis didefinisikan sebagai pergerakan netto air dari potensial tinggi menuju ke potensial yang lebih rendah. Pergerakan ini berlangsung secara parsial melalui membran permeabel, yaitu membrasn sel. Membran sel melewatkan molekul-molekul kecil seperti air, tetapi tidak mengizinkan molekul besar lainnya untuk lewat. Molekul-molekul ini terus berdifusi sehingga mencapat titik keseimbangan, yang dapat diartikan bahwa molekul tersebut terdistribusi secara acak di dalam sel.
Sel tumbuhan memiliki dinding sel yang kuat. Sewaktu sel-sel ini mengambil air dari lingkungan dengan osmosis, sel tersebut mulai mengembang. Pengembangan ini tidak membuat sel pecah, namun turgiditasnya menjadi meningkat. Turgiditas berarti kaku dan keras. Tekanan di dalam sel bertambah besar, sehingga air tidak dapat memasuki sel lagi. Tekanan hidrostatik berupa turgiditas ini bekerja berlawanan arah dengan osmosis, dan merupakan agen penyetimbang dari proses-proses selular yang dinamis. (http://www.123helpme.com)
Berdasarkan pengamatan pada praktikum ini, terlihat bahwa pada umumnya terjadi peningkatan dari bobot kentang yang di rendam dalam larutan sukrosa dengan berbagai konsentrasi dan air destilata. Peningkatan bobot ini disebabkan oleh masuknya air di dalam larutan sukrosa ke dalam sel kentang dengan cara osmosis. Proses osmosis akan berhenti ketika telah terjadi kesetimbangan antara potensial air sel tumbuhan dengan potensial air larutan. Terlihat dari tabel, bahwa pada larutan sukrosa pada konsentrasi 0,15 M tidak menyebabkan pertambahan bobot kentang. Hal tersebut menunjukkan bahwa pada konsentrasi 0,15 M, kesetimbangan potensial air antara sel tumbuhan dan larutan sukrosa telah tercapai, dan transport air netto berhenti. Pada konsentrasi ini, larutan sukrosa bertindak sebagai larutan isotonis, yang memiliki potensial air sama dengan sel tumbuhan. Perendaman dengan iar destilata juga meningkatkan bobot kentang. Berdasarkan hal ini, diketahui bahwa potensial air di dalam sel tidak sama denagn potensial air murni yang bernilai nol, melainkan lebih negatif. Maka, air destilata yang berada di luar lingkungan sel dapat masuk dan berosmosis ke dalam sel kentang.
Perendaman kentang dengan larutan sukrosa tidak selalu meningkatkan bobotnya. Terkadang justru bobot kentang yang telah mengalami perendaman menjadi lebih kecil daripada bobot kentang semula. Hal ini diakibatkan oleh keluarnya air dari sel kentang secara osmosis pula. Keluarnya air ini disebabkan oleh larutan sukrosa tersebut memiliki potensial air yang lebih negatif daripada potensial air sel, sehingga air akan berpindah dari dalam sel ke larutan sukrosa. Air meninggalkan sel, dan volume sel mengecil. Potensial air sel akan terus menurun sehingga mencapai kesetimbangan dengan potensial air larutan sukrosa.
Terdapat beberapa faktor yang menyebabkan bobot kentang setelah perendaman menjadi berkurang selain perbedaan potensial air yang telah dijelaskan di atas. Faktor-faktor tersebut adalah : sewaktu penimbangan kentang setelah direndam, banyak praktikan yang mengeringkan sample dengan ditekan-tekan. Sehingga ada kemungkinan bahwa air yang terserap oleh sel keluar kembali (terserap oleh kertas tissue). Kemungkinan yang kedua adalah waktu perendaman yang tidak seragam antar sample kentang yang akan di uji.
V. Kesimpulan
Potensial air tumbuhan dipengaruhi oleh potensial osmotik, tekanan hidrostatik larutan, serta gravitasi. Penambahan bobot kentang setelah perendaman mengindikasikan bahwa air bergerak masuk ke dalam sel kentang, begitu pula sebaliknya. Pengurangan bobot kentang setelah perendaman menunjukkan bahwa air keluar dari sel. Pergerakan air ini dipicu oleh perbedaan potensial air, berupa perpindahan air dari konsentrasi atau potensial yang lebih tinggi ke potensial yang lebih rendah. Transpor air netto ini akan berhenti ketika kesetimbangan potensial air antara sel dengan larutan tercapai, yaitu berupa larutan isotonis.
VI. Daftar Pustaka
[Anonim] 2010. An Investigation to Find the Water Potential of Plant Tissue. [Terhubung Berkala]. http://employees.csbsju.edu/ssaupe/biol327/Lab/water/water-lab-intro.htm (28 Maret 2010)
[Anonim] 2010. The Water Potential of Plant Tissue: Paper. [Terhubung Berkala]. http://www.123helpme.com/view.asp?id=121970 (28 Maret 2010)
VII. Jawaban Pertanyaan
1. Potensial air dari jaringan umbi kentang :
-Ѱs = M i R T
2. Karena sukrosa merupakan larutan non elektrolit yang memiliki bobot molekul besar, sehingga akan sulit untuk diabsorbsi oleh membrane sel. Jika menggunakan NaCl maupun KCl, keduanya merupaka larutan elektrolit yang memiliki derajat disosiasi, sehingga akan menjadi ion di dalam larutan. Adanya ion ini menyebabkan permeabilitas membrane cenderung meningkat untuk melalukan air.
3. Air destilata digunakan sebagai control atau pembanding dengan larutan sukrosa. Berdasarkan pengamatan dari air destilata dapat diketahui bahwa potensial air dalam sel sendiri bernilai negative, karena air murni yang berpotensial nol tersebut, masuk ke dalam sel dan menyebabkan pertambahan bobot sel kentang.
4. Nilai potensial matriks mengindikasikan besar afinitas absorbs air terhadap senyawa koloid dan permukaan dalam sel tumbuhan. Nilai potensial matriks untuk biji yang kering/tu,buhan xerofit tidak dapat diabaikan karena memiliki nilai yang besar. Hal ini diakibatkan oleh terjadinya peningkatan gradient potensial, sehingga terjadi difusi molekul air untuk menurunkan gradient potensial air dalam rangka mencapai kesetimbangan.
5. – Pada pemupukan dan pemberian pestisida, konsentrasi pupuk/pestisida harus lebih kecil daripada konsentrasi larutan tanaman. Jika konsentrasi tersebut lebih tinggi, maka tanaman akan layu karena kehilangan air (air berosmosis keluar dari dalam sel).
- Irigasi dan drainase
- Keadaan kering, banjir, dan salinitas yang tinggi pada tanah
6. a. Metode perendaman : Berdasarkan pada adanya perubahan densitas dari larutan penguji
b. Metode volume : Berdasarkan perubahan dimensi linear (panjang) dari suatu jaringan dalam berbagai larutan dengan potensial osmoti yang berbeda.
c. Metode imersi uap : Sample jaringan dalam uap air bertekanan tertentu. Sample yang tidak mengalami perubahan berat, potensial airnya sama dengan potensial larutan.
d. Metode Ekhilibrasi uap : Pengukuran terhadap tekanan uap air yang berbeda dalam kesetimbangan dengan air yang terdapat dalam sample jaringan yang ditempatkan dalam ruangan kecil tertutup.