Umbi Bit Merah

BAB I

PENDAHULUAN

A.    LATAR BELAKANG

            Absorsi hara mineral oleh akar  tanaman terbagi dalam tiga fase. Pertama adalah fase difusi, dimana hara mineral bergerak menuju permukaan sel akar. Fase yang melibat kedua adalah pertukaran unsurhara oleh /melalui membran sel, suatu proses yang melibatkan permeabilitas suatu membran . sedangkan fase ketiga yaitu akumulasi, merupakan fase aktif dimana unsur hara ditimbun didaam vakuola.

            Melalui proses difusi berbagai komponen lautan yanah termasuk ion dan molekul bergerak menuju permukaan luar akar yang jumlahya ditentukan oleh banyaknya sifat membran protoplasma.

            Permeabilitas adalah suatu sifat atau kemampuan dari suatu membran untuk dapat dilewati oleh zat. Suatu membran dapat bersifat impermeabel atau permeabel terhadap suatu zat. Suatu membran dapat bersifat impermeabel terhadap zat tertentu, tetapi impermeabel terhadap zat yang lain. Membran yang demikian adalah disebut membran semipermeabel atau differential permeabel.

            Protoplasma sel adalah contoh membran yang bersifat semipermebell. Membran tersebut dapat dilewati atau permeabel terhadap air tetapi tidak dapat dilewati oleh solute terrutama yang bermolekul besar seperti senyawa gula, asam amino dan kadang-kadang elektrolit.

            Sifat semipermeabel dari membran protoplasma tidaklah sama untuk sel yang satu dengan sel yang lainnya. Hal ini tergabtung dari susunan kimia dan fisika dari membran tersebut. Untuk sel yang sama dapat juga berbeda sifat semi permeabelnya, mlainkan tergantung pada : 1). Umur sel tersebut dan 2). Kondisi lingkungan.

B.     TUJUAN

            Percobaan ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh lingkungan terhadap permeabilitas sel-sel umbi bit merah (Beta Vulgaris).

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

Membran plasma merupakan batas kehidupan, batas yang memisahkan sel hidup dari sekelilingnya yang mati. Berdasarkan dari komposisi kimia membran dan pemeabilitasnya terhadap solut maka dapat disimpulkan bahwa membran sel terdiri atas lipid dan protein. Tiga macam lipida polar yang utama adalah fosfolipida, glukolipida dan sedikit sulfolipida. Pada lipida polar, asam lemak yang hidrofobik berorientasi ke bagian dalam membran. Variasi antara panjang dan tingkat ketidakjenuhan (jumlah ikatan rangkap) dari rantai asam lemak berpengaruh terhadap titik cair. Membran sel terdiri atas dua lapis molekul fosfolipid. Bagian ekor dengan asam lemak yang bersifat hidrofobik (non polar), kedua lapis molekul tersebut saling berorientasi kedalam, sedangkan bagian kepala bersifat hidrofilik (polar), mengarah ke lingkungan yang berair.  (Anonimous, 2008). Pada membran terdapat lapisan ganda dan molekul-molekul posfolipid yang letaknya teratur sedemikian rupa sehingga ujung karbon yang hidropobik terbungkus sedemikian rupa di dalam sebuah lapisan amorf dalam senyawa lipid. (Prawiranata, 1981).

Membran plasma memiliki permeabilitas selektif, yakni membran ini memungkinkan beberapa substansi dapat melintasinya dengannya lebih mudah dari pada substansi yang lainnya. Kemampuan sel untuk membedakan pertukaran kimiawinya ini dengan lingkungannya merupakan hal yang  mendasar bagi kehidupan, dan membran plasma inilah yang membuat keselektifan ini bisa terjadi. (Campbell, dkk, 2002). Adanya sifat hidrofobik di bagian tengah lapisan lipid membran plasma menyebabkan membran tersebut tidak mudah ditembus oleh molekul polar, sehingga membran sel mencegah keluarnya komponen-komponen dalam sel yang larut dalam air. Namun, sel juga memerlukan bahan-bahan nutrisi dan membuang limbahnya ke luar sel. Untuk memenuhi kebutuhan ini, sel harus mengembangkan suatu sistem/mekanisme khusus untuk transpor melintasi membran sel. (Subowo, 1995).

Tujuan  fraksionasi  sel  ialah  untuk  memisahkan  sel  menjadi  bagian bagian,memisahkan  organel-organel  utama  sehingga  fungsinya  masing-masing  dapat dipelajari. Ada beberapa perbedaan besar antara karakter permeabilitas pada tanaman yang  berbeda  tetapi  mempunyai  prinsip  umum  yang  sama.  Salah  satu  faktanya adalah  komposisi  relatif  dari  daerah  lipid  dan  area  penjaringan  terhadap permeabilitas yang berbeda dari tiap tanaman. Pada Chara, permeabilitas diatur oleh solubilitas  lipid  pada  penyerapan  larutan.  Sedangkan  pada  Beggiataa,  ukuran merupakan penentu paling utama. Pada tumbuhan tingkat tinggi yang memiliki sifat permeabilitas yang sama dengan Chara, solubilitas lipid merupakan faktor dominan penyerapan  walaupun  perbedaan  kuantitatif  dapat  diperhitungkan  pada  angka penyerapan. (Kimball, 2000).

            Beberapa teori-teori klasik tentang permeabilitas mempunyai kesulitan dalam menjelaskan  gejala-gejala  yang  teramati.  Seperti  peleburan  zat  terlarut  pada membran oleh pelarut. Semua perrcobaan permeabilitas membran melibatkan sistem yang tidak seimbang yang berubah sepanjang lintasan tidak baik apabila beberapa molekul yang tidak dapat menemdus lubang batas itu. Bermuatan pada membran akan terjadi potensial, untuk potensial ini dinamakan potensial dominan. Dalam hal ini  konsentrasi  keseimbangan  ion  dari  dua  belah  sisi  membran  berbeda.  Proses tercapainya keseimbangan dari berbagai keadaan tidak seimbang merupakan contoh termodinamika larutan balik yang terjadi pada sistem biologi. Membran mempunyai dua fungsi yaitu memberikan kerangka luar dari proses kehidupan dan pemisahan sitoplasma menjadi  bahang. Membran memisahkan protoplasma menjadi  bagian-bagian tetapi pemisahan itu selektif. (Lovelles, 1991).

            Membran bukanlah lembaran molekul statis yang terikat kuat di tempatnya. Membran ditahan bersama terutama oleh interaksi hidrofobik, yang jauh lebih lemah dari ikatan kovalen. Sebgain besar lipid dan sebagian protein dapat berpindah secara acak dalam bidang membrannya. Akan tetapi, jarang terjadi suatu molekul bertukar tempat secara melintang melintasi membran, yang beralih dari satu lapisan fosfolipidke lapisan yang lainnya. Untuk melakukan hal seperti itu, bagian hidrofilik molekul tersebut harus melewati inti hidrofobik membranya. (Campbell, dkk, 2002).

            Suatu membran tetap berwujud fluida begitu suhu turun, hingga akhirnya pada beberapa suhu kritis, fosfolipid mengendap dalam suatu susunan yang rapat dan membrannya membeku, tak ubahnya seperti minyak babi yang membentuk kerak lemak ketika lemaknya mendingin. Suhu beku membran tergantung pada komposisi lipidnya. Membran tetap berwujud fluida pada suhu yang lebih rendah jika membran itu  mengandung  banyak  fosfolipid  dengan  ekor  hidrokarbon  tak  jenuh.  Karena adanya kekusutan di tempat ikatan gandanya, hidrokarbon tak jenuh tidak tersusun serapat hidrokarbon. (Campbell, dkk, 2002).

            Membran haruslah bersifat fluida agar dapat bekerja dengan baik, membran itu biasanya sekental minyak salad. Apabila membran membeku, permeabilitasnya berubah, dan protein enzimatik di dalamnya mungkin menjadi inaktif. Suatu sel dapat  mengubah  komposisi  lipid  membrannya  dalam  tingkatan  tertentu  sebagai penyesuaian terhadap suhu yang berubah. Misalnya, dalam banyak tumbuhan yang dapat  bertahan pada kondisi  yang sangat  dingin,  persentase fosfolipid tak jenuh meningkat  dalam  musim  gugur,  suatu  adaptasi  yang  menghalangi  pembekuan membran selama musim dingin. (Campbell, dkk, 2002).

Terdapat dua populasi utama protein membran. Protein integral umumnya merupakan  protein  transmembran,  dengan  daerah  hidrofobik  yang  seluruhnya membentang  sepanjang  interior  hidrofobik  membran  tersebut.  Daerah  hidrofobik protein integral terdiri atas satau atau lebih rentangan asam amino nonpolar. Protein periferal  sama  sekali  tidak  tertanam  dalam  bilayer  lipid,  protein  ini  merupakan anggota yang terikat secrara longgar pada permukaan membran, sering juga pada bagian integral yang dibiarkan terpapar. (Campbell, dkk, 2002).

            Membran  sangat  beragam,  tapi  osmosis  terjadi  tanpa  menghiraukan bagaimana fungsi membran, sepanjang pergerakan pergerakan linarut lebih dibatasi dibandingkan dengan pergerakan air. Membran bisa berupa satu lapis  bahan yanglebih  mampu  melarutkan  pelarut  daripada  partikel  linarut,  sehingga  melewatkan lebih banyak molekul pelarut daripada partikel  linarut. Selapis udara diantara dua larutan air merupakan pembatas yang menahan sama sekalim perpindahan linarut yang tidak menguap, yang ketiga berupa saringan (tapis) dengan sejumlah lubang berukuran tertentu sehingga molekul air dapat melaluinya, tapi partikel linarut yang lebih besar tidak. (Salisbury dan Ross, 1995).

            Pergerakan air yang cepat melintasi antar permukaan ke dalam larutan akan menciptakan  tegangan  dalam  air  yang  tertinggal  di  pori,  dan  akan  menarik  air bersamanya dalam bentuk aliran massa. Mekanisme membran ini menggambarkan kerumitan alam . (Salisbury dan Ross, 1995). Ada beberapa perbedaan besar antara karakter permeabilitas pada tanaman yang berbeda tetapi mempunyai prinsip umum yang sama. Salah satu faktanya adalah komposisi relatif dari daerah lipid dan area penjaringan terhadap permeabilitas yang berbeda dari tiap tanaman. Pada Chara, permeabilitas diatur oleh solubilitas lipid pada penyerapan larutan. Sedangkan pada Beggiataa, ukuran merupakan penentu paling utama. Pada tumbuhan tingkat tinggi yang  memiliki  sifat  permeabilitas  yang  sama  dengan  Chara,  solubilitas  lipid merupakan  faktor  dominan  penyerapan  walaupun  perbedaan  kuantitatif  dapat diperhitungkan pada angka penyerapan. (Kimball, 2000).

            Model membran uap merupakan contoh membran semipermeabel yang sejati, padahal semua membran pada tumbuhan harus dapat melewatkan linarut tertentu saja. Membran seperti itu dikatakan bersifat permeabel diferensial, tidak lagi disebut semi permeabel sejati. Meskipun membran hidup bersifat permeabel terhadap pelarut maupun linarut, tapi umumnya jauh lebih permeabel terhadap pelarut. Permeabilitas membran  terhadap  linarut  membuat  keruwetan  lagi  pada  model  osmosis, mempengaruhi laju pergeseran titik keseimbangan secara bertahap (ditentukan oleh konsentrasi  linarut  dan  tekanan)  saat  potensial  osmotik  di  kedua  sisi  membran berubah, sebagai akibat dari lalu lalangnya partikel linarut. (Salisbury dan Ross, 1995).

            Jaringan  dewasa  mengandung  sebuah  lapisan  tipis  protoplasma  yang mengelilingi vakuola inti yang terletak di dinding sel. Dinding sel yang mempunyai banyak pori merupakan suatu proporsi penting dari sebuah struktur sel yang tidak hanya  berupa  sebuah  penghalang  dari  larutan  yang  akan  masuk.  Batasan  ini merupakan jalur untuk keluar masuknya larutan ke dalam sel dan berupa dua lapisan membran.  Membran  ini  tipis  untuk  dilihat  dan  secara  mikroskopis  berbeda  dari protoplasma. Membran ini dapat dikenali dengan mudah karena komponen selektif permeabelnya. (Bonner, 1961).

BAB III

PELAKSANAAN PRAKTIKUM

A.    WAKTU DAN TEMPAT PELAKSANAAN

Pelaksanaan praktikum ini dilaksanakan Indralaya pada tanggal 8 november 2010 pada pukul 03.00 WIB sampai dengan selesai, di laboratorium Fisiologi Tumbuhan Jurusan Bididaya Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Sriwijaya.

B. ALAT DAN BAHAN

            Alat :

            - 1 buah gelas piala 2000 ml

            - 5 buah gelas piala 500 ml

            - 1 buah alat pemtong

            - tabung reaksi

            Bahan :

            - Umbi bit merah

             

C. CARA KERJA

A. pengaruh pemanasan

            Sisipkan 5 potong umbi bit merah dengan ukuran 0,3 x 1 x 2,5 (cm), tempatkan kedalam gelas piala setelah dicuci dengan air yang mengalr selama 5 menit untuk menghilangkan pigmen betaccyanin dari sel-sel yang rusak. Selanjutnya didihkan air suling 1000 ml dalam gelas 2000 piala ml. Siapkan 4 gelas piala dan diisi dengan air yang mendidih tadi sebanyak 250 ml. Lalu tambahkan air dingin dimasing-masing gelas piala hingga dicapai pada masing-masing gelas piala 70, 60, 50, dan 40 (^oC). Rendam potongan bit merah dalam masing-masing gelas selama 1 menit, kemudian ambil dengan pinset dan masukan dalam tabung reaksi yang berisi 10 ml air suling. Buat pula kontrol dengan tanpa perlakuan pemanasan. Setelh 30 menit angkat potongan-potongan umbi bit merah tadi.

B. Pengaruh pendinginan

            Siapkan 1 potongsn bit berukuran 0,3 x 1 x 2,5 (cm). Kemudian cuci dengan air mengalir selam a 5 menit. Lalu masukan kedalam potongan umbi itu kedalam freezer selama 30 menit, ambil dengan pinset dan masukan kedalam tabung reaksi yang berisi 10 ml air suking, setelah 1 jam diangkat.

C. Pengaruh pelarutan organik

            Siapkan 1 potongsn bit berukuran 0,3 x 1 x 2,5 (cm). Kemudian cuci dengan air mengalir selama 5 menit. Lalu masukan kedalam potongan umbi itu tabung reaksi yang berisi 10 ml metl alkohol 30 %, Diamkan selama 30 menit, sesudah itu potongan bit diangkat dari tabung reaksi.

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

A. HASIL

1.      Pengaruh Pelarutan Organik
Warna	Ukuran	Deskriptif
Merah maron	0,2 cm x 0,7 cm x 2,4 cm	Pada umbi terjadi perubahan ukuran atau bisa dibilang umbi mengecil, pipih dan tipis. Pada awalnya terdapat gelembung- gelembung udara pada permukaan umbi, kemudian pada akhir pengamatan gelembung-gelembung tersebut menghilang. Larutan metal alcohol berubah menjadi kemerahan, dan pigmen betacyanin pada umbi berkurang dan larutan agak pekat.
2.      Pengaruh Pendinginan
Warna	Ukuran	Deskriptif
Merah maron	0,3 cm x 1 cm x 2,5 cm	Air menjadi keruh dan berwarna merah muda, pada potongan ukuran tetap, potongan menjaid kaku dank eras. Volume air tetap tidak terdapat gelembung seperti perlakuan pelarutan organik dan warna tetap.

B. PEMBAHASAN

Suatu membran sel eukariotik tersusun atas protein dan lipida. Membran bukanlah lembaran molekul statis yang terikat kuat di tempatnya. Membran ditahan bersama terutama oleh interaksi hidrofobik, yang jauh lebih lemah dari ikatan kovalen. Sebgain besar lipid dan sebagian protein dapat berpindah secara acak dalam bidang membrannya. Akan tetapi, jarang terjadi suatu molekul bertukar tempat secara melintang melintasi membran, yang beralih dari satu lapisan fosfolipid ke lapisan yang lainnya.

Untuk melakukan hal seperti itu, bagian hidrofilik molekul tersebut harus melewati inti hidrofobik membranya. Membran haruslah bersifat fluida agar dapat bekerja dengan baik, membran itu biasanya sekental minyak salad. Apabila membran membeku, permeabilitasnya berubah, dan protein enzimatik di dalamnya mungkin menjadi inaktif. (Campbell, dkk, 2002).

Dari pengamatan yang telah dilakukan praktikum ditujukan untuk mengetahui pengaruh lingkungan terhadap permeabilitas sel-sel umbi bit merah (Beta vulgaris). Pada percobaan pertama yang dilakukan yaitu pengaruh pendinginan dimana didapati bahwa bit yang telah didiamkan dalam freezer dan air suling maka yang terjadi adalah pada gelas piala air suling berubah menjadi agak keruh, dan berwarna merah muda,serta volume air pada gelas tetap dan tidak terdapat gelembung-gelembung seperti pada perlakuan pelarutan organic. Pada potongan ukuran tetap, kaku dan keras, warna kemerahan pada potongan umbi tetap (merah maron).

Pada pengamatan yang kedua, yaitu pengaruh pelarutan organic. Pada umbi terjadi perubahan ukuran atau bisa dibilang umbi mengecil, pipih dan tipis menjadi 0,2 cm x 0,7 cm dan 2,4 cm. Pada awalnya terdapat gelembung-gelembung udara pada permukaan umbi, pada  akhir pengamatan gelembung-gelembung tersebut menghilang. Larutan metal alcohol berubah man enjadi kemerahan, pigmen betacyanin pada umbi berkurang dan larutan agak pekat.

Dari kedua pengamatan yang dilakukan, terjadi beberapa peristiwa seperti munculnya gelembung-gelembung udara pada permukaan potongan umbi pada pengaruh pelarutan organic. Hal itu terjadi karena pada sel-sel umbi bit merah (Beta vulgaris) masih terjadi respirasi sehingga udara uang keluar dari sel tersebut berubah gelembung-gelembung udara. Warna merah yang terdapat pada sel uumbi bit merah merupakan pigmen yang disebut dengan betacyanin.

IBRAHIM WAHID

AKTIVIS KAMMI UNSRI