Tujuan : – Mempelajari proses osmosis yang terjadi pada sel.
- Mempelajari pengaruh osmosis terhadap perubahan bentuk sel.
Pendahuluan
Osmosis adalah kasus khusus dari transpor pasif, dimana molekul air berdifusi melewati membran yang bersifat selektif permeabel. Dalam sistem osmosis, dikenal larutan hipertonik (larutan yang mempunyai konsentrasi terlarut tinggi), larutan hipotonik (larutan dengan konsentrasi terlarut rendah), dan larutan isotonik (dua larutan yang mempunyai konsentrasi terlarut sama). Jika terdapat dua larutan yang tidak sama konsentrasinya, maka molekul air melewati membran sampai kedua larutan seimbang. Dalam proses osmosis, pada larutan hipertonik, sebagian besar molekul air terikat (tertarik) ke molekul gula (terlarut), sehingga hanya sedikit molekul air yang bebas dan bisa melewati membran. Sedangkan pada larutan hipotonik, memiliki lebih banyak molekul air yang bebas (tidak terikat oleh molekul terlarut), sehingga lebih banyak molekul air yang melewati membran. Oleh sebab itu, dalam osmosis aliran netto molekul air adalah dari larutan hipotonik ke hipertonik.
Proses osmosis juga terjadi pada sel hidup di alam. Perubahan bentuk sel terjadi jika terdapat pada larutan yang berbeda. Sel yang terletak pada larutan isotonik, maka volumenya akan konstan. Dalam hal ini, sel akan mendapat dan kehilangan air yang sama. Banyak hewan-hewan laut, seperti bintang laut (Echinodermata) dan kepiting (Arthropoda) cairan selnya bersifat isotonik dengan lingkungannya. Jika sel terdapat pada larutan yang hipotonik, maka sel tersebut akan mendapatkan banyak air, sehingga bisa menyebabkan lisis (pada sel hewan), atau turgiditas tinggi (pada sel tumbuhan). Sebaliknya, jika sel berada pada larutan hipertonik, maka sel banyak kehilangan molekul air, sehingga sel menjadi kecil dan dapat menyebabkan kematian. Pada hewan, untuk bisa bertahan dalam lingkungan yang hipo- atau hipertonik, maka diperlukan pengaturan keseimbangan air, yaitu dalam proses osmoregulasi.
Bahan dan Alat
Bahan :
1. Buah pepaya muda / umbi kentang
1. Spyrogyra sp. dengan air tempat hidupnya
2. Larutan isotonis (H2O)
3. Larutan hipertonis (3%, CaCl2)
Alat :
1. Pelubang gabus diameter 1 cm
2. Silet
3. Kertas saring
4. Gelas ukur 10 ml dengan skala ketelitian 0.1 ml
5. Petridish, pinset
6. Gelas piala 100 cc
7. Gelas benda dan gelas penutup
8. Mikroskop cahaya
9. Jarum preparat
10. Pipet
Cara Kerja
Umbi Kentang
1. Buat larutan sukrose 0.3 m (m= molalitas = mol solut/1000 gr H2 O); BM sukrose = 342; 0.1 m sukrose = 0.1 x 342 = 34.2/1000 gr H2O
2. Dengan pelubang gabus, siapkan silinder buah pepaya muda ataupun umbi kentang dan potong dengan ukuran yang sama (diameter 1 cm, panjang 3 cm). Jika tidak tersedia pelubang gabus, dapat juga dibuat potongan umbi bentuk kubus atau persegi. Potongan dibuat 5 potong sebagai ulangan. Letakkan pada tempat tertutup sebelum dilakukan perlakuan selanjutnya.
3. Sebelum potongan silinder dimasukkan ke dalam larutan sukrose, terlebih dahulu diukur volume awal. Caranya: isilah gelas ukur berukuran 10 ml dengan akuades sejumlah volume tertentu (misal 5 ml akuades), kemudian masukkkan potongan silinder yang akan diukur volume awalnya. Selanjutnya hitung dan catat pertambahan volume yang didapat (volume awal potongan silinder = volume akhir akuades setelah ditambah dengan potongan silinder – volume awal akuades yang belum ditambah dengan potongan silinder). Setelah itu segera hilangkan air dari permukaan silinder dengan kertas penghisap. Ingat setiap pengukuran awal volume potongan silinder harus dilakukan dengan cepat untuk menghindari akuades keluar ataupun masuk ke sel.
4. Selanjutnya potongan silinder yang telah diketahui volume awalnya, direndam dalam larutan sukrose.
5. Inkubasikan pada suhu kamar selama 1,5-2 jam dan setiap 15 menit goyangkan dengan tangan.
6. Pada akhir inkubasi, segera hilangkan larutan sukrose dari permukaan silinder dengan kertas penghisap. Ukur volume akhir setiap potongan silinder, caranya seperti penentuan awal volume potongan silinder. Ukur diameter dan panjang umbi dengan menggunakan jangka sorong (kaliper).
8. Masukkan data kelas anda dalam Tabel Pengamatan.
Pengamatan Perubahan Bentuk Sel.
1. Letakkan filamen Spyrogyra sp. pada gelas benda dengan air tempat hidupnya. Air ini dianggap sebagai larutan isotonis.
2. Amati kenampakannya di bawah mikroskop
3. Buat preparat baru Spyrogyra sp. pada gelas benda dan tambahkan dengan larutan hipertonik CaCl2, 3%. Amati kenampakkannya dibawah mikroskop.
4. Buat preparat Spyrogyra sp. baru dan tambahkan larutan hipotonis. Amati apa yang terjadi.
5. Catat semua hasil pengamatan dan diskusikan hasilnya.
Tabel Pengamatan : Perubahan ukuran umbi dalam larutan sukrose 0.3 m.
| Ulangan | Pj. Awal (mm) | Pj. Akhir (mm) | Dmt. Awal (mm) | Dmt. Akhir (mm) | Vol. Awal (mm3) | Vol. Akhir (mm3) |
| 1 | ||||||
| 2 | ||||||
| 3 | ||||||
| 4 | ||||||
| 5 | ||||||
| Rata-rata |
