Laporan Fisiologi Tumbuhan

“Proyek Difusi Osmosis Pada Cangkang Telur Ayam Dengan Pewarnaan”

Oleh :

Ida Rusminingsih (130210103041)

Anisa Maharani (130210103065)

Kelompok 3/ C

PROGRAM STUDI PENDIDIKAN BIOLOGI

JURUSAN PENDIDIKAN MIPA

FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN

UNIVERSITAS JEMBER

2015

I. JUDUL

Difusi Osmosis Pada Telur Ayam Dengan Pewarnaan & Variasi Suhu

II. TUJUAN

Untuk membuktikan bahwa difusi dan osmosis terjadi dalam sistem

biologi melalui membran dan dipengaruhi oleh faktor-faktor fisik.

III. TINJAUAN PUSTAKA

Osmosis dan difusi merupakan transpor pasif yang terjadi pada sel yang

sering di salah pahami. Kesalahan terjadi ketika memahami bahwa osmosis

adalah pergerakan atau perpindahan molekul dari konsentrasi rendah

(hipotonis) menuju larutan dengan konsentrasi tinggi (hipertonis) melalui

membrane semipermeabel semata. pada pemahaman seperti ini tidak

memperhatikan molekul mana yang bergerak? jika diperhatikan bahwa yang

mengalami pergerakan adalah molekul pelarut (air) maka tidak akan terjadi

kesalahan dalam memahami konsep sederhana ini. Dengan demikian baik

difusi maupun osmosis sama – sama bergerak, berpindah untuk meniadakan

gradient konsentrasi sehingga pada ahir proses akan didapatkan kondisi

larutan yang seimbang (isotonis).

Satu sel dibatasi oleh lapisan tipis yang disebut membran sel

(plasmalema). Membran sel tersusun atas molekul-molekul protein, lapisan

senyawa lemak (fosfolipid), air, karbohidrat, dan sedikit kolesterol. Setiap

lapisan senyawa lemak, tersusun atas gugus lipid dan fosfat. Gugus lipid dari

fosfolipid bersifat tidak suka air (hidrofobik), sedangkan gugus fosfat bersifat

suka air (hidrofilik). Gusus lipid sering disebut ekor dan gugus fosfat disebut

kepala. Setiap fosfolipid akan saling berpasangan sehingga membentuk dua

lapisan (bilayer) fosfolipid yang saling berlawanan.

Menurut Salisbury (1995 : 27) struktur dinding sel dan mebra sel

berbeda, membrane memungkinkan molekul air melintasi lebih cepat dari

pada unsure terlarut, dinding sel primer biasanya sangat permeable terhadap

keduanya memang membrane se tumbuhan memungkinkan berlangsungnya

osmosis tetapi dinding sel yang tegar ituah yang menimbulkan tekanan

dengan meningkatnya jumlah molekul di dalam sel, isi sel mulai menekan

dinding sel, tekanan ini disebut tekanan turgar. Tekanan turgar inlah yang

menyebabkan kekakuan pada bagian tanaman yang tidak berkaya seperti daun

dan bunga.

Molekul-molekul protein dari membran sel terbagi menjadi dua, yaitu

protein integral (intrinsik) dan protein perifer (ekstrinsik). Protein

integral merupakan protein yang terletak menembus lapisan lipid,

sedangkan protein perifer hanya menempel di permukaan fosfolipid

tersebut. Struktur membran sel ini dikemukakan menjadi teori mosaik

cair (fluid mosaic model) oleh dua orang ilmuwan, yaitu Jonathan Singer dan

Garth Nicolson. Dengan struktur yang demikian kompleks, membran sel

memiliki beberapa fungsi di antaranya sebagai berikut:

a. Membentuk suatu batas yang fleksibel (tidak mudah robek) antara

isi sel dan luar sel.

b. Membungkus dan melindungi isi sel.

c. Menyeleksi zat-zat apa saja yang bisa masuk ke dalam sel dan zat-zat apa

yang bisa keluar dari sel. Dengan kata lain, membran sel dapat

dilalui oleh zat-zat tertentu. Sifat membran sel ini dinamakan selektif

permeabel.

1.    Transpor Pasif

Transpor pasif merupakan perpindahan zat yang tidak memerlukan

energi. Perpindahan zat ini terjadi karena perbedaan konsentrasi antara zat

atau larutan. Transpor pasif melalui peristiwa difusi, osmosis, dan difusi

terbantu.

a.    Difusi

Proses ini merupakan perpindahan molekul larutan berkonsentrasi

tinggi menuju larutan berkonsentrasi rendah tanpa melalui selaput membran.

Di dalam sel terjadi peristiwa perpindahan molekul zat dari tempat yang

berkonsentrasi tinggi ke tempat yang berkonsentrasi lebih rendah untuk

mencapai kesamaan konsentrasi. Di tingkat sel, difusi bermacam bahan,

termasuk air terjadi terus menerus dan di mana-mana. (Salisbury, 1995 : 32).

Proses difusi sering terjadi pada tubuh kita. Tanpa kita sadari, tubuh kita

selalu melakukan proses ini, yaitu pada saat kita menghirup udara. Ketika

menghirup udara, di dalam tubuh akan terjadi pertukaran gas antarsel melalui

proses difusi. Contoh lain proses difusi adalah saat kita membuat minuman

sirup. Sirup yang kita larutkan dengan air akan bergerak dari larutan yang

konsentrasinya tinggi ke larutan yang konsentrasinya rendah. Pada masing-

masing zat, kecepatan difusi berbeda-beda. Jika pada senyawa organik

tertentu dalam sitosol masuk ke dalam sel dan dimetabolisme oleh

mitokondria, maka konsentrasi sitosol yang berada di dekat mitokondria

harus dipertahankan lebih rendah daripada konsentrasi sitosol yang berada di

dekat organel lainnya. Hal ini penting diperhatikan terutama jika

membicarakan difusi air. (Campbell, 2008).

b. Osmosis

Selain difusi di dalam sel juga terjadi osmosis. Osmosis merupakan

bentuk perpindahan molekul air dari kosentrasi yang rendah ke kosentrasi

yang tinggi. Dengan masuknya air melalui sel akan tentulah akan terbawa

ion-ion yang terdapat di dalam tanah karena larutan tanah mengandung ion.

Pertumbuhan juga bergantung pada pengambilan air, dan banyak hal dalam

hubungan air tumbuhan bergantung pada interaksi antara sel dengan

lingkungan. Tumbuhan memang merupakan sistem yang dinamis dan sangat

rumit, fungsi yang satu berinteraksi dengan fungsi yang lain.

2. Transpor Aktif

Transpor aktif adalah transpor zat melalui membran yang melawan

gradien konsentrasi (dari konsentrasi rendah ke konsentrasi yang lebih

tinggi), sehingga memerlukan energi berupa ATP (adenosin trifosfat). Sistem

transfor aktif melibatkan pertukaran ion Na+ dan K+ ( pompa natrium

kallium atau pompa ion).  Selain itu proses trasnfor aktif juga melibatkan

peranan protein pembawa ( protein kontranspor) yang mengangkut ion Na+

bersama molekul lain, seperti gula atau asam amino dari luar sel ke dalam sel.

Transpor aktif meliputi pompa ion, kotranspor, dan endositosis-eksositosis.

a.    Pompa ion

Pompa ion adalah transpor ion melalui mambran dengan cara

melakukan pertukaran ion dari dalam sel dengan ion di luar sel. Transpor ion

dilakukan oleh protein transpor yang tertanam pada membran plasma

menggunakan umber energi berupa ATP.

b.     Kontransfor

Kontransfor melibatkan dua protein membran. Sebagai contoh, sel-sel

tumbuhan memompakan ion hidrogen untuk mengaktifkan transpor sukrosa

ke dalam sel. Sukrosa dapat masuk ke dalam sel melalui protein membran

melawan gradien konsentrasi jika bersamaan dengan ion hidrogen.

c.      Endositosis-eksositosis

Endositosis adalah proses pemasukan zat ke dalam sel. Proses ini

tergolong transpor aktif karena melawan kadar gradien (dari konsentrasi

rendah ke konsentrasi tinggi) dan memerlukan energi sel. Endositosis terbagi

dua, yaitu fagositosis (pemasukan zat padat) dan pinositosis (permasukan zat

cair). Contoh endositosis adalah sel darah putih yang memakan bakteri

penyakit. Sel tersebut membungkus bakteri dan menangkapnya dalam suatu

vakuola makanan yang selanjutnya dicerna oleh lisosom.

Eksositosis adalah proses pengeluaran zat dari dalam sel. Proses ini

juga tergolong transpor aktif karena melawan kadar gradien (dari konsentrasi

rendah ke konsentrasi tinggi) dan memerlukan energi sel. Contoh eksositosis

adalah proses pengeluaran zat dari dalam sel - sel kelenjar pada peristiwa

sekresi. Cairan enzim itu dimasukkan ke dalam vakuola. Vakuola itu menuju

ke tepi sel, kemudian membran plasma akan membuka dan keluarlah enzim

tersebut dari dalam sel.

3. Cuka

Asam asetat, asam etanoat atau asam cuka adalah senyawa kimia asam

organik yang dikenal sebagai pemberi rasa asam dan aroma dalam makanan.

Asam cuka memiliki rumus empiris C2H4O2. Rumus ini seringkali ditulis

dalam bentuk CH3-COOH, CH3COOH, atau CH3CO2H. Asam asetat murni

(disebut asam asetat glasial) adalah cairan higroskopis tak berwarna, dan

memiliki titik beku 16.7°C. Asam asetat merupakan salah satu asam

karboksilat paling sederhana, setelah asam format. Larutan asam asetat dalam

air merupakan sebuah asam lemah, artinya hanya terdisosiasi sebagian

menjadi ion H+ dan CH3COO-. Asam asetat merupakan pereaksi kimia dan

bahan baku industri yang penting. Asam asetat digunakan dalam produksi

polimer seperti polietilena tereftalat, selulosa asetat, dan polivinil asetat,

maupun berbagai macam serat dan kain. Dalam industri makanan, asam asetat

digunakan sebagai pengatur keasaman. Di rumah tangga, asam asetat encer

juga sering digunakan sebagai pelunak air. Dalam setahun, kebutuhan dunia

akan asam asetat mencapai 6,5 juta ton per tahun. 1.5 juta ton per tahun

diperoleh dari hasil daur ulang, sisanya diperoleh dari industri petrokimia

maupun dari sumber hayati.

4. Cangkang Telur

Telur adalah benda bercangkang yang mengandung zat hidup bakal

anak yang dihasilkan oleh hewan dari golongan unggas (ayam, itik, burung,

dll) dan hewan amfibi (ular, biawak, buaya, dll). Telur ini biasanya terdiri

dari sel kuning telur (embrio ; zat hidup bakal anak) dan semen (cairan putih

kental), dan setiap telur memiliki jangka waktu pengeraman yang berbeda

untuk proses penetasan (lahirnya spesies baru).

Telur merupakan bahan pangan yang sempurna, karena mengandung

zat-zat gizi yang lengkap bagi pertumbuhan mahluk hidup baru. Protein telur

mempunyai mutu yang tinggi, karena memiliki susunan asam amino esensial

yang lengkap, sehingga dijadikan patokan untuk menentukan mutu protein

dari bahan pangan yang lain. Tetapi disamping adanya hal-hal yang

menguntungkan itu, telur memiliki sifat yang mudah rusak. Telur dikelilingi

oleh kulit setebal 0,2 - 0,4 mm yang berkapur dan berporipori.

Kulit telur ayam berwarna putih-kuning sampai coklat, telur bebek

berwarna kehijauan dan warna kulit telur burung puyuh ditandai dengan

adanya bercak-bercak (totol-totol) dengan warna tertentu. Bagian sebelah

dalam kulit telur ditutupi oleh dua lapisan yang menempel satu dengan yang

lain, tetapi keduanya akan terpisah pada ujung telur yang tumpul membentuk

kantung udara. Kantung udara mempunyai diamater sekitar 5 mm pada telur

segar dan bertambah besar ukurannya selama penyimpanan. Kantung udara

dapat digunakan untuk menentukan umur telur.

Sebutir telur terdiri atas kulit telur, lapisan kulit telur (kutikula),

membran kulit telur, putih telur (albumen), kuning telur (yolk), bakal anak

ayam (germ spot) dan kantung udara. Telur terdiri dari tiga komponen utama,

yaitu bagian kulit telur 8 - 11 persen, putih telur (albumen) 57 - 65 persen dan

kuning telur 27 – 32 persen. Putih telur terdiri atas tiga lapisan yang berbeda,

yaitu lapisan tipis putih telur bagian dalam (30 %), lapisan tebal putih telur

(50 %), dan lapisan tipis putih telur luar (20 %). Pada telur segar, lapisan

putih telur tebal bagian ujungnya akan menempel pada kulit telur. Putih telur

tebal dekat kuning telur membentuk struktur seperti kabel yang disebut

kalaza. Kalaza akan membuat kuning telur tetap ditengahtengah telur. Kalaza

juga dapat memberikan petunjuk tentang kesegaran telur, dimana pada telur

yang bermutu tinggi penampakan kalaza lebih jelas (Koswara, 2009).

Cangkang telur memiliki rumus kimia CaCO3 yang nantinya CaCO3 ini

dapat bereaksi dengan larutan CH3COOH atau asam cuka. CaCO3 + 2

CH3COOH Ca(CH3COO)2 + CO2 +H2O . Itulah mengapa cangkang telur

bisa larut terhadap cuka. Sedangkan jika direaksikan CaCO3 dengan H2O

maka tidak menghasilkan hasil reaksinya.

IV. METODOLOGI

IV.1 Alat & Bahan

IV.1.1 Alat

1. Termometer

2. Gelas Capcin (6)

3. Pengaduk

4. Timbangan

5. Wadah / mangkok

6. Botol air mineral 1500 ml

7. Hitter / pemanas

IV.1.2 Bahan

1. Wantex (pewarna tekstil)

2. Air

3. Es batu

4. Asam Cuka

IV.2 Cara Kerja

Memilih telur ayam yang akan digunakan untuk praktikum sebanyak 3 buah telur kemudian merebusnya hingga matang

Menyiapkan botol air mineral ukuran 1500 ml yang sudah dipotong setengahnya, lalu larutan cuka dimasukkan kedalam wadah tersebut beserta telur-telur tadi dan direndam selama 3

hari sampai cangkang telur melembek

Kemudian menyiapkan asam cuka yang dilarutkan dalam air dengan perbandingan 10 ml cuka dilarutkan kedalam 400 ml

air

Setelah itu memberi tanda masing-masing telur sesuai dengan suhu yang berlaku pada setiap variasi

Menyiapkan 3 gelas capcin dengan label masing-masing suhu dingin (100C), suhu normal (300C), dan suhu panas (450C)

Sebelum dimasukkan kedalam air bervariasi suhu, telur ditimbang berat awalnya, kemudian dimasukkan ke masing-

masing wadah sesuai tanda dan label.

Melakukan intervel 5 menit sekali untuk melihat pertambahan atau berkurangnya berat telur ayam

Data diambil dengan 5 kali pengulangan untuk mendapat berat telur hingga konstan, lalu menerapkannya pada variasi suhu

berikutnya

V. HASIL PENGAMATAN

No.Jenis telur

(matang)Suhu

Berat

0

Berat

1

Berat

2

Berat

3

Berat

4

Berat

5

1 T1 100 60 gr 55 gr 55 gr 65 gr 65 gr 65 gr

2 T2 300 55 gr 60 gr 60 gr 60 gr 60 gr 60 gr

3 T3 450 50 gr 50 gr 50 gr 50 gr 50 gr 50 gr

NB : Volume air tetap disamakan sesuai dengan volume awal ketika suhu

dinaikkan atau diturunkan dengan cara menambah air atau

mengurangi volume air

VI. PEMBAHASAN

Pada proyek kali ini kita akan menguji faktor yang berpengaruh

terhadap proses difusi osmosis terutama variasi suhu terhadap cangkang telur

yang sudah matang. Dalam kontent ini kita memiliki 3 variasi suhu yang

digunakan untuk menguji zat warna apakah berdifusi atau mengalami osmosis

dalam medium ke cangkang dan membran telur. Suhu yang digunakan yaitu

suhu dingin (100C), suhu normal (300C), dan suhu panas (450C). Disini kita

juga memberikan zat pewarna pada medium air yang digunakan pada setiap

variasi suhu. Hal ini berfungsi untuk mengetahui ada atau tidaknya proses

masuknya zat melalui memberan semipermeabel atau cangkang telur tersebut.

Jika ada maka selaput dalam telur atau bahkan bagian putih telur akan

tercampur warna pewarna yang kita gunakan. Atau dengan indikator lain yaitu

dengan berubahnya berat telur awal sebelum perlakuaan dengan setelah

perlakuan begitu juga dengan volume awal air yang berubah.

Dalam proses Osmosis secara umum dapat diketahui faktor yang

berpengaruh dalam proses tersebut, diantaranya :

1. Zat molekul yang meresap: Molekul yang lebih kecil daripada garis pusat

liang membran akan meresap dengan lebih mudah.

2. Keterlarutan lipid: Molekul yang mempunyai keterlarutan yang tinggi

meresap lebih cepat daripada molekul yang kelarutan yang rendah seperti

lipid. Jika kadar resapan bagi dua bahan yang sama saiz molekul

dibandingkan, bahan yang lebih larut dalam lipid akan meresap lebih cepat

daripada bahan yang mempunyai kelarutan yang rendah.

3. Luas permukaan membran: Kadar resapan menjadi lebih cepat jika luas

permukaan membrsn yang disediakan untuk resapan adalah lebih besar.

4. Ketebalan membran: Kadar resapan sesuatu molekul berkadar songsang

dengan jarak yang harus dilaluinya. Berbanding dengan satu membran

yang tebal, kadar resapan memlaui satu membran yang nipis adalah lebih

cepat.

5. Suhu: Pergerakan rawak molekul dipengaruhi oleh suhu. Kadar resapan

akan menjadi lebih cepat pada suhu yang tinggi dibandingkan dengan suhu

yang rendah.

6. Cas elektrik pada molekul: Pada umumnya, resapan molekul bercas (ion)

adalah lebih perlahan berbanding dengan molekul yang tidak bercas

walaupun saiz molekul yang serupa. Jika semua faktor di atas adalah

malar, maka ini boleh ditunjukkan bahawa kadar resapan berkadar terus

dengan cerun kepekatan.

Ada beberapa faktor yang mempengaruhi kecepatan difusi, yaitu :

1. Ukuran partikel. Semakin kecil ukuran partikel, semakin cepat partikel

itu akan bergerak, sehinggak kecepatan difusi semakin tinggi.

2. Ketebalan membran. Semakin tebal membran, semakin lambat

kecepatan difusi.

3. Luas suatu area. Semakin besar luas area, semakin cepat kecepatan

difusinya.

4. Jarak. Semakin besar jarak antara dua konsentrasi, semakin lambat

kecepatan difusinya.

5. Suhu. Semakin tinggi suhu, partikel mendapatkan energi untuk

bergerak dengan lebih cepat. Maka, semakin cepat pula kecepatan

difusinya.

Menurut Kimball (1983:28) Menyatakan bahwa, osmosis adalah

difusi dari tiap pelarut melalu suatu selaput yang permiabel secara diferensial.

Pada osmosis yang bergerak melalui membrane semipermiabel ialah air dari

larutan hipotonis (konsentrasi air tinggi kekonsentrasi air rendah) ke

hipertonis (konsentasi air rendah ke konsentrasi at terlarut tinggi).

Berdasarkan dasar teori, air mudah berdifusi lewat pori yang banyak

tersebar pada membran sel, tetapi difusi itu juga mempunyai prinsip yang

menggerakkan partikel zat seperti CO2, O2 dan H2O masuk ke dalam jaringan.

Gerak partikel zat ini dipengaruhi oleh beberapa faktor penting, meliputi beda

suhu. Setiap zat cenderung dalam keadaan bergerak. Tenaga gerak semakin

besar pada suhu yang semakin tinggi, sehingga gerak zat akan semakin cepat.

Suhu berpengaruh dalam meningkatkan energi, sehingga daya dorong

air ke dalam terjadi lebih tinggi.  Partikel air akan memiliki energi untuk

bergerak lebih cepat dengan suhu yang lebih tinggi. Berdasarkan tersebut,

suhu yang tinggi menyebabkan warna akan semakin pekat. Semakin tinggi

suhu air perendaman maka pori-pori semakin besar karena protein pada

membran sebagian rusak, sehingga menyebabkan difusi air terjadi lebih cepat

dan mengalami berkurangnya jumlah air perendaman.

Dari data yang kita amati kita mendapatkan perubahan berat tiap telur

pada tiap medium dengan suhu berbeda. Untuk T1 (100C) didapat berat awal

60 gr. Kemudian setelah dilakukan perlakuan perendaman pada zat warna sela

selang waktu 5 menit pertama berat turun menjadi 55 gr, 5 menit kedua berat

sama 55 gr, 5 menit ketiga naik jadi 65 gr, lima menit keempat tetap sama 65

gr sampai 5 menit kelima. Untuk hasil T2 (300C) didapat berat awal 55 gr.

Kemudian setelah dilakukan perlakuan perendaman pada zat warna sela selang

waktu 5 menit pertama berat turun menjadi 60 gr. Berat tersebut tetap 60 gr

sampai selang 5 menit berikutnya hingga 5 kali pengulangan. Untuk hasil T3

(450C) didapat berat awal 50 gr. Kemudian setelah dilakukan perlakuan

perendaman pada zat warna sela selang waktu 5 menit pertama berat tetap 50

gr sampai selang 5 menit dengan 5 kali pengulangan.

Menurut kelompok kami variasi suhu saja tidak bisa dibilang sebagai

proses difusi osmosis. Tetapi dalam hal ini juga harus ada kombinasi dari

faktor lain yang juga mempengaruhi hal tersebut. Seperti yang dipaparkan

diatas sebelumnya bahwa terdapat banyak hal yang mempengaruhi proses

difusi osmosis. Sehingga tidak hanya suhu saha yang berperan, tetapi juga

konsentrasi larutan, kerapatan membran, zat yang meresap dan sebagainya.

Percobaan kami belum dikatan berhasil karena belum sesuai dengan teori yang

ada.

Fungsi asam asetat pada kulit telur

Cuka atau asam asetat (CH3COOH) merupakan senyawa asam,

sedangkan cangkang telur kebanyakan tersusun dari protein pengikat yang

lentur (macam kolagen) dan partikel-partikel kecil senyawa basa kalsium

karbonat, CaCO3 (sejenis kapur) yang membuat cangkang menjadi kaku. Saat

cangkang telur direndam cuka, kalsium karbonat bereaksi dengan cuka

membentuk garam kalsium asetat yang larut dalam cairan cuka. Jika

perendaman diteruskan, hampir semua kalsium karbonat larut sehingga yang

tersisa adalah protein pengikat yang elastis, karena kulit telur rentan terhadap

asam cuka, seperti yang kita tau jika asam dapat merusak suatu benda dan

merubah ketebalannya, jadi asam cuka ini merombak kalsium dikulit telur dan

melunakannya, sehingga bagian kulit telur yang cukup lama terkena asam

cuka akan melembek.Karena cuka di kategorikan dalam zat – zat asam, berarti

cuka memiliki kemampuan untuk merusak beberapa zat seperti kalsium, yaitu

yang merupakan komponen utama penyusun kulit telur dan gypsum.

VII. KESIMPULAN

Suhu mempengaruhi proses difusi dan osmosis, semakin tinggi suhu maka

proses difusi osmosis semakin cepat hal ini dikarenakan suhu tinggi

mengakibatkan gerakan partikel dan laju reaksi menjadi cepat. Namun pada

percobaan kita kali ini bisa saja terjadi kesalahan sehingga hasil yang

didapatkan tidak sesuai dengan teori yang berlaku. Seharusnya telur pada

medium bersuhu tinggi yang mengalami perubahan berat, tetapi telur pada

medium bersuhu rendah.

DAFTAR PUSTAKA

Campbell, dkk. 2008. Biologi Edisi kelima Jilid I. Jakarta : Erlangga

Dwinjoseputro. 1990. Pengatar Fisiologi Tumbuhan. Jakarta : Gramedia Pustaka

Utama.

Kimball, Jhon W, dkk. 1983. Biologi Jilid I. Jakarta : Erlangga

Koswara. 2009. Teknologi Pembuatan Yogurt. eBook Pangan.com

Salisbury, Frank B, dkk. 1995. Fisiologi Tumbuhan Jilid I, Bandung : ITB

LAMPIRAN