Osmosis, Difusi dan Imbibisi

Osmosis, Difusi dan Imbibisi

OSMOSIS

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.

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

Plasmolisis adalah peristiwa mengkerutnya sitoplasma dan lepasnya membran plasma dari dinding sel tumbuhan jika sel dimasukkan ke dalam larutan hipertonik. Plasmolisis merupakan proses yang secara nyata menunjukkan bahwa pada sel, sebagai unit terkecil kehidupan, terjadi sirkulasi keluar-masuk suatu zat. Adanya sirkulasi ini menjelaskan bahwa sel dinamis dengan lingkungannya (Meyer,1952 ) . Jika memerlukan materi dari luar maka sel harus mengambil  materi itu dengan segala cara, misalnya dengan mengatur tekanan agar terjadi perbedaan tekanan sehingga materi dari luar bisa masuk (Salisbury, 1985 ).

Meyer, B.S and Anderson, D.B. 1952. Plant Physiology. D Van Nostrand Company Inc., New York

Salisbury, Frank B. et al. 1995. Plant Physiology 2^nd Edition. Mc Graw Hill Company. New York.

Salisbury, F. B. & Ross, C. W. 1992. Plant Physiology. Wadswovth Publishing co, California.

Plasmolisis merupakan dampak dari peristiwa osmosis. Jika sel tumbuhan diletakkan pada larutan hipertonik, sel tumbuhan akan kehilangan air dan tekanan turgor, yang menyebabkan sel tumbuhan lemah. Tumbuhan dengan kondisi sel seperti ini disebut layu. Kehilangan air lebih banyak lagi menyebabkan terjadinya plasmolisis : tekanan terus berkurang sampai di suatu titik di mana sitoplasma mengerut dan menjauhi dinding sel. Sehingga dapat terjadi chytorisis yaitu  runtuhnya dinding sel.

Sitoplasma biasanya bersifat hipertonis (potensial air tinggi), dan cairan di luar sel bersifat hipotonis (potensial air rendah), karena itulah air bisa masuk ke dalam sel sehingga antara kedua cairan bersifat isotonus. Apabila suatu sel diletakkan dalam suatu larutan yang hipertonus terhadap sitoplasma, maka air di dalam sel akan berdifusi ke luar sehingga sitoplasma mengkerut dan terlepas dari dinding sel, hal ini disebut plasmolisis. Bila sel itu kemudian dimasukkan ke dalam cairan yang hipotonus, maka air akan masuk ke dalam sel dan sitoplasma akan kembali mengembang hal ini disebut deplasmolisis (Tim fisiologi tumbuhan. 2009).

Tim fisiologi tumbuhan. 2009. Penuntun Praktikum FISIOLOGI TUMBUHAN. Bandung  : Jurusan Pendidikan Biologi FPMIPA UPI.

Membran protoplasma dan sifat permeabel deferensiasinya dapat diketahui dari proses plasmolisis. Permeabilitas dinding sel terhadap larutan gula diperlihatkan oleh sel-sel yang terplasmolisis. Apabila ruang bening diantara dinding dengan protoplas diisi udara, maka dibawah mikroskop akan tampak di tepi gelembung yang berwarna kebiru-biruan. Jika isinya air murni maka sel tidak akan mengalami plasmolisis. Molekul gula dapat berdifusi melalui benang-benang protoplasme yang menembus lubang-lubang kecil pada dinding sel. Benang-benang tersebut dikenal dengan sebutan plasmolema, dimana diameternya lebih besar daripada molekul tertentu sehingga molekul gula dapat masuk dengan mudah (Salisbury, 1995).

Salisbury, Cleon. 1995. Fisiologi Tumbuhan Jilid 1. Bandung:ITB Press.

Nilai potensial osmotik dalam tumbuhan dipengaruhi oleh beberapa faktor antara lain : tekanan, suhu, adanya partikel-partikel bahan terlarut yang larut di dalamnya, matrik sel, larutan dalam vakuola dan tekanan hidrostatik dalam isi sel. Nilai potensial osmotik akan meningkat jika tekanan yang diberikan juga semakin besar. Suhu berpengaruh terhadap potensial osmotik yaitu semakin tinggi suhunya maka nilai potensial osmotiknya semakin turun (semakin negatif) dan konsentrasi partikel-partikel terlarut semakin tinggi maka nilai potensial osmotiknya semakin rendah (Meyer and Anderson, 1952).

Meyer, B.S and Anderson, D.B. 1952. Plant Physiology. D Van Nostrand Company Inc., New York.

DIFUSI

Difusi adalah gerakan partikel dari tempat dengan potensial kimia lebih tinggi ke tempat dengan potensial kimia lebih rendah karena energi kinetiknya sendiri sampai terjadi keseimbangan dinamis (Indradewa, 2009). Senada dengan itu, Agrica (2009) menjelaskan bahwa difusi adalah peristiwa mengalirnya/berpindahnya suatu zat dalam pelarut dari bagian berkonsentrasi tinggi ke bagian yang berkonsentrasi rendah.

Makin besar perbedan konsentrasi anatara dua daerah, maka makin tajam pula gradasi konsentrasinya sehingga makin lambat pula kecepatan difusinya.

Apabila partikel suatu zat dapat bergerak bebas tanpa terhambat oleh gaya tarik, maka dalam jangka waktu tertentu partikel-partikel itu akan tersebar merata dalam ruang yang ada. Sampai distribusi merata seperti itu terjadi, akan terdapat lebih banyak partikel yang bergerak dari daerah tempat partikel itu lebih pekat ke daerah yang partikelnya kurang pekat, lalu terjadi yang sebaliknya, dan secara menyeluruh gerakan partikel ke arah tertentu disebut difusi. Makin besar perbedaan konsentrasi antara dua daerah, yaitu makin tajam gradasi konsentrasinya, makin besar kecepatan difusinya.

IMBIBISI

Imbibisi adalah peristiwa masuknya air ke dalam suatu zat melalui pori-pori.Air yang masuk ke dalam biji membuat biji mengalami perubahan, baik bentuk, warna, tekstur, maupun berat biji. Proses imbibisi berguna untuk mematahkan dormansi dan memicu perkecambahan biji

Imbibisi adalah penyerapan air (absorpsi) oleh benda-benda yang padat (solid) atau agak padat (semi solid) karena benda-benda itu mempunyai zat penyusun dari bahan yang berupa koloid (Suradinata, 1993).Ada banyak hal yang merupakan proses penyerapan air yang terjadi pada makhluk hidup, misalnya penyerapan air dari dalam tanah oleh akar tanaman. Namun, penyerapan yang dimaksudkan di sini yaitu penyerapan air oleh biji kering.

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

Banyak benda-benda kering atau benda setengah padat dapat menyerap air (absorpsi) karena benda-benda tersebut 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).

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

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

Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Imbibisi. Di dalam batas tertentu, makin rendah kadar air benih makin lama daya hidup benih tersebut.  Kadar air optimum dalam penyimpanan bagi sebagian besar benih adalah antara 6% - 8%.  Kadar air yang terlalu tinggi dapat menyebabkan benih berkecambah sebelum ditanam.  Sedang dalam penyimpanan menyebabkan naiknya aktifitas pernapasan yang dapat berakibat terkuras habisnya bahan cadangan makanan dalam benih.  Selain itu merangsang perkecambahan cendawan patogen di dalam tempat penyimpanan.  Tetapi perlu diingat bahwa kadar air yang terlalu rendah akan menyebabkan kerusakan pada embrio. (Sutopo, 1995).

Sutopo L.1995.Teknologi Benih. Rajawali. Jakarta.

Semakin tinggi suatu konsentrasi larutan maka kemampuan biji untuk menyerap suatu larutan akan semakin besar, sehingga air akan semakin cepat bergerak kedalam biji dikarenakan konsentrasi potensial air larutan dalam biji rendah dibandingkan dengan potensial air larutan tersebut sehingga berat biji menjadi bertambah (Anwar, 2008)

Faktor-faktor yang mempengaruhi kecepatan penyerapan air : (1) permeabilitas kulit /membran biji, (2) konsentrasi air (3) suhu air, (4) tekanan hidrostatik, (5) permukaan biji yang kontak dengan air, (6) daya intermolekuler, (7) spesies dan varietas, (8) tingkat kemasukan, (9) komposisi kimia, (10) umur (elisa, 2008)

http://elisa.ugm.ac.id/dormansi.2008. Diakses pada tanggal 28 oktober 201/0.

Glycine max mengandung beberapa bahan aktif yang diduga dapat menurunkan kadar kolesterol total dan rasio kolesterol LDL/HDL, antara lain anthocyanin, isoflavon, niasin (vitamin B3), PUFA (Polyunsaturated Fatty Acid), lesitin dan mineral.  Glycine max kandungan asam amino glutamat,memiliki rasa yang lebih gurih. Dalam lemak \Glycine sp. mengandung anthocyanin yang berfungsi sebagai antioksidan (Takahashi et al., 2005) dg Glycine max 0,45 ± 0,02 mg/g. Di dalam protein Glycine sp. juga terkandung isoflavon (Harborne and Mabry, 1982) Vitamin yang paling banyak didapat pada Glycine soja dan Glycine max adalah vitamin B. (Brody, 1994; Mintadi dan Tandra, 1997)..

Brody, T. 1994. Nutritional Biochemistry. Academic Press. San Diego., New York., Boston., London., Sidney., Tokyo., Toronto. 73-84, 24-27.

Harborne, J.B. Mabry, T.J. and Mabry, H. (eds). 1975, The flavanoids, Chapman and Hall,London.

Takahashi, R. Ohmori, R. Kiyose, C. Momiyama, Y. Ohsuzu, F. Kondo, K. 2005. Antioxidant activities of  black and yellow soybeans againts Low Density Lipoprotein oxidation. J. Agri Food Chem. 53: 4578 – 82.

Biji  kacang hijau (Vigna radiata)  menyerap lebih sedikit pelarut dibandingkan dengan biji kedelai hitam (Glisine soja ) dikarenakan kandungan dari tiap biji berbeda, biji  kacang hijau (Vigna radiata) lebih banyak mengandung karbohidrat sedangkan biji kedelai hitam (Glisine soja ) mengandung protein. Menurut teori, biji yang mengandung lebih banyak protein, lebih banyak menyerap air dibanding biji yang mengandung lebih banyak karbohidrat.

Kacang hijau memiliki kandungan karbohidrat. Glycine max kandungan asam amino glutamat,memiliki rasa yang lebih gurih dibandg glycine soja. Glycine max protein lebih banyak. Arachis hipogaea mengandung lemak.

Protein bersifat hidrofilik, artinya protein lebih cepat menyerap air karena adanya gugus hidroksil yang lebih banyak dibandingkan karbohidrat dan lemak.

Menurut Salisbury (1995:40), semakin besar konsentrasi larutan NaCl, semakin kecil potensial airnya (pelarutnya) dan semakin kecil atau sedikit air yang diserap biji, sehingga penambahan biji pun juga semakin kecil. Kandungan garam yang tinggi dapat berpengaruh pada penyerapan air yang dilakukan oleh biji.

Salisbury, Frank.1995. Fisiologi Tumbuhan. Bandung : ITB