Laporan Praktikum Fisiologi Tumbuhan Pengaruh Turgor Terhadap Membuka dan Menutupnya Stomata

Pengaruh Turgor Terhadap Membuka dan Menutupnya Stomata

Bab I. Pendahuluan

A. Latar Belakang

Pada epidermis terdapat lubang kecil yang dibatasi oleh dua sel khusus, yang disebut sel penutup. Sel penutup dengan lubangnya disebut stoma. Pada beberapa tumbuhan, stoma ada yang mempunyai tetangga. Stoma ini secara morfologi berbeda dari sel epidermis lainnya. Pada umumnya stomata terdapat pada daun. Stomata pada umumnya membuka saat matahari terbit dan menutup saat hari gelap. Proses pembukaan berlangsung 1 jam dan penutupan berlangsung secara bertahap sepanjang sor. Banyak sekali faktor yang mempengaruhi membukan dan menutupnya stomata. Faktor lingkungan merupakan faktor krusial yang dapat mempengaruhi membuka dan menutupnya stomata. Faktor lingkungan merupakan faktor krusial dapat yang dapat mempengaruhi membuka dan menutupnya stomata. Misalnya kelembapan udara, intensitas cahaya, dan suhu udara. Bila intensitas cahaya tinggi, suhu yang dihasilkan juga tinggi artinya kelembapan rendah dan hal ini menyebabkan stomata membuka. Sebaliknya, bila intensitas cahaya rendah, suhu dan rendah dan kelembaban udara tinggi, stomata akan menutup (Heddy dan Abidin, 1996).

Stomata merupakan lubang tempat keluar masuknya air dan udara pada tumbuhan. Keluar masuknya air dan udara ini dilakukan dengan cara osmosis atau difusi dimana ketika proses tersebut berlangsung keadaan sel akan berubah sesuai dengan konsentrasi zat yang masuk atau keluar, baik zat pelarut pelarut maupun zat terlarut. Apabila konsentrasi air di luar sel lebih tinggi, maka air akan masuk ke dalam sel hingga keadaan sel menjadi turgid. Begitu pula dengan zat terlarut (misalnya gula) yang konsentrasinya lebih tinggi diluar diluar sel, zat terlarut tersebut akan masuk kedalam sel. Akan tetapi, zat terlarut itu tidak membuat sel menjadi turgid atau kencang, namun menjadikan sel lembek atau flacid. Keadaan turgid dan flacidnya sel ini diindikasikan menjadi salah satu penyebab membuka dan menutupnya stomata. Oleh karena itulah di lakukan pengujian terhadap daun Rhoeo discolor.

B.  Tujuan

Adapun tujuan dari praktikum ini adalah mempelajari pengaruh turgor terhadap mekanisme membuka dan menutupnya stomata.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

Tekanan turgor merupakan tekanan air pada dinding sel akibat perubahan kadar air dalam sel tumbuhan. Tekanan turgor sel tanaman akan mempengaruhi aktivitas fisiologis antara lain pengembangan daun, bukaan stomata, fotosintesis, dan pertumbuhan akar. Pada pembukaan stomata, stomata akan membuka jika kedua sel penjaga meningkat. Peningkatan tekanan turgor sel penjaga disebabkan oleh masuknya air ke dalam sel penjaga tersebut.  Tekanan turgor akan meningkat seiring dengan peningkatan kadar air. Pergerakan air dari satu sel ke sel lainnya akan selalu dari sel yang mempunyai potensial air lebih tinggi ke potensial air yang lebih rendah (Lena, 2009).

Penguapan adalah suatu proses pergerakan molekul-molekul zat cair dari permukaan zat cair tersebut ke udara bebas. Hilangnya air dari tubuh tumbuhan sebagian besar melalui permukaan daun di sebut sebagai transpirasi. Besarnya uap yang ditranspirasikan di pengaruhi oleh beberapa faktor antara lain faktor dari dalam dan faktor luar (Utamirubiyanto, 2009).

Stomata adalah lubang-lubang kecil yang dikelilingi oleh dua sel epidermis khusus yang disebut sel penutup dan terdapat pada permukaan daun, biasanya stomata disebut juga dengan mulut daun. Stomata ini berfungsi sebagai alat pernafasan bagi tumbuhan, sebagai jalan masuknya CO2 dari udara pada proses fotosintesis serta sebagai jalan untuk penguapan (Transpirasi). Tanpa stomata tumbuhan tidak akan bisa hidup, karena itu stomata sangat berpengaruh penting terhadap kehidupan suatu tumbuh-tumbuhan (Lildahshiro, 2009).

Terdapat beberapa faktor yang mempengaruhi membuka dan menutupnya stomata.   Antara lain kelembaban udara, temperatur, kecepatan angin, cahaya, dan ketersediaan air.  Faktor ketersediaan air berhubungan dengan turgiditas pada sel.  Bila tumbuhan kekurangan air, transpirasi akan berkurang karena stomata menutup akibat turunnya tekanan turgor sel penutup. Membuka dan menutupnya stomata penting bagi proses asimilasi CO2 dan juga keseimbangan air dalam tanaman.  Membuka menutupnya stomata tergantung pada perubahan turgor sel penjaga (sel stomata). Turgor yang tinggi menyebabkan stomata membuka sebaliknya turgor yang rendah akan menyebabkan stomata menutup.  Mekanisme mebuka dan menutupnya stomata berdasarkan suatu perubahan turgor itu adalah akibat dari perubahan nilai osmosis dari isi sel-sel penutup (Ampara, 2008).

Stomata akan membuka jika kedua sel penjaga meningkat. Peningkatan tekanan turgor sel penjaga disebabkan oleh masuknya air ke dalam sel penjaga tersebut.  Pergerakan air dari satu sel ke sel lainnya akan selalu dari sel yang mempunyai potensi air lebih tinggi ke sel ke potensi air lebih rendah.  Tinggi rendahnya potensi air sel akan tergantung pada jumlah bahan yang terlarut (solute) di dalam cairan sel tersebut. Semakin banyak bahan yang terlarut maka potensi osmotic sel akan semakin rendah. Dengan demikian, jika tekanan turgor sel tersebut tetap, maka secara keseluruhan potensi air sel akan menurun. Untuk memacu agar air masuk ke sel penjaga, maka jumlah bahan yang terlarut di dalam sel tersebut harus ditingkatkan (Antono, 2008).

Aktivitas stomata terjadi karena hubungan air dari sel-sel penutup dan sel-sel pembantu.  Bila sel-sel penutup menjadi turgid dinding sel yang tipis menggembung dan dinding sel yang tebal yang mengelilingi lubang (tidak dapat menggembung cukup besar) menjadi sangat cekung, lubang stomata akan terbuka. Oleh karena itu membuka dan menutupnya stomata tergantung pada perubahan-perubahan turgiditas dari sel-sel penutup, yaitu kalau sel-sel penutup turgid lobang membuka dan sel-sel mengendor pori/lobang menutup.   Stomata membuka karena sel penjaga mengambil air dan menggembung dimana sel penjaga yang menggembung akan mendorong dinding bagian dalam stomata hingga merapat.  Stomata bekerja dengan caranya sendiri karena sifat khusus yang terletak pada anatomi submikroskopik dinding selnya.  Sel penjaga dapat bertambah panjang, terutama dinding luarnya, hingga mengembang ke arah luar.  Kemudian, dinding sebelah dalam akan tertarik oleh mikrofibril tersebut yang mengakibatkan stomata membuka (Ampara, 2008)

Imbibisi merupakan penyerapan air oleh imbiban. Imbibisi merupakan penyusupan atau peresapan air ke dalam ruangan antar dinding sel, sehingga dinding selnya akan mengembang. Misal masuknya air pada biji saat berkecambah dan biji kacang yang direndam dalam air beberapa jam. Potensial imbibisi adalah kemampuan atau besar energi tanaman untuk menyerap air ke dalam ruangan antar dinding sel, sehingga dinding sel akan mengembang (Arenlovesu, 2009).

BAB III

METODOLOGI

A.    Waktu dan Tempat

Adapun waktu dan tempat pelaksanaan praktikum Fisiologi Tumbuhan ini yaitu :

Hari/tanggal  :  Kamis, 21 November 2013

Waktu           :  Jam 15.00 WITA sampai selesai

Tempat          :  Laboratorium Biodiversity Jurusan Biologi FMIPA UNTAD

B.     Alat dan Bahan

Adapun alat dan bahan yang digunakan pada praktikum Fisiologi Tumbuhan ini yaitu :

a.    Alat

1.    Mikroskop

2.    Kaca objek dan kaca penutup

3.    Pipet tetes

4.    Silet

5.    Kertas tissue

b.    Bahan

1.    Daun Rhoeo discolor yang masih segar

2.    Larutan sukrosa 10%

3.    Air

C.    Prosedur Kerja

Adapun prosedur kerja yang dilakukan pada praktikum Fisiologi Tumbuhan ini yaitu :

1.      Membuat sayatan epidermis bawah daun Rhoeo discolor dengan silet atau dengan pinset.

2.      Meletakkan pada kaca objek dengan setetes air, kemudian menutupnya dengan gelas penutup.

3.      Mengamati dibawah stomata keadaan stomata yang terbuka atau menutup.

4.      Mengganti reagen air dengan larutan sukrosa dengan larutan sukrosa 10% dengan cara meneteskan pada sisi kaca penutup dan menghisapnya dengan menggunakan kertas tissue pada sisi lain.

5.      Mengamati dan menghitung perubahan dan keadaan stomata yang tertutup dan terbuka.

BAB IV

HASIL PENGAMATAN DAN PEMBAHASAN

A.  Hasil Pengamatan

Adapun hasil pengamatan yang diperoleh dalam praktikum Fisiologi Tumbuhan ini yaitu :

Tabel 1. Hasil pengamatan jumlah stomata terbuka dan tertutup

Tabel 2. Hasil pengamatan gambar

B.  Analisa Data

a. Air      

Stomata terbuka =  x 100%

                             =  x 100%

                             = 92,30%

Stomata tertutup =  x 100%

                             =  x 100%

                             = 7,69%

b.   Larutan sukrosa 10%

Stomata terbuka =  x 100%

                =  x 100%

                = 30,76%

Stomata tertutup =  x 100%

                =  x 100%

                = 69,23%

c.    Air

Stomata terbuka  =  x 100%

                            =  x 100%

                            = 61,58%

Stomata tertutup =  x 100%

                =  x 100%

                = 38,46%

C.  Pembahasan

Sebagian besar proses transpirasi pada tanaman lewat stomata. Stomata adalah lubang-lubang kecil berbentuk lonjong yang dikelilingi oleh dua sel epidermis khusus yang disebut sel penutup. Stoma merupakan celah yang dibatasi oleh dua sel penjaga. Sel penjaga mempunyai penebalan dinding khusus (bagian tertentu menebal sedangkan bagian lainnya tidak menebal) dan di dalam selnya terdapat kloroplas.  Stomata berfungsi sebagai jalan masuknya CO₂ dari udara pada proses fotosintesis, sebagai jalan penguapan (transpirasi), dan sebagai jalan pernafasan (respirasi). Stomata bagian terbesar berada pada permukaan bawah daun yang memungkinkan terjadinya pertukaran gas antara yang ada dalam jaringan daun dan di udara. Lubang stomata ini merupakan jalan utama untuk transpirasi, mengingat epidermis bawah dan atas dilapisi oleh lilin sebagai lapisan kutikula yang mengandung bahan lemak dan merupakan penghalang untuk transpirasi.

Berdasarkan pengamatan yang dilakukan pada daun Rhoe discolor, stomata yang yang terbuka setelah diamati dengan menggunakan mikroskop dan diberi perlakuan air berjumlah 12 buah dengan total stomata berjumlah 13 buah dengan persentase sebesar 92,30% dan stomata yang menutup berjumlah 1 buah dengan persentase sebesar 7,69%. Stomata yang terbuka karena pada saat potensial air pada sel penutup  meningkat (kadar air di luar lebih tinggi dari pada kadar air di dalam sel sehingga air di luar akan masuk). Dengan meningkatnya potensial air di dalam sel, maka tekanan turgor di dalam sel semakin besar dan stomata akan terbuka.

Kemudian pada pengamatan yang kedua, dengan menggunakan preparat yang sama, larutan sukrosa 10% ditambahkan sehingga diperoleh hasil jumlah stomata yang membuka mengalami perubahan dari 12 buah menjadi 4 buah dengan presentase 30,76% dan stomata yang tertutup berjumlah 9 dengan presentase 69,23%. Terlihat bahwa presentase nilai stomata yang terbuka mengalami penurunan, hal ini disebabkan karena larutan sukrosa bersifat hipertonis dari pada cairan sel penjaga, sehingga menyebabkan terjadinya peristiwa osmosis yaitu keluarnya air dari dalam vakuola sel penjaga ke sel tetangga dan kemampuan tekanan turgor dalam sel penjaga menurun sehingga menyebabkan stomata tertutup.

Selanjutnya pada pengamatan ketiga, menggunakan preparat yang sama yang ditambahkan dengan air sehingga diperoleh hasil jumlah stomata yang membuka mengalami peningkatan dari 4 buah menjadi 8 buah dengan presentase 61,58, sedangkan stomata yang tertutup berjumlah 5 buah dengan presentase 38,46%. Terlihat bahwa stomata kembali mengalami peningkatan ketika ditambahkan dengan air, hal ini disebabkan karena air memiliki tekanan zat pelarut yang rendah, pada saat potensial air pada sel penutup  meningkat (kadar air di luar lebih tinggi dari pada kadar air di dalam sel sehingga air di luar akan masuk). Dengan meningkatnya potensial air di dalam sel, maka tekanan turgor di dalam sel semakin besar dan stomata akan terbuka.

Terdapat beberapa faktor yang mempengaruhi membuka dan menutupnya stomata.   Antara lain kelembaban udara, temperatur, kecepatan angin, cahaya, dan ketersediaan air.  Faktor ketersediaan air berhubungan dengan turgiditas pada sel.  Bila tumbuhan kekurangan air, transpirasi akan berkurang karena stomata menutup akibat turunnya tekanan turgor sel penutup.

Stomata akan membuka jika kedua sel penjaga meningkat. Peningkatan tekanan turgor sel penjaga disebabkan oleh masuknya air ke dalam sel penjaga tersebut. Pergerakan air dari satu sel ke sel lainnya akan selalu dari sel yang mempunyai potensi air lebih tinggi ke sel ke potensi air lebih rendah. Tinggi rendahnya potensi air sel akan tergantung pada jumlah bahan yang terlarut  di dalam cairan sel tersebut. Semakin banyak bahan yang terlarut maka potensi osmotic sel akan semakin rendah. Dengan demikian, jika tekanan turgor sel tersebut tetap, maka secara keseluruhan potensi air sel akan menurun. Untuk memacu agar air masuk ke sel penjaga, maka jumlah bahan yang terlarut di dalam sel tersebut harus ditingkatkan (Heddy dan Abidin, 1996).

BAB V

PENUTUP

A.      Kesimpulan

Adapun kesimpulan yang diperoleh dari praktikum Fisiologi Tumbuhan  ini yaitu :

1.   Jumlah stomata yang diberi larutan sukrosa 10%  membuka lebih sedikit dibandingkan dengan stomata yang diberi air dengan presentase 92,30% pada perlakuan air, sedangkan pada perlakuan sukrosa 10% menurun menjadi 30,76% dan kembali meningkat pada perlakuan air yaitu sebesar 61,58%.

2.   Membuka menutupnya stomata tergantung pada perubahan turgor sel penjaga (sel stomata).  Turgor yang tinggi menyebabkan stomata membuka sebaliknya turgor yang rendah akan menyebabkan stomata menutup.

B.       Saran

Diharapkan kepada praktikan untuk praktikum selanjutnya harus lebih teliti lagi dalam melakukan percobaan agar hasil yang diperoleh lebih akurat lagi.

DAFTAR PUSTAKA

Ampara, 2009, Teknologi Benih, Angkasa Raya, Bandung.

Antono, A.G., 2008, Pengantar Anatomi Tumbuh-tumbuhan, tentang sel dan  jaringan, Bina Aksara, Jakarta.

Arenlovesu, H., 2009,  Analisis Beni,  Yudhistira, Yogyakarta.

Heddy dan Abidin, 1996, Biologi Edisi III, Erlangga, Jakarta.

Lena, B., 2009, Dasar-dasar Fisiologi Tumbuhan, Raja Grafindo Persada.  Jakarta.

Lildhashiro, 2009,  Fisiologi Tumbuhan, Kanisius, Jakarta.

Utamirubiyanto, 2009, Petunjuk Praktikum Fisiologi Tumbuhan, FMIPA UM,  Malang.