IMBIBISI - EXPERIMENT | Materi dan Soal Biologi

Latar Belakang

Untuk menghasilkan biji maka terlebih dahulu tanaman melakukan penyerbukan.
Setelah terjadinya penyerbukan, inti generatif serbuksari akan membelah. menjadi dua sel sperma (gamet jantan)
Satu sperma membuahi sel telur untuk membentuk zigot.
Sperma yang lain menyatu dengan kedua inti sel yang terdapat di tengah kantung embrio untuk membentuk endosperma
Penyatuan dua sperma dengan sel-sel yang berbeda dalamkantung embrio disebut pembuahan ganda
Setelah fertilisasi ganda, bakal biji akan berkembang menjadi biji dan bakal buah akan berkembang menjadi biji dan bakal buah akan berkembang menjadi buah.

MEKANISME

Dalam tumbuhan berbiji, generasi gametofit biasanya berukuran mikroskopis dan tetap berada dalam jaringan sporofitnya.

Tumbuhan berbiji merupakan tumbuhan heterospor dengan dua jenis spora yang berbeda ukuran yaitu mikrospora (serbuk sari) dan megaspora (putik)

Biji

Biji mengandung embrio dari sporofit, cadangan makanan, kulit pelindung.
Embrio di dalam biji bersifat dorman ('tidur' atau tidak aktif)sehingga mampu bertahan dalam jangka waktu yang lama tanpa penambahan air atau makanan. ketika kondisi menguntungkan embrio mulai tumbuh atau dikatakan biji mulai berkecambah.

Struktur biji

Biji mengandung embrio yang dibungkus oleh kulit biji yang disebut testa
Dalam biji tersimpan cadangan makanan atau endosperm, yang digunakan oleh tanaman untuk tumbuh dan berkembang
Biji terbentuk dari ovula dewasa yang telah dibuahi

Bagian-bagian dari biji:

akar pertama yang disebut radikula
satu atau dua lembar daun embrio yang disebut kotiledon
daun pertama yang disebut plumula yang akan bercabang membentuk ranting
batang yang terletak di bagian bawah kotiledon disebut hipokotil
batang yang terletak di bagian atas kotiledon disebut epikotil

Biji yang telah ditanam akan tumbuh menjadi kecambah.
Perkecambahan merupakan tahap awal perkembangan suatu tumbuhan, khususnya tumbuhan berbiji.
Dalam tahap ini, embrio di dalam biji yang semula berada pada kondisi dorman mengalami sejumlah perubahan fisiologis yang menyebabkan berkembang menjadi tumbuhan muda.
Perkecambahan diawali dengan penyerapan air dari lingkungan sekitar biji, baik tanah maupun udara, dan media lainnya.
Suatu perkecambahan biji bergantung pada imbibisi, penyerapan air akibat potensial air yang rendah pada biji yang kering.
Air yang berimbibisi menyebabkan biji mengembang dan memecahkan kulit pembungkusnya dan jga memicu perubahan metabolik pada embrio yang menyebabkan biji tersebar melanjutkan pertumbuhan.
Enzim-enzim akan mulai mencerna bahan-bahan yang disimpan pada endosperma atau kotiledon, dan nutrient-nutriennya dipeindahkan ke bagian embrio yang sedang tumbuh
Untuk mengetahui lebih lanjut mengenai proses imbibisi pada biji, maka diadakanlah suatu praktikum dengan menggunakan biji tanaman Phaseolus vulgaris.

Tujuan

Adapun tujuan dari praktikum ini adalah untuk mempelajari kecepatan imbibisi biji kering yang direndam air.

Manfaat

Adapun manfaat diadakannya praktikum ini adalah, mahasiswa dapat mengetahui proses penyerapan air (Imbibisi) yang dilakukan oleh biji.

DETAIL

Tahap awal perkecambahan adalah pengambilan air dengan cepat yang disebut imbibisi. ada indikasi bahwa sampai batas kadar air kritis tertentu pertumbuhan tidak akan terjadi.
Apabila air dikeluarkan sebelum mencapai titik kritis dicapai biji tidak akan rusak, tetapi apabila batas titik ini dilewati dan metabolism telah dimulai, biji yang sedang berkecambah ini akan mati apabila dikeringkan kembali
Organ utama/ pertama yang muncul dari biji yang berkecambah adalah radikula, yaitu akar embrionik.
Berikutnya, ujung tunas harus menembus permukaan tanah.
Pada kacang lading dan banyak tumbuhan diktil lainnya, hipokotil akan berbentuk seperti kait, dan pertumbuhan akan mendorong kulit itu ke atas permukaan tanah.
Diransang oleh cahaya, hipokotil akan tubuh lurus, mengangkat kotiledon dan epikotil.
Dengan demikian, ujung tunas yang lembut dan kotiledon yang sangat besar itu ditarik ke atas permukaan tanah
Perkembangan biji (yaitu embrio dengan endosperm atau kepingan kotiledon) berlangsung sejalan dengan perkembangan buah.
Pada umumnya, buah dewasa yang mengandung biji yang dewasa pula.
Perkembangan biji dapat diselidiki dalam medium buatan, demikian pula perkembangan embrio yang dilepas dari endosperm atau kotiledonnya.
Embrio yang cukup usia berhasil tumbuh menjadi kecambah dalam medium buatan.
Dengan jalan demikian manusia dapat menyingkat waktu tidur biji
Perkecambahan merupakan tahap awal perkembangan suatu tumbuhan, khususnya tumbuhan berbiji.
Dalam tahap ini, embrio di dalam biji yang semula berada pada kondisi dorman mengalami sejumlah perubahan fisiologis yang menyebabkan berkembang menjadi tumbuhan muda.
Perkecambahan diawali dengan penyerapan air dari lingkungan sekitar biji, baik tanah maupun udara, media lainnya.
Perubahan yang teramati adalah membesarnya ukuran biji yang disebut tahap imbibisi.
Biji menyerap air dari lingkungan sekelilingnya, baik dari tanah maupun dari udara.
Efek yang terjadi adalah membesarnya ukuran biji karena sel-sel embrio membesar dan melunak .
Biji sebagai alat perkembangbiakan tumbuhan harus melalui proses perkecambahan untuk membentuk tumbuhan baru.
Dalam proses perkecambahan diawali dengan penyerapan air oleh biji melalui kulit biji
Perkecambahan biji bergantung pada imbibisi, penyerapan air akibat potensial air yang rendah pada biji yang kering.
Air yang berimbibisi menyebabkan biji mengembang dan memecahkan kulit pembungkusnya dan juga memicu perubahan metabolic pada embrio yang menyebabkan biji tersebar melanjutkan pertumbuhan.
Enzim-enzim akan mulai mencerna bahan-bahan yang disimpan pada endosperma atau kotiledon, dan nutrient-nutriennya dipeindahkan ke bagian embrio yang sedang tumbuh.
Organ pertama yang akan muncul dari biji yang berkecambah adalah radikula, yaitu akar embrionik.
Berikutnya ujung tunas harus menembus permukaan tanah.
Pada kacang lading dan banyak tumbuhan lainnya, hipokotil akan membentuk seperti suatu kait, dan pertumbuhan akan mendorong kait itu ke atas permukaan tanah

EXPERIMENT

Alat dan Bahan
Alat : Timbangan , Cawan petri
Bahan : Biji Phaseolus vulgaris , Aquades , Kertas saring

Prosedur kerja

Mengambil secara 10 biji Phaseolus vulgaris
Merendam dalam cawan petri selama 5 menit
Mengeluarkan biji dari cawan petri dan meletakkan dalam kertas saring hingga air yang menempel terserap.
Segera menimbang dan menentukan beratnya
Melakukan kegiatan no.3 untuk beberapa kali hingga memperoleh berat yang tidak bertambah lagi
Membuatkan grafik yang menunjukkan hubungan antara waktu perendaman dan air yang diserap

HASIL DAN PEMBAHASAN

A. Hasil Pengamatan

No	Menit ke-	Berat biji (g)
1	5	3.7
2	10	3.8
3	15	4.0
4	20	4.0
5	25	4.0
6	30	4.1
7	35	4.2
8	40	4.0
9	45	4.0

Pembahasan

Percobaan ini, kami mengamati proses penyerapan air oleh biji yang berkembah dengan menggunakan biji kacang merah (Phaseolus vulgaris) sebanyak 10 biji.
Perlakuan pertama dilakukan penimbangan biji kacang merah yang dijadikan berat mula-mula sebesar 3,5grm.
Kemudian biji kacang merah direndam dalam cawan petri yang berisi aquades dan setelah 5 menit dilakukan penimbangan.
Begitu seterusnya sampai diperoleh berat konstan.
Berdasarkan hasil pengamatan diperoleh bahwa biji yang telah direndam selama 5 menit beratnya bertambah menjadi 3,7 gram.
Pada menit ke 10, berat biji bertambah menjadi 3,8 gram.
Pada menit ke-15, berta biji bertambah lagi menjadi 4,0 dan pada 5 menit setelah itu beratnya menjadi konstan yaitu 4,0 gram.
Akan tetapi pada perendaman menit ke-30 beratnya bertambah lagi menjadi 4,1, dan menit ke-35 bertambah lagi menjadi 4,2 gram.
Setelah menit ke-40 beratnya menurun lagi menjadi 4,0grm.
Hal ini berarti terdapat ketidaksesuaian antara teori dengan praktikum.
Tentu pada saat biji direndam maka biji tersebut akan bertambah beratnya.
Hal ini disebabkan karena selama proses perendaman, biji melakukan imbibisi atau dengan kata lain biji kemasukan molekul-molekul air sekian banyaknya sampai tercapai suatu keadaan jenuh akan air/ suatu keadaan konstan tercapai dimana biji tidak mampu lagi menyerap air maka tekanan imbibisi sama dengan nol.
Karena molekul-molekul air yang masuk dan kemudian menetap di dalam biji tersusun secara berjejal-jejal mengelilingi misel-misel biji (akibat absorpsi), maka air yang ada di dalam biji lebih padat daripada susunan air yang ada diluar biji yang disebut juga air bebas.
Pada hakekatnya, peristiwa imbibisi merupakan suatu proses difusi sebab sel-sel biji kacang mempunyai nilai osmosis tinggi dan oleh karena itu mempunyai deficit tekanan osmosis yang besar pula, maka wajar jika molekul-molekul air berdifusi dari konsentrasi yang rendah ke konsentrasi tinggi.
Sehingga air akan berdifusi dari luar biji masuk ke dalam biji.

Adapun beberapa factor yang menyebabkan ketidaksesuaian/terjadinya kesalahan dalam percobaan antara lain:

Air yang ada pada biji belum terserap oleh kertas saring secara sempurna (benar-benar kering) sudah dilakukan penimbangan sehingga molekul air yang masih tersisa juga mempengaruhi berat biji kacang merah pada saat penimbangan
Cara pengambilan biji kacang merah dari wadah perendaman tidak serentak sehingga memungkinkan imbibisi kacang merah berbeda-beda. Ada yang terlalu berat dan terlalu ringan.

Kesimpulan

Setelah melakukan praktikum maka dapat ditarik kesimpilan sebagai berikut: kecepatan imbibisi biji kering kacang merah yang direndam air sangat cepat,
Dimana kita dapat melihat dari data yaitu dengan waktu 5 menit telah mampu menyerap air sebanyak 1-2 gram.

Jawaban pertanyaan

Berapa banyak air yang dapat diserap oleh masing-masing biji ? Jawab: banyaknya air yang dapat diserap oleh masing-masing biji a. 0, 5 gram/biji
Jelaskan perubahan data berat biji percobaan saudara dengan menggunakan kata kunci difusi potensial air dan imbibisi ? Jawab: semakin lama waktu perendaman kacang, semakin bertambah pula beratnya, karena terjadi proses imbibisi, peristiwa imbibisi pada hakekatnya juga merupakan suatu proses difusi. Sebab sel-sel kacang kering (pada biji) mempunyai nilai osmotic tinggi dan oleh kare aitu mempunyai deficit tekanan osmotic yang tinggi pula, maka molekul-molekul air berdifusi dari konsentrasi yang rendah ke konsentrasi yang tinggi pula, maka molekul-molekul air berdifusi dari konsentrasi yang rendah ke konsentrasi yang tinggi, dengan kata lain proses imbibisi yang terjadi akibat perbedaan potensial air larutan dengan biji dimana PA larutan lebih tinggi daripada PA biji, dimana air mengalir dari PA tinggi ke PA yang rendah yang berarti bahwa air berdifusi dari larutan ke dalam biji
Fakor-faktor apa yang mempengaruhi perkecambahan biji Jawab: factor-faktor yang mempengaruhi perkecambahan biji adalah factor lingkungan seperti air, udara, cahaya, dan panas. Selain itu juga dipengaruhi oleh factor dormansi dimana biji yang memerlukan waktu istirahat dulu kemudian dapat berkecambah.
Jelaskan apakan setiap biji yang direndam dalam air akan menjamin berlangsungnya perkecambahan?Jawab: tidak, karena setiap biji yang direndam mempunyai waktu istirahat yang berbeda-beda sehingga ada biji yang melakukan dormansi (istirahat) baru berkecambah setelah beberapa hari, minggu, bula bahkan tahun sebelum waktu istirahat yang diperlukan tercukupi, biji tidak akan tumbuh, walaupun factor-faktor lingkungan terpenuhi

Perkecambahan

Perkecambahan merupakan tahap awal perkembangan suatu tumbuhan, khususnya tumbuhan berbiji.
Dalam tahap ini, embrio di dalam biji yang semula berada pada kondisi dorman mengalami sejumlah perubahan fisiologis yang menyebabkan ia berkembang menjadi tumbuhan muda.
Tumbuhan muda ini dikenal sebagai kecambah.

Proses perkecambahan

Perkecambahan diawali dengan penyeapan air dari lingkungan sekitar biji, baik tanah, udara, maupun media lainnya.
Perubahan yang teramati adalah membesarnya ukuran biji yang disebut tahap imbibisi (berarti minum).
Biji menyerap air dari lingkungan sekelilingnya, baik dari tanah maupun udara (dalam bentuk embun atau uap air.
Efek yang terjadi adalah membesarnya ukuran biji [sel nbiologi] sel embrio membesar) dan biji melunak.
Proses ini murni fisik.
Kehadiran air di dalam sel mengaktifkan sejumlah enzim perkecabahan awal.
Fitohormon asam absisat menurun kadarnya, sementara giberelin meningkat.
Berdasarkan kajian ekspresi gen pada tumbuhan model Arabidopsis thaliana diketahui bahwa pada perkecambahan lokus-lokus yang mengatur pemasakan embrio, seperti abscisis acid insensitive 3 (ABI3), fusca 3 (FUS3).

Pertumbuhan dan Perkembangan Tumbuhan

Setelah terjadinya penyerbukan, inti generatif serbuksari akan membelah menjadi dua sel sperma (gamet jantan).
Satu sperma membuahi sel telur untuk membentuk zigot.
Sperma yang lain menyatu dengan kedua inti sel yang terdapat di tengah kantung embrio untuk membentuk endosperma.
Penyatuan dua sperma dengan sel-sel yang berbeda dalamkantung embrio disebut pembuahan ganda.
Setelah fertilisasi ganda, bakal biji akan berkembang menjadi biji dan bakal buah akan berkembang menjadi biji dan bakal buah akan berkembang menjadi buah.

LAPORAN TEMAN

HASIL PENGAMATAN : Biji Kacang Hijau (Phaseolus radiatus L.). Peredaman 2 jam

PEMBAHASAN :

Imbibisi merupakan penyusupan atau peresapan air kedalam ruangan antar dinding sel, sehingga dinding selnya akan mengembang. Imbibisi dipengaruhi oleh beberapa faktor, yaitu temperatur/suhu, tekanan, kelembaban, pH, konsentrasi larutan dan potensial osmosis senyawa yang diimbibisi.
Pada percobaan ini dilakukan penimbangan berat biji sebelum di rendam dan setelah di rendam selama 2 jam. Dari hasil pengamatan dapat dikatakan bahwa biji yang direndam dalam aquades mengalami penambahan berat, Penambahan berat tersebut disebabkan karena penyerapan air oleh biji kering menyebabkan terjadinya peristiwa imbibisi karena air masuk ke dalam biji melewati membran sel, serta adanya tarik menarik antar molekul-molekul air dengan molekul-molekul dinding sel atau plasma sel yang berukuran makromolekul seperti protein, amilum dan lain-lain yang disebut senyawa higroskopik sehingga plasma sel mengembang dan menyerap air. Sedangkan biji yang direndam pada larutan sukrosa rata-rata mengalami pengurangan berat. Hal ini dimungkinkan terjadinya plasmolisis yang disebabkan konsentrasi larutan yang di luar sel lebih pekat dari pada di dalam sel, sehingga beratnya berkurang karena zat di dalamnya keluar dari sel.
Ada beberapa faktor yang menyebabkan ketidak akuratan data, salah satunya disebabkan oleh kurangnya perhatian praktikan terhadap percobaan misalnya kurangnya air yang mengakibatkan potensi air biji yang rendah akan menghambat proses imbibisi biji, dimana hal ini terjadi pada biji yang kering dan keriput. Selain itu juga dipengaruhi komponen absorbsi dan substratsi biji. Hal ini sesuai dengan literatur Davlin and Witham (1992) bahwa dua kondisi yang cocok yang diperlukan untuk terjadinya imbibisi yaitu: (1) gradien potensi air harus ada antara permukaan absorbsi dan imbibisi air dan (2) affinitter harus ada antara komponen absorbsi dan subtansi imbibisi.

RENUNGAN :

1. Berapakah potensial osmosis dari masing-masing larutan yang digunakan?
Jawab : Rumus menghitung potensial osmotik sukrosa:
Ψs =MiRT
M = molaritas dari larutan sukrosa
i = konstanta ionisasi , untuk sukrosa = 1
R = konstanta gas (0,0831 bar / derajat)
T = suhu absolute = ( C + 273 )
Diketahui suhu pengamatan merupakan suhu kamar : 27 derajat C
Suhu absolute = 27 + 273 = 300
a. Potensial Osmotic Akuades adalah
Suhu kamar Ψs = 0 x 1 x 0,0831 x (27 C+ 273)
= 0
Suhu 40 Ψs = 0,5 x 1 x 0,0831 x (40 C+ 273)
= 0
Suhu 60 Ψs = 0,5 x 1 x 0,0831 x (60 C+ 273)
= 0
b. Potensial Osmotic Sukrosa 0,5 M
Suhu kamar Ψs = 0,5 x 1 x 0,0831 x (27 C+ 273)
= 12,465

Suhu 40 Ψs = 0,5 x 1 x 0,0831 x (40 C+ 273)
= 13,005
Suhu 60 Ψs = 0,5 x 1 x 0,0831 x (60 C+ 273)
= 13,836
c. Potensial Osmotic Sukrosa 1 M
Suhu kamar Ψs = 1 x 1 x 0,0831 x (27 C+ 273)
= 24,93
Suhu 40 Ψs = 1 x 1 x 0,0831 x (40 C+ 273)
= 26,01
Suhu 60 Ψs = 1 x 1 x 0,0831 x (60 C+ 273)
= 27,67

2. Pada larutan mana dan suhu berapa kecepatan imbibisi tertinggi dan terendah? Jelaskan mengapa demikian!

Jawab : Kecepatan imbibisi tertinggi terjadi pada larutan 1 M suhu kamar, yaitu 0,0000694 gr/detik. Sedangkan kecepatan imbibisi terendah terjadi pada larutan 0,5 M suhu 600 c. Hal itu disebabkan oleh suhu yang mempengaruhi kecepatan imbibisi, semakin tinggi suhu maka semakin rendah kecepatan imbibisinya.
Bisakah anda mengaplikasikan percobaan diatas pada kehidupan sehari-hari? Kira-kira kegiatan apa yang memerlukan pengetahuan ini? Jawab :
Bisa, contohnya pembuatan tauge dan bubur kacang. Kegiatan ini memerlukan pengetahuan, misalnya dalam pembuatan tauge harus direndam didalam air yang bersih tanpa terkontaminasi bahan apapun, sehingga konsentrasi tetap terjaga. Sedangkan di dalam pembuatan bubur kacang, kacang yang baru direbus tanpa gula agar proses imbibisi berjalan cepat. Jika diberi gula maka proses

KESIMPULAN :

Imbibisi merupakan penyusupan atau peresapan air kedalam ruangan antar dinding sel, sehingga dinding selnya akan mengembang. Imbibisi dipengaruhi oleh beberapa faktor, yaitu temperatur/suhu, tekanan, kelembaban, pH, konsentrasi larutan dan potensial osmosis senyawa yang diimbibisi.
Dari hasil pengamatan dapat disimpulkan bahwa biji yang direndam dalam aquades mengalami penambahan berat, Penambahan berat tersebut disebabkan karena penyerapan air oleh biji kering. Sedangkan biji yang direndam pada larutan sukrosa rata-rata mengalami pengurangan berat. Hal ini dimungkinkan terjadinya plasmolisis yang disebabkan konsentrasi larutan yang di luar sel lebih pekat dari pada di dalam sel, sehingga beratnya berkurang karena zat di dalamnya keluar dari sel.