Berbagai Bentuk Air Di Tanah

Di dalam tanah, air ada dalam berbagai bentuk berikut ini.

1. Airkimia, yaitu air yang terikat dalam misel - misel tanah, atau molekul garam tanah. Air ini tidak dapat dimanfaatkan (diserap) oleh akar tanaman.

2. Air Higroskopis atau air hidrasi. yaitu air yang terikat partikel–partikel tanah berupa kompleks koloid. Dalam keterikatannya air ini merupakan suatu “selaput" pada partike/misel tanah yang bersifat hidrofil. Air ini sulit dimanfaatkan oleh tumbuhan, karena tumbuhan harus mempunyai daya serap yang lebih tinggi dari hidrasi air dengan partikel tersebut. Contoh pada tanaman halofita.

3. Air kapiler, air yang mengisi rongga antar misel atau pori – pori tanah, dan tidak terikat dengan koloid tanah. Air inilah yang banyak diserap oleh akar tumbuhan.

4. Air gravitasi, yaitu air yang mengisi pori - pori tanah yang besar. Biasanya air ini cepat merembes ke bawah akibat gaya gravitasi bumi. Air ini juga dapat diserap oleh akar

DOWNLOAD materi lengkap berbagai bentuk air tanah dalam bentuk Microsoft Word disini!

 Baca selengkapnya...

Contoh Proses Osmosis

Apabila sel dicelupkan atau berada pada larutan (Sukrosa) yang lebih pekat dari cairan sel pada vacuola sedang sitoplasma sama sekali tidak permeabel terhadap bahan terlarut, maka air sel akan berdifusi ke luar sel. Akibatnya vacuola tengah akan mengkerut dan protoplasma serta dinding sel yang menempel, juga ikut mengkerut bersama vacuola.

 Jika penurunan volume vacuola itu besar, akan melepaskan lapisan sitoplasma dari dinding sel. Waktu mengkerut tersebut protoplasma akan mengalami serangkaian bentuk tidak beraturan, dan akhimya berbentuk bulat. Pada waktu protoplasma mengkerut dinding sel juga ikut mengkerut, tetapi dalam bentuk terbatas akibat sifatnya yang kaku.

Ruang yang terbentuk antara dinding sel dengan protoplasma yang mengkerut tersebut, akan diisi oleh larutan luar yang bebas masuk dinding sel yang permeabel. Gejala lepasnya protoplasma dari dinding sel ini disebut plasmolisis. Plasmolisis dapat berupa plasmolisis insipien yang pengkerutannya hanya terjadi pada beberapa titik tertentu, dan plasmolisis sempurna yang seluruh protoplasmanya telah terlepas dari dinding sel.

Dari proses ini dapat dipahami, plasmolisis terjadi apabila sel berada pada lingkungan yang bersifat hipertonik terhadap cairan vacuola. Misalnya pada pemupukan yang berlebihan yang menyebabkan tumbuhan menjadi layu atau seperti terbakar dan mati.

DOWNLOAD materi lengkap proses osmosis dalam bentuk Microsoft Word disini!

 Baca selengkapnya...

Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Potensial Osmotik

1.Konsentrasi
Meningkatnya konsentrasi suatu larutan akan menurunkan nilai potensial osmotiknya. Apabila zat terlarut bukan elektrolit dan molekulnya tidak mengikat air hidrasi, maka potensial osmotik larutan tersebut hampir pasti akan sebanding dengan konsentrasi molekulnya.

2. lonisasi Molekul Zat Terlarut
Potensial osmotik suatu larutan ditentukan oleh jumlah partikel yang terdapat dalam larutan tersebut. Partikel yang dimaksud dapat berbentuk ion, molekul, atau partikel koloid (micelle).

3. Hidrasi Molekul Zat Terlarut
Air yang berasosiasi dengan partikel zat terlarut disebut sebagai air hidrasi. Air dapat berasosiasi dengan ion, molekul atau partikel koloid. Dampak air hidrasi terhadap suatu larutan dapat menyebabkan larutan menjadi lebih pekat dari yang kita perkirakan, sehingga nilai potensial osmotik lebih rendah.

4. Suhu
Potensial osmotik suatu larutan nilainya akan menurun bila ada kenaikan suhu. Pada larutan sukrosa 1-molal pada 0°C nilai potensial osmotiknya -24,85 atm pada suhu 400C turun menjadi -27,70 atm dan pada suhu 80°C turun lagi menjadi -28,82 atm.

DOWNLOAD materi lengkap potensial osmotik dalam bentuk Microsoft Word disini!

 Baca selengkapnya...

Osmosis

Osmosis (os = lubang, movea = pindah) adalah suatu proses difusi melalui membran yang bersifat semi permiabel pada salah satu dari kedua komponen larutan yang mengalami osmosis tersebut. Osmosis sangat ditentukan oleh potensial kimia air atau potensial air, yang menggambarkan kemampuan molekul air untuk dapat melakukan difusi. Volume air yang besar akan memiliki kelebihan energi bebas dari pada volume yang sedikit, pada kondisi sama.

Energi bebas suatu zat per unit jumlah per berat geram molekul (energi bebas Mol- ) disebut potensial kimia. Potensial kimia Zat terlarut kurang lebih sebanding dengan konsentrasi zat terlarutnya. Zat terlarut yang berdifusi cendrung untuk bergerak dari daerah yang berpotensial kimia lebih tinggi menuju daerah yang potensial kimianya lebih rendah.

 Tekanan yang diberikan pada air atau suatu larutan, akan meningkatkan energi bebasnya. sehingga potensial air dapat meningkat. Dengan memberikan tekanan di atas suatu larutan atau air murni akan mengakibatkan meningkatnya potensial air pada larutan atau air murni tersebut, dan selanjutnya akan meningkatkan kemampuan difusi air dalam larutan atau air murni tadi.

Dengan konsep potensial air ini, kita dapat membayangkan osmosis terjadi dari larutan yang hipertonis menuju larutan yang hipotonis, asal saja potensial air pada larutan yang hipertonis lebih besar dari pada larutan yang hipotonis. Kemungkinan terjadinya difusi akan lebih besar apabila pada larutan yang hipertonis tersebut diberikan tekanan yang dapat meningkatkan nilai potensial airnya.

Tekanan yang diberikan atau timbul dalam sistem ini disebut sebagai potensial tekanan. Dalam kehidupan tumbuhan potensial tekanan dapat timbul dalam bentuk tekanan turgor. Nilai potensial tekanan dapat positif, nol, atau negatif. Dalam proses osmosis di samping komponen potensial air (PA) dan potensial tekanan (PT), masih ada komponen lain yaitu potensial osmotik (PO).

Potensial osmotik dari suatu larutan lebih menyatakan status larutan. Dan status larutan dapat kita nyatakan dengan satuan konsentrasi, satuan tekanan atau satuan energi. Potensial osmotik air murni memiliki nilai sama dengan nol (kesepakatan ), sehingga kalau digunakan satuan tekanan nilainya menjadi 0 atmosfer atau 0 bar. Kalau status suatu larutan tidak berubah, maka nilainya pun tidak akan berubah. Nilai potensial osmotik suatu larutan dapat diukur dengan suatu alat yang disebut osmometer.

DOWNLOAD materi lengkap proses osmosis dalam bentuk Microsoft Word disini!

 Baca selengkapnya...

Proses Difusi Pada Sel Tumbuhan

Larutan luar yang mula - mula menempel pada dinding sel. Sampai di dinding sel molekul atau ion yang larut bergerak relatif cepat dengan proses difusi. Dinding sel, selain terdiri selulosa juga mengandung pektin yang mempunyai gugus asam (- COOH) yang lemah, sehingga mudah melepaskan H+.

Bila ada ion positif yang lewat, muatan negatif – COO- akan menangkapnya dengan gaya elektrostatik. Titik - titik ini dinamakan titik pertukaran kation atau adsorbsi kation. Kation yang berbeda mempunyai afinitas yang berbeda, terutama ditentukan oleh besarnya muatan. Kation yang afinitasnya tinggi misalnya Ca2+akan mengusir yang lebih rendah, misalnya K+. 

Dibandingkan dengan molekul air, ruang - ruang yang dibatasi oleh mikrofibril selulose dinding sel sangat besar sehingga air dengan mudah masuk ruang tersebut tanpa hambatan. Demikian pula dengan molekul atau ion yang larut di dalamnya. Bagian ini disebut ruang bebas (free space). Hambatan baru dialami setelah air, molekul, ion tersebut akan melewati membran plasma, karena mereka mempunyai sifat semi permiabel. 

Peristiwa serupa juga terjadi pada stomata. Arus gas terjadi karena difusi melewati celah stoma. Setelah mencapai ruang dalam. gas harus larut dalam air untuk dapat melewati dinding sel dan membran plasma sel mesofil daun. 

Gas yang paling banyak berdifusi adalah O2 dan CO2 pada fotosintesa dan respirasi, serta uap air pada transporasi. Zat lain yang dapat keluar masuk sel melalui difusi ini antara lain minyak atsiri, etilen (hormon), gas buang mesin dan pencemaran lainnya

DOWNLOAD materi lengkap proses difusi dalam bentuk Microsoft Word disini!

 Baca selengkapnya...

Difusi

Teori kinetik menyataian bahwa partikel-partikel elementer (atom, ion, molekul) berada dalam gerakan yang konstan pada suhu di atas 0° absolut. Makin tinggi suhu, gerakan partikel akan makin cepat. Makin kecil partikel gerakannya semakin cepat. 

Gerakan molekul H, pada suhu kamar ± 2 km/dt atau 6.433 km/jam. Sedang pada gas CO2 yang lebih berat kecepatan rata-rata 1.372 km/jam. Pada zat cair gerakannya lebih pendek. Bahkan pada benda pada partikel lebih terikat di tempat, tetapi mereka melakukan fibrasi diantara mereka.

Difusi adalah proses yang menyebabkan senyawa kimia tertentu dalam bentuk partikel-partikel ditranspor secara spontan dari satu daerah ke daerah lain sehingga terjadi keseimbangan. Terjadinya keseimbangan tersebut akibat dari jumlah partikel yang masuk dan keluar daerah tersebut dalam jumlah yang sama. Keseimbangan yang terjadi ini disebut keseimbangan dinamis. 

Proses ini terjadi sebagai akibat adanya mobilitas dan energi kinetik dari molekul atau ion yang mengadakan difusi tersebut. Arah gerak molekul dalam larutan atau gas tidak menentu kemana adanya hantaman molekul air atau dari gas lain. Arah gerak molekul tersebut mengikuti gerak Brown. Arah geraknya dinamakan Random Walk. Difusi dapat terjadi karena perbedaan dalam konsentrasi dan atau sifat suatu zat. Konsentrasi adalah sejumlah zat atau partikel dalam per unit volume. 

Difusi Pada Tumbuhan
Difusi merupakan mekanisme yang sangat penting bagi sel tumbuhan karena menghubungkan sel itu dengan lingkungannya. Untuk jarak pendek, kecepatan difusi cukup tinggi hampir sama dengan transpor yang menggunakan energi. Transpor pada stomata hanya terjadi melalui mekanisme difusi.


Bila molekul atau ion itu berpindah seluruhnya (baik yang berfungsi sebagai pelarut maupun yang terlarut) dinamakan arus massa, arus curah atau konveksi. Contoh, misalnya gerak angin yang membawa udara yang berisi O2 maupun CO2 yang nantinya akan berdifusi masuk sel daun. 

Arus massa kita juga jumpai pada perpindahan air di dalam xilem, gerakan rotasi dan sirkulasi pada plasma (arus plasma). Difusi maupun arus massa digerakkan oleh gaya dorong yang dapat terjadi akibat adanya perbedaan potensial (temperatur, listrik, tekanan hidrostatik, konsentrasi dan lain-lain), dengan arah dari daerah potensial tinggi ke daerah potensial lebih rendah. Kecepatan transpor melalui difusi ini dinyatakan dengan flux yaitu besarnya massa yang melewati suatu luas permukaan tertentu pada satuan waktu tertentu.

DOWNLOAD materi lengkap proses difusi dalam bentuk Microsoft Word disini!

 Baca selengkapnya...

Beberapa Sifat Air Yang Penting Bagi Kehidupan

Air memiliki sifat - sifat fisika yang penting bagi kehidupan tumbuhan maupun organisme lainnya. Sifat - sifat tersebut adalah sebagai berikut.

1. Berbentuk cair pada suhu kamar. Dalam kimia ada gejala bahwa apabila berat molekul suatu senyawa/elemen makin tinggi, ada kecendrungan senyawa tersebut berbentuk cair atau padat. Tetapi sebaliknya bila berat molekulnya makin kecil senyawa tersebut cendrung berbentuk cair atau gas. Kehadiran air (BM =18) pada suhu kamar tidak merusak atau toksik pada tumbuhan maupun organisme lain, merupakan sifat yang sangat penting bagi kehidupan. Air memiliki sifat tidak dapat dimampatkan. 

2. Panas jenis air yang Relatif besar. Untuk menaikkan suhu 1 gram air sebesar 1°C, diperlukan panas 1 kalori, suatu jumlah yang cukup besar dibandingkan dengan zat lain yang setara. Dengan sifat panas jenis ini, air dapat menyerap sejumlah besar energi tanpa banyak menaikkan suhu, sehingga tubuh tumbuhan (organisme) tersebut menjadi lebih stabil. dan metabolisme menjadi stabil pula.

3. Mengembang pada Waktu Membeku. Sifat air yang mengambang pada waktu membeku menyebabkan pada daerah perairan, air yang membeku hanya terjadi dipermukaan saja, sedang di dasarnya tetap cair. Sehingga organisme yang hidup diperairan tersebut terselamatkan. 

4. Viskositas. Air memiliki viskositas yang rendah sehingga dapat dengan mudah mengalir. Hal ini sangat penting dalam sistem transporasi pada tumbuhan. 

5. Adhesi dan Kohesi. Adhesi adalah kemampuan suatu, molekul untuk berikatan dengan molekul lain. Kohesi adalah kemampuan suatu molekul berikatan dengan molekul yang sama (molekul itu sendiri). Molekul air mempunyai sifat adhesi yang kuat dengan molekul amilum, selulosa dan lain - lain, sehingga sangat membantu dalam proses angkutan air dalam Xilem. Kohesi air yang kuat sangat membantu proses penyerapan air dari akar kepucuk tumbuhan yang tinggi (teori benang air).  

6. Panas laten penguapan dan pencairan. Panas laten penguapan adalah panas yang diperlukan untuk menguapkan 1 gram air pada suhu 20°C, yang besamya 586 kalori. Untuk menghilangkan panas sebanyak 586 kalori. cukup dengan menguapkan air sebanyak 1 - gram es (0°C) mencair, yang besamya 80 kalori. Kenyataan ini dapat lebih mempercepat proses caimya es pada daerah perairan yang membeku.

DOWNLOAD materi lengkap hubungan air dengan tumbuhan dalam bentuk Microsoft Word disini!

 Baca selengkapnya...

Fungsi Air Bagi Tumbuhan

Berikut ini adalah beberapa fungsi penting air bagi tumbuhan :

1. Penyusun utama protoplasma. Molekul - molekul makro dalam protoplasma seperti protein, karbohidrat, pektin dan lain - lain membentuk struktur yang unik berasosiasi dengan  molekul air dalam bentuk koloid. 

2. Menjadi pelarut bagi zat hara yang diperlukan tumbuhan. 

3. Menjadi alat transpor untuk memindahkan zat hara. Bahan yang diangkut dapat berupa bahan mineral dari dalam tanah, bahan - bahan organik hasil fotosintesa, dan olahan sel lainya. 

4. Menjadi medium berlangsungnya reaksi-reaksi biokimia. Kita tahu terkadang proses reaksi terjadi dalam bentuk larutan dan air adalah pelarut yang sangat baik.

5. Menjadi bahan dasar untuk reaksi - reaksi biokimia. Seperti pada fotosintesis, tanpa adanya air yang berperan sebagai donor elektron, fotosintesis tidak dapat berlangsung. 

6. Sebagai sistem hidrolik. Air dapat memberikan tekanan hidrolik pada sel seliingga menimbulkan turgor  pada dinding sel tumbuhan. memberikan kekuatan mekanik pada jaringan-jaringan yang tidak memiliki sokongan struktur (zat kayu) pada dinding selnya, misalnya pada parenkim. Sistem hidrolik juga dapat di jumpai pada membuka dan menutupnya stomata. 

7. Stabilisasi dan pemindahan panas. Tingginya panas jenis yang dimiliki air, telah memungkinkan air berperan sebagai penyangga (buffer) dalam pengaturan panas tubuh tumbuhan. Penyerapan sejumlah besar panas (radiasi) oleh tumbuhan, hanya akan mengubah suhu tubuh sedikit saja. Sebab sebagian besar panas (radiasi) tersebut dikembalikan lagi ke lingkungannya dengan cara penguapan air dari permukaan tubuhnya. 

8. Sebagai alat gerak misalnya pada pulvinus tangkai daun pada gerak nasti. Air di dalam sel berada dalam bentuk bebas dan terikat. Keterikatan air itu dapat dengan ion atau molekul polar, terkait dengan ikatan H pada molekul lain, terikat pada koloid atau terikat secara kapiler. Air bebas terdapat pada vacuola sebagai cairan encer. Apabila tumbuhan kekurangan air, air bebaslah yang hilang lebih dulu.

Sebagai larutan air dalam sel mempunyai potensial air lebih kecil dari nol. Besamya potensial air larutan cairan sel dipengaruhi oleh temperatur, adanya bahan pelarut lain, adanya imbibiban yaitu zat yang mampu mengadakan imbibisi. dan adanya tekanan atau tegangan (tekanan hidrostatik).

DOWNLOAD materi lengkap hubungan air dengan tumbuhan dalam bentuk Microsoft Word disini!

 Baca selengkapnya...

Pandangan Tentang Hidup Dan Kehidupan


Dalam mencari hukum - hukum dasar tentang aktivitas hidup pada tumbuhan atau suatu organisme. Orang dapat dipengaruhi oleh dua pandangan tentang hidup yaitu mekanisme atau vitalisme. 
 
Mekanisme memandang segala kejadian di dunia ini sebagai suatu automatisme belaka, suatu kejadian yang dengan sendirinya harus terjadi sebagai akibat dari suatu rentetan hukum sebab-akibat (Causa-effect). Apa yang kita sebut hidup sebenamya hanya hasil dari perpaduan hukum - hukum alam mati. Di antara sekian banyaknya kemungkinan, akan terjadi satu kemungkinan atom - atom bergeseran dan tarik-menarik sehingga tersusun suatu molekul protein. 
 
Protein ini merupakan permulaan zat hidup yang kita sebut protoplasma (DNA). Jadi hidup hanyalah akibat dari tersusunnya molekul protein yang terjadi secara kebetulan tadi. Dengan kata lain hidup sebagai suatu fenomena di luar kebendaan itu tidak ada, yang ada hanyalah materi belaka. Pandangan mekanisme ini ada kesamaan dengan teori generatio Spontanea atau abiogenesis. 
 
Vitalisme (Vita = hidup) menganggap adanya hidup sebagai suatu prinsip yang lepas dari segala kebendaan. Hidup itu dapat bermanifestasi (menyatu) dalam benda yang mempunyai susunan tertentu, kemudian benda i tu kita sebut hidup. Kalau susunan benda itu rusak maka hidup tidak lagi menyatu (bersemayam) di dalamnya, alias mahluk tersebut mati. Pertanyaan yang timbul adalah apakah benda itu tersusun dengan sendirinya, atau ada yang menyusunnya? 
 
Pada suatu saat menuasia akan berhadapan pada masalah yang tidak dapat dijawab tuntas berdasarkan teori mekanisme dan vitalisme. Akibat dari kompleksitas masalah dalam proses kehidupan tersebut muncul suatu teori yang disebut Neovitalisme yang menempatkan pandangannya kedua kerangka teori di atas dengan garis batas kemampuan ilmu yang didasarkan atas ratio yang wajar.
 Baca selengkapnya...

Ciri-Ciri Tumbuhan

Sebagai mahluk hidup, tumbuhan menunjukkan sejumlah aktivitas sebagai berikut.

1) Mampu bertukar senyawa kimia dengan lingkungannya, tetapi tidak  terlalu banyak kehilangan senyawa kimia penyusun rubuhnya sendiri.

2) Mampu menyerap dan menggunakan energi dari luar.

3) Mampu mensintesis bahan kimia yang diperlukan serta mengganti bahan  yang hilang ke lingkungan atau yang rusak.

4) Sebagian selnya mengadakan pembelahan atau penggabungan dengan  sel - sel lain dalam bentuk jaringan atau organ.


Beberapa sifat tumbuhan yang khas menyebabkan tumbuhan melaksanakan proses fisiologi yang bcrbeda dengan mahluk lain. Sifat khas yang dimaksud antara lain sebagai berikut.

1. Tumbuhan umumnya tidak dapat berpindah dan hanya dapat mencapai daerah yang sempit, sehingga hanya mampu menggunakan sebagian kecil lingkungan (Berbeda dengan hewan/manusia yang dapat memanfaatkan lingkungan secara luas)

2. Tumbuhan merupakan makhluk autotrof dalam metabolisme karbon melalui fotosintesis. 

3. Sangat tergantung pada bahan mineral dari tanah sehingga kebutuhan haranya jenisnya relatif terbatas.

4. Sebagai tumbuhan daratan, mempunyai alat untuk mencegah kehilangan  air terlalu banyak, serta dilengkapi dengan alat - alat untuk menyerap dan mengalirkan air.

5. Tumbuhan harus mengikuti perubahan musim serta harus mempunyai alat pelindung terhadap perubahan lingkungan yang ekstrim.

DOWNLOAD materi lengkap ciri-ciri  tumbuhan dalam bentuk Microsoft Word disini!

 Baca selengkapnya...