3.1 Prokaryotic and eukaryotic cells
Unit ini membincangkan teori sel (cell theory), prinsip mikroskop cahaya dan elektron, serta perbandingan ultrastruktur sel prokariot, eukariot, haiwan dan tumbuhan.
SP 3.1.1State the cell theory;
Huraian SPApa yang perlu dikuasai
Untuk guru: kata tugas State (Menyatakan)
Calon perlu menyatakan tiga prinsip teori sel dengan tepat.
- IsiTiga prinsip teori selHuraian
Semua organisma terdiri daripada satu atau lebih sel; sel ialah unit asas struktur dan fungsi; semua sel berasal daripada sel sedia ada.
ContohAmoeba (satu sel) dan manusia (trilion sel) kedua-duanya terdiri daripada sel.
- IsiPenyumbangHuraian
Schleiden (tumbuhan), Schwann (haiwan) dan Virchow (sel berasal daripada sel).
ContohSel kulit baharu terbentuk melalui pembahagian sel kulit sedia ada, bukan daripada bahan bukan hidup.
Poin utamaTeori sel (cell theory)
- Semua organisma hidup terdiri daripada satu atau lebih sel
- Sel ialah unit asas struktur dan fungsi organisma
- Semua sel berasal daripada sel sedia ada melalui pembahagian sel
- Disumbangkan oleh Schleiden (tumbuhan), Schwann (haiwan) dan Virchow (sel daripada sel)
SP 3.1.2Explain the basic principles of light and electron microscopes;
Huraian SPApa yang perlu dikuasai
Untuk guru: kata tugas Explain (Menerangkan)
Calon perlu menerangkan prinsip asas mikroskop cahaya dan mikroskop elektron (sumber sinaran, kanta, pembesaran, resolusi) serta perbezaannya.
- IsiPembesaran dan resolusiHuraian
Pembesaran = saiz imej ÷ saiz sebenar. Resolusi = jarak minimum dua titik masih dibezakan; dihadkan oleh panjang gelombang sinaran.
ContohImej 10 mm bagi mitokondria 2 µm: 10 000 µm ÷ 2 µm = ×5000.
- IsiMikroskop cahaya berbanding elektronHuraian
Cahaya nampak dan kanta kaca: resolusi kira-kira 200 nm, spesimen boleh hidup. Alur elektron dan kanta elektromagnet: panjang gelombang sangat pendek, resolusi kira-kira 0.1-1 nm, spesimen mati dalam vakum. TEM untuk keratan dalaman, SEM untuk permukaan 3D.
ContohRibosom (kira-kira 25 nm) tidak kelihatan dengan mikroskop cahaya tetapi jelas dengan TEM.
JadualPrinsip mikroskop cahaya dan elektron
| Aspek | Mikroskop cahaya (light microscope) | Mikroskop elektron (electron microscope) |
|---|---|---|
| Sumber sinaran | Cahaya nampak (panjang gelombang kira-kira 400-700 nm) | Alur elektron (panjang gelombang sangat pendek) |
| Kanta | Kanta kaca | Kanta elektromagnet |
| Resolusi (resolution) | Kira-kira 200 nm | Kira-kira 0.1-1 nm |
| Pembesaran maksimum | Kira-kira ×1500 | Melebihi ×500 000 |
| Spesimen | Hidup atau mati, boleh berwarna | Mati, dalam vakum, diwarnakan logam berat |
| Jenis | Majmuk | TEM (keratan dalaman 2D) dan SEM (permukaan 3D) |
NotaPembesaran dan resolusi
Pembesaran (magnification) = saiz imej ÷ saiz sebenar. Resolusi ialah jarak minimum antara dua titik yang masih dapat dibezakan sebagai dua titik. Resolusi dihadkan oleh panjang gelombang sinaran; elektron mempunyai panjang gelombang jauh lebih pendek daripada cahaya, maka resolusi mikroskop elektron lebih tinggi dan ultrastruktur organel dapat dilihat.
SP 3.1.3Compare the ultrastructure of prokaryotic and eukaryotic cells;
Huraian SPApa yang perlu dikuasai
Untuk guru: kata tugas Compare (Membandingkan)
Calon perlu menyatakan persamaan DAN perbezaan ultrastruktur sel prokariot dan eukariot.
- IsiPersamaanHuraian
Kedua-duanya mempunyai membran plasma, sitoplasma, ribosom dan DNA sebagai bahan genetik.
ContohBakteria E. coli dan sel hati manusia sama-sama mensintesis protein di ribosom.
- IsiPerbezaanHuraian
Prokariot: tiada nukleus sebenar (nukleoid), DNA bulat tanpa histon, plasmid, ribosom 70S, tiada organel bermembran, dinding peptidoglikan, 1-10 µm. Eukariot: nukleus bersampul, DNA linear berhiston, ribosom 80S, organel bermembran, 10-100 µm.
ContohBakteria tiada mitokondria; respirasi berlaku pada membran plasma.
Peta buih bergandaSel prokariot berbanding sel eukariot
SP 3.1.4Compare the ultrastructure of typical animal and plant cells.
Huraian SPApa yang perlu dikuasai
Untuk guru: kata tugas Compare (Membandingkan)
Calon perlu menyatakan persamaan DAN perbezaan ultrastruktur sel haiwan dan sel tumbuhan tipikal.
- IsiPersamaanHuraian
Kedua-duanya eukariot: nukleus, mitokondria, RE, jasad Golgi, ribosom 80S, membran plasma.
ContohSel pipi dan sel daun sama-sama mempunyai mitokondria untuk respirasi.
- IsiPerbezaanHuraian
Tumbuhan: dinding sel selulosa, plasmodesmata, kloroplas, vakuol pusat besar bertonoplas, simpanan kanji, tiada sentriol. Haiwan: tiada dinding sel dan kloroplas, ada sentriol, vakuol kecil sementara, simpanan glikogen.
ContohSel akar bawang tiada kloroplas tetapi tetap sel tumbuhan kerana mempunyai dinding sel dan vakuol pusat.
Peta buih bergandaSel haiwan berbanding sel tumbuhan
Ingat: mnemonik & kad imbas
Mnemonik
- SUA
- Teori sel: Semua organisma terdiri daripada sel; Unit asas hidupan ialah sel; Asal sel daripada sel sedia ada
Kad imbas
- Resolusi mikroskop cahaya
- Kira-kira 200 nm
- TEM berbanding SEM
- TEM: keratan dalaman 2D; SEM: permukaan 3D
- Ribosom prokariot
- 70S
- Organel hanya dalam sel haiwan (berbanding tumbuhan tinggi)
- Sentriol
- Tokoh 'semua sel daripada sel'
- Rudolf Virchow
Semak kefahaman
Nyatakan tiga prinsip teori sel (cell theory). (SP 3.1.1)
Lihat jawapan
Semua organisma terdiri daripada satu atau lebih sel; sel ialah unit asas struktur dan fungsi; semua sel berasal daripada sel sedia ada.
Nyatakan maksud resolusi (resolution) bagi sebuah mikroskop. (SP 3.1.2)
Lihat jawapan
Resolusi ialah jarak minimum antara dua titik yang masih dapat dibezakan sebagai dua titik yang berasingan.
Nyatakan dua struktur yang terdapat dalam kedua-dua sel prokariot dan sel eukariot. (SP 3.1.3)
Lihat jawapan
Kedua-dua sel mempunyai membran plasma, sitoplasma, ribosom dan DNA sebagai bahan genetik.
Nyatakan dua struktur yang terdapat dalam sel tumbuhan tetapi tiada dalam sel haiwan. (SP 3.1.4)
Lihat jawapan
Sel tumbuhan mempunyai dinding sel selulosa, kloroplas, vakuol pusat yang besar dan plasmodesmata yang tiada dalam sel haiwan.
14 soalan latihan pelbagai aras, kad imbas dan Kad Tahniah ada dalam mod interaktif.
Untuk guru: cadangan aktiviti ikut aras kognitif (4)
- Mengingat
Aktiviti: Murid menyatakan tiga prinsip teori sel dan menyusun kad ciri sel ke dalam lajur prokariot atau eukariot dalam masa 10 minit.
Bukti hasil kerja: Lembaran kerja atau kuiz ringkas: ketepatan ingatan istilah dan fakta tentang sel prokariot dan eukariot.
SP disasar: 3.1.1, 3.1.3 · Latihan sepadan: aras Mengingat - Memahami
Aktiviti: Berpasangan, murid menerangkan prinsip mikroskop cahaya dan elektron, serta perbezaan pembesaran dan resolusi, dengan lakaran laluan alur pancaran.
Bukti hasil kerja: Penerangan lisan dan lukisan murid tentang sel prokariot dan eukariot; semak ketepatan hubungan sebab dan akibat.
SP disasar: 3.1.2 · Latihan sepadan: aras Memahami - Mengaplikasi
Aktiviti: Murid mengira pembesaran sebenar daripada mikrograf elektron dengan skala yang diberi dan menganggar saiz organel menggunakan formula pembesaran.
Bukti hasil kerja: Jawapan lembaran kerja atau hasil pengiraan tentang sel prokariot dan eukariot; semak kaedah dan ketepatan jawapan.
SP disasar: 3.1.2 · Latihan sepadan: aras Mengaplikasi - Menganalisis
Aktiviti: Dalam kumpulan, murid membandingkan mikrograf sel bakteria, sel haiwan dan sel tumbuhan, menandakan ciri ultrastruktur, dan menjelaskan perbezaan dalam jadual.
Bukti hasil kerja: Jadual atau peta pemikiran analisis sel prokariot dan eukariot; semak ketepatan kesimpulan berasaskan data atau bukti.
SP disasar: 3.1.3, 3.1.4 · Latihan sepadan: aras Menganalisis
Cadangan ini mengikut aras kognitif hasil pembelajaran (bukan TP DSKP kerana STPM tiada TP). Buka unit dan latihan
Siapkan unit ini dalam mod interaktif untuk mendapat bintang, anggaran TP dan Kad Tahniah. Siapkan semua 66 unit Biologi STPM untuk Sijil Penghargaan SistemGuru.My.