3.2 Cellular components
Unit ini mengaitkan struktur dengan fungsi organel sel dan menerangkan prinsip pengemparan berbeza (differential centrifugation) untuk memisahkan komponen sel.
SP 3.2.1Explain the relationship between the structures and functions of nucleus, rough endoplasmic reticulum, smooth endoplasmic reticulum, ribosomes, Golgi apparatus, lysosomes, mitochondria, chloroplast, vacuoles, cell walls and cytoskeleton;
Huraian SPApa yang perlu dikuasai
Untuk guru: kata tugas Explain (Menerangkan)
Calon perlu mengaitkan struktur setiap komponen sel (nukleus, RER, SER, ribosom, Golgi, lisosom, mitokondria, kloroplas, vakuol, dinding sel, sitorangka) dengan fungsinya. Catatan: sitorangka termasuk sentriol, silia dan flagelum.
- IsiNukleus, RE, ribosom, Golgi, lisosomHuraian
Nukleus dua membran berliang menyimpan DNA dan membenarkan mRNA keluar; RER bertabur ribosom mensintesis protein rembesan; SER tanpa ribosom mensintesis lipid dan menyahtoksik; Golgi mengubah suai dan membungkus protein; lisosom berisi enzim hidrolitik untuk pencernaan intrasel.
ContohSel pankreas yang merembes enzim kaya dengan RER dan Golgi.
- IsiMitokondria, kloroplas, vakuol, dinding selHuraian
Krista mitokondria menambah luas permukaan untuk penghasilan ATP; tilakoid kloroplas membawa pigmen dan stroma tapak kitar Calvin; vakuol pusat mengekalkan kesegahan; dinding selulosa memberi sokongan.
ContohSel otot penerbangan burung mempunyai mitokondria berkrista padat.
- IsiSitorangka: sentriol, silia, flagelumHuraian
Sitorangka terdiri daripada mikrofilamen, filamen perantaraan dan mikrotubul. Sentriol (9 triplet mikrotubul) membentuk gentian gelendong; silia dan flagelum (susunan 9+2 mikrotubul) menghasilkan gerakan.
ContohSilia epitelium trakea menggerakkan mukus; flagelum menggerakkan sperma.
JadualStruktur dan fungsi organel
| Organel | Struktur | Fungsi berkait struktur |
|---|---|---|
| Nukleus (nucleus) | Sampul nukleus dua membran berliang; nukleolus; kromatin | Menyimpan DNA dan mengawal sel; liang membenarkan mRNA keluar; nukleolus menghasilkan rRNA/ribosom |
| Jalinan endoplasma kasar (RER) | Sisterna leper bertabur ribosom, bersambung dengan sampul nukleus | Sintesis dan pengangkutan protein untuk dirembeskan atau membran |
| Jalinan endoplasma licin (SER) | Tubul tanpa ribosom | Sintesis lipid dan steroid, penyahtoksikan, simpanan Ca²⁺ dalam sel otot |
| Ribosom (ribosomes) | rRNA dan protein; dua subunit; 80S atau 70S | Tapak sintesis protein (translasi) |
| Jasad Golgi (Golgi apparatus) | Timbunan sisterna leper; muka cis menerima, muka trans membebaskan vesikel | Mengubah suai (cth glikosilasi), membungkus dan menghantar protein; membentuk lisosom |
| Lisosom (lysosomes) | Vesikel satu membran berisi enzim hidrolitik (pH berasid) | Pencernaan intrasel, autofagi, autolisis |
| Mitokondria (mitochondria) | Dua membran; membran dalam berlipat (krista); matriks dengan DNA bulat dan ribosom 70S | Respirasi aerob dan penghasilan ATP; krista menambah luas permukaan |
| Kloroplas (chloroplast) | Dua membran; tilakoid bertimbun membentuk grana; stroma | Fotosintesis: tindak balas cahaya di tilakoid, kitar Calvin di stroma |
| Vakuol (vacuoles) | Vakuol pusat bersempadan tonoplas berisi sap sel | Menyimpan bahan, mengekalkan kesegahan (turgidity) |
| Dinding sel (cell walls) | Mikrofibril selulosa dalam matriks; lamela tengah; plasmodesmata | Sokongan mekanikal, menghalang sel pecah, laluan air |
| Sitorangka (cytoskeleton) | Mikrofilamen (aktin), filamen perantaraan, mikrotubul (tubulin) | Bentuk sel, pergerakan organel, gentian gelendong, silia dan flagelum |
Peta pokokPengelasan organel mengikut membran
- Nukleus
- Mitokondria
- Kloroplas
- RER dan SER
- Jasad Golgi
- Lisosom
- Vakuol
- Ribosom
- Sitorangka
- Sentriol
Tahukah andaTahukah anda
Sel pankreas yang merembeskan enzim pencernaan mempunyai RER dan jasad Golgi yang sangat banyak, manakala sel otot mempunyai banyak mitokondria.
SP 3.2.2Explain the basic principles of differential centrifugation used to fractionate cellular components.
Huraian SPApa yang perlu dikuasai
Untuk guru: kata tugas Explain (Menerangkan)
Calon perlu menerangkan prinsip pengemparan berbeza: penyediaan homogenat (sejuk, isotonik, penimbal) dan pemendapan organel ikut saiz/ketumpatan pada kelajuan meningkat.
- IsiPenyediaan homogenatHuraian
Tisu dihomogenkan dalam larutan sejuk (mengurangkan aktiviti enzim), isotonik (mengelakkan organel pecah/mengecut) dan berpenimbal (mengekalkan pH), kemudian ditapis.
ContohHati tikus dikisar dalam larutan sukrosa isotonik di atas ais.
- IsiPemendapan berperingkatHuraian
Homogenat diempar pada kelajuan rendah: komponen paling besar/tumpat termendap dahulu. Supernatan diempar semula pada kelajuan lebih tinggi. Turutan: nukleus, mitokondria/kloroplas, lisosom dan mikrosom (serpihan RE), ribosom; supernatan akhir sitosol.
ContohUntuk mengkaji enzim kitar Krebs, ambil pelet kedua (mitokondria).
Peta alirPengemparan berbeza (differential centrifugation)
- Tisu dipotong dan dihomogenkan dalam larutan penimbal sejuk dan isotonik
- Sejuk: mengurangkan aktiviti enzim; isotonik: mengelakkan organel mengembang/mengecut secara osmosis; penimbal: mengekalkan pH
- Homogenat ditapis untuk membuang serpihan besar
- Diemparkan pada kelajuan rendah: nukleus (paling berat) membentuk mendapan (pelet)
- Supernatan diempar pada kelajuan lebih tinggi: mitokondria dan kloroplas termendap
- Kelajuan lebih tinggi lagi: lisosom dan serpihan RE (mikrosom)
- Kelajuan sangat tinggi: ribosom termendap; supernatan akhir ialah sitosol
Ingat: mnemonik & kad imbas
Mnemonik
- NMMRS
- Turutan pengemparan berbeza: Nukleus, Mitokondria (dan kloroplas), Mikrosom (serpihan RE dan lisosom), Ribosom termendap; Sitosol kekal sebagai supernatan akhir
Kad imbas
- Organel menghasilkan ATP
- Mitokondria
- Fungsi SER
- Sintesis lipid/steroid, penyahtoksikan
- Organel berisi enzim hidrolitik
- Lisosom
- Pelet pertama pengemparan
- Nukleus
- Mengapa larutan isotonik
- Mengelakkan organel pecah atau mengecut secara osmosis
Semak kefahaman
Terangkan secara ringkas mengapa sel pankreas yang merembes enzim mempunyai banyak jalinan endoplasma kasar (RER) dan jasad Golgi. (SP 3.2.1)
Lihat jawapan
Ribosom pada RER mensintesis protein enzim, kemudian jasad Golgi mengubah suai dan membungkusnya dalam vesikel untuk dirembes.
Mengapakah tisu dihomogenkan dalam larutan isotonik semasa pengemparan berbeza (differential centrifugation)? (SP 3.2.2)
Lihat jawapan
Larutan isotonik mengelakkan organel mengembang, pecah atau mengecut akibat osmosis.
12 soalan latihan pelbagai aras, kad imbas dan Kad Tahniah ada dalam mod interaktif.
Untuk guru: cadangan aktiviti ikut aras kognitif (4)
- Mengingat
Aktiviti: Murid melabel rajah sel eukariot dengan nukleus, retikulum endoplasma, ribosom, jasad Golgi, lisosom, mitokondria dan kloroplas, kemudian mengelaskan organel mengikut bilangan membran.
Bukti hasil kerja: Lembaran kerja atau kuiz ringkas: ketepatan ingatan istilah dan fakta tentang komponen sel.
SP disasar: 3.2.1 · Latihan sepadan: aras Mengingat - Memahami
Aktiviti: Berpasangan, murid menerangkan hubungan struktur dan fungsi tiga organel pilihan, misalnya kristae mitokondria dan tilakoid kloroplas, melalui kad penerangan.
Bukti hasil kerja: Penerangan lisan dan lukisan murid tentang komponen sel; semak ketepatan hubungan sebab dan akibat.
SP disasar: 3.2.1 · Latihan sepadan: aras Memahami - Mengaplikasi
Aktiviti: Murid menyusun langkah laluan sebuah protein rembesan dari ribosom hingga keluar sel, dengan menamakan organel yang terlibat pada setiap langkah.
Bukti hasil kerja: Jawapan lembaran kerja atau hasil pengiraan tentang komponen sel; semak kaedah dan ketepatan jawapan.
SP disasar: 3.2.1 · Latihan sepadan: aras Mengaplikasi - Menganalisis
Aktiviti: Dalam kumpulan, murid menganalisis keputusan pengemparan berbeza (differential centrifugation) pada kelajuan meningkat dan menentukan organel yang terdapat dalam setiap pelet atau supernatan.
Bukti hasil kerja: Jadual atau peta pemikiran analisis komponen sel; semak ketepatan kesimpulan berasaskan data atau bukti.
SP disasar: 3.2.2 · 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.