4.1 Fluid mosaic model
Unit ini menghuraikan struktur membran berdasarkan model mozek bendalir (fluid mosaic model) Singer-Nicolson serta peranan membran dan setiap komponennya.
SP 4.1.1Describe the structure of a membrane based on Singer-Nicolson fluid mosaic model;
Huraian SPApa yang perlu dikuasai
Untuk guru: kata tugas Describe (Menghuraikan)
Calon perlu menghuraikan susunan komponen membran menurut model mozek bendalir Singer-Nicolson dan maksud istilah "bendalir" dan "mozek".
- IsiDwilapisan fosfolipidHuraian
Dua lapisan fosfolipid setebal kira-kira 7-10 nm: kepala fosfat hidrofilik menghadap medium akueus di luar dan dalam sel; ekor asid lemak hidrofobik menghadap ke tengah. Fosfolipid bergerak secara sisi, maka membran "bendalir".
ContohDua sel yang dicantum mempunyai protein membran yang bercampur dalam masa kira-kira 40 minit kerana molekul bergerak secara sisi.
- IsiProtein, kolesterol dan karbohidratHuraian
Protein intrinsik merentasi dwilapisan dan protein ekstrinsik di permukaan bertaburan seperti corak "mozek". Kolesterol terselit antara fosfolipid; rantai karbohidrat pada glikoprotein dan glikolipid hanya di permukaan luar.
ContohAntigen golongan darah ABO ialah rantai karbohidrat pada permukaan luar membran sel darah merah.
NotaModel mozek bendalir Singer-Nicolson (1972)
Membran plasma terdiri daripada dwilapisan fosfolipid (phospholipid bilayer) setebal kira-kira 7-10 nm. Kepala fosfat yang hidrofilik menghadap medium akueus di luar dan dalam sel, manakala ekor asid lemak yang hidrofobik menghadap ke tengah. Molekul protein bertaburan seperti mozek: protein intrinsik (integral) merentasi dwilapisan, protein ekstrinsik (periferi) terletak di permukaan. 'Bendalir' kerana fosfolipid dan banyak protein boleh bergerak secara sisi dalam lapisannya. Kolesterol terselit antara fosfolipid, dan rantai karbohidrat terikat pada protein (glikoprotein) atau lipid (glikolipid) di permukaan luar.
IstilahIstilah
- Amfipatik (amphipathic)
- Molekul dengan bahagian hidrofilik dan hidrofobik, seperti fosfolipid
- Protein intrinsik
- Protein yang terbenam merentasi dwilapisan
- Protein ekstrinsik
- Protein yang melekat di permukaan membran
SP 4.1.2Explain the roles of the membrane structure;
Huraian SPApa yang perlu dikuasai
Untuk guru: kata tugas Explain (Menerangkan)
Calon perlu menerangkan peranan struktur membran secara keseluruhan kepada sel (telap memilih, pemisahan, pemetakan, komunikasi).
- IsiTelap memilih dan pemisahanHuraian
Teras hidrofobik membenarkan bahan kecil tidak berkutub meresap tetapi menghalang ion dan molekul berkutub besar, maka membran mengawal keluar masuk bahan dan memisahkan kandungan sel daripada persekitaran.
ContohO₂ dan CO₂ meresap terus, tetapi Na⁺ memerlukan protein saluran.
- IsiPemetakan dan tapak tindak balasHuraian
Membran dalaman membentuk organel supaya tindak balas berbeza berlaku serentak tanpa gangguan; membran juga menjadi tapak enzim dan reseptor.
ContohEnzim hidrolitik dikurung dalam lisosom supaya tidak mencerna sitoplasma; rantai pengangkutan elektron tersusun pada membran dalam mitokondria.
Peta buihPeranan struktur membran
SP 4.1.3Explain the roles of each component of the membrane.
Huraian SPApa yang perlu dikuasai
Untuk guru: kata tugas Explain (Menerangkan)
Calon perlu menerangkan peranan SETIAP komponen membran: fosfolipid, kolesterol, protein (pembawa, saluran, reseptor, enzim), glikoprotein dan glikolipid.
- IsiFosfolipid dan kolesterolHuraian
Fosfolipid membentuk dwilapisan yang menjadi halangan kepada bahan berkutub. Kolesterol mengurangkan kebendaliran pada suhu tinggi dan menghalang membran kaku pada suhu rendah.
ContohMembran sel haiwan tidak pecah atau mengeras dengan mudah walaupun suhu berubah kerana kolesterol.
- IsiProtein, glikoprotein dan glikolipidHuraian
Protein saluran membentuk liang untuk ion; protein pembawa mengangkut bahan melalui perubahan bentuk; protein reseptor mengikat hormon; glikoprotein dan glikolipid berfungsi dalam pengecaman dan pelekatan sel.
ContohReseptor insulin pada sel otot; glikoprotein sel penderma dikenal pasti sebagai asing dalam penolakan organ.
JadualPeranan setiap komponen membran
| Komponen | Peranan |
|---|---|
| Fosfolipid (phospholipids) | Membentuk dwilapisan; halangan kepada ion dan molekul polar; membenarkan bahan larut lipid meresap |
| Kolesterol (cholesterol) | Mengawal kebendaliran: mengurangkan kebendaliran pada suhu tinggi dan mengelakkan membran menjadi kaku pada suhu rendah; menambah kestabilan |
| Protein pembawa (carrier proteins) | Mengangkut bahan secara resapan berbantu atau pengangkutan aktif dengan perubahan bentuk |
| Protein saluran (channel proteins) | Liang berisi air untuk ion dan molekul polar kecil |
| Protein reseptor dan enzim | Mengikat hormon untuk isyarat sel; memangkin tindak balas di membran |
| Glikoprotein dan glikolipid | Pengecaman sel (antigen), pelekatan sel, reseptor |
Ingat: mnemonik & kad imbas
Mnemonik
- FKPG
- Komponen membran: Fosfolipid, Kolesterol, Protein, Glikoprotein/glikolipid
Kad imbas
- Siapa mencadangkan model mozek bendalir
- Singer dan Nicolson (1972)
- Mengapa 'bendalir'
- Fosfolipid dan protein bergerak secara sisi
- Peranan kolesterol
- Mengawal kebendaliran dan kestabilan membran
- Peranan glikoprotein
- Pengecaman sel
- Sifat telap memilih
- Membran mengawal bahan yang boleh melaluinya
Semak kefahaman
Nyatakan maksud istilah bendalir (fluid) dalam model mozek bendalir. (SP 4.1.1)
Lihat jawapan
Bendalir bermaksud molekul fosfolipid dan protein dalam membran boleh bergerak secara sisi dalam lapisannya.
Nyatakan maksud membran telap memilih (partially permeable). (SP 4.1.2)
Lihat jawapan
Membran telap memilih membenarkan sesetengah bahan seperti molekul kecil tidak berkutub merentasinya tetapi menghalang bahan lain seperti ion dan molekul berkutub besar.
Nyatakan peranan glikoprotein (glycoprotein) pada membran plasma. (SP 4.1.3)
Lihat jawapan
Glikoprotein berfungsi dalam pengecaman sel dan pelekatan sel serta sebagai reseptor, contohnya antigen golongan darah.
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 membran mengikut model Singer-Nicolson: dwilapisan fosfolipid, protein integral dan periferi, kolesterol dan glikoprotein.
Bukti hasil kerja: Lembaran kerja atau kuiz ringkas: ketepatan ingatan istilah dan fakta tentang model mozek bendalir.
SP disasar: 4.1.1, 4.1.3 · Latihan sepadan: aras Mengingat - Memahami
Aktiviti: Berpasangan, murid menerangkan peranan setiap komponen membran, misalnya kolesterol dalam kebendaliran dan glikoprotein dalam pengecaman sel, dengan kad padanan.
Bukti hasil kerja: Penerangan lisan dan lukisan murid tentang model mozek bendalir; semak ketepatan hubungan sebab dan akibat.
SP disasar: 4.1.2, 4.1.3 · Latihan sepadan: aras Memahami - Mengaplikasi
Aktiviti: Murid meramal kesan peningkatan dan penurunan suhu pada kebendalir membran dan menghubungkannya dengan peratusan asid lemak tak tepu dalam fosfolipid.
Bukti hasil kerja: Jawapan lembaran kerja atau hasil pengiraan tentang model mozek bendalir; semak kaedah dan ketepatan jawapan.
SP disasar: 4.1.2, 4.1.3 · Latihan sepadan: aras Mengaplikasi - Menganalisis
Aktiviti: Dalam kumpulan, murid menganalisis eksperimen pelakuran sel (sel manusia dan tikus berlabel) untuk menilai bukti bahawa protein bergerak dalam membran.
Bukti hasil kerja: Jadual atau peta pemikiran analisis model mozek bendalir; semak ketepatan kesimpulan berasaskan data atau bukti.
SP disasar: 4.1.1, 4.1.2 · 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.