4.2 Movement of substance across membrane
Unit ini menerangkan pengangkutan pasif dan aktif, endositosis dan eksositosis, serta konsep keupayaan air (water potential), keupayaan zat terlarut (solute potential) dan keupayaan tekanan (pressure potential).
SP 4.2.1Explain the processes of passive and active transports, endocytosis and exocytosis;
Huraian SPApa yang perlu dikuasai
Untuk guru: kata tugas Explain (Menerangkan)
Calon perlu menerangkan EMPAT jenis proses: pengangkutan pasif (resapan ringkas, resapan berbantu, osmosis), pengangkutan aktif, endositosis dan eksositosis, termasuk keperluan tenaga dan arah kecerunan.
- IsiPengangkutan pasifHuraian
Mengikut kecerunan kepekatan tanpa ATP. Resapan ringkas melalui dwilapisan (O₂, CO₂); resapan berbantu melalui protein saluran atau pembawa (glukosa, ion); osmosis ialah pergerakan air dari keupayaan air tinggi ke rendah melalui membran telap memilih.
ContohO₂ meresap dari alveolus ke darah; glukosa memasuki sel darah merah melalui pembawa GLUT.
- IsiPengangkutan aktifHuraian
Melawan kecerunan kepekatan menggunakan ATP dan protein pembawa (pam).
ContohPam Na⁺-K⁺ mengepam 3 Na⁺ keluar dan 2 K⁺ masuk bagi setiap ATP.
- IsiEndositosis dan eksositosisHuraian
Endositosis: membran melingkari bahan membentuk vesikel (fagositosis pepejal, pinositosis cecair, berperantara reseptor). Eksositosis: vesikel bercantum dengan membran plasma untuk membebaskan kandungan. Kedua-duanya memerlukan ATP.
ContohNeutrofil menelan bakteria (fagositosis); sel β pankreas merembes insulin (eksositosis).
Peta pokokJenis pergerakan merentas membran
- Resapan ringkas: molekul kecil/tidak berkutub (O₂, CO₂) melalui dwilapisan
- Resapan berbantu: melalui protein saluran atau pembawa (glukosa, ion)
- Osmosis: air dari keupayaan air tinggi ke rendah melalui membran telap memilih
- Mengikut kecerunan kepekatan, tanpa ATP
- Melawan kecerunan kepekatan
- Memerlukan ATP dan protein pembawa (pam)
- Contoh pam Na⁺-K⁺: 3 Na⁺ keluar, 2 K⁺ masuk bagi setiap ATP
- Endositosis: fagositosis (pepejal), pinositosis (cecair), endositosis berperantara reseptor
- Eksositosis: vesikel bercantum dengan membran untuk merembes bahan, cth enzim, hormon
- Memerlukan ATP
Peta buih bergandaResapan berbantu berbanding pengangkutan aktif
SP 4.2.2Explain the concepts and the relationships between water, solute and pressure potentials.
Huraian SPApa yang perlu dikuasai
Untuk guru: kata tugas Explain (Menerangkan)
Calon perlu menerangkan konsep keupayaan air (Ψ), keupayaan zat terlarut (Ψs) dan keupayaan tekanan (Ψp), hubungan Ψ = Ψs + Ψp, dan MENGIRA nilai serta arah pergerakan air (catatan).
- IsiKonsep dan hubunganHuraian
Ψ air tulen = 0 kPa; larutan mempunyai Ψ negatif. Ψs sentiasa negatif (lebih pekat, lebih negatif). Ψp biasanya positif dalam sel segah akibat tekanan dinding sel; Ψp = 0 pada plasmolisis insipien. Ψ = Ψs + Ψp.
ContohSel segah: Ψs = −800 kPa, Ψp = +300 kPa, maka Ψ = −500 kPa.
- IsiPengiraan arah osmosisHuraian
Kira Ψ setiap sel/larutan, kemudian air bergerak dari Ψ lebih tinggi (kurang negatif) ke Ψ lebih rendah (lebih negatif).
ContohSel A Ψ = −500 kPa, sel B Ψ = −400 kPa: air bergerak dari B ke A. Sel Ψ = −300 kPa dalam larutan −900 kPa kehilangan air dan boleh terplasmolisis.
NotaKeupayaan air, zat terlarut dan tekanan
Keupayaan air (Ψ, water potential) ialah ukuran kecenderungan molekul air bergerak, dalam unit kPa. Air tulen pada tekanan atmosfera mempunyai Ψ = 0 kPa; larutan mempunyai Ψ negatif. Ψ = Ψs + Ψp. Keupayaan zat terlarut (Ψs) sentiasa negatif; semakin pekat larutan, semakin negatif. Keupayaan tekanan (Ψp) biasanya positif dalam sel tumbuhan segah akibat tekanan dinding sel. Air bergerak dari Ψ tinggi (kurang negatif) ke Ψ rendah (lebih negatif). Dalam larutan hipertonik, sel tumbuhan kehilangan air dan mengalami plasmolisis (Ψp = 0 pada plasmolisis insipien); dalam larutan hipotonik, sel menjadi segah.
Peta alirContoh: arah osmosis antara dua sel
- Sel A: Ψs = −800 kPa, Ψp = +300 kPa; Sel B: Ψs = −600 kPa, Ψp = +200 kPa
- Ψ sel A = −800 + 300 = −500 kPa
- Ψ sel B = −600 + 200 = −400 kPa
- Ψ sel B lebih tinggi (kurang negatif) daripada sel A
- Maka air bergerak secara osmosis dari sel B ke sel A
Ingat: mnemonik & kad imbas
Mnemonik
- ROAP
- Pergerakan merentas membran: Resapan (ringkas dan berbantu), Osmosis, Aktif, Pukal (endositosis dan eksositosis)
Kad imbas
- Rumus keupayaan air
- Ψ = Ψs + Ψp
- Ψ air tulen
- 0 kPa
- Fagositosis
- Endositosis bahan pepejal
- Pam Na⁺-K⁺
- 3 Na⁺ keluar, 2 K⁺ masuk, guna 1 ATP
- Arah pergerakan air
- Dari Ψ tinggi (kurang negatif) ke Ψ rendah
Semak kefahaman
Bezakan resapan berbantu (facilitated diffusion) dengan pengangkutan aktif (active transport). (SP 4.2.1)
Lihat jawapan
Resapan berbantu mengikut kecerunan kepekatan tanpa ATP, manakala pengangkutan aktif melawan kecerunan kepekatan dan memerlukan ATP.
Sebuah sel mempunyai keupayaan zat terlarut −700 kPa dan keupayaan tekanan +250 kPa. Hitung keupayaan air (water potential) sel itu. (SP 4.2.2)
Lihat jawapan
Ψ = Ψs + Ψp = −700 kPa + 250 kPa = −450 kPa.
13 soalan latihan pelbagai aras, kad imbas dan Kad Tahniah ada dalam mod interaktif.
Untuk guru: cadangan aktiviti ikut aras kognitif (4)
- Mengingat
Aktiviti: Murid menyusun kad jenis pengangkutan (resapan, osmosis, resapan berbantu, pengangkutan aktif, endositosis, eksositosis) ke dalam kumpulan pasif atau aktif.
Bukti hasil kerja: Lembaran kerja atau kuiz ringkas: ketepatan ingatan istilah dan fakta tentang pergerakan bahan merentas membran.
SP disasar: 4.2.1 · Latihan sepadan: aras Mengingat - Memahami
Aktiviti: Berpasangan, murid melukis dan menerangkan perbezaan resapan berbantu dan pengangkutan aktif dari segi arah kecerunan, protein pembawa dan tenaga ATP.
Bukti hasil kerja: Penerangan lisan dan lukisan murid tentang pergerakan bahan merentas membran; semak ketepatan hubungan sebab dan akibat.
SP disasar: 4.2.1 · Latihan sepadan: aras Memahami - Mengaplikasi
Aktiviti: Murid menjalankan eksperimen kepingan ubi kentang dalam larutan sukrosa berkepekatan berbeza dan menentukan keupayaan air (water potential) tisu daripada graf perubahan jisim.
Bukti hasil kerja: Jawapan lembaran kerja atau hasil pengiraan tentang pergerakan bahan merentas membran; semak kaedah dan ketepatan jawapan.
SP disasar: 4.2.2 · Latihan sepadan: aras Mengaplikasi - Menganalisis
Aktiviti: Dalam kumpulan, murid mengira keupayaan air sel daripada keupayaan larutan dan keupayaan tekanan, lalu meramal arah pergerakan air antara dua sel bersebelahan.
Bukti hasil kerja: Jadual atau peta pemikiran analisis pergerakan bahan merentas membran; semak ketepatan kesimpulan berasaskan data atau bukti.
SP disasar: 4.2.2 · 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.