Langkau ke kandungan
Biologi · Tingkatan 6 (STPM Biology) · Membrane Structure and Transport

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).

  • STPM
  • 2 SP
  • 13 latihan
  • Percuma

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.

  1. IsiPengangkutan pasif
    Huraian

    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.

    Contoh

    O₂ meresap dari alveolus ke darah; glukosa memasuki sel darah merah melalui pembawa GLUT.

  2. IsiPengangkutan aktif
    Huraian

    Melawan kecerunan kepekatan menggunakan ATP dan protein pembawa (pam).

    Contoh

    Pam Na⁺-K⁺ mengepam 3 Na⁺ keluar dan 2 K⁺ masuk bagi setiap ATP.

  3. IsiEndositosis dan eksositosis
    Huraian

    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.

    Contoh

    Neutrofil menelan bakteria (fagositosis); sel β pankreas merembes insulin (eksositosis).

Peta pokokJenis pergerakan merentas membran

Pergerakan bahan
Pengangkutan pasif (passive transport)
  • 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
Pengangkutan aktif (active transport)
  • Melawan kecerunan kepekatan
  • Memerlukan ATP dan protein pembawa (pam)
  • Contoh pam Na⁺-K⁺: 3 Na⁺ keluar, 2 K⁺ masuk bagi setiap ATP
Pengangkutan pukal (bulk transport)
  • Endositosis: fagositosis (pepejal), pinositosis (cecair), endositosis berperantara reseptor
  • Eksositosis: vesikel bercantum dengan membran untuk merembes bahan, cth enzim, hormon
  • Memerlukan ATP
SP 4.2.1

Peta buih bergandaResapan berbantu berbanding pengangkutan aktif

Resapan berbantuMengikut kecerunan kepekatanTiada ATP diperlukanJuga melalui protein saluran
PersamaanMemerlukan protein pembawaSpesifik kepada bahan tertentuBoleh tepu
Pengangkutan aktifMelawan kecerunan kepekatanMemerlukan ATPDihentikan oleh perencat respirasi
SP 4.2.1

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).

  1. IsiKonsep dan hubungan
    Huraian

    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.

    Contoh

    Sel segah: Ψs = −800 kPa, Ψp = +300 kPa, maka Ψ = −500 kPa.

  2. IsiPengiraan arah osmosis
    Huraian

    Kira Ψ setiap sel/larutan, kemudian air bergerak dari Ψ lebih tinggi (kurang negatif) ke Ψ lebih rendah (lebih negatif).

    Contoh

    Sel 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.

SP 4.2.2

Peta alirContoh: arah osmosis antara dua sel

  1. Sel A: Ψs = −800 kPa, Ψp = +300 kPa; Sel B: Ψs = −600 kPa, Ψp = +200 kPa
  2. Ψ sel A = −800 + 300 = −500 kPa
  3. Ψ sel B = −600 + 200 = −400 kPa
  4. Ψ sel B lebih tinggi (kurang negatif) daripada sel A
  5. Maka air bergerak secara osmosis dari sel B ke sel A
SP 4.2.2

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

  1. 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.

  2. 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)
  1. 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
  2. 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
  3. 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
  4. 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.

Unit lain dalam Membrane Structure and Transport

  1. 4.1 Fluid mosaic model
  2. 4.2 Movement of substance across membrane