Langkau ke kandungan
Biologi · Tingkatan 4 (SPM) · 13.0 HOMEOSTASIS DAN SISTEM URINARI MANUSIA

13.1 Homeostasis

Unit ini menerangkan homeostasis, sebab faktor fizikal dan kimia persekitaran dalam perlu dikekalkan, sistem organ yang terlibat serta pengawalaturan suhu badan, aras gula darah, tekanan separa karbon dioksida dan tekanan darah.

  • KSSM
  • 4 SP
  • 19 latihan
  • Percuma
Belajar & latih secara interaktifSemua unit Biologi Tingkatan 4

SP 13.1.1Menerangkan maksud homeostasis.

Huraian SPApa yang perlu dikuasai

Untuk guru: kata tugas Menerangkan

Murid perlu menerangkan maksud homeostasis dan mekanisme suap balik negatif.

  1. IsiMaksud homeostasis
    Huraian

    Homeostasis ialah pengawalaturan faktor fizikal dan kimia dalam persekitaran dalam (bendalir interstis dan plasma darah) supaya kekal optimum dan stabil.

    Contoh

    Suhu badan kekal kira-kira 37 °C sama ada di kawasan panas atau sejuk.

  2. IsiSuap balik negatif
    Huraian

    Apabila sesuatu faktor menyimpang daripada nilai normal, mekanisme pembetulan dicetuskan untuk mengembalikannya ke nilai normal.

    Contoh

    Seperti penyaman udara yang berhenti menyejuk apabila bilik mencapai suhu yang ditetapkan.

NotaMaksud homeostasis

Homeostasis ialah pengawalaturan faktor fizikal dan faktor kimia dalam persekitaran dalam (bendalir interstis dan plasma darah) supaya sentiasa berada dalam keadaan yang optimum dan stabil walaupun persekitaran luar berubah. Homeostasis berlaku melalui mekanisme suap balik negatif: apabila sesuatu faktor menyimpang daripada nilai normal, mekanisme pembetulan dicetuskan untuk mengembalikannya ke nilai normal.

SP 13.1.1

Peta alirMekanisme suap balik negatif

  1. Nilai normal (titik set) sesuatu faktor
  2. Rangsangan: faktor meningkat atau menurun melebihi nilai normal
  3. Reseptor mengesan perubahan
  4. Pusat kawalan (cth hipotalamus) menghantar impuls atau hormon
  5. Efektor melakukan mekanisme pembetulan
  6. Faktor kembali ke nilai normal
SP 13.1.1

IstilahIstilah penting

Persekitaran dalam
Bendalir interstis dan plasma darah yang mengelilingi sel
Suap balik negatif
Mekanisme yang membalikkan penyimpangan supaya faktor kembali ke nilai normal
Baroreseptor
Reseptor yang peka kepada regangan dinding arteri akibat tekanan darah
Kemoreseptor
Reseptor yang peka kepada perubahan kimia seperti tekanan separa CO₂ dan pH
SP 13.1.1SP 13.1.4

SP 13.1.2Mewajarkan keperluan untuk mengekalkan faktor fizikal dan faktor kimia persekitaran dalam.

Huraian SPApa yang perlu dikuasai

Untuk guru: kata tugas Mewajarkan

Murid perlu memberi justifikasi mengapa faktor fizikal (suhu, tekanan darah, tekanan osmotik) dan faktor kimia (gula darah, pH, tekanan separa gas) perlu dikekalkan.

  1. IsiFaktor fizikal
    Huraian

    Suhu badan optimum supaya enzim berfungsi; tekanan osmotik normal supaya sel tidak mengecut atau pecah; tekanan darah normal supaya darah sampai ke semua tisu.

    Contoh

    Demam sangat tinggi boleh menyahaslikan enzim.

  2. IsiFaktor kimia
    Huraian

    Aras gula darah normal supaya sel mendapat tenaga; pH dan tekanan separa karbon dioksida normal supaya tindak balas enzim tidak terganggu.

    Contoh

    Aras gula darah terlalu rendah menyebabkan pening dan pengsan.

JadualFaktor fizikal dan kimia yang dikawal serta kewajarannya

FaktorJenisSebab perlu dikekalkan
Suhu badan (kira-kira 37 °C)FizikalEnzim bertindak optimum; suhu terlalu tinggi menyahaslikan enzim, terlalu rendah merencat aktiviti enzim
Tekanan darahFizikalMemastikan darah mengalir mengangkut oksigen dan nutrien; tekanan terlalu tinggi merosakkan salur darah
Tekanan osmotik darahFizikalMengelakkan sel mengecut (krenasi) atau mengembang dan pecah (hemolisis)
Aras gula darah (kira-kira 75-110 mg per 100 ml darah)KimiaGlukosa ialah sumber tenaga sel; aras rendah menyebabkan pengsan, aras tinggi menyebabkan glukosa disingkirkan dalam air kencing
pH darah dan tekanan separa CO₂KimiapH darah kira-kira 7.35-7.45 perlu stabil supaya enzim dan protein berfungsi
SP 13.1.2

SP 13.1.3Memerihalkan penglibatan pelbagai jenis sistem organ untuk mengekalkan persekitaran dalam yang optimum.

Huraian SPApa yang perlu dikuasai

Untuk guru: kata tugas Memerihalkan

Murid perlu menerangkan penglibatan pelbagai sistem organ dalam mengekalkan persekitaran dalam yang optimum.

  1. IsiSistem saraf, endokrin dan integumen
    Huraian

    Sistem saraf dan endokrin mengesan perubahan dan menyelaras gerak balas. Kulit berpeluh dan mengubah diameter arteriol untuk mengawal suhu.

    Contoh

    Berpeluh semasa berlari di bawah panas terik.

  2. IsiSistem respirasi, peredaran dan urinari
    Huraian

    Sistem respirasi menyingkirkan karbon dioksida; sistem peredaran mengangkut bahan dan haba; sistem urinari mengawal air, garam dan pH darah.

    Contoh

    Semasa bersenam, kadar pernafasan dan denyutan jantung meningkat bersama.

Peta pokokSistem organ yang terlibat dalam homeostasis

Penglibatan sistem organ
Sistem saraf dan endokrin
  • Mengesan perubahan dan menyelaras gerak balas
  • Hipotalamus, pankreas, kelenjar adrenal
Sistem integumen (kulit)
  • Berpeluh, rambut tegak
  • Vasodilatasi dan vasokonstriksi arteriol kulit
Sistem respirasi
  • Mengubah kadar dan kedalaman pernafasan
  • Menyingkirkan CO₂
Sistem peredaran darah
  • Mengangkut bahan dan haba
  • Kadar denyutan jantung berubah
Sistem urinari
  • Mengawal kandungan air dan garam
  • Mengawal tekanan osmotik darah
Sistem otot dan hati
  • Menggigil menghasilkan haba
  • Hati menyimpan glikogen
SP 13.1.3

SP 13.1.4Mengaplikasikan pengetahuan tentang konsep homeostasis dalam pengawalaturan:
  • (i) suhu badan.
  • (ii) aras gula darah.
  • (iii) tekanan separa karbon dioksida.
  • (iv) tekanan darah.

Huraian SPApa yang perlu dikuasai

Untuk guru: kata tugas Mengaplikasikan

Murid perlu menggunakan konsep suap balik negatif untuk menerangkan pengawalaturan suhu badan, aras gula darah, tekanan separa karbon dioksida dan tekanan darah.

  1. IsiSuhu badan
    Huraian

    Suhu naik: berpeluh, vasodilatasi arteriol kulit, otot erektor rambut mengendur. Suhu turun: kurang peluh, vasokonstriksi, rambut tegak, menggigil. Dikesan oleh termoreseptor dan hipotalamus.

    Contoh

    Menggigil semasa berada dalam bilik yang sangat sejuk.

  2. IsiAras gula darah
    Huraian

    Gula darah naik: pankreas merembes insulin, hati menukar glukosa kepada glikogen. Gula darah turun: glukagon dirembes, glikogen ditukar kepada glukosa.

    Contoh

    Selepas makan nasi, insulin dirembes; semasa berpuasa, glukagon dirembes.

  3. IsiTekanan separa CO₂ dan tekanan darah
    Huraian

    Tekanan separa CO₂ naik dikesan kemoreseptor; pusat kawalan respirasi dan pusat kawalan kardiovaskular di medula oblongata meningkatkan kadar pernafasan dan denyutan jantung. Tekanan darah naik dikesan baroreseptor; denyutan jantung diperlahankan dan arteriol mengalami vasodilatasi.

    Contoh

    Bernafas lebih laju semasa bersenam untuk menyingkirkan CO₂ berlebihan.

JadualPengawalaturan faktor dalam homeostasis

FaktorMekanisme pembetulanContoh
(i) Suhu badanSuhu naik: berpeluh, vasodilatasi, otot erektor rambut mengendur. Suhu turun: kurang peluh, vasokonstriksi, rambut tegak, menggigil. Dikesan termoreseptor dan hipotalamus.Menggigil di dalam bilik yang sangat sejuk.
(ii) Aras gula darahNaik: pankreas merembes insulin, hati menukar glukosa kepada glikogen. Turun: glukagon dirembes, glikogen ditukar kepada glukosa.Insulin dirembes selepas makan nasi; glukagon semasa berpuasa.
(iii) Tekanan separa karbon dioksidaNaik: dikesan kemoreseptor; pusat kawalan respirasi dan kardiovaskular di medula oblongata meningkatkan kadar pernafasan dan denyutan jantung.Bernafas lebih laju semasa bersenam.
(iv) Tekanan darahNaik: dikesan baroreseptor; denyutan jantung diperlahankan dan arteriol mengembang. Turun: denyutan jantung dipercepat dan arteriol menyempit.Tekanan darah kembali normal selepas berehat.
SP 13.1.4

Peta buih bergandaPengawalaturan suhu badan

Suhu badan meningkatKelenjar peluh merembes lebih banyak peluhVasodilatasi arteriol kulit, lebih banyak haba hilangOtot erektor rambut mengendur, rambut rebahKadar metabolisme menurun
PersamaanDikesan oleh termoreseptor dan hipotalamusSuap balik negatif mengembalikan suhu ke kira-kira 37 °C
Suhu badan menurunKurang peluh dirembeskanVasokonstriksi arteriol kulit, kurang haba hilangOtot erektor rambut mengecut, rambut tegak memerangkap udaraOtot rangka menggigil; tiroksina dan adrenalina meningkatkan kadar metabolisme
SP 13.1.4

Peta alirPengawalaturan aras gula darah

  1. Selepas makan, aras gula darah meningkat
  2. Sel beta pulau Langerhans pankreas merembes insulin
  3. Insulin merangsang hati menukar glukosa berlebihan kepada glikogen dan sel menggunakan glukosa
  4. Aras gula darah turun ke normal
  5. Semasa berpuasa atau bersenam, aras gula darah menurun
  6. Sel alfa merembes glukagon
  7. Glukagon merangsang hati menukar glikogen kepada glukosa
  8. Aras gula darah naik ke normal
SP 13.1.4

Poin utamaPengawalaturan tekanan separa CO₂ dan tekanan darah

  • Tekanan separa CO₂ meningkat (cth semasa bersenam): pH darah menurun, dikesan oleh kemoreseptor pusat di medula oblongata dan kemoreseptor periferi di jasad aorta dan jasad karotid.
  • Pusat respirasi dan pusat kardiovaskular di medula oblongata menghantar impuls: otot interkosta dan diafragma mengecut dan mengendur lebih cepat, kadar pernafasan dan kadar denyutan jantung meningkat, CO₂ berlebihan disingkirkan. Jika tekanan separa CO₂ menurun, berlaku sebaliknya.
  • Tekanan darah meningkat: dikesan oleh baroreseptor di dinding arka aorta dan arteri karotid; pusat kardiovaskular menghantar impuls supaya otot kardium mengecut lebih lemah, denyutan jantung lebih perlahan dan arteriol mengalami vasodilatasi; tekanan darah turun ke normal.
  • Tekanan darah menurun: baroreseptor kurang dirangsang; otot kardium mengecut lebih kuat dan cepat, arteriol mengalami vasokonstriksi; tekanan darah naik ke normal.
SP 13.1.4

Ingat: mnemonik & kad imbas

Mnemonik

SGKT
Empat contoh pengawalaturan homeostasis: Suhu badan, Gula darah, Karbon dioksida (tekanan separa), Tekanan darah
RPE
Rantai suap balik negatif: Reseptor, Pusat kawalan, Efektor

Kad imbas

Homeostasis
Pengawalaturan faktor fizikal dan kimia persekitaran dalam supaya kekal optimum dan stabil
Mengapa suhu badan perlu dikekalkan kira-kira 37 °C?
Supaya enzim bertindak pada kadar optimum dan tidak ternyahasli
Hormon yang menurunkan aras gula darah
Insulin, dirembes oleh sel beta pulau Langerhans
Hormon yang menaikkan aras gula darah
Glukagon, dirembes oleh sel alfa pulau Langerhans
Reseptor pengesan tekanan darah
Baroreseptor di arka aorta dan arteri karotid
Sistem organ yang menyingkirkan CO₂ berlebihan
Sistem respirasi (bersama sistem peredaran darah)

Semak kefahaman

  1. Terangkan maksud homeostasis. (SP 13.1.1)

    Lihat jawapan

    Homeostasis ialah pengawalaturan faktor fizikal dan kimia dalam persekitaran dalam supaya kekal optimum dan stabil.

  2. Wajarkan mengapa suhu badan perlu dikekalkan pada kira-kira 37 °C. (SP 13.1.2)

    Lihat jawapan

    Enzim bertindak optimum pada suhu itu; suhu terlalu tinggi menyahaslikan enzim dan suhu terlalu rendah merencat aktiviti enzim.

  3. Nyatakan peranan sistem integumen dalam homeostasis. (SP 13.1.3)

    Lihat jawapan

    Kulit mengawal suhu badan melalui peluh serta perubahan diameter arteriol (vasodilatasi dan vasokonstriksi).

  4. Namakan hormon yang dirembeskan oleh pankreas apabila aras gula darah meningkat. (SP 13.1.4)

    Lihat jawapan

    Insulin, yang merangsang hati menukar glukosa berlebihan kepada glikogen.

19 soalan latihan pelbagai aras, kad imbas dan Kad Tahniah ada dalam mod interaktif.

Tahap Penguasaan (TP)

TPTafsiran
TP1Mengingat kembali pengetahuan dan kemahiran asas sains mengenai homeostasis dan sistem urinari manusia.
TP2Memahami homeostasis dan sistem urinari manusia serta dapat menjelaskan kefahaman tersebut.
TP3Mengaplikasi pengetahuan mengenai homeostasis dan sistem urinari manusia untuk menerangkan kejadian atau fenomena alam dan melaksanakan tugasan mudah.
TP4Menganalisis pengetahuan mengenai homeostasis dan sistem urinari manusia dalam konteks penyelesaian masalah mengenai kejadian atau fenomena alam.
TP5Menilai pengetahuan mengenai homeostasis dan sistem urinari manusia dalam konteks penyelesaian masalah dan membuat keputusan untuk melaksanakan satu tugasan.
TP6Mereka cipta dengan menggunakan pengetahuan dan kemahiran sains berkaitan homeostasis dan sistem urinari manusia dalam konteks penyelesaian masalah dan membuat keputusan atau dalam melaksanakan aktiviti/ tugasan dalam situasi baharu secara kreatif dan inovatif dengan mengambil kira nilai sosial/ ekonomi/ budaya masyarakat.
Untuk guru: cadangan aktiviti mencapai TP (6)
  1. TP1

    Mengingat kembali pengetahuan dan kemahiran asas sains mengenai homeostasis dan sistem urinari manusia.

    Aktiviti: Murid memadankan kad homeostasis dengan maksudnya dan faktor yang dikawal (suhu, gula darah, tekanan darah). Aktiviti berpasangan, 10 minit.

    Evidens PBD: Guru semak padanan kad dan sebutan murid.

    SP disasar: 13.1.1 · Latihan sepadan: aras Mengingat
  2. TP2

    Memahami homeostasis dan sistem urinari manusia serta dapat menjelaskan kefahaman tersebut.

    Aktiviti: Murid menerangkan keperluan mengekalkan persekitaran dalam dan sistem organ yang terlibat menggunakan carta gambar. 15 minit, berpasangan.

    Evidens PBD: Guru semak carta dan dengar penerangan lisan.

    SP disasar: 13.1.2, 13.1.3 · Latihan sepadan: aras Memahami
  3. TP3

    Mengaplikasi pengetahuan mengenai homeostasis dan sistem urinari manusia untuk menerangkan kejadian atau fenomena alam dan melaksanakan tugasan mudah.

    Aktiviti: Murid menggunakan carta suap balik negatif untuk menunjukkan pengawalaturan suhu badan dan aras gula darah dalam situasi harian. 20 minit.

    Evidens PBD: Guru semak carta suap balik dan penerangan murid.

    SP disasar: 13.1.4 · Latihan sepadan: aras Mengaplikasi
  4. TP4

    Menganalisis pengetahuan mengenai homeostasis dan sistem urinari manusia dalam konteks penyelesaian masalah mengenai kejadian atau fenomena alam.

    Aktiviti: Murid menganalisis pengawalaturan tekanan separa karbon dioksida dan tekanan darah semasa bersenam melalui carta aliran, 20 minit berkumpulan.

    Evidens PBD: Guru semak carta aliran dan analisis murid.

    SP disasar: 13.1.4 · Latihan sepadan: aras Menganalisis
  5. TP5

    Menilai pengetahuan mengenai homeostasis dan sistem urinari manusia dalam konteks penyelesaian masalah dan membuat keputusan untuk melaksanakan satu tugasan.

    Aktiviti: Murid menilai kesan kegagalan mengawal gula darah atau suhu badan dan membuat keputusan tindakan yang sesuai dengan hujah, 20 minit.

    Evidens PBD: Guru nilai hujah menggunakan rubrik ringkas.

    SP disasar: 13.1.2, 13.1.4 · Latihan sepadan: aras Menilai dan Menghayati
  6. TP6

    Mereka cipta dengan menggunakan pengetahuan dan kemahiran sains berkaitan homeostasis dan sistem urinari manusia dalam konteks penyelesaian masalah dan membuat keputusan atau dalam melaksanakan aktiviti/ tugasan dalam situasi baharu secara kreatif dan inovatif dengan mengambil kira nilai sosial/ ekonomi/ budaya masyarakat.

    Aktiviti: Murid mereka bentuk model termostat badan atau permainan simulasi homeostasis dan membentangkannya, 30 minit berkumpulan.

    Evidens PBD: Guru nilai model atau permainan menggunakan rubrik ketepatan dan kreativiti.

    SP disasar: 13.1.3, 13.1.4 · Latihan sepadan: aras Mencipta

Cadangan sahaja; TP rasmi ditentukan guru melalui pertimbangan profesional (PBD). Buka unit dan latihan

Siapkan unit ini dalam mod interaktif untuk mendapat bintang, anggaran TP dan Kad Tahniah. Siapkan semua 71 unit Biologi Tingkatan 4 untuk Sijil Penghargaan SistemGuru.My.

Belajar & latih secara interaktifSemua unit Biologi Tingkatan 4

Unit lain dalam 13.0 HOMEOSTASIS DAN SISTEM URINARI MANUSIA

  1. 13.1 Homeostasis
  2. 13.2 Sistem Urinari
  3. 13.3 Isu Kesihatan Berkaitan Sistem Urinari