3.3 Pergerakan Bahan Merentasi Membran Plasma dalam Organisma Hidup
Unit ini mengaitkan pengangkutan pasif dan aktif dengan contoh dalam organisma serta kesan larutan hipotonik, hipertonik dan isotonik terhadap sel haiwan dan sel tumbuhan.
SP 3.3.1Menjelaskan dengan contoh proses pengangkutan pasif dalam organisma.
Huraian SPApa yang perlu dikuasai
Untuk guru: kata tugas Menjelaskan
Murid perlu menerangkan dengan contoh bagaimana pengangkutan pasif berlaku dalam organisma, termasuk kesan osmosis pada sel haiwan dan sel tumbuhan.
- IsiContoh pengangkutan pasifHuraian
Resapan ringkas O₂ dan CO₂ di alveolus; osmosis air ke dalam sel akar rambut; resapan berbantu fruktosa di vilus usus kecil.
ContohSelepas bersenam, karbon dioksida dalam darah meresap ke alveolus untuk dihembus keluar.
- IsiIstilah keadaan selHuraian
Sel haiwan: normal, mengecut (krenasi) atau meletus (hemolisis atau lisis). Sel tumbuhan: segah atau flasid; fenomena plasmolisis (membran tertarik dari dinding sel) dan deplasmolisis (sel pulih apabila dipindah ke larutan hipotonik).
ContohSel darah ayam dalam air suling meletus (hemolisis); sel bawang dalam larutan sukrosa pekat mengalami plasmolisis.
Poin utamaContoh pengangkutan dalam organisma
- Pasif: pertukaran O₂ dan CO₂ secara resapan ringkas antara alveolus dan kapilari darah
- Pasif: penyerapan air oleh sel rambut akar secara osmosis
- Pasif: penyerapan fruktosa di vilus secara resapan berbantu
- Aktif: penyerapan ion mineral oleh sel rambut akar daripada tanah walaupun kepekatan ion dalam sel lebih tinggi
- Aktif: penyerapan glukosa dan asid amino di vilus usus kecil
- Aktif: pam natrium-kalium dalam sel saraf mengekalkan beza keupayaan membran
SP 3.3.2Menjelaskan dengan contoh proses pengangkutan aktif dalam organisma.
Huraian SPApa yang perlu dikuasai
Untuk guru: kata tugas Menjelaskan
Murid perlu menerangkan dengan contoh bagaimana pengangkutan aktif berlaku dalam organisma.
- IsiPengangkutan aktif dalam tumbuhanHuraian
Sel akar rambut menyerap ion mineral dari tanah walaupun kepekatan ion dalam sel lebih tinggi, menggunakan ATP.
ContohAkar menyerap ion nitrat dari tanah yang mengandungi sedikit nitrat.
- IsiPengangkutan aktif dalam haiwanHuraian
Penyerapan glukosa dan asid amino di vilus usus kecil; pam natrium-kalium dalam sel saraf.
ContohGlukosa terus diserap di vilus walaupun kepekatannya dalam darah sudah tinggi.
SP 3.3.3Mendefinisikan larutan:- (i) hipotonik.
- (ii) hipertonik.
- (iii) isotonik.
Huraian SPApa yang perlu dikuasai
Untuk guru: kata tugas Mendefinisikan
Murid perlu memberi definisi tepat bagi larutan (i) hipotonik, (ii) hipertonik dan (iii) isotonik.
- Isi(i) HipotonikHuraian
Larutan yang kepekatan bahan terlarutnya lebih rendah (keupayaan air lebih tinggi) berbanding larutan lain atau sap sel.
ContohAir suling adalah hipotonik terhadap sap sel bawang.
- Isi(ii) Hipertonik dan (iii) isotonikHuraian
Hipertonik: kepekatan bahan terlarut lebih tinggi berbanding larutan lain. Isotonik: kepekatan bahan terlarut sama dengan larutan lain.
ContohLarutan natrium klorida 3.0% hipertonik terhadap plasma; larutan 0.85% isotonik.
JadualDefinisi larutan hipotonik, hipertonik dan isotonik
| Jenis larutan | Definisi | Contoh |
|---|---|---|
| (i) Hipotonik | Kepekatan bahan terlarut lebih rendah (keupayaan air lebih tinggi) berbanding larutan lain atau sap sel. | Air suling terhadap sap sel bawang. |
| (ii) Hipertonik | Kepekatan bahan terlarut lebih tinggi (keupayaan air lebih rendah) berbanding larutan lain. | Larutan natrium klorida 3.0% terhadap plasma darah. |
| (iii) Isotonik | Kepekatan bahan terlarut sama dengan larutan lain. | Larutan natrium klorida 0.85% terhadap plasma darah. |
IstilahJenis larutan
- Larutan hipotonik
- Larutan yang kepekatan bahan terlarutnya lebih rendah (kandungan air lebih tinggi) berbanding larutan lain atau sap sel
- Larutan hipertonik
- Larutan yang kepekatan bahan terlarutnya lebih tinggi (kandungan air lebih rendah) berbanding larutan lain atau sap sel
- Larutan isotonik
- Larutan yang kepekatan bahan terlarutnya sama dengan larutan lain atau sap sel
SP 3.3.4Mengeksperimen untuk mengkaji kesan larutan yang berlainan kepekatan terhadap sel haiwan dan sel tumbuhan.
Huraian SPApa yang perlu dikuasai
Untuk guru: kata tugas Mengeksperimen
Murid perlu menjalankan eksperimen untuk mengkaji kesan larutan berlainan kepekatan terhadap sel haiwan dan sel tumbuhan, termasuk pemboleh ubah, hipotesis, pemerhatian dan inferens.
- IsiReka bentuk eksperimenHuraian
Pemboleh ubah dimanipulasikan: kepekatan larutan; bergerak balas: keadaan sel; dimalarkan: jenis sel, masa dan suhu. Hipotesis: sel menyerap air dalam larutan hipotonik dan kehilangan air dalam larutan hipertonik.
ContohDarah ayam dititis dengan air suling, NaCl 0.85% dan NaCl 3.0%; sel bawang dengan air suling dan larutan sukrosa.
- IsiPemerhatian dan inferensHuraian
Sel darah merah meletus dalam air suling, normal dalam larutan isotonik, mengecut dalam larutan hipertonik. Sel bawang segah dalam air suling, plasmolisis dalam larutan pekat. Inferens: air bergerak secara osmosis.
ContohDi bawah mikroskop, sitoplasma sel bawang kelihatan tertarik dari dinding sel dalam larutan sukrosa 1.0 M.
Peta alirEksperimen kesan larutan berlainan kepekatan terhadap sel
- Sediakan tiga slaid darah ayam: titiskan air suling, larutan natrium klorida 0.85% dan larutan natrium klorida 3.0%
- Sediakan tiga slaid sel epidermis bawang: titiskan air suling, larutan sukrosa 0.5 M dan larutan sukrosa 1.0 M
- Biarkan 5 minit, kemudian perhatikan di bawah mikroskop cahaya
- Lukis dan rekod bentuk sel
- Kesimpulan: sel haiwan pecah dalam larutan hipotonik dan mengecut dalam larutan hipertonik; sel tumbuhan menjadi segah dalam larutan hipotonik dan mengalami plasmolisis dalam larutan hipertonik
JadualPemboleh ubah eksperimen 3.3.4
| Perkara | Keterangan |
|---|---|
| Pemboleh ubah dimanipulasikan | Kepekatan larutan (hipotonik, isotonik, hipertonik) |
| Pemboleh ubah bergerak balas | Keadaan sel (bentuk sel darah merah, keadaan sitoplasma sel bawang) |
| Pemboleh ubah dimalarkan | Jenis sel, masa rendaman, suhu |
| Hipotesis | Sel menyerap air dalam larutan hipotonik dan kehilangan air dalam larutan hipertonik |
| Langkah keselamatan | Kendalikan slaid kaca dan darah dengan sarung tangan, buang bahan biologi dengan betul |
SP 3.3.5Berkomunikasi tentang kesan larutan hipotonik, hipertonik dan isotonik terhadap sel berdasarkan pergerakan molekul air:- (i) sel haiwan.
- (ii) sel tumbuhan.
Huraian SPApa yang perlu dikuasai
Untuk guru: kata tugas Berkomunikasi
Murid perlu menyampaikan kesan larutan hipotonik, hipertonik dan isotonik terhadap (i) sel haiwan dan (ii) sel tumbuhan berdasarkan arah pergerakan molekul air.
- Isi(i) Sel haiwanHuraian
Hipotonik: air masuk, sel mengembang dan meletus (hemolisis) kerana tiada dinding sel. Hipertonik: air keluar, sel mengecut (krenasi). Isotonik: kadar air masuk sama dengan keluar, sel normal.
ContohSel darah merah dalam air suling meletus.
- Isi(ii) Sel tumbuhanHuraian
Hipotonik: air masuk, sel menjadi segah; dinding sel menghalang sel pecah. Hipertonik: air keluar, sel flasid dan mengalami plasmolisis. Isotonik: sel tidak berubah. Sel yang diplasmolisis boleh mengalami deplasmolisis dalam larutan hipotonik.
ContohSayur kangkung layu menjadi segar semula apabila direndam dalam air.
JadualKesan larutan terhadap sel
| Larutan | Sel haiwan (sel darah merah) | Sel tumbuhan |
|---|---|---|
| Hipotonik | Air masuk secara osmosis, sel mengembang dan pecah (hemolisis) kerana tiada dinding sel | Air masuk, vakuol mengembang, sel menjadi segah; dinding sel menghalang sel pecah |
| Hipertonik | Air keluar, sel mengecut dan berkedut (krenasi) | Air keluar, vakuol dan sitoplasma mengecut, membran plasma tertarik dari dinding sel (plasmolisis), sel menjadi flasid |
| Isotonik | Kadar air masuk sama dengan keluar, bentuk sel normal | Kadar air masuk sama dengan keluar, sel kekal normal |
Tahukah andaDeplasmolisis
Sel tumbuhan yang mengalami plasmolisis boleh pulih jika segera dipindahkan ke dalam larutan hipotonik. Air masuk semula dan sel menjadi segah; proses ini dinamakan deplasmolisis.
Ingat: mnemonik & kad imbas
Mnemonik
- HMHK
- Hipotonik Masuk, Hipertonik Keluar: arah pergerakan air ke dalam atau keluar sel
Kad imbas
- Hemolisis
- Sel darah merah pecah dalam larutan hipotonik
- Krenasi
- Sel darah merah mengecut dan berkedut dalam larutan hipertonik
- Plasmolisis
- Membran plasma tertarik dari dinding sel apabila sel tumbuhan kehilangan air
- Larutan isotonik
- Kepekatan bahan terlarut sama dengan larutan lain/sap sel
- Contoh pengangkutan aktif dalam akar
- Penyerapan ion mineral oleh sel rambut akar
- Contoh resapan ringkas dalam peparu
- Pertukaran O₂ dan CO₂ di alveolus
Semak kefahaman
Namakan proses pengangkutan pasif yang membolehkan oksigen bergerak dari alveolus ke kapilari darah. (SP 3.3.1)
Lihat jawapan
Resapan ringkas, kerana kepekatan oksigen di alveolus lebih tinggi daripada dalam darah.
Namakan satu bahan yang diserap secara pengangkutan aktif di vilus usus kecil. (SP 3.3.2)
Lihat jawapan
Glukosa atau asid amino.
Definisikan larutan hipertonik. (SP 3.3.3)
Lihat jawapan
Larutan hipertonik ialah larutan yang kepekatan bahan terlarutnya lebih tinggi berbanding larutan lain atau sap sel.
Nyatakan pemboleh ubah bergerak balas dalam eksperimen mengkaji kesan larutan berlainan kepekatan terhadap sel. (SP 3.3.4)
Lihat jawapan
Keadaan sel, iaitu bentuk sel darah merah dan keadaan sitoplasma sel bawang.
Huraikan kesan larutan hipertonik terhadap sel darah merah. (SP 3.3.5)
Lihat jawapan
Air keluar dari sel secara osmosis, maka sel mengecut (krenasi).
17 soalan latihan pelbagai aras, kad imbas dan Kad Tahniah ada dalam mod interaktif.
Tahap Penguasaan (TP)
| TP | Tafsiran |
|---|---|
| TP1 | Mengingat kembali pengetahuan dan kemahiran asas sains mengenai pergerakan bahan merentasi membran plasma. |
| TP2 | Memahami pergerakan bahan merentasi membran plasma serta dapat menjelaskan kefahaman tersebut. |
| TP3 | Mengaplikasi pengetahuan mengenai pergerakan bahan merentasi membran plasma untuk menerangkan kejadian atau fenomena alam dan melaksanakan tugasan mudah. |
| TP4 | Menganalisis pengetahuan mengenai pergerakan bahan merentasi membran plasma dalam konteks penyelesaian masalah mengenai kejadian atau fenomena alam. |
| TP5 | Menilai pengetahuan mengenai pergerakan bahan merentasi membran plasma dalam konteks penyelesaian masalah dan membuat keputusan untuk melaksanakan satu tugasan. |
| TP6 | Mereka cipta dengan menggunakan pengetahuan dan kemahiran sains berkaitan pergerakan bahan merentasi membran plasma 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)
- TP1
Mengingat kembali pengetahuan dan kemahiran asas sains mengenai pergerakan bahan merentasi membran plasma.
Aktiviti: Murid memadankan kad larutan hipotonik, hipertonik dan isotonik dengan definisinya. Aktiviti berpasangan, 10 minit.
Evidens PBD: Guru semak padanan kad dan dengar sebutan murid.
SP disasar: 3.3.3 · Latihan sepadan: aras Mengingat - TP2
Memahami pergerakan bahan merentasi membran plasma serta dapat menjelaskan kefahaman tersebut.
Aktiviti: Murid menjelaskan contoh pengangkutan pasif dan aktif dalam organisma, seperti penyerapan air oleh akar dan ion oleh sel akar, menggunakan gambar. 15 minit, berpasangan.
Evidens PBD: Guru semak jawapan dan dengar penerangan murid.
SP disasar: 3.3.1, 3.3.2 · Latihan sepadan: aras Memahami - TP3
Mengaplikasi pengetahuan mengenai pergerakan bahan merentasi membran plasma untuk menerangkan kejadian atau fenomena alam dan melaksanakan tugasan mudah.
Aktiviti: Murid mengeksperimen kesan larutan pada kepingan kentang atau sel bawang dalam air dan larutan garam. Murid merekod perubahan dan menerangkan, 25 minit berkumpulan.
Evidens PBD: Guru semak jadual pemerhatian dan penerangan eksperimen.
SP disasar: 3.3.4 · Latihan sepadan: aras Mengaplikasi - TP4
Menganalisis pengetahuan mengenai pergerakan bahan merentasi membran plasma dalam konteks penyelesaian masalah mengenai kejadian atau fenomena alam.
Aktiviti: Murid menganalisis perubahan sel haiwan dan sel tumbuhan dalam larutan hipotonik, hipertonik dan isotonik melalui gambar atau lukisan dan menerangkan pergerakan air, 20 minit.
Evidens PBD: Guru semak lukisan dan penjelasan pergerakan air.
SP disasar: 3.3.5 · Latihan sepadan: aras Menganalisis - TP5
Menilai pengetahuan mengenai pergerakan bahan merentasi membran plasma dalam konteks penyelesaian masalah dan membuat keputusan untuk melaksanakan satu tugasan.
Aktiviti: Murid menilai sama ada ikan air tawar boleh dipindahkan ke air masin. Murid membuat keputusan dan menghujah menggunakan konsep larutan dan pergerakan air, 20 minit.
Evidens PBD: Guru nilai hujah melalui rubrik ringkas.
SP disasar: 3.3.3, 3.3.5 · Latihan sepadan: aras Menilai dan Menghayati - TP6
Mereka cipta dengan menggunakan pengetahuan dan kemahiran sains berkaitan pergerakan bahan merentasi membran plasma 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 cipta kad permainan 'Sel Selamat' untuk menerangkan kesan larutan terhadap sel kepada murid lain. Kumpulan menguji kad, 30 minit.
Evidens PBD: Guru nilai kad permainan menggunakan rubrik ketepatan dan kreativiti.
SP disasar: 3.3.4, 3.3.5 · 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.