- Model mozek bendalir (MMB).
- Ingat di mana struktur Kepala Hidrofilik, Ekor Hidrofobik, Protein Pembawa, Protein Liang, Dwilapisan Fosfolipid, Kolesterol dan Glikoprotein. Proses Jenis proses Definisi Contoh Resapan Ringkas
Pasif Proses pergerakan molekul gas atau cecair dari kawasan berkepekatan tinggi ke kawasan berkepekatan rendah.
Gas O2 dan CO2 Air Osmosis Proses pergerakan molekul air dari kawasan
berkepekatan zat terlarut rendah ke kawasan berkepekatan zat terlarut tinggi melalui membran separa telap.
Air
Resapan Berbantu
Proses pergerakan molekul bersaiz besar dari kawasan berkepekatan tinggi ke kawasan berkepekatan rendah dengan bantuan protein pembawa. Glukosa, Asid amino, Asid nukleik Pengangkutan Aktif
Aktif Proses pergerakan molekul besar atau berion dari kawasan berkepekatan rendah ke kawasan berkepekatan tinggi dengan bantuan tenaga ATP.
Ion Na+, ion K+, ion Cl-
Zulkarnain Jamaluddin @ 2015 36
UJI KEFAHAMAN ANDA!
1. Huraikan struktur membran plasma. [3 markah]
Terdiri daripada dwilapisan fosfolipid yang mempunyai kepala hidrofilik dan ekor hidrofobik. Juga mengandungi protein pembawa dan protein liang, kolesterol serta glikoprotein. Bersifat separa telap.
2. Huraikan pergerakan bahan merentas membran plasma melalui
pengangkutan aktif. [3 markah]
Molekul yang besar / berion / berkutub / bercas akan bergabung dengan protein pembawa / protein liang. Tenaga ATP dibekalkan oleh
mitokondrion. Protein pembawa / liang berubah bentuk untuk
membenarkan molekul tersebut merentasi membran plasma dari kawasan berkepekatan rendah ke berkepekatan tinggi.
3. Bagaimana molekul-molekul berikut bergerak merentas membran plasma? (a) Molekul larut lipid
(b) Asid amino
(c) Ion kalium [3 markah]
Molekul larut lipid- Resapan Asid amino- Resapan berbantu
Ion kalium- Pengangkutan aktif
SPM 2006 (Esei)
Membran plasma menyelaputi protoplasma sel. Secara keseluruhan membran plasma mempamerkan sifat bendalir seolah-olah ia adalah satu lapisan minyak di dalam sebikar air. Apakah yang dimaksudkan dengan membran plasma
mempamerkan sifat bendalir?
Terdiri daripada dua lapisan / dwilapisan lipid. Bahagian kepala bersifat hidrofilik dan ekor hidrofobik. Membolehkan molekul fosfolipid tersusun rapat / membentuk lapisan. Membentuk membran yang tidak statik / dinamik. (Pelbagai jenis)
molekul protein terselit di antara dwilapisan lipid. Menjadikan struktur yang kenyal // tidak mudah pecah.
Zulkarnain Jamaluddin @ 2015 37
SPM 2008 (Esei)
(b) Terangkan persamaan dan perbezaan antara resapan berbantu dan pengangkutan aktif dalam pergerakan molekul merentasi membran sel.
[8 markah] Persamaan:
Kedua-dua cara pengangkutan memerlukan protein pembawa dalam membran sel. Yang melibatkan perubahan bentuk protein pembawa. Kedua-duanya mengangkut molekul yang spesifik sahaja. Protein pembawa mempunyai tapak yang spesifik. Kedua-dua proses berlaku dalam sel hidup. Sebab memerlukan protein pembawa. (mana-mana 4) Perbezaan:
Resapan berbantu Pengangkutan aktif
Mengikut kecerunan kepekatan Melawan kecerunan kepekatan Molekul bergerak dari kawasan
kepekatan tinggi ke kawasan kepekatan rendah.
Molekul bergerak dari kawasan kepekatan rendah ke kawasan kepekatan tinggi.
Molekul bergerak dalam kedua- dua arah merentasi membran plasma.
Molekul bergerak dalam satu arah merentasi membran plasma. Molekul boleh bergerak melalui liang
protein tanpa ikatan.
Molekul bergerak melalui protein pembawa (sahaja) yang mengandungi tapak penerima di bahagian luar
membran.
Tiada ATP digunakan. ATP digunakan.
Tiada input tenaga yang diperlukan daripada sel.
Menyumbang tenaga untuk menggerakkan molekul terhadap kecerunan kepekatan.
Zulkarnain Jamaluddin @ 2015 38
SPM 2010 (Struktur)
Rajah 2.1 dan Rajah 2.2 masing-masing menunjukkan pergerakan bahan X dan Y merentasi membran plasma. Pergerakan X memerlukan tenaga tetapi
pergerakan Y tidak memerlukan tenaga.
Rajah 2.1 Rajah 2.2 (a) Terangkan proses yang terlibat dalam pergerakan X dan Y. X: Pengangkutan aktif
Y: Resapan / pengangkutan pasif
[2 markah] (b)(i) Namakan satu contoh X dan Y
X: ion kalsium / ion kalium / ion natrium / ion iodin / ion nitrat / ion klorida
Y: oksigen / gas O2
[2 markah] (ii) Huraikan pergerakan Y seperti ditunjukkan pada Rajah 2.2.
Y meresap / bergerak merentasi (membran plasma) / dari alveolus ke dalam kapilari darah. Dari kawasan (bahan larut / Y) berkepekatan tinggi (dalam alveolus) ke kawasan (bahan larut / Y) berkepekatan rendah (dalam kapilari darah).
Zulkarnain Jamaluddin @ 2015 39
3.2 Pergerakan Bahan Merentas Membran Plasma dalam Kehidupan Seharian
Jenis larutan Definisi Sel haiwan Sel Tumbuhan
Hipotonik ‘po=lo=rendah’ Larutan yang berkepekatan lebih rendah berbanding larutan bandingan.
Air dari luar meresap
masuk ke dalam sel darah merah (SDM) menyebabkan SDM semakin besar dan pecah (hemolisis).
Air dari luar masuk ke dalam sel menyebabkan saiz vakuol bertambah dan sel menjadi
semakin segah. Isotonik ‘iso=sama’ Larutan yang berkepekatan sama dengan larutan bandingan. Pergerakan air keluar masuk sel adalah sama. Tiada perubahan pada SDM.
Pergerakan air keluar masuk sel adalah sama. Tiada perubahan pada Sel. Hipertonik ‘Hi=high=tinggi’ Larutan yang berkepekatan lebih tinggi berbanding larutan bandingan.
Air dari dalam SDM meresap keluar ke persekitaran luar menyebabkan SDM semakin kecil dan mengecut (krenasi).
Air dari dalam sel meresap keluar ke persekitaran luar menyebabkan saiz
vakuol & sitoplasma mengecut dan membran plasma menjauhi
dinding sel (Plasmolisis)
Kesan dan aplikasi osmosis dalam kehidupan seharian.
Fenomena Keadaan kepekatan Kesan keadaan tersebut
Tumbuhan akuatik
Kepekatan zat terlarut dalam sel lebih tinggi
berbanding luar sel.
Air dari luar meresap masuk ke
dalam sel secara osmosis dan
sel tumbuhan menjadi segah.
Penggunaan baja berlebihan
Kepekatan zat terlarut (air tanah) di luar sel lebih tinggi berbanding dalam sel.
Air meresap keluar sel secara osmosis dan menyebabkan plasmolisis / flasid sel serta tumbuhan layu/ mati.
Zulkarnain Jamaluddin @ 2015 40
Penjerukkan ikan Kepekatan zat terlarut (larutan garam) di luar sel ikan lebih tinggi berbanding dalam sel ikan.
Air meresap keluar daripada sel
secara osmosis. Sel menjadi
kontang /dihidrasi dan tidak sesuai untuk pertumbuhan bakteria. Kesannya makanan tahan lama.
Penjerukkan sayur
Kepekatan zat terlarut (larutan garam) di luar sel sayur lebih tinggi
bebanding dalam sel.
Air meresap keluar daripada sel secara osmosis. Sel menjadi kontang/dihidrasi dan tidak sesuai utk pertumbuhan
bakteria. Makanan tahan lama.
UJI KEFAHAMAN ANDA!
1. Apakah yang dimaksudkan dengan larutan hipotonik, hipertonik dan isotonik? [3 markah]
Hipotonik- Larutan yang berkepekatan lebih rendah berbanding larutan bandingan. Hipertonik- Larutan yang berkepekatan lebih tinggi berbanding larutan bandingan. Isotonik- Larutan yang berkepekatan sama dengan larutan bandingan.
2. Terangkan maksud istilah flasid dan segah dalam sel tumbuhan. [2 markah]
Flasid merujuk kepada keadaan sel tumbuhan yang mengalami pengecutan vakuol dan sitoplasma // plasmolisis.
Segah merujuk kepada keadaan sel tumbuhan yang mengandungi banyak air dan garam mineral // saiz vakuol besar.
3. Huraikan proses krenasi dalam sel haiwan. [3 markah]
Apabila sel haiwan direndamkan / diletakkan dalam larutan hipertonik / kepekatan tinggi menyebabkan air dari sel haiwan meresap keluar ke
Zulkarnain Jamaluddin @ 2015 41
4. Apakah kesan penggunaan baja berlebihan terhadap tumbuhan?
Bagaimanakah kita boleh mengembalikan tumbuhan tersebut kepada keadaan asalnya? [2 markah]
Baja berlebihan mewujudkan kepekatan tinggi / hipertonik dalam air tanih. Kepekatan air dalam sel tumbuhan adalah lebih tinggi berbanding kepekatan air dalam air tanih. Ini menyebabkan air meresap keluar dari sel tumbuhan ke luar secara osmosis. Keadaan ini mengakibatkan tumbuhan layu. Tumbuhan tersebut perlulah disiram / diletakkan banyak air untuk menjadikan air tanih lebih hipotonik berbanding sap sel tumbuhan. Tumbuhan akan kembali segah. Deplasmolisis berlaku.
SPM 2007 (Struktur)
Rajah 1 dan Rajah 2 menunjukkan dua jenis pergerakan yang berbeza bagi bahan merentas membran plasma.
(a) Pada Rajah 1, label struktur- struktur berikut: - Dwilapisan fosfolipid, dengan huruf J
- Protein pembawa, dengan huruf K [2 markah]
J
Zulkarnain Jamaluddin @ 2015 42
(b) Nyatakan dua ciri dwilapisan fosfolipid
Ia mengandungi kepala hidrofilik dan ekor hidrofobik. Kepala hidrofilik mengadap keluar dan ke dalam sel. Ekor hidrofobik mengadap antara satu sama lain.
Dwilapisan adalah tidak statik / dinamik.
[2 markah] (c) Namakan proses pergerakan bahan merentasi membran plasma yang
ditunjukkan pada Rajah1 dan Rajah 2. Proses pada Rajah 1
Resapan berbantu
Proses pada Rajah 2
Pengangkutan aktif // Resapan berbantu [2 markah] (d)(i) Molekul-molekul glukosa diangkut ke sel merentasi membran plasma
melalui proses yang ditunjukkan pada Rajah 1.Terangkan mengapa.
Tidak larut lipid // saiz molekul glukosa agak besar (untuk bergerak melalui dwilapisan fosfolipid). Tidak boleh merentasi dwilapisan fosfolipid // perlu bergabung dengan tapak aktif protein pembawa / liang.
[2 markah] (ii) Jika bahan pada Rajah 2.2 adalah ion-ion kalsium, huraikan bagaimana
ion-ion kalsium tersebut diangkut ke dalam sel.
Pergerakan ion-ion kalsium melawan kecerunan kepekatan/ daripada kepekatan ion rendah ke kepekatan ion tinggi. Ia memerlukan tenaga. Dihasilkan melalui respirasi sel. Protein pembawa (guna tenaga / ATP untuk) bergabung dengan ion-ion kalsium. Dan mengubah bentuk protein pembawa. Dan membawa ion-ion kalsium merentasi protein pembawa.
ATAU
Pergerakan ion-ion kalsium menuruni/ mengikut kecerunan kepekatan / dari kepekatan ion tinggi ke kepekatan ion rendah. Tanpa menggunakan tenaga. Ion-ion kalsium bergabung dengan tapak reseptor protein
pembawa. Dan mengubah bentuk (protein pembawa). Membenarkan ion-ion kalsium merentasi protein pembawa.
Zulkarnain Jamaluddin @ 2015 43
SPM 2008 (Esei)
(c) Rajah 6.2 dan Rajah 6.3 menunjukkan dua cara pengawetan ikan dan sayur.
Rajah 6.2 Rajah 6.3
Terangkan bagaimana bahan-bahan pengawet itu berkesan dalam pengawetan setiap bahan makanan tersebut. [8 markah]
(Ikan diselaputi oleh) larutan garam yang hipertonik terhadap bendalir badan ikan. Banyak air meresap keluar daripada ikan ke dalam larutan garam secara osmosis. Ikan mengalami dehidrasi / pengontangan. Menghalang pertumbuhan bakteria dalam tisu ikan. Sel-sel bakteria juga mengalami plasmolisis. (Keadaan ini) membunuh bakteria / mencegah pereputan ikan.
Sayuran direndam dalam cuka yang bersifat asid / mempunyai pH rendah. Cuka meresap masuk ke dalam tisu-tisu sayuran. Menyebabkan tisu sayuran menjadi berasid / mempunyai pH rendah. Menghalang pertumbuhan bakteria dalam tisu. Mencegah pereputan sayur.
Zulkarnain Jamaluddin @ 2015 44
SPM 2009 (Struktur)
(c) Seorang suri rumah bercadang untuk membuat kubis masin. Dia merendam kubis itu ke dalam larutan garam pekat pada tempoh masa tertentu.
(i) Lukis rajah berlabel keadaan satu sel kubis itu selepas direndam dalam larutan garam pekat itu.
[2 markah] (ii) Apakah yang berlaku kepada sel di dalam larutan garam pekat itu?
Terangkan bagaimana ini berlaku.
Plasmolisis // sel menjadi flasid.
Air meresap keluar daripada sel // osmosis. Sitoplasma dan vakuol akan mengecut. Membran sel tertarik dari dinding sel.
[4 markah] SPM 2010 (Struktur)
(c) Rajah menunjukkan keadaan sel tumbuhan sebelum dan selepas direndam dalam sejenis larutan.
Membran sel
Zulkarnain Jamaluddin @ 2015 45
Terangkan keadaan sel selepas direndam dalam larutan tersebut.
Sel menjadi flasid / terplasmolisis. Sap sel adalah hipotonik // larutan adalah hipertonik. Molekul-molekul air meresap keluar dari sap sel ke dalam larutan. Osmosis berlaku. Membran plasma bergerak menjauhi dinding sel // sitoplasma / vakuol mengecut.
[3 markah] SPM 2011 (Struktur)
Rajah menunjukkan sel tumbuhan yang telah direndam dalam larutan sukrosa 30%.
(a)(i) Pada Rajah, labelkan X dan Y. [2 markah]
X: Membran plasma / sel
Y: Vakuol
(ii) Namakan larutan yang mengisi ruang antara dinding sel dan X. Terangkan bagaimana larutan itu mengisi ruang tersebut. Nama larutan: (30%) larutan sukrosa.
Penerangan: Dinding sel adalah telap (kepada sebarang bahan). Larutan
sukrosa meresap / bergerak melalui dinding sel (dan memenuhi ruang).
[2 markah] (b) Sel tumbuhan dalam Rajah 2.1 telah mengalami plasmolisis.
Terangkan bagaimana ini berlaku.
Larutan adalah hipertonik terhadap (sap) sel. Air meresap keluar (daripada sel ke persekitaran) secara osmosis menyebabkan sitoplasma / vakuol mengecut. Plasma membrane (tertarik) menjauhi dinding sel.
Zulkarnain Jamaluddin @ 2015 46
(c) Rajah 2.2 dan Rajah 2.3 menunjukkan keadaan dua pokok yang telah diberi baja. Pokok pada Rajah 2.3 diberi baja secara berlebihan.
Rajah 2.2 Rajah 2.3 Terangkan keadaan pokok pada Rajah 2.3.
Tumbuhan menjadi layu. Kehadiran baja berlebihan meningkatkan kepekatan (bahan larut) air tanah // merendahkan keupayaan air tanah. Kepekatan (bahan larut) air tanah lebih tinggi / hipertonik kepada sap sel. (Molekul) air meresap keluar daripada sel secara osmosis menyebabkan sel mengalami plasmolisis // sel (menjadi) flasid.
[3 markah] (d) Rajah 2.4 menunjukkan satu kaedah pengawetan sayur-sayuran.
Rajah 2.4 Terangkan kaedah yang digunakan.
Kepekatan larutan garam adalah lebih tinggi / hipertonik kepada sap sel (pada sayuran). (Molekul) air meresap keluar daripada sel melalui
osmosis. Sel (tumbuhan) menjadi kontang / dihidrasi. Bakteria tidak boleh tumbuh / hidup tanpa air (oleh itu sayur-sayuran tahan lebih lama).
Zulkarnain Jamaluddin @ 2015 47
SPM 2012 (Struktur)
Rajah menunjukkan dua kawasan, R dan S, yang dipisahkan oleh satu membran separa telap.
(a)(i) Berdasarkan Rajah 2.1, kawasan manakah yang hipotonik? R
[1 markah] (ii) Beri satu sebab bagi jawapan dalam (a)(i).
Kerana bilangan molekul air dalam R adalah lebih / bilangan molekul
bahan terlarut dalam R adalah kurang (daripada S).
[Tolak: cair / pekat]
[1 markah] (iii) Selepas 20 minit, keseimbangan antara kawasan R dan kawasan S
tercapai.
Lengkapkan Rajah untuk menunjukkan parkara berikut:
Bilangan molekul air dalam kedua-dua kawasan.
Zulkarnain Jamaluddin @ 2015 48
(iv) Namakan proses yang berlaku dalam (a)(iii). Osmosis.
[1 markah] (b) Beberapa keeping kubis direndam dalam larutan garam yang pekat.
(i) Terangkan mengapa tindakan di atas dapat mengawet kubis itu untuk jangka masa yang panjang.
Air bergerak / meresap keluar dari sel kubis. Bakteria akan mati / tidak boleh hidup dalam keadaan kering.
[2 markah] (ii) Lengkapkan Rajah dengan melukis keadaan sel kubis itu selepas
proses pengawetan.
[2 markah] (iii) Nyatakan keadaan sel kubis di (b)(ii).
Flasid / terplasmolisis
(c) Seorang pemain badminton dinasihatkan meminum minuman isotonik semasa pertandingan.
Berikan dua sebab.
1. Minuman isotonik adalah larutan yang mempunyai kepekatan sama / tekanan osmotik dengan bendalir dalam badan.
2. Tiada pergerakan bersih molekul air // tiada perubahan bentuk / isipadu sel.
Zulkarnain Jamaluddin @ 2015 49
3. Untuk mengekalkan persekitaran dalaman sel pada satu tahap normal // menjadikan sel dapat berfungsi dengan optimum.
4. Untuk menggantikan bendalir badan / kehilangan air. 5. Untuk mengelakkan / mencegah dihidrasi.
[ 2 markah] SPM 2014 (Struktur)
Rajah menunjukkan struktur suatu Amoeba sp.
(b)(i) Terangkan mengapa kandungan air di dalam M bertambah apabila Amoeba
sp. itu berada dalam air tawar.
P1 Air (tawar) hipotonik kepada Amoeba sp.
P2 Molekul air meresap masuk ke dalam vakuol mengecut.
P3 Secara osmosis.
[2 markah] (ii) Terangkan peranan M dalam mengawal keseimbangan air di dalam
Amoeba sp.
P1 Air meresap ke dalam vakuol mengecut.
P2 Vakuol mengecut mengembang / membesar ke saiz maksimum. P3 Vakuol pengecutan bergerak ke membran sel.
P4 Vakuol pengecutan mengecut. P5 Air dikeluarkan [Tolak: rembes]
P6 Mencegah peletusan // meletus / pecah. [ Tolak: meletup]
Zulkarnain Jamaluddin @ 2015 50
(iii) Dalam satu aktiviti, seorang pelajar meletakkan Amoeba sp. itu dalam air laut.
Ramalkan apakah yang akan berlaku kepada Amoeba sp. itu.
Terangkan jawapan anda.
Ramalan: Mati / mengecut / krenasi. [Terima: mengecil/ berkurang]
Penerangan:
P1 air laut hipertonik kepada Amoeba sp.
P2 air meresap keluar dari vakuol mengecut / Amoeba sp. P3 secara osmosis.
P4 vakuol mengecut berhenti / gagal berfungsi // bilangan pengecutan (vakuol mengecut) berkurang.
[3 markah] SPM 2014 (Esei)
Rajah 6.1 menunjukkan suatu tumbuhan dalam dua keadaan yang berbeza, M dan N.
Keadaan M
Keadaan N
(a) Berdasarkan Rajah 6.1, terangkan apa yang berlaku kepada tumbuhan itu dalam keadaan M. [4 markah]
F Tumbuhan layu
E1 Tumbuhan diberi dengan baja berlebihan // kurang air dalam tanah // terdedah kepada cahaya matahari.
Zulkarnain Jamaluddin @ 2015 51
E2 Air tanah adalah hipertonik terhadap sel (sap). E3 Air meresap keluar / bergerak keluar dari sel. E4 melalui osmosis.
E5 Sitoplasma / vakuol mengecut / semakin mengecil. E6 Membran plasma menjauhi / tertarik dari dinding sel. E7 Plamolisis berlaku // sel tumbuhan flasid.
(a)(ii) Terangkan satu kaedah yang membolehkan tumbuhan dalam keadaan M menjadi seperti di dalam keadaan N. [6 markah]
F1 Menyiram tumbuhan // Meletakkan tumbuhan ke dalam (sebaldi / bekas yang mengandungi) air // Tambahkan (lebih) air.
E1 Air tanah adalah hipotonik kepada sel (rerambut akar) // Kepekatan air di dalam tanah adalah lebih tinggi dari (rerambut akar) // Kepekatan air di dalam tanah adalah lebih tinggi dari (rerambut akar) sel.
E2 Air memasuki / meresap ke dalam sel. E3 melalui osmosis.
E4 vakuol / sitoplasma mengembang.
E5 menyebabkan tekanan osmotik sel (rerambut akar) berkurangan / tekanan turgor meningkat.
E6 menolak plasma membran ke arah dinding sel. E7 Deplasmolisis berlaku.
E8 Sel menjadi segah.
E9 Tumbuhan berdiri tegak / segar.
(b) Seorang murid menjalankan eksperimen untuk menyiasat peratusan sel darah merah yang mengalami hemolisis apabila direndam ke dalam larutan natrium klorida berlainan kepekatan.
Zulkarnain Jamaluddin @ 2015 52
Berdasarkan kepada graf, terangkan apakah yang berlaku kepada sel darah merah pada R dan S. [10 markah]
F Pada titik R, kepekatan larutan natrium klorida adalah 0% / air suling. F1 Semua / 100% sel darah merah mengalami hemolsis.
E1 0% natrium klorida / air suling adalah hipotonik terhadap sel darah merah. E2 air meresap ke dalam sel / sel darah merah.
E3 secara osmosis.
E4 sel darah merah mengembang / membengkak. E5 dan pecah / meletus.
E6 membran sel tidak dapat bertahan terhadap tekanan tinggi / turgor / hidrostatik.
E7 kerana membran sel sangat nipis // sel darah merah tiada dinding sel. F2 Pada titik S, larutan natrium klorida 0.85% / [0.80%-0.90%].
F3 0% / tiada sel darah merah yang mengalami hemolisis.
E8 0.85% / [0.80%-0.90%] larutan natrium klorida / Pada titik S adalah larutan isotonik // kepekatan larutan natrium klorida adalah sama dengan sel darah merah / sel.
E9 Bilangan / kadar molekul air yang meresap ke dalam dan keluar sel adalah sama / pergerakan bersih molekul air adalah sifar.
E10 secara osmosis.
Zulkarnain Jamaluddin @ 2015 53
BAB 4 KOMPOSISI KIMIA DALAM SEL