1
Topik 1 Kimia Hidup1.1 KOMPOSISI KIMIA DALAM SEL
Sel-sel haiwan, tumbuhan dan mikroorganisma mempunyai bahan kimia yang sama komposisi.
4 unsur2 yg hadir dlm kuantiti yg besar adlh oksigen, karbon, nitrogen & hidrogen (98%). Sulphur, fosforus, klorin, kalium, magnesium, sodium, kalsium & besi - 1.9%.
Semua unsur-unsur lain yang terdapat di dalam sel (kurang daripada 0.01%).
Faktor utama dlm t/b atom pelbagai unsur2 kimia ialah jumlah ikatan yg blh membentuk dgn atom lain.
Jadual 1.1 menunjukkan lima unsur2, bersama-sama dgn contoh2 struktur sebatian mudah yg melibatkan unsur2
di mana ikatan diwakili oleh garis-garis yang menghubungkan atom bersama-sama.
Karbon mempunyai tempat yg istimewa dlm kehidupan kimia krn dgn 4 ikatan, ia boleh link dengan atom karbon lain untuk membentuk rantaian, gelung dan rangkaian menyediakan struktur asas utk sebatian kompleks yg mungkin mengandungi beribu-ribu atom karbon.
Sel juga terdiri daripada sebatian.
Perbezaan antara satu unsur dan sebatian:
Unsur Sebatian
bahan yg diperbuat drpd jenis atom yg sama.
Cth: Besi, tembaga , hidrogen & oksigen
diperbuat drpd unsur2 yg berbeza dlm bahagian
tertentu.
Cth: air (H2O) & garam ( Natrium Klorida NaCl) .
Terdapat 2 jenis sebatian: organik dan bukan organic:
Organik Bukan Organik
diekstrak daripada organisma hidup
bhn2 molekul yg mengandungi 1 @ lebih
atom karbon kovalen terikat dengan unsur lain atau radikal(termasuk hidrogen , nitrogen , oksigen, halogen / fosforus, silikon dan sulfur)
Pengecualiaan: karbon monoksida,karbon
dioksida, karbonat, sianida , cyanates , karbida dan thyocyanates , yang dianggap bukan organic
diekstrak drpd benda bukan hidup.
apa2 sebatian yg tidak mengandungi atom
karbon.
2
cth: karbohidrat, lipid, protein dan asid nukleik tidak membentuk garam
Kira-kira 96% drpd berat badan terdiri drpd 4 unsur: oksigen, karbon, hidrogen dan nitrogen.
Kalsium, fosforus,magnesium, natrium, kalium dan sulfur adalah makronutrien atau unsur-unsur yg diperlukan badan dalam jumlah yang besar.
1.1.1 Oksigen (O2)
gas tidak berwarna , tidak berbau dan tawar yang muncul dgn byk di bumi , terperangkap oleh atmosfera.
Nombor atom oksigen = 8 , dikenal pasti dengan simbol O pd jadual berkala unsur2. Ia adalah pemangkin utama dalam tindak balas kimia .
Pengoksidaan merupakan salah satu t/b, ia berlaku apbl oksigen bercampur dgn unsur2 & sebatian lain.
memainkan peranan dalam pembakaran.
unsur yg paling banyak di dalam tubuh manusia. Oksigen menyumbang 61-65 % daripada jisim tubuh manusia. Walaupun terdapat lebih banyak atom hidrogen dalam badan anda daripada oksigen, setiap atom oksigen adalah 16 kali lebih besar daripada atom hidrogen.
kegunaan oksigen:
(a) pernafasan
(b ) oksigen digunakan apabila tumbuhan dan haiwan mati dan mereput (c ) untuk pembakaran
(d ) untuk pengkaratan
Komposisi oksigen dikekalkan pada kira-kira 20 % di udara oleh kitaran oksigen (lihat Rajah 1.1).
1.1.2 Karbon(C)
3
unsur yg kedua paling banyak di badan manusia, menyumbang 18% daripada berat badan. Semua molekul organik (lemak, protein, karbohidrat, asid nukleik) mengandungi karbon.
Karbon juga didapati sebagai karbon dioksida.
Anda menyedut udara yang mengandungi kira-kira 20% oksigen. Udara yang anda menghembus nafas mengandungi
oksigen lebih kurang tetapi kaya dgn karbon dioksida. 1.1.3 Hidrogen (H)
mencakupi 10% drpd jisim tubuh manusia.
berfungsi untuk mengangkut nutrien, mengeluarkan bahan buangan, melincirkan organ-organ dan sendi, dan mengawal suhu badan.
Hidrogen juga penting dalam pengeluaran tenaga dan penggunaan.
H + ion boleh digunakan sebagai ion hidrogen atau pam proton untuk menghasilkan adenosina trifosfat (ATP) dan mengawal tindak balas kimia yang banyak.
Semua molekul organik mengandungi hidrogen sebagai tambahan kepada karbon. 1.1.4 Nitrogen ( N2)
Kira-kira 3% daripada jisim tubuh manusia
Protein, nukleik asid dan molekul organik lain mengandungi nitrogen.
terdapat dalam paru-paru , kerana gas utama di udara ialah nitrogen . 1.1.5 Kalsium (Ca)
1.5% daripada berat badan manusia.
digunakan untuk memberi sistem rangka ketegaran dan kekuatannya.
Kalsium dijumpai dalam tulang dan gigi.
Ca 2 + ion adalah penting untuk fungsi otot. 1.1.6 Fosforus (P)
Kira-kira 1.2 % hingga 1.5 % daripada badan terdiri daripada fosforus.
penting bagi struktur tulang dan merupakan sebahagian daripada molekul tenaga utama dalam badan, ATP.
Kebanyakan fosforus di dalam badan adalah di dalam tulang dan gigi. 1.1.7 Kalium (K)
membentuk 0.2% hingga 0.35% dalam badan manusia dewasa.
Kalium adalah mineral penting dalam semua sel-sel.
Ia berfungsi sebagai elektrolit dan amat penting untuk pengecutan otot dan menjalankan impuls elektrik. 1.1.8 Sulfur (S)
membentuk 0.20% hingga 0.25% daripada tubuh manusia.
komponen penting asid amino dan protein.
Ia hadir dalam keratin, yang membentuk kulit, rambut dan kuku.
Ia juga diperlukan untuk respirasi sel, membolehkan sel-sel untuk menggunakan oksigen. 1.1.9 Natrium (Na)
0.10% hingga 0.15% jisim badan terdiri daripada unsure natrium.
merupakan elektrolit yg penting di dalam badan.
komponen penting cecair selular dan diperlukan untuk penghantaran saraf impuls.
4
1.1.10 Magnesium (Mg)
terdiri daripada kira-kira 0.05% daripada berat badan.
Kira-kira separuh daripada magnesium badan terdapat dalam tulang.
penting untuk pelbagai tindak balas biokimia.
Ia membantu mengawal degupan jantung, tekanan darah dan darah paras glukosa. Ia digunakan dalam sintesis protein dan metabolisme. Ia diperlukan untuk menyokong sistem imun serta otot dan saraf fungsi.
1.2 Molekul biologi kecil
Molekul terbentuk apabila dua atau lebih atom bergabung secara kimia.
sebatian = molekul yg mengandungi sekurang-kurangnya 2 unsur yg berbeza.
Semua sebatian ialah molekul tetapi tidak semua molekul adalah sebatian. 1.2.1 Karbon dioksida (CO2)
molekul yang paling mudah dan biasa dalam alam semesta.
mempunyai 3 atom : 1 karbon dan 2 atom oksigen (lihat Rajah1.2).
(a) Di mana ia ditemui?
(i) karbon dioksida terdapat dlm atmosfera. Hampir 0.03% daripada udara ialah karbon dioksida. (ii) Ia terdapat dalam tasik, kolam , sungai dan lautan.
(b) Di manakah ia datang?
(i) Ia dihasilkan olh hampir semua organisma hidup, kedua2 tumbuhan & haiwan. Tumbuhan melepaskan
kebanyakkan karbon dioksida pada waktu malam;
(ii) dilepaskan ke udara setiap kali kita menghembus nafas ;
(iii ) organisma tanpa paru-paru atau insang, seperti serangga , tumbuhan dan bacteria juga melepaskan karbon dioksida ke dalam alam sekitar dan
(iv) Semua organisma akuatik melepaskan karbon dioksida ke dla air. Gas ini sama ada berbuih ke permukaan @ larut dlm air. Kebanyakan karbon dioksida yg terdapat di dlm air dihasilkan olh penguraian organisma mati, kebanyakannya oleh bakteria.
(c) karbon dioksida dan tumbuhan - hubungan sarang
(i) Kebanyakan bahan tumbuhan dlm persekitaran akuatik adlh terdiri drpd alga ;
(ii ) Pada siang hari, semua tumbuh-tumbuhan menggunakan karbon dioksida dan membebaskan oksigen. Proses ini , yang memerlukan cahaya , dipanggil fotosintesis ;
5
(iii) Pada waktu malam, tumbuhan menggunakan oksigen dan mengeluarkan karbon dioksida. Proses ini dipanggil pernafasan dan
(iv) Semua tumbuh-tumbuhan mati menggunakan byk oksigen & mengeluarkan byk karbon CO2 krn mereka reput.
(d) Karbon dioksida dan haiwan - hubungan menarik yang lain
(i) Semua haiwan menggunakan oksigen dan mengeluarkan karbon dioksida dan
(ii) haiwan mati masih menggunakan oksigen dan mengeluarkan karbon dioksida sempena proses mereput.
1.2.2 Air
medium yang stabil bagi kebanyakan tindak balas biokimia dalam benda hidup.
bertindak sebagai intercell dan intracell pengangkut bagi kebanyakan nutrient larut.
Haba juga diangkut melalui air.
Dari sudut evolusi pandangan, kehidupan bermula dari air. Malah, kebanyakan organisma hidup dalam sistem akuatik.
ciri-ciri fizikal dan kimia air: a)air adalah dwikutub
b)molekul air dirangkaikan melalui ikatan hydrogen c)Air adalah dalam bentuk cecair di bawah suhu bilik d)air ialah pelarut sejagat
e)air mempunyai viscocity rendah
f)air mempunyai ketegangan permukaan yang tinggi(lekatan yang tinggi) g)air mempunyai kapasiti haba tertentu yang tinggi
h)ketumpatan air maksimum pada 4oc
1.3 Makromolekul
molekul besar yang merupakan blok pembinaan sel-sel.
biasanya dibina dgn menggabungkan banyak unit tunggal @ monomer kpd unit2 yg lebih besar yg dipanggil polimer. Semua sel-sel terdiri daripada empat jenis makromolekul : lipid, karbohidrat, protein dan asid nukleik.
6
1.3.1 Lipid: Pure Lemak - Asid lemak dan gliserol
Lipid adalah istilah yang lebih luas daripada lemak.
Lipid boleh dibahagikan kepada tiga kumpulan, iaitu, trigliserida (lemak tulen), phospholipid dan steroid.
Lipid boleh ditakrifkan seperti berikut:
Lipid merupakan bahan organik terdiri daripada C, H dan O.
Nisbah antara oksigen dan atom hidrogen adalah 1:2. Lipid tidak larut dalam air kerana ia adalah hidrofobik. Walau bagaimanapun, ia larut dalam pelarut lain seperti alkohol hangat.
(a) TTriglyceride (lemak tulen)-asid lemak dan gliserol
Struktur umum lemak tulen ditunjukkan dalam Rajah 1.7. Lemak tulen adalah ester yg dibentuk oleh molekul gliserol (sejenis alkohol) dan 3 molekul asid lemak (asid).
Prosespengesteran boleh dilihat dalam Rajah 1.8.
formula umum molekul untuk lemak asid adalah RCOOH . Apabila rantaian hidrokarbon asid lemak dimaksimumkan dengan bilangan atom hidrogen , ia dipanggil asid lemak tepu.
Lemak asid dengan satu atau lebih ikatan dua-terikat dipanggil asid lemak tidak tepu.
Stearic asid ( C17H35COOH ) & asid ooleic ( C17H33COOH ) adlh cth asid lemak tepu & asid lemak tak tepu.
perbezaan antara minyak dan lemak:
minyak wujud sebagai cecair dan lemak wujud sebagai pepejal pada suhu bilik. minyak adalah lemak tepu manakala lemak merupakan lemak tak tepu.
badan kita tidak boleh menghasilkan asid lemak pada asas yang mencukupi. Ia hanya boleh disintesis daripada diet harian kita.
Asid Linoleic adalah contoh asid lemak yang penting.
Bagi Asid lemak tidak penting , ia boleh disintesis daripada badan kita. Oleh itu, ia tidak diperlukan untuk pengambilan makanan.
7
(b) Fosfolipid
amat serupa trigliserida tetapi kumpulan berfungsi fosfat digantikan dengan salah satu daripada tiga asid lemak.
Ciri yang paling penting dalam struktur fosfolipid ialah “ekor” asid lemak adalah bukan kutub , manakala “kepala” fosfat adalah sangat kutub. Ini membawa kekeliruan kimia kepada molekul( kelarutan -dicabar ).
Apabila terdedah kpd persekitaran yang berair ( air), fosfolipid membentuk perhimpunan unik yg dipanggil bilayers . Ketua-ketua kutub P- lipid berpaling ke arah molekul air( hidrofilik ), manakala ekor bukan kutub bersembunyi dari molekul air( hidrofobik ). Sila rujuk kepada Rajah 1.9.
Struktur yang mengelilingi setiap sel-sel anda (plasma atau membran sel) terbentuk daripada bilayer phospholipid . Ketua-ketua kutub phospholipid semua menghadapi persekitaran berair di luar , dan di dalam sel, manakala ekor bukan kutub membentuk satu lapisan lemak di bahagian dalam. Struktur halangan ini penting mentakrifkan sempadan hidup dan bukan hidup bahagian-bahagian sel.
Ikatan hidrogen terbentuk di antara ketua-ketua phospholipid dan persekitaran berair di dalam dan di luar sel di mana hidrofobik yang berinteraksi memaksa ekor menghadapi diterima.
Fosfolipid tidak terikat kepada antara satu sama lain , yang menjadikan cecair lapisan berganda. (c) Steroid
mempunyai struktur yg berbeza dari kelas lipid lain.
Ciri utama steroid adalah sistem cincin tiga cyclohexanes dan satu siklopentana di sistem gelanggang bersatu.
ciri utama- bilangan besar karbon- hydrogen yang membentuk steroid bukan kutub .
Steroid termasuk sebatian terkenal seperti kolesterol , hormon seks, pil kawalan kelahiran , kortison dan steroid anabolik.
Steroid yg paling terkenal dan paling banyak dalam badan adalah kolesterol (lihat Rajah 1.10 untuk struktur kolesterol ).
Kolesterol terbentuk di dalam tisu otak , tisu saraf dan aliran darah. Ia juga merupakan bahan utama ditemui dalam batu karang dan garam hempedu. Kolesterol menyumbang kepada pembentukan deposit di dinding dalaman saluran darah. Deposit ini keras dan menghalang aliran darah. Keadaan ini , yang dikenali sebagai aterosklerosis ,
9
1.3.2 Karbohidrat
bahan organik yang terdiri daripada C, H dan O dalam nisbah 01:02:01.
Formula molekul ialah ((CH2O) n, di mana n adalah bilangan karbon dalam molekul.
Pada tahap sel, karbohidrat adalah penting kerana:
(a) karbohidrat ringkas adalah sumber tenaga utama untuk sel-sel; (b) karbohidrat gabungan boleh menyimpan lebih banyak tenaga dan
(c) karbohidrat gabungan membentuk struktur hidupan, terutamanya di dinding sel (tumbuhan).
3 kumpulan karbohidrat: a) Monosakarida
merupakan gula ringkas
dua klasifikasi boleh digunakan untuk mengelaskan semua gula ringkas. Pengelasan pertama adalah berdasarkan bilangan atom karbon dalam struktur:
Monosakarida Fungsi
Triose (3C) Antara produk yang penting untuk pernafasan dan fotosintesis
Pentose (5C) Menyokong struktur DNA dan RNA
Hexose (6C) Bekalan tenaga segera kepada haiwan dan tumbuh-tumbuhan (glukosa)
Memberi kemanisan (fruktosa) untuk buah-buahan, dengan itu menggalakkan penyebaran biji benih
Klasifikasi kedua adalah berdasarkan kepada kumpulan berfungsi dalam struktur molekul. (lihat Jadual 1.3). Kedua-dua aldose dan ketone (triose) mempunyai formula molekul yang sama tetapi susunan atom yang
berbeza. Fenomena ini dipanggilstruktur isomer. Monosakarida dengan kumpulan aldose dan satu kumpulan ketose dipanggil gula aldose dan gula ketose masing-masing.
b) Disakarida c)Polisakarida
10
1.3.3 Asid Amino dan Peptida
Asid amino adalah unit asas yang membentuk protein.
Semua asid amino mempunyai struktur asas yg sama tetapi hanya berbeza pada kumpulan sebelah (R kumpulan). Lihatlah Rajah 1.13 untuk gambaran yang jelas tentang struktur asid amino.
Terdapat 20 jenis asid amino. Asid amino diklasifikasikan kepada empat kumpulan mengikut kumpulan sebelah mereka. Empat kumpulan adalah seperti berikut:
(a) asid amino tanpa polarisasi R kumpulan, Contoh: glysine (Gly) (b) Asid Amino dengan kumpulan R polarisasi, Contoh: serine (Ser)
(c) asid amino dengan berasid R kumpulan (bercas negatif), Contoh: asid aspartik (ASP)
(d) asid amino dengan asas R kumpulan (bercas positif), Contoh: lisin (Lys)
Apbl 1 asid amino digabungkan dgn asid amino lain, pemelewapan akan berlaku. Akibatnya, ikatan peptide akan ditubuhkan antara asid amino. Molekul baru dipanggil ddipeptide (lihat Rajah 1.14). Dipeptide mungkin membentuk tripeptide dgn asid amino yg lain. Apabila ini berterusan, suatu kekuatan polypeptide bentuk.
Protein adalah gabungan polypeptides.
20 asid amino blh membentuk pelbagai jenis polypeptides.
Protein adalah makromolekul kompleks. Ia mengandungi beribu-ribu atom dalam struktur. Satu molekul protein diperbuat daripada C, H, O dan N. Jarang sekali, ia juga terdiri daripada S dan P.
Protein diperbuat daripada asid amino.
Struktur protein 3 dimensi dibahagikan kpd 4 peringkat (lihat Rajah 1.15), iaitu:
(a) Rendah- Rantaian polipeptida yg terdiri drpd asid amino linear urutan; (b) Menengah- Lipatan dan coiling rantaian polipeptida;
(c) Tinggi- Lipatan daripada-Heliks (berbentuk seperti wayar telefon) polipeptida utk membentuk molekul protein globular
(d) Quartenary- Susunan lebih daripada satu rantaian polipeptida untuk membentuk molekul protein.
11
Kita boleh menggunakan stukturatau komposisi untuk mengklasifikasikan protein.
Pada suhu yang tinggi (40ÀC), protein denaturalisation mungkin berlaku.
Struktur badan kita diperbuat daripada protein. Ini juga bertindak sebagai hormon dan enzim.
1.3.4
Nukleotida dan asid nukleik
Asid Nukleik adalah molekul yg kompleks yg dibuat C, H, O, P dan N.
2 asid nukleik penting: asid deoksiribonukleik (DDNA) dan ribonucleic asid (RNA).
unit asas untuk asid nukleik dipanggil nukleotida (lihat Rajah 1.16).
Satu unit nukleotida terdiri dari gula pentose, kumpulan fosfat dan nitrogenous asas. Terdapat 4 jenis nukleotida dalam DNA dan RNA- thymine digantikan oleh uracil (U):
(a) Adenine (A) (b) guanine (G) } Kumpulan berasaskan purin (c) Thymine (T) (d) sitosin (C) } Kumpulan berasaskan Pyrimidine
DNA dan RNA adalah terdiri daripada unit nukleotida.
Rajah 1.17 menunjukkan sebahagian daripada struktur DNA (dua dimensi).
lapan nukleotida hadir.
pasangan asas harus sentiasa adenina (A)-thymine (T) dan guanine (G) -sitosin (C).
Pada dasarnya, DNA terdiri drpd 2 antisense (5 'ke 3' dan 3 'hingga 5') helai.
Ia gegelung & membentuk molekul yg berbentuk double heliks.
Bagi RNA, ia berdiri sbg 1 helai. Ia blh muncul dlm 3 bentuk-rribosomal RNA (rRNA), utusan RNA (mRNA) dan pemindahan RNA (tRNA).
kod genetic adalah gabungan 3 nukleotida drpd 1 jenis asid amino.
Rajah 1.18 menunjukkan 1 jenis asid amino yg dikenali sebagai Valine (terdapat dalam DNA) boleh dibentuk melalui empat kombinasi nukleotida.
serine adalah terbentuk daripada enam kombinasi nukleotida. Oleh itu, ia adalah codon triplet genetic
kod ditemui hanya dalam mRNA itu. Walau bagaimanapun, kod genetik dalam DNA dan mRNA adalah berbeza (rujuk Rajah 1.19).
12
Dalam mRNA, terdapat juga sejenis codon atau genetik kod,dinamakan codon berhenti. ia bertindak sebagai isyarat penamatan dalam sintesis protein.
kod genetik hadir dalam triplet membentuk dan terdiri daripada tiga nukleotida.
13
1.3.5 Sintesis protein
Fungsi sintesis protein adalah untuk menjana protein sebagai produk akhir.
ia bermula dengan DNA yg mengandungi semua bahan-bahan genetik.
Ini bermakna, DNA memastikan bahawa protein buatan komponen dalam badan kita adalah mencukupi dan boleh didapati apabila diperlukan.
Sintesis protein berlaku dalam rRNA itu. mRNA adalah template atau salinan DNA (DNA adalah bahan genetik dan sintesis protein hanya boleh dilakukan darimRNA).
tRNA (anticodon) diperlukan untuk memindahkan asid amino untuk setiap sepadan codons dalam mRNA itu.
Proses sintesis akan ditamatkan secara automatik apabila anticodon stop telah mencapai rRNA.
Kemudian, sintesis protein yang dikehendaki adalah lengkap.
Secara ringkasnya, trankipsi berlaku dalam nukleus dan melibatkan pembuatan template(mRNA) untuk laman DNA tertentu.
Matlamat pertukaran adalah untuk mendapatkan protein sebagai produk akhir. Ia berlaku dalam sitoplasma dan melibatkan tiga peringkat utama:permulaan, pemanjangan dan penamatan.
1.3.6 Enzim
Enzim adalah molekul protein yang menjadi pemangkin biologi dengan tiga ciri-ciri:
a) fungsi asas enzim adalah untuk meningkatkan kadar tindak balas. Tindak balas yang paling selular berlaku kira-kira satu juta kali lebih cepat daripada mereka dalam ketiadaan enzim.
b) kebanyakan enzim bertindak secara khusus dengan hanya satu bahan tindak balas (dipanggil substrat) untuk menghasilkan produk.
c) enzim dikawal selia dari keadaan aktiviti yang rendah kepada aktiviti yang tinggi dan sebaliknya.
Contoh enzim laktase, diastase dan sukrosa.
Rajah 1.20 menunjukkan satu tindak balas enzim biasa.
enzim memudahkan substrat dengan menukar bentuk tapak aktif. Enzim ini adalah lebih besar daripada substrat. Ini membantu meningkatkan kadar tindak balas biokimia dan menghasilkan produk dijangka. Enzim ini substrat tertentu.
14
Topik 2 Sistem endokrin
sistem endokrin melaksanakan pelbagai proses fisiologi melalui utusan kimia yg dipanggil hormon.
Sistem endokrin adalah koleksi kelenjar yang merembeskan hormon yang diperlukan untuk fungsi badan yang normal.
sistem endokrin, seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 2.1, terdiri daripada pituitari, paratiroid, tiroid, adrenal, pankreas dan ovari atau testis.
Hipotalamus di dalam otak menerima maklumat daripada sel-sel saraf mengenai kedua-dua keadaan dalaman badan dan persekitaran luar. Ia kemudian bertindak balas kepada syarat-syarat ke atas sistem endokrin dengan
menggunakan kelenjar pituitari untuk arahan disampaikan kepada kelenjar lain.
2.1 PERANAN HORMON DALAM MANUSIA
Kelenjar endokrin atau kelenjar ductless adalah sekumpulan sel khusus yang menghasilkan dan merembeskan hormon ke dalam aliran darah.
Hanya hormone kepekatan kecil yg diperlukan utk keberkesanan mereka.
Jadual 2.1 menyenaraikan beberapa endokrin kelenjar dan sesetengah hormon dirembeskan mereka yang membantu untuk mengekalkan homeostasis dalam tubuh manusia.
Site rembesan Hormon
Kelenjar pituitary Kelenjar tiroid Kelenjar paratiroid adrenal Pankreas Ovari testis
ADH, Oxytocin, GH, TSH, FSH, Prolaktin hormon tiroid hormon paratiroid adrenalin insulin, Glucagon Estrogen, Progesterone testosteron
Kelenjar endokrin terletak di kawasan strategik di seluruh badan.
hormon mereka mengawal pelbagai aktiviti besar termasuk kepekatan glukosa darah,kadar jantung, metabolisme, kadar pertumbuhan, pembiakan dan keseimbangan air.
15
2.2 Hormon Haiwan
Walaupun hormon akan mencapai bahagian-bahagian seluruh badan melalui edaran darah, setiap hormon akan mempunyai organ sasaran sendiri. Oleh itu, setiap hormon mempunyai fungsi sendiri tertentu.
Hormon Fungsi
hormone antidiureti ( Adh) Menggalakkan penyerapan air oleh buah pinggang
Oxytocin Merangsang penguncupan rahim
Merangsang aliran susu dari kelenjar susu hormon pertumbuhan
(GH)
merangsang pertumbuhan Merangsang fungsi metabolik hormon meransang tiroid
(TSH)
Mengawal pertumbuhan kelenjar tiroid dan rembesan hormon hormone mernsang
folikel(FSH)
Merangsang pengeluaran ova dan sperma Merangsang rembesan estrogen dalam ovary Merangsang rembesan testosteron dalam testis
Prolaktin Merangsang kelenjar susu untuk mengeluarkan susu
Hormon tiroid Merangsang dan mengekalkan proses metabolik
Hormon paratiroid Meningkatkan paras kalsium darah
Mengawal pembentukan tulang
Adrenalin Menyediakan badan untuk tindakan seperti meningkatkan glukosa darah , kadar jantung
dan kadar metabolik
Insulin Mengurangkan kepekatan glukosa darah
Glucagon Meningkatkan kepekatan glukosa darah
Estrogen Menggalakkan pembangunan dan penyelenggaraan cirri-ciri seks perempuan
Merangsang pertumbuhan lapisan rahim Mengawal kitaran haid dan mengandung
Progesteron Mengawal kitaran haid dan mengandung
Testosteron Menggalakkan pembangunan testis dan cirri-ciri seks lelaki
2.3 Hormon Tumbuhan
Hormon tumbuhan juga dikenali sebagai bahan pertumbuhan tumbuhan.
hormon tumbuhan tidak dikeluarkan dalam organ-organ khas. Sebaliknya, mereka dibuat oleh sel-sel di bahagian-bahagian yang berbeza dari kilang.
Mereka mengawal banyak aspek pertumbuhan tumbuhan dan perkembangan, dari pembentukan benih dan
percambahan kepada kematangan dan kematian tumbuhan.
5 jenis hormon utama: auksin, gibberellins, cytokinins, asid abscisic dan etena.
Hormon Site Pengeluaran dan Fungsi
Auksin Synthesised dalam meristems apikal untuk menggalakkan pertumbuhan utama dengan meningkatkan
kadar pemanjangan sel.
Gibberellins Ditubuhkan pada daun muda untuk merangsang pertumbuhan pucuk dan daun.
Cytokinins Synthesised dalam akar dan diangkut ke bahagian-bahagian lain tumbuhan. Apabila digabungkan dengan auksin, ia merangsang pembahagian sel.
Asid Abscisic
Synthesised dalam kloroplas untuk menggalakkan pengaktifan beberapa biji dan merangsang penutupan stomata.
Etena / Etilena
Dikeluarkan dari buah-buahan masak, nod batang, daun penuaan dan bunga. Terlibat dalam dorman benih, kemasakan buah-buahan dan keguguran daun.
16
Topik 3 Pembiakan
satu proses di mana anak-anak dihasilkan.
kelangsungan hidup spesies disebarkan. 3.1 Pembiakan seks dan aseks
Jadual 3.1 menunjukkan perbezaan antara kedua-dua proses.
Pembiakan aseks Pembiakan seks
Bilangan organisma terlibat
Seorang ibu bapa diperlukan Dua ibu bapa diperlukan untuk pasangan
Pembahagian sel sel membahagi dengan mitosis Sel membahagikan dengan meiosis
Jenis Baharu, vegetative, pembiakan, pemecahan
dan pembentukan spora
Syngamy dan conjugation
Kelebihan Masa berkesan- tidak perlu mencari
pasangan dan memerlukan kurang tenaga
Perubahan dan unik- organisma lebih dilindungi
Kelemahan Tiada perubahan- jika ibu bapa mempunyai
penyakit genetik, begitu juga anak-anaknya
Memerlukan dua organism dan lebih banyak tenaga
Bilangan sel-sel yang dihasilkan per sel induk pada akhir proses
dua Empat
Evolusi Terdapat peluang yang sangat sedikit
perubahan dengan pembiakan aseks. Mutasi dalam DNA masih boleh berlaku tetapi tidak sekerap pembiakan seksl.
Pembiakan seks membawa kepada perubahan genetik dalam generasi baru anak-anak. Ini adalah asas kepada evolusi.
3.2 Pembiakan Manusia dan Haiwan 3.2.1 Pembiakan aseks
individu menghasilkan satu anak-anak yang genetiknya serupa dengan dirinya sendiri. Anak-anak ini dihasilkan oleh mitosis.
Terdapat banyak invertebrata, seperti bintang laut dan anemone laut, yang dihasilkan secara aseks. (a) Tunas
17
Menurut Rajah 3.1,
proses (1) Hydra tunas, tunas yang mula bentuk pada badan tiub dewasa Hydra. Proses (2) menunjukkan putik membangunkan mulut dan sesungut.
Seterusnya, putik menanggalkan dirinya dari ibu bapa dalam proses (3). Dalam proses akhir (4), Hydra baru sepenuhnya dibangunkan dan akan mencari lokasi sendiri untuk lampiran.
(b) Gemmulation (tunas Dalaman)
ibu bapa mengeluarkan massa khusus sel-sel yang boleh
berkembang menjadi anak. Beberapa span air tawar mempamerkan pembiakan jenis ini.
cth: Spongilla (lihat Rajah 3.2).
(c) Pembelahan
Organisma induk tumbuh dalam saiz dan membahagikan kepada dua
atau lebih organisma.
Pembelahan perduaan membayangkan pemisahan organisma ibu
bapa kepada dua organism baru, manakala pelbagai pembelahan membayangkan pembahagian ke dalam lebih daripada dua organisma anak perempuan.
(d) Pemecahan
badan induk memecah ke dalam kepingan berbeza yang boleh
menghasilkan anak.
cth: starfish.
(e) Penjanaan
Dalam pertumbuhan semula, jika sekeping ibu atau bapa yang terpisah, ia boleh membesar dan berkembang kepada individu yang baru.
18
(f) Parthenogenesis
melibatkan pembangunan telur yg tidak disenyawakan ke dalam seseorang individu.
Haiwan spt kebanyakan jenis tebuan, lebah dan semut yg tidak mempunyai kromosom seks membiak dgn proses ini.
sesetengah reptilia dan ikan juga mampu membiak dengan cara ini.
Dalam sstgh organisma, parthenogenesis berlaku di bawah keadaan tertentu.
cth: apbl aphids mendapat makanan yg cukup utk musim bunga, mereka beralih kpd pembiakan berjantina, ini adalah krn ia adlh cara yg lbh cepat drpd menghasilkan keturunan (lihat Rajah 3.6). Walau bagaimanapun, makhluk-makhluk ini juga menjalani pembiakan seksual.
3.2.2 Pembiakan seks
Dalam pembiakan seksual, dua individu menghasilkan keturunan yang mempunyai genetic ciri-ciri dari kedua-dua ibu bapa. Pembiakan seksual memperkenalkan kombinasi gen baru dalam populasi.
(a) gamet
Dalam haiwan, pembiakan seksual melibatkan gabungan dua gamet yg berbeza utk membentuk zigot.
Gamet dihasilkan oleh meiosis dalam lelaki dan organ-organ pembiakan wanita.
Gamet adalah haploid (yang mengandungi hanya satu set kromosom) manakala zigot adalah diploid (mengandungi dua set kromosom).
Dalam kebanyakan kes, gamet lelaki, yang dikenali sebagai spermatozoa, agak mobil dan biasanya mempunyai flagellum.
Sebaliknya, gamet wanita, yang dipanggil ovum, adalah bukan mobil dan agak besar berbanding dengan gamet lelaki (b ) Jenis-jenis Fertilisation
2 mekanisme persenyawaan boleh berlaku
Yg pertama ialah luaran ( telur yang disenyawakan di luar badan) manakala yang kedua ialah dalaman ( telur disenyawakan dalam saluran pembiakan wanita ).
(c) Corak dan Kitaran
Pembiakan bukan aktiviti berterusan dan tertakluk kepada corak dan kitaran tertentu.
Sering kali corak dan kitaran ini boleh dikaitkan dengan keadaan persekitaran yang membolehkan organisma untuk membiak dengan berkesan.
Sbg cth, banyak haiwan mempunyai kitaran oestrous yg berlaku pada masa tertentu supaya anak-anak boleh dilahirkan di bawah keadaan yg baik.
manusia menjalani kitaran haid yg dikawal oleh isyarat hormon.
Kitaran Oestrous boleh dikawal oleh lain-lain isyarat bermusim seperti hujan.
kitaran ini membolehkan organisma untuk menguruskan relative perbelanjaan tenaga untuk pembiakan dan memaksimumkan peluang hidup untuk anak-anak yang terhasil.
(d) Pembiakan Seksual Manusia
pembiakan seksual pada manusia melibatkan dua ibu bapa.
Setiap ibu bapa menghasilkan gamet haploid yang menggabungkan untuk membentuk zigot diploid . (e) Sistem Reproduktif Lelaki
19
Organ-organ seksual lelaki terletak di luar badan ( lihat Rajah 3.7). zakar memindahkan sperma ke dalam organseksual wanita.
Sistem pembiakan lelaki terdiri daripada zakar, uretra, testis , saluran sperma dan kelenjar seks. (i) Zakar
Zakar adalah tiub luaran dan organ otot yang ejaculates sperma ke dalam organ pembiakan wanita atau faraj semasa seks persetubuhan. Ia mengandungi 2 silinder pjg sebelah tisu lembut. Di bawah dan di antara mereka terdpt silinder ketiga tisu lembut dgn tiub pusat yg dipanggil uretra. Melalui uretra , air mani kedua-dua (semasa ejakulasi ) dan air kencing ( ketika membuang air kecil ) dikeluarkan.
(ii) uretra
Uretra merupakan tiub yang melalui pusat zakar. Fungsi tiub ini adalah untuk menjalankan sperma dalam air mani ke luar badan lelaki dan ke dalam faraj badan wanita. ia juga mengangkut air kencing dari pundi kencing sebagai bahan buangan badan melalui perkumuhan.
(iii) Testis
Testis adlh organ2 luaran dlm sistem pembiakan lelaki. mereka terdapat di dlm
kantung yg dipanggil buah zakar yg tergantung di luar badan. Sepasang testis menghasilkan sel2 seks lelaki @ gamet dipanggil sperma. Ia juga menghasilkan
hormon seks lelaki mulai akil baligh. Pengeluaran sperma dan hormon lelaki, testosteron,bermula apabila lelaki berusia antara 12 dan 16 tahun.
Sel terkecil dalam badan manusia adalah sperma. Sperma kelihatan seperti berudu dgn kepala dan ekor. Ia adalah kira-kira 0,01-0,05 mm panjang. ia mempunyai tiga bahagian- kepala, leher dan ekor (lihat Rajah 3.8).
Kepala mengandungi nukleus. Nukleus membawa bahan genetik,dipanggil gen, yang akan dipindahkan dari bapa kepada anak. Ekor sperma membantu sperma untuk berenang ke tiub fallopio utk memenuhi dan menyuburkan telur atau ovum.
Semasa proses persenyawaan,ketua sperma akan menikam melalui membran sel daripada ovum.
(iv) saluran sperma
Saluran sperma adalah tiub yg pjg yg bermula dari testis. Ia menghubungkan testis ke uretra. Sperma dihasilkan di testis dan diangkut oleh saluran sperma melalui uretra.
(v) kelenjar Seks
Kelenjar seks terdiri daripada vesikel seminal dan kelenjar prostat. Mani vesikel adalah sepasang kelenjar yang
20
menyimpan sperma sementara waktu sebelum mereka dibebaskan. Air mani ialah cecair yang mengandungi sperma. Air mani diusir melalui tiub yang berjalan melalui pusat zakar oleh uretra.
(f) Sistem Pembiakan Perempuan
Sistem pembiakan wanita (lihat Rajah 3.9) terletak di dalam tubuh badan. Bahagian yang berhubungan dengan organ pembiakan lelaki adalah faraj.
Sistem anatomi pembiakan bagi wanita termasuk struktur luaran dan struktur dalaman . (i) Struktur Luar
Organ pembiakan wanita luar (iaitu kemaluan ) mempunyai dua fungsi: membolehkan sperma memasuki badan dan melindungi organ-organ kemaluan dalaman dari organisma berjangkit.Struktur luaran utama sistem pembiakan wanita adalah labia majora , labia minora dan kelentit.
labia majora
Agak besar dan berisi, dan adalah sama dengan skrotum bagi lelaki. Mereka mengandungi peluh dan minyak -
merembeskan kelenjar. Selepas perempuan mencapai akil baligh, labia majora dilindungi dengan rambut. Labia majora melindungi organ pembiakan wanita luar yg lain.
labia minora
Boleh menjadi sangat kecil atau sehingga 5 cm lebar. Mereka terletak hanya dalam labia majora dan mengelilingi bukaan untuk faraj dan uretra. Seterusnya ke pembukaan faraj adalah kelenjar Bartholin‟s. Fungsi kelenjar adalah untuk
menghasilkan cecair ( mukus) rembesan.
kelentit
Kedua-dua labia minora dijumpai di kelentit yg kecil, sensitif ,bertopi yang setanding dengan zakar bagi lelaki. Kelentit adalah dilindungi oleh lipatan kulit, yang dipanggil kulup, yang adalah sama dengan kulup di hujung zakar. Seperti zakar, kelentit adalah sangat sensitif terhadap rangsangan dan boleh menjadi tegang.
(ii) Struktur Dalaman
21
Faraj
juga dikenali sebagai saluran kelahiran, adalah otot, sarung menghubungkan alat kelamin luar dengan rahim. menyambungkan serviks (bahagian bawah uterus) ke luar badan.
Dalam proses pembiakan, fungsi faraj sebagai jalan dua hala. Pertama, ia menerima zakar dan sperma semasa persetubuhan. Kedua, dalam tempoh sembilan bulan mengandung, ia berfungsi sebagai saluran kelahiran di mana bayi yang baru dilahirkan.
Rahim
organ berbentuk pir dan berongga, di mana embrio tumbuh menjadi janin semasa mengandung.
Mempunyai 2 bahagian- serviks , bahagian bawah yang membuka ke dalam faraj dan corpus, badan utama rahim yg boleh berkembang dgn mudah untuk perkembangan bayi.
saluran melalui serviks membolehkan sperma untuk memasuki dan darah haid untuk keluar.
ovari
sepasang organ pembiakan wanita.
terletak di pelvis , satu pada setiap sisi rahim.
disambungkan antara satu sama lain dengan tiub fallopio. Setiap ovari adalah hamper dgn saiz dan bentuk sebuah almond.
Ovari mempunyai dua fungsi: menghasilkan telur (juga dipanggil ova ) dan menghasilkan hormon wanita Saiz setiap ovari adalah kira-kira 1.5 inci panjang.
setiap bulan, semasa kitaran haid , telur dilepaskan dari satu ovari.
tiub fallopio
tiub sempit yang melekat kepada bahagian atas rahim.
bertindak sebagai terowong untuk ova (sel telur) untuk perjalanan dari ovari ke rahim.
Persenyawaan telur oleh sperma , yang dipanggil konsep, biasanya berlaku dalam tiub fallopio. telur yg disenyawakan akan bergerak ke rahim , di mana ia implan ke dinding rahim.
(g) Kitaran haid
Kitaran haid, di bawah kawalan sistem endokrin, adalah perlu untuk pembiakan.
22
(i) Fasa
Apabila seorang gadis mencapai 10 hingga 14 tahun, kelenjar pituitari memulakan kitaran hormon yang serius yang menunjukkan bahawa dia telah matang.
haid juga dikenali sebagai pendarahan haid atau tempoh.
Aliran pendarahan berfungsi sebagai tanda bahawa seorang wanita tidak hamil. Walau bagaimanapun, wanita ini mampu menjadi hamil.
kitaran haid adalah kitaran berulang bulanan perubahan fisiologi yang berlaku dalam sistem pembiakan wanita (lihat Rajah 3.11).
Haid ditunjukkan oleh proses pendarahan dari faraj dalam kitaran 28 hari.
Kitaran haid dikawal oleh sistem hormon dan diperlukan dalam proses pembiakan.
Kitaran dikira dari hari pertama aliran haid kerana bermulanya haid sepadan rapat dengan kitaran hormon.
kitaran haid boleh dibahagikan kepada beberapa fasa. Panjang setiap fasa berbeza dari seorang wanita kepada wanita dan kitaran ke kitaran.
nilai purata ditunjukkan dalam Jadual 3.2.
Fasa Hari
Fasa haid 1-4
Fasa folikel (fasa proliferatif) 5-13
Ovulasi (membahagikan fasa) 14
Fasa luteal (fasa secretory) 15-26
Fasa iskemia (sesetengah kumpulan ini dengan fasa secretory)
27-28
Semasa fasa folikel , lapisan rahim menebal, dirangsang dgn beransur2 jumlah estrogen meningkat. folikel dlm ovari mula utk membangunkan di bawah pengaruh yg kompleks interaksi hormon.
Selepas bbrp hari, kadang2 1 @ 2 folikel akan menjadi dominan, melepaskan ovum atau telur yg dipanggil ovulasi. Jika telur disenyawakan oleh spermatozoon , ia akan menjadi zigot . Zigot ini akan mengambil masa kira-kira satu
hingga dua minggu untuk perjalanan ke tiub fallopio ke rahim.
Jika telur tidak disenyawakan dalam kira-kira satu hari ovulasi , ia akan mati dan diserap oleh badan wanita.
Selepas ovulasi, folikel dominan dalam ovary menjadi luteum corpus. Luteum corpus adalah penting untuk mewujudkan dan mengekalkan kehamilan pada wanita.
Dalam ovari, corpus luteum merembeskan estrogen dan progesteron. Mereka adalah hormon steroid yang bertanggungjawab untuk penebalan endometrium dan pembangunan dan penyelenggaraan, masing-masing. \
Di bawah pengaruh progesteron, endometrium ( lapisan rahim ) bertukar menjadi bersedia untuk implantasi potensi embrio untuk mewujudkan kehamilan.
jika implantasi tidak berlaku dalam tempoh kira-kira dua minggu,corpus luteum akan mati , menyebabkan kejatuhan mendadak dalam tahap kedua-dua progesteron dan estrogen.
Hormon ini jatuh menyebabkan rahim menumpahkan lapisan dalam proses yang dipanggil haid. (ii ) Terma
Haid pertama seorang wanita dipanggil datang haid. Ia adalah salah satu daripada peringkat akhir baligh dalam perempuan.
Purata umur haid dalam manusia adalah 12 tahun tetapi adalah biasa dari umur 8 hingga 16.
beberapa factor menjejaskan pecutan atau kelewatan haid adalah keturunan, pemakanan dan kesihatan secara keseluruhan.
Pemberhentian kitaran haid pada akhir kehidupan pembiakan wanita dipanggil menopaus. Purata umur menopaus di kalangan wanita adalah 51 tahun tetapi ia adalah perkara biasa di antara 40 dan 58 tahun.
23
Panjang kitaran haid wanita berbeza-beza. sesetengah wanita mengalami kitaran pendek dan sesetengah kitaranlebih panjang.
Seorang wanita yang pengalaman variasi kurang daripada lapan hari antara terpanjang dan kitaran terpendek dianggap mempunyai haid kitaran. Ia sesuatu yang luar biasa bagi seorang wanita untuk mengalami variasi panjang kitaran kurang daripada empat hari.
Variasi panjang antara lapan dan 20 hari adalah dianggap sederhana yang tidak teratur.
Perubahan 21 hari atau lebih antara kitaran wanita singkat dan paling lama dianggap abnormal. 3.3Fertilisation dan pembangunan embrio
Kehidupan setiap manusia bermula sebagai sel tunggal, terbentuk apabila sperma bapa fertilises telur ibu.
Fertilisation biasanya berlaku pada Tiub fallopio ibu, yang menghubungkan uterus (rahim) dengan ovari.
Rahim adlh bersaiz & berbentuk spt pir yg besar, ia diperbuat drpd otot & terbentang utk membolehkan pertumbuhan bayi sepanjang bulan mengandung.
Fertilisation merujuk kepada gabungan gamet untuk membentuk organisma baru
Setelah disimpan dalam faraj, sperma meneruskan perjalanan mereka ke dalam dan melalui rahim dan ke atas sehigga ke dalam tiub fallopio di mana persenyawaan boleh berlaku.
Walaupun sperma boleh berenang beberapa milimeter setiap minit, lawatan ke tiub fallopio boleh dibantu oleh penguncupan otot dinding rahim dan tiub.
mereka bertindak balas kepada attractant bahan kimia yang dihasilkan oleh telur atau tisu di sekitarnya.
sperma boleh sampai ke telur dalam masa 15 minit ejakulasi.
Satu manusia ejaculates lebih 100 juta sperma tetapi hanya beberapa dozen melengkapkan perjalanan. Walau bagaimanapun, hanya satu sperma akan berjaya dalam benih telur.
Proses persenyawaan (seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 3.12) bermula dengan mengikat satu kepala sperma untuk lapisan luar telur (zona pellucida).
Eksositosis daripada acrosome di hujung kepala sperma akan melepaskan enzim yang mencerna jalan melalui zon ini. Ini akan membolehkan kepala sperma untuk mengikat kepada plasma membran telur.
Gabungan membran masing2 membolehkan keseluruhan kandungan sperma akan ditarik ke dalam cytosol telur. Oleh kerana sperma mitokondria memasukkan telur, mereka sentiasa dimusnahkan dan tidak menyumbang gen
mereka kepada embrio. Oleh itu, DNA mitokondria manusia adalah hamper sentiasa diwarisi daripada ibu sahaja.
Selepas persenyawaan , zigot tunggal berpecah kepada dua , maka dua sel berganda kepada empat, empat kepada lapan, lapan hingga enam belas dan sebagainya.
Zigot kemudian pergi ke rahim. Pada masa rongga rahim dicapai, kelompok sel menjadi kosong dan berisi cecair , dan dirujuk sebagai blastocyst .
Walau bagaimanapun , ini tidak satu rumpun lengai sel-sel tetapi manusia sibuk membangun. Pembezaan(organisasi ke dalam bahagian yang berlainan dan fungsi) sudah berlaku.
Sementara itu rahim membentuk lapisan lembut di mana embrio akan implan. Untuk mencapai matlamat ini, embrio lekat di dinding rahim dan dilindungi alih oleh lapisan rahim. Ini bermula enam hari selepas persenyawaan dan siap dalam tempoh tujuh hari akan datang.
Jika persenyawaan tidak berlaku , lapisan rahim datang jauh pada akhir kitaran bulanan haid wanita. Tetapi apabila implantasi berlaku, embrio menghantar isyarat hormon yang menghalang ibu itu datang haid . Ini biasanya tanda pertama mengandung.
24
Janin bergantung kepada ibunya untuk perlindungan, bekalan nutrien dan oksigen. Ia juga perlu mengeluarkan bahan-bahan buangan.
Janin dilindungi oleh rahim dan cecair amnion, cecair yang terkandung di dalam beg yang dipanggil amnion.
Plasenta adalah bertanggungjawab untuk membekalkan oksigen dan nutrien serta mengeluarkan sisa bahan-bahan. Ia tumbuh ke dalam dinding rahim dan menyertai kepada janin oleh tali pusat.
Darah ibu tidak bercampur dengan darah janin, tetapi plasenta membolehkan bahan-bahan yang melepasi antara kedua-dua bekalan darah seperti berikut:
(a) oksigen dan nutrien meresap merentasi plasenta daripada ibu kepada janin dan
(b) bahan-bahan buangan seperti karbon dioksida meresap merentasi plasenta dari janin kepada ibu.
Rajah 3.13 menunjukkan perubahan fizikal yang berlaku dari minggu pertama ke bulan ketiga. Bayi akan menjalani lebih banyak perubahan dalam tempoh matang sehingga tarikh matang.
25
kadang2, kedua-dua telur dikeluarkan oleh ovari dan disenyawakan. Ini menyebabkan kembar seiras yg berbeza dlmpenampilan dan mungkin jantina berbeza kerana gen mereka terbentuk dari dua telur dan dua sel sperma.
Jarang sekali, satu embrio berpecah kepada dua dan kedua-dua sel-sel berkembang secara berasingan , seperti yg kembar sama yg sama dalam penampilan.
3.4.1 Kembar Bukan serupa atau persaudaraan
Dengan kembar persaudaraan (juga dikenali sebagai kembar tidak -sama ), jenis yang paling biasa,ibu menyumbang dua telur dan setiap disenyawakan dalam rahim oleh dua sel-sel sperma yang berbeza dari bapa.
Kedua2 telur membentuk 2 zigot , & kembar itu juga dikenali sbg dizygotic serta kembar biovular (lihat Rajah 3.14). Kembar seiras, seperti adik-beradik yg lain, mungkin kelihatan sgt serupa, memandangkan bhw umur mereka sama.
W/bgmp, kembar seiras blh kelihatan sgt berbeza a 1 sama lain.Seks mereka mungkin berbeza @ jantina yg sama.
genetik mereka sama seperti mana-mana adik-beradik biasa.
kembar jenis ini adalah lebih biasa jika terdapat sejarah keluarga kembar, juga lebih biasa bagi ibu-ibu yang lebih tua , dengan kadar berkembar dua kali ganda di ibu-ibu yang berumur lebih 35 tahun. Mereka juga lebih cenderung untuk berlaku jika ubat kesuburan yang digunakan untuk membantu anda hamil.
3.4.2 Kembar Sama
Dengan kembar seiras, satu telur ( zigot ) daripada ibu disenyawakan oleh satu sperma dari bapa , dan kemudian pembangunan embrio berpecah dan dua janin berkembang (rujuk Rajah 3.14).
Bahagian spontan zigot kpd 2 embrio tidak dianggap sebagai sifat keturunan, tetapi lebih spontan atau secara rawak.
Jika zigot berpecah awal (dalam dua hari pertama selepas persenyawaan ), mereka boleh membangunkan placentas berasingan ( chorion ) & kantung berasingan ( amnion ). Ini dipanggil dichorionic & diamniotic (atau di / di ) kembar.
Walaupun semua kembar seiras adalah ' di / di , ini berlaku 20-30% masa dalam kembar seiras.
Kebanyakan masa dalam kembar seiras, zigot akan berpecah selepas dua hari, yang mengakibatkan plasenta yg sama dikongsi tetapi dua kantung yang berasingan. Ini dipanggil monochorionic dan diamniotic (mono / di ) kembar.
kembar ini adalah sama genetik dan berkongsi tembuni tunggal.
kadang-kadang , kembar juga akan berkongsi kantung yang sama ( rongga cecair ).
Dalam kira-kira 1% daripada kembar seiras, pemisahan berlaku lewat menyebabkan kedua-dua mengongsi bersama plasenta dan kantung.Ini dipanggil monochorionic dan monoamniotic(mono / mono) kembar.
3.4.3 Kembar Siam
Jika zigot berpecah sangat lewat, ia akan menyebabkan kembar siam.
kembar siam berlaku sekali dalam setiap 100,000 kelahiran.
Kembar Siam boleh dikenal pasti melalui ultrasound pada awal kehamilan.
Selain drpd perkongsian placentas & membran, kembar siam juga blh berkongsi bahagian2 badan dan organ2. kejadian kembar siam berlaku apabila zigot membahagikan lewat dan tidak berpecah sepenuhnya.
26
3.5 Pembiakan seks dan aseks dalam tumbuhan 3.5.1 Struktur dan Fungsi Bunga dalam Pembiakan
Stamen dan pistil bahagian2 bunga bertanggungjawab untuk
pembiakan.
Bunga yg mempunyai kedua-dua stamen dan pistil dikategorikan sebagai bunga lengkap.
Ini kerana benang sari dianggap sebagai organ seks lelaki manakala pistil dianggap sebagai organ seks wanita.
bbrp bunga tidak mempunyai organ seks lelaki dan perempuan yg lengkap seperti tembikai, timun dan labu.
sesetengah mempunyai organ seks lelaki sahaja dan ada yang mempunyai organ-organ seks wanita sahaja.
bunga dengan hanya organ seks lelaki dipanggil bunga staminate, manakala bunga dengan hanya organ-organ seks wanita dipanggil bunga berputik .
bunga yg mempunyai kedua-dua organ seks lelaki dan dikenali sebagai bunga hermafrodit . cth: bunga teratai, khunsa (Rajah 3.15) dan bunga ros (Rajah 3.16 ).
Benang sari adlh organ pembiakan lelaki bunga manakala pistil adlh organ pembiakan wanita bunga (lihat Rajah 3.18).
2 bahagian penting dlm benang sari: anter dan filamen.
Anther – bertanggungjawab menjalankan debunga. Warna anter
biasanya kuning. Anter dipegang oleh filamen. Dalam keadaan kering dan cerah, anter membengkak untuk menghasilkan debunga yang matang yang kemudiannya berpecah terbuka untuk melepaskan debunga.
Pistil terdiri drpd 3 bahagian, iaitu, stigma, gaya dan ovari.
debunga terperangkap olh permukaan yg melekit iaitu stigma.
Stigma dipegang oleh gaya.
gaya adalah struktur tiub yg membawa ke ovari.
Ovari mengandungi ovules.
gamet betina dihasilkan oleh ovul.
Kelopak dan sepal bahagian2 lain yg penting bg bunga. Kelopak
sangat berwarna & menarik pendebunga.
Sepal dianggap ptg krn mereka melindungi bunga pd peringkat putik & mencegah kecederaan drpd serangga dan kehilangan air.
3.5.2 Pendebungaan
proses memindahkan debunga dari organ lelaki bunga untuk organ perempuan yang sama atau bunga yg berbeza.
untuk didebungakan, debunga mesti dipindahkan dari benang sari ke stigma.
pendebungaan sendiri- debunga dari Plantes stamen dipindahkan ke Plantes stigma yg sama.
pendebungaan silang- debunga dari benang sari Plantes dipindahkan ke Plantes berbeza stigma
Terdapat gamet jantan dalam debunga. Apbl gamet jantan dipindahkan ke dlm organ wanita, debunga pada stigma dan rembesan manis pada stigma merangsang percambahan debunga.
Satu tiub debunga terbentuk. tiub tumbuh ke bawah melalui gaya ke arah ovul yang terdapat di dalam ovari.
ovules adalah gamet perempuan yg ditemui dalam ovari. Bakal buah ini disenyawakan oleh nukleus lelaki debunga selepas berjaya ke tiub.
Oleh itu, bakal buah disenyawakan menjadi benih. Sementara itu, ovari menjadi buah-buahan selepas kelopak jatuh. Rajah 3.19 menunjukkan butir debunga pada stigma teratai.
27
Walaupun tumbuhan tidak bergerak, mereka mampu utk mencapai pembiakan seksual
dgn bantuan burung dan serangga.
Burung & serangga yg tertarik dgn ciri2 fizikal bunga, spt warna kelopak & kemanisan
madu yg terletak di pangkal kelopak.
Dgn pendebungaan burung & serangga, badan haiwan menyentuh satu bunga dan debunga disapu di badan-badan mereka menyentuh bunga lain.
faktor2 spt angin, air dan struktur bunga itu sendiri juga boleh membolehkan pembiakan
seks berlaku.
Dgn pendebungaan angin,debunga bijirin mikroskopik hanyut dlm udara dr 1 bunga lain.
pendebungaan air berlaku bagi tumbuh-tumbuhan yang hidup sepenuhnya di dalam air. Bbrp bunga membuka kelopak mereka pd masa yg istimewa utk menarik pendebunga seperti malam mekar yang didebungakan oleh kelawar.
3.5.3 Perbezaan antara pendebungaan serangga dan Angin
Bunga didebungakan olh serangga mempunyai butir debunga yg kasar spy mereka mudah melekat pada serangga,
manakala bunga didebungakan oleh angin mempunyai debunga yang agak licin dan lebih kecil.
bunga yg didebungakan serangga mempunyai kelopak berwarna yg besar manakala bunga yg didebungakan angin
mempunyai kelopak yg agak kecil.
Bunga didebungakan olh serangga menghasilkan madu mnkl bunga didebungakan olh angin x menghasilkan madu.
Rajah 3.20 dan 3.21 menggambarkan bunga didebungakan serangga dan angin
3.5.4 Fertilisation
Fertilisation bermula apbl debunga terjatuh pd stigma.
debunga bercambah, membentuk tiub debunga.
Inti tiub mengawal pertumbuhan tiub debunga.
Inti generatif bergerak ke tiub debunga. ia menjalani mitosis, membentuk dua nukleus gamet haploid lelaki.
Tiub debunga memasuki ovul melalui micropyle itu. Kedua-dua nukleus gamet lelaki yang dilepaskan ke dalam kantung embrio. Inti tiub kemudian hancur. Rujuk Rajah 3.22.
Olh krn terdpt 2 nukleus sperma yg telah mencapai pundi embrio, kedua-dua nucleus akan bergabung dgn gamet betina.
Satu nukleus sperma akan bergabung dgn sel telur utk membentuk zigot (2n) manakala yg lain sperma nukleus fius dengan dua kutub nukleus dalam pundi embrio untuk membentuk nukleus endosperm (3A). Proses ini dipanggil persenyawaan dua kali (lihat Rajah 3.23).
29
3.5.5 Benih
(a) Pembentukan benih dan buah-buahan dalam Tumbuhan
pendebungaan membantu pengeluaran benih.
Benih dibangunkan selepas telur (ovules) telah disenyawakan oleh bijirin debunga.
dinding ovari berkembang menjadi buah
buah-buahan adalah organ untuk menyebarkan benih.
Benih boleh didapati dalam pelbagai bentuk, warna dan saiz.
Terdapat beberapa jenis benih yang boleh dimakan dan beberapa jenis benih yang tidak boleh dimakan.
Salah satu ciri yang paling penting adalah kulit benih yg melindungi benih dari menjadi kering dan embrio di dalam benih daripada rosak.
Sesetengah kulit benih nipis manakala yang lain adalah tebal, cth: benih kacang mempunyai lapisan benih lembut dan nipis tetapi benih kelapa mempunyai kulit yg keras dan agak tebal.
sesetengah biji bercambah dengan mudah, manakala benih lain memerlukan keperluan tertentu sebelum mereka boleh bercambah.
Apabila benih bercambah , ia boleh melihat endosperm ,bekalan makanan sementara,yang penuh di sekeliling embrio dalam bentuk daun khas yg dipanggil kotiledon.
Tumbuh-tumbuhan dikategorikan berdasarkan bilangan kotiledon dalam benih.
Monokot adalah tumbuhan yang mempunyai satu kotiledon dalam benih manakala dicots adalah tumbuhan yang mempunyai dua kotiledon.
struktur dikot& benih monokot ditunjukkan dalam Rajah 3.25 .
(b) Penyuraian benih
Penyebaran biji benih berlaku untuk menyediakan peluang untuk menyebarkan tumbuhan baru ke kawasan2 baru. ia mengurangkan persaingan antara benih dan tumbuhan induk. Apabila benih dan tumbuhan induk berkembang jauh
dari antara satu sama lain , kedua-duanya akan mendapat nutrien yang mencukupi dan mempunyai peluang yang lebih baik untuk berkembang.
Penyebaran biji benih boleh dikategorikan kepada 4 jenis, iaitu, penyebaran angin , penyebaran haiwan, penyebaran air dan penyebaran diri.
sesetengah biji mempunyai fungsi yg unik utk membolehkan mereka membawa diri dari bunga. Benih jenis ini adalah ringan atau mempunyai pertumbuhan yang berbulu yang bertindak seperti payung terjun kecil.
mereka menggunakan angin untuk menyuraikan diri mereka dari tumbuhan induk.
cth, benih orkid adalah hampir ringan sebagai debu.
Penyebaran sendiri melibatkan letupan buah-buahan yang seterusnya menyebarkan benih dari buah. Tumbuhan kekacang adalah sejenis tumbuhan yang tersebar benih jauh melalui letupan kacang.
Benih juga boleh tersebar dengan bantuan haiwan. Buah-buahan yang dimakan oleh makhluk seperti burung dan seterusnya , benih-benih buah-buahan yang dibuang jauh oleh burung.
sesetengah biji mempunyai cangkuk khas yang mudah dilekatkan kepada haiwan.
Benih tertentu adalah kurang tumpat daripada air , dengan itu,benih yang jatuh dari tumbuh-tumbuhan ke sungai supaya mereka boleh tersebar ke tempat-tempat lain. cth: biji kelapa boleh melakukan perjalanan beribu-ribu kilometer di laut dan tumbuh di pulau-pulau walaupun mereka berasal dari tanah besar.
(c) Percambahan benih
air, oksigen dan suhu yg sesuai adalah tiga faktor penting untuk percambahan.
benih tertentu perlu terdedah kpd jumlah cahaya yang lebih tinggi berbanding dengan jenis benih lain.
30
kulit benih pecah terbuka selepas air dan oksigen yg diambil melalui kulit benih. Bulu kecil yang tumbuh semasa percambahan membentuk akar.
Akar berkembang menolak ke dlm tanah utk anchor baru tumbuhan dan utk menyerap air dan mineral dari tanah.
selepas itu, bulu kecil yg tumbuh dr benih utk membentuk penggambaran. ia tumbuh ke arah cahaya.
Fasa percambahan berakhir apabila menembak muncul dari tanah.
Terdapat bbrp faktor yg berpotensi membawa kpd percambahan lemah, seperti yang disenaraikan di bawah: (i) Oksigen tidak boleh mencapai tumbuhan jika tumbuhan itu terlebih air;
(ii) Tumbuhan perlu menggunakan tenaga penuh untuk mencapai permukaan tanah jika ia ditanam mendalam; (iii) Benih tidak boleh mula bercambah jika ia berada dalam keadaan yang kering dan
(iv) Air dan oksigen tidak boleh masuk ke dalam benih jika kulit benih adalah terlalu keras.
Oleh itu, untuk mengelakkan percambahan miskin, tips berikut adalah dicadangkan: (i) kulit benih yang terlalu keras perlu direndam dan tercalar dan
(ii) Mendedahkan benih untuk suhu yang sesuai kerana beberapa biji perlu terdedah kepada suhu sejuk untuk tempoh yang tertentu, untuk menjadikan mereka bercambah.
3.5.6 Pembiakan aseks dalam tumbuhan
Beberapa jenis tumbuhan tidak menghasilkan benih dan bunga. Tumbuhan ini menghasilkan spora bukannya biji. Oleh itu, mereka dipanggil tumbuhan yang tidak berbunga.
Spora biasanya diiktiraf dengan melihat bahagian bawah daun di mana terdapat tempat coklat atau pad di bahagian bawah daun.
Apabila spora memecah, beribu-ribu spora kecil, masing-masing yang terdiri daripada sel berdinding tebal, mencurahkan dan tersebar ke jarak yang jauh oleh angin dan arus air.
contoh, tanaman pakis.
Tumbuh-tumbuhan juga boleh membiak aseks melalui pembiakan tampang , secara semula jadi atau oleh manusia. (a) pembiakan vegetatif (dalam tumbuh-tumbuhan)
Dalam pembiakan tampang , sebahagian daripada tumbuhan terlepas dan tumbuh ke dalam sebuah tumbuhan baru yg biasanya berhampiran ibu bapa asal. cth:
(i) Pelari
strawberi mempunyai batang pendek tebal dan roset daun rapat ke tanah .
Tunas dalam axils daripada daun tumbuh keluar , membentuk batang mendatar panjang dan nipis dengan beberapa skala kecil meninggalkan di atas permukaan tanah.
Putik terminal drpd pelari bertukar ke atas dan akar kebetulan tumbuh ke bawah, dgn itu, wujudnya tumbuhan baru.
Tumbuhan baru mungkin berbentuk lebih pelari. Kemudian, pelari menghubungkan tumbuhan muda kepada ibu bapa
rots , supaya tumbuhan baru menjadi bebas.
Contohnya tumbuhan strawberi dan rumput labah-labah. (ii) Rizom
Banyak tumbuhan herba mempunyai sebahagian daripada sistem akar mereka yg berada di bawah tanah , jika ia adalah mendatar ia dipanggil sebagai rhizome .
rhizome boleh menghantar udara sehingga ke pucuk secara kerap.
pucuk berkembang daripada tunas di celah daun kecil dan berlabuh di tanah oleh akar yang tumbuh dari nod.
31
(iii) ubi Batang
Apabila ubi batang bengkak ditanam, "mata”, yang sebenarnya tunas axillary , mula membesar dan membentuk pucuk berdaun, dan akar kebetulan berkembang daripada asas pucuk.
Satu ubi boleh membawa kepada banyak tumbuh-tumbuhan jika dipotong kepada beberapa bahagian sebelum
penanaman.
cth: ubi kentang. (iv) bulbs
tunas bawah tanah dengan rizab makanan yang disimpan di dalam skala daripada lapisan asas daun berisi
daun mengelilingi dan menyembunyikan batang pendek.
tunas wujud dalam beberapa axils mereka.
Dari batang, satu siri baru akar berkembang ke bawah. Pucuk baru membangunkan dari axillary tunas dan muncul dari bulbs.
Jika dua atau lebih tunas axillary berkembang daripada bulbs, setiap bulbs baru sendiri sebagainya pembiakan terus , kerana batang biasa sahaja menghakis dan membolehkan mereka berpisah.
Bawang , teratai dan bunga tulip adalah contoh bulbs. (b) Penyebaran vegetatif oleh Manusia
pembiakan tumbuhan disebarkan oleh manusia melalui pelbagai kaedah.
(i) Keratan- memotong batang yg mengandungi 4 atau 5 nod. Daun dipetik kecuali 2 atau 3 drpd terkecil. Apabila ditanam di dalam tanah, akar terbentuk daripada permukaan potong dan daun kecil. Cth, bunga kertas dan bunga ros
(ii) Pemindahan- cara yg menyambungkan sistem akar dari saham tumbuhan yg kuat dengan sistem pucuk yg dikehendaki. Satu putik dan daun adalah dipilih daripada pangkal pelbagai wajar. Kulit kayu drpd saham tumbuhan dipotong dalam bentuk-T dan diangkat dari kayu untuk membenarkan putik baru untuk dimasukkan. Luka ini terikat dengan raffia yg lembap dgn kuat. Putik baru akan tumbuh jika peyambungan berjaya (rujuk Rajah 3.28).
3.6 BIOTEKNOLOGI - TISU KULTUR DAN PENGKLONAN
Bioteknologi merupakan cabang teknologi yang menggunakan organisma hidup atau sistem biologi untuk mengubah manusia dan alam sekitar mereka.
X terhad kepada teknologi tinggi atau prototaip teknologi.
Cth, perubatan, alam sekitar atau pertanian
contoh bioteknologi terawal adalah penapaian yis ke dalam alkohol; yang sama dgn proses membuat yogurt dan keju.
Pembiakan selektif untuk tumbuh-tumbuhan yg menghasilkan hasil tanaman yg paling banyak dan buah-buahan terbesar, sayur-sayuran adalah eksperimen awal genetik yang menjadi asas Penyelidikan abad ke-21.
33
3.6.1 Pengklonan
kejadian organisma yg merupakan salinan tepat genetik yg lain. (a) Embrio Berkembar tiruan
teknologi ini meniru proses semulajadi mewujudkan kembar seiras.
Embrio berkembar tiruan berlaku dalam Petri hidangan dan bukannya dalam badan ibu.
Ini dapat dicapai secara manual memisahkan embrio awal ke dalam sel-sel individu, dan kemudian membenarkan
setiap sel untuk membahagi dan membangunkan sendiri.
Embrio yang terhasil diletakkan ke dalam ibu tumpang
oleh sebab mereka datang dari embrio zigot yang sama , mereka adalah genetik yang serupa . (b) Pemindahan Sel somatik nuklear
Pemindahan Sel somatik nuklear ( SCNT ) menggunakan pendekatan yg berbeza drpd kembar embrio tiruan, tetapi ia menghasilkan dgn keputusan yang sama : satu klon yang tepat, atau salinan genetik, seseorang individu.
Ini adalah kaedah yg digunakan untuk mencipta Dolly, Kambing biri-biri.
Untuk membuat Dolly , penyelidik mengasingkan sel somatik daripada wanita dewasa biri-biri. Seterusnya, mereka dipindahkan dari nukleus sel itu kepada sel telur nukleus yang telah dikeluarkan. Selepas beberapa tweak kimia, sel telur, dengan nukleus baru, bersikap seperti seorang zigot yg baru disenyawakan. Ia berkembang menjadi embrio , yang diimplan ke Suruhan ibu.
Kambing , Dolly , adalah satu replika tepat genetic kambing biri-biri dewasa wanita yang menderma nukleus sel somatik untuk telur. Beliau adalah mamalia pertama yang pernah diklon daripada sel somatik dewasa.
Kedua-dua hasil dalam persenyawaan telur oleh sperma dan kaedah pengklonan SCNT adalah sama
perbezaan di antara kaedah-kaedah ini - Embrio terdiri daripada sel-sel yang mengandungi dua set lengkap kromosom. Perbezaan antara persenyawaan dan SCNT terletak di mana kedua-dua set berasal.
Dalam persenyawaan, sperma dan telur kedua-duanya mengandungi satu set kromosom. Apabila sperma dan telur bersama, zigot yang terhasil berakhir dengan dua set - satu daripada bapa ( sperma) dan seorang dari ibu ( telur).
Dalam SCNT , set sel telur yang tunggal kromosom dikeluarkan. Ia digantikan oleh nukleus dari sel somatik , yang sudah mengandungi dua set kromosom lengkap. Oleh itu, di dalam embrio yang terhasil, kedua-dua set kromosom datang dari sel somatik .
3.6.2Kultur Tisu
Kultur tisu, juga dikenali sebagai mikropropagasi, adalah kaedah pembiakan yg digunakan untuk menghasilkan tumbuh-tumbuhan di bawah keadaan steril.
Kaedah ini menggunakan eksplant tumbuhan (bahagian tumbuhan) atau benih yang telah disterilkan sebelum diletakkan di dalam bekas dengan medium yang semakin meningkat (biasanya gel) yang mempunyai beberapa nutrien ditambah.
eksplant atau benih, bekas dan mediasemuanya telah disterilkan, dan ini (jika berjaya) menghalang mana-mana tisu dipotong atau koyak , atau keseluruhan eksplant atau benih sendiri, daripada menjadi dijangkiti mikroorganisma
Banyak jenis benih bercambah dalam keadaan ini cenderung untuk berkembang sangat cepat berbanding yang ditanam di dalam standard media
Menggunakan tisu tumbuhan , ia adalah mungkin untuk mengembangkan salinan sebenar penderma tumbuhan. Ini adalah amat berguna untuk tumbuh-tumbuhan yang mempunyai ciri-ciri genetik yang diingini kerana seseorang itu boleh membuat banyak klon tumbuhan tertentu lebih cepat daripada kaedah pembiakan tradisional seperti keratan, pullings atau bahagian.
Steril media nutrien biasanya mengandungi larutan nutrien (biasanya garam dan vitamin) , sukrosa (gula) , hormon (pilihan), antibiotik (pilihan ) dan memantapkan atau ejen gelling seperti agar ( produk rumpai laut ).
Prosedur standard untuk melaksanakan eksperimen kultur tisu agak asas ( lihat Rajah 3.29 ).
(a) Persekitaran steril mesti diwujudkan . Medium yang digunakan untuk menanam tisu tumbuhan, tisu tumbuhan dan persekitaran yang kultur tisu, mestilah bebas daripada semua bahan tercemar yang mungkin.
34
(c) Sampel tisu boleh diletakkan dalam aseptik (bebas mikroorganisma ), kaya dengan nutrien di mana sel-sel yang akan mula tumbuh dan berkembang menjadi produk tumbuhan yang dikehendaki.
(d) Akhirnya , tisu membangun perlu dikekalkan dalam keadaan yang dikawal kimia dan fizikal, seperti rumah hijau , untuk mencapai hasil yang terbaik.
Berikut adalah faedah budaya tisu tumbuhan di dunia pertanian:
(a) Ia membolehkan untuk pengeluaran jumlah yang besar tumbuh-tumbuhan di dlm tempoh yang singkat (b) Satu nombor besar daripada tumbuh-tumbuhan boleh dihasilkan dengan menggunakan tisu yang dikumpul dari tumbuhan ibu tunggal- tumbuhan yang dirinya masih tanpa luka dalam proses menuai tisu dan
(c) Ia menghapuskan kemungkinan gangguan dalam musim yang semakin meningkat kerana ia boleh dijalankan dalam persekitaran yang dikawal selia dengan berhati-hati daripada rumah hijau.
Mikropropagasi akan menjadi penting kepada industri pertanian di masa depan kerana ia digunakan untuk
menghasilkan tumbuh-tumbuhan yang telah diubahsuai secara genetik dan dipilih untuk keupayaan untuk menahan tekanan alam sekitar asli tertentu.
35
Topik 4 Biodiversiti
prokaryotae, protoctista, kulat, biji dan Plantae.
Sebagai organisma hidup yang pelbagai, klasifikasi yg sistematik adalah berdasarkan hierarki taksonomi Linnaeus.
Taksonomi adalah sistem hierarki untuk mengklasifikasikan dan mengenal pasti organisma. 4.1 Pengelasan Organisma Menurut Sistem Linnaeus ' binomial
sistem binomial dicipta oleh Carolus Linnaeus .
Setiap jenis organisma diberi nama yang terdiri daripada dua perkataan. Perkataan pertama adalah nama genus, manakala yang kedua adalah nama spesies . cth, nama saintifik padi oryza sativa. Oryza adalah nama genus manakala sativa adalah nama spesies .
Kepentingan:
(a) Untuk membolehkan ahli biologi untuk menguruskan data yang besar dalam sistem yang terurus ; (b) Untuk memberi organisma yang tidak dikenali dengan cepat ke dalam sistem semasa;
(c) Untuk mengetahui hubungan semula jadi di kalangan semua organisma yg dikelaskan ; (d) Untuk menyokong teori evolusi organik organisma hidup;
(e) Untuk mengembangkan bidang2 lain yang berkaitan seperti morfologi, anatomi dan fisiologi. Ciri-ciri yang berasal
dari bidang ini dalam taksonomi ;
(f) Untuk memperkayakan sistem taksonomi semasa. Ini tidak mustahil apabila spesies baru dijumpai; (g ) Untuk menyediakan kaedah yang sistematik untuk klasifikasi hidup global dan
(h) Untuk membantu ahli ekologi dalam mengkaji interaksi antara organisma dgn berkesan.
Linnaeus juga mengumpulkan spesies ke dalam hierarki kategori. Asas hierarki adalah spesies. Spesies boleh ditakrifkan sebagai satu kumpulan organisma yang cirri-ciri morfologi dan anatomi sama. Di samping itu, mereka akan dapat menghasilkan keturunan.
beberapa spesies yang mempunyaiciri morfologi dan anatomi yg hamper sama dikumpulkan di bawah genus yang sama. Begitu juga , beberapa genera berkaitan boleh dikumpulkan di bawah keluarga. Berikutan itu, beberapa keluarga yang berkaitan datang di bawah perintah yang sama dan perintah yang berkaitan di bawah kelas yang sama .
36
filum terdiri daripada beberapa kelas yang berkaitan dan Filum berkaitan adalah untuk diletakkan di bawah sebuahkerajaan . Lihat Rajah 4.1 ttg bagaimana grizzly bear diklasifikasikan .
takson adalah nama bagi organisma di mana-mana peringkat sistem hierarki Linnaeus
Kategori atau hierarki merujuk kepada setiap peringkat skim hierarki. contoh taksa ditunjukkan dalam Jadual 4.1.
Dari Jadual 4.1, Kita boleh extract dan katakan keluarga takson untuk tikus ialah Muroideae dan Zea ialah Genus Takson untuk jagung.
4.2 Kingdom haiwan
Terdapat dua jenis haiwan, dan invertebrata vertebrata. Ahli-ahli sains menganggarkan bahawa 95% daripada spesies haiwan yang ditemui di bumi ini adalah invertebrata.
Ahli-ahli alam haiwan mempunyai ciri-ciri berikut: (a) multisel;
(b) Bukan fotosintesis, makan heterotrophically;
(c) Penyimpanan karbohidrat yang berlebihan sebagai glikogen; (d) eukariotik dengan tiada dinding sel;
37
(f) kebanyakkan dihasilkan secara seksual dan (g) koordinasi saraf, kecuali span.
Kita boleh menemui pelbagai benda hidup yang tinggal di alam haiwan – dari haiwan kecil ke haiwan besar. Berikut adalah beberapa Filum yg diperkenalkan dengan contoh dalam bahasa Inggeris dan Melayu.
(a) Mollusca - Octopus (sotong Kurita); (b) Cnidaria - Jellyfish (obor-obor);
(c) Platyhelminthes - Tapeworm (Cacing pita); (d) Nematoda - Ringworm (Cacing Gelang);
(e) Annelida - Earthworm (Cacing tanah);
(f) Arthropoda – Scorpion (kala jengking);termasuk serangga, labah-labah, krustasia dan hama; (g) Echinodermata – Starfish (tapak sulaiman); dan
38
4.3 Kingdom Tumbuhan
Semua tumbuh-tumbuhan yang tumbuh di sekeliling kita adalah di bawah kingdom yang sama
Terdapat 4 ciri-ciri umum tumbuhan: (a) eukariotik;
(b) dinding sel selulosa; (c) multisel dan
(d) Autotrophic (beberapa sel-sel mengandungi kloroplas dan mereka mendapat makanan dengan fotosintesis).
Dalam memahami biodiversiti tumbuhan, anda perlu tahu bahawa terdapat empat Filum: (a) Bryophyt - Lumut;
(b) Filicinophyta - Ferns; (c) Coniferophyta - Konifer dan
(d) Angiospermophyta - tumbuhan berbunga.
Jadual 4.2 menunjukkan sebahagian ciri-ciri untuk kingdom tumbuhan:
Nama Ciri-ciri
Lumut Tidak mempunyai batang atau daun, kekurangan xilem dan floem dan
Badan berlabuh di substrat oleh rhizoids, bukan akar dan mempunyai gamet mobil lelaki.
Ferns mempunyai daun benar, batang dan akar dengan sistem vaskular xilem dan floem,
struktur kecil gamethophyte yg dipanggil prothallus;
Daun muda bergelung yg dikenali sebagai fiddleheads dan
Melahirkan spora aseks yg tidak bergerak di bawah daun tetapi juga boleh membiak secara seksual.
Konifer Tumbuhan Kon-bearing, tiada bunga dan buah-buahan.
Mempunyai daun seperti jarum yang dilindungi oleh kutikula berlilin; dan
Menghasilkan debunga untuk pembiakan.
Bunga tumbuhan Bunga Benar, tumbuhan biji-bearing;
Struktur pembiakan dijalankan dalam bunga dan
Buah-buahan melindungi benih dan membantu untuk menyuraikan mereka dgn cekap.
Kira-kira 250,000 spesies Angiospermophyta phylla. Ia termasuk pelbagai tumbuh-tumbuhan seperti rumput, pokok-pokok bunga dan pokok-pokok-pokok-pokok bunga. Phylla Ini adalah besar dan tumbuh-tumbuhan di dalamnya terbahagi kepada dua kelas:
(a) Monocotyledoneae (cth jagung) dan (b) Dicotyledoneae (cth ros).
