www.iamchampion.blogspot.my
Trakeol mempunyai dinding yang nipis dan lembap untuk meningkatkan kecekapan
pertukaran gas. Bilangan trakeol yang banyak juga menyediakan jumlah luas permukaan
yang besar untuk pertukaran gas secara resapan ringkas.
Sesetengah serangga seperti belalang mempunyai kantung udara dalam sistem
trakea untuk mempercepatkan penghantaran gas respirasi ke tisu serangga semasa aktiviti
cergas.
Udara masuk ke dalam dan ke luar trakea melalui pengembangan dan pengecutan
otot abdomen udara beritma untuk mempercepatkan resapan gas ke dalam sel.
Semasa menarik nafas, otot abdomen mengendur dan injap spirakel terbuka. Isipadu
abdomen bertambah, tekanan udara menurun. Udara memasuki trakea melalui spirakel.
Semasa menghembus nafas, otot abdomen mengecut. Isipadu abdomen menurun, tekanan
udara meningkat, udara keluar melalui spirakel.
Struktur Respirasi dan mekanisme Pernafasan Ikan.
Darah terdeoksigen lamela
Darah beroksigen
Lengkung insang Salur darah
Aliran air
Operkulum
Aliran air
Aliran darah melalui
kapilari dalam lamela
Filamen insang
Insang ialah struktur respirasi yang dikhaskan untuk pertukaran gas di dalam air.
Ikan bertulang mempunyai empat pasang insang yang ditutup dan dilindungi oleh
operkulum.
Setiap insang terdiri daripada dua baris filamen yang halus dan disokong oleh
lengkung insang yang bertulang. Terdapat sebaris sisir insang yang menapis zarah-zarah
seperti pasir supaya tidak memasuki filamen dan merosakkannya.
Filamen mempunyai banyak unjuran nipis dan pipih yang disebut lamela yang
membekalkan luas permukaan yang besar untuk proses pertukaran gas secara maksimum.
Membran filamen insang adalah nipis dan mempunyai banyak kapilari darah untuk
memudahkan penyerapan oksigen dan penyingkiran karbon dioksida.
Modul Sempoi Biologi Tingkatan Empat (Guru) 150
www.iamchampion.blogspot.my
Kecekapan pertukaran gas oleh insang dibantu oleh mekanisme tukar ganti lawan-
arus yang mana aliran air yang melalui insang adalah bertentangan dan menyongsang arah
aliran darah dalam kapilari darah lamela.
Mekanisme ini meningkatkan kecekapan pertukaran gas kerana air yang membawa
kandungan oksigen yang tinggi bertembung dengan darah yang membawa kandungan
oksigen yang rendah dalam kapilari darah lamela.
Mekanisme pernafasan ikan dibantu oleh ventilasi yang dihasilkan oleh tindakan
mulut dan operkulum. Ventilasi meningkatkan pengaliran air pada permukaan respirasi. Ikan
melakukan ventilasi dengan berenang sambil membuka dan menutup operkulum.
Apabila mulut dibuka (menarik nafas), bahagian dasar rongga mulut diturunkan.
Pada masa yang sama, ruang operkulum dibesarkan dan bukaan operkulum ditutup. Isipadu
akan bertambah dan ini akan mengurangkan tekanan di dalam mulut. Akibatnya, air yang
mengandungi oksigen terlarut dari luar akan memasuki mulut.
Apabila mulut ditutup (menghembus nafas), bahagian dasar rongga mulut dinaikkan.
Akibatnya, air mengalir melalui lamela insang dan pertukaran gas antara kapilari darah
dengan air berlaku secara resapan. Pada masa sama, otot operkulum mengendur dan
ruang operkulum dikecilkan. Isipadu rongga mulut dikurangkan dan tekanan di dalam rongga
meningkat menjadi lebih tinggi daripada tekanan di persekitaran. Tekanan air yang tinggi
menyebabkan air mengalir keluar melalui bukaan operkulum yang terbuka.
Struktur Respirasi dan Mekanisme Pernafasan Amfibia.
Nostril
Glotis
Peparu
Peparu
Amfibia seperti katak boleh hidup di darat dan di dalam air. Pertukaran gas respirasi
bagi katak berlaku melalui kulit dan peparu.
Kulit katak adalah nipis dan sangat telap kepada gas respirasi. Ia juga sangat
lembap kerana diselaputi oleh lapisan mukus yang membenarkan gas respirasi larut. Mukus
ini dirembes oleh kelenjar lendir yang terdapat pada epidermis kulit. Kedua-dua ciri ini
Modul Sempoi Biologi Tingkatan Empat (Guru) 151
www.iamchampion.blogspot.my
membantu pertukaran gas yang cepat dan efisien antara kulit dan persekitaran. Di bawah
lapisan kulit terdapat jaringan kapilari darah untuk mengangkut gas respirasi ke sel badan.
Peparu katak terdiri daripada sepasang kantung nipis yang disambungkan kepada
mulut melalui bukaan yang disebut glotis. Peparu mempunyai membran yang nipis supaya
gas-gas respirasi dapat meresap keluar dan masuk dengan mudah. Dinding peparu sentiasa
lembap kerana diselaputi selapisan cecair. Ini membolehkan gas respirasi melarut ke
dalamnya. Ia juga kaya dengan jaringan kapilari darah untuk mengangkut gas respirasi.
Apabila katak bernafas melalui lubang hidungnya, dasar rongga mulut diturunkan
dan glotis ditutup. Udara beroksigen akan masuk ke dalam rongga mulut tetapi udara kurang
beroksigen masih terdapat di dalam peparu.
Apabila lubang hidung ditutup dan glotis dibuka, dasar rongga mulut dinaikkan.
Tekanan dalam rongga mulut yang tinggi menyebabkan udara beroksigen dari rongga mulut
masuk ke dalam peparu dan mengembang.
Apabila otot peparu mengecut, tekanan dalam abdomen mendesak udara kurang
beroksigen keluar dari peparu. Sebahagian udara disingkirkan melalui lubang hidung yang
terbuka. Manakala sebahagian lain bercampur dengan udara di dalam rongga mulut.
Struktur Respirasi Dan Mekanisme Pernafasan Manusia.
Bronkiol
Alveolus
Vena
Arteri
Pertukaran gas dalam badan manusia berlaku dalam alveolus peparu.
Udara masuk ke dalam peparuKmapeillaalruii salur khas yang disebut trakea yang disokong oleh
gelang-gelang rawan yang memastikan trakea sentiasa terbuka untuk menerima udara.
Bahagian bawah trakea bercabang kepada dua salur utama iaitu bronkus kiri dan bronkus
kanan. Setiap bronkus bercabang membentuk cabang kecil yang disebut bronkiol. Setiap
bronkiol berakhir dengan satu kelopok pundi udara mikroskopik yang disebut alveolus.
Modul Sempoi Biologi Tingkatan Empat (Guru) 152
www.iamchampion.blogspot.my
CO2 keluar
O2 masuk
Menarik nafas Menghembus nafas
Dalam badan manusia, mekanisme pernafasan melibatkan kombinasi tindakan otot
interkosta dan diafragma. Terdapat 2 set otot interkosta di antara tulang- tulang rusuk: otot
interkosta luar dan dalam. Diafragma ialah lapisan otot berbentuk kubah yang terdapat di
bawah sangkar rusuk.
Pernafasan ialah proses menarik nafas dan menghembus nafas yang berlaku silih
berganti. Semasa menarik nafas, otot interkosta luar mengecut manakala otot interkosta
dalam mengendur. Tindakan ini menyebabkan sangkar rusuk naik ke atas dan ke arah
depan. Pada masa sama, otot diafragma mengecut dan diafragma turun ke bawah menjadi
leper dan mendatar. Kedua- dua pergerakan ini menyebabkan isipadu rongga toraks
bertambah dan tekanan rongga toraks berkurang. Tekanan atmosfera yang lebih tinggi di
luar mendesak udara masuk ke dalam peparu.
Semasa menghembus nafas, otot interkosta luar mengendur manakala otot
interkosta dalam mengecut. Tindakan ini menyebabkan sangkar rusuk turun
ke bawah dan ke dalam. Pada masa sama, otot diafragma mengendur dan diafragma
melengkung ke atas, berbentuk kubah. Kedua- dua pergerakan ini menyebabkan isipadu
rongga toraks berkurang dan tekanan rongga toraks bertambah. Udara dipaksa keluar dari
peparu.
Modul Sempoi Biologi Tingkatan Empat (Guru) 153
www.iamchampion.blogspot.my
Model Peparu Manusia
Organisma Struktur respirasi dan tempat pertukaran Mekanisme
gas
Serangga Tukar ganti lawan-arus
Ikan Sistem trakea dan trakeol dan otot Tarik dan hembus nafas
Amfibia Insang (pernafasan)
Manusia Kulit dan peparu
Peparu dan alveolus
LATIHAN 9
Rajah 9 mewakili model peparu manusia dalam mekanisme respirasi.
Gabus getah
Balang kaca
Penyedut minuman
Belon
Kepingan getah
Benang
Rajah 9
(a) Berdasarkan model peparu dalam Rajah 9 di atas, apakah struktur yang sepadan
dengan salur kaca dan serkup kaca pada sistem respirasi manusia?
Modul Sempoi Biologi Tingkatan Empat (Guru) 154
www.iamchampion.blogspot.my
Penyedut minuman: Bronkus / Trakea
Balang kaca: Rongga toraks
[2 markah]
(b)(i) Kepingan getah nipis mewakili diafragma dalam sistem respirasi manusia. Apakah
fungsi kepingan getah nipis dalam model peparu itu?
Untuk mengawal isipadu / tekanan udara di dalam serkup kaca.
[1 markah]
(ii) Belon mewakili peparu manusia.
Terangkan satu ciri belon yang serupa dengan ciri peparu manusia.
Belon bersifat kenyal dan boleh mengembang serta mengecut.
[2 markah]
(c) Benang pada model peparu itu ditarik.
Lukiskan keadaan pada kepingan getah nipis dan belon pada Rajah di bawah.
[1 markah]
(ii) Perhatikan lukisan anda di (c)(i).
Jelaskan perkaitan antara perubahan pada model peparu yang anda lukis dengan
sistem respirasi manusia sebenar.
Otot diafragma mengecut menyebabkan isipadu rongga toraks bertambah. Hal ini
menyebabkan tekanan dalam peparu berkurang. Udara dari luar dipaksa masuk.
[3 markah]
(d)(i) Peratus gas oksigen dan karbon dioksida dalam udara sedutan dan udara
hembusan ditentukan dengan menggunakan tiub-J.
Mengapakah hujung tiub- J dicelupkan ke dalam larutan kalium hidroksida dan
diikuti dengan larutan kalium pirogalat?
Larutan kalium hidroksida menyerap karbon dioksida sahaja manakala larutan
kalium pirogalat menyerap kedua-dua gas oksigen dan karbon dioksida.
[1 markah]
Modul Sempoi Biologi Tingkatan Empat (Guru) 155
www.iamchampion.blogspot.my
(ii) Jadual menunjukkan keputusan kajian tentang kandungan udara sedutan dan
udara hembusan.
Jenis gas Udara sedutan (%) Udara hembusan (%)
Oksigen 21.0 16.0
Karbon dioksida 0.04 4.0
Gas Nitrogen 78.0 78.0
Wap air Tepu
Berubah- ubah
Terangkan mengapa terdapat peningkatan peratus karbon dioksida dalam udara
hembusan.
Karbon dioksida adalah hasil proses respirasi sel dalam badan. Karbon dioksida
meresap keluar dari sel untuk diangkut ke peparu.
[2 markah]
LATIHAN 10
Rajah 10 menunjukkan sebahagian daripada sistem respirasi manusia.
S: Otot interkosta
T: Tulang rusuk
Rajah 10
(a) Pada Rajah 10, namakan S dan T. [2 markah]
(b) Rajah 10.1 menunjukkan satu peringkat dalam pernafasan manusia.
Modul Sempoi Biologi Tingkatan Empat (Guru) 156
www.iamchampion.blogspot.my
Diafragma
Rajah 10.1
(i) Nyatakan peringkat pernafasan yang ditunjukkan dalam Rajah 10.1 di atas.
Tarik nafas
[1 markah]
(ii) Terangkan fungsi S dalam peringkat pernafasan di (b)(i).
(Semasa pernafasan) otot interkosta luar mengecut / otot interkosta dalam relaks.
(Menyebabkan) sangkar rusuk ke atas / ke luar.
[2 markah]
(c) Diafragma itu tidak boleh berfungsi.
Terangkan bagaimana ini memberi kesan kepada mekanisme pernafasan.
Kurang / tiada perubahan isipadu dalam rongga toraks. Kurang / tiada perubahan
tekanan udara dalam rongga. Kurang / tiada pertukaran udara / tarik / hembus.
(Mengakibatkan) kesukaran pernafasan.
[3 markah]
LATIHAN 11
Nyatakan persamaan dan perbezaan antara sistem respirasi manusia dengan sistem
respirasi belalang berdasarkan struktur adaptasi untuk memaksimakan kadar pertukaran
gas.
[10 markah]
Persamaan:
Permukaan respirasi lembap. Untuk melarutkan oksigen (untuk resapan) / membolehkan
resapan berlaku.
Permukaan respirasi nipis / setebal satu sel. Resapan berlaku dengan cekap // resapan
berlaku dengan kadar yang lebih cepat.
Struktur / permukaan respirasi mempunyai luas permukaan yang besar. Lebih gas meresap.
Kedua-dua mempunyai trakea kuat untuk mencegah daripada ranap.
Modul Sempoi Biologi Tingkatan Empat (Guru) 157
www.iamchampion.blogspot.my
Perbezaan: Serangga
Manusia Sistem trakea.
Organ utama dalam sistem adalah Udara persekitaran memasuki trakea
peparu. melalui spirakel.
Udara persekitaran memasuki trakea Spirakel mempunyai injap.
melalui hidung. Mengawal arah pergerakan udara //
Rongga nasal tidak mempunyai injap. untuk membolehkan spirakel terbuka dan
tertutup // udara boleh masuk dan keluar.
- Trakea disokong oleh gelang kitin.
Cabang trakea dipanggil trakeol.
Trakea disokong oleh gelang rawan. Hujung trakeol adalah buntu.
Cabang trakea dipanggil bronkus.
Hujung bronkiol bersambung dengan Permukaan respirasi / pertukaran gas
alveolus. ialah trakeol.
Permukaan respirasi / pertukaran gas Trakeol tidak diselaputi jaringan kapilari
ialah alveolus. darah.
Alveolus diselaputi oleh jaringan kapilari Oksigen meresap daripada trakeol ke sel
darah. (badan).
Untuk mengangkut oksigen. Dinding trakeol bersentuhan dengan
hemosel / sel badan.
Dinding alveolus bersentuhan dengan Laluan gas respirasi:
Spirakel trakea trakeol sel
kapilari darah.
Laluan gas respirasi:
Hidung trakea bronkus
bronkiol alveolus
LATIHAN 12 Tisu badan
Rajah 12 menunjukkan struktur respirasi seekor belalang.
Bendalir
Spirakel
Udara Rajah 12
Terangkan bagaimana sel-sel badan memperoleh oksigen daripada udara. [4 markah]
158
ra
Modul Sempoi Biologi Tingkatan Empat (Guru)
www.iamchampion.blogspot.my
(Otot badan mengecut dan) spirakel terbuka. Udara / oksigen masuk mengalir ke dalam
trakea (melalui spirakel). Udara / oksigen memasuki trakeol. Oksigen larut dalam bendalir (di
hujung trakeol). Membasahi sel badan. (Oksigen terlarut) meresap ke dalam sel-sel badan.
Mengikut kecerunan kepekatan.
LATIHAN 13
Rajah 13 menunjukkan keadaan toraks semasa proses K dan proses L dalam mekanisme
pernafasan.
Rusuk Sternum
Pergerakan sangkar
Pergerakan sangkar rusuk
rusuk
Otot interkosta
K Diafragma L
Rajah 13
(a)(i) Namakan proses K dan proses L. [2 markah]
K: Tarik nafas.
L: Hembus nafas.
(ii) Nyatakan tiga perbezaan antara proses K dan proses L.
Proses K Proses L
Otot interkosta luar mengecut. Otot interkosta luar mengendur.
Otot interkosta dalam mengendur. Otot interkosta dalam mengendur.
Diafragma mengecut / meleper / bergerak ke Diafragma mengendur / berbentuk kubah
bawah / mendatar. / bergerak ke atas / melengkung.
Sangkar tulang rusuk bergerak ke atas / ke Sangkar tulang rusuk bergerak ke bawah
luar. / ke dalam.
Modul Sempoi Biologi Tingkatan Empat (Guru) 159
www.iamchampion.blogspot.my
Isipadu rongga toraks meningkat. Isipadu rongga toraks berkurang.
Tekanan dalam rongga toraks berkurang. Tekanan dalam rongga toraks meningkat.
Pergerakan udara ke dalam peparu. Pergerakan udara ke luar dari peparu.
[3 markah]
LATIHAN 14
Rajah 14 menunjukkan sebahagian 160ystem respiratori manusia.
T
U
V
Rajah 14
(a)(i) Namakan salur T dan salur U.
T : Trakea
U : Bronkus
[2 markah]
(ii) Terangkan ciri bagi T yang berkaitan dengan fungsinya.
T mempunyai gegelang rawan. Untuk memastikan T sentiasa terbuka // menghalang
daripada kempis semasa menarik nafas. Ia juga penting untuk memastikan aliran udara
yang berterusan. T juga mengandungi silia / mukus untuk memerangkap habuk /
partikel pepejal dan menghalang / menapis udara / debu // udara yang lebih bersih
sahaja masuk ke peparu. Ini dapat mengelakkan jangkitan / bronkitis / pneumonia.
[3 markah]
Modul Sempoi Biologi Tingkatan Empat (Guru) 160
www.iamchampion.blogspot.my
(b)(i) Seorang perokok tegar mudah mendapat batuk berterusan.
Terangkan bagaimana tabiat ini mengurangkan kecekapan sistem respirasi berfungsi.
Haba daripada asap rokok meningkatkan suhu pada salur pernafasan / trakea. Ia juga
menyebabkan dinding trakea / laluan udara mengering. Ini akan merosakkan silia.
Toksin / partikel menyebabkan keradangan. Selanjutnya, banyak mukus dihasilkan
yang menyebabkan laluan udara membengkak / sempit. Batuk sebagai satu tindakan
refleks. Selain itu, tabiat ini menyebabkan bronkitis dan emfisema. Emfisema berlaku
akibat daripada struktur alveolus yang musnah. Ini mengakibatkan luas permukaan
berkurang dan mengurangkan kadar pertukaran gas.
[3 markah]
(ii) Terangkan satu penyakit lain yang mungkin dihidapi oleh perokok tegar tersebut.
Kanser peparu. Ia terjadi apabila bahan karsinogen dalam asap rokok yang
menyebabkan sel peparu / alveolus menjadi tidak normal / mutan.
[2 markah]
(c) Berikan satu cadangan bagaimana untuk meningkatkan kadar ventilasi semasa bernafas.
Terangkan cadangan anda.
Tarik nafas dalam // lebih udara disedut ke dalam peparu. Maka, lebih bekalan oksigen //
lebih oksigen masuk ke dalam darah // lebih karbon dioksida keluar peparu / alveolus.
Guna inhalan. Untuk membesarkan diameter salur pernafasan. Maka, lebih bekalan
oksigen // lebih oksigen masuk ke dalam darah // lebih karbon dioksida keluar peparu /
alveolus. Senaman.
[2 markah]
7.3 Pertukaran Gas Merentas Permukaan Respirasi dan Pengangkutan Gas dalam Badan
Manusia.
Pertukaran Gas Merentas Permukaan Respirasi.
Resapan gas berlaku dari kawasan tekanan separa (TS) tinggi ke kawasan TS
rendah.
Tekanan Separa Oksigen (TSO) dalam alveolus adalah lebih tinggi berbanding
dengan TSO dalam kapilari darah. Oleh itu, oksigen meresap masuk dan merentas
permukaan alveolus dan kapilari darah ke dalam darah.
Modul Sempoi Biologi Tingkatan Empat (Guru) 161
www.iamchampion.blogspot.my
Tekanan separa karbon dioksida (TSKO) pula adalah rendah dalam alveolus dan
tinggi dalam kapilari darah.
Karbon dioksida meresap keluar dari kapilari darah ke dalam alveolus dan
kemudiannya dihembus keluar melalui mulut atau hidung ke dalam atmosfera.
Gambar rajah pertukaran gas merentas permukaan alveolus dan kapilari darah dalam
peparu dan sel badan.
Sel darah merah
Kapilari darah
Sel badan
Pengangkutan Gas Respirasi dalam Badan Manusia.
Oksigen Perbezaan Karbon dioksida
Bergabung dengan Cara diangkut? Bergabung dengan hemoglobin,
hemoglobin. berpadu dengan air (terlarut dalam
plasma darah) dan ion bikarbonat.
Oksihemoglobin. Membentuk apa? Karbaminohemoglobin, asid
karbonik.
Selepas pertukaran gas berlaku, oksigen dalam darah yang meninggalkan alveolus akan
diangkut ke sel-sel badan untuk respirasi sel. Dalam darah, oksigen akan berpadu dengan
pigmen respirasi hemoglobin dalam eritrosit. Oksigen diangkut dalam bentuk
oksihemoglobin ke seluruh badan.
Hemoglobin + Oksigen Oksihemoglobin
Dalam peparu, tekanan separa oksigen adalah tinggi. Oksigen bergabung dengan
hemoglobin untuk membentuk oksihemoglobin yang diangkut ke seluruh badan. Apabila
Modul Sempoi Biologi Tingkatan Empat (Guru) 162
www.iamchampion.blogspot.my
sampai ke sel badan yang mempunyai tekanan separa oksigen yang rendah,
oksihemoglobin akan terurai untuk membebaskan semula molekul oksigen. Karbon dioksida
yang dibebaskan oleh sel yang berespirasi diangkut dalam tiga cara. Lebih kurang 7%
karbon dioksida diangkut dalam bentuk terlarut dalam plasma darah. 23% karbon dioksida
bergabung dengan hemoglobin dalam eritrosit untuk membentuk karbaminohemoglobin.
Baki 70% diangkut dalam bentuk ion bikarbonat (HCO3-) dalam plasma darah.
Karbon dioksida meresap ke dalam eritrosit, kemudian berpadu dengan air dalam
eritrosit untuk membentuk asid karbonik (H2CO3). Enzim karbonik anhidrase dalam eritrosit
memangkinkan tindak balas ini. Asid karbonik kemudiannya terurai kepada ion bikarbonat
dan ion hidrogen. Kemudian ion bikarbonat meresap ke dalam plasma darah dan diangkut
ke peparu.
LATIHAN 15
(a) Pertukaran gas berlaku merentasi permukaan alveolus.
(i) Terangkan kepentingan pertukaran gas dalam manusia.
Untuk memberi oksigen kepada pernafasan sel.
Untuk mengeluarkan karbon dioksida yang dihasilkan oleh sel.
[2 markah]
(ii) Nyatakan dua cara alveolus mengadaptasi untuk pertukaran gas yang efisien.
Permukaan yang luas. Dinding yang nipis. Berhubung rapat dengan kapilari darah.
(Permukaan) lembap. Padat / kaya / jaringan banyak kapilari darah.
[2 markah]
7.4 Mekanisme Kawal Atur Respirasi.
Semasa melakukan aktiviti cergas, Tekanan Separa Karbon Dioksida (TSKO)
bertambah akibat respirasi yang aktif.
Pertambahan kepekatan CO2 dalam badan dikesan melalui perubahan pH darah dan
pH bendalir tisu otak.
Aras CO2 yang tinggi dalam darah akan merendahkan pH darah dan nilai pH
bendalir tisu yang membasahi otak.
Asid karbonik akan terurai kepada ion hidrogen / ion bikarbonat.
pH darah yang rendah adalah berbahaya.
Perubahan ini dikesan oleh sel khas, iaitu kemoreseptor pusat yang terdapat dalam
medula oblongata.
Penurunan nilai pH dalam darah menyebabkan sel kemoreseptor pusat dirangsang
untuk menghasilkan impuls ke organ yang terlibat dengan respirasi seperti otot
interkosta dan diafragma supaya mengecut dan mengendur dengan lebih cepat.
Modul Sempoi Biologi Tingkatan Empat (Guru) 163
www.iamchampion.blogspot.my
Kadar ventilasi dan kadar pernafasan meningkat.
Kadar denyutan jantung juga meningkat untuk mempercepatkan proses
pengangkutan oksigen ke sel badan dan proses penyingkiran CO2.
Kepekatan CO2 dan aras pH darah akan kembali ke paras normal.
LATIHAN 16
Pernafasan adalah proses luar kawal yang dikawal oleh pusat pernafasan dalam medula
oblongata.
Rajah 16 menunjukkan sekumpulan pendaki yang sedang mendaki gunung.
Rajah 16
Jelaskan apa yang berlaku kepada kadar pernafasan bagi seorang pendaki apabila berada
di puncak gunung yang tinggi.
Kurang oksigen dalam atmosfera. Tekanan separa oksigen rendah. Kurang oksigen dalam
darah. Dikesan oleh pusat pernafasan / pusat kemoreseptor. Menghantar impuls ke otot-otot
/ otot interkosta / diafragma. Kadar pengecutan / pengenduran otot-otot / otot interkosta /
diafragma meningkat. Meningkatkan mekanisme pernafasan / tarik nafas / hembus nafas.
Meningkatkan kadar ventilasi. Impuls (daripada pusat respirasi) dihantar ke jantung.
Denyutan jantung lebih laju. Banyak oksigen dihantar ke sel // untuk mendapat cukup
oksigen // banyak CO2 diangkut ke peparu.
[4 markah]
Modul Sempoi Biologi Tingkatan Empat (Guru) 164
www.iamchampion.blogspot.my
7.5 Kepentingan Mengekalkan Sistem Respirasi yang Sihat.
Peparu ialah salah satu organ paling penting dalam badan.
Salur respirasi mempunyai lapisan membran lembap dan bermukus yang sentiasa
terdedah kepada persekitaran kerana udara yang disedut mengandungi debu dan
jelaga serta pelbagai perengsa dan bahan cemar yang berbahaya.
Dinding trakea terdiri daripada sel epitelium bersilium dan sel perembes mukus.
Mukus yang dirembes melindungi permukaan salur respirasi dengan memerangkap
butir-butir debu dan mikroorganisma yang masuk ke dalam trakea.
Seseorang perokok menyedut terus asap rokok yang mengandungi gas toksik
seperti karbon monoksida, tar, dan nikotina ke dalam peparunya.
Bahan- bahan kimia ini merosakkan fungsi peparu.
Asap rokok mengandungi lebih daripada 4000 jenis bahan kimia termasuklah tar,
nikotina, karbon monoksida, aseton, benzena, dan formaldehid.
Kebanyakan bahan kimia ini merupakan bahan karsinogenik yang boleh
meningkatkan risiko mendapat kanser.
Modul Sempoi Biologi Tingkatan Empat (Guru) 165
www.iamchampion.blogspot.my
Poster- Poster berkaitan Rokok
Modul Sempoi Biologi Tingkatan Empat (Guru) 166
www.iamchampion.blogspot.my
LATIHAN 17
Rajah 17.1 menunjukkan alveolus individu yang sihat.
Rajah 17.2 menunjukkan alveolus individu yang menghidap emfisema.
Alveolus sihat Alveolus emfisema
Alveolus Alveolus
rosak
Rajah 17.1
Rajah 17.2
Emfisema adalah sejenis penyakit peparu.
Terangkan kesan penyakit tersebut kepada kesihatan individu itu. [6 markah]
Pernafasan menjadi sukar / kurang cekap / sesak nafas // mana-mana contoh yang sesuai
tentang kesukaran bernafas. Dinding (pemisah) pundi udara musnah / rosak.
Disebabkan oleh bahan kimia yang beracun / toksik / (contoh yang sesuai) dalam asap
rokok. Kurang luas permukaan (alveolus). Kurang udara / oksigen dalam alveolus. Isipadu
alveolus berkurang. Kurang oksigen meresap dari alveolus ke dalam kapilari darah. (Oleh
itu,) sel badan akan menerima kurang oksigen. Selalu rasa letih / lesu / tidak boleh
melakukan aktiviti cergas.
Modul Sempoi Biologi Tingkatan Empat (Guru) 167
7.6 Respirasi dalam Tumbuhan. www.iamchampion.blogspot.my
Oksigen
Karbon dioksida
Respirasi
Tenaga
Bahan Organik
Oksigen meresap masuk dan keluar tumbuhan melalui liang stoma dan lentisel.
Kandungan oksigen yang tinggi di luar menyebabkan oksigen meresap masuk ke
dalam ruang antara sel dalam daun.
Ini menyebabkan kepekatan oksigen tinggi berbanding kepekatan oksigen di dalam
sel.
Pada masa yang sama, respirasi sel menghasilkan CO2 yang digunakan untuk
fotosintesis.
CO2 yang berlebihan meresap ke dalam ruang udara di antara sel dan keluar melalui
stoma ke atmosfera.
Stoma pada daun
Lentisel
Kulit pokok
Modul Sempoi Biologi Tingkatan Empat (Guru) 168
www.iamchampion.blogspot.my
Respirasi aerob dan anaerob dalam tumbuhan
Respirasi aerob biasanya dijalankan oleh tumbuhan sepanjang hari. Manakala dalam
keadaan tertentu, tumbuhan boleh menjalankan respirasi anaerob untuk tempoh
waktu yang pendek.
Misalnya, semasa banjir, tumbuhan boleh hidup untuk beberapa hari walaupun
tenggelam sepenuhnya di dalam air.
Tumbuhan padi boleh hidup untuk beberapa minggu dalam keadaan air bertakung di
sawah padi.
Respirasi anaerob juga berlaku pada peringkat permulaan percambahan apabila
embrio diselaputi sepenuhnya di dalam testa yang kedap udara.
Tumbuhan ditenggelami air Percambahan biji benih
Perbezaan antara respirasi dan fotosintesis;
Respirasi Aspek Fotosintesis
Karbon dioksida dan Air
Glukosa dan Oksigen Bahan mentah Glukosa dan Oksigen.
Karbon dioksida, Air dan Hasil tindak balas Kloroplas.
Tenaga.
Mitokondrion. Tempat berlaku
Tenaga kimia ke tenaga haba. Perubahan tenaga Tenaga cahaya ke tenaga kimia.
Berlaku sepanjang hari. Masa ia berlaku Berlaku dengan kehadiran cahaya.
Titik pampasan ialah aras keamatan cahaya apabila kadar penghasilan karbon
dioksida dalam respirasi adalah sama dengan kadar penggunaan karbon dioksida
dalam fotosintesis.
Pada titik pampasan, kadar fotosintesis adalah sama dengan kadar respirasi.
Glukosa yang dihasilkan dalam fotosintesis menggantikan glukosa yang dioksidakan
dalam respirasi.
Modul Sempoi Biologi Tingkatan Empat (Guru) 169
www.iamchampion.blogspot.my
Kadar fotosintesis mesti melebihi kadar respirasi setiap hari untuk memastikan
pertumbuhan dan penghasilan bunga, biji benih dan buah berlaku.
Ini membolehkan kadar penghasilan glukosa melebihi kadar penggunaan glukosa
dan glukosa yang berlebihan boleh digunakan untuk pertumbuhan dan semua
proses-proses penting dalam tumbuhan.
Dalam masa yang sama, oksigen berlebihan daripada proses fotosintesis
dibebaskan ke atmosfera untuk menyokong hidupan lain.
Graf keamatan cahaya dan titik pampasan.
GddGiiaaggssuuCCnnOOaakk22aann Titik pampasan KKadaadrar
fofototsoinstienstisesis
GGaass CCOO22 lelbeibhithintgigniggi
ddiihhaassiillkkaann ddaraipraipdaadkaadkaar dar
rersepsipraisria. si.
Rendah
Kadar respirasi
leKbaihdtainrgrgei spirasi
dlaerbipiahdatiknagdgair
fodtaorsiinptaedsias kadar
fotosintesis
Tinggi
Keamatan cahaya
Modul Sempoi Biologi Tingkatan Empat (Guru) 170
www.iamchampion.blogspot.my
LATIHAN 18
Sebuah kolam mengandungi banyak tumbuhan akuatik. Rajah 18 di bawah ialah graf yang
menunjukkan perubahan peratusan kandungan oksigen terlarut dan karbon dioksida terlarut
dalam kolam itu bagi tempoh 24 jam.
Q
PR
Rajah 18
Berdasarkan graf pada Rajah 18 di atas, terangkan perbezaan perubahan peratusan
kandungan oksigen terlarut dan karbon dioksida terlarut dalam kolam itu di peringkat P,
peringkat Q dan peringkat R. [10 markah]
Jam 0000 – 0600 / (tempoh) P- peratus / kuantiti oksigen berkurang manakala peratus /
kuantiti karbon dioksida meningkat. Keamatan cahaya berkurang / kosong / rendah.
Kurang / tiada tindak balas cahaya fotosintesis berlaku, tiada / kurang oksigen meningkat,
karbon dioksida berkurang // di Q: Peratus oksigen lebih tinggi berbanding peratus karbon
dioksida (dalam kolam). Keamatan cahaya meningkat. Kadar fotosintesis lebih tinggi
berbanding kadar respirasi. Oksigen dihasilkan lebih tinggi // banyak karbon dioksida
digunakan untuk fotosintesis. Respirasi organisma akuatik / tumbuhan / haiwan berterusan,
oksigen digunakan, karbon dioksida dibebaskan.
Jam 1200- Keamatan cahaya adalah maksimum, menghasilkan kadar fotosintesis yang
maksimum / penghasilan oksigen maksimum dan penggunaan karbon dioksida maksimum.
(Kerana) keamatan cahaya berkurang. Dan kemudian kadar fotosintesis berkurang, [tetapi
masih tinggi berbanding kadar respirasi (tumbuhan akuatik)]. Kemudian penghasilan oksigen
berkurang (oleh tumbuhan) / kurang pengambilan karbon dioksida (oleh tumbuhan kolam).
Jam 1800-2400 / tempoh R- oksigen terus berkurang, karbon dioksida terusbertambah.
(Kerana) keamatan cahaya terus berkurang // hanya respirasi berlaku.
Modul Sempoi Biologi Tingkatan Empat (Guru) 171
www.iamchampion.blogspot.my
LATIHAN 19
Pokok ditenggelami air
Rajah 19
Satu tumbuhan ditenggelami air semasa banjir selama beberapa hari.
Terangkan kesan kejadian tersebut kepada proses respirasi tumbuhan itu.
Akar / batang / daun tenggelam di dalam air. Kurang / tiada pertukaran gas (respirasi) /
karbon dioksida / oksigen. Kadar respirasi (lebih) rendah // respirasi berhenti. Tumbuhan
mati. [2 markah]
Modul Sempoi Biologi Tingkatan Empat (Guru) 172
www.iamchampion.blogspot.my
BAB 8
EKOSISTEM DINAMIK
Modul Sempoi Biologi Tingkatan Empat (Guru) 173
www.iamchampion.blogspot.my
BAB 8 EKOSISTEM DINAMIK
8.1 Komponen Abiosis dan Biosis dalam Persekitaran.
Abiosis = benda bukan hidup
Seperti nilai pH, suhu, keamatan cahaya, kelembapan, topografi dan iklim mikro.
Biosis = benda hidup
Komponen Biosis terdiri daripada pengeluar (tumbuhan hijau), pengguna primer,
pengguna sekunder, pengguna tertier dan pengurai.
Rantai makanan ditakrifkan sebagai hubungan pemakanan dan pemindahan tenaga
melalui urutan yang mana satu organisma makan organisma sebelumnya.
Jaringan makanan terdiri daripada beberapa rantai makanan yang organismanya
saling bersandaran antara satu sama lain.
Lukiskan piramid aliran tenaga dalam satu rantai makanan.
10% tenaga Pengguna tertier 90% tenaga hilang
dipindahkan 90% tenaga hilang
(Aras trof keempat) 90% tenaga hilang
10% tenaga
dipindahkan Pengguna sekunder
(Aras trof ketiga)
10% tenaga
dipindahkan Pengguna primer
(Aras trof kedua)
Pengeluar
(Aras trof pertama)
Modul Sempoi Biologi Tingkatan Empat (Guru) 174
www.iamchampion.blogspot.my
Interaksi antara Komponen Biosis dari Segi Pemakanan;
Simbiosis terdiri daripada tiga iaitu Komensalisme, Mutualisme dan Parasitisme.
Interaksi Penumpang Perumah (hos) Contoh 1 Contoh 2
Komensalisme Untung. Tak untung dan Epifit Epizoit (ikan
tak rugi. (paku pakis remora) pada
Mutualisme Untung. langsuir). ikan yu.
Untung. Kulampair Pokok legum
(alga dan dan bakteria
kulat). pengikat
nitrogen.
Parasitisme Untung. Rugi. Pinjal pada Bunga
kulit. Rafflesia sp.
Mangsa-pemangsa Mangsa rugi. Pemangsa Helang Singa
untung. memakan memakan
arnab. rusa.
Persaingan= interaksi antara organisma-organisma yang hidup dalam satu habitat
dan bersaing untuk sumber yang sama dan bekalannya terhad.
Persaingan dibahagikan kepada dua iaitu persaingan interspesies (PINER) dan
persaingan intraspesies (PINAR).
PINER ialah persaingan antara individu daripada dua atau lebih spesies berlainan.
PINAR ialah persaingan yang berlaku antara individu daripada spesies yang sama.
Modul Sempoi Biologi Tingkatan Empat (Guru) 175
www.iamchampion.blogspot.my
LATIHAN 1
P, Q dan R dalam Rajah 1 menunjukkan tiga jenis interaksi antara organisma.
Tumbuhan legum Pokok hutan Organisma P Pokok mati
Organisma Q
Nodul
X YZ
Rajah 1
(a)(i) Namakan jenis interaksi yang diwakili oleh X dan Y.
X: Mutualisme / Kesalingan
Y: Komensalisme
[2 markah]
(ii) Huraikan interaksi yang diwakili oleh X.
Bakteria pengikat nitrogen di dalam nodul akar mengikat nitrogen membentuk
ammonia yang digunakan tumbuhan manakala bakteria Rhizobium mendapat
perlindungan daripada tumbuhan.
[3 markah]
(b)(i) Dalam interaksi yang diwakili oleh Y dan Z, apakah istilah yang digunakan untuk
menghuraikan organisma P dan organisma Q?
Organisma P: Epifit.
Organisma Q: Saprofit.
[2 markah]
(ii) Nyatakan satu ciri penyesuaian bagi organisma P dalam interaksi itu.
Kehadiran akar udara yang menyerap kelembapan di udara.
[1 markah]
(c) Pokok hutan dalam interaksi yang diwakili oleh Y mati.
Terangkan apa yang akan berlaku kepada organisma P.
P terus tumbuh kerana ia boleh berfotosintesis.
[2 markah]
Modul Sempoi Biologi Tingkatan Empat (Guru) 176
www.iamchampion.blogspot.my
(d) Serbuk kayu boleh digunakan dalam interaksi yang diwakili oleh Z untuk penanaman
cendawan secara komersial.
Terangkan bagaimana cendawan boleh tumbuh pada serbuk kayu.
Cendawan tumbuh pada bahan organik yang mati. Cendawan merembeskan enzim yang
mencernakan bahan organik kompleks kepada bahan ringkas.
[3 markah]
LATIHAN 2
Organisma- organisma berikut terdapat dalam satu komuniti sawah padi.
Belalang, Pokok padi, Beluncas, Katak, Burung hantu, Ular, Tikus
Organisma-organisma ini saling berinteraksi antara satu sama lain dalam komuniti tersebut.
(a)(i) Berdasarkan organisma-organisma di atas, bina:
- Satu jaringan makanan yang menunjukkan interaksi semua organisma
- Satu piramid nombor yang mengandungi empat aras trof [4 markah]
Belalang Katak
Pokok padi Beluncas
Tikus
Ular
Burung
hantu
Aras trof 4 Burung hantu
Aras trof 3 Katak / Ular
Aras trof 2
Aras trof 1 Beluncas / Tikus / Belalang
Pokok padi
Modul Sempoi Biologi Tingkatan Empat (Guru) 177
www.iamchampion.blogspot.my
(ii) Belalang dan beluncas merupakan perosak bagi pokok padi.
Bagaimanakah populasi belalang dan beluncas dapat dikawal?
Terangkan impak kaedah pengawalan itu ke atas komuniti sawah padi.
[6 markah]
Guna racun serangga / pestisid. Bunuh perosak / belalang dan beluncas.
Pengumpulan bahan kimia dalam organisma lain daripada rantai makanan kerana
mutasi. Perosak mutan rintang terhadap racun serangga. Kaedah kawalan biologi.
Pemangsa bunuh hanya perosak yang khusus / belalang dan beluncas. Menyebabkan
ketidakseimbangan populasi organisma dalam komuniti. Populasi perosak berkurang,
pengeluar / pokok padi bertambah.
LATIHAN 3
Rajah 3 menunjukkan sejenis interaksi antara organisma.
Rajah 3
Namakan dan huraikan interaksi yang ditunjukkan dalam Rajah 3 di atas.
[4 markah]
(Parasitisme ialah hubungan antara) dua organisma di mana parasit akan mendapat
keuntungan. Perumah sentiasa mendapat kerugian. Parasit / Raflesia akan menyerap bahan
makanan daripada pokok / perumah. Menggunakan akarnya yang telah diubah suai.
Perumah akan mempunyai kurang nutrien / selnya rosak / cedera.
Modul Sempoi Biologi Tingkatan Empat (Guru) 178
www.iamchampion.blogspot.my
LATIHAN 4
Seorang peladang mendapati apabila bilangan tikus bertambah, hasil buah kelapa sawit
berkurangan. Cadangkan bagaimana peladang itu dapat mengawal populasi tikus tanpa
menggunakan racun perosak.
Terangkan bagaimana kaedah itu berfungsi. [5 markah]
Guna kawalan biologi. Kaedah melibatkan hubungan mangsa-pemangsa. Pemangsa
mestilah khusus / pemangsa semula jadi / musuh semula jadi kepada mangsa. Pemangsa
tidak merosakkan buah kelapa sawit. Burung hantu / Ular / Pemangsa digunakan untuk
menangkap mangsa / tikus. Populasi tikus berkurangan.
LATIHAN 5
Rajah 5 menunjukkan satu rantai makanan di sawah padi.
Pokok 6 x 103 kJ Beluncas 6 x 102 kJ Burung 6 x 10 kJ Burung
padi Rajah 5 helang
Terangkan kepentingan setiap organisma di dalam rantai makanan itu untuk mengekalkan
keseimbangan ekosistem. [10 markah]
Rantai makanan menunjukkan aliran tenaga daripada satu aras trof ke aras trof yang lain //
menunjukkan aliran tenaga daripada pokok padi ke beluncas / beluncas ke burung / burung
ke helang. (Semakin panjang rantai makanan) kurang / sedikit tenaga diterima oleh
pengguna terakhir / helang // 10% tenaga dipindahkan daripada satu aras trof ke aras trof
lain // 90% tenaga hilang. 90% tenaga hilang kerana respirasi / pembiakan. Pokok padi
menerima tenaga paling tinggi daripada matahari. Tenaga cahaya (daripada matahari) akan
ditukarkan ke tenaga kimia / makanan. Melalui fotosintesis. Beluncas makan makanan
daripada padi // burung makan makanan daripada beluncas // helang makan makanan
daripada makan burung. Beluncas mendapat tenaga daripada padi // burung dapat tenaga
daripada beluncas // helang dapat tenaga daripada burung.
Modul Sempoi Biologi Tingkatan Empat (Guru) 179
www.iamchampion.blogspot.my
Tanpa pokok padi tiada aliran tenaga // Jika bilangan pokok padi berkurang / bertambah,
bilangan beluncas berkurang / bertambah. Tiada makanan dihasilkan untuk semua
pengguna. Menyebabkan kepupusan / kematian / kurang / migrasi. Pokok padi berada pada
aras trof pertama // beluncas pada aras trof kedua // burung pada aras trof ketiga / helang
pada aras trof keempat. Pokok padi ialah pengeluar / beluncas ialah pengguna primer /
burung ialah pengguna sekunder / helang ialah pengguna tertier. Bilangan setiap organisma
perlu dikekalkan untuk memastikan keseimbangan ekosistem // jika bilangan organism
berubah, ia mungkin menyebabkan ekosistem tidak seimbang // helang mengawal bilangan
burung // burung mengawal bilangan beluncas. Jika bilangan beluncas bertambah, bilangan
pokok padi akan berkurang. Jika bilangan beluncas bertambah, bilangan burung akan
bertambah. Jika bilangan beluncas berkurang, bilangan pokok padi akan bertambah. Jika
bilangan beluncas berkurang, bilangan burung akan berkurang / migrasi. Jika bilangan
burung bertambah, bilangan beluncas akan berkurang. Jika bilangan burung bertambah,
bilangan helang akan meningkat. Jika bilangan burung berkurang, bilangan beluncas akan
meningkat. Jika bilangan burung berkurang, bilangan helang akan berkurang / migrasi. Jika
bilangan helang bertambah, bilangan burung akan berkurang. Jika bilangan helang
berkurang, bilangan burung akan meningkat.
LATIHAN 6
Rajah 6 menunjukkan satu rantai makanan di suatu sawah padi.
Kehilangan tenaga Kehilangan tenaga
Pokok padi Belalang Burung
Rajah 6
Terangkan rantai makanan ini
[4 markah]
Pokok padi merupakan pengeluar / belalang adalah pengguna primer / burung ialah
pengguna sekunder. Belalang makan pokok padi / burung makan belalang. Pemindahan
tenaga berlaku (bila pokok padi dimakan / belalang dimakan) // belalang mendapat tenaga
daripada pokok (padi) / burung mendapat tenaga daripada belalang. (semasa pemindahan
Modul Sempoi Biologi Tingkatan Empat (Guru) 180
www.iamchampion.blogspot.my
tenaga), (90%) tenaga hilang. Ke persekitaran. Secara radiasi. Semasa respirasi /
perkumuhan / pertumbuhan. Saiz organisma meningkat daripada pengguna primer ke
pengguna sekunder. Saiz populasi berkurang daripada pengguna primer ke pengguna
sekunder.
LATIHAN 7
Suatu kajian tentang interaksi antara tumbuhan telah dijalankan oleh seorang saintis. Dia
menggunakan tanaman jagung dan tanaman padi bukit. Rajah 7.1 menunjukkan kadar
pertumbuhan pokok jagung dan padi bukit yang ditanam di dua plot yang berbeza.
Ketinggian pokok (cm)
Pokok jagung
Padi bukit
Masa (hari)
Rajah 7.1
Rajah 7.2 menunjukkan kadar pertumbuhan pokok jagung dan padi bukit yang ditanam
di satu plot yang sama.
Ketinggian pokok (cm)
Pokok jagung
Padi bukit
Masa (hari)
Rajah 7.2
Pokok-pokok tersebut diberi jumlah nutrien dan jumlah air yang sama.
Terangkan interaksi dalam Rajah 7.1 dan Rajah 7.2. [10 markah]
Rajah 7.1;
Persaingan intraspesifik. Antara spesis yang sama. Bersaing sesama sendiri. Untuk nutrien /
ruang / air. Kadar purata pertumbuhan pokok jagung lebih tinggi berbanding pokok padi.
Modul Sempoi Biologi Tingkatan Empat (Guru) 181
www.iamchampion.blogspot.my
Persaingan dalam kedua-dua pokok adalah rendah. Kedua-dua mendapat cukup nutrien /
air / cahaya.
Rajah 7.2;
Interspesifik. Antara spesis yang berbeza // antara padi dan jagung. Bersaing untuk air/
nutrien/ ruang/ cahaya. Kadar pertumbuhan jagung lebih tnggi / kadar pertumbuhan pokok
padi lebih rendah. Menyerap lebih nutrien/ air// jagung lebih beradaptasi dalam persaingan.
(disebabkan pokok jagung tumbuh lebih tinggi), ia menghalang cahaya matahari untuk
pokok padi. Kadar fotosintesis berkurang / perlahan. Kadar pertumbuhan berkurang.
8.2 Pengkolonian dan Sesaran dalam Suatu Ekosistem.
Istilah Maksud istilah
Habitat Tempat hidup semula jadi sesuatu organisma.
Nic Peranan yang dimainkan dan aktiviti yang dilakukan oleh sesuatu
organisma dalam sesuatu ekosistem.
Spesies (S) Sekumpulan organisma serupa yang berkongsi ciri sepunya,
memainkan peranan yang sama dalam ekosistem serta boleh saling
membiak antara satu sama lain untuk menghasilkan anak.
Populasi (P) Sekumpulan organisma daripada spesies yang sama dan hidup di
suatu habitat yang sama pada masa yang sama.
Komuniti (K) Beberapa populasi daripada spesies berlainan yang hidup dalam
habitat yang sama dalam sesuatu ekosistem.
Ekosistem (E) Unit semula jadi yang stabil serta terdiri daripada pelbagai komuniti
yang saling berinteraksi antara satu sama lain dan persekitarannya iaitu
air, udara dan tanah.
Modul Sempoi Biologi Tingkatan Empat (Guru) 182
www.iamchampion.blogspot.my
Pengkolonian dan Sesaran.
Pengkolonian ialah proses di mana satu spesies mengkoloni dan hidup dalam satu
kawasan baru.
Sesaran ialah satu proses di mana satu spesies organisma mengkoloni persekitaran/
habitat yang lain di mana ia lebih dapat menyesuaikan diri dengan habitat tersebut
secara beransur-ansur dan berturutan.
Tanah terdedah Spesies Spesies Spesies Komuniti
perintis penyesar dominan klimaks
(Rumput) (Tumbuhan (Pokok renek) (Pokok)
herba)
Proses sesaran
Adaptasi Pokok Paya Bakau terhadap Persekitarannya.
Masalah Adaptasi
Tanah yang lembut. Sistem akar yang bercabang luas/ akar jangkang.
Kepekatan garam yang tinggi. Sap sel akar mempunyai kandungan garam yang lebih
tinggi, dan dengan itu tekanan osmosisnya lebih tinggi
berbanding air laut// garam yang masuk disingkirkan
melalui hidatod.
Kandungan oksigen rendah. Akar pernafasan tegak /pneumatofor.
Tiupan angin yang kencang Sistem akar yang bercabang luas.
dan pukulan ombak yang
kuat. Biji benih vivipariti, iaitu biji benihnya bercambah semasa
Tanah berlumpur dan pasang masih melekat pada induk. Bentuk radikel yang panjang
surut air laut. dan runcing terpacak pada tanah.
Keamatan cahaya yang Daun berkutikel tebal yang membantu mengurangkan
tinggi. transpirasi// daunnya adalah sukulen untuk menyimpan
air.
Modul Sempoi Biologi Tingkatan Empat (Guru) 183
www.iamchampion.blogspot.my
Pengkolonian di Ekosistem Paya Bakau.
Spesies bakau Adaptasi
Avicennia sp. Spesies perintis.
dan Sonneratia Sistem akar yang meluas untuk perangkap lumpur dan bahan organik.
sp.
Rhizophora sp. Menggantikan spesies perintis.
Akar jangkang berselirat yang memerangkap ranting kayu dan lumpur
Bruguiera sp. dan menyekat aliran arus air. Pemerangkapan ini menyebabkan
pemendapan berlaku dengan lebih cepat. Tebing menjadi tinggi dan
Nypa fruticans kering kerana kurang dilimpahi air laut semasa air pasang. Tanah
dan Pandanus menjadi keras dan padat.
sp. Menggantikan Rhizophora sp.
Mempunyai akar banir yang membentuk lingkaran yang keluar daripada
tanah dan dapat memerangkap lumpur dan kelodak. Ia mengubah
struktur tanah secara beransur-ansur.
Menggantikan Bruguiera sp.
Akhirnya terbentuk pokok-pokok lain untuk membentuk hutan hujan
tropika yang merupakan komuniti klimaks.
Kawasan Zon Zon Zon
berlumpur Avicennia sp. dan Rhizophora sp. Bruguiera sp.
tanpa pokok.
Sonneratia sp.
Modul Sempoi Biologi Tingkatan Empat (Guru) 184
www.iamchampion.blogspot.my
Zon Avicennia sp. dan Zon Rhizophora sp. Zon Bruguiera sp.
Sonneratia sp.
Taburan pokok bakau di muara sungai.
Kawasan berlumpur
Tumbuhan daratan
Modul Sempoi Biologi Tingkatan Empat (Guru) 185
www.iamchampion.blogspot.my
LATIHAN 8
Rajah 8 menunjukkan proses pengkolonian dan penyesaran dalam suatu habitat.
Rajah 8
Apakah yang dimaksudkan dengan “pengkolonian dan penyesaran dalam suatu habitat”?
Berdasarkan Rajah 8 di atas, terangkan bagaimana pengkolonian dan penyesaran
membawa kepada pembentukan hutan primer?
[10 markah]
Pengkolonian ialah proses di mana sesuatu spesies berjaya memandiri di suatu kawasan
yang baru terbentuk. Penyesaran ialah proses apabila sesuatu komuniti menukarkan
persekitarannya dan mengakibatkan ia diganti oleh suatu komuniti lain. Spesies perintis
(tumbuhan tenggelam) seperti Hydrilla sp./ Cabomba sp./ Elodea sp. menyebabkan
perubahan dalam persekitaran, menjadikan ia lebih sesuai untuk spesies lain. Tumbuhan
yang lain akan tenggelam dan terenap didasar kolam. Menyebabkan aras air kolam
berkurang. Ini disebabkan pertambahan nutrien ke dalam kolam dan mengubah pH air dan
tanah. Ini juga meningkatkan pertumbuhan tumbuhan terapung yang berjaya menyesarkan
tumbuhan tenggelam. Tumbuhan terapung ini akan meliputi permukaan air, mencegah
cahaya daripada matahari menembusi air. Menyebabkan kadar fotosintesis berkurang.
Modul Sempoi Biologi Tingkatan Empat (Guru) 186
www.iamchampion.blogspot.my
Ini menghasilkan lebih banyak kadar tumbuhan mati ke dalam dasar kolam. Ini meninggikan
aras lumpur/ kolam semakin cetek. Tumbuhan terapung secara beransur-ansur digantikan
dengan tumbuhan amfibia. Penyesar menyebabkan perubahan seterusnya kepada habitat/
kolam, membuatkan ia tidak sesuai lagi untuk tumbuhan terapung dan amfibia.
Tumbuhan-tumbuhan ini akan digantikan oleh tanah/ komuniti daratan yang mendominasi
kawasan itu.
LATIHAN 9
Sejenis tumbuhan hidup di kawasan paya yang mempunyai tanah lumpur yang lembut dan
kekurangan oksigen.
Terangkan penyesuaian tumbuhan tersebut untuk hidup di habitat itu. [3 markah]
Sistem akar yang bercabang luas. Menyokong pokok / tumbuhan. Akar respirasi /
pneumatofor. Membolehkan pertukaran gas berlaku.
LATIHAN 10
Rajah 10 menunjukkan urutan perubahan pada ekosistem sebuah kolam.
Rajah 10
Modul Sempoi Biologi Tingkatan Empat (Guru) 187
www.iamchampion.blogspot.my
(a) Namakan proses K dan proses L.
Proses K: Pengkolonian.
Proses L: Penyesaran.
[2 markah]
(b)(i) Terangkan bagaimana peringkat III terbentuk daripada peringkat II melalui proses L.
Tumbuhan terapung mati / terurai. Termendap di dasar kolam. Kolam menjadi cetek /
lebih cetek. Lebih nutrien (di dalam kolam). Lebih sesuai untuk tumbuhan terapung.
(ii) Pada peringkat III, aktiviti perladangan telah dijalankan berhampiran kolam.
Terangkan bagaimana aktiviti perladangan mempengaruhi ekosistem.
Baja yang berlebihan (kaya dengan nitrat dan fosfat) larut ke dalam kolam.
Meningkatkan populasi / kadar pertumbuhan alga. (Menyebabkan) eutrofikasi berlaku /
alga bloom terjadi. Menghalang cahaya matahari sampai ke dalam kolam.
Menyebabkan kematian organisma akuatik. Meningkatkan BOD / pencemaran air.
[2 markah]
(iii) Nyatakan dua perbezaan antara peringkat I dan peringkat IV.
Kolam pada peringkat IV telah mengalami proses pengkolonian dan sesaran
manakala Peringkat I belum mengalaminya. Kolam pada peringkat IV lebih cetek
berbanding pada Peringkat I. Lebih banyak sedimen terenap di dasar kolam pada
Peringkat IV berbanding Peringkat I. Lebih banyak tumbuhan pada Peringkat IV
berbanding Peringkat I.
[2 markah]
8.3 Ekologi Populasi.
Ekologi populasi ialah cabang ekologi yang mengkaji saiz populasi dan faktor-faktor
yang mempengaruhi saiz populasi.
Saiz populasi merujuk kepada bilangan organisma yang terdapat dalam sesuatu
populasi.
Kepadatan populasi merujuk kepada bilangan individu suatu spesies per unit luas
habitat.
Terdapat dua cara untuk menganggar saiz dan kepadatan sesuatu populasi iaitu
melalui perhitungan terus dan teknik persampelan.
Kaedah persampelan kuadrat (PK) dan kaedah tangkap, tanda, lepas dan tangkap
semula (TTLTS).
Modul Sempoi Biologi Tingkatan Empat (Guru) 188
www.iamchampion.blogspot.my
Perbezaan antara PK dan TTLTS; Kriteria TTLTS
Persampelan kuadrat Jenis Haiwan / serangga
Sampel
Tumbuhan Contoh Belalang, rama-rama, katak,
sampel burung pipit, siput dan kutu kayu.
Pokok semalu (Mimosa Ciri-ciri Tidak bergerak dan Bergerak.
pudica). sampel
Tidak bergerak.
Kaedah persampelan kuadrat Kaedah Tangkap, Tanda, Lepas dan Tangkap semula
Formula Persampelan Kuadrat;
Frekuensi = Bilangan kuadrat yang mengandungi spesies yang dikaji x 100%
Jumlah bilangan kuadrat yang digunakan
Kepadatan= Jumlah bilangan individu spesies yang dikaji dalam semua kuadrat
Jumlah bilangan kuadrat x Luas kuadrat
Peratus litupan= Jumlah luas litupan spesies yang dikaji dalam semua kuadrat x 100%
Jumlah bilangan kuadrat x Luas kuadrat
Formula Tangkap Tanda Lepas Tangkap Semula;
Saiz populasi= Bil. haiwan dalam tangkapan pertama x bil. haiwan dalam tangkapan kedua
Bilangan yang didapati bertanda dalam tangkapan kedua
Modul Sempoi Biologi Tingkatan Empat (Guru) 189
www.iamchampion.blogspot.my
LATIHAN 11
Sekumpulan pelajar telah menjalankan satu aktiviti untuk menganggarkan populasi
tumbuhan S dan tumbuhan T di kawasan sekolah menggunakan prosedur berikut.
i. Kuadrat (1 m x 1 m) diletakkan secara rawak di kawasan itu.
ii. Tumbuhan S dan tumbuhan T di dalam kuadrat dikira.
iii. Langkah i dan ii diulang lima kali seperti ditunjukkan dalam Rajah 11 di bawah.
Rajah 11
Kekunci:
Tumbuhan S Tumbuhan T
(i) Rekod jumlah bilangan tumbuhan S dan tumbuhan T dalam kelima-lima kuadarat ke
dalam Jadual di bawah.
Tumbuhan Jumlah bilangan
S 16
T5
[2 markah]
(ii) Berdasarkan keputusan dalam (c)(i), tumbuhan manakah yang dominan?
S
[1 markah]
(iii) Berikan satu sebab bagi jawapan dalam (c)(ii).
Jumlah / populasi tumbuhan S adalah lebih besar / banyak dari tumbuhan T. Tumbuhan
S lebih beradaptasi / lebih bersaing (berbanding tumbuhan T).
[1 markah]
Modul Sempoi Biologi Tingkatan Empat (Guru) 190
www.iamchampion.blogspot.my
8.4 Biokepelbagaian.
Pengelasan organisma;
Monera Protista Fungi Plantae Animalia
• Prokariotik. •Autotrof atau •Unisel atau •Semua jenis •Semua haiwan
• Unisel. heterotrof multisel. tumbuhan heterotrof
•Ada dinding atau kedua- daratan dan multisel.
duanya. •Unisel (yis) akuatik.
sel. atau multisel •Tiada klorofil
• Tiada •Unisel dan (cendawan/ • Contoh:lumut, dan
multisel. kulat). lumut hati, menyimpan
membran paku pakis, karbohidrat
nukleus. •Ada nukleus. • Dinding sel konifer, dalam bentuk
• Contohnya: •Ada membran berkitin yang tumbuhan glikogen
bakteria dan bukan selulosa monokotiledon
sianobakteria. nukleus. dan tumbuhan •Contoh: ikan,
•Amoeba sp., •Tiada klorofil dikotiledon. burung,
•Contoh: Mucor mamalia,
paramecium reptilia dan
sp., Spirogira sp., Cendawan amfibia.
sp. dan dan yis.
Clamidomonas
sp.
‘MPFPA’= Mon Protes Fungsi Plan Animal.
Hierarki Pengelasan Organisma;
Alam Filum Kelas Order Famili Genus Spesies
‘Alam Fil Ke Famili Gen Sp = Alamat Filem Ke Orbit Famili Geng Spy’
Contoh: Nama saintifik Manusia = Homo sapiens
Alam Animalia
Filum Chordata
Kelas Mammalia
Order Primates
Famili Hominidae
Genus Homo
Spesies sapiens
Modul Sempoi Biologi Tingkatan Empat (Guru) 191
www.iamchampion.blogspot.my
Contoh-contoh lain:
Nama biasa Nama saintifik
Durian Durio zibethinus
Elaeis guineensis
Kelapa sawit
Singa Panther leo
Semalu Mimosa pudica
Padi
Oryza sativa
Tongkat Ali Eurycoma longifolia
Rambutan Nephelium lappaceum
Genus spesies
LATIHAN 12
Rajah 12 menunjukkan suatu ekosistem di Malaysia.
Rajah 12
Berdasarkan Rajah di atas, bincangkan kenapa ekosistem ini perlu dikekalkan.
[10 markah]
Itu adalah ekosistem seimbang // membenarkan interaksi antara organisma hidup / faktor
biotik (dalam ekosistem) dan interaksi antara faktor biotik dan abiotik. Memastikan
pemuliharaan biodiversiti // pemeliharaan flora dan fauna. Menghalang kepupusan flora dan
fauna. Mengekalkan sumber utama makanan manusia / contohnya: ulam / paku pakis,
daging, madu // sumber perubatan. Mengekalkan jaringan makanan / rantai makanan dalam
ekosistem. Menghalang kemusnahan keseimbangan kitar semula jadi air / karbon antara
fotosintesis dan respirasi. Menyediakan kawasan tadahan air (semula jadi). Memelihara
Modul Sempoi Biologi Tingkatan Empat (Guru) 192
www.iamchampion.blogspot.my
sumber semula jadi untuk aktiviti luar / rekreasi. Mengurangkan tekanan / menggalakan
gaya hidup sihat. (Ketidakseimbangan ekosistem menyebabkan) kehilangan tumbuhan /
haiwan // kemusnahan flora dan fauna dalam ekosistem. (Menyebabkan) kekurangan
sumber makanan / rantai makanan / saiz jaringan makanan. (Menyebabkan) tanah runtuh /
hakisan tanah / banjir lumpur / banjir kilat. Kepupusan beberapa haiwan / spesies tumbuhan
(mungkin berguna pada masa depan).
LATIHAN 13
Rajah 13 menunjukkan suatu ekosistem paya bakau di Malaysia.
Rajah 13
Terangkan mengapa ekosistem paya bakau perlu dipelihara dan dipulihara?
Jawapan:
Bertindak sebagai pelindung pantai// benteng terhadap tiupan angin kencang/ombak. Untuk
mengelakkan hakisan tanah/ tanah runtuh/ banjir kilat/ kerosakan akibat tsunami. Akar
bercabang meluas/ akar jangkang untuk sokongan di dalam tanah yang lembut dan
berlumpur. Akar memerangkap lumpur/ tanah/ sampah. Oleh itu, kualiti air dikekalkan.
Mengekalkan/ menambah biodiversiti. Sebagai tempat untuk pembiakan/ mencari makanan
kepada fauna/ haiwan akuatik/ contoh yang sesuai// bertindak sebagai kawasan nurseri
kepada organisma. Sebagai habitat kepada fauna/ haiwan. Memulihara spesies/ organisma/
fauna// mengelakkan kepupusan spesies/ organisma/ fauna. Menambahkan jangka hayat
organisma akuatik. Mengekalkan populasi spesies/ organisma / fauna // mengekalkan
keseimbangan ekosistem / rantai makanan / siratan makanan. Sumber bahan mentah untuk
pembinaan bangunan / cerucuk/perabot/ bot/ rumah/ penghasilan kayu arang/ tannin /
makanan contoh yang sesuai. Sebagai tarikan eko-pelancongan. Mengekalkan corak cuaca
Modul Sempoi Biologi Tingkatan Empat (Guru) 193
www.iamchampion.blogspot.my
normal. Mengurangkan perubahan iklim / kemarau / cuaca yang melampau. Mengekalkan
kandungan karbon dioksida di atmosfera. Menghalang kesan rumah hijau / pemanasan
global.
LATIHAN 14
Rajah 14 menunjukkan keadaan sungai di suatu kawasan.
Rajah 14
(a)(i) Terangkan kepentingan mengekalkan sungai sebagai satu habitat dalam ekosistem itu.
[4 markah]
Biodiversiti / kepelbagaian fauna / flora / organisma akuatik. Ekosistem seimbang.
Sumber air. Tempat pembiakan (organisma). Mengekalkan sumber utama makanan
manusia / air bersih / hasil perubatan. Mengekalkan rantai / jaringan makanan dalam
ekosistem. Mengekalkan sumber asli untuk aktiviti luar / rekreasi / tempat
penyelidikan. Mengurangkan stres / menjalani gaya hidup sihat. Tarikan eko-
pelancongan.
(ii) Huraikan cara-cara untuk menambahbaik kualiti air sungai untuk kemandirian
organisma akuatik yang lebih baik. [6 markah]
Rawatan efluen (sebelum dialir ke dalam sungai). Air sungai kurang / bebas daripada
bahan beracun. Menyebabkan kematian organisma akuatik. Menanam / menanam
semula (lebih) pokok pada tebing sungai. Menghalang hakisan tanah. (Tumbuhan)
membekalkan oksigen (dari fotosintesis). Untuk respirasi (organisma akuatik). Kempen
kesedaran tentang persekitaran / sungai bersih. Dilaksana melalui sekolah / media.
Untuk generasi masa hadapan. Larangan pembuangan sampah / bahan kimia / racun
Modul Sempoi Biologi Tingkatan Empat (Guru) 194
www.iamchampion.blogspot.my
perosak / bahan beracun ke dalam sungai // mengurangkan penggunaan baja.
Mengurangkan pencemaran air / tahap BOD. Menggunakan kaedah kawalan biologi.
Bertindak pada haiwan perosak. Bebas pencemaran // tidak membebaskan bahan
pencemar. Larangan pembinaan kilang baharu berhampiran sungai. Menghalang
pembebasan lebih banyak bahan pencemar ke persekitaran. Penguatkuasaan akta
alam sekitar. Dengan memasang penapis dalam cerobong asap.
8.5 Impak Mikroorganisma terhadap Kehidupan.
Mikroorganisma Struktur/ ciri-ciri Contoh
Bakteria √Bentuk kokus (sfera), vibrio (koma), basilus Lactobacillus sp.
(rod) dan pilin (spirilum)
√Mempunyai dinding sel, membran plasma,
dan DNA.
√Sesetengah menghasilkan spora dalam
keadaan tidak sesuai.
Alga √Mempunyai klorofil, kloroplas dan dinding Streptococcus sp.
sel. Fitoplankton
√Tidak mempunyai batang, daun dan akar.
√Berfotosintesis.
Spirogyra sp
Pleuroccoccus sp.
Modul Sempoi Biologi Tingkatan Empat (Guru) 195
Kulat √Organisma multisel atau unisel. www.iamchampion.blogspot.my
√Mempunyai dinding sel daripada kitin.
√Tiada klorofil. M............ sp.
Protozoa √Organisma unisel. Yis
√Mempunyai nukleus, sitoplasma dan E............... sp.
membran plasma.
P...................... sp.
Virus √Paling kecil. Amoeba sp.
√Bukan organisma bersel.
√Menjangkiti dan menggunakan sel hidup Bakteriofaj
untuk membiak. Virus mozek
√Terdaripada DNA atau RNA. tembakau
√Tidak mempunyai membran plasma, 196
sitoplasma dan mitokondrion.
Modul Sempoi Biologi Tingkatan Empat (Guru)
www.iamchampion.blogspot.my
Peranan Mikroorganisma yang Berfaedah dalam Ekosistem.
Ekosistem Contoh mikroorganisma Apa yang dibuat olehnya?
Pereputan
√Kulat dan bakteria saprofit. Mengurai bahan organik kompleks seperti
Kitar
Nitrogen najis haiwan, bangkai haiwan dan pokok
reput kepada ammonia.
√Bakteria Pengikat Nitrogen √BPN menukarkan N dalam atmosfera
(BPN) –Nostoc sp. dalam kepada Nitrat (NO3-).
tanah dan Rhizobium sp. √NO3- diserap oleh akar untuk sintesis
dalam nodul pokok legum. protein.
√Bakteria penitritan (BN) – √Apabila tumbuhan dan haiwan mati,
Nitrosomonas sp. dan pereputan oleh mikroorganisma pengurai
Nitrobacter sp. seperti bakteria dan kulat saprofit kepada
Ammonia (NH3).
√NH3 ditukarkan kepada nitrit (NO2-) melalui
proses penitritan.
√NO2- ditukarkan kepada NO3- melalui
pendenitritan.
√NO3- ditukarkan semula gas Nitrogen.
Salur Protozoa berflagelum- √Mempunyai hubungan mutualisme dengan
alimentari Trichonympha sp. anai-anai.
anai-anai √Merembeskan enzim selulase untuk
mencernakan selulosa.
Sistem Bakteria simbiosis dalam Sintesis vitamin B12 untuk pembentukan
pencernaan kolon-Escherichia coli darah dan vitamin K untuk pembekuan
manusia (E. coli) darah.
Modul Sempoi Biologi Tingkatan Empat (Guru) 197
www.iamchampion.blogspot.my
Kitar Nitrogen;
Nitrat
Nitrogen adalah satu daripada unsur dalam protein dan asid nukleik pada semua
organisma hidup.
Kitar nitrogen merupakan perhubungan antara antara gas nitrogen, nitrit, nitrat dan
ion ammomium dalam tanah dan sebatian nitrogen dalam organisma hidup.
Mikroorganisma memainkan peranan utama dalam empat proses dalam kitar
nitrogen:
(a) Penguraian.
(b) Penitritan.
(c) Pengikatan nitrogen.
(d) Pendenitritan.
Saprofit merembes enzim untuk menguraikan protein dalam bahan organik reput dan
membebaskan ammonia.
Bakteria penitritan menukarkan ammonia dalam tanah dan air ke nitrit dan nitrat.
Nitrosomonas sp. menukarkan ammonia kepada nitrit.
Nitrobacter sp. menukarkan nitrit kepada nitrat.
Ion- ion nitrat yang dihasilkan melalui penitritan boleh diserap oleh tumbuhan dan
digunakan untuk menghasilkan protein.
Pengikatan nitrogen adalah proses di mana gas nitrogen ditukarkan kepada sebatian
nitrogen seperti ammonia, nitrit dan nitrat.
Modul Sempoi Biologi Tingkatan Empat (Guru) 198
www.iamchampion.blogspot.my
Bakteria pengikat nitrogen seperti Azobacter sp. dan Rhizobium sp. tinggal dalam
nodul akar pokok legum menukarkan nitrogen kepada sebatian ammonium.
Semasa kilat, kilat bergabung dengan gas nitrogen dan oksigen untuk membentuk
nitrogen oksida.
Nitrogen oksida terurai dalam air hujan untuk membentuk nitrus dan asid nitrik.
Pendenitritan merupakan proses di mana bakteria pendenitritan menukarkan nitrit
kepada nitrat.
Mikroorganisma berbahaya;
Patogen/ Vektor Nama Cara jangkitan Simptom penyakit
Protozoa/
Nyamuk penyakit
Virus/ Nyamuk
Aedes Malaria Nyamuk Anopheles sp. Demam panas, menggigil,
Bakteria/Lalat
berpeluh dengan banyak.
Kulat
Bakteria/Lalat Demam Suntikan virus daripada Demam, sakit kepala,
Virus HIV
denggi nyamuk Aedes ke dalam sakit otot dan sendi.
Virus hepatitis
darah.
Virus
Kolera Makanan atau minuman Cirit birit, perut tegang,
yang tercemar. mual, muntah dan
kekeringan.
Tinea Sentuhan, tempat lembap, Radang kulit / tisu.
haiwan peliharaan.
Keracunan Langau lalat bertelur pada Muntah, cirit-birit, pening
makanan makanan dimakan. kepala.
AIDS Sentuhan (hubungan Radang paru-paru,
seks), berkongsi jarum Kaposi’s sarcoma, kurang
suntikan, ibu kepada berat badan, bengkak
anak. limfa, demam, hati dan
hempedu bengkak.
Hepatitis A, Makanan dan air dijangkiti Kurang selera makan,
B, C, D, E, X oleh HAV (Hepatitis A sakit otot dan sendi,
dan G Virus), Sexual Transmitted demam, loya, sakit kepala
Deseases (STD). dan demam kuning.
SARS Penyakit berjangkit Selesema, batuk kering,
melalui batuk, bersin. sakit kepala, sakit badan,
sesak nafas, pneumonia.
Modul Sempoi Biologi Tingkatan Empat (Guru) 199