NOTA BIOLOGI SEMPOI

Nota Sempoi Biologi SPM

BAB 6 NUTRISI

6.1 jenis-jenis nutrisi

- Dibahagikan kepada dua jenis iaitu autotrof dan heterotrof.

‘auto’ = sendiri ‘hetero’ =yang lain ‘trof’ =makan

- Autotrof dibahagikan pula kepada dua iaitu fotosintesis dan
kemosintesis.

‘foto’ =cahaya ‘kemo’ =kimia ‘sintesis’ =bina

- Heterotrof pula dibahagikan kepada tiga kategori iaitu holozoik,
saprofitisme dan parasitisme.

‘holo’ =zoon= haiwan ‘saprofit’ =mati/reput ‘parasit’ =perosak

‘tisme’ =cara

Jenis-jenis
nutrisi

Autotrof Heterotrof

Fotosintesis Kemosintesis Holozoik Saprofitisme Parasitisme

51

Nota Sempoi Biologi SPM

6.2 Gizi Seimbang

- Kandungan nutrien yang mengandungi tujuh kelas makanan pada
kuantiti yang betul pada masa yang betul.

- Nilai tenaga makanan = 4.2 x jisim air x peningkatan suhu air
Jisim makanan

- Faktor-faktor yang mempengaruhi keperluan tenaga harian ialah
umur, jantina, berat badan, dan jenis pekerjaan.

- Vitamin dibahagikan kepada dua iaitu vitamin larut larut (VLL) dan
vitamin larut air (VLA).

- Contoh VLL ialah Vitamin A, D, E, dan K, contoh VLA ialah vitamin
B dan C.

Vitamin larut air Sumber Makanan Fungsi dalam badan
B1 Yis, hati, daging, bijirin, Koenzim dalam metabolisme
kekacang, sayuran hijau. karbohidrat.
B2 Memelihara kesihatan sistem saraf
B3 Yis, bijirin, susu, telur dan otot.
B5 putih, sayuran. Koenzim dalam respirasi sel
Yis, bijirin, hati, telur, Memelihara kesihatan sistem saraf.
B6 sayuran segar. Koenzim dalam respirasi sel.
Pemeliharaan epitelium pada kulit
Telur, daging, hati, yis, dan sistem saraf.
germa gandum, sayuran Koenzim dalam resprasi sel.
segar. Untuk penghasilan antibodi.
Memelihara kesihatan sistem saraf
Hati, bijirin, daging, telur, dan kulit.
kacang, susu Koenzim dalam metabolisme asid
amino.

52

Nota Sempoi Biologi SPM

B12 Susu, telur, daging, hati Pembentukan sel darah merah.

C Buah-buahan sitrus dan Memelihara kesihatan tisu

sayuran hijau. penghubung terutamanya saluran

darah.

Untuk kesihatan kulit dan pemulihan

luka yang cepat.

Meningkatkan ketahanan terhadap

jangkitan.

Vitamin Larut Sumber makanan Fungsi dalam badan
lemak
A Susu, tomato, lobak Membina pigmen pada retina mata
merah, minyak hati ikan. untuk penglihatan jelas pada waktu
D malam.
E Minyak hati ikan, keju, Memastikan pertumbuhan sel
mentega, telur. epitelium kulit yang sihat.
K Membantu penyerapan kalsium dan
Germa gandum, sayuran fosforus.
hijau, minyak, kelapa Membantu untuk membina tulang
sawit. dan gigi yang kuat.
Memelihara kesihatan sistem otot,
Hati, tomato, sayuran sistem saraf dan sistem peredaran
hijau seperti bayam dan darah.
kobis. Sebagai bahan anti pengoksidaan
bagi asid lemak tepu.
Mengekalkan fungsi sistem
pembiakan.
Membantu dalam pembekuan
darah.

53

Nota Sempoi Biologi SPM

- Mineral dibahagikan kepada dua iaitu makronutrien dan
mikronutrien.

‘makro’ =besar ‘mikro’ =kecil ‘nutrien’ =makanan

Makronutrien Sumber makanan Fungsi
Kalsium Susu, keju, ikan bilis, Pembinaan tulang dan gigi yang kuat.
bijirin. Menolong pembekuan darah.
Magnesium Diperlukan untuk pengecutan otot dan
Bijirin, sayuran hijau, pemindahan impuls saraf.
Fosforus susu, daging. Diperlukan untuk pemgecutan otot.
Natrium Diperlukan untuk pemindahan impuls
Susu, daging, bijirin, saraf.
Kalium telur. Sebagai kofaktor bagi enzim.
Mikronutrien Garam biasa, daging, Membentuk tulang dan gigi yang kuat.
telur, susu Membentuk ATP semasa respirasi sel.
Besi Mengekalkan keseimbangan air dalam
Susu, daging, pisang, badan.
sayuran hijau. Mengekalkan tekanan osmosis cecair
dalam badan.
Sumber makanan Diperlukan dalam pemindahan impuls
Hati, bayam, kacang, saraf.
telur kuning. Untuk pemindahan impuls saraf.
Untuk pengecutan otot.

Fungsi
Membentuk haemoglobin.

Florin Air minuman. Teh, Mengukuhkan enamel pada gigi.
sayuran.

54

Nota Sempoi Biologi SPM

6.3 Malnutrisi

- ‘Mal’ =lebih atau kurang

Gizi Berlebihan Kekurangan
Karbohidrat Obesiti. Lesu dan tidak bertenaga.
Diabetis melitus.
Protein Penyakit kardiovaskular. Kwasyiorkor dan
Gout. marasmus.
Vitamin C Kegagalan ginjal dan hati.
Asid urik berlebihan dalam Pembentukan kolagen
Ferum darah. yang lemah menyebabkan
Vitamin D, skurvi (gusi berdarah).
Kalsium dan Anemia (kurang darah
fosforus merah).
Lipid Rikets.
Osteoporosis.

Obesiti. Lesu dan tidak bertenaga.
Penyakit kardiovaskular.

Kardiovaskular Gout Kwasyiorkor Marasmus

55

Nota Sempoi Biologi SPM

6.4 Pencernaan Makanan
- Pencernaan di dalam mulut dan perut;

• Amilase Maltose (Kami Anak Malaysia)

Mulut •Kanji + air

Perut • Pepsin Polipeptida (Parti Progresif Penduduk)
•Protein + air Kasein (Kelas Rancangan Khas)
• Renin
•√ Kaseinogen

56

Nota Sempoi Biologi SPM

- Pencernaan di dalam usus kecil;

• Amilase

• Kanji + air Maltosa (Kami Anak Malaysia)

• Tripsin

• Polipeptida +air Peptida (Polis Tangkap Pencuri)

• Lipase

• Lipid + air Gliserol + lemak (Lantai Licin Geli Lah)

• Erepsin

• Peptida + air Asid amino (PEA)

Usus • Maltase
kecil
•Maltosa +air Glukosa (Malaysia Medical Group)

• Sucrase

•Sukrosa + air Glukosa + fruktosa (Sport Science Group Fun)

• Laktase

•Laktosa + air Glukosa + Galaktosa (Lebih Lebih Gila Gila)

Rumusan: Mulut Perut Usus kecil
Kelas Makanan Kanji Kanji
Karbohidrat Protein
Kaseinogen Maltosa
Protein Sukrosa
Lipid Laktosa
Polipeptida
Dipeptida

Lipid

57

Nota Sempoi Biologi SPM

Gizi seimbang berdasarkan piramid makanan.

Aras Kelas Fungsi Kekurangan Berlebihan
Obesiti.
makanan Lesu,
keletihan.
1 Karbohidrat √Membekalkan √Vitamin A-
mencegah
tenaga. rabun
malam.
2 Vitamin, √Kekalkan √Vitamin C-
mencegah
Mineral kesihatan. skurvi.

dan Serat √Metabolisme

dalam

badan.

3 Protein √Membina sel- Marasmus. √Gout.

sel baru. Kwasyiorkor. √Kegagalan

√Menggantikan ginjal.

sel mati.

√Pertumbuhan.

4 Lipid, Gula, Membekalkan Keletihan. √Obesiti.

Garam tenaga yang √Penyakit

lebih tinggi. kardiovaskular.

58

Nota Sempoi Biologi SPM

Sistem Pencernaan Ruminan dan Rodensia.
- Terdapat empat ruang perut iaitu:

Rumen, Retikulum, Omasum, Abomasom (RROA).
‘Rumah Rosak Ombak Air’

Sistem pencernaan haiwan ruminan

Sistem pencernaan haiwan rodensia

59

Nota Sempoi Biologi SPM

Perbandingan antara salur alimentari Ruminan dan Rodensia:

Ruminan Persamaan Rodensia

Kedua-dua salur alimentari mempunyai bakteria atau protozoa untuk

menghidrolisis selulosa.

Perbezaan

Mempunyai 4 ruang Bilangan Perut Mempunyai 1 ruang

perut perut

Di mana berlakunya pencernaan selulosa

Kecil dan pendek Saiz Sekum Besar dan panjang

Sekum adalah tempat bakteria menghidrolisis selulosa.

Dua kali Bilangan makanan Satu

dihantar melalui ruang

perut

Untuk mencernakan makanan dengan cara meningkatkan kecekapan

tindak balas selulosa

Rumen dan Dimana bakteria dan Sekum

retikulum protozoa banyak

dijumpai

Bakteria merembeskan selulase untuk menghidrolisis selulosa kepada

glukosa.

Lembu, kambing, Contoh Arnab, tikus, tupai

kerbau

60

Nota Sempoi Biologi SPM

6.5 Penyerapan dan Asimilasi hasil pencernaan Makanan.
Struktur vilus

Epitelium

Kapilari darah

Lakteal

Penyerapan makanan tercerna
- Melibatkan kedua-dua proses peresapan dan penyerapan air.
- Pada mulanya, molekul-molekul glukosa, asid amino, vitamin dan

molekul larut air meresap ke dalam sel epitelium dan diserap ke
dalam kapilari darah.
- Glukosa dan asid lemak meresap masuk ke dalam sel epitelium dan
bergabung membentuk titisan halus lipid yang kemudiannya
meresap masuk ke dalam lakteal.
- Vitamin larut lemak juga meresap ke dalam lakteal untuk diangkut
bersama lipid.
- Lakteal- lakteal bergabung membentuk salur limfa yang lebih besar
dalam rangkaian sistem limfa.
- Kapilari-kapilari darah yang membawa nutrien larut air bergabung
membentuk vena portal hepar yang membawa darah ke hati.
- Dari hati, nutrien diasimilasikan dan diangkut ke semua sel badan.

61

Nota Sempoi Biologi SPM

Asimilasi makanan tercerna

- Sebahagian hasil pencernaan dibawa terus ke hati untuk diproses
atau diasimilasi.

- Asimilasi berlaku dalam sel yang mana nutrien digunakan untuk
membentuk sebatian kompleks atau komponen struktur.

- Kebanyakan glukosa ditukar menjadi glikogen dan disimpan di
dalam hati.

- Apabila paras gula darah menurun dan badan memerlukan tenaga,
glikogen simpanan ditukarkan semula kepada glukosa.

- Apabila glukosa tiba di sel, glukosa dioksidakan untuk
membebaskan tenaga melalui respirasi sel.

- Apabila simpanan glikogen di dalam hati menjadi penuh, glukosa
berlebihan ditukarkan menjadi lipid.

- Hati mensintesiskan protein plasma dengan menggunakan asid
amino.

- Asid amino yang memasuki sel digunakan untuk mensintesiskan
protein baru dan memperbaiki tisu yang rosak.

- Ia juga bertindak sebagai unit asas untuk sintesis enzim dan
hormon.

- Asid amino yang berlebihan tidak boleh disimpan dalam badan dan
diuraikan oleh hati melalui proses pendeaminaan yang
menghasilkan urea.

- Lipid seperti lemak merupakan sumber tenaga utama badan.
- Lipid berlebihan disimpan dalm tisu adipos.
- Beberapa lipid lain seperti fosfolipid dan kolesterol merupakan

komponen membran plasma.

62

Nota Sempoi Biologi SPM

Ringkasan proses penyerapan dan asimilasi makanan tercerna.

Hasil makanan Hormon/ enzim/ Ditukarkan Tempat
tercerna proses terlibat kepada diproses dan

Glukosa Insulin Glikogen ke mana?
berlebihan Dari Hati ke sel
Glukosa Glukagon badan melalui
berkurangan Respirasi sel
Asid Amino Pendeaminaan Urea
berlebihan Hati
Lemak dan Meresap ke sel Lakteal
Gliserol epitelium untuk Sistem limfa Tisu Adipos
Vitamin larut bergabung
lemak membentuk titisan
halus lipid.

6.6 Pembentukan tinja dan penyahtinjaan

- Selepas penyerapan nutrien selesai berlaku di dalam usus kecil,
kandungan usus bergerak masuk ke dalam kolon.

- Kandungan usus adalah air, bahan makanan tak dicernakan dan
selulosa.

- Sebahagian besar serat itu ialah sel selulosa dinding sel tumbuhan.
- Bahan-bahan tidak tercerna ini bergerak dengan sangat perlahan

melalui kolon dengan dibantu oleh peristalsis.
- Penyerapan semula air daripada sisa-baki dalam kolon itu akan

menghasilkan tinja iaitu sisa separa pepejal.

63

Nota Sempoi Biologi SPM

- Tinja juga mengandungi sel-sel mati yang tersingkir daripada
lapisan sebelah dalam usus, bahan buangan seperti pigmen
hemoglobin dan bahan-bahan bertoksik yang perlu disingkirkan
daripada badan.

- Kolon juga merupakan habitat satu populasi besar bakteria.
- Mikroorganisma berfaedah ini memainkan peranan yang penting

untuk mengekalkan persekitaran yang stabil dalam salur alimentari.
- Dinding kolon merembes mukus yang melekatkan tinja berada di

dalam kolon selama 12 hingga 24 jam sebelum bergerak masuk ke
dalam rektum untuk disimpan buat sementara waktu.
- Apabila tinja mula berkumpul, tekanan di dalam rektum meningkat
dan ini menyebabkan keinginan untuk menyingkirkan tinja daripada
badan.
- Penyingkiran tinja disebut penyahtinjaan yang dikawal oleh otot-
otot di sekeliling dubur.

Masalah-masalah yang berkaitan dengan penyahtinjaan
 Sembelit

Kanser kolon Hemoroid

64

Nota Sempoi Biologi SPM

6.7 Menilai Tabiat Pemakanan

Masalah kesihatan yang berkaitan dengan tabiat pemakanan:

Penyakit Punca terjadinya Kesan penyakit Penyakit
Gastritis penyakit Gastritis.
√Jus gastrik bertindak
Obesiti √Tidak makan pada terhadap lapisan Obesiti.
masanya. epitelium perut.
Anoreksia Anoreksia
nervosa √Pengambilan alkohol √Ulser gastrik. nervosa.
Bulimia yang berlebihan. Bulimia.
√Penyakit
√Tekanan. kardiovaskular.
√Pengambilan aspirin
√Tekanan darah tinggi.
atau ubat tahan √Diabetes.
sakit.
√Pengambilan √Gangguan psikologi
makanan yang dan maut.
mengandungi lipid
dan karbohidrat √Kurus kering.
yang berlebihan. √Mencederakan salur
√Mengelak untuk
makan kerana takut alimentari.
gemuk. √Cirit birit.
√Makan secara √Ketidakseimbangan
banyak pada masa
singkat dan ion mineral dalam
memuntahkan darah.
semula. √Penyakit
√Memakan laksatif. kardiovaskular.
√Kerosakan ginjal.

65

Nota Sempoi Biologi SPM

6.9 Kepentingan Makronutrien dan Mikronutrien dalam Tumbuhan

Elemen-elemen makronutrien: Elemen-elemen mikronutrien
 karbon (C)  boron(B)
 hidrogen(H)  kuprum(Cu)
 oksigen(O)  ferum(Fe)
 nitrogen (N)  mangan(Mn)
 fosforus(P)  molibdenum(Mo)
 kalium(K)  zink(Zn)
 kalsium(Ca)
 magnesium(Mg) Cara nak ingat!
 sulphur(S) ‘Best Copy Filem Muzik Maher
Cara nak ingat!
Zain’
‘CHONg Pergi Ke China Menaiki
Sampan’

Makronutrien Fungsi Kesan kekurangan
Fosforus
Sintesis asid nukleik, Pertumbuhan akar yang

ATP dan fosfolipid dalam tidak sihat dan

membran plasma; pembentukan daun yang

bertindak sebagai berwarna hijau tua dan

koenzim dalam pudar; bintik merah atau

fotosintesis dan respirasi. ungu kelihatan pada

daun tua.

66

Nota Sempoi Biologi SPM

Kalium Sintesis protein, Sintesis protein yang
Kalsium metabolisme karbohidrat kurang; kematian
Magnesium dan sebagai kofaktor tumbuhan pramatang.
Sulfur bagi beberapa enzim;
mengekalkan kesegahan Pertumbuhan terbantut;
tumbuhan. daun yang terherot dan
Komponen utama lamela bercuping; bahagian di
tengah dinding sel; antara urat daun menjadi
pembentukan gentian kuning.
gelendong semasa Bahagian di antara urat
pembahagian sel. daun matang menjadi
Komponen utama kuning; bintik merah
struktur molekul klorofil; pada permukaan daun;
mengaktifkan beberapa daun bercuping.
enzim tumbuhan; terlibat
dalam metabolisme Daun yang terjejas atau
karbohidrat. seluruh tumbuhan
Komponen beberapa menjadi kuning.
asid amino; salah satu
juzuk vitamin B dan
beberapa jenis koenzim.

67

Nota Sempoi Biologi SPM

Mikronutrien fungsi Kesan kekurangan
Boron Membantu akar dalam Kematian tunas
pengambilan ion kalsium dan terminal dan
Kuprum translokasi gula; terlibat dalam pertumbuhan yang
Ferum metabolisme karbohidrat dan abnormal; daun
Mangan membantu percambahan menjadi tebal,
debunga; diperlukan untuk bergulung dan rapuh
pembahagian mitosis dalam
sel meristem dan bertindak Kematian apeks
sebagai kofaktor dalam pucuk muda; bintik
sintesis klorofil. perang kelihatan
Komponen penting enzim; pada daun terminal;
terlibat dalam metabolisme tumbuhan menjadi
nitrogen dan fotosintesis; terbantut.
penting bagi pertumbuhan Daun muda menjadi
pembiakan dan pembentukan kuning.
bunga dalam tumbuhan.
Bertindak sebagai kofaktor Jaringan urat hijau
dalam sintesis klorofil; penting tua berlatar
bagi bahagian muda yang belakangkan hijau
sedang tumbuh. muda; bintik perang
Mengaktifkan enzim-enzim atau kelabu di antara
fotosintesis; respirasi sel dan urat daun.
metabolisme nitrogen.

68

Nota Sempoi Biologi SPM

Molibdenum Terlibat dalam pengikatan Klorosis pada
Zink nitrogen dan penurunan nitrat bahagian antara urat
semasa sintesis protein. daun matang; daun
berwarna hijau pucat;
Pembentukan daun; sintesis hasil tanaman
auksin (hormon pertumbuhan) berkurangan.
dan sebagai kofaktor dalam Permukaan daun
metabolisme karbohidrat. berbintik dengan
bahagian berklorosis;
pertumbuhan
terbantut.

6.10 Fotosintesis
Adaptasi struktur dan fungsi daun;

69

Nota Sempoi Biologi SPM

Struktur Fungsi
Tersusun dalam bentuk Menerima cahaya dengan banyak.
mozek daun.
Leper, nipis dan berwarna Menyerap cahaya matahari secara
hijau (lamela). maksimum dan membolehkan gas-gas
meresap dengan cekap.
Urat daun bersambung Xilem mengangkut air dan garam mineral
dengan tisu xilem dan dari akar ke daun.
floem. Floem mengangkut hasil organik melalui
fotosintesis.
Satu lapisan epidermis Mengurangkan kehilangan air daripada
yang berkutikel dan daun.
berlilin.
Banyak stoma. Meningkatkan proses fotosintesis.
Banyak sel mesofil palisad. Tersusun secara tegak dan rapat untuk
memperoleh cahaya maksimum.

70

Nota Sempoi Biologi SPM

6.11 ekanisme Fotosintesis

- Persamaan fotosintesis; glukosa + oksigen (KAckGO)

cahaya
Karbon dioksida + air

klorofil

‘kulat air celup klorok ganti obat’

71

Nota Sempoi Biologi SPM

- Mekanisme tindak balas fotosintesis;

Tindak balas cahaya Tindak balas gelap
Molekul H2O ditukarkan kepada Atom H menurunkan gas CO2
ion H+ dan Ion OH-. untuk menghasilkan glukosa.
Ion H+ menerima elektron Monomer-monomer glukosa
daripada klorofil dan terkondensasi untuk membentuk
membentuk atom H. molekul kanji.
Pada masa sama, ion OH-
kehilangan elektron untuk
membentuk gas O2 dan air.

- Perbezaan antara tindak balas cahaya dan tindak balas gelap;

Tindak balas Cahaya Aspek Tindak balas Gelap
Tenaga cahaya Bentuk tenaga Tenaga kimia
yang diperlukan
Granum / grana Tapak tindak balas Stroma
Air Bahan tindak balas Karbon dioksida
Oksigen Hasil tindak balas Glukosa

72

Nota Sempoi Biologi SPM

6.12 Faktor- Faktor yang mempengaruhi Fotosintesis.

- Terdapat tiga faktor iaitu keamatan cahaya (KC), Kepekatan karbon
dioksida (KKO) dan Suhu (S).

‘Foto’ = cahaya ‘sintesis’ = bina

Faktor Graf Penerangan
Keamatan Jika kepekatan karbon
cahaya dioksida dan suhu dikawal
pada aras sekata, kadar
fotosintesis berkadar terus
dengan keamatan cahaya
sehingga mencapai satu
tahap tertentu.

Kepekatan Karbon dioksida atau
karbon suhu menjadi faktor
dioksida penghad.

Peningkatan kepekatan
karbon dioksida akan
menyebabkan
peningkatan kadar
fotosintesis selagi tiada
faktor penghad.

Keamatan cahaya
menjadi faktor penghad.

73

Suhu Nota Sempoi Biologi SPM

Peningkatan suhu
persekitaran sebanyak 10
0C akan meningkatkan
kadar fotosintesis
sebanyak dua kali ganda.

6.14 Teknologi dalam pengeluaran makanan

Teknologi Kelebihan Kekurangan/
Penanaman cabaran
langsung Anak-anak benih akan
tumbuh cepat dan Kos agak tinggi
Hidroponik meningkatkan hasil untuk
tanaman, menyediakan
mudah dan menjimatkan alatan dan
kos. larutan kultur.
Kesemua makronutrien
dan mikronutrien dapat
disediakan pada kadar
yang betul, tidak
memerlukan tanah dan
ruang besar,
Senang dijaga.

74

Nota Sempoi Biologi SPM

Aeroponik Keamatan cahaya dan Kos agak tinggi
suhu dapat dikawal, untuk
Pembiakbakaan penanaman sepanjang menyediakan
tumbuhan tahun, dan hasil yang alatan dan
lebih cepat, tidak larutan nutrien.
Pembiakbakaan memerlukan tanah dan
haiwan ruang besar. Memerlukan
Nilai nutrisi yg tinggi, kemahiran
Kultur tisu Mengeluarkan hasil yang tinggi dan
lebih banyak, dan teknik yang
menunjukkan ketahanan betul.
yg lebih tinggi terhadap
penyakit dan cuaca. Memerlukan
Meningkatkan hasil susu, kemahiran
daging. tinggi dengan
teknik yang
Meningkatkan hasil betul.
pertanian dalam masa Klon terdedah
yang singkat kepada
kerosakan
sekiranya ada
yang
berpenyakit.

75

Nota Sempoi Biologi SPM

Kejuruteraan Meningkatkan kualiti dan Memerlukan
genetik kuantiti makanan. kemahiran
tinggi dengan
Pengurusan tanah Mengekal dan membaiki teknik yang
kualiti tanah dan betul.
mengelakkan Terdedah
pertambahan makhluk kepada hakisan
perosak. tanah dan
tanah runtuh
jika proses
pengurusan
tanah
tertangguh
setelah tanah
digondolkan.

76

Nota Sempoi Biologi SPM

6.15 Perkembangan Teknologi dalam Pemprosesan Makanan

Teknologi Kebaikan Keburukan
Memasak Membunuh mikroorganisma Tidak tahan lama,
yang merosakkan makanan, Kualilti kesegaran
Pengawetan Enzim yang memecah makanan berkurangan,
mengalami denaturasi, cara perubahan rasa
paling mudah untuk asli, vitamin
mengelakkan kerosakan musnah.
makanan,
Membunuh mikroorganisma Garam yang tinggi
yang menyebabkan penyakit, menyebabkan
Melembutkan makanan, hipertensi, gula
makanan menjadi lebih sedap. yang tinggi
Menghalang pertumbuhan menyebabkan
mikroorganisma, meningkatkan diabetes, cuka
rasa, nilai komersial, tahan lama yang tinggi
dan melonjakkan industri menyebabkan
makanan. gastrik, bahan
pewarna di dalam
makanan boleh
menyebabkan
kanser, kandungan
nutrien kurang.

77

Nota Sempoi Biologi SPM

Pengeringan Mikroorganisma tidak boleh Hilang nutrien dan
Pempasteuran hidup tanpa air, mudah berubah rasa asli.
dijalankan, tahan lama.
Membunuh bakteria yang Tidak
menyebabkan tuberkulosis, memusnahkan
Mengekalkan rasa asli susu, spora
mengekalkan nutrien, mikroorganisma,
Melonjakkan industri makanan. hanya sesuai untuk
makanan cecair/
susu sahaja.
Tidak tahan lama
selepas dibuka.

Pengetinan Membunuh semua Boleh
mikroorganisma dan sporanya, menyebabkan
menghalang pertumbuhan kerosakan
mikroorganisma, tahan lama, makanan sekiranya
lebih menarik, mudah dihadam terdapat kerosakan
dan melonjakkan industri pada bekas itu,
makanan. Kehilangan nutrien,
kurang rasa asli
perisa/pewarna
boleh
menyebabkan
kanser.

78

Nota Sempoi Biologi SPM

Rawatan Ultra Membunuh bakteria dan spora, Rasa akan
Haba (UHT) Tahan lama dan melonjakkan berubah,
industri makanan. kehilangan nutrien
Fermentasi dan beberapa
Mengelakkan jus dari menjadi vitamin.
rosak, tahan lama, memperbaiki Memabukkan dan
rasa, meningkatkan vitamin menukarkan rasa
asli.

79

Nota Sempoi Biologi SPM

BAB 7 RESPIRASI

7.1 Proses Respirasi dalam penghasilan tenaga.

Apakah respirasi?

- Respirasi merupakan proses hidup yang penting dan berlaku dalam
dua peringkat:

- Respirasi luar dan respirasi dalam.

- Respirasi luar atau pernafasan luar ialah proses pertukaran gas
antara permukaan respirasi organisma dengan persekitarannya
secara berterusan.

- Respirasi dalam atau respirasi sel ialah proses biokimia yang mana
tenaga dihasilkan untuk sel hidup.

- Persamaan respirasi aerob;

Glukosa + Oksigen Karbon dioksida + Air + Tenaga (GO KAT)

- Persamaan respirasi anaerob dalam otot manusia;

Glukosa Asid Laktik + Tenaga (GALTe)

- Persamaan respirasi anaerob dalam yis;

Glukosa Etanol + karbon dioksida + Tenaga (GEKTe)

80

Nota Sempoi Biologi SPM

Persamaan dan perbezaan antara respirasi aerob dengan respirasi
anaerob;

Respirasi aerob Persamaan Respirasi anaerob

 Kedua-dua memerlukan glukosa sebagai bahan mentah.

 Kedua-dua menghasilkan tenaga.

Respirasi aerob Perbezaan Respirasi anaerob

Ada Kehadiran oksigen Tiada // sedikit

Lengkap Pengoksidaan Tidak lengkap
Banyak // 2898 kJ glukosa
Sedikit // 210 kJ (Yis) //
Mitokondrion Jumlah tenaga 150 kJ (Otot)
dihasilkan Sitoplasma

Tempat berlaku

Glukosa + Oksigen Persamaan kimia Dalam Otot;
Karbon dioksida Glukosa
+ Air + Tenaga Asid laktik + Tenaga

Dalam Yis;
Glukosa
Etanol + karbon dioksida
+ tenaga

81

Nota Sempoi Biologi SPM

7.2 Struktur Respirasi dan Mekanisme Pernafasan dalam Manusia
dan Haiwan.

Struktur respirasi ialah tempat berlakunya pertukaran gas antara sel
yang berespirasi dengan persekitaran. Gas-gas berespirasi bergerak
antara permukaan respirasi dan persekitaran luar melalui resapan.

 Penyesuaian struktur respirasi melibatkan empat ciri iaitu:

Penyesuaian Kepentingan
Permukaan respirasi yang Memudahkan gas respirasi terlarut.
lembap.
Lapisan permukaan respirasi Mempercepatkan pertukaran gas.
adalah nipis.
Luas permukaan yang besar. Kadar resapan menjadi cepat.
Jalinan kapilari darah yang Meningkatkan kadar resapan gas
banyak. terlarut.

Lembap
Nipis
Luas
Darah

82

Nota Sempoi Biologi SPM

Struktur respirasi dan mekanisme pernafasan serangga

Sistem respirasi serangga dikenali sebagai sistem trakea
yang terdiri daripada tiub-tiub udara yang disebut trakea.

Udara memasuki trakea melalui liang pernafasan yang
disebut spirakel yang terdapat di kedua-dua belah sisi toraks dan
abdomen serangga. Spirakel serangga seperti belalang mempunyai
injap.

Pembukaan dan penutupan spirakel dikawal oleh injap
yang membenarkan udara keluar dan masuk ke dalam badan.
Dinding trakea diperkukuh oleh gelang-gelang kitin supaya tidak
kempis atau terlipat akibat tekanan udara.

Trakea terbahagi kepada cabang-cabang halus yang
disebut trakeol yang merupakan respirasi untuk serangga dan tidak
mempunyai gelang kitin.

Trakeol mempunyai dinding yang nipis dan lembap untuk
meningkatkan kecekapan pertukaran gas. Bilangan trakeol yang

83

Nota Sempoi Biologi SPM

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.

84

Nota Sempoi Biologi SPM

Struktur respirasi dan mekanisme pernafasan ikan

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.

85

Nota Sempoi Biologi SPM

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.

86

Nota Sempoi Biologi SPM

Struktur respirasi dan mekanisme pernafasan amfibia

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 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

87

Nota Sempoi Biologi SPM

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

Pertukaran gas dalam badan manusia berlaku dalam
alveolus peparu. Udara masuk ke dalam peparu melalui 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.

88

Nota Sempoi Biologi SPM

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.

89

Nota Sempoi Biologi SPM

Organisma Struktur respirasi dan tempat Mekanisme
pertukaran gas
Serangga Tukar ganti lawan-
Sistem trakea dan trakeol dan arus.
Ikan otot. Tarik dan hembus
Insang. nafas (pernafasan).
Amfibia
Manusia Kulit dan peparu.
Peparu dan alveolus.

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.

- 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.

90

Nota Sempoi Biologi SPM

Gambar rajah pertukaran gas merentas permukaan alveolus dan kapilari
darah dalam peparu.

Pengangkutan Gas Respirasi dalam Badan Manusia.

Oksigen Perbezaan Karbon dioksida
Bergabung dengan Cara diangkut? Bergabung dengan
hemoglobin hemoglobin, berpadu dengan
Membentuk air (terlarut dalam plasma
Oksihemoglobin apa? darah) dan ion bikarbonat.
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

91

Nota Sempoi Biologi SPM

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 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.

92

Nota Sempoi Biologi SPM

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 dlm darah akan merendahkan pH darah dan
nilai pH bendalir tisu yang membasahi otak.

93

Nota Sempoi Biologi SPM

- 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.

- 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.

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.

94

Nota Sempoi Biologi SPM

- 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.

95

Nota Sempoi Biologi SPM

7.6 Respirasi dalam tumbuhan
- 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 yg 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.

96

Nota Sempoi Biologi SPM

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.

97

Nota Sempoi Biologi SPM

Perbezaan antara respirasi dan fotosintesis;

Respirasi Aspek Fotosintesis
Glukosa dan Oksigen
Karbon dioksida , Air Bahan mentah Karbon dioksida dan Air
dan Tenaga
Mitokondrion Hasil tindak Glukosa dan Oksigen
Tenaga kimia ke
tenaga haba balas
berlaku sepanjang
hari Tempat berlaku Kloroplas

Perubahan Tenaga cahaya ke

tenaga tenaga kimia

Masa ia Berlaku dengan

berlaku 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.

- 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

98

Nota Sempoi Biologi SPM

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.

99

Nota Sempoi Biologi SPM

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.

100