TINGKATAN 4 Tema 1: Asas Biologi Pengenalan kepada Biologi dan Peraturan Makmal 1 Bab 1 1.1 Bidang Biologi dan Kerjaya 1 1.2 Keselamatan dan Peraturan dalam Makmal Biologi 2 1.3 Berkomunikasi dalam Biologi 7 1.4 Penyiasatan Saintifik dalam Biologi 10 Biologi Sel dan Organisasi Sel 12 Bab 2 2.1 Struktur dan Fungsi Sel 12 2.2 Proses Hidup Organisma Unisel 18 2.3 Proses Hidup Organisma Multisel 20 2.4 Aras Organisasi 27 Pergerakan Bahan Merentasi Membran Plasma 31 Bab 3 3.1 Struktur Membran Plasma 31 3.2 Konsep Pergerakan Bahan Merentasi Membran Plasma 33 3.3 Pergerakan Bahan Merentasi Membran Plasma dalam Organisma Hidup 40 3.4 Pergerakan Bahan Merentasi Membran Plasma dalam Kehidupan Harian 46 Komposisi Kimia dalam Sel 48 Bab 4 4.1 Air 48 4.2 Karbohidrat 49 4.3 Protein 53 4.4 Lipid 54 4.5 Asid Nukleik 57 Kandungan Metabolisme dan Enzim 60 Bab 5 5.1 Metabolisme 60 5.2 Enzim 60 5.3 Aplikasi Enzim dalam Kehidupan Harian 70 Pembahagian Sel 72 Bab 6 6.1 Pembahagian Sel 72 6.2 Kitar Sel dan Mitosis 73 6.3 Meiosis 79 6.4 Isu Pembahagian Sel terhadap Kesihatan Manusia 83 Respirasi Sel 85 Bab 7 7.1 Penghasilan Tenaga melalui Respirasi Sel 85 7.2 Respirasi Aerob 86 7.3 Fermentasi 88 Tema 2: Fisiologi Manusia Dan Haiwan Sistem Respirasi dalam Manusia dan Haiwan 93 Bab 8 8.1 Jenis Sistem Respirasi 93 8.2 Mekanisme Pernafasan 97 8.3 Pertukaran Gas dalam Manusia 100 8.4 Isu Kesihatan Berkaitan Sistem Respirasi Manusia 102 Nutrisi dan Sistem Pencernaan Manusia 104 Bab 9 9.1 Sistem Pencernaan 104 9.2 Pencernaan 104 9.3 Penyerapan Makanan Tercerna 110 9.4 Asimilasi 112 9.5 Penyahtinjaan 114 9.6 Gizi Seimbang 115 9.7 Isu Kesihatan Berkaitan Sistem Pencernaan dan Tabiat Pemakanan 120 RC Biology SPM 4C 2024.indb 1 25/3/2024 �� 3:16:08
Pengangkutan dalam Manusia dan Haiwan 123 Bab 10 10.1 Jenis Sistem Peredaran 123 10.2 Sistem Peredaran Manusia 127 10.3 Mekanisme Denyutan Jantung 132 10.4 Mekanisme Pembekuan Darah 134 10.5 Kumpulan Darah Manusia 135 10.6 Isu Kesihatan Berkaitan Sistem Peredaran Manusia 138 10.7 Sistem Limfa Manusia 139 10.8 Isu Kesihatan Berkaitan Sistem Limfa Manusia 142 Keimunan Manusia 143 Bab 11 11.1 Pertahanan Badan 143 11.2 Tindakan Antibodi 146 11.3 Jenis Keimunan 147 11.4 Isu Kesihatan Berkaitan Keimunan Manusia 149 Koordinasi dan Gerak Balas dalam Manusia 150 Bab 12 12.1 Koordinasi dan Gerak Balas 150 12.2 Sistem Saraf 151 12.3 Neuron dan Sinaps 153 12.4 Tindakan Terkawal dan Tindakan Luar Kawal 155 12.5 Isu Kesihatan Berkaitan Sistem Saraf Manusia 157 12.6 Sistem Endokrin 158 12.7 Isu Kesihatan Berkaitan Sistem Endokrin Manusia 162 Homeostasis dan Sistem Urinari Manusia 163 Bab 13 13.1 Homeostasis 163 13.2 Sistem Urinari 167 13.3 Isu Kesihatan Berkaitan Sistem Urinari 173 Sokongan dan Pergerakan dalam Manusia dan Haiwan 174 Bab 14 14.1 Jenis Rangka 174 14.2 Sistem Otot Rangka Manusia 175 14.3 Mekanisme Pergerakan dan Gerak Alih 182 14.4 Isu Kesihatan Sistem Otot Rangka Manusia 186 Pembiakan Seks, Perkembangan dan Pertumbuhan dalam Manusia dan Haiwan 190 Bab 15 15.1 Sistem Pembiakan Manusia 190 15.2 Gametogenesis Manusia 191 15.3 Kitar Haid 194 15.4 Perkembangan Fetus Manusia 198 15.5 Pembentukan Kembar 201 15.6 Isu Kesihatan Berkaitan Sistem Pembiakan Manusia 203 15.7 Pertumbuhan dalam Manusia dan Haiwan 204 TINGKATAN 5 Tema 1: Fisiologi Tumbuhan Berbunga Organisasi Tisu Tumbuhan dan Pertumbuhan 207 Bab 1 1.1 Organisasi Tisu Tumbuhan 207 1.2 Tisu Meristem dan Pertumbuhan 211 1.3 Lengkung Pertumbuhan 219 Struktur dan Fungsi Daun 226 Bab 2 2.1 Struktur Daun 226 2.2 Organ Utama Pertukaran Gas 228 2.3 Organ Utama Transpirasi 234 2.4 Organ Utama Fotosintesis 239 2.5 Titik Pampasan 250 Nutrisi dalam Tumbuhan 253 Bab 3 3.1 Nutrisi Tak Organik Utama 253 3.2 Organ Pengambilan Air dan Garam Mineral 258 3.3 Kepelbagaian dalam Nutrisi Tumbuhan 261 RC Biology SPM 4C 2024.indb 2 25/3/2024 �� 3:16:11
Pengangkutan dalam Tumbuhan 264 Bab 4 4.1 Tisu Vaskular 264 4.2 Pengangkutan Air dan Garam Mineral 269 4.3 Translokasi 274 4.4 Fitoremediasi 275 Gerak Balas dalam Tumbuhan 278 Bab 5 5.1 Jenis Gerak Balas 278 5.2 Fitohormon 281 5.3 Aplikasi Fitohormon dalam Pertanian 288 Pembiakan Seks dalam Tumbuhan Berbunga 290 Bab 6 6.1 Struktur Bunga 290 6.2 Pembentukan Debunga dan Pundi Embrio 291 6.3 Pendebungaan dan Persenyawaan 294 6.4 Perkembangan Biji Benih dan Buah 296 6.5 Kepentingan Biji Benih untuk Kemandirian 298 Penyesuaian Tumbuhan pada Habitat 299 Bab 7 7.1 Penyesuaian Tumbuhan Berdasarkan Habitat 299 Tema 2: Ekosistem dan Kelestarian Alam Sekitar Biodiversiti 305 Bab 8 8.1 Sistem Pengelasan dan Penamaan Organisma 305 8.2 Biodiversiti 312 8.3 Mikroorganisma dan Virus 315 Ekosistem 323 Bab 9 9.1 Komuniti dan Ekosistem 323 9.2 Ekologi Populasi 336 Kelestarian Alam Sekitar 340 Bab 10 10.1 Ancaman Alam Sekitar 340 10.2 Pemeliharaan, Pemuliharaan dan Pemulihan Ekosistem 345 10.3 Amalan dalam Melestarikan Alam Sekitar 346 10.4 Teknologi Hijau 347 Tema 3: Pewarisan dan Teknologi Genetik Pewarisan 349 Bab 11 11.1 Pewarisan Monohibrid 349 11.2 Pewarisan Dihibrid 353 11.3 Gen dan Alel 355 11.4 Pewarisan Manusia 355 Variasi 362 Bab 12 12.1 Jenis dan Faktor Variasi 362 12.2 Variasi dalam Manusia 365 12.3 Mutasi 366 Teknologi Genetik 369 Bab 13 13.1 Kejuruteraan Genetik 369 13.2 Bioteknologi 372 Kertas Model SPM 376 Jawapan 397 RC Biology SPM 4C 2024.indb 3 25/3/2024 �� 3:16:14
BAB TINGKATAN 4 1 1 Bidang Biologi dan Kerjaya 1.1 Maksud Biologi 1 Perkataan biologi berasal daripada bahasa Yunani, iaitu ‘bios’ bermaksud kehidupan dan ‘logos’ bermaksud kajian. 2 Biologi didefinisikan sebagai kajian tentang kehidupan dan organisma hidup. Organisma ialah entiti hidup yang terdiri daripada satu sel (contohnya, bakteria) atau banyak sel (contohnya, haiwan, tumbuhan dan kulat). Jadual 1.1 Penerangan tentang bidang kajian biologi Bidang biologi Penerangan Anatomi Kajian tentang struktur dan organisasi organisma Bakteriologi Kajian tentang bakteria Bioinformatik Kajian tentang sains penyimpanan, mendapatkan kembali dan menganalisis sejumlah besar maklumat biologi Bioteknologi Kajian tentang aplikasi biologi dalam industri Biokimia Kajian tentang bahan kimia dan proses yang berlaku dalam tumbuhan, haiwan dan mikroorganisma serta perubahan yang dialami semasa perkembangan dan kehidupan Botani Kajian tentang tumbuhan Sitologi Kajian tentang sel Ekologi Kajian tentang interaksi antara organisma hidup dengan alam sekitar Genetik Kajian tentang gen, variasi genetik dan pewarisan dalam organisma Mikrobiologi Kajian tentang mikroorganisma Fisiologi Kajian tentang fungsi organisma hidup dan bahagian-bahagiannya Taksonomi Kajian tentang pengelasan organisma • Bidang – Field • Interaksi – Interaction • Terancam – Endangered • Terapi gen – Gene therapy 3 Kepentingan biologi (a) Memahami pelbagai interaksi di persekitaran kita (b) Memahami bagaimana badan manusia berfungsi (c) Mencari ubat dan rawatan bagi penyakit (d) Melindungi spesies yang terancam (e) Mengurus masalah yang berkait dengan alam sekitar (f) Merawat penyakit genetik menggunakan terapi gen (g) Kemajuan dalam bidang perubatan, pertanian dan perindustrian Istilah Penting Pengenalan kepada Biologi dan Peraturan Makmal Bab 1 Tema 1: Asas Biologi RC Biology SPM 4C 2024.indb 1 25/3/2024 �� 3:16:15
BAB TINGKATAN 4 1 2 Sumbangan Biologi dalam Kehidupan Harian Jadual 1.2 Sumbangan biologi dalam kehidupan harian Bidang Sumbangan biologi Kesihatan dan perubatan • Mengemukakan langkah-langkah untuk mencegah penyakit • Perumusan ubat untuk melawan mikroorganisma penyebab penyakit • Terapi gen • Pembedahan plastik • Persenyawaan in vitro • Penghasilan vaksin dan insulin Pertanian • Varieti tanaman dengan hasil bermutu tinggi dan rintang terhadap serangga perosak • Teknologi hidroponik dan aeroponik Penghasilan makanan Mikroorganisma digunakan untuk membantu dalam pembuatan hasil tenusu seperti keju dan yogurt, tapai serta tempe. Kerjaya dalam Biologi Jadual 1.3 menunjukkan contohcontoh kerjaya dalam bidang biologi. Jadual 1.3 Kerjaya yang dalam bidang biologi Bidang Kerjaya Kesihatan dan perubatan Doktor perubatan, jururawat, ahli fisioterapi, ahli farmasi, doktor pergigian, doktor haiwan, ahli sains, ahli mikrobiologi, ahli sains forensik Bioteknologi Ahli bioteknologi, ahli teknologi makanan Pertanian Ahli botani, pegawai penyelidik, pegawai perikanan, pegawai hortikultur, pegawai pertanian, pegawai perhutanan Industri Pakar pemakanan, pakar diet, saintis SEMAK CEPAT 1.1 1 Lengkapkan jadual di bawah. Bidang biologi Penerangan (a) Mikrobiologi (b) Kajian tentang aplikasi biologi dalam industri (c) Fisiologi (d) Kajian tentang pengelasan organisma (e) Zoologi 2 Nyatakan tiga jenis kerjaya yang berkaitan dengan bidang pertanian. Keselamatan dan Peraturan dalam Makmal Biologi 1.2 Peralatan Perlindungan Diri dan Fungsinya 1 Baju makmal (a) Baju makmal perlu dipakai untuk melindungi badan dan pakaian daripada terkena bahan kimia berbahaya. (b) Murid perlu memakai baju makmal yang diluluskan di dalam makmal pada setiap masa dengan mengancing kesemua butang. (c) Baju makmal tidak boleh dipakai di luar makmal terutamanya di tempat awam seperti kantin untuk mencegah pencemaran. • Bidang dan kerjaya – Fields and careers • Baju makmal – Laboratory coat Istilah Penting RC Biology SPM 4C 2024.indb 2 25/3/2024 �� 3:16:15
BAB TINGKATAN 4 1 3 2 Gogal (a) Murid perlu memakai gogal atau kaca mata keselamatan pada setiap masa di dalam makmal untuk melindungi mata daripada terkena bahan kimia berbahaya. (b) Gogal juga diperlukan setiap kali eksperimen berbahaya yang melibatkan zarah berterbangan, percikan api dan debu dijalankan. 3 Sarung tangan makmal (a) Jenis sarung tangan yang betul perlu dipakai. Jika berasa ragu-ragu, murid perlu bertanya kepada guru. Contohnya, sarung tangan yang tebal perlu dipakai untuk melindungi tangan daripada haba, tindak balas kimia dan bahan kimia berbahaya. Sebaliknya, sarung tangan makmal yang biasa boleh dipakai semasa mengendalikan sampel biologi. Sarung tangan makmal Baju makmal Gogal Topeng muka Kasut makmal Rajah 1.1 Peralatan perlindungan diri (b) Murid perlu berhati-hati supaya tidak mencemarkan suis, palam, tombol pintu, telefon dan peralatan lain semasa memakai sarung tangan makmal. 4 Kasut makmal (a) Murid perlu memakai kasut bertutup yang betul semasa berada di makmal untuk mengelakkan sebarang kecederaan berpunca daripada serpihan kaca dan tumpahan bahan kimia. (b) Murid tidak dibenarkan memakai sandal dan selipar. 5 Topeng muka (a) Topeng muka yang sesuai perlu dipakai semasa mengendalikan bahan kimia meruap atau bahan yang mengeluarkan asap, wap dan habuk. (b) Topeng muka digunakan untuk melindungi sistem pernafasan daripada bahan berbahaya. 6 Kebuk wasap (a) Kebuk wasap perlu digunakan semasa mengendalikan bahan yang mengeluarkan gas berbahaya untuk mengelakkan daripada terhidu gas-gas ini. Rajah 1.2 Kebuk wasap (b) Murid perlu memastikan kipas penyedut dihidupkan, cerobong dibuka dan penutup diturunkan. • Sarung tangan – Gloves • Kebuk wasap – Fume chamber • Topeng muka – Face mask Istilah Penting RC Biology SPM 4C 2024.indb 3 25/3/2024 �� 3:16:16
BAB TINGKATAN 4 1 4 7 Kabinet aliran lamina menyediakan udara yang telah ditapis pada permukaan ruang kerja untuk mengekalkan keadaan steril. Rajah 1.3 Kabinet aliran lamina 8 Kabinet keselamatan biologi memberi perlindungan kepada murid semasa mengendalikan mikroorganisma berbahaya. Rajah 1.4 Kabinet keselamatan biologi 9 Stesen pancuran kecemasan dan stesen pencuci mata (a) Stesen pencuci mata digunakan untuk membilas mata yang terkena bahan kimia berbahaya. (b) Stesen pancuran kecemasan digunakan untuk menyingkirkan bahan kimia berbahaya daripada badan. Pancuran kecemasan boleh juga digunakan untuk memadam kebakaran pada pakaian seseorang. (a) (b) Rajah 1.5 (a) Stesen pencuci mata (b) Stesen pancutan kecemasan Bahan-bahan yang Boleh dan Tidak Boleh Dibuang ke dalam Singki Jadual 1.4 Bahan-bahan yang boleh dan tidak boleh dibuang ke dalam singki Bahan-bahan yang boleh dibuang ke dalam singki Bahan-bahan yang tidak boleh dibuang ke dalam singki • Bahan kimia yang mempunyai nilai pH antara 5 hingga 9 (asid cair dan alkali cair) • Cecair atau larutan dengan kepekatan rendah dan tidak berbahaya seperti air suling, larutan pewarna dan larutan gula • Sisa pepejal seperti serpihan kaca dan kepingan getah • Bahan kimia dengan nilai pH kurang daripada 5 atau lebih daripada 9 (asid pekat dan alkali pekat) • Pelarut organik seperti alkohol, aseton dan benzena • Bahan kimia seperti asid, gris, minyak, cat minyak dan hidrogen peroksida • Bahan toksik • Logam berat seperti merkuri • Bahan sisa organik seperti mikroorganisma dan bangkai • Bahan radioaktif • Bahan meruap seperti alkohol dan merkuri • Bahan reaktif • Kabinet aliran lamina – Laminar flow cabinet • Stesen pancuran kecemasan – Emergency sprinkler station • Kabinet keselamatan biologi – Biology safety cabinet Istilah Penting RC Biology SPM 4C 2024.indb 4 25/3/2024 �� 3:16:16
BAB TINGKATAN 4 1 5 Kaedah Mengurus Bahan Sisa Biologi 1 Terdapat Prosedur Operasi Piawai bagi menguruskan dengan teliti beberapa bahan sisa biologi. 2 Jadual 1.5 menunjukkan pelbagai kaedah mengurus bahan sisa biologi. Jadual 1.5 Kaedah mengurus bahan sisa biologi Kategori bahan sisa biologi dan contoh Kaedah mengurus bahan sisa biologi Kategori A (sisa tajam) Contoh: peralatan tajam seperti skalpel, jarum dan picagari yang boleh menyebabkan kecederaan Dimasukkan ke dalam bekas sisa tajam yang tidak perlu disterilkan Kategori B (sisa tidak tajam) Contoh: sisa pepejal biologi seperti sarung tangan, kertas turas, piring Petri dan bekas kultur plastik Dibungkus di dalam beg plastik biobahaya tahan autoklaf ↓ Disterilkan di dalam autoklaf untuk nyahkontaminasi ↓ Dimasukkan ke dalam tong biobahaya Kategori C (bangkai haiwan) Contoh: bangkai, organ dan tisu haiwan eksperimen Dibungkus dengan bahan penyerap seperti kertas tisu ↓ Dibungkus di dalam beg plastik biobahaya ↓ Disejuk beku Kategori D (cecair) Contoh: medium cecair seperti darah, serum dan kultur kaldu Dinyahkontaminasi menggunakan autoklaf sebelum dilupus (a) Bekas sisa tajam (b) Tong biobahaya (c) Beg plastik biobahaya (d) Autoklaf Rajah 1.6 Peralatan untuk mengurus bahan sisa biologi dalam makmal Langkah-langkah Mengurus Kemalangan dalam Makmal 1 Terdapat dua agensi di Malaysia yang menetapkan Prosedur Operasi Piawai bagi mengurus kemalangan di dalam makmal: (a) Malaysian Biosafety and Biosecurity Association (MBBA) (b) National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH) 2 Langkah-langkah mengurus tumpahan bahan kimia dan merkuri ditunjukkan dalam Rajah 1.7 dan Rajah 1.8. • Bekas sisa tajam – Sharp disposal container • Beg plastik biobahaya – Biohazardous plastic bag • Tong biobahaya – Biohazardous bin • Autoklaf – Autoclave Istilah Penting RC Biology SPM 4C 2024.indb 5 25/3/2024 �� 3:16:17
BAB TINGKATAN 4 1 6 Amalan keselamatan dalam makmal biologi Pengendalian barangan kaca dan bahan kimia • Maklumkan kepada guru sebarang kerosakan peralatan kaca • Jauhkan bahan kimia mudah terbakar daripada sumber api • Jangan sentuh, rasa dan hidu bahan kimia secara langsung Langkah keselamatan berhubung kebakaran • Hentikan semua kerja serta-merta dan matikan punca elektrik sekiranya berlaku kebakaran • Keluar dari makmal dalam keadaan teratur mengikut laluan keluar kecemasan Peraturan keselamatan makmal • Lakukan eksperimen atau aktiviti di bawah pengawasan guru • Basuh tangan selepas menjalankan eksperimen • Buang sisa mengikut prosedur yang betul Pengendalian spesimen hidup • Guna sarung tangan • Spesimen tidak berbahaya yang dibedah hendaklah ditanam atau disejuk beku • Cuci tangan dengan bahan pencuci antiseptik sebelum dan selepas eksperimen Bantuan kecemasan Jika berlaku kemalangan: • Maklumkan kepada guru dan hubungi talian kecemasan • Pindahkan mangsa dari tempat kemalangan • Beri rawatan kecemasan Etika pakaian Pakai baju makmal, kasut makmal, sarung tangan dan gogal seperti yang dikehendaki Amalan Keselamatan dalam Makmal Biologi Rajah 1.9 Amalan keselamatan dalam makmal biologi Rajah 1.8 Langkah-langkah mengurus tumpahan merkuri Maklumkan kepada guru atau pembantu makmal Hubungi pihak bomba Jadikan kawasan tumpahan kawasan larangan Tabur serbuk sulfur untuk menutup tumpahan merkuri Peta Buih i THINK i THINK Peta Alir i THINK Peta Alir Rajah 1.7 Langkah-langkah mengurus tumpahan bahan kimia Maklumkan kepada guru atau pembantu makmal Jadikan kawasan tumpahan kawasan larangan Sekat tumpahan bahan kimia daripada merebak dengan menggunakan pasir Kaut tumpahan bahan kimia dengan menggunakan alat yang sesuai Buang dengan selamat RC Biology SPM 4C 2024.indb 6 25/3/2024 �� 3:16:17
BAB TINGKATAN 4 1 7 SEMAK CEPAT 1.2 1 Namakan dua bahan yang tidak boleh dibuang ke dalam singki. 2 Namakan dua agensi di Malaysia yang menetapkan Prosedur Operasi Piawai bagi mengurus kemalangan di dalam makmal. Berkomunikasi dalam Biologi 1.3 Jadual 1 Jadual digunakan untuk merekod dan mempersembahkan data. 2 Jadual dibina berdasarkan data daripada eksperimen yang dijalankan. 3 Tajuk jadual terdiri daripada pemboleh ubah dimanipulasikan dalam lajur di sebelah kiri dan pemboleh ubah bergerak balas dalam lajur di sebelah kanan bersama dengan unit yang sesuai. Contohnya, unit bagi suhu ditulis sebagai ‘Suhu/°C’ atau ‘Suhu (°C)’. 4 Nilai angka tidak boleh ditulis dalam bentuk pecahan. Jadual 1.6 Keputusan eksperimen Suhu (°C) Kadar transpirasi (cm/min) Tinggi 0.40 Rendah 0.11 Graf 1 Lukis graf yang bersesuaian berdasarkan data daripada eksperimen yang dijalankan. 2 Jenis graf yang boleh dilukis ialah graf garis, carta palang atau histogram. (a) Carta palang mewakili data menggunakan palang menegak dengan ruang antara satu palang dengan yang lain. (b) Histogram menunjukkan taburan data secara visual dan kekerapan sesuatu nilai dalam sesuatu kumpulan data. Peraturan am melukis graf 1 Pemboleh ubah bergerak balas diwakili oleh paksi menegak (paksi-y) dan pemboleh ubah dimanipulasikan diwakili oleh paksi mendatar (paksi-x). 2 Skala pada setiap paksi mesti seragam. 3 Titik ditanda dengan simbol yang sesuai seperti ‘x’. 4 Tajuk untuk graf: “Graf (pemboleh ubah bergerak balas) melawan (pemboleh ubah dimanipulasikan)”. Kaedah melukis carta palang 1 Paksi mendatar (paksi-x) dilukis untuk mewakili pemboleh ubah dimanipulasikan dan paksi menegak (paksi-y) dilukis untuk mewakili pemboleh ubah bergerak balas. 2 Kesemua palang mempunyai lebar yang sama dengan ruang yang sama besar antara palang-palang itu. Bilangan murid Tingkatan 4 Wawasan 0 10 20 30 5 15 25 35 Keriting Jenis rambut Lurus Bilangan murid Tingkatan 4 Wawasan melawan jenis rambut Rajah 1.10 Contoh carta palang RC Biology SPM 4C 2024.indb 7 25/3/2024 �� 3:16:18
BAB TINGKATAN 4 1 8 Kaedah melukis histogram 1 Paksi mendatar (paksi-x) dilukis untuk mewakili data yang dikumpul mengikut sela tertentu dan paksi menegak (paksi-y) dilukis untuk mewakili kekerapan. Kedua-dua paksi dilabel dengan unit yang sesuai. 2 Kesemua palang mempunyai lebar yang sama untuk semua sela kelas yang dilukis dengan tiada jarak antara palang. 0 140 146 152 157 162 169 6 2 8 4 10 Bilangan murid Ketinggian (cm) Bilangan murid melawan ketinggian Rajah 1.11 Contoh histogram Lukisan Biologi 1 Lukisan biologi dilukis berdasarkan pemerhatian yang dibuat. 2 Ciri-ciri lukisan biologi: (a) Lukisan mestilah besar dan tepat. (b) Pensel yang tajam mesti digunakan untuk melukis. Pensel warna atau pen tidak dibenarkan. (c) Lukisan tidak boleh dilorek secara artistik. (d) Garisan lukisan perlulah jelas, kemas dan berterusan. Elakkan menggunakan pembaris untuk melukis garis bentuk spesimen. (e) Lukisan mesti dilabel. Garis label mestilah lurus, tidak bersilang dan ringkas tanpa kepala anak panah. (f) Tajuk yang sesuai mesti diberi bagi lukisan itu. (g) Saiz setiap struktur dalam lukisan mesti berkadaran dengan struktur yang lain. (h) Faktor skala bagi pembesaran lukisan mesti dinyatakan, sebagai contoh: Panjang lukisan dalam cm Panjang spesimen dalam cm = 6 2 = 3× Maka, faktor skala bagi pembesaran ialah 3×. (i) Lukisan pelan menunjukkan garis bentuk suatu struktur, manakala lukisan terperinci menunjukkan sel-sel dalam suatu struktur. Maka, lukis apa yang dikehendaki, sama ada lukisan pelan atau lukisan terperinci. Protoderma Meristem apeks Jidal akar Protoderma Meristem apeks Jidal akar (a) (b) Rajah 1.12 Contoh (a) lukisan pelan dan (b) lukisan terperinci bagi keratan membujur hujung akar • Lukisan biologi – Biological drawing • Lukisan pelan – Plan drawing • Lukisan terperinci – Detailed drawing Istilah Penting RC Biology SPM 4C 2024.indb 8 25/3/2024 �� 3:16:18
BAB TINGKATAN 4 1 9 Satah, keratan dan arah 1 Pemerhatian ke atas struktur organisma dilakukan berdasarkan satah, keratan dan arah. 2 Satah tubuh badan terdiri daripada: (a) satah frontal – membahagikan tubuh kepada bahagian depan dan belakang (b) satah sagital – membahagikan tubuh kepada bahagian kiri dan kanan (c) satah melintang – membahagikan tubuh kepada bahagian atas dan bawah Satah sagital Satah frontal Satah melintang Rajah 1.13 Tiga satah tubuh badan 3 Keratan terdiri daripada: (a) Keratan rentas Membahagikan objek kepada bahagian atas dan bawah secara melintang. (b) Keratan membujur Membahagikan objek kepada bahagian kiri dan kanan. Keratan rentas Keratan membujur Rajah 1.14 Keratan rentas dan keratan membujur batang 4 Arah merujuk kepada anterior, posterior, superior, inferior, dorsal, ventral dan lateral. Oleh kerana orientasi dalam vertebrata berkaki dua dan berkaki empat adalah berbeza, terminologi yang digunakan untuk menerangkan arah adalah berbeza. Lateral – ke arah bahagian tepi jasad menjauhi garisan tengah Garisan tengah Rajah 1.14 Lateral • Satah frontal – Frontal plane • Keratan – Section • Satah sagital – Sagittal plane • Satah melintang – Horizontal plane Istilah Penting RC Biology SPM 4C 2024.indb 9 25/3/2024 �� 3:16:19
BAB TINGKATAN 4 1 10 (a) Anterior Posterior Dorsal Ventral Posterior (dorsal) Anterior (ventral) Superior – ke arah kepala Inferior – ke arah kaki (b) Rajah 1.15 Pandangan lateral (a) kucing (berkaki empat) dan (b) manusia (berkaki dua) SEMAK CEPAT 1.3 1 Nyatakan ciri-ciri lukisan biologi. 2 Rajah di bawah menunjukkan batang suatu tumbuhan. Nyatakan orientasi bagi keratan batang itu. A B Penyiasatan Saintifik dalam Biologi 1.4 Kaedah Penyiasatan Saintifik 1 Penyiasatan saintifik melibatkan langkah-langkah yang berikut: ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ (a) Mengenal pasti masalah (b) Membina hipotesis (c) Mengawal pemboleh ubah (d) Merancang penyiasatan (e) Menjalankan eksperimen (f) Mengumpul data (g) Menganalisis dan menginterpretasi data (h) Membuat kesimpulan (i) Menulis laporan 2 Selepas menjalankan eksperimen, satu laporan perlu ditulis. Tujuan: Untruk menyiasat kesan gula terhadap masa yang diambil untuk doh menggandakan saiz Pernyataan masalah: Apakah kesan kehadiran dan ketakhadiran gula dalam pembuatan roti? Hipotesis: Doh yang mengandungi gula mengambil masa yang lebih singkat untuk menggandakan saiz berbanding dengan doh tanpa gula. Pemboleh ubah: (a) Dimanipulasikan – Kehadiran gula (b) Bergerak balas – Masa yang diambil untuk doh menggandakan saiz (c) Dimalarkan – Kuantiti yis, saiz awal doh, jisim tepung Bahan: Yis, air suam, gula dan tepung. Eksperimen 1.1 RC Biology SPM 4C 2024.indb 10 25/3/2024 �� 3:16:20
BAB TINGKATAN 4 1 11 SEMAK CEPAT 1.4 1 Apakah langkah pertama bagi kebanyakan penyiasatan saintifik? 2 Apakah yang boleh digunakan untuk mempersembahkan data bagi suatu eksperimen? 3 Sebahagian laporan bagi suatu eksperimen ditunjukkan di bawah. Lengkapkan. Pernyataan masalah: Apakah kesan aktiviti cergas terhadap kadar denyutan nadi murid? (a) : Kadar denyutan nadi murid meningkat selepas melakukan aktiviti cergas. (b) : Dimanipulasikan: Aktiviti cergas (c) : Kadar denyutan nadi murid (d) : Murid Radas: Mangkuk kecil, spatula dan jam randik. Teknik: Sediakan doh (doh yang mengandungi gula dan doh tanpa gula). Rekod masa yang diambil untuk doh menggandakan saiz menggunakan jam randik. Prosedur: 1 Dua spatula yis ditambah ke dalam satu tabung uji yang berisi 50 m air suam. 2 Campuran itu dituang ke dalam satu mangkuk berisi 120 g tepung. Campuran itu digaul dengan sempurna sehingga menjadi doh. Doh itu diuli selama 10 minit sehingga tidak melekit lagi. 3 Satu acuan digunakan untuk menetapkan saiz doh dan doh dilabel sebagai A. 4 Langkah 1 – 3 diulang tetapi 15 g gula ditambah ke dalam air suam sebelum menambah yis ke dalamnya. 5 Doh itu dilabel sebagai B. 6 Satu lagi doh disediakan dengan mengulangi Langkah 1 – 4 tetapi gula digantikan dengan garam dan doh itu dilabel sebagai C. 7 Ketiga-tiga doh itu diletakkan di dalam bikar dan ditekan ke bawah. Ketinggian awal direkod. 8 Masa yang diambil untuk doh menggandakan saiz direkod. Keputusan: Doh Masa yang diambil untuk doh menggandakan saiz A (tanpa gula) 50 minit B (dengan gula) 30 minit C (dengan garam) Tiada perubahan pada saiz doh Perbincangan: 1 Fermentasi oleh yis menghasilkan karbon dioksida yang menyebabkan doh roti mengembang. 2 Doh yang mengandungi gula mengembang lebih cepat berbanding dengan doh tanpa gula kerana kehadiran gula mempercepat proses fermentasi. 3 Doh yang mengandungi garam tidak mengembang kerana garam merencat pertumbuhan yis, dan menghalang doh daripada mengembang. Kesimpulan: Hipotesis itu diterima. Doh yang mengandungi gula mengambil masa yang lebih singkat untuk menggandakan saiz berbanding dengan doh tanpa gula. RC Biology SPM 4C 2024.indb 11 25/3/2024 �� 3:16:20
BAB TINGKATAN 4 2 12 Tema 1: Asas Biologi Biologi Sel dan Organisasi Sel Bab 2 • Sel – Cell • Struktur – Structure Keywords 2.1 Struktur dan Fungsi Sel 1 Sel merupakan unit asas kehidupan. 2 Sel sering kali dirujuk sebagai blok binaan kehidupan. 3 Kita boleh mengkaji struktur sel haiwan dan sel tumbuhan melalui mikroskop cahaya. Penyediaan Slaid Mikroskop Sel Tumbuhan dan Sel Haiwan dan Mengenal Pasti Struktur Sel Tujuan: Menyediakan slaid sel tumbuhan dan sel haiwan, dan memerhatikan struktur sel Bahan: Sebiji bawang besar, larutan iodin, air suling, larutan metilena biru, sel pipi dan kertas turas. Radas: Mikroskop cahaya, slaid kaca, penutup slaid kaca, forseps, skalpel, penitis, jarum tenggek dan pencungkil gigi. Teknik: Sediakan dan warnakan lekapan basah spesimen. Perhatikan spesimen di bawah mikroskop cahaya dan lukis struktur sel tumbuhan dan sel haiwan. Prosedur: A Menyediakan dan mengkaji slaid sel tumbuhan Rajah 2.1 (a) 1 Sekeping daun sisik (1 cm × 1 cm) dipotong daripada sebiji bawang dengan menggunakan skalpel. 2 Epidermis lut cahaya daripada bahagian dalam daun sisik itu ditanggal secara perlahan-lahan dengan menggunakan forseps. [Rujuk Rajah 2.1(a)] 3 Setitis air diletakkan di atas slaid kaca. Kemudian, epidermis bawang diletakkan di atas titisan air itu. 4 Dengan bantuan jarum tenggek, spesimen ditutup dengan penutup slaid kaca pada sudut 45° dari slaid. [Rujuk Rajah 2.1(b)] Rajah 2.1 (b) 5 Setitis larutan iodin diletakkan di hujung salah satu sisi penutup slaid kaca. Sekeping kertas turas diletakkan di hujung penutup slaid kaca yang bertentangan untuk membenarkan larutan iodin meresap pada keseluruhan epidermis bagi mewarnakan sel-sel bawang. Teknik ini dikenali sebagai teknik pengairan. Eksperimen 2.1 RC Biology SPM 4C 2024.indb 12 25/3/2024 �� 3:16:21
BAB TINGKATAN 4 2 13 6 Sekeping kertas turas digunakan untuk menyerap larutan iodin yang berlebihan. 7 Slaid itu diperhatikan di bawah mikroskop cahaya menggunakan kanta berkuasa rendah, diikuti dengan kanta berkuasa tinggi. 8 Struktur yang diperhatikan di bawah mikroskop dilukis dan dilabel. Kuasa pembesaran yang digunakan direkod. B Menyediakan dan mengkaji slaid sel haiwan 1 Bahagian dalam pipi dikikis dengan hujung sebatang pencungkil gigi yang tumpul. 2 Ekstrak pipi dipindahkan ke dalam titisan air di atas slaid kaca. 3 Dengan bantuan jarum tenggek, penutup slaid kaca diturunkan pada spesimen itu dengan memastikan tiada gelembung udara terperangkap di bawah penutup kaca. 4 Setitis larutan metilena biru diletakkan di hujung salah satu sisi penutup slaid kaca. Sekeping kertas turas diletakkan di hujung penutup slaid kaca yang bertentangan untuk membenarkan larutan metilena biru meresap pada keseluruhan ekstrak pipi bagi mewarnakan sel-sel pipi. Teknik ini disebut teknik pengairan. 5 Slaid itu diperhatikan di bawah mikroskop cahaya menggunakan kanta berkuasa rendah, diikuti dengan kanta berkuasa tinggi. 6 Struktur yang diperhatikan di bawah mikroskop dilukis dan dilabel. Kuasa pembesaran yang digunakan direkod. Pemerhatian: Sel tumbuhan yang diperhatikan di bawah mikroskop cahaya Dinding sel Nukleus Sitoplasma (Pembesaran: × 400) (a) Dinding sel Sitoplasma Nukleus Vakuol Membran plasma (b) Rajah 2.2 (a) Sel tumbuhan di bawah mikroskop cahaya (b) Lukisan satu sel tumbuhan Sel haiwan yang diperhatikan di bawah mikroskop cahaya (Pembesaran: × 400) Membran plasma Nukleus Sitoplasma (a) Membran plasma Nukleus Sitoplasma (b) Rajah 2.3 (a) Sel haiwan di bawah mikroskop cahaya (b) Lukisan satu sel haiwan Perbincangan: 1 Sel tumbuhan mempunyai bentuk tetap. 2 Warna nukleus sel tumbuhan yang diwarnakan dengan larutan iodin ialah kuning. 3 Sel pipi manusia tidak mempunyai bentuk tetap. 4 Warna sitoplasma dan nukleus dalam sel pipi manusia yang diwarnakan dengan larutan metilena biru ialah biru. 5 Struktur sel yang dapat diperhatikan di bawah mikroskop cahaya bagi kedua-dua sel tumbuhan dan sel haiwan ialah nukleus dan sitoplasma. Struktur yang hadir dalam sel bawang, iaitu dinding sel tidak hadir dalam sel pipi manusia. Sel bawang tidak mempunyai kloroplas. 6 Sekiranya sel tumbuhan yang menjalankan fotosintesis seperti selsel daun Hydrilla sp. diperhatikan di bawah mikroskop cahaya, kloroplas boleh dilihat. Kesimpulan: Sel tumbuhan dan sel haiwan mempunyai persamaan dan perbezaan. RC Biology SPM 4C 2024.indb 13 25/3/2024 �� 3:16:21
BAB TINGKATAN 4 2 14 Komponen dalam Sel Haiwan Sentriol Membran nukleus Nukleolus Nukleus Ribosom Membran plasma (Membran sel) Jasad Golgi Jalinan endoplasma kasar Jalinan endoplasma licin Lisosom Mitokondrion Sitoplasma Nukleoplasma Rajah 2.4 Struktur sel haiwan 1 Membran plasma atau membran sel ialah membran separa telap yang menyelaputi sitoplasma sel. 2 Sitoplasma ialah medium berupa jeli yang mengandungi organelorganel. 3 Vakuol merupakan ruang berisi cecair yang dikelilingi membran. Vakuol biasanya tidak kekal. 4 Nukleus ialah organel yang diselaputi dengan membran nukleus. Ia mengandungi jasad yang lebih gelap, iaitu nukleolus dan struktur berupa bebenang dikenali sebagai kromatin yang terdiri daripada DNA. 5 Jalinan endoplasma (JE) ialah satu rangkaian membran yang membentuk tiub dan rongga ceper yang berlipat. Terdapat dua jenis JE, iaitu jalinan endoplasma licin (JEL) yang tidak mempunyai ribosom dan jalinan endoplasma kasar (JEK) yang mempunyai ribosom yang terlekat pada permukaannya. Ribosom dalam sel terdiri daripada ribosom bebas (wujud bebas dalam sitoplasma) atau yang melekat pada permukaan JEK. 6 Semua protein yang disintesis oleh ribosom diangkut dalam jalinan endoplasma kasar (JEK) dan dibungkus dalam vesikel yang dikelilingi membran sebelum diangkut ke jasad Golgi. Jalinan endoplasma kasar (JEK) Membran nukleus Jalinan endoplasma licin (JEL) Nukleus Ribosom Rajah 2.5 Jalinan endoplasma Imbas kod QR atau layari https:// youtu.be/Tdch3mxQ4oU untuk menonton video tentang sel bawang yang diperhatikan di bawah mikroskop cahaya. Untuk tujuan pembelajaran Imbas kod QR atau layari https:// youtu.be/PrX3h-AflZI untuk menonton video tentang penyediaan slaid mikroskop lekapan basah. Untuk tujuan pembelajaran • Membran plasma – Plasma membrane • Nukleus – Nucleus • Jasad Golgi – Golgi apparatus • Sitoplasma – Cytoplasm • Jalinan endoplasma – Endoplasmic reticulum • Vakuol – Vacuole Istilah Penting RC Biology SPM 4C 2024.indb 14 25/3/2024 �� 3:16:22
BAB TINGKATAN 4 2 15 7 Jasad Golgi terdiri daripada satu timbunan kantung pipih selari yang dikelilingi membran. Bahan yang terdapat dalam vesikel sama ada diangkut keluar dari sel atau diagihkan ke kawasan lain dalam sel yang sama. Vesikel angkutan Vesikel yang baru terbentuk Vesikel rembesan Rajah 2.6 Jasad Golgi 8 Mitokondrion ialah organel kecil berbentuk bujur dengan membran dalam yang berlipatlipat. Membran dalam yang berlipat-lipat disebut krista meningkatkan luas permukaan bagi metabolisme. Membran luar Membran dalam Ruang antara membran Krista Matriks Rajah 2.7 Mitokondrion 9 Sentriol ialah sepasang struktur berbentuk silinder yang berpasangan dan terdiri daripada susunan mikrotubul kompleks. Sentriol memainkan peranan penting dalam pembahagian sel. Sentriol terdapat dalam sel haiwan. Triplet mikrotubul Rajah 2.8 Sepasang sentriol dengan setiapnya terdiri daripada sembilan triplet mikrotubul Komponen dalam Sel Tumbuhan Kloroplas Jasad Golgi Dinding sel Mitokondrion Vakuol Membran plasma (membran sel) Nukleus Jalinan endoplasma kasar (JEK) Jalinan endoplasma licin (JEL) Sitoplasma Rajah 2.9 Struktur sel tumbuhan 1 Sel tumbuhan mengandungi hampir semua struktur yang ada dalam sel haiwan, tetapi terdapat beberapa perbezaan. 2 Vakuol utama yang besar yang berisi sap sel dan dikelilingi membran, iaitu tonoplas terdapat dalam setiap sel tumbuhan. Sap sel kebanyakannya terdiri daripada air, asid amino dan garam mineral terlarut. Saiz vakuol boleh bertambah bagi menambahkan luas permukaan sel tumbuhan. 3 Dinding sel yang terletak di luar membran plasma terdiri daripada bahan bukan hidup dan telap sepenuhnya. Ia terbina terutamanya daripada gentian selulosa. Lamela tengah Dinding primer Dinding sekunder Membran plasma Rajah 2.10 Dinding sel tumbuhan 4 Kloroplas yang terdapat dalam tumbuhan hijau dan alga merupakan organel berbentuk bujur yang dikelilingi membran dan mengandungi klorofil. Membran kloroplas bercantum untuk membentuk timbunan • Mitokondrion – Mitochondrion • Dinding sel – Cell wall • Sentriol – Centriole • Kloroplas – Chloroplast • Sap sel – Cell sap Istilah Penting RC Biology SPM 4C 2024.indb 15 25/3/2024 �� 3:16:23
BAB TINGKATAN 4 2 16 vesikel tertutup yang disebut tilakoid. Fotosintesis berlaku dalam tilakoid. Tilakoid biasanya tersusun di atas satu sama lain dalam suatu turus yang dinamakan granum. Membran luar Membran dalam Granum Tilakoid Stroma Rajah 2.11 Kloroplas 5 Sentriol tidak wujud dalam sel tumbuhan. Struktur sel tumbuhan yang dapat dilihat di bawah mikroskop cahaya termasuklah membran plasma, sitoplasma, nukleus, vakuol, dinding sel dan kloroplas. Info Dinamik Imbas kod QR atau layari https:// youtu.be/2KQbVr9kFO0 untuk menonton video tentang komponen dalam sel. Untuk tujuan pembelajaran Fungsi Utama Komponen dalam Sel Haiwan dan Sel Tumbuhan Jadual 2.1 Komponen sel dan fungsinya Komponen sel Fungsi Membran plasma (Membran sel) • Mengawal bahan (seperti ion dan molekul) ke dalam dan ke luar sel • Memisahkan kandungan sel daripada persekitaran luar Dinding sel • Mengekalkan bentuk sel tumbuhan • Melindungi sel daripada kecederaan Sitoplasma • Tapak bagi kebanyakan aktiviti sel • Membekalkan organel dengan bahan keperluan yang diperoleh dari luar sel Nukleus • Mengawal aktiviti sel seperti pertumbuhan, pembaikan dan pembahagian sel • Membawa bahan genetik sel dalam bentuk DNA Ribosom • Mensintesis protein • Ribosom menggunakan maklumat dalam kromosom untuk mensintesis protein Jalinan endoplasma (JE) • JE kasar mengangkut protein yang disintesis oleh ribosom • JE licin mensintesis lemak dan hormon seperti hormon seks. Ia juga mengandungi enzim yang menjalankan detoksifikasi dadah dan racun Jasad Golgi • Menerima, mengubah suai, membungkus dan seterusnya merembeskan bahan. Contohnya, jasad Golgi menerima protein yang diangkut oleh JE kasar, mengubah suai dan menggabungkan protein itu dengan karbohidrat bagi membentuk glikoprotein sebelum dirembes. Bahan tersebut akan dibungkus dalam vesikel untuk dirembes atau diangkut keluar dari sel atau diagihkan ke kawasan lain dalam sel yang sama. • Mengangkut dan menyimpan lipid • Terlibat dalam pembentukan lisosom • Merembes karbohidrat yang membentuk dinding sel dalam tumbuhan • Ribosom – Ribosome Istilah Penting RC Biology SPM 4C 2024.indb 16 25/3/2024 �� 3:16:23
BAB TINGKATAN 4 2 17 Komponen sel Fungsi Lisosom • Enzim lisozim dalam lisosom mencernakan protein, lipid, polisakarida dan asid nukleik • Enzim ini juga menguraikan organel yang rosak dan mencernakan bakteria dengan menguraikan dinding sel bakteria • Dalam sesetengah organisma, lisosom bergabung dengan vakuol makanan dan merembeskan enzim ke dalam vakuol itu untuk mencernakan kandungan vakuol Vakuol • Fungsi umum vakuol ialah menyimpan, mencerna dan menyingkirkan bahan kumuh • Dalam sel haiwan, vakuol menyimpan air dan bahan makanan Mitokondrion • Respirasi aerob berlaku dalam mitokondrion. Respirasi aerob ialah proses tenaga dijana dalam bentuk adenosina trifosfat (ATP) daripada bahan makanan dengan kehadiran oksigen. Tenaga ini digunakan oleh sel untuk menjalankan aktiviti sel seperti pertumbuhan dan pembahagian sel Kloroplas • Tapak fotosintesis • Klorofil menyerap tenaga daripada cahaya matahari dan menukarkannya kepada tenaga kimia (makanan) semasa fotosintesis Sentriol • Semasa pembahagian sel (mitosis dan meiosis), setiap pasangan sentriol bergerak ke kutub sel yang bertentangan dan membentuk gentian gelendong untuk membantu pergerakan kromosom Perbandingan Komponen antara Sel Haiwan dengan Sel Tumbuhan Jadual 2.2 Persamaan dan perbezaan komponen antara sel haiwan dengan sel tumbuhan Persamaan Kedua-dua sel mempunyai membran plasma, sitoplasma, nukleus, ribosom, lisosom, jalinan endoplasma kasar, jalinan endoplasma licin, jasad Golgi dan mitokondrion. Perbezaan Sel haiwan Aspek Sel tumbuhan Tiada bentuk tetap Bentuk Mempunyai bentuk yang tetap Mempunyai sepasang sentriol Sentriol Tidak mempunyai sentriol Tidak mempunyai dinding sel Dinding sel Mempunyai dinding sel Mempunyai vakuol yang bersaiz kecil dan sementara, dan bukannya satu vakuol utama yang bersaiz besar Vakuol Mempunyai satu vakuol utama yang bersaiz besar Tidak mempunyai kloroplas Kloroplas Mempunyai kloroplas SEMAK CEPAT 2.1 1 Apakah unit asas benda hidup? 2 Apakah yang terdapat dalam sel tumbuhan tetapi tiada dalam sel haiwan? 3 Nyatakan bahan yang membina dinding sel tumbuhan. 4 Apakah fungsi mitokondrion? RC Biology SPM 4C 2024.indb 17 25/3/2024 �� 3:16:24
BAB TINGKATAN 4 2 18 Proses Hidup Organisma Unisel 2.2 1 Organisma unisel ialah organisma yang terdiri daripada satu sel tunggal yang menjalankan semua proses hidup asas, termasuklah pergerakan, pemakanan, pembiakan, pengosmokawalaturan, respirasi dan perkumuhan. 2 Contoh organisma unisel ialah Amoeba sp., Paramecium sp., Chlamydomonas sp. dan bakteria. 3 Struktur yang terdapat pada Amoeba sp. ialah membran plasma, vakuol makanan, vakuol mengecut, pseudopodium, nukleus, ektoplasma dan endoplasma. Vakuol mengecut Pseudopodium Vakuol makanan Nukleus Membran plasma Endoplasma Sitoplasma Ektoplasma Rajah 2.12 Amoeba sp. 4 Struktur yang terdapat pada Paramecium sp. ialah vakuol makanan, vakuol mengecut posterior, sitostom, gulet, alur mulut, silium, makronukleus, mikronukleus dan vakuol mengecut anterior. Vakuol mengecut anterior Vakuol makanan Alur mulut Gulet Sitostom Ektoplasma Vakuol mengecut posterior Membran plasma Makronukleus Mikronukleus Silium Endoplasma Liang dubur Rajah 2.13 Paramecium sp. Proses Hidup Amoeba sp. dan Paramecium sp. Pergerakan 1 Amoeba sp. menggunakan pseudopodium (kaki palsu) untuk bergerak ke hadapan dengan perlahan dan pergerakan ini dinamakan pergerakan ameboid. 2 Pergerakan Paramecium sp. berlaku akibat pukulan silium secara beritma di dalam air. Paramecium sp. menggerakkan siliumnya ke arah belakang secara diagonal dan berputar pada paksinya untuk berenang ke hadapan. Paramecium sp. mengerakkan siliumnya ke hadapan untuk berenang ke arah belakang. Pemakanan 1 Amoeba sp. ialah omnivor yang makan bakteria, sel tumbuhan, alga dan mikroorganisma yang lain. Langkah-langkah yang terlibat dalam pemakanan Amoeba sp. ditunjukkan dalam Rajah 2.14. Rajah 2.14 Pemakanan dalam Amoeba sp. Zarah makanan Amoeba sp. mengunjurkan pseudopodiumnya. Amoeba sp. menelan zarah makanan dengan keduadua pseudopodiumnya secara fagositosis. Zarah makanan akan dibungkus dalam vakuol makanan. Pemerangkapan Penelanan Vakuol makanan bergabung dengan lisosom (mengandungi enzim). Enzim lisozim mencernakan zarah makanan dan nutrien akan diserap ke dalam sitoplasma. Penggabungan Pencernaan dan penyerapan Lisosom Vakuol makanan Makanan dicerna Nutrien diserap Pseudopodium i THINK Peta Alir RC Biology SPM 4C 2024.indb 18 25/3/2024 �� 3:16:24
BAB TINGKATAN 4 2 19 2 Paramecium sp. makan bakteria, bahan organik dan mikroorganisma yang lain. Langkah-langkah yang terlibat dalam pemakanan Paramecium sp. ditunjukkan dalam Rajah 2.16. Pencernaan yang melibatkan tindakan enzim Laluan peredaran vakuol makanan Zarah makanan Pembentukan Makanan yang tidak vakuol makanan tercerna disingkirkan melalui liang dubur Rajah 2.15 Paramecium sp. Kemasukan makanan Pergerakan silium menyebabkan zarah makanan bergerak di sepanjang alur mulut memasuki gulet dan sitostom. Siklosis dan pencernaan Vakuol makanan yang terbentuk dalam sitostom beredar mengelilingi sel (siklosis) ketika dicerna oleh enzim pencernaan (proses pencernaan). Penyerapan Makanan yang dicerna diserap ke dalam sitoplasma. Penyingkiran Makanan yang tidak tercerna disingkirkan melalui liang dubur. Rajah 2.16 Pemakanan dalam Paramecium sp. Pembiakan 1 Amoeba sp. menjalankan dua jenis pembiakan: (a) Belahan dedua Dalam keadaan persekitaran yang sesuai, nukleus membahagi, diikuti dengan pembahagian sitoplasma. Dua sel anak terbentuk (pembahagian secara mitosis). Amoeba sp. yang matang Nukleus membahagi Sitoplasma membahagi dan dua sel anak terbentuk Rajah 2.17 Belahan dedua dalam Amoeba sp. (b) Pembentukan spora Dalam keadaan persekitaran yang tidak sesuai, spora terbentuk dan ia bercambah membentuk Amoeba sp. yang baharu hanya apabila keadaan persekitaran adalah sesuai. 2 Paramecium sp. menjalankan dua jenis pembiakan: (a) Belahan dedua (pembiakan aseks) Dalam keadaan persekitaran yang sesuai, mikronukleus menjalankan mitosis. Makronukleus mula memanjang. Kandungan dalam sel membahagi dan dua sel anak terbentuk. (b) Konjugasi (pembiakan seks) Dalam keadaan persekitaran yang tidak sesuai, dua induk paramesium daripada spesies yang sama bertukar bahan genetik dalam mikronukleus. Setiap induk membahagi dan membentuk empat sel anak. • Pembiakan – Reproduction • Belahan dedua – Binary fission • Pembentukan spora – Spore formation • Konjugasi – Conjugation Istilah Penting RC Biology SPM 4C 2024.indb 19 25/3/2024 �� 3:16:25
BAB TINGKATAN 4 2 20 Perkumuhan 1 Bagi kedua-dua Amoeba sp. dan Paramecium sp., bahan kumuh seperti ammonia dan karbon dioksida disingkir secara resapan. 2 Pengosmokawalaturan (penyingkiran air berlebihan daripada organisma) (a) Amoeba sp. – Air dari persekitaran akuatik sentiasa meresap masuk ke dalam sel secara osmosis. Bagi menghalang organisma daripada pecah, terdapat satu vakuol mengecut untuk menyimpan air berlebihan sebelum air disingkir keluar. (b) Paramecium sp. – Air dari persekitaran akuatik sentiasa meresap masuk ke dalam sel melalui osmosis. Bagi menghalang organisma daripada pecah, terdapat dua vakuol mengecut untuk menyimpan air berlebihan sebelum air disingkir keluar. Respirasi Bagi kedua-dua Amoeba sp. dan Paramecium sp., pertukaran gas (oksigen dan karbon dioksida) berlaku melalui membran plasma secara resapan ringkas. Pertumbuhan 1 Kedua-dua Amoeba sp. dan Paramecium sp. membesar dengan mensintesis sitoplasma menggunakan asid amino daripada makanan yang diambilnya. 2 Pertumbuhan kedua-duanya terhad kerana semakin besar saiz, semakin kecil nisbah luas permukaan badan kepada isi padu. Oleh itu, kecekapan resapan gas dan bahan lain berkurang. Gerak balas terhadap rangsangan 1 Kedua-dua Amoeba sp. dan Paramecium sp. bergerak balas terhadap rangsangan seperti cahaya, bahan kimia dan sentuhan. Organisma ini bergerak ke arah rangsangan atau bergerak menjauhi rangsangan. SEMAK CEPAT 2.2 1 (a) Apakah yang dimaksudkan dengan organisma unisel? (b) Beri satu contoh organisma unisel dan terangkan bagaimana organisma tersebut menjalankan pengosmokawalaturan. 2 Bagaimanakah Amoeba sp. dan Paramecium sp. membiak? 3 Apakah perbezaan antara pseudopodium dengan silium? Proses Hidup Organisma Multisel 2.3 Keunikan Struktur Sel Khusus dan Fungsinya 1 Tumbuhan dan haiwan multisel mempunyai pelbagai jenis sel. Setiap jenis sel direka bentuk bagi suatu fungsi tertentu. 2 Jadual 2.3 menunjukkan contoh sel-sel khusus dan bagaimana sel-sel itu diadaptasi untuk menjalankan fungsi masingmasing. • Perkumuhan – Excretion • Pengosmokawalamturan– Osmoregulation • Respirasi – Respiration • Pertumbuhan – Growth • Gerak balas – Response Istilah Penting RC Biology SPM 4C 2024.indb 20 25/3/2024 �� 3:16:25
BAB TINGKATAN 5 1 207 Organisasi Tisu Tumbuhan 1.1 Tisu Meristem dan Tisu Kekal dalam Tumbuhan 1 Tisu terdiri daripada sekumpulan sel serupa yang menjalankan fungsi tertentu. 2 Tisu tumbuhan dapat dikelaskan kepada dua kategori bergantung pada kemampuan pembahagian sel. (a) Tisu meristem (boleh membahagi) (b) Tisu kekal (tidak boleh membahagi) Peta Pokok i THINK Tisu asas Tisu epidermis Tisu vaskular Tisu parenkima Tisu kolenkima Tisu sklerenkima Tisu meristem apeks Tisu meristem lateral Tisu xilem Tisu floem Tisu meristem Tisu kekal Tisu tumbuhan Rajah 1.1 Organisasi tisu dalam tumbuhan 3 Tisu meristem membentuk pelbagai tisu dan struktur atau organ tumbuhan untuk memastikan tumbuhan berkembang dan membesar. 4 Sel matang dalam tisu kekal berasal daripada pembezaan sel meristem yang diubah suai untuk menjalankan fungsi tertentu dalam tumbuhan. Tisu Kekal 1 Tisu kekal terdapat di seluruh bahagian tumbuhan dan terdiri daripada sel-sel yang tidak membahagi, iaitu telah mengalami pembezaan sepenuhnya. 2 Sel-sel dalam tisu kekal telah mencapai bentuk dan ukuran yang tetap. Vakuol yang besar juga ditemui di dalam sel-sel ini. 3 Tisu kekal dalam tumbuhan memberikan sokongan dan perlindungan serta melakukan fotosintesis dan mengangkut air, mineral dan nutrien. 4 Tisu kekal boleh dikelaskan kepada: (a) tisu epidermis (b) tisu asas (c) tisu vaskular Tisu asas Tisu epidermis Daun Tisu vaskular Tisu asas Tisu vaskular Batang Akar Tisu epidermis Tisu epidermis Tisu asas Tisu vaskular Rajah 1.2 Tisu kekal dalam tumbuhan Tema 1: Fisiologi Tumbuhan Berbunga Organisasi Tisu Tumbuhan dan Pertumbuhan Bab 1 RC Biology SPM 4C 2024.indb 207 25/3/2024 �� 3:17:45
BAB TINGKATAN 5 1 208 Tisu epidermis 1 Tisu epidermis merupakan lapisan paling luar mana-mana bahagian tumbuhan. 2 Dinding sel epidermis tumbuhan yang berada di atas tanah mengandungi kutin dan dilapisi dengan kutikel. Dinding sel epidermis selalunya dilapisi dengan lilin, terutamanya pada permukaan daun. 3 Permukaan berkutikel dan berlilin dapat mencegah kehilangan air ke atmosfera secara penyejatan akibat cahaya matahari dan angin yang kuat, melindungi daun daripada kecederaan mekanikal dan mencegah jangkitan penyakit yang disebabkan oleh mikroorganisma. 4 Kebanyakan bahagian bawah daun mempunyai lapisan kutikel yang lebih nipis berbanding dengan bahagian atas. Tumbuhan yang hidup di kawasan beriklim kering mempunyai kutikel yang lebih tebal pada daun untuk memelihara air dengan mengurangkan proses transpirasi. 5 Tisu epidermis terdiri daripada sel-sel yang mengalami pembezaan seperti sel pengawal dan sel rambut akar (trikom). (a) Pada akar, sel rambut akar dikhususkan untuk penyerapan air dan mineral dari tanah. fi ffl ffi fi ff ff ffl ff ff ffi fi ffl ffi fi ffl Endodermis ffi Salur xilem Perisikel Epidermis Korteks Berkas vaskular Rambut akar Rajah 1.3 Rambut akar (b) Pada daun, sel pengawal yang merupakan sel epidermis khusus terletak di sekeliling stoma dan terlibat dalam pertukaran gas. Stoma Sel pengawal Rajah 1.4 Sel pengawal dan stoma Tisu asas 1 Terdapat tiga jenis tisu asas, iaitu tisu parenkima, tisu kolenkima dan tisu sklerenkima. 2 Tisu asas terletak di bawah epidermis. Floem Epidermis Kolenkima Sklerenkima Parenkima Empulur Berkas vaskular Xilem Rajah 1.5 Taburan tisu asas di bawah epidermis 3 Tisu parenkima (a) Parenkima terdiri daripada sel hidup dengan dinding sel yang sangat nipis yang menebal secara seragam. (b) Tisu parenkima terdiri daripada sel-sel yang biasanya terletak di bahagian lembut tumbuhan seperti korteks dan empulur batang. Tisu ini mampu mengalami pembahagian sel dan memainkan peranan penting dalam baik pulih dan pertumbuhan semula tisu. (c) Sel boleh berbentuk bujur atau bulat dengan dinding sel primer yang nipis, vakuol pusat besar dan sitoplasma padat. • Tisu epidermis – Epidermal tissue • Epidermis – Epidermis • Tisu asas – Ground tissue • Kutikel – Cuticle Istilah Penting RC Biology SPM 4C 2024.indb 208 25/3/2024 �� 3:17:46
BAB TINGKATAN 5 1 209 (d) Tisu parenkima berfungsi sebagai tisu pembungkus untuk memberi sokongan mekanikal. Tisu ini juga membantu dalam penyimpanan makanan dan rembesan. (e) Sel parenkima penting untuk tisu vaskular kerana menyediakan laluan untuk pertukaran bahan di dalam dan antara xilem dengan floem. Rajah 1.6 Tisu parenkima 4 Tisu kolenkima (a) Tisu kolenkima terdiri daripada sel hidup dengan dinding sel yang lebih tebal berbanding dengan sel parenkima. (b) Dinding sel terdiri daripada pektin dan selulosa. (c) Dinding sel yang tebal memberikan sokongan dan struktur. (d) Tisu kolenkima memberi sifat keanjalan kepada tumbuhan. (e) Sel kolenkima terdapat di bawah epidermis dan mengandungi beberapa kloroplas untuk melakukan fotosintesis. Rajah 1.7 Tisu kolenkima 5 Tisu sklerenkima (a) Tisu sklerenkima terdiri daripada sel mati yang panjang dengan hujung yang runcing serta mempunyai dinding sel yang paling tebal akibat pemendapan lignin. (b) Tisu ini kebiasaannya terdapat di sekitar berkas vaskular dan membentuk tisu keras dalam kebanyakan bahagian tumbuhan, urat daun dan kulit biji benih. (c) Fungsi utama ialah memberikan kesegahan dan sokongan mekanikal kepada bahagian tumbuhan supaya kekal kukuh dan keras. Rajah 1.8 Tisu sklerenkima Jadual 1.1 Perbezaan antara sel parenkima, kolenkima dengan sklerenkima Ciri Parenkima Kolenkima Sklerenkima Sel hidup atau mati Hidup Hidup Mati Bentuk sel Bujur atau bulat Poligon Tiub dengan hujung runcing Kandungan sel Vakuol besar dan sitoplasma tebal Vakuol besar tetapi sitoplasma nipis Terurai dengan lumen besar Dinding sel Nipis Tebal Sangat tebal Komponen dinding sel Selulosa Pektin Lignin Ruang antara sel Besar, disusun longgar Sedikit atau tiada Tiada Lokasi Bahagian dalam korteks Di bawah epidermis Di tepi floem RC Biology SPM 4C 2024.indb 209 25/3/2024 �� 3:17:46
BAB TINGKATAN 5 1 210 (e) Hujung salur xilem terbuka supaya bergabung dari hujung ke hujung untuk membentuk tiub berongga yang panjang bagi membolehkan air dan mineral mengalir ke atas secara berterusan. Trakeid Parenkima xilem Gentian xilem Salur xilem Rajah 1.10 Bahagian membujur salur xilem 5 Floem (a) Floem terdiri daripada tiub tapis dan sel rakan. (b) Tiub tapis ialah sel hidup dan tiub memanjang yang disusun dari hujung ke hujung. (c) Apabila matang, tiub tapis tidak mempunyai nukleus, manakala sitoplasma ditolak ke bahagian sisi sel. (d) Jalur sitoplasma panjang yang melalui liang tapis membolehkan bahan makanan terlarut mengalir dari satu sel tiub tapis ke sel yang lain. Dinding melintang yang memisahkan sel tiub tapis mempunyai lubang-lubang yang disebut plat tapis. (e) Setiap sel tiub tapis adalah hidup dan fungsinya disokong oleh satu atau lebih sel rakan. Tisu vaskular 1 Tisu vaskular membentuk sistem pengangkutan dalam tumbuhan dan dikelaskan kepada xilem dan floem. 2 Xilem bertanggungjawab untuk mengangkut air dan mineral dari akar melalui batang ke daun. Xilem juga memberi sokongan kepada tumbuhan. 3 Floem merupakan tisu kekal kompleks yang mengawal translokasi makanan yang dihasilkan semasa fotosintesis di daun dan diangkut ke pelbagai bahagian tumbuhan. Xilem Floem Rajah 1.9 Lokasi xilem dan floem di batang 4 Xilem (a) Xilem terdiri daripada salur xilem, trakeid dan parenkima. (b) Salur xilem merupakan tiub yang panjang, berongga dan berterusan. (c) Semasa pertumbuhan, dinding salur xilem ditebalkan dengan pemendapan lignin untuk menjadikannya kuat dan tidak telap. (d) Apabila matang, salur xilem dikosongkan dan semua kandungan dalam sel hilang, termasuk nukleus dan sitoplasma, untuk membentuk salur berongga. Ciri Parenkima Kolenkima Sklerenkima Fungsi Penyimpanan makanan, pertumbuhan semula tisu Sokongan mekanikal, kekenyalan Sokongan mekanikal, pengangkutan air • Vaskular – Vascular • Xilem – Xylem • Floem – Phloem Istilah Penting RC Biology SPM 4C 2024.indb 210 25/3/2024 �� 3:17:46
BAB TINGKATAN 5 1 211 Sel rakan Plat tapis Tiub tapis Rajah 1.11 Keratan membujur tiub tapis dan sel rakan SEMAK CEPAT 1.1 1 Apakah tisu yang membentuk: (a) urat daun? (b) korteks akar? (c) berkas vaskular? (d) kulit pokok? 2 Apakah dua ciri dominan yang membezakan tisu parenkima, tisu kolenkima dan tisu sklerenkima? Tisu Meristem dan Pertumbuhan 1.2 Tapak dan Jenis Pertumbuhan Tisu pada Tumbuhan 1 Kunci pertumbuhan tumbuhan ialah meristem, iaitu sejenis tisu tumbuhan yang terdiri daripada sel-sel yang belum membeza yang boleh membahagi dan mengalami pembezaan. 2 Pembezaan dan pertumbuhan sel meristem meningkatkan panjang dan lilitan atau saiz tumbuhan. Tisu meristem Meristem apeks Meristem lateral Rajah 1.12 Jenis tisu meristem Peta Pokok i THINK 3 Pertumbuhan tumbuhan bergantung pada perkembangan tisu meristem apeks (di hujung pucuk dan akar) dan tisu meristem lateral (di sisi). 4 Terdapat dua jenis tisu meristem apeks, iaitu meristem apeks pucuk dan meristem apeks akar. Meristem apeks pucuk Meristem apeks akar Rajah 1.13 Meristem apeks pucuk dan akar memberikan pertumbuhan pada panjang batang dan akar tumbuhan 5 Tisu meristem lateral membolehkan tumbuhan menambah diameter sebagai sebahagian daripada pertumbuhan sekunder. 6 Terdapat dua jenis tisu meristem lateral pada tumbuhan, iaitu kambium vaskular dan kambium gabus. Kambium vaskular Kambium gabus Rajah 1.14 Lokasi kambium vaskular dan kambium gabus • Plat tapis – Sieve plate Istilah Penting • Kambium gabus – Cork cambium • Kambium vaskular – Vascular cambium RC Biology SPM 4C 2024.indb 211 25/3/2024 �� 3:17:47
BAB TINGKATAN 5 1 212 Zon Pertumbuhan Sel 1 Pertumbuhan merujuk kepada peningkatan jisim dan saiz organisma hidup. Proses ini adalah kekal dan tidak boleh berbalik. 4 sel Pembentukan tisu 1 sel 2 sel Rajah 1.15 Pembahagian sel secara mitosis 2 Proses pertumbuhan melibatkan tiga peringkat perkembangan: (a) Pembahagian sel – peningkatan bilangan sel melalui pembahagian sel secara mitosis. (b) Pemanjangan sel – peningkatan saiz sel dengan mensintesis lebih banyak protoplasma dalam sel dan menyerap lebih banyak air ke dalam sel. (c) Pembezaan sel – pembentukan sel dan tisu khusus untuk melakukan fungsi tertentu dalam organ. 3 Ketiga-tiga peringkat perkembangan pertumbuhan berlaku di hujung pucuk dan akar tumbuhan. 4 Pertumbuhan tisu meristem pada hujung pucuk dan hujung akar disebut sebagai pertumbuhan primer pada semua tumbuhan. 5 Tisu meristem terdiri daripada tiga zon sel yang tumbuh secara aktif dan dikenali sebagai: (a) zon pembahagian sel (b) zon pemanjangan sel (c) zon pembezaan sel Epidermis Zon pembahagian sel Meristem apeks pucuk Primordium daun Floem primer Xilem primer Zon pemanjangan sel Zon pembezaan sel Tisu matang (a) Hujung pucuk Rambut Tisu matang akar Meristem apeks akar Jidal akar Zon pemanjangan sel Zon pembezaan sel Zon pembahagian sel (b) Hujung akar Rajah 1.16 Zon pertumbuhan di hujung pucuk dan hujung akar RC Biology SPM 4C 2024.indb 212 25/3/2024 �� 3:17:48
BAB TINGKATAN 5 1 213 Jadual 1.3 Zon pertumbuhan dalam tumbuhan Zon pembahagian sel Zon pemanjangan sel Zon pembezaan sel • Zon ini paling hampir dengan hujung pucuk dan di belakang jidal akar. • Sel yang tidak membeza pada meristem apeks pucuk dan meristem apeks akar membahagi dengan cepat secara mitosis. • Sel adalah kecil dengan sitoplasma padat, vakuol yang sangat kecil dan nukleus yang agak besar. • Dinding sel nipis tetapi selnya padat. Rajah 1.17 Sel meristem menjalani mitosis • Sel-sel baharu yang terbentuk daripada zon pembahagian sel bertambah panjang, seterusnya memanjangkan batang dan akar. • Sel menyerap air ke dalam vakuol secara osmosis, menyebabkan vakuol mengembang dan bergabung membentuk satu vakuol besar. Proses ini disebut pemvakuolan. • Pembesaran vakuol meregangkan dinding sel yang diperkuat oleh pemendapan selulosa dan lignin. Rajah 1.18 Pemanjangan sel • Sel mengalami pembezaan. Sel membeza kepada tisu kekal untuk menjalankan fungsi tertentu seperti penyimpanan, fotosintesis dan sokongan. • Beberapa contoh tisu kekal ialah epidermis, korteks, xilem dan floem. Rajah 1.19 Sel meristem Vakuol besar Air meresap ke dalam sel Xilem Floem Sel mesofil Sel pengawal Tujuan: Untuk mengenal pasti zon pembahagian sel, zon pemanjangan sel dan zon pembezaan sel dalam radikel anak benih. Pernyataan masalah: Di manakah lokasi zon pembahagian sel, zon pemanjangan sel dan zon pembezaan sel dalam radikel anak benih? Hipotesis: Zon pertumbuhan ditemui berhampiran hujung radikel anak benih. Radas: Mikroskop dan lampu, pisau, slaid kaca dan penutup kaca. Bahan: Slaid bahagian membujur hujung radikel yang disediakan. Prosedur: 1 Slaid bahagian membujur hujung radikel yang disediakan diperiksa menerusi mikroskop. Eksperimen 1.1 • Pembahagian – Division • Pemanjangan – Elongation • Pembezaan – Differentiation Istilah Penting RC Biology SPM 4C 2024.indb 213 25/3/2024 �� 3:17:49
BAB TINGKATAN 5 1 214 2 Pada mulanya, sel diperhatikan menerusi kanta berkuasa rendah dan kemudian zon berbeza difokuskan menggunakan kanta berkuasa sederhana. 3 Rajah dilukis untuk menunjukkan zon pertumbuhan yang berbeza dan semua bahagian yang boleh dikenal pasti dilabelkan. 4 Kemudian, sel-sel yang berbeza difokuskan, satu demi satu, dalam tiga zon pertumbuhan. 5 Satu daripada sel di setiap zon dilukis untuk menunjukkan bentuk dan kandungannya jika boleh. Keputusan: Zon pembezaan Zon pemanjangan Zon pembahagian Jidal akar Rajah 1.20 Zon pertumbuhan sel di hujung akar Perbincangan: 1 Sel-sel dalam zon pembahagian adalah kecil, dengan protoplasma padat, nukleus boleh dilihat tetapi ruang antara sel tidak dapat dilihat dengan jelas. 2 Sel-sel dalam zon pemanjangan kelihatan lebih panjang, nukleus boleh dilihat dengan jelas tetapi vakuol tidak dapat dilihat dengan jelas. Ruang antara sel mula kelihatan. 3 Sel-sel dalam zon pembezaan mempunyai vakuol yang besar dan sel-selnya disusun secara longgar. 4 Pada hujung akar, sel-sel mengganda dengan banyak secara berterusan. Apabila sel memanjang, kesan pemanjangan dihasilkan pada akar dengan menolak ke dalam tanah untuk menambah panjang. 5 Hujung akar dilindungi oleh jidal akar daripada kerosakan. Akar tumbuh lebih panjang disebabkan oleh pembahagian sel dan pemanjangan sel. Kesimpulan: Zon pertumbuhan ditemui di atas jidal akar pada hujung akar. Pembahagian sel berlaku di bahagian yang paling hampir dengan jidal akar, dengan zon pemanjangan di tengah dan zon pembezaan di bahagian berikutnya. Jenis Pertumbuhan 1 Pertumbuhan terhad ialah ciri tumbuhan semusim, manakala tumbuhan saka mengalami pertumbuhan tanpa had sepanjang jangka hayatnya. 2 Pertumbuhan dalam tumbuhan adalah terhad kepada tisu meristem apeks dan tisu meristem lateral. 3 Meristem apeks menjana pembahagian sel yang aktif di hujung pucuk dan hujung akar untuk menambahkan tinggi dan panjang, dan dirujuk sebagai pertumbuhan primer. 4 Pertumbuhan yang terhasil daripada pembahagian sel dalam meristem lateral menyebabkan batang dan akar menebal, dan dirujuk sebagai pertumbuhan sekunder. Pertumbuhan primer 1 Pertumbuhan primer ialah pertumbuhan yang berlaku selepas percambahan dan melibatkan semua tumbuhan. 2 Proses tersebut mengakibatkan pemanjangan bahagian tumbuhan seperti batang dan akar. • Pertumbuhan primer – Primary growth • Pertumbuhan sekunder – Secondary growth Istilah Penting RC Biology SPM 4C 2024.indb 214 25/3/2024 �� 3:17:49
BAB TINGKATAN 5 1 215 3 Terdapat tiga zon aktiviti sel dalam meristem apeks, iaitu pembahagian sel, pemanjangan sel dan pembezaan sel. 4 Pembezaan sel menyebabkan pengkhususan sel untuk membentuk tisu primer seperti epidermis, xilem, floem, korteks dan empulur. 5 Primordium daun di hujung pucuk dan primordium tunas di sisi batang menghasilkan daun dan pucuk baharu, manakala sel epidermis di hujung akar menghasilkan rambut akar. Pertumbuhan sekunder 1 Pertumbuhan sekunder yang berlaku pada tumbuhan berkayu mengakibatkan pertambahan lilitan batang dan akar. 2 Proses tersebut melibatkan perkembangan meristem lateral seperti kambium vaskular dan kambium gabus. 3 Kambium vaskular terletak di antara tisu xilem dengan tisu floem dalam berkas vaskular. 4 Kambium gabus terletak di bawah epidermis. Kambium gabus Epidermis Floem primer Floem sekunder Xilem primer Xilem sekunder Kambium vaskular Rajah 1.21 Keratan rentas batang eudikot yang menunjukkan pertumbuhan sekunder 5 Pertumbuhan sekunder pada batang (a) Dalam batang eudikot, pertumbuhan sekunder bermula dengan perkembangan kambium vaskular. Sel-sel dalam kambium membeza dan membentuk xilem sekunder, manakala sel-sel luar menghasilkan floem sekunder. (b) Pertumbuhan sekunder meningkatkan lilitan batang dan memecahkan epidermis. (c) Lapisan epidermis digantikan secara beransur-ansur oleh lapisan gabus yang dihasilkan melalui pembahagian kambium gabus. Epidermis Floem primer Kambium vaskular Empulur Empulur Korteks Gabus Korteks Xilem primer Gelang kambium Kambium vaskular Gelang kambium Floem primer Floem sekunder Xilem sekunder Xilem primer Xilem sekunder Xilem primer Floem sekunder Floem primer Kambium gabus Korteks sekunder 1 2 3 4 Rajah 1.22 Pertumbuhan sekunder dalam batang eudikot 1 Pertumbuhan sekunder bermula apabila kambium vaskular mula aktif membahagi secara mitosis. 2 Kambium vaskular dalam berkas vaskular bercantum untuk membentuk gelang kambium. 3 Gelang kambium memotong sel-sel baharu, kedua-dua di bahagian luar dan dalam. Sel-sel di bahagian luar secara beransur-ansur berubah menjadi floem sekunder dan sel-sel di bahagian dalam secara beransur-ansur berubah menjadi xilem sekunder. 4 Di bawah epidermis, kambium gabus membahagi secara aktif untuk membentuk sel gabus luar dan korteks sekunder dalam. RC Biology SPM 4C 2024.indb 215 25/3/2024 �� 3:17:49
226 BAB TINGKATAN 5 2 Tema 1: Fisiologi Tumbuhan Berbunga Struktur dan Fungsi Daun Bab 2 2.1 Struktur Daun Struktur Luar Daun 1 Secara umumnya, daun terdiri daripada dua bahagian, iaitu petiol dan helai daun. 2 Petiol yang juga dikenali sebagai tangkai daun menyokong dan menyambungkan daun pada batang atau dahan utama. 3 Petiol memegang daun pada kedudukan terbaik untuk menerima jumlah cahaya matahari yang maksimum. 4 Helai daun juga dikenali sebagai lamina. Biasanya, lamina adalah nipis dengan permukaan hijau yang luas bagi memudahkan penyerapan cahaya untuk fotosintesis. 5 Kenipisan lamina juga membolehkan penyerapan gas yang terlibat dalam fotosintesis berlaku dengan berkesan dalam daun. 6 Permukaan atas daun mungkin berkilat dan berlilin disebabkan oleh lapisan kutikel yang sangat nipis menutupinya. Sesetengah tumbuhan mungkin mempunyai daun yang dilapisi dengan rambut pendek atau duri di satu atau di kedua-dua permukaan daun. 7 Urat utama yang disebut midrib terletak pada helai daun dari pangkal hingga ke hujung daun. 8 Midrib merupakan urat daun utama yang besar dan mempunyai salur xilem dan floem untuk mengangkut air, mineral dan makanan ke daun dan dari daun. Lamina Midrib (tulang daun) Petiol Rajah 2.1 Struktur luar sehelai daun Rajah 2.2 Susunan mozek daun Mozek daun merujuk kepada susunan daun pada tumbuhan yang membolehkannya mendapatkan jumlah cahaya matahari yang maksimum. Susunan ini membolehkan daun pada tumbuhan untuk tersebar dalam kedudukan yang optimum untuk fotosintesis. Info Dinamik Istilah Penting • Petiol – Petiole • Kutikel – Cuticle • Lamina – Lamina RC Biology SPM 4C 2024.indb 226 25/3/2024 �� 3:17:54
227 BAB TINGKATAN 5 2 Struktur Dalaman Lamina Daun Kutikel Epidermis atas Mesofil palisad Berkas vaskular Xilem Floem Epidermis bawah Mesofil berspan Rajah 2.3 Keratan rentas lamina daun 7 Selain daripada berkas vaskular, kandungan utama daun ialah tisu mesofil yang berasal daripada sel parenkima. 8 Tisu mesofil terdiri daripada sel-sel khusus yang disesuaikan untuk fotosintesis. 9 Tisu mesofil terbahagi kepada dua jenis, iaitu mesofil palisad dan mesofil berspan. 10 Sel mesofil palisad disusun secara padat dan menegak supaya lebih banyak sel dapat disusun di ruangan kecil di bawah epidermis atas. Sel-sel ini mempunyai banyak kloroplas yang dapat memerangkap cahaya matahari untuk fotosintesis. 11 Sel mesofil berspan mempunyai ruang udara yang besar di antara sel-sel untuk penyerapan yang cepat dan membantu karbon dioksida dan air bergerak di sekitar dalam daun. 12 Sel mesofil berspan juga membolehkan daun melentur dan bergerak apabila ditiup angin, sekali gus membantu menggerakkan gas di sekitar selsel. 13 Sel mesofil berspan mempunyai kloroplas yang lebih sedikit daripada sel mesofil palisad kerana kurang cahaya yang sampai kepadanya. 1 Lapisan atas daun disebut kutikel. Biasanya, lapisan ini berlilin untuk melindungi daun dan mencegah kehilangan air. 2 Lapisan di bawah kutikel merupakan epidermis. Epidermis terdiri daripada epidermis atas dan epidermis bawah dan terdapat di kedua-dua sisi daun. 3 Epidermis biasanya setebal satu sel. Walau bagaimanapun, terdapat tumbuhan di kawasan yang sangat panas atau sangat sejuk mempunyai ketebalan epidermis beberapa lapisan untuk mengelakkan kehilangan air yang berlebihan melalui transpirasi. 4 Epidermis atas biasanya terlibat dalam pemeliharaan air dan mengandungi bilangan kloroplas yang sedikit kerana bilangan sel pengawal yang sedikit. 5 Epidermis bawah merujuk kepada satu lapisan sel di permukaan bawah daun. Epidermis bawah mengandungi sebilangan besar stoma dan sel pengawal. 6 Oleh itu, epidermis atas terdiri daripada lapisan kutikel, manakala epidermis bawah mengandungi bilangan stoma yang banyak. RC Biology SPM 4C 2024.indb 227 25/3/2024 �� 3:17:55
228 BAB TINGKATAN 5 2 14 Berkas vaskular menyediakan jaringan tisu keras untuk mengekalkan bentuk daun dan mempunyai salur untuk mengedarkan bahan mentah seperti air dan garam mineral ke daun dan mengangkut makanan yang telah dihasilkan dari daun ke bahagian lain tumbuhan. 15 Berkas vaskular terdiri daripada xilem dan floem. (a) Xilem bertanggungjawab untuk mengangkut air dan ion mineral ke daun. (b) Floem mengangkut hasil fotosintesis jauh dari daun ke bahagian lain tumbuhan. 16 Struktur dalaman daun disesuaikan khas untuk menjalankan fotosintesis dan transpirasi dengan cekap. SEMAK CEPAT 2.1 1 Mengapakah permukaan atas daun sentiasa dilapisi dengan kutikel dan bukannya permukaan bawah daun? 2 Bagaimanakah struktur daun disesuaikan untuk membantu proses fotosintesis? 3 Mengapakah jaringan urat pada daun penting untuk tumbuhan? Organ Utama Pertukaran Gas 2.2 Keperluan Pertukaran Gas dalam Tumbuhan 1 Dalam tumbuhan, pertukaran gas lebih banyak berlaku melalui stoma pada daun berbanding dengan melalui lentisel pada batang. 2 Stoma ialah liang khusus yang boleh tertutup dan terbuka untuk mengawal pengambilan dan pembebasan karbon dioksida dan oksigen. 3 Stoma terbuka pada waktu siang apabila fotosintesis berlaku dan tertutup pada waktu malam apabila respirasi sahaja berlaku. Stoma Rajah 2.4 Stoma dijumpai di bahagian bawah daun 4 Setiap liang stoma diapit oleh sepasang sel pengawal berbentuk kacang pada epidermis daun. 5 Tepi sisi dua sel pengawal mempunyai dinding tebal yang menghadap antara satu sama lain tetapi tidak melekat bersama. 6 Apabila air masuk ke dalam sel pengawal, pengembangan lebih banyak berlaku pada dinding luar yang lebih nipis dan ini memaksa sisi dalam yang berdinding tebal ditarik menjauhi antara satu sama lain lalu mengakibatkan stoma terbuka. 8 Namun begitu, apabila daun berada dalam keadaan flasid kesan daripada kehilangan air yang terlalu banyak ketika hari panas, sisi dalam sel pengawal yang berdinding tebal ditarik rapat antara satu sama lain. Ini menyebabkan stoma tertutup. 9 Dalam daun, stoma terbuka ke ruang udara antara sel di sel mesofil berspan dan sel mesofil palisad. 10 Sel-sel dilapisi dengan lapisan lembap yang nipis di permukaannya. 11 Semasa pengambilan oksigen untuk respirasi pada waktu malam, kepekatan oksigen dalam sel lebih rendah berbanding dengan kepekatan oksigen di ruang udara antara sel. RC Biology SPM 4C 2024.indb 228 25/3/2024 �� 3:17:55
229 BAB TINGKATAN 5 2 12 Kepekatan oksigen dalam ruang udara antara sel pula lebih rendah berbanding dengan atmosfera. Oleh itu, oksigen dari atmosfera meresap ke ruang udara antara sel melalui stoma. 13 Dalam ruang udara, oksigen terlarut dalam lapisan air yang nipis dan kemudian meresap ke dalam sel-sel mesofil. 14 Sebaliknya, karbon dioksida yang dihasilkan oleh sel semasa respirasi bergerak dalam arah yang bertentangan. 15 Kepekatan karbon dioksida di dalam sel adalah lebih tinggi daripada di ruang udara antara sel. Oleh itu, karbon dioksida diserap keluar dari sel mesofil ke ruang udara dan kemudian melalui stoma ke atmosfera. Istilah Penting • Ruang udara di antara sel – Intercellular air spaces • Lentisel – Lenticel Petunjuk Resapan karbon dioksida Resapan oksigen Lapisan kutikel Epidermis atas Sel mesofil palisad Epidermis bawah Berkas vaskular Sel mesofil berspan Ruang udara antara sel Sel pengawal Rajah 2.5 Laluan pertukaran gas melalui stoma dalam daun 16 Pengambilan oksigen dari atmosfera dan pembebasan karbon dioksida dari tumbuhan hanya berlaku semasa respirasi pada waktu malam. 17 Pada siang hari ketika tumbuhan melakukan fotosintesis, jumlah oksigen yang dihasilkan lebih banyak daripada yang dapat digunakan oleh tumbuhan untuk respirasi. Oleh itu, oksigen yang berlebihan meresap keluar melalui stoma. 18 Sebaliknya, karbon dioksida yang dihasilkan semasa respirasi tidak disingkirkan tetapi digunakan untuk fotosintesis bersama karbon dioksida yang diperoleh daripada atmosfera. 19 Dalam keadaan normal pada waktu siang, kadar fotosintesis adalah lebih tinggi daripada kadar respirasi dalam tumbuhan. Oleh itu, terdapat peningkatan bersih dalam penghasilan oksigen, disertai dengan peningkatan bersih dalam penggunaan karbon dioksida. Secara keseluruhan, tumbuhan menggunakan karbon dioksida dan menghasilkan oksigen. Rajah 2.6 Lentisel pada batang RC Biology SPM 4C 2024.indb 229 25/3/2024 �� 3:17:56
230 BAB TINGKATAN 5 2 20 Pertukaran gas pada tumbuhan juga berlaku melalui lentisel pada batang dan akar. 21 Lentisel terdiri daripada sel yang tersusun longgar dengan ruang udara antara sel yang terbuka ke luar melalui epidermis yang rosak. Mekanisme Pembukaan dan Penutupan Stoma 1 Mekanisme pembukaan dan penutupan stoma bergantung pada tekanan segah sel pengawal. 2 Keadaan sel pengawal ini dipengaruhi oleh pengambilan ion kalium (K+ ) oleh sel pengawal atau kepekatan sukrosa di dalam sap sel pengawal. 3 Stoma terbuka pada waktu siang dan tertutup pada waktu malam. Pengambilan ion kalium oleh sel pengawal (a) Terbuka H2O H2O K+ K+ (b) Tertutup H2O H2O K+ K+ Rajah 2.7 Mekanisme pembukaan dan penutupan stoma yang disebabkan oleh ion kalium Istilah Penting • Segah – Turgid • Flasid – Flaccid 1 Dengan kehadiran cahaya matahari, proses fotosintesis berlaku dalam sel pengawal menggunakan karbon dioksida untuk membuat karbohidrat. 2 Ini meningkatkan pH sel dan menghasilkan kepekatan ion hidrogen, H+ yang lebih tinggi. 3 Ion H+ dalam sel pengawal kemudiannya ditukarkan dengan ion kalium, K+ dalam sel-sel bersebelahan. 4 Ini meningkatkan kepekatan ion K+ dan mengakibatkan keupayaan air dalam sel pengawal menjadi rendah. 5 Maka, air bergerak dari sel-sel bersebelahan ke dalam sel pengawal. 6 Pergerakan air ini meningkatkan tekanan segah sel pengawal dan menyebabkannya melengkung ke luar. Oleh itu, stoma terbuka. 7 Dalam keadaan stoma terbuka, oksigen meresap keluar dari sel ke atmosfera dan karbon dioksida meresap masuk ke dalam sel dari atmosfera. 8 Pada waktu malam atau dalam gelap, fotosintesis terhenti. Tetapi disebabkan respirasi sel, tahap karbon dioksida meningkat mengakibatkan penurunan aras pH. 9 pH yang lebih rendah mengaktifkan penukaran asid organik kepada gula dan kanji. 10 Ini menyebabkan ion kalium, K+ , bergerak dari sel pengawal ke selsel bersebelahan. 11 Akibatnya, keupayaan air dalam sel pengawal meningkat dan memaksa air bergerak keluar. Sel menjadi flasid dan menyebabkan stoma tertutup. RC Biology SPM 4C 2024.indb 230 25/3/2024 �� 3:17:56
231 BAB TINGKATAN 5 2 Pembukaan stoma Molekul air meresap ke dalam sel pengawal Kesegahan dalam sel pengawal bertambah Stoma terbuka Kehadiran cahaya matahari Ion K+ bergerak ke dalam sel pengawal Kepekatan zat terlarut meningkat Keupayaan air berkurang Penutupan stoma Molekul air meresap keluar dari sel pengawal Kesegahan dalam sel pengawal berkurang Stoma tertutup Tiada cahaya (gelap) Kehilangan ion K+ dari sel pengawal Kepekatan zat terlarut berkurang Keupayaan air bertambah Rajah 2.8 Carta alir pembukaan dan penutupan stoma Kepekatan sukrosa di dalam sap sel pengawal 1 Selain pengambilan ion K+ oleh sel pengawal, kepekatan sukrosa yang dihasilkan semasa fotosintesis juga mempengaruhi mekanisme pembukaan dan penutupan stoma. Kloroplas Stoma terbuka Air masuk Sukrosa • Sel pengawal mengandungi kloroplas dan berupaya melakukan fotosintesis pada waktu siang. Semakin tinggi kepekatan sukrosa yang dihasilkan dalam sel pengawal, semakin rendah keupayaan air. • Molekul air dari sel-sel bersebelahan meresap masuk ke dalam sel pengawal secara osmosis dan menyebabkannya melengkung ke luar sehingga mengakibatkan pembukaan stoma. • Pada waktu malam atau tanpa cahaya matahari, tumbuhan tidak dapat melakukan fotosintesis dan sukrosa tidak dapat disintesis. Gula dalam sel pengawal ditukar kepada kanji dan merendahkan kepekatan sukrosa. • Akibatnya, keupayaan air dalam sel pengawal meningkat dan air dari sel pengawal meresap keluar ke sel-sel bersebelahan secara osmosis. Sel pengawal menjadi flasid dan stoma akan tertutup. Rajah 2.9 Mekanisme pembukaan dan penutupan stoma yang disebabkan oleh kepekatan sukrosa Peta Alir i THINK Eksperimen 2.1 Tujuan: Untuk menyiasat taburan stoma di bahagian atas dan bawah epidermis daun Pernyataan masalah: Lapisan epidermis manakah yang mempunyai taburan stoma yang lebih tinggi pada daun monokot dan daun eudikot? RC Biology SPM 4C 2024.indb 231 25/3/2024 �� 3:17:57
232 BAB TINGKATAN 5 2 Hipotesis: Epidermis bawah mempunyai taburan stoma yang lebih tinggi daripada epidermis atas dalam kedua-dua daun monokot dan daun eudikot. Pemboleh ubah: (a) Dimanipulasikan – Bahagian epidermis daun dan jenis daun tumbuhan (b) Bergerak balas – Bilangan stoma pada daun (c) Dimalarkan – Bahagian tumbuhan (daun) Bahan: Daun pokok bakung, daun pokok keembung dan pengilat kuku tidak berwarna. Radas: Forseps, mikroskop, slaid kaca dan penutup kaca. Prosedur: 1 Sekurang-kurangnya tiga kawasan pada kedua-dua permukaan daun pokok bakung dicat dengan nipis menggunakan pengilat kuku. 2 Daun yang dicat dibiarkan kering. 3 Lapisan pengilat kuku di bahagian bawah epidermis kemudiannya dikupas dengan forseps. 4 Lapisan pengilat kuku diletakkan di atas setitis air pada slaid kaca. Penutup kaca digunakan untuk menutup slaid. 5 Kehadiran stoma diperhatikan menerusi mikroskop menggunakan kanta kuasa rendah. Bilangan stoma yang ada dikira dan dicatat. 6 Langkah 3 – 5 diulang untuk dua lapisan pengilat lain yang dikupas dari kawasan daun yang berlainan. 7 Langkah 3 – 5 diulang menggunakan epidermis atas daun. 8 Keseluruhan proses, iaitu langkah 1 – 7 diulang menggunakkan daun pokok keembung. Keputusan: Stoma Sel pengawal Rajah 2.10 Stoma dilihat dalam medan penglihatan mikroskop Tumbuhan Bilangan stoma dalam ‘medan penglihatan’ Kiraan 1 Kiraan 2 Kiraan 3 Purata Pokok bakung Epidermis bawah 4 5 4 4.5 Epidermis atas 1 0 2 1 Pokok keembung Epidermis bawah 3 5 4 4 Epidermis atas 0 0 0 0 Perbincangan: 1 Epidermis bawah kedua-dua daun mempunyai lebih banyak stoma. Penyesuaian ini penting untuk mengurangkan pendedahan cahaya matahari secara langsung bagi menghalang terlalu banyak air tersejat daripada tumbuhan melalui transpirasi. 2 Jika stoma terdapat pada epidermis atas, daun akan terdedah secara terus kepada haba matahari yang menyebabkan penyejatan berlebihan berlaku. Disebabkan ini, fotosintesis tidak dapat berlaku pada kadar optimum. 3 Perbezaan utama antara stoma daun monokot (pokok bakung) dan daun eudikot (pokok keembung) ialah daun monokot mempunyai sel pengawal berbentuk dumbel, manakala daun eudikot mempunyai sel pengawal berbentuk kacang. RC Biology SPM 4C 2024.indb 232 25/3/2024 �� 3:17:57
233 BAB TINGKATAN 5 2 Kesan Kekurangan Air dalam Tumbuhan terhadap Pembukaan dan Penutupan Stoma 1 Pembukaan dan penutupan liang stoma dikawal oleh perubahan tekanan segah dalam kedua-dua sel pengawal. 2 Tekanan segah ialah daya yang dikenakan terhadap dinding sel tumbuhan dan disebabkan oleh aliran osmosis air. 3 Apabila sel pengawal kekurangan air disebabkan oleh penyejatan atau kepekatan zat terlarut yang tinggi di dalamnya, air bergerak dari sel-sel bersebelahan ke sel pengawal. 4 Sel pengawal mempunyai dinding sel dengan ketebalan yang berbeza, dinding luarnya nipis dan dinding dalamannya tebal. Ketika air masuk, dinding luar mengembang menyebabkannya melengkung ke luar dan menjadi segah, manakala apabila air dari dalam sel pengawal meresap keluar, sel pengawal akan kehilangan kesegahannya dan menjadi flasid. Peta Alir i THINK Sel pengawal mempunyai air yang kurang berbanding dengan sel-sel bersebelahan Air bergerak ke dalam sel pengawal Sel pengawal menjadi segah Stoma terbuka Tumbuhan mendapat air yang mencukupi (a) Pembukaan stoma Air bergerak keluar dari sel pengawal Sel pengawal menjadi flasid Stoma tertutup Tumbuhan kekurangan air Sel pengawal mempunyai air yang lebih banyak berbanding dengan sel-sel bersebelahan (b) Penutupan stoma Rajah 2.11 Kesan kandungan air dalam tumbuhan terhadap sel pengawal SEMAK CEPAT 2.2 1 Apakah fungsi utama stoma dan sel pengawal? 2 Apakah dua keadaan yang diperlukan untuk pembukaan stoma? Terangkan jawapan anda. Kesimpulan: Hipotesis diterima. Dalam kedua-dua daun monokot dan daun eudikot, epidermis bawah mempunyai bilangan stoma yang lebih banyak berbanding dengan epidermis atas. Stoma tidak terdapat pada bahagian atas epidermis daun eudikot. Dalam daun monokot, hanya beberapa stoma terdapat pada bahagian atas epidermis. RC Biology SPM 4C 2024.indb 233 25/3/2024 �� 3:17:58
234 BAB TINGKATAN 5 2 Organ Utama Transpirasi 2.3 Keperluan Transpirasi dalam Tumbuhan 1 Transpirasi ialah proses kehilangan air di dalam tumbuhan dalam bentuk wap air ke atmosfera secara sejatan daripada bahagian pengudaraan tumbuhan. 2 Sebilangan besar air hilang melalui stoma pada daun yang disebut transpirasi stoma. 3 Sebilangan kecil air juga hilang melalui kutikel atau transpirasi kutikel, dan melalui lentisel atau transpirasi lentisel pada batang berkayu. 4 Transpirasi adalah perlu dan penting untuk kelangsungan hidup tumbuhan. (a) Transpirasi menghasilkan daya yang menyerap air dan garam mineral terlarut dari tanah ke akar. Daya tarikan menegak ini dikenali sebagai tarikan transpirasi. (b) Transpirasi membantu menyejukkan tumbuhan di bawah terik matahari. Transpirasi dan penyejatan dari bahagian pengudaraan tumbuhan memerlukan haba pendam penyejatan. Dengan cara ini, tumbuhan kekal sejuk dan dapat menghalang daripada kepanasan melampau apabila terdedah kepada cahaya matahari secara langsung. (c) Transpirasi sangat penting untuk mengekalkan tekanan air di dalam sel, menjadikannya tegar supaya dapat menyokong tumbuhan. Tekanan air di dalam sel disebut tekanan segah dan dikekalkan melalui osmosis. Tekanan segah mengenakan tekanan air di dalam sel menyebabkan sitoplasma memberikan tekanan pada dinding sel untuk mengekalkan kesegahan sel supaya tumbuhan boleh berdiri tegak. Tarikan transpirasi Tindakan kapilari Tekanan akar Sel mesofil Wap air Daya lekatan Dinding salur xilem Xilem dalam daun Xilem dalam batang Xilem dalam akar Daya lekitan Air tanah Rambut akar Pengambilan air dari tanah Rajah 2.12 Pengambilan air dan mineral oleh tumbuhan RC Biology SPM 4C 2024.indb 234 25/3/2024 �� 3:17:58
397 Tingkatan 4 Pengenalan kepada Biologi dan Peraturan Makmal Bab 1 Semak Cepat 1.1 1 (a) Kajian tentang mikroorganisma (b) Bioteknologi (c) Kajian tentang fungsi organisma hidup dan bahagiannya (d) Taksonomi (e) Kajian tentang haiwan 2 Ahli botani, pegawai penyelidik, pegawai perikanan Semak Cepat 1.2 1 Serpihan kaca, kepingan getah 2 – Malaysian Biosafety and Biosecurity Association (MBBA) – National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH) Semak Cepat 1.3 1 Tepat, tidak berlorek secara artistik, berlabel, garis label tidak bersilang, tajuk diberi dan saiz struktur mestilah berkadar antara satu sama lain 2 A: keratan rentas; B: bahagian membujur Semak Cepat 1.4 1 Mengenal pasti masalah 2 Jadual, graf atau rajah 3 (a) Hipotesis (b) Pemboleh ubah (c) bergerak balas (d) dimalarkan Biologi Sel dan Organisasi Sel Bab 2 Semak Cepat 2.1 1 Sel 2 Kloroplas, dinding sel dan vakuol besar 3 Selulosa 4 Menjana tenaga dalam bentuk adenosina trifosfat (ATP) Semak Cepat 2.2 1 (a) Benda hidup yang terdiri daripada satu sel. (b) Protozoa (Amoeba sp., Paramecium sp.)/ Fungi (yis) Air berlebihan dalam sitoplasma meresap ke dalam vakuol mengecut yang menyimpan air sebelum menyingkirkan air ke persekitaran. 2 Belahan dedua 3 – Pseudopodium ialah unjuran sementara membran sel sesuatu organisma. – Silium ialah struktur kekal, pendek seperti rambut pada membran sel sesuatu organisma. Semak Cepat 2.3 1 Sel darah merah mempunyai bentuk dwicekung dengan kedua-dua bahagian permukaan melengkung ke dalam untuk membolehkan sel bergerak dalam saluran darah yang halus. 2 Sel meristem merupakan sel yang aktif membahagi dan memerlukan banyak tenaga. 3 Penyakit Tay-Sachs Semak Cepat 2.4 1 (a) Sel (d) Organ (b) Organ (e) Sistem (c) Sel (f) Tisu 2 Sel → Tisu → Organ → Sistem Pergerakan Bahan Merentasi Membran Plasma Bab 3 Semak Cepat 3.1 1 Sel hidup memerlukan bahan seperti nutrien dan oksigen untuk menjalankan proses hidup dan membuang bahan buangan seperti urea dan karbon dioksida melalui membran plasma. 2 Oksigen, asid amino, glukosa dan ion mineral diambil, manakala karbon dioksida dan urea disingkirkan. Semak Cepat 3.2 1 Kecerunan kepekatan 2 Resapan sentiasa menggerakkan zat terlarut dalam arah yang bertentangan. Oleh itu pengangkutan aktif mesti berfungsi secara berterusan. Semak Cepat 3.3 1 Pengangkutan aktif 2 Hipotonik Jawapan RC Biology SPM 4C 2024.indb 397 25/3/2024 �� 3:19:14
JAWAPAN 398 Semak Cepat 3.4 1 Apabila air tanah menjadi hipertonik terhadap sap sel tumbuhan disebabkan jumlah baja kimia yang digunakan berlebihan, air daripada sap sel akan meresap keluar ke air tanah secara osmosis. Sel tumbuhan mengalami plasmolisis dan menjadi lembik akibat kehilangan air dan akhirnya menyebabkan tumbuhan menjadi layu. 2 Garam menyebabkan larutan di persekitaran luar makanan menjadi hipertonik terhadap sel-sel makanan. Air meresap keluar dari sel makanan secara osmosis. Kekurangan air menghalang pertumbuhan mikroorganisma dan makanan dapat dipelihara. 3 Osmosis berbalik ialah sejenis penapisan khas yang menggunakan membran telap memilih, iaitu suatu membran nipis dengan liang yang membenarkan air tulen melaluinya tetapi menghalang molekul besar seperti garam terlarut (ion) dan bendasing lain seperti bakteria melaluinya. Komposisi Kimia dalam Sel Bab 4 Semak Cepat 4.1 1 Air mempunyai kapasiti haba tentu yang tinggi dan boleh menyerap banyak haba tanpa menyebabkan suhunya meningkat. Ini membantu mengekalkan suhu badan. Sifat ini penting untuk mengelakkan protein dalam sitoplasma sel badan seperti enzim dimusnahkan. 2 Daya lekitan membolehkan molekul air tertarik antara satu sama lain, manakala daya lekatan menyebabkan molekul air tertarik pada permukaan lain. Semak Cepat 4.2 1 Sebatian organik ialah sebatian kimia yang mengandungi unsur karbon. Contoh: karbohidrat, protein, lipid 2 Kanji, glikogen dan selulosa 3 Sebagai sumber tenaga Semak Cepat 4.3 1 Asid amino 2 – Untuk membina sel baharu dan membaiki tisu yang rosak – Sebagai blok binaan tulang, otot, rawan, kulit, rambut dan kuku – Mensintesis enzim Semak Cepat 4.4 1 – Simpanan tenaga – Pelapik organ dalaman 2 Membran plasma pada sel haiwan Semak Cepat 4.5 1 Molekul DNA terdiri daripada dua rantaian polinukleotida yang berpintal dan disusun dalam orientasi bertentangan antara satu sama lain membentuk struktur heliks ganda dua. 2 DNA: gula ribosa, fosfat, bes (sitosina, timina, adenina, guanina) RNA: gula ribosa, fosfat, bes (sitosina, urasil, adenina, guanina) Metabolisme dan Enzim Bab 5 Semak Cepat 5.1 1 Metabolisme ialah semua tindak balas kimia yang berlaku dalam organisma hidup untuk mengekalkan kehidupan. 2 Contoh katabolisme ialah respirasi, manakala contoh anabolisme ialah fotosintesis. 3 Katabolisme membebaskan tenaga, manakala anabolisme memerlukan tenaga semasa proses berlaku. Semak Cepat 5.2 1 Enzim merendahkan tenaga pengaktifan yang diperlukan untuk tindak balas biokimia berlaku. 2 Mempercepat kadar tindak balas biokimia, diperlukan dalam jumlah yang sedikit dan tidak berubah atau musnah di akhir tindak balas. 3 Tapak aktif ialah bahagian pada enzim yang mengikat substrat. Tapak aktif mempunyai bentuk yang melengkapi bentuk substrat. Semak Cepat 5.3 1 Lipase dan amilase: – Lipase memecahkan lemak menyebabkan kotoran berlemak seperti lemak, mentega dan sos boleh disingkirkan. – Amilase memecahkan kanji menyebabkan sisa makanan berasaskan kanji seperti kentang, spageti, kuah dan coklat boleh disingkirkan. Pembahagian Sel Bab 6 Semak Cepat 6.1 1 Sel diploid mempunyai dua set kromosom, manakala sel haploid mempunyai satu set kromosom. 2 Kariokinesis ialah proses pembahagian nuklear, manakala sitokinesis ialah proses pembahagian sitoplasma. RC Biology SPM 4C 2024.indb 398 25/3/2024 �� 3:19:14
JAWAPAN 399 Semak Cepat 6.2 1 Kitar sel ialah tempoh yang bermula dengan sel baharu dihasilkan sehingga sel melengkapkan pembahagian sel. 2 – Dalam sel haiwan, belahan pencerutan mencerut pada khatulistiwa sel, manakala dalam sel tumbuhan, tiada belahan pencerutan. – Dalam sel haiwan, tiada plat sel, manakala dalam sel tumbuhan, plat sel bertumbuh ke arah luar sehingga hujungnya bercantum dengan membran plasma sel induk. Semak Cepat 6.3 1 Meiosis mengurangkan bilangan kromosom kepada separuh semasa pembentukan gamet supaya gamet menjadi haploid. Apabila gamet jantan yang haploid bercantum dengan gamet betina yang haploid semasa persenyawaan, zigot yang terbentuk akan menjadi diploid. Organisma yang berkembang daripada zigot akan mempunyai bilangan kromosom yang sama seperti ibu bapanya. 2 Dalam tumbuhan, meiosis berlaku dalam anter dan ovari; manakala pada manusia, meiosis berlaku dalam testis dan ovari. Respirasi Sel Bab 7 Semak Cepat 7.1 1 Glukosa 2 Organisma hidup memerlukan tenaga untuk menjalankan proses hidup seperti pertumbuhan dan pembiakan. Semak Cepat 7.2 1 Mitokondrion menghasilkan adenosina trifosfat (ATP) yang merupakan sumber tenaga utama yang digunakan di seluruh badan. 2 Glukosa dioksidakan dengan kehadiran oksigen untuk menghasilkan karbon dioksida, air dan tenaga. Tenaga dibebaskan dan disimpan dalam bentuk ATP. 38 molekul ATP dibebaskan semasa respirasi aerob. Semak Cepat 7.3 1 210 kJ 2 Respirasi aerob berlaku dengan kehadiran oksigen, manakala fermentasi berlaku dengan ketiadaan oksigen. Sistem Respirasi dalam Manusia dan Haiwan Bab 8 Semak Cepat 8.1 1 Manusia-alveolus, ikan-insang, belalangtrakeol dan katak-peparu dan kulit. 2 Lamela Semak Cepat 8.2 1 Bergerak ke atas dan ke luar 2 Otot peparu mengecut dan udara dikeluarkan dari peparu ke rongga mulut. Lubang hidung terbuka untuk membenarkan sebahagian udara mengalir keluar. Sebahagian lagi udara akan bercampur dengan udara dalam rongga mulut. 3 Lamela yang kaya dengan kapilari darah Semak Cepat 8.3 1 Tekanan separa karbon dioksida lebih rendah dalam alveolus berbanding dengan dalam kapilari darah. Karbon dioksida meresap keluar dari kapilari darah ke dalam alveolus dan kemudian disingkirkan ke atmosfera. 2 Dalam kapilari darah, tekanan separa oksigen lebih tinggi daripada dalam sel. Oleh itu, oksihemoglobin terurai dan membebaskan oksigen. Oksigen meresap melalui dinding kapilari ke dalam sel badan. Semak Cepat 8.4 1 Beberapa penyakit radang peparu progresif yang menjadi semakin teruk dari semasa ke semasa. 2 Pembengkakan pada bronkiol menyebabkan bronkiol menjadi sempit, otot menjadi tegang dan banyak mukus dihasilkan. 3 Dinding alveolus menjadi regang menyebabkan ruang udara menjadi lebih besar dan bukannya banyak ruang kecil. Nutrisi dan Sistem Pencernaan Manusia Bab 9 Semak Cepat 9.1 1 Mulut, esofagus, perut, usus kecil, usus besar dan dubur 2 Hati, pundi hempedu dan pankreas 3 gaster Semak Cepat 9.2 1 Mulut 2 Perut RC Biology SPM 4C 2024.indb 399 25/3/2024 �� 3:19:14
JAWAPAN 400 3 – Menyediakan persekitaran beralkali yang sesuai untuk tindak balas enzim dalam duodenum – Meneutralkan kim yang berasid – Mengemulsikan lipid kepada titisan yang lebih kecil untuk menambahkan luas permukaan untuk tindak balas enzim. Semak Cepat 9.3 1 Berlipat-lipat dengan lapisan dalam yang banyak unjuran kecil yang dipanggil vilus untuk menambahkan luas permukaan bagi penyerapan. 2 Lakteal Semak Cepat 9.4 1 Hati mengekalkan aras gula dalam darah, dengan menyingkirkan gula berlebihan dalam darah dan menyimpannya dalam bentuk glikogen. 2 Vena portal hepar Semak Cepat 9.5 1 – Menyerap air, mineral dan produk yang dihasilkan oleh bakteria – Membentuk tinja 2 Escherichia coli Semak Cepat 9.6 1 Jumlah tenaga yang dihasilkan melalui pembakaran lengkap satu gram makanan. 2 Memberi cadangan tentang pemakanan sihat Semak Cepat 9.7 1 – Merangsang peristalsis – Meningkatkan populasi probiotik dalam salur pencernaan 2 Dehidrasi, kecederaan pada saluran pencernaan, kekurangan zat makanan, penyakit kardiovaskular dan kegagalan ginjal. Pengangkutan dalam Manusia dan Haiwan Bab 10 Semak Cepat 10.1 1 Sistem peredaran tertutup ialah sistem lingkaran tertutup, dengan darah berada dalam salur darah. 2 Dalam sistem peredaran terbuka, hemolimfa, iaitu cecair menyerupai darah, beredar melalui rongga badan dan terus membasahi organ dan tisu, manakala dalam sistem peredaran tertutup, darah beredar di dalam salur darah tertutup ke seluruh badan. 3 Haiwan kurang menggunakan tenaga metabolisme untuk peredaran hemolimfa. Semak Cepat 10.2 1 Mengepam darah ke seluruh badan melalui sistem peredaran darah, membawa oksigen dan nutrien ke tisu dan menyingkirkan karbon dioksida dan bahan buangan lain daripada tisu. 2 – Atrium kanan menerima darah terdeoksigen daripada vena kava dan mengepamnya ke ventrikel kanan. – Ventrikel kanan menerima darah terdeoksigen dari atrium kanan dan mengepamnya ke peparu, melalui arteri pulmonari untuk pertukaran gas. – Injap trikuspid memastikan darah yang mengalir ke dalam ventrikel kanan tidak mengalir semula ke atrium kanan. 3 Semasa darah melalui kapilari, nutrien dan oksigen diangkut merentasi dinding kapilari ke sel badan, manakala karbon dioksida dan bahan buangan diangkut merentasi dinding kapilari dari sel badan untuk disingkirkan. Semak Cepat 10.3 1 Nodus sinoatrium dan nodus atrioventrikel Semak Cepat 10.4 1 Platlet dalam darah bergumpal di tempat luka untuk membentuk darah beku dan menutup luka buat sementara waktu. 2 Keadaan yang menyebabkan embolus tersangkut dalam arteri sempit sehingga menghalang aliran darah dalam salur darah. Semak Cepat 10.5 1 Kehadiran antigen A atau antigen B pada sel darah merah. 2 B, O 3 Antigen A dan antigen B Semak Cepat 10.6 1 Strok berlaku apabila aliran darah ke bahagian otak menjadi tersumbat dan menghalang tisu otak daripada mendapat oksigen dan nutrien sehingga menyebabkan sel-sel otak mati dalam beberapa minit. 2 Angina adalah kesakitan pada dada akibat otot jantung tidak mendapat cukup darah beroksigen. Semak Cepat 10.7 1 – Limfa berada di dalam salur limfa, manakala bendalir tisu berada di dalam ruang antara sel tisu. – Kandungan lemak dan bahan larut lemak adalah lebih tinggi dalam limfa berbanding dengan dalam bendalir tisu. 2 Di sepanjang salur limfa. Nodus limfa menghasilkan limfosit untuk memusnahkan patogen yang memasuki aliran darah. RC Biology SPM 4C 2024.indb 400 25/3/2024 �� 3:19:14
JAWAPAN 401 3 Degupan jantung, pengecutan otot rangka, peristalsis di salur pencernaan. Semak Cepat 10.8 1 Pengumpulan bendalir tisu yang berlebihan dalam ruang antara sel. 2 Pengurangan albumin dalam darah. Keimunan Manusia Bab 11 Semak Cepat 11.1 1 Barisan pertahanan pertama termasuk barisan fizikal dan kimia yang sentiasa bersedia untuk mempertahankan tubuh daripada jangkitan. Ini termasuk kulit, air mata, air liur, mukus, silium, asid perut dan peluh. 2 Antigen ialah bendasing yang masuk ke dalam badan dan merangsang gerak balas keimunan dalam badan. 3 Barisan pertahanan kedua tidak mengingati jangkitan yang lalu. Semak Cepat 11.2 1 Peneutralan, pengaglutinan, pemendakan, pengopsoninan dan penguraian. Semak Cepat 11.3 1 Keimunan aktif buatan diperoleh sebagai gerak balas terhadap vaksinasi. 2 Suntikan antiserum Koordinasi dan Gerak Balas dalam Manusia Bab 12 Semak Cepat 12.1 1 Sel otot dan sel kelenjar 2 Perubahan keamatan cahaya 3 Rangsangan sentuhan Semak Cepat 12.2 1 (a) Medula oblongata (b) Serebelum (c) Serebrum (d) Hipotalamus 2 Sistem saraf soma dan sistem saraf autonomi Semak Cepat 12.3 1 Neuron deria, neuron motor, neuron geganti 2 Neuron deria Semak Cepat 12.4 1 Degupan jantung 2 Dua Semak Cepat 12.5 1 Hilang daya ingatan, kekeliruan, gangguan intelektual. 2 Melambatkan fungsi normal otak. 3 Masa gerak balas akan menjadi lebih perlahan dan koordinasi mata, tangan dan kaki berkurangan. Semak Cepat 12.6 1 Bahan kimia pengutus yang dibawa oleh darah ke sel sasaran berhampiran atau jauh dari tapak rembesan; aktif dalam kuantiti sedikit. 2 (a) Benar 3 Adrenalina 4 Dalam sistem endokrin, utusan dihantar dengan perlahan tetapi dalam sistem saraf, utusan dihantar dengan cepat. Semak Cepat 12.7 1 Kekerdilan 2 Hipoglisemia, aras gula darah rendah Homeostasis dan Sistem Urinari Manusia Bab 13 Semak Cepat 13.1 1 Sistem saraf dan sistem endokrin 2 Baroreseptor 3 Pankreas 4 Untuk mengurangkan suhu badan kepada 37 °C. Semak Cepat 13.2 1 Ginjal 2 Pengosmokawalaturan / Mengawal tekanan osmosis darah. 3 Ultraturasan, penyerapan semula dan rembesan. 4 Diameter arteriol eferen yang lebih kecil berbanding dengan diameter arteriol aferen. 5 ADH dan aldosteron. Sokongan dan Pergerakan dalam Manusia dan Haiwan Bab 14 Semak Cepat 14.1 1 (a) Rangka dalam (b) Rangka hidrostatik (c) Rangka luar (d) Rangka luar 2 Untuk melindungi organ dalaman daripada kecederaan. Semak Cepat 14.2 1 Salur saraf 2 Sendi engsel RC Biology SPM 4C 2024.indb 401 25/3/2024 �� 3:19:14
JAWAPAN 402 Semak Cepat 14.3 1 Otot fleksor dan otot ekstensor. 2 Burung pipit memerlukan struktur yang ringan, badan bentuk larus dan keras. Semak Cepat 14.4 1 Senaman yang kerap dan mengambil diet seimbang yang kaya dengan kalsium, fosforus dan vitamin A, C dan D untuk memastikan tulang kuat. 2 Ketegangan pada belakang dan leher Pembiakan Seks, Perkembangan dan Pertumbuhan dalam Manusia dan Haiwan Bab 15 Semak Cepat 15.1 1 Uretra 2 Uterus Semak Cepat 15.2 1 Semasa putus haid. 2 Spermatogenesis menghasilkan empat gamet dan oogenesis menghasilkan satu gamet. Semak Cepat 15.3 1 Ovum (oosit sekunder) daripada folikel Graaf disalurkan ke dalam tiub Falopio. 2 Ketidakseimbangan hormon antara progesteron dan estrogen. 3 Sering berpeluh dan cepat marah. Semak Cepat 15.4 1 Endometrium uterus 2 Hormon gonadotrofin korion manusia (HCG) 3 – Tapak pertukaran bahan seperti nutrien, oksigen, karbon dioksida dan bahan kumuh antara peredaran darah ibu dengan peredaran darah fetus – Membekalkan oksigen kepada fetus daripada peredaran darah ibu. Semak Cepat 15.5 1 Kembar seiras Semak Cepat 15.6 1 Bilangan sperma yang rendah dan gangguan hormon. 2 Persenyawaan in vitro Semak Cepat 15.7 1 Serangga betina menghasilkan telur. Tingkatan 5 Organisasi Tisu Tumbuhan dan Pertumbuhan Bab 1 Semak Cepat 1.1 1 (a) Sklerenkima (b) Parenkima (c) Xilem dan floem (d) Epidermis dan kolenkima 2 – Parenkima – terdiri daripada sel hidup berbentuk bujur, digunakan untuk penyimpanan makanan – Kolenkima – terdiri daripada sel hidup berbentuk poligon, digunakan untuk memberikan sokongan mekanikal – Sklerenkima – terdiri daripada sel mati berbentuk tirus, digunakan untuk memudahkan pengangkutan Semak Cepat 1.2 1 – Persamaan: kedua-duanya mempunyai tiga zon aktiviti sel meristem, iaitu pembahagian sel, pemanjangan sel dan pembezaan sel. – Perbezaan: meristem apeks pucuk pada primordium berkembang menjadi daun, manakala meristem apeks akar menghasilkan sel secara berterusan untuk menggantikan jidal akar yang haus serta untuk menghasilkan rambut akar untuk meluaskan pengambilan air dan garam mineral. 2 Pertumbuhan primer dalam tumbuhan merujuk kepada pemanjangan pucuk dan akarnya, manakala pertumbuhan sekunder merujuk kepada pertambahan lilitan atau diameter batang dan akar tumbuhan. Semak Cepat 1.3 1 Lengkung pertumbuhan sigmoid menunjukkan fasa-fasa pertumbuhan organisma. 2 – Parameter ketinggian tidak mengambil kira dimensi lain seperti dahan, bilangan daun dan sebagainya. – Jisim segar bukan parameter yang tepat untuk mengukur pertumbuhan kerana boleh berubah mengikut kandungan air dalam organisma. Struktur dan Fungsi Daun Bab 2 Semak Cepat 2.1 1 Kutikel pada permukaan atas daun mampu mengelakkan kehilangan air yang berlebihan RC Biology SPM 4C 2024.indb 402 25/3/2024 �� 3:19:14