BIO T4 DLP KSSM CHAPTER 13

CHAPTER 13:
HOMEOSTASIS
AND THE HUMAN
URINARY
SYSTEM

B I O L O G I T I N G K ATA N 4 K S S M
OLEH CIKGU NORAZILA KHALID
SMK ULU TIRAM
E D I T E D B Y : T N T, S M S S

13.1
HOMEOSTASIS

HOMEOSTASIS

• Homeostasis is the
regulation of physical and
chemical factors of the
internal environment
within normal ranges for
the cell to function in
optimum conditions.

PHYSICAL AND
CHEMICAL FACTORS OF

THE INTERNAL
ENVIRONMENT

• The physical factors that need to be
regulated are temperature, osmotic blood
pressure and blood pressure.

• The chemicals that need to be regulated
are pH value, the concentration of
minerals and blood sugar concentrations.

• Any deviation from the normal range
triggers the homeostatic mechanism
which involves negative feedback.

PHYSICAL AND CHEMICAL
FACTORS OF THE INTERNAL
ENVIRONMENT

• Homeostasis regulates the
internal environment in order
for it to be in a constant state
although the external
environment changes a lot.

• This ensures that cell activity
continues to function at the
optimum level.

IN HOMEOSTASIS

• (a) a factor that exceeds the
normal range is brought down
to the normal range

• (b) a factor that falls below the
normal range is increased to
the normal range



THE ORGAN SYSTEM INVOLVED IN
MAINTAINING AN OPTIMAL INTERNAL
ENVIRONMENT

• In the body, various organ systems function and interact
with each other to maintain an optimum internal
environment

THE ORGAN SYSTEM INVOLVED IN MAINTAINING AN
OPTIMAL INTERNAL ENVIRONMENT

• Body temperature is regulated by the
integumentary system (skin and sweat glands),
nervous system, circulatory system, muscle
system and endocrine system.

• Blood sugar levels are regulated by the endocrine
gland, circulatory system and digestive system.

• The partial pressure of carbon dioxide in the
blood is regulated by the respiratory system,
circulatory system and nervous system.

• Blood pressure is regulated by the circulatory
system and nervous system.

REGULATING BODY
TEMPERATURE

• Maintaining the body temperature at a
fixed range is important so that cell
metabolism reactions that are
catalysed by enzymes occur at
optimum levels.

• Temperatures that are too high will
denature enzymes, while temperatures
that are too low will slow down the
metabolic activity of the cell, and
prevent it from carrying out cell
processes.

R E G U L AT I N G • These changes in body temperature are
BODY detected by the thermoreceptors in the skin
and the hypothalamus.
TEMPERATURE

REGULATION OF BODY
TEMPERATURE BY
EFFECTORS THROUGH
PHYSICAL METHODS

• Erector muscles are less
stimulated so they do not
constrict and the fine hair will
lower towards the skin surface.

• As a result, a thin layer of air is
trapped between the fine hair.

• Heat can be released quickly.

• COLD : Erector muscles relax

REGULATION OF BODY
TEMPERATURE BY EFFECTORS
THROUGH PHYSICAL
METHODS

• Arterioles in the skin dilate
(vasodilation) to allow more
blood to flow to the skin
surface.

• More heat is lost to the
external environment
through radiation

• COLD : Arteriole is
constrict (vasoconstriction)

REGULATION OF BODY
TEMPERATURE BY
EFFECTORS THROUGH
PHYSICAL METHODS

• Skeletal muscles
contract and relax
less.The body does
not shiver.

• COLD : skeletal
muscle contract
and relax rapidly

REGULATION OF
BODY TEMPERATURE
BY EFFECTORS
THROUGH PHYSICAL
METHODS

• -The sweat glands are
stimulated to produce
more sweat.

• -Heat is absorbed to
evaporate sweat, and this
cools the skin.

• COLD : The sweat
glands are less stimulated

PENGAWALATURAN SUHU
BADAN OLEH EFEKTOR
MELALUI CARA KIMIA

• Kelenjar adrenal
kurang dirangsang
untuk merembes
hormon adrenalina.

• Kadar metabolisme
berkurang.

PENGAWALATURAN SUHU
BADAN OLEH EFEKTOR
MELALUI CARA KIMIA

• Kelenjar tiroid tidak
dirangsang dan
rembesan hormon
tiroksina dikurangkan.

• Kadar metabolisme
berkurang.Tiada haba
berlebihan dijana.



PENGAWALATURAN SUHU
BADAN OLEH EFEKTOR
MELALUI CARA FIZIKAL

• Otot erektor
dirangsangkan supaya
mengecut menyebabkan
bulu roma berdiri
menegak.

• Lapisan udara tebal yang
terperangkap antara bulu
roma bertindak sebagai
penebat yang
menghalang kehilangan
haba melalui kulit.

PENGAWALATURAN SUHU
BADAN OLEH EFEKTOR
MELALUI CARA FIZIKAL

• Arteriol di dalam kulit
dirangsang supaya
mencerut
(pemvasocerutan).

• Akibatnya, kurang darah
mengalir ke permukaan
kulit.

• Dengan itu, kurang haba
hilang ke persekitaran
luar secara radiasi.

PENGAWALATURAN SUHU
BADAN OLEH EFEKTOR
MELALUI CARA FIZIKAL

• Otot rangka akan
mengecut dan
mengendur supaya
badan menggigil.

• Ini menjanakan haba
dan seterusnya
meningkatkan suhu
badan kerana
pengecutan otot rangka
memerlukan tenaga.

PENGAWALATURAN SUHU
BADAN OLEH EFEKTOR
MELALUI CARA FIZIKAL

• Kelenjar peluh
tidak dirangsang.
Perpeluhan tidak
berlaku

PENGAWALATURAN SUHU
BADAN OLEH EFEKTOR
MELALUI CARA KIMIA

• Kelenjar adrenal dirangsang
untuk merembeskan lebih
hormon adrenalina.

• Hormon ini mempercepatkan
penukaran glikogen kepada
glukosa.

• Kadar metabolisme meningkat.
• Pengoksidaan glukosa

menghasilkan tenaga haba
untuk memanaskan badan.

PENGAWALATURAN SUHU

BADAN OLEH EFEKTOR

MELALUI CARA KIMIA

• Kelenjar tiroid
dirangsang untuk
merembeskan
lebih hormon
tiroksina yang
akan
meningkatkan
kadar
metabolisme

• Lebih haba dijana
untuk badan.

PENGAWALATURAN ARAS GULA
DARAH

• Pankreas ialah kelenjar yang bertanggungjawab untuk
mengekalkan aras gula (glukosa) darah dalam julat
normal 75–110 mg /100 ml.

• Kelompok sel Langerhans dalam pankreas menghasilkan
dan merembeskan hormon insulin dan glukagon secara
berterusan ke dalam aliran darah untuk mengawal atur
aras gula darah.



PENGAWALATURAN ARAS GULA

DARAH

• Kegagalan dalam penghasilan, perembesan dan
penerimaan insulin oleh sel sasaran boleh
menyebabkan diabetes melitus.

• Aras gula darah pesakit diabetes melitus
biasanya tinggi dan tidak stabil selepas satu
sajian.

• Pesakit tersebut juga sentiasa berasa haus,
penat, letih dan mengalami penurunan berat
badan.

• Diabetes melitus boleh dikawal melalui suntikan
insulin, pengambilan pil yang merendahkan aras
gula darah serta melalui penjagaan pemakanan.

MEKANISME PENGAWALATURAN
TEKANAN SEPARA KARBON
DIOKSIDA DALAM DARAH

• Pernafasan ialah tindakan luar
kawal yang dikawal atur oleh
pusat kawalan respirasi dalam
medula oblongata.

• Pusat kawalan respirasi
membantu mengekalkan keadaan
homeostasis dengan mengawal
aras tekanan separa karbon
dioksida dalam darah

MEKANISME • Semasa aktiviti cergas, tekanan separa
P E N G AW A L AT U R A N karbon dioksida meningkat disebabkan oleh
TEKANAN SEPARA aktiviti respirasi sel.
KARBON DIOKSIDA
DALAM DARAH • Karbon dioksida larut dalam plasma darah
untuk membentuk asid karbonik.

• Asid karbonik terurai kepada ion hidrogen
dan ion bikarbonat.

MEKANISME PENGAWALATURAN
TEKANAN SEPARA KARBON
DIOKSIDA DALAM DARAH

• Nilai pH darah dan bendalir tisu yang
membasahi otak (bendalir serebrospina)
menurun.

• Perubahan pH ini dikesan oleh
kemoreseptor pusat dalam medula
oblongata (sel deria yang peka terhadap
bahan kimia) dan kemoreseptor periferi
pada leher (jasad karotid dan jasad aorta

MEKANISME
P E N G A W A L AT U R A N
TEKANAN SEPARA
KARBON DIOKSIDA
DALAM DARAH

• Impuls saraf
dicetuskan dan
dihantar

• Pusat kawalan
respirasi dan pusat
kawalan
kardiovaskular di
dalam medula
oblongata.

MEKANISME PENGAWALATURAN
TEKANAN SEPARA KARBON
DIOKSIDA DALAM DARAH

• Otot interkosta, diafragma dan otot
kardium jantung mengecut dan
mengendur dengan cepat.

• Kadar pernafasan, kadar denyutan jantung
dan kadar ventilasi meningkat

• Tindakan ini menyebabkan lebih banyak
gas karbon dioksida dihembuskan keluar
daripada peparu.

• Tekanan separa karbon dioksida dan nilai
pH darah kembali normal.

MEKANISME KAWAL ATUR TEKANAN

DARAH • Baroreseptor atau reseptor tekanan
terletak di arka aorta dan arteri karotid

• Arteri karotid ialah arteri di leher yang
membekalkan darah kepada kepala

• . Reseptor-reseptor ini mengesan
tekanan darah yang mengalir
melaluinya dan menghantar impuls
secara berterusan ke pusat kawalan
kardiovaskular di medula oblongata
untuk membantu mengawal atur
tekanan darah









13.2 SISTEM
URINARI

SISTEM URINARI

• Sistem urinari manusia memainkan
peranan yang penting dalam homeostasis.

• Sistem urinari terdiri daripada ginjal,
ureter, pundi kencing dan uretra

• Fungsi sistem urinari ialah untuk
menyingkirkan bahan kumuh sebatian
bernitrogen seperti urea, serta
mengawal atur isi padu bendalir badan,
tekanan osmosis darah, kepekatan ion
dalam bendalir badan, kandungan
elektrolit dan pH darah.

STRUKTUR DAN
FUNGSI GINJAL

• Ginjal terdiri daripada
korteks dan medula.

• Air kencing yang terbentuk
dalam ginjal masuk ke
dalam pelvis.

• Ginjal mempunyai dua
fungsi utama iaitu:

• (a) perkumuhan
• (b) pengosmokawalaturan

STRUKTUR DAN
FUNGSI GINJAL

• Sebagai organ perkumuhan, ginjal
menyingkirkan bahan kumuh yang
toksik (sebatian bernitrogen)
seperti urea, asid urik, ammonia
dan kreatinina.

SEBAGAI ORGAN
P E N G O S M O K AW A L AT U R A N ,
GINJAL MENGAWAL:

• jumlah isi padu air
dalam bendalir badan

• kepekatan ion dalam
bendalir badan

• tekanan osmosis
darah, iaitu kepekatan
bahan terlarut dan isi
padu darah serta
bendalir badan

• kandungan elektrolit
dan pH darah serta
bendalir badan





PEMBENTUKAN
AIR KENCING

• Terdapat tiga proses
utama yang terlibat
dalam penghasilan
air kencing iaitu
proses ultraturasan,
penyerapan semula
dan rembesan.

NEFRON • Setiap ginjal terdiri daripada berjuta-
juta unit berfungsi yang disebut nefron

• Setiap nefron terdiri daripada struktur
berikut:

• Kapsul Bowman

• Glomerulus

• Tubul renal

• Kapsul Bowman berbentuk cawan dan
mengandungi gumpalan kapilari darah
yang disebut glomerulus

• Glomerulus terbentuk daripada
arteriol aferen yang bercabang dari
arteri renal.

• Glomerulus bergabung semula
membentuk arteriol eferen.

NEFRON • Tubul renal terdiri daripada tubul
berlingkar proksimal, liku Henle dan
tubul berlingkar distal.

• Liku Henle ialah tubul yang panjang
berbentuk ‘U’ dan memanjang ke
dalam medula renal.Tubul berlingkar
distal beberapa nefron bercantum
menjadi satu duktus pengumpul

• Air kencing yang dihasilkan akan
disalurkan dari duktus pengumpul ke
dalam ureter.



ULTRATURASAN DALAM KAPSUL

BOWMAN

• Darah yang memasuki glomerulus
bertekanan hidrostatik tinggi kerana
diameter arteriol aferen lebih besar
daripada diameter arteriol eferen.

• Tekanan ini menyebabkan berlakunya
ultraturasan iaitu bendalir meresap melalui
dinding kapilari glomerulus ke dalam rongga
kapsul Bowman.

• Bendalir yang memasuki rongga kapsul
Bowman dipanggil hasil turasan glomerulus.

ULTRATURASAN DALAM
KAPSUL BOWMAN

• Hasil turasan glomerulus mempunyai
komposisi bahan yang sama seperti
plasma darah tetapi tidak mengandungi
sel darah merah, platlet dan protein
plasma.

• Sel darah merah dan protein plasma
kekal dalam darah yang mengalir ke
arteriol eferen kerana saiz bahan-bahan
ini terlalu besar untuk meresap keluar
glomerulus.