Unit 4 49 Nilam Publication Sdn. Bhd. MODUL • Biologi Tingkatan 4 Steroid / Steroids • Terdiri daripada empat cincin yang digabungkan dengan rantai sisi. Consist of four combined rings with side chains. • Rantai cincin menentukan jenis steroid. The side chains determine the types of steroids. • Contoh steroid ialah kolesterol, hormon seks dan vitamin D. Examples of steroids are cholesterol, sex hormones and vitamin D. Peta pemikiran I-think map 3 Perbandingan antara lemak tepu dan lemak tak tepu. / Comparison between saturated and unsaturated fats. Terbentuk daripada gliserol dan asid lemak Formed from glycerol and fatty acids Mengandungi aras kolesterol yang tinggi Contains high level of cholesterol Mengandungi aras kolesterol yang rendah Contains low level of cholesterol Terdapat sekurangkurangnya satu ikatan ganda dua antara atom karbon Has at least one double bond between carbon atoms Pepejal dalam suhu bilik Solid in room temperature Merupakan trigliserida Is a triglyceride Cecair dalam suhu bilik Liquid in room temperature Lemak tepu Saturated fat Lemak tak tepu Unsaturated fat Mempunyai satu rantai hidrokarbon dalam struktur molekulnya Have one hydrocarbon chains in their molecular structure Tiada ikatan ganda dua antara atom karbon No double bond between carbon atoms 04-Biologi F4 Unit4(p43-56)csy4p.indd 49 11/01/2020 11:44 AM
Unit 4 Nilam Publication Sdn. Bhd. 50 MODUL • Biologi Tingkatan 4 SP 4.4.3 Memerihalkan pembentukan dan penguraian trigliserida 4.4.4 Menulis dan menerangkan persamaan perkataan bagi pembentukan dan penguraian trigliserida 4.4.5 Mewajarkan kepentingan lipid dalam sel dan organisma multisel 4.5 Asid Nukleik / Nucleic Acids SK 4.5 SP 4.5.1 Menyenaraikan unsur dalam asid nukleik 1 Asid Nukleik / Nucleic Acids Asid nukleik terdiri daripada asid deoksiribonukleik (DNA) dan asid ribonukleik (RNA). Unsur-unsur dalam asid nukleik ialah karbon (C), oksigen (O), hidrogen (H), nitrogen (N) dan fosforus (P) . DNA terdiri daripada dua rantai polinukleotida, manakala RNA terdiri daripada satu rantai polinukleotida. Setiap polinukleotida terdiri daripada nukleotida sebagai monomer . Setiap nukleotida mengandungi bes bernitrogen , gula ribosa atau gula deoksiribosa dan fosfat. Nucleic acids consist of deoxyribonucleic acid (DNA) and ribonucleic acid (RNA). Elements in nucleic acids are carbon (C), oxygen (O), hydrogen (H), nitrogen (N) and phosphorus (P) . DNA consists of two polynucleotide chains, whereas RNA consists of one polynucleotide chain. Each polynucleotide made up of nucleotide as monomer . Each nucleotide contains nitrogenous base , ribose or deoxyribose sugar and phosphate. Bes bernitrogen Nitrogenous base Fosfat Phosphate Ribosa atau deoksiribosa Ribose or deoxyribose SP 4.5.2 Menerangkan struktur nukleotida iaitu bes bernitrogen, ribosa atau deoksiribosa dan fosfat 2 Label struktur nekleotida di bawah dengan jawapan yang telah disediakan. Label the structure of nucleotides below with the answers provided. Ribosa atau deoksiribosa Ribose or deoxyribose Bes bernitrogen Nitrogenous base Fosfat Phosphate 4 Pembentukkan trigliserida dinamakan kondensasi , kerana tiga molekul air akan terbentuk. Penguraian trigliserida dinamakan sebagai hidrolisis , kerana tiga molekul air digunakan. Formation of a triglyceride is known as condensation , because three water molecules are formed. Breakdown of a triglyceride is known as hydrolysis , because three water molecules are used. Kondensasi Condensation 3 H2 O Gliserol Glycerol Lemak Fat 3 molekul asid lemak 3 fatty acids molecules 3 molekul air 3 water molecules Hidrolisis Hydrolysis 04-Biologi F4 Unit4(p43-56)csy4p.indd 50 11/01/2020 11:44 AM
Unit 4 51 Nilam Publication Sdn. Bhd. MODUL • Biologi Tingkatan 4 3 Terdapat empat jenis bes bernitrogen dalam DNA: adenina, guanina , sitosina dan timina . There are four types of nitrogenous bases in DNA: adenine, guanine , cytosine and thymine . 4 Dalam RNA, tiamina ditukar dengan urasil . In RNA, thymine is replaced by uracil . SP 4.5.3 Menghuraikan struktur polinukleotida iaitu asid deoksiribonukleik (DNA) dan asid ribonukleik (RNA) Kromosom mengandungi DNA Chromosome contains DNA Nukleus Nucleus Kromosom Chromosome Satu sel A cell DNA terdiri daripada dua rantai yang berpintal, membentuk struktur heliks ganda dua DNA consists of two spiral strands, forming a double helix structure Molekul gula deoksiribosa dan kumpulan fosfat membentuk tulang belakang DNA Deoxyribose sugar molecules and phosphate group as the backbone of DNA Kekunci / Key: A – Adenina / Adenine C – Sitosina / Cytosine G – Guanina / Guanine T – Timina / Thymine C G C G C G C G C G G C C G T A T A T A A T A T Struktur DNA / Structure of DNA Struktur RNA / Structure of RNA Sebahagian daripada molekul DNA Parts of a DNA molecule Ikatan hidrogen Hydrogen bonds Pasangan bes / Base pairs Fosfat Phosphate Gula deoksiribosa Deoxyribose sugar A T A T C G C G G C RNA terdiri daripada satu rantai polinukleotida. RNA consists of one chain of polynucleotide. Terdapat tiga jenis RNA: There are three types of RNA: • RNA pengutus Messenger RNA (mRNA) • RNA ribosomal Ribosomal RNA (rRNA) • RNA pemindah Transfer RNA (tRNA) 04-Biologi F4 Unit4(p43-56)csy4p.indd 51 11/01/2020 11:44 AM
Unit 4 Nilam Publication Sdn. Bhd. 52 MODUL • Biologi Tingkatan 4 SP 4.5.4 Mewajarkan kepentingan asid nukleik dalam sel sebagai pembawa maklumat pewarisan dan penghasilan protein 1 Lengkapkan peta alir di bawah tentang asid nukleik sebagai pembawa maklumat dalam sesuatu organisma. Complete the flow map below on the nucleic acids as information carrier in an organism. Maklumat pewarisan terkandung dalam DNA. Inheritance information is found in DNA. Maklumat pewarisan dalam DNA dipindah ke RNA pengutus (mRNA). Inheritance information in DNA is transferred to messenger RNA (mRNA). Protein terhasil menentukan ciri-ciri organisma. Protein formed determines characteristics of an organism. RNA ribosomal (rRNA) dalam ribosom dan RNA pemindah (tRNA) menterjemahkan maklumat RNA pengutus (mRNA) ke polipeptida . Ribosomal RNA (rRNA) in ribosome and transfer RNA (tRNA) translated information of messenger RNA (mRNA) into polypeptide . SP 4.5.5 Memerihalkan pembentukan kromosom daripada DNA dan protein Kromosom mengandungi DNA Chromosome contains DNA Nukleus Nucleus Kromosom Chromosome Satu sel A cell C G C G C G C G C G G C C G T A T A T A A T A T 2 DNA berpintal dengan protein histon membentuk struktur nukleosom. Nukleosom berpintal menjadi kromatin , kemudian menebal dan memendek menjadi kromosom . DNA coils with histone protein to form nucleosome. The nucleosomes further coiled into chromatin , then condense and shorten becomes a chromosome . 04-Biologi F4 Unit4(p43-56)csy4p.indd 52 11/01/2020 11:44 AM
Unit 4 53 Nilam Publication Sdn. Bhd. MODUL • Biologi Tingkatan 4 PRAKTIS SPM / SPM PRACTICE 1 Antara berikut, pernyataan manakah bukan sifat air? Which of the following statements is not the property of water? A Molekul dwikutub / Bipolar molecule B Kelikatan yang tinggi / High viscosity C Muatan haba tentu yang tinggi High specific heat capacity D Pembentukan daya lekatan dengan dinding xilem Formation of adhesive force with xylem wall 2 Apakah unsur utama yang terdapat di dalam semua bahan organik? What are the main elements that found in all organic substances? A Karbon / Carbon B Karbon dan hidrogen Carbon and hydrogen C Karbon, hidrogen dan oksigen Carbon, hydrogen and oxygen D Karbon, hidrogen, oksigen dan nitrogen Carbon, hydrogen, oxygen and nitrogen 3 Antara berikut, jenis karbohidrat yang manakah tidak terjumpa di dalam sel tumbuhan? Which of the following types of carbohydrates does not found in plant cell? A Glukosa / Glucose B Sukrosa / Sucrose C Kanji / Starch D Laktosa / Lactose 4 Antara berikut, fungsi protein dalam sel yang manakah adalah betul? Which of the following functions of protein in a cell is correct? A Mencernakan tisu yang rosak Digest damaged tissue B Mengangkut makanan keluar daripada sel Transport food out of the cell C Mengangkut oksigen dan karbon dioksida Transport oxygen and carbon dioxide D Menghasilkan hormon steroid seperti estrogen Produce steroid hormone such as oestrogen 5 Rajah 1 menunjukkan persamaan perkataan bagi suatu tindak balas kimia. Diagram 1 shows a word equation for a chemical reaction. + + Glukosa Glucose Air Water P Q Rajah 1 / Diagram 1 Antara berikut, padanan yang manakah adalah betul? Which of the following matches is correct? P Q A Glukosa / Glucose Glukosa / Glucose B Glukosa / Glucose Laktosa / Lactose C Fruktosa / Fructose Maltosa / Maltose D Fruktosa / Fructose Sukrosa / Sucrose 6 Dua molekul R bergabung menghasilkan S dan T melalui proses U. Hasil S dapat bertindak balas dengan R lain dalam proses yang sama untuk menghasilkan polimer. Antara berikut, pilihan yang manakah mungkin merupakan R, S, T dan U? Two molecules of R are combined to produce S and T via process U. The product S reacts with other R producing a polymer through the same process. Which of the following options might be for R, S, T and U? R S T U I Glukosa Glucose Maltosa Maltose Air Water Kondensasi Condensation II Glukosa Glucose Glukosa Glucose Air Water Hidrolisis Hydrolysis III Asid amino Amino acid Dipeptida Dipeptide Air Water Kondensasi Condensation IV Asid lemak Fatty acid Lemak Fats Air Water Hidrolisis Hydrolysis A I dan II C II dan III I and II II and III B I dan III D II dan IV I and III II and IV SOALAN OBJEKTIF / OBJECTIVE QUESTIONS 04-Biologi F4 Unit4(p43-56)csy4p.indd 53 11/01/2020 11:44 AM
Unit 4 Nilam Publication Sdn. Bhd. 54 MODUL • Biologi Tingkatan 4 7 Antara berikut, pernyataan yang manakah berkenaan lipid adalah betul? Which of the following statements about lipids are correct? I Lesitin mengandungi asid lemak tak tepu Lecithin contains unsaturated fatty acid II Asid lemak adalah monomer kepada lemak Fatty acid is the monomer of fat III Kolesterol merupakan komponen dalam membran plasma Cholesterol is the component in plasma membrane IV Minyak dapat dibentuk daripada steroid dan asid lemak melalui kondensasi Oil can be formed from steroid and fatty acids via condensation A I dan II C II dan III I and II II and III B I dan III D II dan IV I and III II and IV 8 Bes bernitrogen yang manakah tidak terjumpa di dalam asid ribonukleik? Which of the following nitrogenous bases does not found in ribonucleic acid? A Adenina C Timina Adenine Thymine B Sitosina D Urasil Cytosine Uracil 9 Antara berikut, pernyataan yang manakah adalah betul? / Which of the following statements is correct? A Kolesterol dapat dibentuk daripada lemak tepu melalui kondensasi / Cholesterol can be formed from saturated fats via condensation B Asid lemak tepu dapat menambahkan hidrogen melalui penghidrogenan Saturated fatty acid can be added with hydrogen via hydrogenation C Fosfolipid mempunyai bahagian hidrofilik dan bahagian hidrofobik / Phospholipid contains hydrophilic region and hydrophobic region D Lemak tak tepu mempunyai sekurangkurangnya satu asid lemak tepu / Unsaturated fat contains at least one saturated fatty acid 10 Antara berikut, pernyataan yang manakah adalah betul? / Which of the following statements is correct? A Kromosom berpintal menjadi kromatin Chromosome coils into chromatin B Ketiga-tiga jenis RNA terdiri daripada satu rantai polinukleotida / The three types of RNA consist of single chain of polynucleotide C Saiz RNA adalah lebih panjang daripada DNA Size of RNA is longer than DNA D DNA berstruktur heliks ganda dua dan berpintal dalam arah yang selari Structure of DNA is double helix and coiled in parallel direction SOALAN STRUKTUR / STRUCTURE QUESTIONS 1 Rajah 1 menunjukkan suatu tindak balas kimia bagi protein yang berlaku dalam sel. Diagram 1 shows a chemical reaction for protein that taken place in a cell. Proses M Process M Proses N Process N Rajah 1 / Diagram 1 (a) Namakan proses M dan N. / Name processes of M and N. M: Hidrolisis / Hydrolysis N: Kondensasi / Condensation [2 markah/marks] (b) Namakan bahan yang ditunjukkan dalam Rajah 1. Name substances shown in Diagram 1. Monomer / Monomer: Asid amino / Amino acids Polimer / Polymer: Polipeptida / Polypetides [2 markah/marks] 04-Biologi F4 Unit4(p43-56)csy4p.indd 54 11/01/2020 11:44 AM
Unit 4 55 Nilam Publication Sdn. Bhd. MODUL • Biologi Tingkatan 4 (c) Tindak balas yang ditunjukkan dalam Rajah 1 adalah tidak lengkap. The reaction shown in Diagram 1 is not complete. (i) Terangkan pernyataan ini. / Explain this statement. Molekul air tidak ditunjukkan. Air merupakan substrat dalam proses hidrolisis dan merupakan hasil dalam proses kondensasi. / The molecule of water is not shown. Water is the substrate for hydrolysis process and product in condensation process. [2 markah/marks] (ii) Huraikan proses N. / Describe process N. Dua asid amino bergabung menjadi dipeptida melalui kondensasi dengan menghasilkan satu molekul air. Asid amino bergabung dengan dipeptida dengan proses yang sama dan proses ini diulangi sehingga satu polipeptida terbentuk. Two amino acids are combined to become dipeptide through condensation by producing one water molecule. Amino acids combine with dipeptide by the same process and repeated until one polypeptide is formed. [2 markah/marks] (iii)Di manakah proses N berlaku di dalam sel? Where does process N taken place in cell? Ribosom / Ribosome [1 markah/mark] (d) Nyatakan dua fungsi protein dalam organisma. State two functions of protein in an organism. 1 Sebagai enzim / As enzyme 2 Sebagai antibodi / As an antibody [2 markah/marks] 2 Rajah 2 menunjukkan struktur dalam batang suatu tumbuhan. Diagram 2 shows the stem structure of a plant. Salur xilem Xylem vessel Lignin Lignin T Rajah 2 / Diagram 2 04-Biologi F4 Unit4(p43-56)csy4p.indd 55 11/01/2020 11:44 AM
Unit 4 Nilam Publication Sdn. Bhd. 56 MODUL • Biologi Tingkatan 4 (a) Lignin dan T merupakan komponen dinding sel. Lignin and T are the components of cell wall. (i) Namakan T. / Name T. Selulosa / Cellulose [1 markah/mark] (ii) Namakan monomer T. Name the monomer of T. Glukosa / Glucose [1 markah/mark] (iii) Huraikan penghasilan T daripada monomernya. Describe the production of T from its monomer. Selulosa terbentuk daripada ratusan monomer yang dikenali sebagai glukosa melalui proses kondensasi. / Cellulose are formed by hundreds monomers, known as glucose through condensation process. [2 markah/marks] (b) Fungsi salur xilem adalah mengangkut air dan mineral terlarut dari akar ke pucuk. The function of xylem vessel is to transport water and dissolved mineral from root to shoot. (i) Huraikan sifat air yang membolehkan salur xilem menjalankan fungsinya. Describe the properties of water that enable xylem vessel to carry out its function. Ikatan hidrogen yang terbentuk antara molekul air menghasilkan daya lekitan, manakala ikatan hidrogen yang terbentuk antara molekul air dengan permukaan lain berpolar menghasilkan daya lekatan. / Hydrogen bonds formed among water molecules generates a cohesive force, whereas hydrogen bonds formed between water molecules and polar surface generate an adhesive force. [2 markah/marks] (ii) Terangkan bagaimanakah mineral dapat diangkut bersama air dalam salur xilem. Explain how minerals can be transported in water by xylem vessel. Air adalah pelarut terbaik bagi bahan tak organik. Garam mineral dapat terlarut dalam air. Garam mineral membentuk ikatan dengan molekul air. Apabila air diangkut dalam salur xilem dari akar ke pucuk, mineral yang terlarut dalam air juga diangkat bersama. Water is the best solvent for inorganic materials. Mineral salts can be dissolved in water. Mineral salts form bonds with water molecules. When water is transported through the xylem channel from root to tip, the water- soluble minerals are lifted together. [3 markah/marks] (c) Salur xilem adalah sel yang mengalami pengkhususan sel. Didapati bahawa DNA memainkan peranan penting dalam pengkhususan sel. Xylem vessel is a cell that undergone cell specialisation. It is found that DNA plays an important role in cell specialisation. (i) Namakan monomer DNA. Name the monomer of DNA. Nukleotida / Nucleotides [1 markah/mark] (ii) Huraikan struktur DNA. Describe the structure of DNA. DNA terdiri daripada dua rantai yang berpintal, membentuk struktur heliks ganda dua. DNA consists of two spiral strands, forming a double helix structure. [2 markah/marks] 04-Biologi F4 Unit4(p43-56)csy4p.indd 56 11/01/2020 11:44 AM
Unit 5 57 Nilam Publication Sdn. Bhd. MODUL • Biologi Tingkatan 4 5.1 Metabolisme / Metabolism SK 5.1 Metabolisme dan Enzim 5 Metabolism and Enzymes UNIT 1 Tindak balas kimia yang berlaku dalam sel dan organisma hidup untuk memastikan kelangsungan hidup. Chemical reactions that occur in cells and living organisms to sustain life. Metabolisme Metabolism SP 5.1.1 Mendefinasikan metabolisme 5.1.2 Menyatakan jenis-jenis metabolisme dalam sel; anabolisme dan katabolisme SP 5.2.1 Mendefinasikan enzim 5.2.2 Menaakul keperluan enzim dalam proses metabolisme 2 Katabolisme Catabolism Proses penguraian molekul kompleks kepada molekul ringkas. The process of breaking down complex substances into simple substances. Anabolisme Anabolism Proses pembentukan molekul kompleks daripada molekul ringkas. The process of forming complex substances from simple substances. Jenis Metabolisme Types of Metabolism 1 Definisi enzim. / Definition of enzyme. Merupakan pemangkin biologi yang mempercepatkan tindak balas kimia di dalam sel. Is a biological catalyst which speeds up chemical reactions in the cell. Enzim Enzyme 5.2 Enzim / Enzymes SK 5.2 2 Penamaan enzim. / Naming of enzymes. Substrat Substrate Sukrosa Sucrose Laktosa Lactose Protein Protein Lipid Lipid Kanji Starch Selulosa Cellulose Enzim Enzyme Sukrase Sucrase Laktase Lactase Pepsin Pepsin Lipase Lipase Amilase Amylase Selulase Cellulase SP 5.2.3 Memerihalkan penamaan enzim dengan penambahan –ase pada substrat Ekstra / Extra 05-Biologi F4 Unit5(p57-69)csy4p.indd 57 11/01/2020 11:45 AM
Unit 5 Nilam Publication Sdn. Bhd. 58 MODUL • Biologi Tingkatan 4 SP 5.2.4 Mencirikan sifat-sifat umum enzim 3 Ciri-ciri enzim. / Characteristics of enzymes. (a) Enzim diperlukan dalam kuantiti kecil . Enzymes are needed in small amount. (b) Enzim tidak terurai di akhir tindak balas. Enzymes are not broken down at the end of the reaction. (c) Tindakan enzim adalah spesifik kerana adanya tapak aktif. Action of enzymes are specific due to the presence of active sites. (d) Kebanyakan tindak balas kimia yang dimangkin oleh enzim adalah tindak balas berbalik . Most of the chemical reactions catalyzed by enzymes are reversible . (e) Enzim peka terhadap pH dan suhu . Enzymes are sensitive to pH and temperature . (f) Sesetengah enzim memerlukan kofaktor dalam aktivitinya. Some enzymes require cofactors in their activities. (g) Aktiviti enzim boleh dilambatkan atau dihentikan oleh perencat seperti plumbum. Enzyme activities can be slowed or stopped by inhibitors such as lead. SP 5.2.5 Berkomunikasi tentang penglibatan organel-organel khusus dalam penghasilan; enzim intrasel dan enzim luar sel 4 Penghasilan enzim luar sel. / Production of extracellular enzymes. Di dalam nukleus , maklumat untuk sintesis enzim dibawa oleh DNA dalam bentuk kod. mRNA dihasilkan untuk menterjemah kod-kod tersebut untuk menjadi satu urutan asid amino. mRNA meninggalkan nukleus dan melekat di ribosom untuk membolehkan protein disintesis. Protein yang terhasil, diangkut memasuki lumen jalinan endoplasma kasar. Protein diproses dan dibungkus di dalam vesikel angkutan yang akan menggenting dari jasad endoplasma kasar untuk mengangkut protein tersebut ke jasad Golgi . Di jasad Golgi, protein diubah suai untuk membentuk enzim dan dibungkus di dalam vesikel rembesan yang akan mengangkut enzim tersebut ke membran plasma . Vesikel ini akan bergabung dengan membran plasma untuk merembeskan enzim keluar sel. Membran plasma Plasma membrane Enzim dirembeskan Enzyme secreted Jalinan endoplasma kasar Rough endoplasmic reticulum Vesikel angkutan / Transport vesicle Jasad Golgi Golgi apparatus Vesikel rembesan Secretory vesicle Nukleus Nucleus 05-Biologi F4 Unit5(p57-69)csy4p.indd 58 11/01/2020 11:45 AM
Unit 5 59 Nilam Publication Sdn. Bhd. MODUL • Biologi Tingkatan 4 SP 5.2.6 Menerangkan mekanisma tindakan enzim dengan menggunakan hipotesis ‘mangga dan kunci’ 5 Mekanisme tindakan enzim. The mechanism of enzyme action. In the nucleus , the information for the synthesis of enzymes is carried by the DNA in a form of codes. mRNA is formed to translate the codes into a sequence of amino acids. mRNA leaves the nucleus and binds with ribosome for the synthesis of protein to occur. The synthesised protein is transported enters the lumen of rough endoplasmic reticulum. The protein is processed and packaged into transport vesicle which buds off from the rough endoplasmic reticulum to transport the protein to Golgi apparatus . In Golgi apparatus, the protein is modified to form enzyme and is packaged in secretory vesicle which transport the enzymes to plasma membrane . The secretory vesicle will fuse with the plasma membrane to release the enzymes out of the cell. Tindak balas enzim melibatkan hipotesis mangga dan kunci . Molekul substrat mewakili kunci dan molekul enzim mewakili mangga . Molekul substrat bergabung dengan tapak aktif pada enzim dan membentuk kompleks enzim-substrat . Enzim memangkinkan tindak balas antara enzim dengan substrat spesifik untuk membentuk hasil yang kemudiannya akan meninggalkan tapak aktif. Molekul enzim kekal tidak berubah secara kimia di akhir tindak balas dan bebas untuk bergabung dengan molekul substrat yang lain. Enzymatic reaction involves the lock and key hypothesis. The substrate molecule represents the key and the enzyme molecule represents the lock . The substrate molecule binds to the active site of the enzyme to form enzyme-substrate complex . The enzyme catalyses the reaction between enzyme and specific substrate to form products which then leave the active site. The enzyme molecule remains chemically unchanged at the end of the reaction and is free to bind to other substrate molecules. Kompleks enzim-substrat Enzyme-substrate complex Kompleks mangga dan kunci Lock key complex Tapak aktif Active site Mangga (Enzim) Lock (Enzyme) Kunci (Substrat) Key (Substrate) Kunci (Substrat) Key (Substrate) Mangga (Enzim) Lock (Enzyme) 05-Biologi F4 Unit5(p57-69)csy4p.indd 59 11/01/2020 11:45 AM
Unit 5 Nilam Publication Sdn. Bhd. 60 MODUL • Biologi Tingkatan 4 Enzim menurunkan tenaga pengaktifan sebelum tindak balas. Tenaga pengaktifan adalah tenaga yang diperlukan untuk menguraikan ikatan pada molekul substrat sebelum sesuatu tindak balas berlaku. Ini mempercepatkan tindak balas metabolisme di dalam sel. Enzyme reduces the activation energy before any reaction takes place. Activation energy is the energy required to break down the bond in the substrate molecules before a reaction occurs. This accelerates the metabolic reaction in a cell. SP 5.2.7 Mentafsir rajah tenaga untuk menerangkan mekanisme tindakan enzim 6 Faktor-faktor yang mempengaruhi aktiviti enzim. / Factors affecting the activity of enzymes. SP 5.2.8 Menghubung kait mekanisme tindakan enzim dengan perubahan faktor; suhu, pH, kepekatan substrat dan kepekatan enzim Suhu Temperature Kepekatan substrat Substrate concentration pH Kepekatan enzim Enzyme concentration Faktor-faktor yang mempengaruhi aktiviti enzim Factors affecting the activity of enzymes Suhu (ºC) Temperature ( 0 20 40 60 o C) Kadar tindak balas enzim Rate of enzymatic reaction • Pada suhu yang rendah, kadar tindak balas enzim adalah rendah . At low temperature, the rate of enzymatic reaction is low . • Kadar tindak balas enzim meningkat apabila suhu meningkat. Ini adalah kerana tenaga kinetik substrat bertambah. Oleh itu, lebih banyak perlanggaran antara molekul enzim dan substrat yang akan meningkatkan pembentukan kompleks enzim-substrat . The rate of enzyme reaction increases as the temperature increases. This is because the kinetic energy of the substrate molecules increases. Therefore, more collision between the enzymes and substrates molecule which increases the formation of enzyme-substrate complex. Suhu / Temperature Masa tindak balas Time of reaction Tenaga dalam sistem / Energy in system Produk / Product Substrat / Subtrate Tenaga pengaktifan tanpa enzim Activation energy without enzyme Tenaga pengaktifan dengan enzim Activation energy with enzyme 05-Biologi F4 Unit5(p57-69)csy4p.indd 60 11/01/2020 11:45 AM
Unit 5 61 Nilam Publication Sdn. Bhd. MODUL • Biologi Tingkatan 4 • Kadar tindak balas adalah paling tinggi pada suhu optimum. The reaction rate is the highest at the optimum temperature. • Selepas suhu optimum, kadar tindak balas menurun kerana enzim telah ternyahasli di mana ikatan yang membentuk struktur enzim terurai . Ini menyebabkan tapak aktif kehilangan bentuk. Oleh itu, kompleks enzim-substrat tidak dapat terbentuk lagi. After the optimum temperature, the rate of reaction decreases because the enzyme is denatured in which the bonds that form the structure of the enzyme are broken down . This causes the active site to lose its shape. Therefore, enzyme-substrate complex can no longer be formed. Enzim ternyahasli Melebihi suhu optimum Denatured enzyme Above optimum temperature Enzim normal Normal enzyme Rajah menunjukkan seorang perempuan sedang menggosok sehelai pakaian sutera. Remaja tersebut secara tidak sengaja telah terputar pengawal suhu seterika kepada suhu maksimum. The diagram shows a girl is ironing a silk dress. The girl has accidentally turned the iron temperature controller to the maximum temperature. (i) Ramalkan apakah yang akan berlaku kepada pakaian suteranya. Predict what will happen to her silk dress. Baju akan rosak // terbakar / The dress will be damaged // burned (ii) Berikan alasan bagi ramalan anda. Give reasons for your prediction. Sutera adalah protein. Suhu yang tinggi akan menyebabkan protein dinyahasli. Ini menyebabkan struktur protein akan terurai / berubah bentuk. / Silk is protein. High temperature will cause the protein to be denatured. This causes the structure of the protein will be destroyed / changed. AKTIVITI PENGUKUHAN REINFORCEMENT ACTIVITY Pemikiran kritis Critical thinking KBAT HOTS pH / pH • pH optimum adalah pH di mana kadar tindak balas pada tahap maksimum. Optimum pH is the pH at which the rate of reaction is at the maximum. • Perubahan kecil dalam nilai pH sesuatu medium akan menyebabkan enzim ternyahasli . Bentuk tapak aktif akan berubah. Oleh itu, kompleks enzim-substrat tidak dapat terbentuk lagi. Small changes in the pH value of a medium will cause the enzyme to be denatured . The shape of the active site will change. Therefore, enzyme-substrate complex cannot be formed again. 05-Biologi F4 Unit5(p57-69)csy4p.indd 61 11/01/2020 11:45 AM
Unit 5 Nilam Publication Sdn. Bhd. 62 MODUL • Biologi Tingkatan 4 • Enzim yang berlainan mempunyai pH optimum yang berlainan. Different enzymes have different optimum pH. ➢ pH optimum untuk pepsin ialah 2 . The optimum pH of pepsin is 2 . ➢ pH optimum untuk amilase ialah 7 . The optimum pH of amylase is 7 . ➢ pH optimum untuk tripsin ialah 8.5 . The optimum pH of trypsin is 8.5 . pH 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Kadar tindak balas enzim Rate of enzymatic reaction Pepsin Pepsin Amilase Amylase Tripsin Trypsin Satu eksperimen telah dijalankan untuk mengkaji aktiviti pepsin. Satu jalur albumen telah dimasukkan ke dalam bikar berisi air yang mengandungi pepsin. Panjang asal jalur albumen adalah 5 cm. Selepas tiga jam, panjang jalur albumen hanya berkurangan sebanyak 4.95 cm. An experiment was conducted to study the activity of pepsin. A strip of albumen was put into a beaker of water containing pepsin. The initial length of the albumen strips was 5 cm. After three hours, the length of the albumen strip only decreased to 4.95 cm. (i) Cadangkan bagaimana untuk mempercepatkan pengurangan panjang jalur albumen tersebut. Suggest how to speed up the decrease in the length of the albumen strip. Dengan menambahkan asid hidroklorik. / By adding hydrochloric acid. (ii) Jelaskan cadangan anda itu. / Explain your suggestion. Asid hidroklorik ditambah kerana pepsin bertindak paling aktif dalam medium berasid. Oleh itu, hidrolisis albumen berlaku dengan lebih cepat seterusnya mempercepatkan pengurangan panjang jalur albumen tersebut. / Hydrochloric acid is added because pepsin reacts the most active in acidic medium. Therefore, hydrolysis of albumen occurs faster and therefore speeds up the decreases in the length of the albumen strip. Air + pepsin pada suhu 37 ºC Water + pepsin at 37 o C Jalur albumen Albumen strip AKTIVITI PENGUKUHAN REINFORCEMENT ACTIVITY Pemikiran kritis Critical thinking KBAT HOTS Kepekatan substrat / Substrate concentration Kepekatan substrat Substrate concentration Kadar tindak balas enzim Rate of enzymatic reaction • Semakin tinggi kepekatan substrat, semakin tinggi kadar tindak balas kerana lebih banyak molekul substrat melekat pada tapak aktif enzim untuk membentuk kompleks enzim-substrat . The higher the concentration of substrate, the higher the rate of reaction as more substrate molecules bind to the active sites of the enzymes to form enzyme-substrate complex. 05-Biologi F4 Unit5(p57-69)csy4p.indd 62 11/01/2020 11:45 AM
Unit 5 63 Nilam Publication Sdn. Bhd. MODUL • Biologi Tingkatan 4 Kepekatan enzim Enzyme concentration Kadar tindak balas enzim Rate of enzymatic reaction Kepekatan enzim / Enzyme concentration • Semakin tinggi kepekatan enzim, semakin tinggi kadar tindak balas kerana lebih banyak tapak aktif untuk molekul substrat melekat bagi membentuk kompleks enzim-substrat . The higher the concentration of enzymes, the higher the rate of reaction as more active sites for substrate molecules to bind to and form enzyme-substrate complex. • Kadar tindak balas menjadi perlahan apabila mencapai tahap maksimum kerana semua molekul substrat telah melekat pada tapak aktif. Pada peringkat ini, kepekatan substrat merupakan faktor pengehad. The rate of reaction becomes low when it reaches maximum point because all substrate molecules have bind to the active sites. At this point, the substrate concentration is the limiting factor. • Apabila kepekatan enzim digandakan, kadar tindak balas turut berganda pada keadaan substrat yang berlebihan. When the enzyme concentration is doubled, the rate of reaction is also doubled when the substrates are present in excess. Kepekatan enzim Enzyme concentration Kadar tindak balas enzim Rate of enzymatic reaction Masa Time 1 × 2 × 3 × • Kadar tindak balas menjadi perlahan apabila mencapai tahap maksimum kerana semua tapak aktif telah dipenuhi. Pada peringkat ini, kepekatan enzim merupakan faktor pengehad . The rate of reaction becomes low when it reaches maximum point because all of the active sites have been filled up. At this point, the enzyme concentration is the limiting factor. SP 5.2.9 Mengeksperimen untuk mengkaji kesan suhu dari pH terhadap aktiviti enzim amilase dan pepsin dengan mereka bentuk eksperimen TUJUAN AIM Untuk mengkaji kesan suhu ke atas aktiviti amilase air liur terhadap kanji. To study the effect of temperature on the activity of salivary amylase on starch. HIPOTESIS HYPOTHESIS Aktiviti enzim amilase air liur adalah paling tinggi pada suhu optimum 37 ºC. The activity of salivary amylase is the highest at the optimum temperature of 37 o C. PERNYATAAN MASALAH PROBLEM STATEMENT Apakah kesan suhu ke atas aktiviti amilase air liur terhadap kanji? What are the effects of temperature on the activity of salivary amylase on starch? EKSPERIMEN BERPANDU GUIDED EXPERIMENT Kesan suhu ke atas tindak balas enzim. Effect of temperature on the enzymatic reactions. 05-Biologi F4 Unit5(p57-69)csy4p.indd 63 11/01/2020 11:45 AM
Unit 5 Nilam Publication Sdn. Bhd. 64 MODUL • Biologi Tingkatan 4 PEMBOLEH UBAH VARIABLES Pemboleh ubah dimanipulasikan: Suhu medium tindak balas Manipulated variable: Temperature of the reaction Pemboleh ubah bergerak balas: Kadar tindak balas enzim Responding variable: Rate of enzymatic reaction Pemboleh ubah dimalarkan: Isi padu air liur, isi padu ampaian kanji, kepekatan ampaian kanji, pH medium tindak balas Constant variable: Volume of saliva, volume of starch suspension, concentration of starch suspension, pH of the reaction BAHAN MATERIALS Ampaian kanji 1%, ampaian air liur, larutan iodin, kukus air, ais 1% starch suspension, saliva suspension, iodine solution, water bath, ice RADAS APPARATUS Tabung uji, bikar, jubin berlekuk, termometer, penitis, jam randik, penunu Bunsen, tungku kaki tiga, kasa dawai, rod kaca. Test tube, beaker, tile with grooves, thermometer, dropper, stopwatch, Bunsen burner, tripod stand, wire gauze, glass rod. 1 5 ml ampaian kanji 1% dimasukkan ke dalam 5 tabung uji yang berbeza yang berlabel A, B, C, D dan E. 5 ml of 1% starch suspension was added into 5 different test tubes, labelled A, B, C, D and E. 2 2 ml amilase air liur dimasukkan ke dalam 5 tabung uji yang berbeza yang dilabelkan A1, B1, C1, D1 dan E1. Pour 2 ml of salivary amylase into 5 different test tubes labelled A1, B1, C1, D1 and E1. 3 Tabung uji A dan A1, B dan B1, C dan C1, D dan D1, E dan E1 direndam dalam 5 kukus air pada suhu yang berbeza iaitu 0 o C, 25 o C, 37 o C, 45 o C dan 60 o C selama 5 minit. Test tubes A and A1, B and B1, C and C1, D and D1, E and E1 were immersed in 5 different water baths at different temperatures which are 0 o C, 25o C, 37 o C, 45 o C and 60 o C respectively for 5 minutes. 4 Setitis iodin diletakkan pada setiap lekuk yang ada pada jubin putih. A drop of iodine was placed into each groove of the white tile. 5 Selepas 5 minit, ampaian kanji di dalam tabung uji A dituangkan ke dalam tabung uji A1. Campuran dikacau menggunakan rod kaca. After 5 minutes, the starch suspension in test tube A was poured into test tube A1. The mixture was stirred using a glass rod. 6 Jam randik dimulakan. / A stopwatch was started. 7 Satu titis campuran dari A1 diletakkan ke dalam lekuk jubin yang pertama yang mengandungi larutan iodin. A drop of mixture from A1 was placed into the first groove of the tile containing the iodine solution. 8 Ujian iodin diulang setiap 1 minit selama 10 minit. The iodine test is repeated every 1 minute for 10 minutes. PROSEDUR PROCEDURE Tabung uji Test tube Termometer Thermometer Kukus air Water bath 5 ml ampaian kanji 1% 5 ml of 1% starch suspension + 2 ml amilase air liur 2 ml salivary amylase Penitis Dropper Jubin berlekuk Tile with groove 05-Biologi F4 Unit5(p57-69)csy4p.indd 64 11/01/2020 11:45 AM
Unit 5 65 Nilam Publication Sdn. Bhd. MODUL • Biologi Tingkatan 4 9 Masa yang diambil untuk kanji dihidrolisiskan dengan sempurna iaitu masa apabila warna iodin kekal keperangan direkodkan. The time taken for the starch to be hydrolysed completely which is when the colour of iodine remains brown was recorded. 10 Langkah 5 hingga 9 diulang untuk tabung uji B1, C1, D1 dan E1. Steps 5 to 9 were repeated for test tubes B1, C1, D1 and E1. 11 Keputusan dicatatkan di dalam jadual. / The results were recorded in a table. 12 Satu graf yang menunjukkan kadar tindak balas enzim melawan suhu diplotkan. A graph showing the rate of enzymatic reaction against temperature was plotted. KEPUTUSAN RESULTS Suhu (ºC) Temperatue (o C) Masa yang diambil untuk menghidrolisis lengkap kanji (min) Time taken for hydrolysis of starch to be completed (min) Kadar tindak balas enzim, 1 t (min–1) Rate of enzymatic reaction, 1 t (min–1) 0 25 37 45 60 KESIMPULAN CONCLUSION Enzim amilase air liur paling aktif pada suhu 37 o C. Enzim ini tidak aktif pada suhu 0 o C dan ternyahasli pada suhu 60 o C. Salivary amylase is very active at 37 o C. The enzyme is inactive at temperature of 0 o C and denatured at temperature of 60 o C. TUJUAN AIM Untuk mengkaji kesan pH ke atas aktiviti pepsin. To study the effect of pH on the activity of pepsin. HIPOTESIS HYPOTHESIS Pepsin aktif dalam medium berasid (pH 1.5-2.5). Pepsin is active in an acidic medium ( pH 1.5-2.5). PERNYATAAN MASALAH PROBLEM STATEMENT Apakah kesan pH terhadap aktiviti pepsin? What is the effect of pH on the activity of pepsin? EKSPERIMEN BERPANDU GUIDED EXPERIMENT Kesan pH ke atas tindak balas enzim. Effect of pH on the enzymatic reactions. PEMBOLEH UBAH VARIABLES Pemboleh ubah dimanipulasikan: pH medium tindak balas Manipulated variable: pH of medium of reaction Pemboleh ubah bergerak balas: Kejernihan larutan Responding variable: Clarity of solution Pemboleh ubah dimalarkan: Isi padu dan kepekatan ampaian albumen, isi padu dan kepekatan larutan pepsin, suhu medium tindak balas Constant variable: Volume and concentration of albumen suspension, volume and concentration of pepsin solution, temperature of medium 05-Biologi F4 Unit5(p57-69)csy4p.indd 65 11/01/2020 11:45 AM
Unit 5 Nilam Publication Sdn. Bhd. 66 MODUL • Biologi Tingkatan 4 BAHAN MATERIALS Ampaian albumen, larutan pepsin 1%, asid hidroklorik 0.1 M, larutan natrium hidroksida 0.1 M, kertas pH, air suling. Albumen suspension, 1% pepsin solution, 0.1 M hydrochloric acid, 0.1 M sodium hydroxide solution, pH paper, distilled water. RADAS APPARATUS Tabung uji, picagari, termometer, bikar 250 ml, penunu Bunsen, tungku kaki tiga, kasa dawai. Test tubes, syringe, thermometer, 250 ml beaker, Bunsen burner, tripod stand, wire gauze. KEPUTUSAN RESULTS Tabung uji Test tube pH Keadaan campuran pada awal eksperimen The condition of the mixture at the beginning of the experiment Keadaan campuran selepas 30 minit The condition of the mixture after 30 minutes P 3 (berasid / acidic) Keruh Cloudy Jernih Clear Q 9 (beralkali / alkaline) Keruh Cloudy Keruh Cloudy R 7 (neutral / neutral) Keruh Cloudy Keruh Cloudy PROSEDUR PROCEDURE 1 5 ml ampaian albumen dimasukkan ke dalam tiga tabung uji berlabel P, Q dan R. 5 ml albumen suspension was added into three test tubes labelled P, Q and R. 2 Larutan di dalam Jadual 1 ditambahkan ke dalam setiap tabung uji P, Q dan R. The solutions in Table 1 were added into each test tube P, Q and R. Tabung uji Test tube Larutan Solution P 1 ml asid hidroklorik 0.1 M + 1 ml larutan pepsin 1% 1 ml of 0.1 M hydrochloric acid + 1 ml of 1% pepsin solution Q 1 ml larutan natrium hidroksida 0.1 M + 1 ml larutan pepsin 1% 1 ml of 0.1 M sodium hydroxide solution + 1 ml of 1% pepsin solution R 1 ml air suling + 1 ml larutan pepsin 1% 1 ml distilled water + 1 ml of 1% pepsin solution Jadual 1 / Table 1 3 Sehelai kertas pH dicelupkan ke dalam setiap tabung uji dan nilai pH direkodkan. A piece of pH paper was dipped into each test tube and the pH value was recorded. 4 Semua tabung uji diletakkan ke dalam kukus air bersuhu 37 ºC. All the test tubes were immersed into a water bath at temperature of 37 o C. 5 Keadaan campuran di dalam setiap tabung uji diperhatikan pada permulaan eksperimen dan selepas 30 minit. / The condition of the mixture in each test tube was observed at the beginning of the experiment and after 30 minutes. 6 Keputusan direkodkan dalam jadual. / The results were recorded in a table. 33 34 35 36 38 . 39 40 41 42 Tabung uji Q Test tube Q Tabung uji R Test tube R Tabung uji P Test tube P Termometer Thermometer Kukus air Water bath KESIMPULAN CONCLUSION Medium berasid merupakan medium yang paling sesuai untuk pepsin berfungsi dengan efisien. / An acidic medium is the most suitable medium for pepsin to function efficiently. 05-Biologi F4 Unit5(p57-69)csy4p.indd 66 11/01/2020 11:45 AM
Unit 5 67 Nilam Publication Sdn. Bhd. MODUL • Biologi Tingkatan 4 Kegunaan enzim dalam kehidupan harian dan industri. The uses of enzymes in daily life and industries. Enzim Enzyme Bidang Field Kegunaan Uses Amilase Amylase Industri pembuatan roti Baking industry Menguraikan kanji dalam tepung kepada gula. Breaks down starch in flour into sugars. Industri tekstil Textile industry Menyingkirkan kanji dari kain . Removes starch from fabrics . Industri makanan Food industry Menanggalkan kulit ikan dalam industri pemprosesan ikan. Remove the skin of fish in the fish processing industry. Protease Protease Industri daging Meat industry Untuk melembutkan daging secara menguraikan tisu-tisu otot. To tenderise meat by hydrolysing the muscle tissues. Industri kulit Leather industry Menanggalkan rerambut dari kulit haiwan. Removes hair from animal skin. Detergen biologi Biological detergent Menanggalkan kesan darah pada pakaian. Remove blood stain from clothes. Laktase Lactase Industri makanan Food industry Menyingkirkan laktosa dalam susu dalam penghasilan susu bebas laktosa. Removing lactose from milk in producing lactose free milk. Pektinase Pektinase Industri makanan Food industry Menguraikan pektin yang terdapat dalam buah-buahan untuk memudahkan pengekstrakan jus. Breaks down pectin from fruits to facilitate the extraction of juice. Lipase Lipase Produk tenusu Dairy product Untuk memeram keju. To ripen cheese. Detergen biologi Biological detergent Menanggalkan kesan lemak pada pakaian. Removes lipid stain from clothes. Selulase Cellulase Pemprosesan agar Agar processing Menguraikan selulosa dari dinding sel rumpai laut supaya boleh diekstrak dengan mudah. Breaks down cellulose of the cell wall of seaweeds so that the agar can easily be extracted. 5.3 Aplikasi Enzim dalam Kehidupan Harian / Application of Enzymes in Daily Life SK 5.3 SP 5.3.1 Menjelaskan dengan contoh penggunaan enzim dalam kehidupan harian 05-Biologi F4 Unit5(p57-69)csy4p.indd 67 11/01/2020 11:45 AM
Unit 5 Nilam Publication Sdn. Bhd. 68 MODUL • Biologi Tingkatan 4 PRAKTIS SPM / SPM PRACTICE 1 Rajah 1 menunjukkan struktur enzim dan subtrat X untuk membentuk kompleks enzim-substrat. Diagram 1 shows a structure of an enzyme and substrate X to form an enzyme-substrate complex. Enzim / Enzyme Substrat X Substrate X + Kompleks enzim-substrat Enzyme-substrate complex Rajah 1 / Diagram 1 Antara berikut substrat manakah yang sesuai untuk membentuk kompleks enzim-substrat? Which of the following substrate is suitable to form an enzyme-substrate complex? A C B D 2 Rajah 2 menunjukkan mekanisme tindakan enzim. Diagram 2 shows the mechanism of enzyme action. Laktase Lactase Substrat Substrate P Rajah 2 / Diagram 2 Apakah yang diwakili oleh P? What does P represent? A Galaktosa / Galactose C Fruktosa / Fructose B Laktosa / Lactose D Maltosa / Maltose 3 Rajah 3 menunjukkan pH optimum satu enzim R dalam tindak balasnya. / Diagram 3 shows the optimum pH of an enzyme R in its reaction. 0 pH 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Kadar tindak balas / Rate of reaction Enzim R / Enzyme R Rajah 3 / Diagram 3 Apakah enzim R? / What is enzyme R? A Pepsin / Pepsin C Tripsin/ Trypsin B Renin / Renin D Lipase / Lipase 4 Rajah 4 menunjukkan dua helai tuala muka, P dan Q, yang dikotori oleh mentega. Tuala-tuala tersebut dicuci dengan serbuk pencuci yang mengandungi enzim X pada suhu yang berbeza. Diagram 4 shows two face towels, P and Q, that were stained with butter. The towels were washed with washing powder that contains enzyme X at different temperatures. P Q Rajah 4 / Diagram 4 Apakah enzim X dan suhu yang mungkin telah digunakan untuk P dan Q? What is enzyme X and the possible temperatures that were used for P and Q? Enzim X Enzyme X Suhu untuk P Temperature for P (°C) Suhu untuk Q Temperature for Q (°C) A Lipase Lipase 10 35 B Amilase Amylase 10 35 C Lipase Lipase 35 10 D Amilase Amylase 35 10 5 Antara enzim berikut, yang manakah ditambah ke dalam serbuk pencuci untuk menyingkirkan kesan darah? Which enzyme is included in washing powder to remove blood stains? A Selulosa / Cellulase C Protease / Protease B Amilase / Amylase D Lipase / Lipase SOALAN OBJEKTIF / OBJECTIVE QUESTIONS 05-Biologi F4 Unit5(p57-69)csy4p.indd 68 11/01/2020 11:45 AM
Unit 5 69 Nilam Publication Sdn. Bhd. MODUL • Biologi Tingkatan 4 SOALAN STRUKTUR / STRUCTURE QUESTIONS 1 Rajah 1 menunjukkan penggabungan molekul P dengan enzim untuk membentuk molekul R. Diagram 1 shows the binding of molecule P with an enzyme to form molecule R. Q Enzim Enzyme P R Rajah 1 / Diagram 1 (a) Jika enzim di dalam Rajah 1 adalah maltase, namakan molekul P dan R. If the enzyme in Diagram 1 is maltase, name the molecules P and R. Molekul / Molecule P: Maltosa / Maltosa Molekul / Molecule R: Glukosa / Glucose [2 markah/marks] (b) Berdasarkan Rajah 2, molekul P bergabung dengan maltase membentuk struktur Q. Namakan struktur Q. Based on Diagram 2, molecule P binds with maltase to form structure Q. Name structure Q. Kompleks maltosa-maltase / Maltase-maltose complex [1 markah/mark] (c) Berdasarkan Rajah 2, nyatakan dua ciri enzim tesebut. Based on Diagram 2, state two characteristics of the enzyme. I. Tidak berubah di akhir tindak balas. / Does not change at the end of the reaction. II. Tindakan enzim adalah amat spesifik. / The action of enzyme is highly specific. [2 markah/marks] (d) Berdasarkan Rajah 2, kenal pasti molekul yang mewakili mangga dan kunci. Based on Diagram 2, identify the molecule which represents the lock and the key. Kunci / Key : Molekul P // Maltosa / Molecule P // Maltose Mangga / Lock : Enzim // Maltase / Enzyme // Maltase [2 markah/marks] (e) Suhu di mana tindak balas maltase berlaku dinaikkan melebihi 60 ºC. Apakah yang akan berlaku kepada kadar tindak balas maltase? Jelaskan jawapan anda. The temperature at which the maltase reaction takes place is raised to more than 60 o C. What will happen to the rate of reaction of maltase? Explain your answer. Kadar tindak balas menurun dan lalu berhenti. Suhu melebihi 60 o C menyebabkan enzim dinyahasli. Ikatan-ikatan yang membentuk enzim terurai. Oleh itu, bentuk tapak aktif akan berubah menyebabkan substrat tidak boleh melekat padanya. The rate of reaction decreases and then stops. The temperature above 60 o C causes the enzyme to be denatured. The bonds that form enzyme break down. Therefore, the shape of the active site will change and disable the substrates to bind to it. [3 markah/marks] 05-Biologi F4 Unit5(p57-69)csy4p.indd 69 11/01/2020 11:45 AM
Unit 6 Nilam Publication Sdn. Bhd. 70 MODUL • Biologi Tingkatan 4 6.1 Pembahagian Sel / Cell Division SK 6.1 Pembahagian Sel 6 Cell Division UNIT SP 6.1.1 Memerihalkan kariokinesis (pembahagian nukleus) dan sitokinesis (pembahagian sitoplasma) Takrifan kariokinesis dan sitokinesis. / Definition karyokinesis and cytokinesis. • Kariokinesis melibatkan pembahagian nukleus. Karyokinesis involves the division of nucleus. • Sitokinesis melibatkan pembahagian sitoplasma. Cytokinesis involves the division of cytoplasm. SP 6.1.2 Memerihalkan haploid, diploid, kromatin, kromosom homolog, kromosom paternal, kromosom maternal Haploid • Satu set kromosom (n) One set of chromosome (n) • Dalam manusia bilangan haploid (n) = 23 In human, the number of haploid (n) = 23 • Sel pembiakan manusia mengandungi kromosom haploid. Human reproduction cells contain the haploid chromosomes. Diploid • Dua set kromosom (2n) Two sets of chromosome (2n) • Dalam manusia bilangan haploid (2n) = 46 In human, the number of haploid (2n) = 46 • Sel soma manusia mengandungi kromosom diploid. Human somatic cells contain the diploid chromosomes. Kromosom homolog / Homologous chromosomes • Kromosom berpasangan yang terdiri daripada kromosom paternal (ayah) dan kromosom maternal (ibu). A pair of chromosomes consists of a paternal chromosome (father) and a maternal chromosome (mother). • Kromosom homolog mempunyai saiz, struktur yang sama dan mengandungi maklumat genetik yang sama. The homologous chromosomes have similar size, structure and contain similar genetic information . • Kromosom homolog hanya terdapat dalam sel soma . Hamologous chromosomes are only found in somatic cells. Kromosom paternal Paternal chromosome Kromosom maternal Maternal chromosome Ekstra / Extra 06-Biologi F4 Unit6(p70-82)csy4p.indd 70 11/01/2020 11:46 AM
Unit 6 71 Nilam Publication Sdn. Bhd. MODUL • Biologi Tingkatan 4 6.2 Kitar Sel dan Mitosis / Cell Cycle and Mitosis SK 6.2 SP 6.2.1 Memerihalkan fasa dalam kitar sel 1 Kitar sel. / Cell cycle. Interfasa / Interphase Fasa M / M phase • Fasa G1: Sintesis organel baharu dan protein . Phase G1: The synthesis of new organelles and protein . • Kromosom tidak jelas kelihatan dan membentuk struktur bebenang halus dan panjang yang dinamakan kromatin . Chromosomes are not visible and form thread like structures which are thin and long known as chromatin . • Fasa S: Replikasi DNA berlaku. Dua kromosom seiras hasil daripada replikasi DNA dinamakan kromatid kembar . Phase S: Replication of DNA occurs. The two identical chromosomes that result from DNA replication are called sister chromatids . • Fasa G2: Sintesis enzim , protein dan ATP untuk pembahagian sel. Phase G2: The synthesis of enzymes , proteins and ATP for cell division. • Terdiri daripada mitosis dan sitokinesis . Consists of mitosis and cytokinesis . • Terdapat empat peringkat mitosis: profasa , metafasa , anafasa dan telofasa . There are four stages of mitosis: prophase , metaphase , anaphase and telophase . • Sitokinesis adalah pembahagian sitoplasma sel induk untuk membentuk dua sel anak yang seiras. Cytokinesis is the separation of parent cell’s cytoplasm to form two identical daughter cells. Fasa G1 G1 phase Pembahagian sel / Cell division Fasa M M phase Sitokinesis Cytokinesis Telofasa Telophase Anafasa Anaphase Metafasa Metaphase Profasa Prophase Fasa G2 G2 phase Fasa S S phase Interfasa / Interphase Mitosis / Mitosis 06-Biologi F4 Unit6(p70-82)csy4p.indd 71 11/01/2020 11:46 AM
Unit 6 Nilam Publication Sdn. Bhd. 72 MODUL • Biologi Tingkatan 4 2 Peringkat-peringkat mitosis. Stages of mitosis. Rajah / Diagram Struktur / Structure Kromatid kembar Sister chromatid Sentromer Centromere Profasa / Prophase Kromosom memadat serta menjadi pendek dan tebal . Kromatid kembar berpaut di sentromer . Membran nukleus dan nukleolus menghilang. Chromosomes condense and become shorter and thicker . The sister chromatid are joined at centromere . The nucleus membrane and nucleolus are disappear. Gentian gelendong Spindle fibre Metafasa / Metaphase Kromatid kembar tersusun di satah khatulistiwa . Gentian gelendong memegang sentromer. The sister chromatids align at the metaphase plate . The spindle fibres hold the centromeres. Kutub bertentangan Opposite pole Kromosom anak Daughter chromosome Anafasa / Anaphase Sentromer membahagi . Kromatid kembar berpisah dan membentuk kromosom anak . Kromosom anak ini tertarik ke kutub bertentangan dengan didahului oleh sentromer disebabkan oleh pengecutan gentian gelendong. The centromeres divides . The sister chromatids separate and form daughter chromosomes . The daughter chromosomes are pulled to the opposite poles led by the centromere due to the contraction of the spindle fibre. Nukleolus Nucleolus Membran nukleus Nuclear membrane Telofasa / Telophase Kromosom anak tiba di kutub bertentangan. Kromosom mula membuka lingkaran dan menjadi panjang dan halus semula. Membran nukleus dan nukleolus muncul semula. Dua sel anak terhasil di akhir mitosis. Sel anak yang terhasil adalah seiras dengan sel induk dari segi bilangan kromosom dan maklumat genetik . The daughter chromosomes reach the opposite poles. The chromosomes start to uncoil and become long and thin again. The nuclear membrane and nucleolus reappear. Two daughter cells are produced at the end of mitosis. The daughter cells produced are identical to the parent cell in terms of the number of chromosomes and their genetic information. SP 6.2.2 Menyusun mengikut urutan peringkat dalam proses mitosis 6.2.3 Berkomunikasi tentang struktur sel dalam setiap peringkat mitosis dan sitokinesis melalui lukisan berlabel 06-Biologi F4 Unit6(p70-82)csy4p.indd 72 11/01/2020 11:46 AM
Unit 6 73 Nilam Publication Sdn. Bhd. MODUL • Biologi Tingkatan 4 3 Sitokinesis dalam sel haiwan dan tumbuhan. Cytokinesis in animal and plant cells. SP 6.2.4 Membanding dan membezakan mitosis dan sitokinesis antara sel haiwan dengan sel tumbuhan SP 6.2.5 Membincangkan keperluan mitosis dalam: • Pertumbuhan (perkembangan embrio dan pertumbuhan organisma) • Penyembuhan tisu (luka pada kulit) • Penjanaan semula • Pembiakan aseks 4 Antara keperluan mitosis dalam kehidupan: Among the necessities of mitosis in life: (a) Perkembangan embrio / Development of embryo Zigot Zygote Dua sel Two cells Empat sel Four cells Lapan sel Eight cells Morula Morula Blastosista Blastocyst Sitokinesis berlaku apabila mikrofilamen di bahagian tengah sel mengecut . Membran plasma mencerut ke dalam membentuk gelang pencerutan . Ini menyebabkan membran plasma mencerut ke dalam sehingga sel induk terpisah kepada dua sel anak. Cytokinesis occurs when the microfilament at the equator of the cell contract . The plasma membrane is indented and forms cleavage furrow . This causes the plasma membrane to be pinched inwards until the parent cell is separated into two daughter cells. Gelang pencerutan Cleavage furrow Mikrofilamen Microfilament Sitokinesis dalam sel haiwan / Cytokinesis in animal cells Vesikel bermembran berkumpul di khatulistiwa sel induk. Vesikel-vesikel ini bergabung untuk membentuk plat sel yang akan berkembang keluar sehingga sisinya bercantum dengan membran plasma . Dinding sel dan membran plasma baharu akan terbentuk dan seterusnya membahagikan sel induk kepada dua sel anak. Membrane-enclosed vesicles gather at the equator of the parent cell. The vesicles fuse together to form a cell plate which grows outwards until its edges fuse with the plasma membrane . New cell wall and plasma membrane are formed which later divide the parent cell into two daughter cells. Plat sel Cell plate Vesikel Vesicle Sitokinesis dalam sel tumbuhan / Cytokinesis in plant cells 06-Biologi F4 Unit6(p70-82)csy4p.indd 73 11/01/2020 11:46 AM
Unit 6 Nilam Publication Sdn. Bhd. 74 MODUL • Biologi Tingkatan 4 (d) Pembiakan aseks / Asexual reproduction (b) Penjanaan semula / Regeneration (c) Penyembuhan luka / Healing of the wound Mitosis Sel epitelium kulit di bahagian tercedera membahagi secara mitosis menghasilkan sel-sel baharu dan bergerak ke bahagian tengah luka. Epithelium skin cells at the wound divide mitotically and produce new cells which migrate to the centre of the wound. Sel-sel epitelial terus membahagi secara mitosis sehingga ketebalan lapisan kulit yang baharu menjadi normal. Epithelial cells continue to divide mitotically until the thickness of the new skin layer approaches normal. Planari induk Parent planaria Palanaria induk dipotong kepada dua Parent planaria is cut into two Kepala baharu New head Ekor baharu New tail Hidra induk Parent hydra Bonggolan kecil terbentuk pada hidra induk. Tiny bump formed on parent hydra. Tunas tertanggal dari hidra induk. The bud breaks off from the parent hydra. Tunas membesar. The bud grows. Hidra induk membentuk tunas. Parent hydra develops bud. Tunas Bud Rajah (a) menunjukkan kaedah penanaman sejenis tanaman di kebun A dan Rajah (b) menunjukkan kaedah penanaman berbeza bagi tanaman yang sama di kebun B. Diagram (a) shows a method of growing a type of plant in farm A and Diagram (b) shows a different method of growing the same plant in farm B. (a) Pada pendapat anda, kebun yang manakah akan menghasilkan keuntungan yang lebih tinggi dalam tempoh sepuluh tahun akan datang? Berikan alasan bagi pendapat anda. In your opinion, which farm will generate more profit in the next ten years? Give reasons for your opinion Kebun A. Anak-anak pokok dihasilkan secara pembiakan seks yang melibatkan persenyawaan gamet. Terdapat variasi pada anak-anak pokok. Oleh itu, anak-anak pokok tersebut mempunyai daya rintangan terhadap penyakit yang berbeza serta dapat menyesuaikan diri dengan perubahan yang berlaku di persekitaran. Ini dapat memastikan anak-anak pokok tersebut dapat hidup dengan lebih lama. Rajah (a) / Diagram (a) Rajah (b) / Diagram (b) AKTIVITI PENGUKUHAN REINFORCEMENT ACTIVITY KBAT HOTS 06-Biologi F4 Unit6(p70-82)csy4p.indd 74 11/01/2020 11:46 AM
Unit 6 75 Nilam Publication Sdn. Bhd. MODUL • Biologi Tingkatan 4 Farm A. The plantlets are produced by sexual reproduction which involves fertilisation of gametes. There are varieties of plantlets produced. Therefore, the plantlets have resistance towards different diseases as well as able to adapt to the changes in the environment. This will ensure the plantlets can live longer. (b) Pekebun yang menggunakan kaedah dalam Rajah (b) mendapati kesemua tumbuhannya mati selepas serangan sejenis penyakit. Cadangkan langkah yang perlu diambil oleh pekebun tersebut sebelum dia memulakan kaedah dalam Rajah (b) pada masa akan datang. The farmer who used method in Diagram (b) found that all plants died after being attacked by a certain disease. Suggest ways to be taken by the farmer before he starts the method in Diagram (b) in the future. 1. Pilih tumbuhan yang mempunyai daya rintangan terhadap pelbagai jenis penyakit. Choose a plant that is resistant to various types of diseases. 2. Pilih tumbuhan yang telah diubah suai secara genetik. Choose a plant which has been genetically modified. 3. Pilih tumbuhan yang mempunyai daya rintangan yang tinggi terhadap racun serangga dan racun rumpai. Choose a plant that has high resistant to insecticides and pesticides. 6.3 Meiosis / Meiosis SK 6.3 SP 6.3.1 Menyatakan pengertian meiosis 6.3.2 Mengenal pasti jenis sel yang menjalankan meiosis 6.3.3 Menyatakan keperluan meiosis 1 Satu proses pembahagian sel yang menghasilkan gamet yang mempunyai bilangan kromosom separuh daripada sel induk. A process of cell division which forms gametes with the number of chromosomes half of those in the parent cell. Meiosis Meiosis Mengekalkan bilangan kromosom diploid dari satu generasi ke satu generasi. Maintain the number of diploid chromosomes from one generation to another generation. 2 Menghasilkan gamet . Produce gametes . Menghasilkan variasi genetik. Produce genetic variation . Kepentingan meiosis The significance of meiosis 06-Biologi F4 Unit6(p70-82)csy4p.indd 75 11/01/2020 11:46 AM
Unit 6 Nilam Publication Sdn. Bhd. 76 MODUL • Biologi Tingkatan 4 3 Peringkat-peringkat meiosis. The stages of meiosis. Meiosis I Kiasma Chiasmata Bivalen Bivalent Profasa I / Prophase I Sinapsis berlaku di mana kromosom homolog mendekati satu sama lain dan membentuk bivalen. Pindah silang (pertukaran maklumat genetik antara kromosom kembar bukan seiras) berlaku di kiasma . Membran nukleus dan nukleolus menghilang. Synapsis occur in which homologous chromosomes approaching each other and form bivalent. Crossing over (exchange of genetic information between non-sister chromatid) occurs at chiasmata . The nuclear membrane and nucleolus disappear. Gentian gelendong Spindle fibre Metafasa I / Metaphase I Bivalen tersusun di satah khatulistiwa . Gentian gelendong memegang sentromer . The bivalents align at the metaphase plate . The spindle fibre hold the centromere . Kromatid kembar Sister chromatids Anafasa I / Anaphase I Bivalen berpisah. Setiap kromosom homolog berpisah dan ditarik ke kutub bertentangan disebabkan oleh pengecutan gentian gelendong . The bivalents separate. Each homologous chromosomes separated are pulled to the opposite poles due to the contraction of the spindle fibres . Membran nukleus Nuclear membrane Nukleolus Nucleolus Telofasa I / Telophase I Kromosom tiba di kutub bertentangan . Membran nukleus dan nukleolus muncul semula. Fasa ini diikuti dengan sitokinesis yang membahagikan sitoplasma. Kedua-dua sel anak yang terhasil berada dalam keadaan haploid . The chromosomes reach the opposite poles . The nuclear membrane and nucleolus reappear. This phase is followed by cytokinesis which divides the cytoplasm. Both daughter cells produced are in haploid state. SP 6.3.4 Menerangkan peringkat dalam meiosis 6.3.5 Melukis dan melabel struktur sel dalam setiap peringkat meiosis I, meiosis II dan sitokinesis 06-Biologi F4 Unit6(p70-82)csy4p.indd 76 11/01/2020 11:46 AM
Unit 6 77 Nilam Publication Sdn. Bhd. MODUL • Biologi Tingkatan 4 Meiosis II Kromatid kembar Sister chromatids Profasa II / Prophase II Membran nukleus dan nukleolus menghilang . Setiap kromosom terdiri daripada kromatid kembar yang bercantum di sentromer. Gentian gelendong mula terbentuk di dalam kedua-dua sel anak. The nuclear membrane and nucleolus are disappear . Each chromosomes consist of sister chromatids attached to the centromere. The spindle fibre begin to form in both daughter cells. Gentian gelendong Spindle fibres Metafasa II / Metaphase II Kromosom tersusun di satah khatulistiwa . Gentian gelendong memegang sentromer. The chromosomes align at the metaphase plate . The spindle fibres hold the centromere. Kromosom anak Daughter chromosome Anafasa II / Anaphase II Sentromer membahagi. Kromatid kembar berpisah dan membentuk kromosom anak . Kromosom anak ini tertarik ke kutub bertentangan dengan didahului oleh sentromer disebabkan oleh pengecutan gentian gelendong . The centromeres divide. The sister chromatids separate and form daughter chromosomes . The daughter chromosomes are pulled to the opposite poles led by the centromere due to the contraction of the spindle fibre . Membran nukleus Nuclear membrane Telofasa II / Telophase II Kromosom kembar tiba di kutub bertentangan . Kromosom membuka lingkaran dan menjadi panjang dan halus semula. Membran nukleus dan nukleolus muncul semula . Fasa ini diikuti dengan sitokinesis yang membahagikan sitoplasma. The daughter chromosomes reach the opposite poles . The chromosomes uncoiled and become long and thin again. The nuclear membrane and nucleolus reappear . This is followed by cytokinesis which divides the cytoplasm. Empat sel anak terhasil di akhir meiosis II. Kesemua sel anak mengandungi bahan genetik yang berlainan . Four daughter cells are produced at the end of meiosis II. All the daughter cells contains different genetic materials. 06-Biologi F4 Unit6(p70-82)csy4p.indd 77 11/01/2020 11:46 AM
Unit 6 Nilam Publication Sdn. Bhd. 78 MODUL • Biologi Tingkatan 4 SP 6.3.6 Membanding dan membezakan antara meiosis dengan mitosis 4 Perbandingan antara mitosis dan meiosis. / Comparisons between mitosis and meiosis. Mitosis / Mitosis Perbezaan / Difference Meiosis / Meiosis Sel-sel soma . Somatic cells. Jenis sel Type of cell Sel di organ pembiakan . Cells in reproductive organs. Menghasilkan sel-sel baharu untuk pertumbuhan , membaiki tisu yang cedera dan mengganti sel-sel yang mati . Produces new cells for growth , repairing injured tissues and replacing dead cells. Tujuan Purpose Menghasilkan gamet . Produces gametes . Kromosom homolog tidak menjalani sinapsis. Homologous chromosomes do not undergo synapsis. Sinapsis Synapsis Kromosom homolog menjalani sinapsis semasa profasa I . Homologous chromosomes undergo synapsis during prophase I . Tiada pindah silang berlaku antara kromosom homolog. No crossing over occurs between homologous chromosomes. Pindah silang Crossing over Pindah silang berlaku antara kromosom homolog semasa profasa I . Crossing over occurs between homologous chromosomes during prophase I . Dua Two Bilangan sel anak terhasil Number of daughter cells produced Empat Four Bilangan kromosom adalah sama dengan sel induk. The number of chromosomes is similar to the parent cell. Bilangan kromosom dalam sel anak Number of chromosomes in daughter cells Bilangan kromosom adalah separuh dari sel induk. The number of chromosomes is half from the parent cell. Sama Similar Kandungan bahan genetik dalam sel anak The content of genetic materials in daughter cells Berbeza Different Tidak berlaku / Not occur Variasi / Variation Berlaku / Occur Kedua-duanya melibatkan replikasi DNA yang berlaku hanya sekali. Both involve DNA replication which occurs only once. Sel induk bagi kedua-dua pembahagian sel adalah sel diploid . The parent cells of both cell division are diploid cell. Kedua-duanya melibatkan pembahagian nukleus dan sitoplasma . Both involve division of nucleus and cytoplasm . Persamaan Similarities 06-Biologi F4 Unit6(p70-82)csy4p.indd 78 11/01/2020 11:46 AM
Unit 6 79 Nilam Publication Sdn. Bhd. MODUL • Biologi Tingkatan 4 6.4 Isu Pembahagian Sel terhadap Kesihatan Manusia / Issue of Cell Division on Human Health SK 6.4 1 Kesan mitosis yang tidak terkawal. / The effects of uncontrolled mitosis. (a) • Sel-sel normal akan membahagi secara mitosis tidak terkawal jika gen yang mengawal kitar sel tidak berfungsi akibat mutasi . Pembahagian sel tanpa kawalan ini menghasilkan sel-sel abnormal . Sekumpulan sel-sel abnormal ini dikenali sebagai tumor . Normal cells will divide through uncontrolled mitosis when the genes that control the cell cycle are not function due to mutation . This uncontrolled cell division forms abnormal cells. A group of this abnormal cells is known as tumor . • Jika tumor ini mula merebak dan menyerang tisu-tisu di sekelilingnya, ianya dinamakan sebagai tumor malignan atau sel kanser . Sel-sel kanser ini bersaing dengan sel-sel di sekelilingnya untuk mendapatkan nutrien dan tenaga. Sel-sel ini sering membawa maut . If the tumor starts to spread and intrude the tissues around them, it is called malignant tumor or cancerous cells. The cancerous cells compete with the cells around them to obtain nutrients and energy. The cells often lead to death . • Terdapat tumor yang akan kekal di tapak asal dan tidak mengancam nyawa kerana ianya tidak memusnahkan tisu-tisu normal. Tumor ini dikenali sebagai tumor benigna . There is a tumor which remains at the original site and not life threatening as it does not destroy normal tissues. The tumor is known as benign tumor. (b) Penyakit Sindrom Down / Down Syndrome disease SP 6.4.1 Menghuraikan kesan ketidaknormalan mitosis terhadap kesihatan manusia 6.4.2 Menilai kesan ketidaknormalan meiosis terhadap kesihatan manusia Sel normal Normal cell Sel abnormal Abnormal cell Jika persenyawaan antara kedua gamet berlaku, zigot terhasil akan mempunyai tiga kromosom ke-21. Oleh itu, anak akan menghidap Sindrom Down. If fertilisation occurs between the two gamets, the zygote produced has three 21st chromosomes. Therefore, the offspring suffers from Down Syndrome. Normal / Normal Normal / Normal Normal Normal Normal Normal Tak disjunksi Nondisjunction Tak disjunksi Nondisjunction Kromosom ke-21 21st chromosome Di dalam pembahagian meiosis yang normal, setiap sel anak akan mempunyai bilangan kromosom yang sama. In a normal meiotic division, daughter cells have equal number of chromosomes. Jika kromosom homolog atau kromatid kembar ke-21 gagal berpisah sewaktu anafasa I atau II, satu sel anak mempunyai dua kromosom ke-21 dan satu sel anak tidak mempunyai sebarang kromosom ke-21. If the 21st homologous chromosomes or sister chromatids fail to separate during anaphase I or II, one daughter cell will have two 21st chromosome and the other cell has no 21st chromosome. 06-Biologi F4 Unit6(p70-82)csy4p.indd 79 11/01/2020 11:46 AM
Unit 6 Nilam Publication Sdn. Bhd. 80 MODUL • Biologi Tingkatan 4 PRAKTIS SPM / SPM PRACTICE 1 Rajah 1 menunjukkan satu proses dalam pembahagian sel. Diagram 1 shows a process in cell division. Rajah 1 / Diagram 1 Apakah peringkat yang dilalui oleh sel tersebut? What is the stage undergone by the cell? A Profasa / Prophase C Anafasa / Anaphase B Metafasa / Metaphase D Telofasa / Telophase 2 Mengapakah bilangan dan kandungan genetik kromosom sel anak yang terhasil dari mitosis kekal sama dengan sel induk? Why are the number and genetic composition of daughter cell’s chromosomes produced by mitosis remain the same as in the parent cell? A Kromatid kembar berpisah sewaktu anafasa. Sister chromatids separates during anaphase. B Setiap kromosom membentuk dua kromatid. Each chromosome forms two chromatids. C Kromosom berpisah sewaktu metafasa. Chromosomes separate during metaphase. D Sitoplasma membahagi kepada dua sewaktu anafasa. Cytoplasm divides into two during anaphase. 3 Rajah 2 menunjukkan satu peringkat sewaktu meiosis. / Diagram 2 shows an event during meiosis. Rajah 2 / Diagram 2 Antara berikut, yang manakah menjelaskan peringkat tersebut? Which of the following describes the event? A Gentian gelendong terurai. Spindle fibre breaks down. B Pertukaran bahan genetik. Exchange of genetic materials. C Pembentukan semula membran nukleus. Reformation of nuclear membrane. D Kromosom bereplikasi. Chromosome replicates. 4 Antara berikut, yang manakah kepentingan meiosis? Which of the following is the importance of meiosis? A Menggantikan sel yang mati. Replacing dead cells. B Menghasilkan gamet. Producing gametes. C Membaiki tisu-tisu rosak. Repairing injured tissues. D Menambahkan bilangan sel. Increase the number of cells. 5 Antara sel-sel berikut, yang manakah hasil meiosis? Which of the following cell is the product of meiosis? A B C D 6 Rajah 3 menunjukkan sel diploid yang menjalani meiosis. Diagram 3 shows a diploid cell undergoing meiosis. Rajah 3 / Diagram 3 Sekiranya salah satu pasangan kromosom homolog tidak berpisah sewaktu Meiosis I, berapakah bilangan kromosom yang boleh didapati di dalam gamet? If one of the homologous chromosome pairs does not separate during Meiosis I, how many chromosomes can be found in the gametes? A 4 C 7 B 5 D 8 SOALAN OBJEKTIF / OBJECTIVE QUESTIONS 06-Biologi F4 Unit6(p70-82)csy4p.indd 80 11/01/2020 11:46 AM
Unit 6 81 Nilam Publication Sdn. Bhd. MODUL • Biologi Tingkatan 4 SOALAN STRUKTUR / STRUCTURE QUESTIONS 1 Rajah 1 menunjukkan sel kulit satu organisma. / Diagram 1 show a skin cell of an organism. Sentromer Centromere Membran nukleus Nuclear membrane S: Kromosom Chromosome Membran plasma Plasma membrane T: Q: R: Rajah 1 / Diagram 1 (a) (i) Namakan struktur Q, R, S dan T dalam Rajah 1. / Name the structures Q, R, S and T in Diagram 1. [4 markah/marks] (ii) Nyatakan fungsi R. / State the function of R. Menyimpan maklumat // bahan genetik / Store genetic information // material [1 markah/mark] (b) Sel dalam Rajah 1 mengalami pembahagian sel. / The cell in Diagram 1 undergoes cell division. (i) Nyatakan jenis pembahagian sel tersebut. / State the type of cell division. Mitosis / Mitosis [1 markah/mark] (ii) Cadangkan kepentingan jenis pembahagian sel di (b)(i) ke atas organisma hidup. Suggest the importance of the type of cell division in (b)(i) to the living organisms. I. Menambahkan bilangan sel untuk membolehkan pertumbuhan berlaku. Increase the number of cells to allow growth to occur. II. Menggantikan sel-sel yang telah mati. / Replace dead cells. III. Membaiki tisu-tisu rosak. / Repair injured tissues. [3 markah/marks] (c) Nyatakan bilangan sel anak dan bilangan kromosom yang akan terhasil di akhir pembahagian sel dalam Rajah 1. State the number of daughter cells and number of chromosomes produced at the end of cell division in Diagram 1. (i) Bilangan sel anak / Number of daughter cells: 2 (ii) Bilangan kromosom dalam sel anak / Number of chromosomes in the daughter cells: 4 [2 markah/marks] 2 Rajah 2 menunjukkan sel P dan Q sedang menjalani peringkat M dalam pembahagian sel. Diagram 2 shows cell P and cell Q undergoing stage M of a cell division. Sel P Cell P Sel Q Cell Q Rajah 2 / Diagram 2 06-Biologi F4 Unit6(p70-82)csy4p.indd 81 11/01/2020 11:46 AM
Unit 6 Nilam Publication Sdn. Bhd. 82 MODUL • Biologi Tingkatan 4 (a) Nyatakan jenis pembahagian sel yang dijalani oleh sel P dan Q. State the type of cell division undergone by cell P and cell Q. Sel P / Cell P: Mitosis Sel Q / Cell Q: Meiosis [2 markah/marks] (b) Nyatakan perbezaan antara pembahagian sel yang dijalani oleh sel P dan Q. State the difference between the function of cell division undergone by cell P and cell Q. Sel P / Cell P Sel Q / Cell Q I. Menambahkan bilangan sel untuk membolehkan pertumbuhan berlaku. Increase the number of cells to allow the growth to occur. II. Mengganti sel-sel yang telah mati. Replace dead cells. III. Membaiki tisu-tisu rosak. Repair injured tissues. I. Menghasilkan gamet. Produce gametes. II. Menghasilkan variasi. Produce variation. III. Mengekalkan bilangan kromosom dalam zigot. Maintain the number of chromosomes in a zygote. [6 markah/marks] (c) Nyatakan fasa yang dijalani oleh sel P dan sel Q. State the phase undergone by cell P and cell Q. Sel P / Cell P: Metafasa / Metaphase Sel Q / Cell Q: Metafasa I / Metaphase I [2 markah/marks] (d) Cadangkan bagaimana perlakuan kromosom sel P dan Q berbeza. Suggest how the chromosomal behaviour of cell P and cell Q is different. Di dalam sel P, setiap kromosom tersusun di satah khatulistiwa, manakala di dalam sel Q, pasangan kromosom homolog tersusun di satah khatulistiwa. In cell P, each chromosome align at the metaphase plate, while in cell Q, the homologous chromosomes pairs align at the metaphase plate. [1 markah/mark] (e) Lukis dan labelkan sel P dan sel Q untuk menunjukkan perlakuan kromosom selepas peringkat M. Draw and label cell P and cell Q to show the chromosomal behaviour after stage M. Sel P / Cell P Kutub bertentangan Opposite pole Kromosom anak Daughter chromosome Sel Q / Cell Q Kromatid kembar Sister chromatids [4 markah/marks] 06-Biologi F4 Unit6(p70-82)csy4p.indd 82 11/01/2020 11:46 AM
Unit 7 83 Nilam Publication Sdn. Bhd. MODUL • Biologi Tingkatan 4 Respirasi Sel 7 Cellular Respiration UNIT 1 Proses metabolisme memerlukan tenaga Metabolic processes required energy Semua tindak balas kimia yang berlaku di dalam sel atau organisma dikenali sebagai proses metabolisme. Proses metabolisme seperti katabolisme dan anabolisme memerlukan tenaga untuk penguraian dan pembentukan bahan metabolit. Aktiviti sel seperti pengangkutan bahan merentasi membran, penghantaran impuls saraf dan pergerakan organisma juga memerlukan tenaga. Tenaga yang diperlukan disimpan dalam bentuk molekul adenosina trifosfat (ATP). All the chemical reactions taken place in a cell or organism is known as metabolic processes. The metabolic processes such as catabolism and anabolism require energy for break down and formation of metabolites. Cell activities such as transport of substances across membrane, transmission of nerve impulse and the movement of organisms also require energy. The energy required is stored in a form of adenosine triphosphate (ATP) molecule. SP 7.1.1 Mewajarkan keperluan tenaga dalam proses metabolisme 7.1.2 Mengenal pasti substrat utama dalam penghasilan tenaga 7.1.3 Menyenaraikan jenis respirasi sel iaitu respirasi aerob, respirasi anaerob dan fermentasi 2 Respirasi sel / Cellular respiration Fermentasi Fermentation Respirasi anaerob Anaerobic respiration • Menguraikan substrat respirasi seperti glukosa dengan tidak lengkap tanpa menggunakan oksigen . Break down respiratory substrate for example glucose incompletely in the absence of oxygen . • Contoh: tumbuhan, yis, bakteria tertentu dan otot rangka haiwan bertulang belakang. Examples: plants, yeast, certain bacteria and vertebrate skeletal muscle. • Menguraikan substrat respirasi seperti glukosa dengan lengkap dengan menggunakan bahan tak organik seperti nitrat atau sulfat, bukan oksigen untuk menghasilka karbon dioksida , air dan tenaga . Break down respiratory substrate for example glucose completely by using inorganic substances such as nitrate or sulphate, not oxygen to produce carbon dioxide , water and energy . • Contoh: pendenitritan bakteria dan bakteria Clostridium tetani. Examples: denitrifying bacteria and bacterium Clostridium tetani. • Memerlukan oksigen untuk mengoksidakan substrat respirasi seperti glukosa dengan lengkap untuk menghasilkan karbon dioksida , air dan tenaga. Require oxygen to oxidise respiratory substrate like glucose completely to produce carbon dioxide , water and energy. • Contoh: tumbuhan, kulat, Protista, haiwan dan sebahagian bakteria. Examples: plants, fungi, Protista, animals and some bacteria. Respirasi aerob Aerobic respiration Penghasilan Tenaga melalui Respirasi Sel Ekstra / Extra Energy Production through Cellular Respiration SK 7.1 7.1 07-Biologi F4 Unit7(p83-92)csy4p.indd 83 11/01/2020 11:48 AM
Unit 7 Nilam Publication Sdn. Bhd. 84 MODUL • Biologi Tingkatan 4 Proses respirasi aerob / Aerobic respiration process 7.2 Respirasi Aerob / Aerobic Respiration SK 7.2 SP 7.2.1 Mengkonsepsikan penghasilan tenaga daripada glukosa semasa respirasi aerob dalam sel 7.2.2 Menulis persamaan perkataan bagi respirasi aerob dalam sel Glukosa diuraikan kepada asid piruvik dalam sitoplasma melalui proses glikolisis . Glucose is breaking down into pyruvic acid in cytoplasm by glycolysis process. 1 Dalam proses glikolisis, hanya dua molekul ATP dihasilkan. In glycolysis, only two ATP molecules are produced. 2 Dalam mitokondrion, asid piruvik akan diuraikan dan dioksidakan kepada karbon dioksida dan air. In mitochondrion, pyruvic acid will be broken down and oxidised into carbon dioxide and water. 4 Asid piruvik yang dihasilkan diangkut ke dalam mitokondrion . Pyruvic acid produced is transported into mitochondrion . 3 Sebanyak 34-36 molekul ATP dihasilkan di dalam mitokondrion . About 34-36 ATP molecules are produced in mitochondrion . 5 Secara amnya, persamaan perkataan bagi respirasi aerob adalah seperti berikut: In general, the word equation for aerobic respiration is as followed: 6 Glukosa Glucose Karbon dioksida Carbon dioxide Oksigen Oxygen Air Water ATP ATP + ➝ + + SP 7.2.3 Mengeksperimen untuk mengkaji proses respirasi aerob TUJUAN AIM Untuk mengkaji proses respirasi aerob. To investigate aerobic respiration process. HIPOTESIS HYPOTHESIS Gas oksigen digunakan dalam proses respirasi aerob. Oxygen gas is used in aerobic respiration process. PERNYATAAN MASALAH PROBLEM STATEMENT Apakah gas yang digunakan dalam proses respirasi aerob? What is the gas used in aerobic respiration process? EKSPERIMEN BERPANDU GUIDED EXPERIMENT Mengkaji proses respirasi aerob. Investigate aerobic respiration process. 07-Biologi F4 Unit7(p83-92)csy4p.indd 84 11/01/2020 11:48 AM
Unit 7 85 Nilam Publication Sdn. Bhd. MODUL • Biologi Tingkatan 4 BAHAN MATERIALS Darah ayam, larutan natrium klorida 5%, larutan natrium klorida 0.7%, air suling. Chicken blood, 5% sodium chloride solution, 0.7% sodium chloride solution, distilled water. RADAS APPARATUS Biji benih bercambah dan terdidih, kapas, pellet kalium hidroksida, air, dakwat merah. Germinating and boiled seeds, cotton wool, potassium hydroxide pellets, water, red ink. PEMBOLEH UBAH VARIABLES Pemboleh ubah dimanipulasikan: Keadaan biji benih Manipulated variable: Condition of germinating seeds Pemboleh ubah bergerak balas: Kehadiran oksigen Responding variable: Presence of oxygen Pemboleh ubah dimalarkan: Suhu kukus air Constant variable: Temperature of water bath PROSEDUR PROCEDURE 1 Sediakan susunan radas seperti rajah di atas. Prepare set-up of apparatus as shown in the diagram above. 2 Tandakan titik mula pada tiub kapilari di mana penanda berada. Mark initial points where the markers are. 3 Perhatikan pergerakan penanda dalam tiub kapilari. Observe the movement of markers in the capillary tubes. 4 Hentikan eksperimen apabila kedua-dua penanda telah berhenti bergerak. Stop the experiment when both markers stop to move. 5 Tandakan titik akhir penanda. / Mark final points where the markers are. 6 Catatkan jarak pergerakan penanda. / Record the distance moved by the markers. 7 Ujikan kehadiran gas oksigen pada kedua-dua tabung didih dengan menggunakan kayu uji menyala. / Test the presence of oxygen in both boiling tubes with burning wooden splinter. 8 Catatkan pemerhatian anda. / Record your observation. Pelet kalium hidroksida Potassium hydroxide pellets Biji benih bercambah Germinating seeds Kapas Cotton wool Penanda Marker Biji benih terdidih Boiled seeds Kukus air pada suhu bilik Water bath at room temperature KESIMPULAN CONCLUSION Gas oksigen diperlukan dalam proses respirasi aerob. Oxygen gas is needed in aerobic respiration process. KEPUTUSAN RESULTS Tabung didih Boiling tube Jarak titik akhir penanda Distance of marker’s final point (cm) Ujian kehadiran oksigen Test for presence of oxygen Biji benih bercambah Germinating seeds Biji benih terdidih Boiled seeds 07-Biologi F4 Unit7(p83-92)csy4p.indd 85 11/01/2020 11:48 AM
Unit 7 Nilam Publication Sdn. Bhd. 86 MODUL • Biologi Tingkatan 4 7.3 Fermentasi / Fermentation SK 7.3 1 Fermentasi merupakan laluan alternatif respirasi sel dalam menguraikan glukosa tanpa kehadiran oksigen . Fermentation is an alternative pathway of cellular respiration in breaking down glucose without the presence of oxygen . 2 Penguraian glukosa melalui fermentasi adalah tidak lengkap dan hanya berlaku di dalam sitoplasma . The breaking down of glucose through fermentation is incomplete and only taken place in cytoplasm . 3 Fermentasi dapat berlaku di dalam sel otot manusia , yis, tumbuhan dan bakteria tertentu seperti Lactobacillus. Fermentation can be occurred in human muscle cells, yeasts, plants and certain bacteria such as Lactobacillus. 4 Fermentasi terbahagi kepada dua iaitu fermentasi asid laktik dan fermentasi alkohol. Fermentation can be divided into two; lactic acid and alcohol fermentation. Jenis fermentasi Type of fermentation Penjelasan Explanation Contoh Example Asid laktik Lactic acid • Glukosa diuraikan kepada asid piruvik melalui glikolisis dan seterusnya diuraikan kepada asid laktik. Glucose is broken down into pyruvic acid through glycolysis and then broken down into lactic acid. • Hanya dua molekul ATP dihasilkan dalam glikolisis. There are only two ATP molecules formed during glycolysis. • Persamaan perkataan bagi fermentasi asid laktik: Word equation for lactic acid fermentation: Asid laktik Lactic acid Glukosa Glucose Air Water ➝ + • Sel otot manusia Human muscle cells • Lactobacillus Alkohol Alcohol • Glukosa diuraikan kepada asid piruvik melalui glikolisis dan seterusnya diuraikan kepada etanol dan karbon dioksida. Glucose is broken down into pyruvic acid through glycolysis and then broken down into ethanol and carbon dioxide. • Hanya dua molekul ATP dihasilkan dalam glikolisis. There are only two ATP molecules formed during glycolysis. • Persamaan perkataan bagi fermentasi alkohol: Word equation for alcohol acid fermentation: Karbon dioksida Carbon dioxide Glukosa Glucose ATP ATP Etanol Ethanol ➝ + + • Yis Yeast • Tumbuhan seperti padi Plant such as paddy plant SP 7.3.1 Menyatakan faktor yang menyebabkan fermentasi berlaku dalam sel 7.3.2 Menjelaskan dengan contoh penghasilan tenaga daripada glukosa semasa fermentasi dalam sel otot manusia, Lactobacillus, yis dan tumbuhan seperti padi 7.3.3 Menulis persamaan perkataan dan menerangkan fermentasi asid laktik dan fermentasi alkohol 07-Biologi F4 Unit7(p83-92)csy4p.indd 86 11/01/2020 11:48 AM
Unit 7 87 Nilam Publication Sdn. Bhd. MODUL • Biologi Tingkatan 4 PEMBOLEH UBAH VARIABLES Pemboleh ubah dimanipulasikan: Kehadiran yis Manipulated variable: The presence of yeast Pemboleh ubah bergerak balas: Perubahan pada air kapur / Suhu larutan Responding variable: Changes in the lime water / Temperature of the solution Pemboleh ubah dimalarkan: Keadaan anaerob Constant variable: Anaerobic condition SP 7.3.4 Mengeksperimen untuk mengkaji fermentasi dalam yis TUJUAN AIM Untuk mengkaji hasil respirasi anaerob dalam yis. To study the products of anaerobic respiration in yeast. HIPOTESIS HYPOTHESIS Yis menghasilkan karbon dioksida, etanol dan tenaga apabila menjalankan respirasi secara anaerob. / Yeast produces carbon dioxide, ethanol and energy when it carries out anaerobic respiration. PERNYATAAN MASALAH PROBLEM STATEMENT Apakah hasil respirasi anaerob dalam yis? What are the products of anaerobic respiration in yeast? EKSPERIMEN TIDAK BERPANDU UNGUIDED EXPERIMENT Respirasi anaerob dalam yis. Anaerobic respiration in yeast. BAHAN MATERIALS Ampaian yis 5%, larutan glukosa 5%, minyak parafin dan air kapur. 5% yeast suspension, 5% glucose solution, paraffin oil and lime water. RADAS APPARATUS Tabung didih, tabung uji, termometer, penyumbat gabus berlubang dengan tiub penghantar, silinder penyukat dan bikar. / Boiling tubes, test tubes, thermometers, hollow stoppers with delivery tubes, measuring cylinder and a beaker. PROSEDUR PROCEDURE 1 Oksigen daripada larutan glukosa 5% disingkirkan dengan mendidihkan larutan dan dibiarkan sejuk. Oxygen was removed from 5% glucose solution by boiling the solution and left to cool. 2 Tabung didih A diisikan dengan 5 ml ampaian yis dan 15 ml larutan glukosa yang telah dididihkan. Boiling tube A was filled with 5 ml of yeast suspension and 15 ml of boiled glucose solution. 3 Tabung didih B diisikan dengan 15 ml larutan glukosa yang telah dididihkan. Boiling tube B was filled with 15 ml of boiled glucose solution. 4 Sedikit minyak parafin diletakkan di atas kandungan kedua-dua tabung didih. A little amount of paraffin oil was put on top of the contents of both boiling tubes. 5 Penyumbat disambungkan dengan tiub penghantar kepada tabung didih. The stoppers were connected with delivery tubes to the respective boiling tubes. 6 Dua tabung uji diisi dengan 2 ml air kapur. Kemudian, hujung setiap tiub penghantar diletakkan ke dalam tabung uji. Two test tubes were filled with 2 ml of lime water. Then, each end of the delivery tube was placed into the respective test tubes. 7 Suhu awal kandungan di dalam kedua-dua tabung didih dicatat. The initial temperature of the contents in both boiling tubes were recorded. 8 Radas dibiarkan selama satu jam. / The apparatus was left for one hour. 9 Selepas satu jam, perubahan pada air kapur diperhatikan dan suhu akhir dicatatkan. After one hour, the change in lime water was observed and the final temperature was recorded. 10 Keputusan dicatatkan di dalam jadual. / The results were recorded in a table. Air kapur / Lime water Tiub penghantar Delivery tube Termometer Thermometer Minyak parafin Paraffin oil 07-Biologi F4 Unit7(p83-92)csy4p.indd 87 11/01/2020 11:48 AM
Unit 7 Nilam Publication Sdn. Bhd. 88 MODUL • Biologi Tingkatan 4 Peta pemikiran I-think map KEPUTUSAN RESULTS Tabung didih Boiling tube A B Awal eksperimen Beginning of the experiment Akhir eksperimen End of the experiment Awal eksperimen Beginning of the experiment Akhir eksperimen End of the experiment Suhu (ºC) Temperature (o C) Warna air kapur Colour of lime water KESIMPULAN CONCLUSION Tanpa oksigen, yis berespirasi secara anaerob dan menghasilkan karbon dioksida, etanol dan tenaga. Without oxygen, yeast respire anaerobically and produces carbon dioxide, ethanol and energy. SP 7.3.5 Membanding dan membezakan antara respirasi aerob dengan fermentasi Persamaan dan perbandingan antara respirasi aerob dan fermentasi. Similarities and comparison between aerobic respiration and fermentation. Respirasi aerob Aerobic respiration Fermentasi Fermentation Menghasilkan asid laktik atau etanol dan karbon dioksida Produce lactic acid or ethanol and carbon dioxide Menghasilkan karbon dioksida dan air Produce carbon dioxide and water Penguraian glukosa secara tidak lengkap Incomplete breakdown of glucose Oksigen hadir Oxygen present Berlaku di sitoplasma dan mitokondrion Occurs in cytoplasm and mitochondrion Menghasilkan banyak ATP Produce more ATP Penguraian glukosa secara lengkap Complete breakdown of glucose Berlaku di sitoplasma Occurs in cytoplasm Menghasilkan sedikit ATP Produce less ATP Tanpa oksigen Without oxygen Glukosa sebagai substrat Glucose as substrate Mula dengan glikolisis Start with glycolysis Respirasi sel Cellular respiration 07-Biologi F4 Unit7(p83-92)csy4p.indd 88 11/01/2020 11:48 AM
Unit 7 89 Nilam Publication Sdn. Bhd. MODUL • Biologi Tingkatan 4 PRAKTIS SPM / SPM PRACTICE 1 Antara berikut, bahan kimia manakah bukan merupakan substrat respirasi sel? Which of the following chemical substances is not a substrate for cellular respiration? A Glukosa / Glucose B Protein / Protein C Lemak / Fats D Lilin / Wax 2 Antara berikut, proses manakah tidak menghasilkan ATP? Which of the following processes does not produce ATP? A Penguraian glukosa kepada asid piruvik Breakdown of glucose into pyruvic acid B Penguraian asid piruvik kepada etanol dan karbon dioksida / Breakdown of pyruvic acid into ethanol and carbon dioxide C Penguraian asid piruvik kepada karbon dioksida dan air / Breakdown of pyruvic acid into carbon dioxide and water D Penguraian asid lemak kepada karbon dioksida dan air / Breakdown of fatty acid into carbon dioxide and water 3 Rajah 1 menunjukkan persamaan perkataan bagi respirasi sel. Diagram 1 shows a word equation for cellular respiration. + + Glukosa Glucose Air Water P Q Rajah 1 / Diagram 1 Antara berikut, padanan yang manakah adalah betul? Which of the following matches is correct? P Q A Oksigen Oxygen Asid laktik Lactic acid B – Karbon dioksida Carbon dioxide C Oksigen Oxygen Karbon dioksida Carbon dioxide D – Etanol Ethanol 4 Di manakah berlakunya penghasilan karbon dioksida dan air daripada glukosa? Where does production of carbon dioxide and water from glucose taken place? A Kloroplas / Chloroplast B Mitokondrion / Mitochondrion C Sitoplasma / Cytoplasm D Nukleus / Nucleus 5 Dalam sel bahagian G, H diuraikan kepada I. Proses ini berlaku di dalam proses respirasi sel. Antara berikut, pilihan yang manakah mungkin merupakan G, H dan I? In cell part G, H is broken down into I. This process occurs in cellular respiration. Which of the following options might be G, H and I? G H I I Sitoplasma Cytoplasm Asid piruvik Pyruvic acid Asid laktik Lactic acid II Mitokondrion Mitochondrion Asid piruvik Pyruvic acid Oksigen Oxygen III Sitoplasma Cytoplasm Glukosa Glucose Asid piruvik Pyruvic acid IV Sitoplasma Cytoplasm Asid piruvik Pyruvic acid Etanol Ethanol A I dan II C II dan III I and II II and III B I dan III D II dan IV I and III II and IV 6 Dalam satu eksperimen mengkaji respirasi aerob seekor lipas, pelet kalium hidroksida digunakan untuk In an experiment to investigate aerobic respiration in a cockroach, potassium hydroxide pellets are used to A menyerap oksigen dalam tabung didih. absorb oxygen in boiling tube. B menyerap wap air yang dihasilkan. absorb water vapour produced. C menyerap karbon dioksida yang dihasilkan. absorb carbon dioxide produced. D menyerap haba yang dihasilkan. absorb heat released. SOALAN OBJEKTIF / OBJECTIVE QUESTIONS 07-Biologi F4 Unit7(p83-92)csy4p.indd 89 11/01/2020 11:48 AM
Unit 7 Nilam Publication Sdn. Bhd. 90 MODUL • Biologi Tingkatan 4 7 Antara berikut, pernyataan yang manakah berkenaan Lactobacillus adalah betul? Which of the following statements about Lactobacillus are correct? I Lactobacillus menjalankan respirasi aerob dalam kehadiran oksigen Lactobacillus carry out aerobic respiration in the presence of oxygen II Lactobacillus menjalankan respirasi anaerob dalam keadaan tanpa oksigen Lactobacillus carry out anaerobic respiration in the absence of oxygen III Lactobacillus dapat menguraikan asid piruvik kepada etanol dan karbon dioksida dalam keadaan tanpa oksigen Lactobacillus can break down pyruvic acid into ethanol and carbon dioxide in the absence of oxygen IV Lactobacillus dapat menguraikan asid piruvik kepada asid laktik dalam keadaan tanpa oksigen Lactobacillus can break down pyruvic acid into lactic acid in the absence of oxygen A I dan II C II dan III I and II II and III B I dan III D II dan IV I and III II and IV 8 Antara berikut, pernyataan yang manakah berkenaan dengan perbezaan antara respirasi aerob dengan fermentasi adalah betul? Which of the following statements about the difference between aerobic respiration and fermentation is correct? A Respirasi aerob menghasilkan tenaga manakala fermentasi tidak menghasilkan tenaga Aerobic respiration produces energy, whereas fermentation does not produce energy B Respirasi aerob menguraikan glukosa manakala fermentasi menguraikan glikogen Aerobic respiration breaks down glucose, whereas fermentation breaks down glycogen C Respirasi aerob menghasilkan karbon dioksida manakala fermentasi tidak menghasilkan karbon dioksida Aerobic respiration produces carbon dioxide, whereas fermentation does not produce carbon dioxide D Respirasi aerob menguraikan asid piruvik di dalam mitokondrion manakala fermentasi menguraikan asid piruvik di dalam sitoplasma Aerobic respiration breaks down pyruvic acid in mitochondrion, whereas fermentation breaks down pyruvic acid in cytoplasm SOALAN STRUKTUR / STRUCTURE QUESTIONS 1 Rajah 1 menunjukkan proses-proses yang berlaku di dalam sel. Diagram 1 shows processes taken place in a cell. Glukosa Glucose P P S S T Q + R Proses M Process M Proses N Process N Rajah 1 / Diagram 1 (a) (i) Namakan proses M dan N. / Name processes of M and N. M: Glikosis / Glycolysis N: Fermentasi / Fermentation [2 markah/marks] 07-Biologi F4 Unit7(p83-92)csy4p.indd 90 11/01/2020 11:48 AM
Unit 7 91 Nilam Publication Sdn. Bhd. MODUL • Biologi Tingkatan 4 (ii) Nyatakan kepentingan proses N untuk kemandirian organisma. State the importance of process N for the survival of organisms. Membolehkan organisma atau sel dalam organisma dapat berfungsi buat sementara dalam keadaan tanpa oksigen. Allow the organism or cell in the organism to function temporarily in an oxygen-free state. [1 markah/mark] (b) Dengan mengaplikasikan pengetahuan biologi, cadangkan bagaimanakah bahan P dapat memasuki ke dalam mitokondrion. By applying biology knowledge, suggest how substance P is able to move into a mitochondrion. P diangkut ke dalam mitokondrion melalui resapan berbantu. P diangkut menurun kecerunan kepekatan dengan protein pengangkut. P is transported into the mitochondrion through facilitated diffusion. P is transported down the concentration gradient with the transport protein. [2 markah/marks] (c) (i) Nyatakan Q dan R. State Q and R. Karbon dioksida dan air. Carbon dioxide and water. [2 markah/marks] (ii) Dengan menggunakan label di dalam Rajah 1, huraikan bagaimana Q, R dan S dapat dihasilkan dalam mitokondrion. By using labels in the Diagram 1, describe how Q, R and S are produced in mitochondrion. P dioksidakan dengan membebaskan karbon dioksida. T menerima hidrogen dan diturunkan menjadi air. Dalam pengoksidaan P, tenaga dihasilkan dalam bentuk S. P is oxidized by releasing carbon dioxide. T accept hydrogen and reduced into water. In oxidation of P, energy is produced in the form of S. [3 markah/marks] (d) Huraikan apakah yang berlaku pada bahan P dalam sel berikut apabila melalui proses N. Describe what would happen to the substance P in a cell through process N. (i) Dalam sel otot manusia. In human muscle cell. P akan ditukarkan menjadi asid laktik dalam sitoplasma sel otot. P is converted into lactic acid in the cytoplasm of muscle cells. [2 markah/marks] (ii) Dalam yis. In yeast. P akan ditukarkan kepada etanol dan karbon dioksida dalam sitoplasma sel yis. P is converted into ethanol and carbon dioxide in the cytoplasm of yeast cell. [2 markah/marks] 07-Biologi F4 Unit7(p83-92)csy4p.indd 91 11/01/2020 11:48 AM
Unit 7 Nilam Publication Sdn. Bhd. 92 MODUL • Biologi Tingkatan 4 2 Rajah 2 menunjukkan produk fermentasi yang boleh diperolehi daripada pasaran. Diagram 2 shows products of fermentation that can be obtained from market. Produk 2(b) Product 2(b) Produk 2(a) Product 2(a) Rajah 2 / Diagram 2 (a) Namakan proses yang digunakan untuk menghasilkan Produk 2(a) dan Produk 2(b). Name processes used to produce Product 2(a) and Product 2(b). Fermentasi asid laktik dan fermentasi alkohol Asid lactic and alcohol fermentation [2 markah/marks] (b) Huraikan bagaimanakah Produk 2(a) dapat dihasilkan. Describe how Product 2(a) is produced. Bakteria Lactobacillus ditambahkan ke dalam susu dan ditutup dengan ketat. Dalam keadaan tanpa oksigen, Lactobacillus menukarkan glukosa dalam susu kepada asid laktik. Kehadiran asid laktik akan menukarkan susu kepada minuman yogurt. Lactobacillus bacteria are added to milk and tightly closed. In the absence of oxygen, Lactobacillus converts glucose in milk to lactic acid. The presence of lactic acid will convert milk to yogurt drinks. [3 markah/marks] (c) Didapati bahawa terdapat banyak rongga di dalam Produk 2(b). Terangkan. It is found that there are cavities inside Product 2(b). Explain. Dalam keadaan tanpa oksigen, yis menjalankan fermentasi alkohol dengan menukarkan glukosa kepada alkohol dan karbon dioksida. Penghasilan karbon dioksida membentuk rongga dalam adunan roti. In the absence of oxygen, yeast carry out alcohol fermentation by converting glucose to alcohol and carbon dioxide. The production of carbon dioxide forms a cavity in the bread dough. [3 markah/marks] (d) Rajah berikut menunjukkan beberapa jenis mikroorganisma. Mikroorganisma yang manakah digunakan untuk menghasilkan Produk 2(a) dan Produk 2(b)? The following diagrams show several types of microorganism. Which of the microorganisms are used to produce Product 2(a) and Product 2(b)? S T U V (i) Produk 2(a) / Product 2(a) : T (ii) Produk 2(b) / Product 2(b) : U [2 markah/marks] 07-Biologi F4 Unit7(p83-92)csy4p.indd 92 11/01/2020 11:48 AM
Unit 8 93 Nilam Publication Sdn. Bhd. MODUL • Biologi Tingkatan 4 8.1 Jenis Sistem Respirasi / Types of Respiratory System SK 8.1 Sistem Respirasi dalam Manusia dan Haiwan Respiratory Systems in Humans and Animals 8 UNIT 1 Struktur respirasi dalam manusia dan haiwan. Respiratory structure in humans and animals. 2 Kepentingan penyesuaian struktur respirasi dalam haiwan dan manusia. The importance of adaptation of respiratory structure in animals and human. SP 8.1.1 Mengenal pasti struktur respirasi dalam serangga, ikan, amfibia dan manusia SP 8.1.2 Memerihal penyesuaian struktur respirasi dan fungsinya dalam pertukaran gas bagi haiwan dan manusia Peta pemikiran I-think map Manusia Human Alveolus Alveoli Ikan Fish Filamen dan lamela insang Filaments and gills lamellae Serangga Insects Trakeol Tracheoles Amfibia Amphibian Kulit dan peparu Skin and lungs Seperti As Seperti As Seperti As Peta pemikiran I-think map Penyesuaian struktur respirasi Adaptation of respiratory structure Bilangan banyak untuk menambah luas permukaan Numerous in number to increase the surface area Bersaiz kecil untuk menghasilkan nisbah luas permukaan berbanding isi padu yang besar Small size to produce large surface area to volume ratio Permukaan lembap untuk membolehkan oksigen melarut Moist surface to allow oxygen to dissolve Berdinding nipis untuk mempercepatkan pertukaran gas Thin wall for rapid exchange of gases Ekstra / Extra 08-Biologi F4 Unit8(p93-103)csy4p.indd 93 11/01/2020 12:17 PM
Unit 8 Nilam Publication Sdn. Bhd. 94 MODUL • Biologi Tingkatan 4 3 Perbandingan dan perbezaan struktur respirasi bagi manusia dan haiwan. Compare and contrast of respiratory structure for human and animals. Manusia Human Serangga Insect Ikan Fish Operkulum Operculum Amfibia Amphibian Glotis Glottis Struktur repirasi Respiratory structure Alveolus Alveoli Trakeol Tracheoles Filamen dan lamela insang Filaments and gills lamellae Kulit dan peparu Skin and lungs Jaringan kapilari darah Network of blood capillaries Mengelilingi alveolus Surrounding the alveoli Tiada None Terdapat dalam filamen Found in the filaments Di bawah kulit dan mengelilingi peparu Underneath the skin and surrounding the lungs Struktur yang memberi nisbah luas permukaan per isi padu yang besar The structure that provides large surface area to volume ratio Bilangan alveolus yang banyak Numerous alveoli Bilangan trakeol yang banyak Numerous tracheoles Bilangan filamen dan lamela insang yang banyak Numerous filaments and gills lamellae Dinding dalam peparu berlipat-lipat dan kulit yang berpermukaan besar The inner wall of the lung is folded and the skin with large surface area SP 8.1.3 Membanding dan membezakan struktur respirasi manusia dan haiwan 8.2 Mekanisme Pernafasan / Mechanisms of Breathing SK 8.2 1 Mekanisme pernafasan manusia. / Human breathing mechanism. (a) Tarikan nafas / Inhalation SP 8.2.1 Membanding dan membezakan mekanisme pernafasan dalam manusia dan haiwan • Otot interkosta luar mengecut dan otot interkosta dalam mengendur. External intercostal muscles contract and internal intercostal muscles relax. • Sangkar rusuk bergerak ke atas dan ke luar . / The rib cage moves upwards and outwards . • Otot diafragma mengecut dan diafragma mendatar . / The diaphragm muscles contract and the diaphragm flattens . • Ini menambahkan isi padu rongga torak dan menyebabkan tekanan udara berkurang . Oleh itu, udara akan disedut masuk ke peparu. This increases the volume of thoracic cavity and causes the air pressure to decrease . As a result, air is drawn into the lungs. 08-Biologi F4 Unit8(p93-103)csy4p.indd 94 11/01/2020 12:17 PM
Unit 8 95 Nilam Publication Sdn. Bhd. MODUL • Biologi Tingkatan 4 • Ini mengurangkan isi padu rongga torak dan menyebabkan tekanan udara bertambah . Oleh itu, udara akan dihembus keluar dari peparu. This decreases the volume of thoracic cavity and causes the air pressure to increase . As a result, air is exhaled out of the lungs. (b) Hembusan nafas / Exhalation • Otot interkosta luar mengendur dan otot interkosta dalam mengecut. External intercostal muscles relax and internal intercostal muscles contract. • Sangkar rusuk bergerak ke bawah dan ke dalam . / The rib cage moves downwards and inwards . • Otot diafragma mengendur dan diafragma melengkung ke atas . The diaphragm muscles relax and the diaphragm curves upwards . • Otot abdomen mengecut . / Abdominal muscles contract . • Tekanan udara dalam trakea bertambah . The air pressure in the trachea increases . • Udara keluar melalui spirakel. Air is out through spiracles. Hembusan nafas / Exhalation 2 Mekanisme pernafasan serangga. / Insect breathing mechanism. Trakea / Trachea • Otot abdomen mengendur . / Abdominal muscles relax . • Tekanan udara dalam trakea berkurang . The air pressure in the trachea decreases . • Udara masuk ke dalam trakea melalui spirakel . / Air enters the trachea through spiracles . Tarikan nafas / Inhalation • Bilangan yang banyak untuk menambah luas permukaan bagi membolehkan lebih banyak pertukaran gas berlaku. Numerous in numbers to increase the surface area for more exchange of gases to occur. • Dinding nipis untuk memudahkan resapan gas. Thin wall to ease diffusion of gases. Trakeol / Tracheol 08-Biologi F4 Unit8(p93-103)csy4p.indd 95 11/01/2020 12:17 PM
Unit 8 Nilam Publication Sdn. Bhd. 96 MODUL • Biologi Tingkatan 4 3 Mekanisme pernafasan ikan. / Fish breathing mechanism. Operkulum Operculum • Apabila mulut dibuka, dasar mulut menurun . When the mouth opens, the floor of the mouth lowers . • Operkulum tertutup . Ini menyebabkan isi padu rongga mulut bertambah dan tekanan berkurang . The operculum closes . This causes the volume of the mouth cavity to increase and the pressure decreases . • Air yang mengandungi oksigen terlarut akan memasuki mulut dan kemudian ke dalam insang. Water that contains dissolved oxygen enters the mouth and then into the gills. Tarikan nafas / Inhalation • Mempunyai banyak lamela yang berdinding nipis untuk menambah luas permukaan bagi menambahkan kecekapan pertukaran gas. Consists of numerous thin walled lamella to increase the surface area enhance gases exchange. Insang / Gills • Apabila mulut ditutup, dasar mulut menaik . When the mouth closes, the floor of the mouth rises . • Operkulum terbuka . Ini menyebabkan isi padu rongga mulut berkurang dan tekanan bertambah . The operculum opens . This causes the volume of the mouth cavity to decrease and the pressure increase . • Air mengalir keluar melalui operkulum. Water flows out through the operculum. Hembusan nafas / Exhalation 08-Biologi F4 Unit8(p93-103)csy4p.indd 96 11/01/2020 12:17 PM
Unit 8 97 Nilam Publication Sdn. Bhd. MODUL • Biologi Tingkatan 4 4 Mekanisme pernafasan amfibia. / Amphibian breathing mechanism. Glotis Glottis • Dinding dalam berlipat-lipat untuk menambah luas permukaaan untuk pertukaran gas. / The inner wall is folded to increase the surface area for gases exchange. • Dinding nipis dan lembap untuk memudahkan resapan gas berlaku. The wall is thin and moist to ease diffusion of gases. Peparu / Lungs • Kulit nipis dan lembap untuk memudahkan resapan gas berlaku. The wall is thin and moist to ease diffusion of gases. • Banyak kapilari darah di bawah kulit untuk mengangkut lebih banyak gas respirasi. Lots of blood capillaries underneath the skin to transport more respiratory gases. Kulit / Skin • Apabila katak bernafas melalui lubang hidung dasar rongga mulut diturunkan dan glotis tertutup . / When the frog breathes through the nostrils , the floor of the mouth cavity is lowered and the glottis closes . • Tekanan udara dalam rongga mulut berkurang . / Air pressure in the mouth cavity decreases . • Udara ditolak masuk ke dalam rongga mulut. / Air is pushed into the mouth cavity. • Lubang hidung ditutup dan glotis terbuka serta dasar rongga mulut dinaikkan . Nostrils close and the glottis opens and the mouth floor is raised . • Tekanan udara dalam rongga mulut bertambah . Udara akan ditolak masuk ke dalam peparu . / Air pressure in the mouth cavity increases . Air is pushed into the lungs . Tarikan nafas / Inhalation ➊ ➋ • Apabila peparu mengecut , udara ditolak keluar daripada peparu. When the lungs contract , air is forced out of the lungs. • Glotis tertutup dan udara mengalir keluar daripada mulut. Glottis closes and air flows out of the mouth. Hembusan nafas / Exhalation ➌ ➍ 08-Biologi F4 Unit8(p93-103)csy4p.indd 97 11/01/2020 12:17 PM
Unit 8 Nilam Publication Sdn. Bhd. 98 MODUL • Biologi Tingkatan 4 Rajah di sebelah menunjukkan ikan belacak yang biasanya dijumpai di kawasan paya bakau. Ia mempunyai kebolehan untuk bergerak, memanjat dan melompat keluar dari air. Tidak seperti ikan yang lain, ikan belacak boleh didapati di darat dan air. Ikan ini menghabiskan 90% dari hidupnya di darat dan selebihnya di air. The diagram on the right shows a mudskipper which is commonly found at mangrove areas. It has the ability to walk, climb, and “skip” out of water. Unlike other fish, a mudskipper can be found both on land and in water. The fish spend 90% of its life on land and the rest in water. Layari internet untuk mendapatkan maklumat tentang penyesuaian struktur pernafasan ikan belacak untuk membolehkannya hidup di atas darat. / Surf the internet to get the information on the adaptation of the respiratory structure of a mudskipper to enable it to live on land. Ikan belacak akan membesarkan ruang insangnya dan memenuhkannya dengan air. Apabila berada di darat, ia bergantung kepada “tangki oksigen” ini untuk membekalkan darah dengan oksigen. Ia juga boleh bernafas melalui kulit yang lembap yang mengandungi jaringan kapilari darah yang kompleks. / The mudskippers enlarge their gill chambers and fill them with water. Once on land, they rely on these “oxygen tanks” to supply their blood with oxygen. They can also breathe through their moist skin that contains a complex network of blood capillaries. AKTIVITI PENGUKUHAN REINFORCEMENT ACTIVITY Aktiviti kajian Research activity KBAT HOTS 8.3 Pertukaran Gas dalam Manusia / Gaseous Exchange in Humans SK 8.3 1 Proses pertukaran gas merentas permukaan alveolus dan kapilari darah. The process of gases exchange across the surface of alveolus and blood capillaries. SP 8.3.1 Berkomunikasi tentang respirasi luar dan respirasi dalam: • pertukaran gas antara peparu dengan darah • pengangkutan gas respirasi dari peparu ke tisu • pertukaran gas antara darah dengan tisu • pengangkutan gas respirasi dari tisu ke peparu Oksigen meresap ke dalam sel darah merah Oxygen diffuses in red blood cells Karbon dioksida meresap ke dalam alveolus Carbon dioxide diffuses into alveolus Dari arteri pulmonari From pulmonary artery Kapilari darah Blood capillary Tisu epitelium alveolus Alveolus epithelial tissue CO2 O2 Ke vena pulmonari / To pulmonary vein • Oksigen melarut dalam lapisan lembapan pada permukaan dalam alveolus. Oxygen dissolves in the moisture layer on the inner surface of the alveoli. • Tekanan separa oksigen di dalam alveolus adalah lebih tinggi berbanding di dalam kapilari darah. Oleh itu, oksigen meresap melalui membran dari alveolus ke dalam kapilari darah secara resapan ringkas. / The partial pressure of oxygen in the alveolus is higher than in the blood capillaries. Therefore, oxygen diffuses from alveolus into the blood capillaries by simple diffusion. 08-Biologi F4 Unit8(p93-103)csy4p.indd 98 11/01/2020 12:17 PM