BAB 6
SOKONGAN ,
PERGERAKAN
DAN
PERTUMBUHAN
SAINS TINGKATAN 4 KSSM
OLEH NORAZILA KHALID
SMK ULU TIRAM
6.1 SOKONGAN ,
PERGERAKAN
DAN
PERTUMBUHAN
HAIWAN
JENIS SOKONGAN PADA HAIWAN
Rangka ialah sistem sokongan kepada semua jenis
haiwan.
Terdapat tiga jenis sokongan pada haiwan, iaitu rangka
dalam, rangka luar dan rangka hidrostatik.
RANGKA DALAM
Rangka dalam ialah jenis sokongan bagi
semua vertebrata termasuk manusia.
Rangka dalam terbina daripada tulang atau
rawan
Rangka dalam berperanan untuk menyokong
berat badan, melindungi organ dalaman dan
mengekalkan bentuk badan
Selain itu, rangka dalam juga menjadi asas
pautan bagi otot untuk menggerakkan
bahagian badan.
RANGKA DALAM
RANGKA LUAR
Rangka luar ialah jenis sokongan bagi
kebanyakan invertebrata.
Rangka luar terdiri daripada lapisan keras kitin
berlilin atau cangkerang.
Rangka luar berfungsi untuk menyokong berat
badan, mengekalkan bentuk badan dan
melindungi organ dalaman haiwan
Selain itu, rangka luar juga merupakan tapak
bagi perlekatan otot.
RANGKA LUAR
RANGKA HIDROSTATIK
Sesetengah haiwan invertebrata yang berbadan lembut seperti cacing
tidak mempunyai sebarang tulang di dalam badan.
Haiwan-haiwan ini disokong oleh rangka hidrostatik
Rangka hidrostatik terdiri daripada dinding berotot yang melitupi rongga
badan yang diisi dengan bendalir.
Bendalir ini mengenakan tekanan pada dinding berotot badan dalam
semua arah menyebabkan badan haiwan yang lembut menjadi tegar
Rangka hidrostatik ini mengekalkan dan mengawal bentuk badan
Rangka hidrostatik juga memainkan peranan dalam pergerakan haiwan
tersebut.
RANGKA HIDROSTATIK
SAIZ RANGKA LUAR DENGAN
PERTUMBUHAN
Pertumbuhan boleh diukur dan dilihat
dengan membina graf unit pertumbuhan
melawan masa.
Graf ini dinamakan lengkung
pertumbuhan.
Unit pertumbuhan adalah seperti tinggi
(cm), isi padu (cm3), jisim segar (g) dan
jisim kering (g).
Lengkung pertumbuhan yang terbentuk
menunjukkan fasa-fasa pertumbuhan dan
kadar pertumbuhan yang dialami oleh
organisma.
SAIZ RANGKA LUAR
DENGAN PERTUMBUHAN
Lengkung pertumbuhan bagi semua organisma
pada asasnya berbentuk sigmoid, cuma corak
pertumbuhannya berbeza mengikut jenis
organisma, tetapi lengkung pertumbuhan bagi
haiwan dengan rangka luar adalah berbeza dan
unik.
Lengkung pertumbuhan haiwan dengan rangka
luar seperti lipas dan belalang adalah
berperingkat.
Hal ini disebabkan rangka luar haiwan jenis ini
terbina daripada kitin yang bersifat keras dan
tidak boleh mengembang.
SAIZ RANGKA LUAR DENGAN PERTUMBUHAN
Sifat keras dan tidak boleh mengembang ini akan
menghalang pertumbuhan haiwan yang mempunyai
rangka luar seperti udang, kumbang, ketam dan
belalang.
Bagi mengatasi masalah ini, haiwan ini akan
menanggalkan rangka luar berulang kali sehingga
mencapai peringkat dewasa.
Proses penanggalan kulit ini dinamakan ekdisis.
Semasa proses ekdisis, rangka luar yang baharu dan
lembut telah terbentuk di bawah rangka luar yang
lama.
SAIZ RANGKA LUAR
DENGAN PERTUMBUHAN
Semasa ekdisis, haiwan berangka luar
akan menyedut udara bagi
mengembangkan badan.
Tindakan menyedut udara ini akan
memecahkan rangka luar lama yang
keras.
Pertumbuhan pesat akan berlaku
untuk penambahan saiz organisma
sebelum rangka luar yang baharu
mengeras.
SAIZ RANGKA LUAR DENGAN
PERTUMBUHAN
Haiwan berangka luar akan mengalami beberapa
peringkat ekdisis sebelum mencapai peringkat
dewasa.
Peringkat ekdisis ini yang menyebabkan graf
lengkung pertumbuhan haiwan tersebut berbentuk
tangga.
Pada peringkat nimfa, haiwan tersebut akan makan
dengan banyak untuk membina tisu-tisu baharu
dan mengalami pertambahan jisim.
Hormon akan mengawal setiap peringkat ekdisis
ini.
MENGHUBUNGKAITKAN RANGKA
HIDROSTATIK DENGAN
PERGERAKAN
Cacing tanah mempunyai rangka
hidrostatik, iaitu ruang badannya
dipenuhi bendalir.
Cacing tanah bergerak di atas tanah
dengan bantuan keta, iaitu bulu kejur
yang terdapat pada bahagian sisi
badannya.
Terdapat dua jenis otot pada dinding
badan cacing, iaitu otot lingkar dan
otot membujur.
MENGHUBUNGKAITKAN RANGKA HIDROSTATIK DENGAN
PERGERAKAN
Otot-otot pada cacing tanah ini juga
bertindak secara berantagonis
(berlawanan).
Apabila otot lingkar mengecut, otot
membujur mengendur menyebabkan
badan cacing menjadi menipis dan
memanjang.
Apabila otot membujur mengecut
dan otot lingkar mengendur pula,
badan cacing akan menebal dan
memendek.
MENGHUBUNGKAITKAN RANGKA
HIDROSTATIK DENGAN
PERGERAKAN
Tindakan otot lingkar dan otot membujur
secara berantagonis (berlawanan) menghasilkan
tekanan hidrostatik pada cecair di dalam badan
cacing.
Apabila badan cacing menipis dan memanjang,
tekanan hidrostatik memindahkan cecair di
dalam badannya ke belakang badan
.Apa pula yang terjadi kepada cecair tersebut
apabila badan cacing menebal dan memendek?
Cecair badan akan dipindahkan ke bahagian
memendek ini oleh tekanan hidrostatik dan
menyebabkan bahagian belakang cacing ditarik
ke hadapan.
MENGHUBUNGKAITKAN RANGKA
HIDROSTATIK DENGAN
PERGERAKAN
Cacing tanah bergerak dengan bantuan
pengecutan dan pengenduran otot
lingkar dan otot membujur yang
berlaku secara berlawanan daripada
bahagian anterior ke bahagian
posterior.
Apabila otot membujur mengecut dan
otot lingkar mengendur, segmen-
segmen pada bahagian badan cacing
tanah akan memendek dan menebal.
Keta pada segmen ini akan
mencengkam tanah.
Pada masa yang sama MENGHUBUNGKAITKAN RANGKA
segmen-segmen lain pada HIDROSTATIK DENGAN PERGERAKAN
badan cacing tanah akan
memanjang dan menipis.
Hal ini berlaku kerana otot
lingkar pada segmen ini
mengecut dan otot membujur
mengendur.
Keta pada segmen ini akan
melepaskan cengkaman untuk
membenarkan badan cacing
tanah memanjang dan
bergerak ke hadapan.
FUNGSI RANGKA DALAM Haiwan vertebrata yang mempunyai rangka
BAGI HAIWAN dalam terbahagi kepada haiwan vertebrata
darat, haiwan vertebrata akuatik dan burung.
Rangka haiwan-haiwan ini berbeza mengikut
habitat vertebrata.
HAIWAN VERTEBRATA DARAT
Haiwan vertebrata darat memerlukan
rangka yang kuat dan tegar untuk
menyokong badan.
Haiwan-haiwan ini mempunyai rangka
yang besar dan sepadan dengan saiz
badan
Berat badan vertebrata daratan disokong
terutamanya oleh lengkungan pektoral
dan lengkungan pelvis.
Seekor gajah memerlukan lengkungan
pektoral dan lengkungan pelvis yang kuat
untuk menyokong berat badannya.
Kedua-dua lengkungan ini bersendi
dengan kaki
HAIWAN VERTEBRATA DARAT
Tulang belakang haiwan darat yang berkaki
empat seperti unta dan kuda melengkung
ke atas atau ke bawah.
Keadaan ini memberikan sokongan yang
lebih kuat kepada otot-otot yang melekat
dengan tulang belakang
Keadaan melengkung membolehkan tulang
belakang untuk menahan daya graviti yang
bertindak pada haiwan itu.
HAIWAN
VERTEBRATA
AKUATIK
Haiwan vertebrata akuatik
mempunyai rangka dalam yang
lebih kecil berbanding dengan
badannya.
Lengkungan pektoral dan
lengkungan pelvis haiwan akuatik
adalah kecil dan lemah
Vertebrata akuatik seperti ikan
paus boleh membesar lebih
daripada saiz rangkanya
Hal ini demikian kerana berat
badan haiwan akuatik disokong
oleh daya apungan air.
BURUNG
Burung mempunyai struktur tulang yang
beradaptasi untuk terbang.
Tulang sternum (tulang dada) burung yang
pipih dan luas berfungsi sebagai tempat
perlekatan otot untuk penerbangan
Tulang-tulang burung juga berongga dan
ringan
Selain itu, saiz tengkorak burung juga adalah
kecil berbanding dengan tengkorak haiwan
lain dan bertujuan untuk memudahkan
burung terbang.
SISTEM RANGKA MANUSIA
Rangka manusia terdiri daripada 206 tulang
yang pelbagai saiz dan bentuk
Rangka manusia boleh dibahagikan kepada
dua bahagian, iaitu rangka paksi dan rangka
apendaj.
Rangka paksi terdiri daripada tengkorak,
turus vertebra, sternum dan tulang rusuk
Rangka apendaj terdiri daripada lengkungan
pektoral, tulang tangan, lengkungan pelvis
dan tulang kaki.
MEMBANDINGKAN KEKUATAN TULANG YANG PADAT DAN
TULANG YANG BERONGGA
Vertebrata darat seperti
gajah mempunyai tulang
yang besar, padat dan
kuat.
Hal ini demikian kerana
keseluruhan berat
badannya disokong oleh
rangka dalam
Burung mempunyai
tulang-tulang berongga
untuk membolehkannya
terbang.
TULANG BERONGGA
MEMPUNYAI BEBERAPA
KELEBIHAN
Ringan dan kuat
membenarkan vertebrata bergerak
dengan lebih cepat
memerlukan kalsium dan fosforus
yang kurang
SISTEM SOKONGAN Sistem sokongan yang baik membolehkan sesuatu
DENGAN FAKTOR haiwan itu bergerak dengan lebih lancar dan cekap
KESTABILAN
HAIWAN Kestabilan sesuatu haiwan berbeza mengikut titik
keseimbangan pada sistem sokongan haiwan tersebut.
PUSAT GRAVITI
Pusat graviti merujuk kepada titik
keseimbangan suatu sistem sokongan
atau objek.
Titik keseimbangan ialah titik
keseluruhan berat sistem sokongan
atau objek itu bertindak untuk
mengimbangi kedudukan sistem
sokongan atau objek tersebut.
Kedudukan pusat graviti PUSAT GRAVITI
memainkan peranan penting
kepada haiwan.
Secara umumnya haiwan yang
mempunyai pusat graviti yang
rendah lebih stabil daripada
haiwan yang mempunyai pusat
graviti yang tinggi.
Sebagai contoh, zirafah kurang
stabil semasa berdiri kerana
pusat graviti yang tinggi
berbanding dengan kura-kura
dan buaya yang stabil secara
semula jadi kerana mempunyai
pusat graviti yang rendah.
PENYELESAIAN MASALAH KESTABILAN BAGI HAIWAN
Antara cabaran yang dihadapi oleh haiwan
yang tinggi adalah untuk mengekalkan
kestabilan semasa menjalani kehidupan
seharian.
Sebagai contoh, zirafah yang tinggi
menghadapi kesukaran untuk minum air
berbanding dengan haiwan yang lain.
Bagi mengatasi masalah ini, zirafah terpaksa
menambahkan luas tapak sistem sokongan
dengan mengangkangkan kakinya
Tindakan ini juga akan merendahkan pusat
graviti zirafah supaya tidak mudah tumbang.
PENYELESAIAN MASALAH KESTABILAN BAGI HAIWAN
Keadaan yang sama juga dihadapi oleh kanggaru.
Hal ini demikian kerana kanggaru melompat dan
berdiri menggunakan dua kaki belakang.
Kaki hadapan kanggaru tidak digunakan untuk
berdiri.
Keadaan ini menyebabkan kanggaru menjadi
tidak stabil dan mudah tumbang ketika tidak
bergerak
Bagi mengatasi masalah ini, kanggaru
menggunakan ekornya sebagai sistem sokongan
bagi mengelakkannya daripada tumbang.
Penggunaan ekor sebagai tongkat ini akan
menambah luas tapak kanggaru ketika tidak
bergerak.
6.2
PERGERAKAN
DAN
PERTUMBUHAN
MANUSIA
PERGERAKAN DAN PERTUMBUHAN MANUSIA
Sistem rangka dan otot membolehkan manusia
bergerak
Pengecutan dan pengenduran otot rangka
menghasilkan pergerakan.
Otot rangka bertindak secara berpasangan dan
berlawanan antara satu sama lain.
Setiap pasang otot yang bertindak secara berlawanan
dikenal sebagai otot berantagonis.
Pergerakan otot-otot ini membuatkan manusia boleh
berjalan, melompat, berlari, berenang, merangkak dan
mengangkat barang.
Sendi ialah tempat FUNGSI SENDI DAN OTOT DALAM
pertemuan antara dua atau PERGERAKAN
lebih tulang.
Sendi yang membenarkan
anggota bergerak dinamakan
sendi bergerak (contoh:
sendi engsel pada siku)
manakala sendi yang tidak
membenarkan bahagian
anggota bergerak dinamakan
sendi tak bergerak (contoh:
sendi pada tengkorak).
Ligamen ialah tisu LIGAMEN
penghubung yang liat,
kenyal dan kuat yang
menyambungkan dua
tulang.
Sifatnya yang kuat dan
kenyal ini membuat
ligamen dapat
mengikat dan memaut
tulang serta
membenarkan
pergerakan.