Sains notesnota, bab 2
Sel sebagai Unit Asas Hidupan
Notes made with reference toNota dibuat dengan rujukan kepada TextbookBuku teks Sains Tingkatan 1 (KSSM), pageshalaman 44-69
What this chapter coversMatlamat bab ini
- Saya boleh menerangkan bahawa benda hidup dibina daripada sel yang menjalankan fungsi hidup dan mengalami pembahagian sel (2.1.1)
- Saya boleh menunjukkan cara penyediaan slaid sel haiwan dan sel tumbuhan mengikut prosedur yang betul (2.1.2)
- Saya boleh berkomunikasi mengenai fungsi setiap struktur dalam sel serta membandingkan dan membezakan sel haiwan dengan sel tumbuhan (2.1.3)
- Saya boleh menjelaskan ciri organisma unisel dan multisel bagi kedua-dua haiwan dan tumbuhan berserta contoh (2.1.4)
- Saya boleh membezakan jenis dan fungsi sel haiwan dengan sel tumbuhan (2.1.5)
- Saya boleh mengkonsepsikan pembentukan suatu organisma mengikut urutan tahap organisasi sel → tisu → organ → sistem → organisma (2.1.6)
- Saya boleh mengagumi dan menghargai kewujudan pelbagai organisma (2.1.7)
- Saya boleh berkomunikasi mengenai respirasi sel (2.2.1)
- Saya boleh berkomunikasi mengenai proses fotosintesis (2.2.2)
- Saya boleh membezakan proses respirasi sel dengan fotosintesis (2.2.3)
- Saya boleh menerangkan perkaitan proses respirasi sel dan fotosintesis (2.2.4)
2.1Sel – struktur, fungsi dan organisasi
Apakah sel?
Sel ialah unit asas yang membina semua benda hidup, seperti batu bata yang membina sebuah rumah.
- Pada tahun 1665, ahli sains Inggeris Robert Hooke menggunakan mikroskop ringkas buatannya untuk memerhatikan sekeping gabus. Beliau melihat banyak kotak kecil dan menamakannya sel.
- Pada tahun 1674, Antonie van Leeuwenhoek mencipta mikroskop yang lebih berkuasa tinggi dan memerhatikan mikroorganisma yang bergerak dalam setitik air hujan.
Sel menyerupai kilang mikroskopik yang menjalankan beribu-ribu tindak balas kimia. Sel menjalankan semua fungsi hidup seperti pertumbuhan, respirasi, pembiakan dan perkumuhan.
Pembahagian sel: satu sel tunggal membahagi menjadi dua sel berasingan dan seterusnya. Proses ini membentuk sel baharu dan menggantikan sel yang rosak.
Kanser terbentuk apabila sel normal membahagi secara berterusan tanpa kawalan. Sel kanser yang bertambah membentuk tumor dan boleh merebak ke salur darah.
Penyediaan slaid sel haiwan dan sel tumbuhan
| Sel haiwan (Aktiviti 2.1) | Sel tumbuhan (Aktiviti 2.2) | |
|---|---|---|
| Sel yang digunakan | Sel pipi, dikikis dari bahagian dalam pipi dengan pencungkil gigi | Lapisan epidermis bawang, dikupas dengan pisau daripada daun sisik sukulen bawang |
| Bahan pewarna | Larutan metilena biru | Larutan iodin |
| Tujuan | Pewarna mewarnai sel-sel supaya struktur sel (terutamanya nukleus) dapat diamati dengan jelas melalui mikroskop. | |
Langkah penting (kedua-dua slaid)
1. Titiskan air suling ke atas slaid kaca dan letakkan sel pada titisan itu.2. Titiskan setitik pewarna (metilena biru untuk sel pipi, iodin untuk sel bawang).
3. Turunkan penutup kaca perlahan-lahan pada sudut 45° dengan jarum tenggek supaya tiada gelembung udara terperangkap.
4. Gunakan kertas turas untuk menyerap larutan pewarna yang berlebihan.
5. Perhatikan di bawah mikroskop dengan kanta objek kuasa rendah dahulu, diikuti kanta objek kuasa tinggi. Lukis dan labelkan struktur sel yang diperhatikan.
Penutup kaca yang dijatuhkan rata memerangkap gelembung udara yang menghalang pemerhatian sel. Turunkan penutup kaca dari satu sisi. Berhati-hati apabila menggunakan pisau.
Fungsi struktur sel haiwan dan sel tumbuhan
| Struktur | Fungsi | Terdapat dalam |
|---|---|---|
| Nukleus | Mengawal keseluruhan aktiviti sel. Mengandungi kromosom yang terdiri daripada asid deoksiribonukleik (DNA) yang membawa maklumat genetik. | Sel haiwan dan sel tumbuhan |
| Membran sel | Mengawal pergerakan bahan ke dalam dan ke luar sel. | Sel haiwan dan sel tumbuhan |
| Sitoplasma | Bertindak sebagai medium tindak balas kimia berlaku. | Sel haiwan dan sel tumbuhan |
| Mitokondria | Menghasilkan tenaga untuk tindak balas (respirasi sel berlaku di sini). | Sel haiwan dan sel tumbuhan |
| Dinding sel | Memberikan sokongan, perlindungan dan bentuk yang tetap kepada sel. | Sel tumbuhan sahaja |
| Kloroplas | Menyerap tenaga cahaya untuk proses fotosintesis. | Sel tumbuhan sahaja |
| Vakuol | Memberikan sokongan kepada sel apabila dipenuhi sap sel. | Sel tumbuhan (besar dan di tengah) |
Membandingkan sel haiwan dengan sel tumbuhan
| Sel haiwan | Sel tumbuhan | |
|---|---|---|
| Persamaan | Nukleus, membran sel, sitoplasma, mitokondria | |
| Dinding sel | Tiada | Ada |
| Kloroplas | Tiada | Ada |
| Vakuol | Tiada (ada sel haiwan yang mengandungi vakuol kecil dengan kandungan yang berbeza) | Ada, satu vakuol besar |
| Bentuk | Bentuk tidak tetap | Bentuk tetap |
Jangan keliru: kedua-dua sel haiwan dan sel tumbuhan mempunyai membran sel. Hanya sel tumbuhan yang mempunyai dinding sel.
Di bawah mikroskop, anda melihat sel yang mempunyai dinding sel dan kloroplas. Adakah sel itu sel haiwan atau sel tumbuhan? Nyatakan satu lagi ciri yang anda jangka.
Tunjukkan jawapanSembunyikan jawapan
Sel tumbuhan. Ia juga mempunyai vakuol yang besar dan bentuk yang tetap.
Organisma unisel dan multisel
Organisma unisel ('uni' bermaksud satu) terdiri daripada satu sel sahaja. Sel tunggal itu menjalankan semua proses kehidupan seperti pertumbuhan dan pembiakan.
Organisma multisel ('multi' bermaksud banyak) terdiri daripada lebih daripada satu sel.
Organisma multisel ('multi' bermaksud banyak) terdiri daripada lebih daripada satu sel.
| Unisel | Multisel |
|---|---|
| Haiwan: Amoeba, Paramecium (hidup di kawasan berair) Tumbuhan: Chlamydomonas Ciri tumbuhan dan haiwan: Euglena (membuat makanan sendiri dengan cahaya matahari seperti tumbuhan dan bergerak seperti haiwan) | Mucor, Spirogyra, Hydra, manusia, kucing, pokok bunga raya, bunga matahari |
Euglena ialah organisma unisel walaupun mempunyai kloroplas dan flagelum. Satu sel boleh menjalankan semua proses hidup.
Jenis dan fungsi sel haiwan
| Sel | Fungsi / ciri khas |
|---|---|
| Sel saraf | Mempunyai gentian panjang yang berperanan membawa maklumat dalam bentuk impuls ke seluruh badan |
| Sel epitelial | Membentuk lapisan yang melindungi organ badan; juga merembeskan mukus |
| Sel otot | Dapat mengecut dan mengendur untuk menyebabkan pergerakan |
| Sel darah merah | Tiada nukleus; berbentuk cakera dwicekung untuk menambahkan luas permukaan; mengandungi hemoglobin untuk mengangkut oksigen; mengangkut karbon dioksida dari sel kembali ke peparu |
| Sel darah putih | Berubah bentuknya untuk mengelilingi partikel asing dan memusnahkannya |
| Sel pembiakan | Sperma membawa bahan genetik lelaki; ovum membawa bahan genetik perempuan |
Jenis dan fungsi sel tumbuhan
| Sel | Fungsi |
|---|---|
| Sel epidermis | Mengurangkan kehilangan air, membolehkan pertukaran gas dan penyerapan air dan nutrien |
| Sel palisad | Mengandungi klorofil untuk menyerap cahaya dan menjalankan proses fotosintesis |
| Sel pengawal | Sepasang sel pengawal mengawal pembukaan atau penutupan stoma (liang seni). Stoma biasanya terbuka pada siang hari untuk fotosintesis dan tertutup pada malam hari atau semasa hari panas untuk mengelakkan kehilangan banyak air. |
| Sel rerambut akar | Banyak rerambut meningkatkan luas permukaan untuk menyerap lebih banyak air dan nutrien dari tanah |
Mengapakah sel rerambut akar mempunyai banyak rerambut halus?
Tunjukkan jawapanSembunyikan jawapan
Untuk meningkatkan luas permukaan supaya lebih banyak air dan nutrien dapat diserap dari tanah.
Pembentukan suatu organisma
Sel → tisu → organ → sistem → organisma
Sel — kebanyakan sel dalam organisma multisel mempunyai fungsi yang spesifik.
Tisu — sel-sel yang mempunyai fungsi yang sama bergabung.
Organ — tisu-tisu berlainan yang bekerjasama untuk menjalankan satu fungsi.
Sistem — beberapa organ yang mempunyai fungsi yang berkaitan bekerjasama untuk satu tujuan tertentu.
Organisma — semua sistem bekerjasama untuk membolehkan organisma berfungsi dengan baik.
Sel — kebanyakan sel dalam organisma multisel mempunyai fungsi yang spesifik.
Tisu — sel-sel yang mempunyai fungsi yang sama bergabung.
Organ — tisu-tisu berlainan yang bekerjasama untuk menjalankan satu fungsi.
Sistem — beberapa organ yang mempunyai fungsi yang berkaitan bekerjasama untuk satu tujuan tertentu.
Organisma — semua sistem bekerjasama untuk membolehkan organisma berfungsi dengan baik.
Contoh: mengapa perut ialah organ?
Perut terdiri daripada beberapa tisu yang berlainan (tisu otot, tisu epitelium dan tisu saraf) yang bekerjasama untuk satu fungsi. Satu jenis tisu sahaja bukan organ. Begitu juga kulit, organ terbesar dalam badan manusia, ialah organ kerana terdiri daripada beberapa tisu, bukan satu tisu.Sistem dalam badan manusia
Setiap sistem terdiri daripada beberapa organ yang bekerja secara bersepadu untuk melakukan sesuatu fungsi khusus. Fungsi semua sistem mesti berkoordinasi supaya manusia dapat hidup dengan sempurna.
| Sistem | Organ | Fungsi |
|---|---|---|
| Perkumuhan | Kulit, peparu, ginjal | Menyingkirkan bahan buangan yang berlebihan daripada badan |
| Rangka | Tengkorak, tulang | Menyokong badan dan melindungi organ dalaman seperti peparu dan hati |
| Limfa | Limfa (nodus dan salur limfa) | Mengalirkan bendalir limfa ke dalam saluran darah untuk mempertahankan badan daripada jangkitan bakteria, virus dan lain-lain |
| Pencernaan | Mulut, esofagus, perut, usus kecil, usus besar | Memecahkan bahan makanan kompleks kepada yang lebih ringkas untuk membolehkan penyerapan oleh badan |
| Otot | Otot | Membantu pergerakan badan dan organ dalaman |
| Integumen | Kulit | Melindungi badan daripada kekeringan dan mengawal suhu badan |
| Saraf | Otak, saraf tunjang, saraf | Membawa maklumat dari otak ke seluruh badan dalam bentuk impuls |
| Peredaran darah | Jantung, salur darah | Mengangkut oksigen, nutrien dan hormon yang diperlukan ke semua bahagian badan |
| Respirasi | Hidung, peparu | Mengambil oksigen dan mengeluarkan karbon dioksida dari sel dalam badan |
| Endokrin | Pituitari, tiroid, adrenal, pankreas, ovari, testis | Menghasilkan hormon untuk menyelaraskan tindak balas dalam badan |
| Pembiakan | Ovari, testis, zakar | Menghasilkan sperma dan ovum untuk pembentukan zuriat |
Organisasi sel membentuk pelbagai organisma. Bersyukurlah kita kerana dikurniai Tuhan dengan pelbagai organisma yang memberikan manfaat kepada kita (2.1.7).
Susun mengikut urutan dari yang paling ringkas: ginjal, sel ginjal, manusia, sistem perkumuhan, tisu ginjal.
Tunjukkan jawapanSembunyikan jawapan
Sel ginjal → tisu ginjal → ginjal → sistem perkumuhan → manusia.
2.2Respirasi sel dan fotosintesis
Respirasi
Respirasi terbahagi kepada dua:
- Respirasi luar (pernafasan) — pertukaran gas antara organisma dengan persekitarannya.
- Respirasi dalam (respirasi sel) — proses pengoksidaan dan penguraian glukosa yang berlaku dalam sel hidup untuk membebaskan tenaga.
Respirasi sel ialah proses penguraian makanan untuk membebaskan tenaga yang digunakan untuk semua proses hidup. Ia berlaku dalam mitokondria.
Glukosa + Oksigen → Karbon dioksida + Air + Tenaga
Glukosa + Oksigen → Karbon dioksida + Air + Tenaga
Fotosintesis
Fotosintesis ialah proses tumbuhan hijau mensintesis makanan sendiri (glukosa) menggunakan tenaga cahaya. Ia berlaku dalam kloroplas.
Karbon dioksida + Air —(tenaga cahaya, klorofil)→ Glukosa + Oksigen
Karbon dioksida + Air —(tenaga cahaya, klorofil)→ Glukosa + Oksigen
Glukosa yang dibuat disimpan dalam bentuk kanji. Kehadiran kanji dalam daun menunjukkan fotosintesis telah berlaku. Fotosintesis memerlukan tenaga cahaya, klorofil, karbon dioksida dan air.
Ujian kehadiran kanji dalam daun
| Langkah | Prosedur | Tujuan |
|---|---|---|
| 1 | Masukkan daun ke dalam air mendidih | Memecahkan dinding sel daun dan melembutkannya |
| 2 | Masukkan daun ke dalam tabung didih berisi etanol, letakkan dalam bikar berisi air panas selama 5 minit | Etanol menyingkirkan klorofil daun supaya perubahan warna mudah dilihat |
| 3 | Celupkan daun ke dalam air panas untuk beberapa saat | Melembutkan daun |
| 4 | Letakkan daun di atas jubin putih dan titiskan larutan iodin | Jika ada kanji, iodin berubah daripada perang kepada biru tua |
Etanol sangat mudah terbakar. Jangan panaskan terus dengan api penunu Bunsen. Sebab itu tabung didih diletakkan dalam bikar berisi air panas.
Keperluan fotosintesis (Eksperimen 2.1 hingga 2.4)
Dalam Eksperimen 2.1, 2.3 dan 2.4, dua tumbuhan sejenis diletakkan di dalam gelap selama dua hari untuk menghilangkan kanji sedia ada. Dengan itu, kanji yang ditemui dalam ujian dihasilkan semasa eksperimen. Dalam Eksperimen 2.2 digunakan daun bervariegasi yang telah terdedah kepada cahaya matahari selama beberapa jam.
| Eksperimen | Pemboleh ubah dimanipulasikan | Susunan radas | Keputusan (ujian kanji) |
|---|---|---|---|
| 2.1 Cahaya | Kehadiran cahaya matahari | Satu tumbuhan dalam gelap, satu di bawah cahaya matahari | Hanya daun di bawah cahaya matahari bertukar biru tua |
| 2.2 Klorofil | Kehadiran klorofil | Daun bervariegasi (bahagian hijau dan bukan hijau) dalam cahaya matahari | Hanya bahagian hijau bertukar biru tua |
| 2.3 Karbon dioksida | Kehadiran karbon dioksida | Serkup kaca A mengandungi larutan kalium hidroksida (menyerap karbon dioksida); serkup kaca B tidak | Hanya daun dalam B bertukar biru tua |
| 2.4 Air | Kehadiran air | Satu tumbuhan disiram setiap hari; satu lagi tidak disiram | Hanya daun daripada tumbuhan yang disiram bertukar biru tua |
Dalam semua eksperimen, pemboleh ubah bergerak balas ialah perubahan warna larutan iodin dan pemboleh ubah dimalarkan ialah jenis tumbuhan.
Dalam setiap eksperimen, hanya satu keperluan yang berbeza antara kedua-dua set. Jika daun yang tiada keperluan itu tidak mempunyai kanji, keperluan itu penting untuk fotosintesis. Keputusan Eksperimen 2.1 hingga 2.4: fotosintesis memerlukan tenaga cahaya, klorofil, karbon dioksida dan air untuk menghasilkan glukosa dan oksigen.
Perbezaan respirasi sel dengan fotosintesis
| Respirasi sel | Fotosintesis |
|---|---|
| Berlaku dalam mitokondria | Berlaku dalam kloroplas |
| Proses yang membebaskan tenaga | Proses yang menyerap tenaga |
| Menggunakan tenaga kimia dalam makanan | Menggunakan tenaga daripada cahaya matahari |
| Berlaku pada manusia, haiwan, tumbuhan dan mikroorganisma | Berlaku pada tumbuhan dan mikroorganisma |
| Menguraikan glukosa untuk penghasilan tenaga | Mensintesis glukosa |
| Menggunakan oksigen dan glukosa untuk menghasilkan karbon dioksida, air dan tenaga | Menggunakan karbon dioksida dan air untuk menghasilkan oksigen dan glukosa |
| Sentiasa berlaku | Berlaku ketika ada cahaya |
Tumbuhan juga bernafas dalam sel. Respirasi sel dalam tumbuhan berlaku sentiasa, siang dan malam. Fotosintesis hanya berlaku apabila ada cahaya.
Respirasi sel dan fotosintesis saling melengkapi
- Semasa respirasi sel, gas oksigen diserap dan gas karbon dioksida disingkirkan.
- Karbon dioksida yang disingkirkan digunakan oleh semua tumbuhan hijau untuk fotosintesis.
- Oksigen yang dihasilkan daripada fotosintesis digunakan oleh semua organisma untuk respirasi sel. Glukosa juga digunakan semasa respirasi sel.
Contoh: lembu dan rumput
Rumput menghasilkan glukosa dan oksigen melalui fotosintesis. Lembu makan rumput lalu menggunakan glukosa dan oksigen semasa respirasi sel untuk mendapat tenaga. Karbon dioksida dan air yang dihasilkan lembu digunakan semula oleh rumput untuk fotosintesis.Nyatakan gas yang dibebaskan (a) semasa fotosintesis, (b) semasa respirasi sel.
Tunjukkan jawapanSembunyikan jawapan
(a) Oksigen. (b) Karbon dioksida.
Rajah daripada buku teks Sains Tingkatan 1 (KSSM), Bab 2, m.s. 48–65.
Ringkasan
| Ingat | Fakta penting |
|---|---|
| Sel | Unit asas hidupan; dilihat pertama kali oleh Robert Hooke (1665) pada gabus |
| Pewarna slaid | Metilena biru untuk sel pipi; iodin untuk sel bawang |
| Hanya sel tumbuhan | Dinding sel, kloroplas, vakuol besar, bentuk tetap |
| Dalam kedua-dua sel | Nukleus, membran sel, sitoplasma, mitokondria |
| Unisel | Amoeba, Paramecium, Euglena, Chlamydomonas |
| Organisasi sel | Sel → tisu → organ → sistem → organisma |
| Respirasi sel | Glukosa + oksigen → karbon dioksida + air + tenaga (mitokondria, sentiasa) |
| Fotosintesis | Karbon dioksida + air → glukosa + oksigen (cahaya, klorofil; kloroplas) |
| Ujian kanji | Iodin berubah daripada perang kepada biru tua jika ada kanji |