Glosari: Pergerakan Bahan Merentasi Membran Plasma

Istilah bab ini dalam konteks

Bab 3 bertunjangkan lima istilah yang menerangkan cara bahan merentasi membran plasma, dan Biologi SPM menganggap kata-kata tepat setiap definisi sebagai satu kemahiran bermarkah tersendiri, bukan sekadar pengetahuan latar. Resapan ialah pergerakan bersih molekul atau ion daripada kawasan berkepekatan tinggi ke kawasan berkepekatan rendah, menuruni kecerunan kepekatan, sehingga kepekatan menjadi seragam; ia tidak memerlukan tenaga daripada sel kerana ia digerakkan oleh pergerakan kinetik rawak zarah. Osmosis ialah satu kes khas resapan yang terhad kepada molekul air yang bergerak merentasi membran telap terpilih, daripada kawasan berpotensi air tinggi ke kawasan berpotensi air rendah. Pelajar sering menulis definisi osmosis menggunakan 'kepekatan' dan bukannya 'potensi air', menyebabkan kehilangan markah kerana osmosis ditakrifkan khusus dari segi potensi air, bukan kepekatan bahan terlarut secara umum.

Pengangkutan aktif pada asasnya berbeza daripada kedua-dua istilah di atas: ia ialah pergerakan molekul atau ion merentasi membran plasma daripada kawasan berkepekatan rendah ke kawasan berkepekatan tinggi, menentang kecerunan kepekatan, menggunakan tenaga yang dibebaskan daripada respirasi dan protein pembawa yang terbenam dalam membran. Kerana ia menggerakkan bahan menentang kecerunan, pengangkutan aktif memerlukan ATP, dan sel yang menjalankannya, seperti sel rambut akar yang menyerap ion mineral daripada air tanah yang cair, mengandungi bilangan mitokondria yang luar biasa tinggi untuk membekalkan tenaga tersebut.

Larutan hipotonik dan hipertonik menerangkan potensi air sesuatu larutan berbanding dengan sel yang diletakkan di dalamnya, dan cara perbandingan inilah yang sering membuatkan pelajar tersilap. Larutan hipotonik mempunyai potensi air lebih tinggi daripada sitoplasma sel, jadi air bergerak masuk ke dalam sel melalui osmosis, menyebabkan sel haiwan mengembang dan mungkin pecah (hemolisis) atau sel tumbuhan menjadi turgid, disokong oleh dinding selnya. Larutan hipertonik pula mempunyai potensi air lebih rendah daripada sitoplasma, jadi air keluar daripada sel melalui osmosis, menyebabkan sel haiwan mengecut (krenasi) atau sel tumbuhan mengalami plasmolisis, dengan membran selnya tertarik menjauhi dinding sel. Kerana 'hipotonik' dan 'hipertonik' sentiasa ditakrifkan secara relatif kepada sel tertentu dan bukannya sebagai sifat mutlak sesuatu larutan, larutan yang sama boleh menjadi hipotonik kepada satu sel dan hipertonik kepada sel yang lain, iaitu tepat jenis penaakulan perbandingan yang direka oleh soalan berstruktur SPM.

Satu lagi istilah yang berbaloi diketahui bersama kedua-dua ini, isotonik, menerangkan larutan yang mempunyai potensi air sama dengan sel, jadi tiada pergerakan bersih air dalam mana-mana arah dan saiz sel kekal tidak berubah, satu titik perbandingan yang kadangkala dimasukkan penguji ke dalam soalan jadual bersama hipotonik dan hipertonik untuk menguji sama ada calon benar-benar memahami keseluruhan julat, bukan hanya dua keadaan ekstrem. Kelima-lima istilah ini, resapan, osmosis, pengangkutan aktif, hipotonik dan hipertonik, bersama-sama menerangkan hampir setiap contoh pengangkutan merentasi membran dalam sukatan, daripada pertukaran gas dalam alveolus hinggalah penyerapan ion mineral dalam sel rambut akar, jadi penguasaan kukuh definisi tepatnya memberi manfaat jauh melampaui bab ini sahaja.

Soalan amali Kertas 3 tentang bab ini biasanya melibatkan turus visking, tisu ubi kentang atau bawang diletakkan dalam larutan berkepekatan berbeza, dan calon dijangka meramal, kemudian menerangkan, perubahan jisim atau rupa menggunakan istilah yang betul bagi arah pergerakan air yang betul. Corak pemarkahan yang kerap memberi ganjaran kepada calon yang menyatakan arah pergerakan bersih air secara jelas (masuk atau keluar sel), menamakan proses itu dengan betul sebagai osmosis dan bukan resapan, dan kemudian menerangkan keputusan dari segi potensi air dan bukan menyebut 'kepekatan' secara kabur. Kerana pengangkutan aktif jarang muncul dalam kebanyakan amali osmosis, pelajar kadangkala secara automatik menerangkan setiap keputusan berkaitan membran dengan pengangkutan aktif atas tabiat; semakan pantas, adakah proses itu memerlukan tenaga, dan adakah ia menggerakkan bahan menentang kecerunannya, biasanya menyelesaikan sama ada osmosis, resapan atau pengangkutan aktif ialah istilah yang sebenarnya dikehendaki oleh sesuatu keputusan.