Glosari: Gerak Balas dalam Tumbuhan

Istilah bab ini dalam konteks

Bab 20 merangkumi empat istilah yang menerangkan cara tumbuhan mengesan dan bertindak balas kepada rangsangan dalam persekitarannya: tropisme, fototropisme, geotropisme dan auksin. Tropisme ialah gerak balas pertumbuhan berarah sesuatu tumbuhan ke arah atau menjauhi satu rangsangan, dan sifat berasaskan pertumbuhan inilah yang secara asasnya membezakan gerak balas tropik tumbuhan daripada gerak balas haiwan yang jauh lebih pantas dan biasanya berasaskan pergerakan kepada jenis rangsangan yang sama; tumbuhan tidak boleh lari daripada atau bergerak pantas ke arah rangsangan, jadi sebaliknya ia membesar secara berbeza pada satu sisi organ yang terjejas berbanding sisi lain, menyebabkan keseluruhan organ melentur mengikut masa. Tropisme diterangkan sebagai positif apabila pertumbuhan ke arah rangsangan dan negatif apabila pertumbuhan menjauhi rangsangan.

Fototropisme ialah gerak balas tropik tumbuhan kepada cahaya, dan pada kebanyakan tumbuhan, pucuk menunjukkan fototropisme positif, membesar ke arah sumber cahaya, manakala akar biasanya menunjukkan fototropisme negatif (atau tiada gerak balas kuat), membesar menjauhi atau tidak terjejas oleh arah cahaya. Geotropisme (juga dipanggil gravitropisme) ialah gerak balas tropik tumbuhan kepada graviti, dan di sini coraknya terbalik berbanding fototropisme: akar menunjukkan geotropisme positif, membesar ke bawah dalam arah tarikan graviti, manakala pucuk menunjukkan geotropisme negatif, membesar ke atas menentang arah graviti. Satu kesilapan peperiksaan yang sangat biasa ialah menyatakan peraturan umum seperti 'akar sentiasa membesar ke arah rangsangan', tanpa menyedari bahawa akar bertindak balas dengan cara yang sama sekali bertentangan kepada cahaya dan kepada graviti, negatif kepada cahaya, positif kepada graviti, jadi jawapan yang betul mesti sentiasa menyatakan rangsangan khusus mana yang sedang dibincangkan.

Auksin ialah hormon tumbuhan yang bertanggungjawab menyelaraskan kedua-dua gerak balas tropik ini, dan ia berfungsi dengan menyebabkan pertumbuhan tidak sekata pada kedua-dua sisi pucuk atau akar: pada pucuk yang terdedah kepada cahaya daripada satu sisi, auksin terkumpul pada sisi teduh dan bukan sisi bercahaya, menyebabkan sel pada sisi teduh memanjang lebih daripada sel pada sisi bercahaya, yang melenturkan hujung pucuk ke arah cahaya. Dalam geotropisme, graviti menyebabkan auksin terkumpul pada sisi bawah kedua-dua pucuk dan akar yang diletakkan mendatar, tetapi kedua-dua organ ini bertindak balas kepada kepekatan auksin lebih tinggi yang sama dengan cara bertentangan, sisi bawah pucuk memanjang lebih, melenturkan pucuk ke atas, manakala sisi bawah akar memanjang kurang, melenturkan akar ke bawah, kerana sel akar dan sel pucuk bertindak balas secara berbeza kepada kepekatan auksin yang sama, dengan sel akar jauh lebih sensitif dan sebenarnya direncat oleh kepekatan yang menggalakkan pertumbuhan pada pucuk.

Mekanisme tunggal ini, auksin menyebabkan pemanjangan sel tidak sekata antara kedua-dua sisi organ, dengan akar dan pucuk bertindak balas secara bertentangan kepada kepekatan yang sama, ialah apa yang sebenarnya diuji kebanyakan soalan berstruktur SPM tentang bab ini, jadi calon yang boleh menerangkan mekanisme ini dengan tepat bagi satu tropisme biasanya boleh memindahkan penaakulan yang sama kepada tropisme satu lagi dengan hanya arah gerak balas berubah.

Soalan Kertas 3 tentang bab ini kerap meminta calon merancang atau mentafsir eksperimen menggunakan anak benih dalam kotak dengan sumber cahaya sebelah sahaja, atau biji benih berkecambah yang dipasang pada klinostat berputar untuk menyingkirkan kesan berarah graviti, dan markah penuh bergantung kepada menyatakan taburan auksin sebagai penjelasan asas bagi sebarang lenturan yang diperhatikan, dan bukan menerangkan lenturan itu sendiri seolah-olah ia penjelasannya.

Satu variasi eksperimen yang kerap diuji meletakkan anak benih secara mendatar dan bukan menyuluh cahaya daripada satu sisi, khusus untuk mengasingkan kesan graviti daripada kesan cahaya, dan calon dijangka meramalkan bahawa pucuk akan tetap melentur ke atas dan akar ke bawah walaupun dalam kegelapan sepenuhnya, kerana geotropisme langsung tidak memerlukan cahaya, berbeza daripada fototropisme. Mengelirukan kedua-dua persediaan eksperimen ini, satu mengasingkan cahaya, satu lagi mengasingkan graviti, dan menerangkan keputusan yang disebabkan satu rangsangan menggunakan perbendaharaan kata rangsangan yang lain ialah punca khusus dan boleh dielakkan bagi kehilangan markah dalam bab ini.