Resapan

Di mana ia berlaku

Resapan berlaku di mana ada cerun kepekatan, dalam gas, cecair dan merentasi membran, contohnya oksigen bergerak dari alveolus ke darah.

Dalam badan, contoh paling jelas ialah permukaan pertukaran. Di alveolus, oksigen meresap dari udara dalam ruang alveolus, merentasi dinding alveolus dan dinding kapilari yang masing-masing setebal satu sel, ke dalam sel darah merah, manakala karbon dioksida meresap ke arah bertentangan.

Dalam usus kecil, makanan tercerna seperti glukosa dan asid amino meresap dari lumen ke dalam kapilari vilus. Dalam daun, karbon dioksida meresap melalui stoma ke ruang udara dan kemudian ke dalam sel mesofil untuk fotosintesis.

Dalam organisma satu sel seperti Amoeba, resapan merentasi seluruh membran plasma sudah memadai untuk membekalkan oksigen dan menyingkirkan bahan buangan, kerana selnya sangat kecil dan mempunyai nisbah luas permukaan kepada isi padu yang tinggi.

Bahan masuk dan hasil

• Bahan masuk: sekumpulan zarah (molekul gas, ion atau bahan larut kecil) yang tertabur tidak sekata, sehingga wujud cerun kepekatan.
• Bahan masuk: tenaga kinetik yang sudah ada pada zarah kerana suhunya, tiada ATP daripada respirasi diperlukan.
• Bahan masuk: medium untuk dilalui, udara, air, sitoplasma, atau membran separa telap yang mempunyai liang atau protein saluran untuk molekul kecil, larut air atau larut lipid.
• Hasil: pemindahan bersih zarah dari kawasan kepekatan tinggi ke kawasan kepekatan rendah.
• Hasil: keadaan keseimbangan di mana zarah tersebar sama rata dan cerun kepekatan menjadi sifar, walaupun pergerakan rawak berterusan.
• Hasil dalam badan: oksigen dibekalkan ke dalam darah atau sel, karbon dioksida disingkirkan, dan makanan tercerna dibawa masuk ke aliran darah.

Langkah-langkahnya

1. Wujud cerun kepekatan: zarah lebih pekat di satu kawasan berbanding kawasan bersebelahan.
2. Setiap zarah bergerak secara rawak ke semua arah kerana tenaga kinetiknya; semakin tinggi suhu, semakin laju pergerakannya.
3. Oleh sebab lebih banyak zarah berada di sisi pekat, lebih banyak yang melintas ke sisi cair berbanding yang kembali.
4. Hasilnya ialah pergerakan bersih zarah menuruni cerun kepekatan, dari kepekatan tinggi ke rendah.
5. Jika ada membran di laluan, molekul kecil atau larut lipid seperti oksigen dan karbon dioksida menyelinap antara fosfolipid (resapan ringkas), manakala zarah lebih besar atau bercas seperti glukosa dan ion melalui protein saluran atau protein pembawa (resapan berbantu), masih tanpa tenaga.
6. Apabila zarah tersebar, cerun menjadi semakin landai dan kadar resapan bersih berkurang.
7. Resapan berterusan sehingga zarah tertabur sama rata, keseimbangan dinamik, di mana pergerakan berlaku ke kedua-dua arah pada kadar yang sama dan tiada lagi perubahan bersih.

Mengapa ia penting dan bagaimana ia dikawal

Resapan menggerakkan oksigen, karbon dioksida dan makanan terlarut masuk dan keluar sel, dan ia menerangkan pertukaran gas dalam paru-paru dan daun. Luas permukaan lebih besar, jarak lebih pendek dan cerun lebih curam mempercepatnya.

Kadar resapan dikawal oleh empat faktor, dan setiap satunya muncul dalam jawapan peperiksaan tentang permukaan pertukaran. Cerun kepekatan yang lebih curam memberi kadar lebih pantas; sebab itulah aliran darah dan pengalihudaraan sentiasa membawa pergi bahan yang baru meresap, mengekalkan perbezaan yang besar.

Jarak resapan yang lebih pendek memberi kadar lebih pantas; sebab itulah dinding alveolus dan dinding kapilari masing-masing setebal satu sel sahaja. Luas permukaan yang lebih besar membolehkan lebih banyak zarah melintas serentak; sebab itulah peparu mengandungi berjuta-juta alveolus dan ileum dilapisi vilus serta mikrovilus.

Suhu yang lebih tinggi memberi zarah lebih banyak tenaga kinetik supaya bergerak lebih laju. Sel tidak boleh menghidupkan atau mematikan resapan, tetapi sel mengawalnya secara tidak langsung dengan melaraskan cerun, contohnya, mitokondria yang menggunakan oksigen di dalam sel yang berespirasi memastikan oksigen terus mengalir masuk.

Resapan juga menetapkan had saiz. Apabila organisma membesar, isi padunya bertambah lebih cepat daripada luas permukaannya, jadi nisbah luas permukaan kepada isi padu menurun dan resapan semata-mata tidak lagi dapat membekalkan bahagian dalam badan dengan cukup cepat.

Inilah sebab organisma multisel yang besar memerlukan permukaan pertukaran khusus dan sistem pengangkutan, manakala organisma unisel cukup dengan resapan merentasi membrannya sahaja.

Resapan berbanding osmosis dan pengangkutan aktif

Bagaimana ia diperiksa

Anda mungkin diminta mentakrifkan resapan, memberi contoh biologi, atau membandingkan resapan dengan osmosis dan pengangkutan aktif.

Soalan berstruktur biasanya memberi gambar rajah permukaan pertukaran atau bikar berisi pewarna, dan meminta anda menerangkan pergerakan menggunakan perkataan cerun kepekatan, pergerakan bersih dan tenaga kinetik. Soalan berbentuk esei bertanya bagaimana alveolus, vilus atau daun disesuaikan untuk resapan yang cekap, dan skema pemarkahan memberi markah apabila setiap ciri dikaitkan dengan salah satu daripada empat faktor kadar.

Dalam kertas berasaskan eksperimen, resapan kalium manganat(VII) atau dakwat melalui agar atau air ialah konteks yang lazim: anda mungkin perlu menyatakan pemboleh ubah dimanipulasikan seperti suhu, pemboleh ubah bergerak balas seperti masa yang diambil untuk warna tersebar, dan pemboleh ubah dimalarkan seperti isi padu air.

Salah faham biasa

Soalan contoh gaya peperiksaan

Soalan. Rajah X menunjukkan satu alveolus yang bersentuhan dengan kapilari. Tekanan separa oksigen dalam udara alveolus lebih tinggi daripada dalam darah yang tiba di kapilari.

(a) Namakan proses oksigen memasuki darah. (b) Terangkan bagaimana tiga ciri alveolus meningkatkan kadar proses ini.

(c) Seorang murid menyatakan bahawa pergerakan oksigen berhenti sebaik sahaja keseimbangan dicapai. Ulas pernyataan ini.

Jawapan model. (a) Resapan (resapan ringkas, kerana oksigen ialah molekul kecil tidak berkutub). (b) Dinding alveolus dan dinding kapilari masing-masing setebal satu sel, memberi jarak resapan yang pendek; peparu mengandungi bilangan alveolus yang sangat banyak, memberi luas permukaan yang besar untuk oksigen melintas; rangkaian kapilari yang padat dan pengalihudaraan berterusan membawa pergi darah teroksigen dan menyegarkan udara alveolus, yang mengekalkan cerun kepekatan yang curam.

Lapisan lembap yang melarutkan oksigen juga diterima. (c) Pernyataan itu separuh salah: pada keseimbangan pergerakan bersih berhenti, tetapi molekul oksigen terus bergerak secara rawak ke kedua-dua arah pada kadar yang sama, keseimbangan dinamik.

Dalam peparu yang hidup, keseimbangan tidak tercapai kerana aliran darah sentiasa membawa oksigen pergi.

Sumber:SRC-DSKP-EN

Soalan lazim