Pergerakan nasti

Di mana ia berlaku

Pergerakan nasti berlaku pada struktur khusus seperti pulvinus, satu bengkak pada pangkal setiap anak daun Mimosa pudica (semalu), dan tindak balas bergantung pada kekuatan rangsangan, bukan arahnya.

Pulvinus ialah kusyen sel parenkima berdinding nipis yang membalut satu berkas tisu vaskular di tengahnya. Sel pada sisi bawah pulvinus (sel pengembang) biasanya segah sepenuhnya dan menahan anak daun terbuka; sel pada sisi atas (sel pelentur) lebih kecil.

Pergerakan nasti juga dilihat pada tumbuhan lain: daun pokok hujan-hujan dan kekacang seperti asam jawa melipat pada waktu senja (pergerakan tidur, atau niktinasti), bunga tulip dan krokus membuka apabila panas dan menutup apabila sejuk (termonasti), dan perangkap tumbuhan penangkap lalat Venus menutup apabila rambut pencetusnya disentuh (tigmonasti). Dalam setiap kes, rangsangan memulakan tindak balas, tetapi arah pergerakan ditetapkan oleh struktur tumbuhan, bukan oleh dari mana rangsangan itu datang.

Input dan output

• Input: rangsangan seperti sentuhan, haba, getaran, atau perubahan keamatan cahaya, dikenakan daripada mana-mana arah.
• Input: isyarat elektrik yang merebak daripada titik yang dirangsang melalui daun ke pulvinus, serupa pada prinsipnya dengan impuls saraf tetapi jauh lebih perlahan.
• Input: ion kalium dan klorida di dalam sel pulvinus, yang dipam keluar merentasi membran apabila isyarat tiba.
• Output: air keluar daripada sel pengembang melalui osmosis, jadi sel mengecut dan menjadi lembik.
• Output: anak daun yang melipat rapat dan petiol yang layu, dengan cara yang sama tanpa mengira dari mana sentuhan datang.
• Output: pemulihan perlahan apabila ion dipam semula ke dalam sel melalui pengangkutan aktif, air masuk semula melalui osmosis dan kesegahan dipulihkan.

Langkah-langkahnya

1. Rangsangan, seperti sentuhan, dikenakan pada anak daun Mimosa pudica.
2. Sel reseptor pada titik sentuhan menjana isyarat elektrik yang bergerak melalui tisu daun ke pulvinus di pangkal anak daun.
3. Apabila isyarat sampai ke pulvinus, ion kalium dan klorida bergerak pantas keluar daripada sel pengembang pada sisi bawah.
4. Air mengikuti ion keluar daripada sel ini melalui osmosis, jadi sel kehilangan tekanan turgor dan menjadi lembik.
5. Sel pengembang yang lembik tidak lagi dapat menyokong anak daun, manakala sel pelentur pada sisi atas mengekalkan kesegahannya, jadi anak daun melipat ke atas dan merapat dalam beberapa saat.
6. Jika rangsangan kuat, isyarat merebak ke pulvinus di pangkal petiol dan seluruh daun layu.
7. Dalam beberapa minit berikutnya, pengangkutan aktif mengepam ion semula ke dalam sel pengembang, air masuk semula melalui osmosis, kesegahan dipulihkan dan anak daun membuka semula.

Tropisme berbanding pergerakan nasti

Pergerakan nasti dan tropisme kedua-duanya tindak balas terhadap rangsangan, tetapi berbeza dari segi cara arah tindak balas ditentukan.

Mengapa ia penting dan bagaimana ia dikawal

Pergerakan nasti penting kepada tumbuhan sebagai perlindungan. Lipatan mendadak anak daun Mimosa mengejutkan serangga yang meragut dan mengurangkan luas daun yang terdedah kepada herbivor atau kepada hujan lebat dan angin.

Pergerakan ini dikawal oleh kekuatan rangsangan: sentuhan ringan melipat hanya anak daun paling hampir dengan titik sentuhan, manakala goncangan kuat melipat setiap anak daun dan menjatuhkan petiol. Pemulihan menggunakan tenaga, kerana ion mesti dipam semula melalui pengangkutan aktif, jadi rangsangan berulang akhirnya menjadikan tumbuhan tidak bertindak balas sehingga ia memulihkan keseimbangan ionnya.

Bagaimana ia diperiksa

Anda mungkin diminta menerangkan mengapa menyentuh Mimosa pudica daripada mana-mana arah menghasilkan tindak balas lipatan yang sama, menerangkan peranan tekanan turgor dan ion kalium, atau membezakan pergerakan nasti daripada tropisme menggunakan jadual seperti di atas.

Soalan berasaskan eksperimen menghuraikan sentuhan pada tumbuhan di titik berbeza dan mencatat masa lipatan serta pemulihan. Anda dijangka mengenal pasti pemboleh ubah dimanipulasi (titik sentuhan atau kekuatan rangsangan), pemboleh ubah bergerak balas (masa yang diambil untuk melipat atau bilangan anak daun yang melipat), dan menerangkan mengapa tindak balas ini dikelaskan sebagai nasti.

Soalan juga memasangkan Mimosa dengan anak benih yang membengkok ke arah cahaya dan meminta anda menyatakan dua perbezaan dalam jadual, jadi sediakan tiga isi perbandingan, arah, mekanisme dan kelajuan.

Salah faham biasa

Contoh soalan bergaya peperiksaan

Soalan. Seorang murid menyentuh satu anak daun pokok Mimosa pudica dari sisi kiri, dan kemudian, selepas pokok itu pulih, menyentuh anak daun yang sama dari sisi kanan. Dalam kedua-dua kes, anak daun melipat ke atas dan merapat dalam kira-kira dua saat.

(a) Namakan jenis tindak balas yang ditunjukkan. (b) Terangkan, dengan merujuk kepada pulvinus, bagaimana lipatan berlaku.

(c) Nyatakan dua cara tindak balas ini berbeza daripada pembengkokan pucuk ke arah cahaya.

Jawapan model. (a) Pergerakan nasti (tigmonasti). (b) Sentuhan mencetuskan isyarat yang sampai ke pulvinus di pangkal anak daun.

Ion kalium bergerak keluar daripada sel pada sisi bawah pulvinus, dan air mengikutinya melalui osmosis. Sel ini kehilangan tekanan turgor dan menjadi lembik, jadi ia tidak lagi dapat menahan anak daun, dan anak daun melipat.

Tindak balas sama dalam kedua-dua percubaan kerana arah lipatan bergantung pada struktur pulvinus, bukan pada arah rangsangan. (c) Pembengkokan pucuk ke arah cahaya ialah tropisme: arahnya bergantung pada arah rangsangan, dan ia disebabkan oleh pertumbuhan tidak sekata (pemanjangan sel) yang dikawal oleh auksin, jadi ia perlahan, manakala tindak balas Mimosa ialah perubahan kesegahan yang pantas dan tidak melibatkan pertumbuhan.

Sumber:SRC-DSKP-EN

Soalan lazim