Tingkatan 4 · Jawapan berkerja

Pergerakan Bahan Merentasi Membran Plasma, jawapan berkerja

Jawapan berkerja penuh untuk Pergerakan Bahan Merentasi Membran Plasma, soalan berstruktur dan esei asli dengan kata kunci skema pemarkahan ditonjolkan.

Tempah Kelas Percubaan

Percubaan berbayar 1 jam · Balasan hari yang sama

Bagaimana topik ini diperiksa

Mendefinisi osmosis dengan tepat dan meramal sama ada sel memperoleh atau kehilangan air.
Menerangkan keputusan eksperimen tiub visking atau jalur kentang.
Membandingkan resapan, osmosis dan pengangkutan aktif dalam jadual.
Menerangkan, menggunakan bahasa potensi air atau kepekatan, sebab air bergerak masuk atau keluar sel yang diletakkan dalam larutan tertentu, dan menyatakan arah serta sebabnya bersama untuk markah penuh.
Mentafsir graf atau jadual data yang menunjukkan kesan luas permukaan, suhu atau kepekatan terhadap kadar resapan, osmosis atau pengangkutan aktif, serta mengenal pasti pemboleh ubah yang diubah.
Mengaplikasikan pengangkutan aktif dengan betul kepada penyerapan ion mineral atau glukosa menentang cerun kepekatan, mengaitkannya dengan tenaga daripada respirasi dan protein pembawa, bukan protein saluran.
Mengenali osmosis sebagai kes khas resapan yang hanya terpakai kepada pergerakan molekul air merentasi membran separa telap, bukannya menganggap kedua-dua istilah boleh saling ditukar ganti.

Struktur jawapan model

Baca kata perintah dan jawab mengikut markah, satu isi jelas bagi setiap markah.
Takrifkan istilah biologi utama dengan tepat sebelum menerangkannya.
Terangkan proses atau sebab dalam urutan yang betul, menggunakan istilah yang tepat.
Jika berguna, tambah rajah berlabel atau contoh berkerja.
Akhiri dengan kaitan yang diminta soalan (sebab → kesan, struktur → fungsi).

Jawapan berkerja penuh

Seorang pelajar meletakkan sel darah merah dalam bikar larutan garam 5%, yang hipertonik berbanding sitoplasma sel. Nyatakan dan terangkan apa yang berlaku kepada sel darah merah itu.

[4]

Tunjuk jawapan

Larutan itu mempunyai potensi air lebih rendah daripada sitoplasma di dalam sel darah merah, jadi air bergerak keluar daripada sel melalui osmosis, menuruni cerun potensi air, merentasi membran plasma separa telap. Apabila sel darah merah kehilangan air ia mengecut dan permukaannya menjadi berkedut, perubahan yang dipanggil krenasi, kerana sel tiada dinding sel untuk menahan kehilangan air ini.

potensi air lebih rendahosmosiscerun potensi airmembran separa telapkrenasi

Tiub visking berisi larutan kanji diikat dan direndam dalam bikar larutan iodin. Selepas 30 minit, tiub bertukar biru-hitam tetapi larutan iodin di luar kekal perang oren. Terangkan pemerhatian ini.

[5]

Tunjuk jawapan

Tiub visking bersifat separa telap, dengan liang cukup kecil untuk membenarkan molekul kecil seperti iodin melaluinya tetapi tidak molekul kanji yang besar. Molekul iodin meresap dari kawasan berkepekatan tinggi di luar tiub ke kawasan berkepekatan rendah di dalamnya, menuruni cerun kepekatan, dan bertindak balas dengan kanji menghasilkan warna biru-hitam di dalam tiub. Molekul kanji terlalu besar untuk meresap keluar melalui liang tiub, jadi larutan iodin di luar kekal perang oren kerana tiada kanji yang sampai untuk bertindak balas dengannya.

separa telapresapancerun kepekatankanji terlalu besarwarna biru-hitam

Bandingkan resapan dan pengangkutan aktif dari segi arah pergerakan, keperluan tenaga, dan satu contoh setiap satu dalam badan manusia.

[6]

Tunjuk jawapan

Resapan menggerakkan zarah menuruni cerun kepekatan, dari kawasan berkepekatan tinggi ke rendah, dan tidak memerlukan tenaga kerana ia berlaku melalui pergerakan kinetik rawak zarah; contohnya ialah resapan oksigen daripada alveolus ke dalam kapilari darah sekeliling. Pengangkutan aktif pula menggerakkan zarah menentang cerun kepekatan, dari kawasan berkepekatan rendah ke tinggi, dan memerlukan tenaga daripada respirasi dalam bentuk ATP bersama protein pembawa tertentu; contohnya ialah penyerapan semula glukosa daripada filtrat kembali ke darah di tubul buah pinggang, walaupun kepekatan glukosa darah sudah lebih tinggi daripada dalam filtrat.

menuruni ceruntiada tenagamenentang cerunATPprotein pembawapenyerapan semula tubul buah pinggang

Sel rambut akar menyerap ion mineral seperti nitrat daripada tanah walaupun larutan tanah mempunyai kepekatan ion lebih rendah daripada sap sel. Terangkan bagaimana ini boleh berlaku dan namakan proses yang terlibat.

[5]

Tunjuk jawapan

Kerana kepekatan ion mineral dalam larutan tanah lebih rendah daripada di dalam sel rambut akar, ion tidak dapat bergerak masuk melalui resapan, yang hanya berfungsi menuruni cerun kepekatan. Sebaliknya, sel rambut akar menggunakan pengangkutan aktif: tenaga yang dibebaskan daripada respirasi dalam mitokondria digunakan oleh protein pembawa tertentu dalam membran plasma untuk memam ion mineral masuk ke dalam sel menentang cerun kepekatannya. Inilah sebabnya sel rambut akar mengandungi banyak mitokondria, untuk membekalkan ATP yang diperlukan oleh pengangkutan aktif ion mineral.

menentang cerun kepekatanpengangkutan aktifrespirasiATPprotein pembawamitokondria

Satu kajian mengukur kadar resapan pewarna melalui blok agar bersaiz berbeza tetapi berbentuk sama. Terangkan mengapa blok terkecil mencapai perubahan warna lengkap paling pantas, menggunakan idea nisbah luas permukaan kepada isipadu.

[5]

Tunjuk jawapan

Kubus lebih kecil mempunyai nisbah luas permukaan kepada isipadu lebih besar berbanding kubus lebih besar berbentuk sama, jadi berbanding isipadunya, blok terkecil mempunyai lebih banyak permukaan terdedah untuk pewarna meresap masuk. Kerana jarak resapan dari permukaan ke pusat blok juga lebih pendek dalam kubus terkecil, pewarna sampai ke pusat lebih pantas, jadi blok terkecil menunjukkan perubahan warna lengkap dahulu walaupun resapan berlaku pada kadar sama bagi setiap unit luas merentasi semua blok.

nisbah luas permukaan kepada isipadublok lebih keciljarak resapan lebih pendekkadar sama setiap unit luas

Terangkan mengapa menaikkan suhu daripada 25°C kepada 60°C meningkatkan kadar resapan pewarna dalam air tetapi menurunkan kadar pengangkutan aktif glukosa ke dalam sel.

[6]

Tunjuk jawapan

Menaikkan suhu memberi zarah lebih tenaga kinetik, jadi molekul pewarna bergerak dan berlanggar lebih pantas, meningkatkan kadar resapan, dan kesan ini terhadap resapan terus meningkat apabila suhu naik dalam julat normal. Pengangkutan aktif pula bergantung pada protein pembawa dalam membran plasma, dan protein dibina daripada rantai asid amino yang dikekalkan dalam bentuk tiga dimensi tertentu oleh ikatan yang terurai pada suhu tinggi; pada 60°C protein pembawa terdenatur dan kehilangan bentuk fungsinya, jadi ia tidak lagi boleh mengikat dan mengangkut glukosa, yang menurunkan kadar pengangkutan aktif walaupun suhu lebih tinggi.

tenaga kinetikkadar resapan meningkatprotein pembawaterdenaturpengangkutan aktif menurun

Frasa yang mendapat markah

Model mozek bendalir: Dwilapisan fosfolipid dengan protein bertaburan; ia separa (memilih) telap.
Resapan: Pergerakan bersih zarah dari kepekatan tinggi ke rendah, menuruni cerun kepekatan, tanpa tenaga.
Osmosis: Pergerakan bersih molekul air dari larutan kurang pekat (cair) ke larutan lebih pekat merentasi membran separa telap.
Pengangkutan aktif: Pergerakan bahan menentang cerun kepekatan, menggunakan tenaga daripada respirasi dan protein pembawa.
Kesan pada sel: Dalam larutan hipotonik sel haiwan pecah (hemolisis) dan sel tumbuhan jadi segah; dalam larutan hipertonik sel haiwan mengecut (krenasi) dan sel tumbuhan berplasmolisis.
Aplikasi: Osmosis dan resapan menerangkan pelayuan, pengawetan makanan dengan pengasinan, dan penyerapan mineral akar melalui pengangkutan aktif.
Protein pengangkutan membran: Protein saluran membentuk liang tetap berisi air yang membolehkan ion atau molekul kutub kecil tertentu meresap terus melalui membran. Protein pembawa pula mengikat zarah, mengubah bentuk dan melepaskannya di sebelah lain; ia boleh bertindak secara pasif dalam resapan terbantu atau, menggunakan ATP, secara aktif memam zarah menentang cerun kepekatannya.
Faktor mempengaruhi kadar pergerakan: Kadar resapan, osmosis dan pengangkutan aktif meningkat dengan cerun kepekatan yang lebih curam, luas permukaan lebih besar, saiz zarah lebih kecil dan suhu lebih tinggi, kerana zarah mempunyai lebih tenaga kinetik dan berlanggar dengan membran lebih kerap; pengangkutan aktif turut dihadkan oleh jumlah ATP dan protein pembawa yang tersedia.

Soalan lazim

Apakah osmosis secara ringkas?

Osmosis ialah pergerakan bersih molekul air merentasi membran separa telap, dari larutan dengan lebih banyak air (kurang pekat) ke larutan dengan kurang air (lebih pekat). Tiada tenaga diperlukan, jadi ia sejenis pengangkutan pasif.

Bagaimana pengangkutan aktif berbeza daripada resapan?

Resapan menggerakkan zarah menuruni cerun kepekatan tanpa tenaga. Pengangkutan aktif menggerakkannya menentang cerun dan perlukan tenaga daripada respirasi serta protein pembawa, iaitu cara akar menyerap ion mineral walaupun tanah kurang pekat.

Mengapa tumbuhan layu apabila tanah kering atau terlalu masin?

Apabila larutan sekeliling lebih pekat daripada sap sel, air keluar dari sel melalui osmosis. Sel kehilangan segahan dan menjadi lembik, dan jika berterusan membran sel menarik diri dari dinding (plasmolisis), jadi tumbuhan layu.