Tingkatan 4 · Jawapan berkerja

Sistem Respirasi dalam Manusia dan Haiwan, jawapan berkerja

Jawapan berkerja penuh untuk Sistem Respirasi dalam Manusia dan Haiwan, 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

Menerangkan perubahan tekanan dan isipadu dalam toraks semasa tarik dan hembus nafas, menggunakan nama otot yang betul.
Menyenaraikan keempat-empat adaptasi alveolus dan mengaitkan setiap satu dengan kadar resapan yang lebih pantas.
Membandingkan permukaan pertukaran gas manusia, ikan dan serangga serta menerangkan sebab setiap satu sesuai dengan habitatnya.
Menerangkan bagaimana kepekatan karbon dioksida, yang dikesan oleh kemoreseptor, mengawal kadar pernafasan melalui medula oblongata.
Mengaitkan merokok dengan penyakit pernafasan tertentu dengan menamakan struktur yang rosak dalam setiap kes.
Mentafsir graf kadar atau kedalaman pernafasan berbanding keamatan senaman atau masa.

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

Huraikan apa yang berlaku pada sangkar rusuk, diafragma, isi padu toraks dan tekanan udara semasa tarik nafas.

[5]

Tunjuk jawapan

Semasa tarik nafas, otot interkosta luar mengecut, menaikkan sangkar rusuk ke atas dan ke luar, manakala diafragma mengecut dan mendatar daripada bentuk kubahnya. Kedua-dua tindakan meningkatkan isi padu rongga toraks. Peningkatan isi padu menurunkan tekanan udara dalam toraks ke bawah tekanan atmosfera. Oleh sebab tekanan di luar kini lebih tinggi, udara mengalir masuk melalui hidung dan trakea ke dalam paru-paru sehingga tekanan menyamai.

otot interkosta luar mengecutdiafragma mengecut dan mendatarisi padu meningkattekanan jatuhudara mengalir masuk

Nyatakan empat adaptasi alveolus dan terangkan bagaimana setiap satu meningkatkan kadar pertukaran gas.

[4]

Tunjuk jawapan

Dinding alveolus setebal satu sel sahaja, yang memberi jarak resapan pendek jadi gas merentasi dengan cepat. Terdapat berjuta-juta alveolus, memberi luas permukaan keseluruhan yang amat besar jadi lebih banyak gas dapat meresap serentak. Lapisan dalamnya lembap, jadi gas larut sebelum meresap merentasi membran. Rangkaian kapilari padat sentiasa membawa gas pergi dan membawa darah segar, mengekalkan cerun kepekatan yang curam. Setiap ciri dengan itu meningkatkan kadar resapan.

setebal satu selluas permukaan besarlapisan lembaprangkaian kapilari padatcerun kepekatan curam

Bandingkan cara manusia dan ikan menjalankan pertukaran gas.

[4]

Tunjuk jawapan

Manusia menukar gas merentasi alveolus dalam paru-paru, mengambil oksigen daripada udara, manakala ikan menukar gas merentasi insang yang dibina daripada filamen nipis, mengambil oksigen terlarut daripada air. Pada kedua-duanya, oksigen meresap ke dalam darah dan karbon dioksida meresap keluar merentasi permukaan yang nipis, lembap dan berbekalan darah baik. Pada ikan, air biasanya mengalir atas insang bertentangan arah darah, satu aliran arus lawan yang mengekalkan cerun kepekatan curam sepanjang keseluruhan insang.

alveolusinsangoksigen terlarutresapanaliran arus lawan

Terangkan bagaimana peningkatan kepekatan karbon dioksida dalam darah membawa kepada pernafasan yang lebih pantas.

[4]

Tunjuk jawapan

Kemoreseptor mengesan peningkatan kepekatan karbon dioksida dalam darah dan menghantar isyarat ke medula oblongata dalam otak. Medula oblongata menghantar impuls saraf ke otot interkosta dan diafragma, yang meningkatkan kadar dan kedalaman pernafasan. Ini membawa masuk lebih banyak oksigen dan mengeluarkan karbon dioksida lebih pantas, jadi kepekatan karbon dioksida jatuh kembali ke normal. Kadar pernafasan dikawal terutamanya oleh kepekatan karbon dioksida, bukan paras oksigen.

kemoreseptorkepekatan karbon dioksidamedula oblongatakadar dan kedalaman meningkatimpuls saraf

Terangkan bagaimana merokok boleh membawa kepada emfisema dan mengapa ini menyebabkan seseorang sesak nafas.

[4]

Tunjuk jawapan

Bahan kimia dalam asap rokok memusnahkan dinding nipis antara alveolus. Apabila dinding dimusnahkan, alveolus kecil bercantum menjadi ruang udara yang lebih sedikit tetapi lebih besar, yang mengurangkan luas permukaan keseluruhan untuk pertukaran gas. Dengan luas permukaan yang lebih kecil, lebih sedikit oksigen dapat meresap ke dalam darah bagi nafas yang sama, jadi individu itu tidak dapat mengambil oksigen yang mencukupi dan menjadi sesak nafas, terutamanya semasa aktiviti. Kerosakan ini biasanya kekal dan tidak dapat dipulihkan sepenuhnya.

dinding alveolus dimusnahkanluas permukaan berkurangkurang oksigen meresapemfisemasesak nafas

Terangkan mengapa kadar dan kedalaman pernafasan meningkat semasa senaman lasak dan kembali normal selepasnya.

[5]

Tunjuk jawapan

Semasa senaman, otot merespirasi lebih pantas dan menghasilkan karbon dioksida lebih cepat, jadi kepekatannya dalam darah meningkat. Kemoreseptor mengesan ini dan memberi isyarat kepada medula oblongata, yang meningkatkan kadar dan kedalaman pernafasan. Ini membawa masuk lebih banyak oksigen untuk memenuhi permintaan tenaga yang lebih tinggi dan mengeluarkan karbon dioksida lebih pantas. Apabila senaman berhenti, otot merespirasi lebih perlahan dan menghasilkan karbon dioksida lebih sedikit, jadi kepekatannya dalam darah jatuh dan medula oblongata membenarkan pernafasan kembali beransur-ansur ke paras rehat.

karbon dioksida meningkatkemoreseptormedula oblongatakadar dan kedalaman meningkatkembali ke paras rehat

Huraikan cara serangga menjalankan pertukaran gas dan nyatakan satu cara ia berbeza daripada manusia.

[3]

Tunjuk jawapan

Serangga mengambil udara melalui bukaan dipanggil spirakel pada permukaan badannya. Udara bergerak melalui rangkaian tiub bercabang dipanggil trakea yang membawanya terus ke tisu, tempat oksigen meresap ke dalam sel dan karbon dioksida meresap keluar. Berbeza daripada manusia, serangga tidak menggunakan darah untuk mengangkut gas respirasi; udara dihantar terus ke tisu oleh trakea, memintas sistem darah.

spirakeltrakeaudara terus ke tisumemintas darahresapan

Frasa yang mendapat markah

Struktur pernafasan manusia: Udara yang disedut melalui hidung dipanaskan, dilembapkan dan ditapis, kemudian turun ke trakea, yang bercabang kepada dua bronkus, satu ke setiap peparu. Setiap bronkus bercabang berulang kali kepada bronkiol yang lebih halus dan berakhir dengan berjuta-juta kantung udara kecil dipanggil alveolus, tempat pertukaran gas dengan darah berlaku. Memahami turutan struktur ini juga membantu pelajar melabel rajah sistem pernafasan dengan tepat dalam peperiksaan.
Mekanisme pernafasan: Semasa tarik nafas, otot interkosta luar mengecut untuk menaikkan sangkar rusuk dan diafragma mengecut serta mendatar, kedua-dua tindakan ini meningkatkan isipadu rongga toraks dan menurunkan tekanan udara di dalamnya, jadi udara mengalir masuk daripada atmosfera yang bertekanan lebih tinggi. Hembus nafas menyongsangkan tindakan otot ini, mengecilkan rongga toraks dan menolak udara keluar. Soalan peperiksaan sering meminta pelajar menghuraikan kedua-dua fasa ini secara berurutan, lengkap dengan perubahan isipadu dan tekanan yang betul.
Pertukaran gas: Di alveolus, oksigen meresap daripada udara di dalam alveolus, di mana kepekatannya tinggi, ke dalam darah dalam kapilari sekeliling, di mana kepekatannya lebih rendah. Karbon dioksida meresap dalam arah bertentangan, daripada darah ke udara alveolus, kerana kedua-dua gas bergerak menuruni cerun kepekatan masing-masing. Kadar resapan ini bergantung terus kepada kecuraman cerun kepekatan antara alveolus dan darah.
Adaptasi alveolus: Setiap alveolus mempunyai dinding setebal satu sel sahaja, yang memendekkan jarak resapan, luas permukaan keseluruhan yang amat besar hasil daripada berjuta-juta alveolus dalam kedua-dua peparu, lapisan dalam yang lembap membolehkan gas larut sebelum merentasi membran, serta rangkaian kapilari padat yang sentiasa membawa gas pergi, mengekalkan cerun kepekatan yang curam. Keempat-empat ciri ini biasa disoal secara berasingan, jadi pelajar perlu menghafal semuanya dengan tepat, bukan hanya mengingati sebahagian.
Sistem respirasi haiwan: Ikan mengekstrak oksigen terlarut daripada air menggunakan insang yang dibina daripada filamen nipis kaya bekalan darah, dengan air biasanya mengalir atas insang bertentangan arah aliran darah untuk mengekalkan cerun kepekatan yang menguntungkan. Serangga pula membawa udara terus ke tisunya melalui tiub bercabang dipanggil trakea, yang terbuka ke permukaan badan melalui spirakel. Perbandingan ini sering muncul sebagai soalan menghuraikan persamaan dan perbezaan antara permukaan pertukaran gas organisma berbeza.
Isu kesihatan: Bahan kimia dalam asap rokok melumpuhkan dan akhirnya memusnahkan silia yang melapisi saluran udara, jadi mukus dan zarah terperangkap tidak lagi disapu keluar, menyebabkan bronkitis kronik. Bahan kimia yang sama boleh memusnahkan dinding alveolus, menyebabkan emfisema, yang mengurangkan luas permukaan untuk pertukaran gas, serta boleh mencetuskan pembahagian sel tidak terkawal yang membawa kepada kanser paru-paru. Kesan ini biasanya kekal dan tidak dapat dipulihkan sepenuhnya, sebab itu pencegahan lebih ditekankan berbanding rawatan.
Kawalan kadar pernafasan: Kadar pernafasan tidak tetap; ia dikawal terutamanya oleh kepekatan karbon dioksida dalam darah, bukan oleh paras oksigen. Kemoreseptor mengesan peningkatan karbon dioksida dan menghantar isyarat ke medula oblongata dalam otak, yang meningkatkan kadar serta kedalaman pernafasan melalui impuls saraf ke otot interkosta dan diafragma sehingga kepekatan kembali normal. Mekanisme maklum balas ini memastikan badan sentiasa membekalkan oksigen mencukupi tanpa memerlukan kawalan sedar daripada individu.
Kesan senaman terhadap pernafasan: Semasa bersenam, otot merespirasi lebih pantas dan menghasilkan karbon dioksida lebih cepat, jadi kepekatannya dalam darah meningkat lebih awal dan dengan jumlah lebih besar. Medula oblongata mengesan perubahan ini dan meningkatkan kadar serta kedalaman pernafasan, membawa masuk lebih banyak oksigen dan mengeluarkan karbon dioksida lebih pantas untuk memenuhi permintaan tenaga otot yang aktif. Selepas senaman berhenti, kadar pernafasan beransur-ansur kembali ke paras rehat apabila kepekatan karbon dioksida kembali normal.

Soalan lazim

Apa berlaku pada sangkar rusuk dan diafragma semasa tarik nafas?

Semasa tarik nafas, otot interkosta luar mengecut untuk menaikkan sangkar rusuk ke luar dan ke atas, manakala diafragma mengecut dan mendatar daripada bentuk kubahnya yang biasa. Bersama-sama tindakan ini meningkatkan isipadu rongga toraks, yang menurunkan tekanan udara di dalamnya ke bawah tekanan atmosfera, jadi udara mengalir masuk daripada atmosfera bertekanan lebih tinggi sehingga tekanan menyamai. Kefahaman langkah demi langkah ini membolehkan pelajar menjawab soalan berbentuk 'terangkan' dengan lengkap.

Mengapa alveolus sesuai untuk pertukaran gas?

Alveolus mempunyai dinding setebal satu sel sahaja, memberikan jarak resapan pendek, dan berjuta-juta alveolus bersama memberikan peparu jumlah luas permukaan yang amat besar. Lapisannya lembap, jadi gas larut sebelum merentasi, dan rangkaian kapilari padat sentiasa membawa gas pergi, mengekalkan cerun kepekatan curam dan resapan pantas.

Bagaimana pertukaran gas dalam ikan berbeza daripada manusia?

Ikan menukar gas merentasi insang, bukan alveolus. Air mengalir atas filamen insang yang nipis dan kaya darah, biasanya bertentangan arah aliran darah, jadi oksigen meresap daripada air ke darah dan karbon dioksida meresap keluar sepanjang keseluruhan insang. Susunan arus lawan ini mengekalkan cerun kepekatan menguntungkan bagi hampir keseluruhan permukaan insang.