Pemakanan dalam Tumbuhan

Fotosintesis sendiri diterokai secara mendalam di halaman proses; di sini fokus ialah nutrien dan penyerapan.

Setiap makronutrien mempunyai peranan khusus dan gejala kekurangan yang boleh dikenali. Terlalu sedikit nitrogen, yang membina protein dan klorofil, menyebabkan pertumbuhan terbantut dan daun tua menguning; terlalu sedikit fosforus, diperlukan untuk akar dan pemindahan tenaga, memberi pertumbuhan akar lemah dan daun keunguan; terlalu sedikit kalium menyebabkan tepi daun kuning dan mengeriting; dan terlalu sedikit magnesium khususnya menghalang klorofil baharu terbentuk, menghasilkan daun kuning dengan urat masih hijau (klorosis interurat).

Tumbuhan turut memperoleh sesetengah nutrien melalui perkongsian dengan organisma lain. Bakteria Rhizobium yang hidup dalam nodul akar kekacang seperti kacang pea dan kacang buncis mengikat gas nitrogen dari udara kepada sebatian yang boleh digunakan tumbuhan, manakala tumbuhan membekalkan bakteria itu dengan karbohidrat, satu hubungan mutualisme yang dimanfaatkan dalam putaran tanaman.

Banyak tumbuhan turut membentuk persatuan mikoriza dengan kulat tanah, yang meningkatkan dengan ketara luas permukaan akar tersedia untuk menyerap air dan ion mineral, terutamanya fosforus, sebagai balasan gula.

Bab ini sering dinilai dengan memberi gambar atau huraian gejala kekurangan dan meminta calon menamakan mineral yang kurang serta menerangkan peranannya, atau dengan menghuraikan tumbuhan luar biasa, seperti yang memerangkap serangga atau tumbuh pada pokok, dan bertanya bagaimana ia memperoleh nutrien. Menamakan ion tertentu atau hubungan tertentu, bukan sekadar 'kekurangan nutrien', ialah yang memberi markah penuh.

Standard kandungan dalam bab ini

1. 18.1 Nutrien Tak Organik Utama untuk Tumbuhan
2. 18.2 Pengambilan Air dan Garam Mineral oleh Tumbuhan
3. 18.3 Kepelbagaian dalam Pemakanan Tumbuhan

Konsep utama

Nutrien tak organik utama

Makronutrien (contoh nitrogen, fosforus, kalium) diperlukan dalam jumlah besar; mikronutrien dalam jumlah kecil.

Peranan nutrien

Nitrogen diperlukan untuk protein, magnesium untuk klorofil; kekurangan nutrien menyebabkan gejala kekurangan tertentu.

Penyerapan air

Air masuk ke sel rambut akar melalui osmosis, bergerak menuruni cerun potensi air.

Penyerapan garam mineral

Ion mineral diserap melalui pengangkutan aktif, yang perlukan tenaga kerana tanah selalunya lebih cair daripada sel.

Adaptasi rambut akar

Sel rambut akar panjang dan nipis dengan luas permukaan besar untuk mempercepat penyerapan.

Kepelbagaian pemakanan tumbuhan

Sesetengah tumbuhan parasit, epifit atau pemakan serangga, memperoleh nutrien dengan cara luar biasa.

Gejala kekurangan makronutrien

Kekurangan nitrogen menyebabkan pertumbuhan terbantut dan daun tua menguning kerana nitrogen diperlukan untuk protein dan klorofil; kekurangan fosforus memberi pertumbuhan akar lemah dan daun keunguan; kekurangan kalium menyebabkan tepi daun kuning dan mengeriting; dan kekurangan magnesium menyebabkan klorosis interurat kerana magnesium ialah komponen klorofil.

Pengikatan nitrogen dan nodul akar

Bakteria Rhizobium hidup dalam bengkak dipanggil nodul akar pada akar kekacang seperti kacang pea, kacang buncis dan kacang tanah. Bakteria itu mengikat gas nitrogen dari udara kepada sebatian nitrat dan ammonium yang boleh diserap tumbuhan, manakala tumbuhan membekalkan bakteria dengan karbohidrat, menjadikan ini hubungan mutualisme dan bukan parasitisme.

Persatuan mikoriza

Banyak akar tumbuhan membentuk perkongsian dengan kulat tanah dipanggil mikoriza. Benang kulat meluaskan dengan ketara luas permukaan berkesan sistem akar, menyerap tambahan air dan ion mineral, terutamanya fosforus, daripada isipadu tanah lebih besar, dan sebagai balasan kulat menerima gula yang dihasilkan tumbuhan melalui fotosintesis.

Contoh bernama pemakanan pelbagai

Rafflesia ialah tumbuhan parasit tanpa klorofil sendiri yang menarik air dan makanan terus daripada tumbuhan menjalar perumah; tumbuhan periuk kera dan Venus flytrap bersifat pemakan serangga, memerangkap dan mencerna serangga terutamanya untuk nitrogen sambil masih berfotosintesis; dan banyak orkid bersifat epifit, menggunakan pokok hanya untuk sokongan fizikal dan menyerap air serta mineral dari hujan dan udara.

Menyiasat keperluan mineral

Menanam tumbuhan dalam kultur air (hidroponik), larutan nutrien dengan satu ion mineral sengaja ditinggalkan, membolehkan gejala kekurangan tertentu diperhatikan dan dikaitkan dengan ion yang kurang itu, iaitu cara peranan setiap makronutrien mula-mula ditetapkan secara eksperimen.

Mikronutrien

Mikronutrien seperti zat besi, mangan, zink dan boron diperlukan hanya dalam jumlah kecil tetapi masih penting; contohnya, zat besi diperlukan untuk membuat klorofil dan kekurangannya turut menyebabkan daun menguning, kelihatan serupa dengan kekurangan magnesium tetapi menjejaskan daun muda dahulu berbanding daun tua.

Cara Venus flytrap dan periuk kera memerangkap serangga

Venus flytrap mempunyai rambut pencetus sensitif pada daun berengselnya yang menutup pantas apabila disentuh dua kali berturut-turut, memerangkap serangga, manakala periuk kera mempunyai perangkap dalam, licin, dilapisi nektar yang dijatuhi serangga dan tidak dapat dipanjat keluar; kedua-duanya kemudian merembeskan enzim pencernaan untuk memecah mangsa dan menyerap nutrien yang dibebaskan.

Bagaimana bab ini diperiksa

Biologi SPM ditaksir dalam tiga kertas. Kertas 1 mempunyai 40 soalan objektif (40 markah) dalam 1 jam 15 minit; Kertas 2 membawa 100 markah merentasi Bahagian A, B dan C dalam 2 jam 30 minit; Kertas 3 ialah amali yang menguji kemahiran proses sains. Kandungan bab ini boleh muncul dalam mana-mana, jadi kelas melatih ingatan untuk Kertas 1 dan jawapan berstruktur untuk Kertas 2.

Sudut peperiksaan biasa

• Memadankan kekurangan mineral dengan gejalanya.
• Menerangkan cara akar menyerap air dan garam mineral secara berbeza.
• Menghuraikan adaptasi sel rambut akar.
• Memadankan gejala kekurangan yang dihuraikan, seperti klorosis atau daun keunguan, dengan ion mineral tertentu yang kurang.
• Menerangkan sebab kekacang ditanam untuk meningkatkan kandungan nitrogen tanah, mengaitkan jawapan dengan bakteria Rhizobium dalam nodul akar.
• Membezakan tumbuhan parasit, epifit dan pemakan serangga mengikut cara dan sebab tepat setiap satu memperoleh nutrien tambahan.
• Mentafsir eksperimen kultur air (hidroponik) di mana satu ion mineral disingkirkan, dan meramal gejala kekurangan yang terhasil.

Kesilapan biasa

Belajar bab ini

Proses dalam bab ini

• Fotosintesis

Istilah utama

FotosintesisKlorofilKloroplasFaktor pengehad

Soalan lazim

Sumber:SRC-DSKP-EN, SRC-FORMAT