1. PERGERAKAN BAHAN-BAHAN
MERENTASI MEMBRAN PLASMA
BAB 3

2. 3.1 PERGERAKAN BAHAN-BAHAN MERENTASI
MEMBRAN PLASMA
• Pergerakan bahan-bahan ke dalam dan keluar dari sel-sel berlaku
merentasi membran plasma.
• Membran plasma membantu sel untuk mengekalkan suatu persekitaran
dalaman yang malar supaya sel-sel boleh berfungsi dengan berkesan.
• Struktur membran plasma:
(a) Teori bendalir-mosaic mula-mulanya dibentang oleh Singer dan
Nicholson pada 1972.
(b) Mereka mencadangkan bahawa membran plasma terdiri
terutamanya daripada fosfolipid dan protein.
(c) Membran plasma terdiri daripada dua lapisan fosfolipid dengan
sebilangan besar protein-protein yang berbeza bertaburan sepanjang dan
dalam dwilapisan fosfolipid.

3. Model mozek bendalir membran plasma

4. • Setiap molekul fosfolipid mempunyai suatu kepala polar yang
hidrofilik(tertarik ke arah air) dan sepasang ekor bukan-polar
hidrofilik (ditolak oleh air).
• Molekul-molekul fosfolipid tersusun dalam dua lapisan
(dwilapisan) dengan kepala hidrofilik pada lapisan luar,
menghadap bendalir ekstrasel dan kepala hidrofilik lapisan
dalam menghadap bendalir sitoplasma. Di antaranya adalah
ekor-ekor hidrofobik.
• Lapisan fosfolipid mengandungi kolesterol yang
menambahkan ketegaran dan kestabilan membran
sekeluruhannya.

5. Dwilapisan Fosfolipid

6. • Beribu-ribu jenis protein yang berbeza wujud dalam membran. Protein-
protein yang berada keseluruhannya merentasi membran disebut protein
intrinsik, sementara protein-protein lain yang berada pada permukaan
dalam atau luar membran disebut protein ekstrinsik.
• Jadual di bawah menunjukkan protein-protein dalam membran plasma:
Protein pembawa Molekul protein yang
bertindak sebagai
pembawa
Protein liang Molekul protein yang
membentuk laluan atau
liang
Glikoprotein Protein membran yang
mempunyai karbohidrat
yang terikat padanya

7. Protein-protein dalam membran plasma

8. • Struktur membran mengandungi molekul-molekul fosfolipid
dan protein-protein tertentu yang boleh bergerak dalamnya.
• Molekul-molekul protein adalah bertaburan dalam lapisan
fosfolipid untuk membentuk satu corak mosaik.
• Ini membenarkan membran plasma menjadi struktur
dinamik, seperti bendalir dan fleksibel.

9. Ketelapan membran plasma
• Membran plasma adalah ketelapan memilih atau separa telap.
• Ini bermakna bahawa membran plasma membenarkan hanya
bahan-bahan tertentu untuk merentasi dan bukan bahan yang lain.
• Dua faktor yang menentukan ketelapan sesuatu molekul merentasi
membran plasma ialah:
(a) saiznya
(b) kekutubannya
• Molekul-molekul yang bergerak secara bebas merentasi membran
plasma ialah:
(a) molekul larut lemak seperti asid lemak, gliserol, bahan-bahan
steroid dan vitamin A,D,E dan K yang boleh larut dalam dwilapisan
lipid dan bergerak merentasinya.
(b) molekul-molekul kecil bukan-polar (tidak bercas) seperti
oksigen dan karbon dioksida yang boleh bergerak melalui
dwilapisan fosfolipid.
(c) air yang cukup kecil untuk bergerak antara dwilapisan fosfolipid
atau bergerak melalui liang-liang.

10. • Molekul-molekul yang tidak boleh bergerak secara bebas merentasi
membran plasma adalah:
(a) molekul-molekul besar, larut-air dan asid amino yang tidak boleh
bergerak dengan senang melalui kawasan hidrofobik dengan membran
plasma.
(b) Walau bagaimanapun, molekul-molekul ini boleh meresap merentasi
membran plasma dengan bantuan protein-protein pembawa
(c) Molekul-molekul kecil, larut air dan ion-ion seperti K+, Na+ dan Ca2+
yang hanya boleh bergerak melalui membran plasma dengan bantuan
protein liang.

11. Kenal pasti molekul-molekul yang boleh bergerak secara
bebas merentasi membran plasma
 Asid-lemak
Glukosa
Asid amino
Oksigen
Karbon
dioksida
Vitamin E
Air
Ion K+
Steroid
Ion Ca+
Vitamin B
Boleh merentasi
membran plasma
Tidak boleh
merentasi membran
plasma

12. SPM 2008 (Kertas 3-Soalan 2)
Membran separa telap didefinisikan sebagai membran yang
membenarkan molekul tertentu meresap melaluinya tetapi tidak
membenarkan peresapan molekul-molekul lain. Peresapan molekul
melalui membran separa telap adalah berdasarkan saiz molekul-molekul
tersebut.
Berdasarkan maklumat di atas, rancang satu eksperimen dalam makmal
untuk mengkaji saiz molekul yang boleh meresap melalui membran separa
telap.
Perancangan eksperimen anda hendaklah meliputi aspek-aspek berikut:
•Pernyataan masalah
•Hipotesis
•Pembolehubah
•Senarai radas dan bahan
•Teknik yang digunakan
•prosedur
•Cara data dipersembahkan

13. Susunan radas untuk mengkaji pergerakan bahan merentas
membran separa telap
400 ml air suling
15 ml larutan glukosa + 15 ml ampaian kanji
Tiub visking

14. Eksperimen untuk mengkaji saiz molekul yang boleh meresap melalui
Membran separa telap
Prosedur
1. Rendamkan tiub visking di dalam air selama 5 minit untuk melembutkannya.
Simpul dan ikatkan salah satu hujung tiub Visking dengan benang supaya tidak
bocor.
2. Isi tiub visking dengan 15ml larutan glukosa dan 15ml ampaian kanji. Ikat dengan
ketat hujungtiub Visking satu lagi dengan benang.
3. Bilas bahagian luar tiub visking dengan air suling.
4. Isikan 400ml air suling ke dalam bikar.
5. Masukkan tiub visking ke dalam bikar seperti yang ditunjukkan dalam Rajah dan
biarkan selama 40 minit.
6. Selepas 40 minit, keluarkan tiub visking dan pindahkannya ke bikar yang kering.
7. (a) Titiskan setitis larutan dari bikar ke dalam titisan iodin dalam jubin putih
berlekuk. Rekodkan pemerhatian.
(b) Ulang langkah 7(a) untuk larutan dari tiub visking.
8. Jalankan ujian Benedict terhadap larutan di dalam tiub visking dan larutan di dalam
bikar.
(a) Masukkan 2ml setiap larutan ke dalam tabung uji berasingan dan campurkan
1 ml larutan Benedict.
(b) Panaskan larutan tersebut di dalam kukus air selama kira-kira 5 minit dan
rekodkan perubahan warna.

15. Ujian Sampel Makanan
Uji untuk
mengesan
Reagen Prosedur Pemerhatian Inferens
Kanji Larutan iodin 1 titik iodin
ditambah
kepada
sampel
makanan
Warna kuning
bertukar kepada
warna hitam
kebiruan (blue
black)
Makanan
mengandungi
kanji
Gula penurun
(glukosa)
Larutan
benedict
Tambahkan
1ml larutan
benedict
kepada
sampel
makanan
Panaskan
larutan
tersebut di
dalam kukus
air selama 5
minit
Mendakan
merah bata
terhasil
Makanan
mengandungi
gula penurun

16. PERGERAKAN BAHAN MERENTAS MEMBRAN PLASMA
Pengangkutan pasif Pengangkutan aktif
Resapan ringkas Resapan berbantu Osmosis

17. Kecerunan kepekatan

18. Resapan ringkas
• Proses ini tidak menggunakan tenaga oleh sel.
• Resapan ringkas ialah pergerakan rawak molekul atau
ion dari kawasan berkepekatan tinggi ke kawasan
berkepekatan rendah (menuruni kecerunan kepekatan)
sehingga keseimbangan tercapai.
• Resapan ringkas dapat diperhatikan dalam cecair dan
gas.
• Contoh: meletakkan hablur kalium manganat (VII) di
dalam air.
▫ Molekul hablur bergerak dari kawasan berkepekatan tinggi
ke kawasan berkepekatan rendah.
▫ Resapan akan berlaku secara berterusan sehingga kedua-
dua jenis molekul tersebar sama rata ke seluruh larutan.
▫ Keseimbangan dinamik tercapai apabila kepekatan tidak
lagi wujud.

19. Proses resapan kalium manganat (VII)

20. Kalium manganat (VII)
(molekul pewarna)
Proses Resapan

21. Osmosis
• Proses pergerakan molekul air dari larutan
berpekatan zat terlarut rendah (kepekatan
molekul air tinggi) ke larutan berkepekatan zat
terlarut tinggi (kepekatan molekul air rendah)
merentas membran separa telap.
• Osmosis penting kepada sel kerana sel
memerlukan air mencukupi untuk berfungsi
dengan baik.

23. Resapan berbantu
• Molekul kecil bercas seperti ion atau molekul berkutub
yang tidak larut dalam lipid dan bersaiz besar seperti
asid nukleik, asid amino dan glukosa tidak dapat
bergerak merentas dwilapisan fosfolipid.
• Proses ini dinamakan resapan berbantu
• Molekul bergerak dari kawasan berkepekatan zat
terlarut tinggi ke kawasan berkepekatan zat terlarut
rendah.
• Tidak memerlukan tenaga kerana protein pembawa
mengangkut molekul menuruni kecerunan kepekatan.

24. • Protein pembawa adalah khusus kerana setiap satu
hanya boleh bergabung dengan molekul tertentu sahaja.
• Misalnya molekul glukosa hanya boleh bergabung
dengan protein pembawa khusus untuk glukosa.
• Selepas proses penggabungan protein pembawa akan
berubah bentuk untuk menggerakan molekul merentas
membran plasma.
• Protein pembawa kembali ke bentuk asalnya dan
bersedia untuk mengangkut molekul seterusnya.
• Protein liang membentuk liang atau terusan bagi
membenarkan molekul kecil terlarut terutamanya ion
bergerak melaluinya.
• Liang mempunyai ciri khusus yang hanya membenarkan
ion khusus melaluinya.

26. Pergerakan bahan merentas membran
plasma melalui pengangkutan aktif
• Pengangkutan aktif ialah pergerakan bahan (ion
dan molekul) merantas membran plasma
menentang kecerunan kepekatan, iaitu dari
kawasan berkepekatan rendah ke kawasan
berkepekatan tinggi dengan menggunakan
tenaga metabolisme.
• Proses ini memerlukan bantuan protein
pembawa dan tenaga untuk mengangkut bahan
merentas membran plasma.

27. • Tenaga untuk pengangkutan aktif datangnya
dari molekul ATP(Adenosina Trifosfat) yang
dijana oleh mitokonria.
• Protein pembawa mempunyai tapak aktif untuk
bergabung dengan sesuatu molekul atau ion
tertentu dan satu lagi tapak aktif untuk
bergabung dengan molekul ATP.
• Tenaga ATP(adenosina trifosfat) terurai kepada
ADP(adenosina difosfat) dan P.
• Proses penguraian ini membekalkan tenaga
kepada protein pembawa untuk berubah bentuk
dan untuk menggerakkan ion natrium merentas
membran plasma.

29. Contoh pengangkutan aktif – pam natrium
kalium
• Protein pembawa dikenali sebagai pam.
• Protein pembawa memerlukan tenaga untuk
menggerakkan bahan menentang kecerunan
kepekatan.
• Pam natrium-kalium membantu mengekalkan
kecerunan kepekatan dengan mengangkut ion
natrium keluar sel dan ion kalium ke dalam sel.

30. Pengangkutan aktif dan pengangkutan pasif
dalam organisma hidup
• Pertukaran gas antara alveolus dan kapilari
darah
• Akar rambut menyerap air dan garam mineral

31. Tulis perbezaan antara pengangkutan
aktif dengan pengangkutan pasif
Pengangkutan aktif Perbezaan Pengangkutan
pasif
Keperluan tenaga
Kecerunan
kepekatan
Protein pembawa
yang dikenali sebagai
pam
Keperluan protein
pembawa
Protein pembawa
diperlukan untuk
resapan berbantu
Penyerapan garam
mineral oleh sel akar
Contoh Resapan kalium
manganat (VII)

32. 3.2 PERGERAKAN BAHAN MERENTAS MEMBRAN
PLASMA DALAM KEHIDUPAN SEHARIAN
Persekitaran dalam sel haiwan dan sel tumbuhan
 Setiap sel dikelilingi bendalir luar sel (bendalir
interstis).
Oleh itu, sel sentiasa mengalami proses osmosis.
Pergerakan air merentas membran plasma bergantung
pada kepekatan air dalam sel.
Air bergerak dalam arah yang menyeimbang
kepekatan air kepada kedua-dus belah sel.

33. Larutan isotonik
• Kepekatan zat terlarut di luar sel sama dengan
kepekatan zat terlarut sel.
Kesan larutan isotonik
• Air meresap masuk ke dalam dan keluar sel pada kadar
yang sama.
• Jadi, dalam keadaan ini, pergerakan air meresap masuk
dan keluar sel secara osmosis merentas membran
plasma adalah seimbang.
• Isi padu dan bentuk sel tidak berubah

34. Larutan hipotonik
• Kepekatan zat terlarut di luar sel adalah lebih rendah
daripada kepekatan zat terlarut sel.
Kesan larutan hipotonik
• Ini menyebabkan terdapat pergerakan bersih air dari
luar ke dalam sel.
• Air masuk ke dalam sel secara osmosis, menyebabkan
isipadu sel bertambah dan sel mengembang.

36. Larutan hipertonik
• Kepekatan zat terlarut di luar sel lebih tinggi daripada
kepekatan zat terlarut dalam sel.
Kesan larutan hipertonik
• Ini menyebabkan berlaku pergerakan air bersih dari
dalam sel ke luar sel.
• Air meresap keluar melalui proses osmosis.
• Isipadu sel dan tekanan dalam sel berkurang.

38. Tugasan Dalam Kumpulan
• Kumpulan 1 : Bincangkan apakah yang terjadi kepada sel haiwan
apabila berada dalam larutan isotonik. Lukiskan perubahan
struktur sel.
• Kumpulan 2: Bincangkan apakah yang terjadi kepada sel tumbuhan
apabila berada dalam larutan isotonik. Lukiskan perubahan
struktur sel.
• Kumpulan 3: Bincangkan apakah yang terjadi kepada sel haiwan
apabila berada dalam larutan hipotonik. Lukiskan perubahan
struktur sel.
• Kumpulan 4: Bincangkan apakah yang terjadi kepada sel tumbuhan
apabila berada dalam larutan hipotonik. Lukiskan perubahan
struktur sel.
• Kumpulan 5: Bincangkan apakah yang terjadi kepada sel haiwan
apabila berada dalam larutan hipertonik. Lukiskan perubahan
struktur sel.
• Kumpulan 6: Bincangkan apakah yang terjadi kepada sel tumbuhan
apabila berada dalam larutan hipertonik. Lukiskan perubahan
struktur sel.

39. Kesan sel tumbuhan & sel haiwan
dalam larutan isotonik
• Tiada perubahan isi padu dan bentuk sel.

40. Kesan sel haiwan dalam larutan hipotonik
• Air masuk ke dalam sel haiwan.
• Sekiranya larutan sangat hipotonik, sel haiwan seperti
sel darah merah mengembang dan akhirnya meletus
atau pecah.
• Ini adalah kerana membran plasma adalah terlalu nipis
untuk menahan tekanan osmosis yang tinggi dalam
sel.
• Pemecahan sel darah merah akibat tekanan osmosis
dalam sel dikenali sebagai hemolisis.

42. Kesan sel tumbuhan dalam larutan hipotonik
• Berbeza daripada sel tumbuhan, sel haiwan tidak pecah
kerana dinding selnya tegar.
• Apabila sel tumbuhan dimasukkan ke dalam larutan
hipotonik, air meresap secara osmosis dan memenuhi
vakuol.
• Vakuol sel mengembang.
• Cecair dalam vakuol akan menekan sitoplasma dan
menolak membran plasma ke dinding sel.
• Sel dikatakan berada dalam tekanan segah.
• Tekanan segah penting kerana memberi sokongan dan
mengekalkan bentuk sel.
• Kesegahan sel juga menyebabkan sel pengawal
mengembang dan stoma terbuka untuk proses fotosintesis.

44. Kesan sel tumbuhan dalam larutan hipertonik
• Air meresap keluar dari sel ke larutan hipertonik secara
osmosis.
• Vakuol dan sitoplasma sel mengecut menyebabkan
membran plasma menjauhi dinding sel.
• Proses ini disebut plasmolisis, iaitu pengecutan
sitoplasma akibat osmosis.
• Sel dikatakan flasid, tumbuhan menjadi layu.
• Sekiranya plasmolisis berlaku secara berterusan,
tumbuhan tersebut akan mati.
• Walau bagaimanapun, sel tumbuhan yang mengalami
plasmolisis boleh menjadi segah semula jika dipindahkan
ke dalam larutan hipotonik.
• Sel dikatakan mengalami deplasmolisis.

46. Kesan sel haiwan(sel darah merah) dalam larutan
hipertonik
• Air daripada sel meresap keluar melalui proses osmosis.
• Isi padu sel dan tekanan dalam sel berkurang.
• Sel tersebut akan mengecut dan sel darah merah dikatakan
mengalami krenasi.