Nota Biologi Tingkatan 5 Bab 2: Struktur dan Fungsi Daun
Biologi Tingkatan 5
Bab 2: Struktur dan Fungsi Daun
Nota Interaktif
Struktur Luar & Dalaman Daun
Terokai lapisan mikroskopik yang menjadikan daun sebagai kilang makanan utama tumbuhan.
Keratan Rentas Daun
* Lalukan tetikus (hover) pada lapisan untuk membaca fungsi.
Struktur Luar Daun
-
Lamina
Bahagian daun yang leper, nipis, rata dan luas. Bentuk ini menyediakan luas permukaan yang besar untuk menyerap cahaya matahari dan gas karbon dioksida maksimum.
-
Petiol
Tangkai daun yang menyambungkan lamina pada batang. Ia mengunjur ke dalam lamina membentuk jaringan urat daun untuk menyokong lamina.
Organ Utama Pertukaran Gas
Pertukaran gas oksigen dan karbon dioksida berlaku melalui liang stoma yang dikawal oleh sel pengawal.
Stoma Terbuka
Mekanisme Pembukaan Stoma
- Kehadiran cahaya memicu fotosintesis di dalam kloroplas sel pengawal.
- Glukosa terhasil dan ion Kalium (K+) dipam masuk ke dalam sel pengawal.
- Keupayaan air di dalam sel pengawal menurun (menjadi hipertonik).
- Air dari sel epidermis meresap masuk ke dalam sel pengawal secara osmosis.
- Sel pengawal menjadi segah dan melengkung ke luar (dinding dalam yang tebal kurang kenyal). Liang stoma terbuka.
Mekanisme Penutupan Stoma
- Pada waktu malam, tiada fotosintesis berlaku.
- Kepekatan sukrosa menurun dan ion Kalium (K+) meresap keluar dari sel pengawal.
- Keupayaan air di dalam sel pengawal meningkat (menjadi hipotonik).
- Air meresap keluar dari sel pengawal ke sel epidermis bersebelahan secara osmosis.
- Sel pengawal menjadi flasid (layu) dan kehilangan bentuk melengkung. Liang stoma tertutup.
Organ Utama Transpirasi
Transpirasi: Proses kehilangan air dalam bentuk wap air ke persekitaran melalui stoma.
Transpirasi penting untuk menghasilkan daya tarikan transpirasi (menarik air dari akar ke daun), memberikan kesan penyejukan pada tumbuhan, dan mengangkut ion mineral.
Faktor Persekitaran yang Mempengaruhi Kadar Transpirasi
(Lalukan tetikus / sentuh kad untuk melihat jawapan)
Suhu Persekitaran
Suhu Meningkat ⬆️
Kadar transpirasi meningkat. Tenaga kinetik molekul air bertambah, mempercepatkan penyejatan air dari mesofil berspan.
Keamatan Cahaya
Cahaya Meningkat ⬆️
Kadar transpirasi meningkat. Cahaya merangsang stoma terbuka luas untuk fotosintesis, membenarkan lebih banyak wap air terbebas.
Pergerakan Udara
Angin Laju ⬆️
Kadar transpirasi meningkat. Angin meniup wap air di luar stoma, mengekalkan kecerunan kepekatan wap air yang curam.
Kelembapan Relatif
Kelembapan Udara ⬆️
Kadar transpirasi MENURUN. Udara tepu dengan wap air, mengurangkan kecerunan resapan wap air dari daun ke udara luar.
Organ Utama Fotosintesis
Fotosintesis berlaku di dalam Kloroplas yang mempunyai pigmen klorofil.
Struktur Kloroplas
Tilakoid
Kantung nipis berbentuk cakera. Mengandungi klorofil. Tapak untuk tindak balas bersandarkan cahaya.
Granum
Timbunan cakera tilakoid yang disusun berlapis-lapis untuk meningkatkan luas permukaan pemerangkapan cahaya.
Stroma
Bendalir tidak berwarna di sekeliling granum. Tapak untuk tindak balas tidak bersandarkan cahaya (Kitar Calvin).
Tindak Balas Bersandarkan Cahaya
- Tenaga cahaya diserap oleh klorofil dan menguja elektron ke aras tenaga lebih tinggi.
- Fotolisis Air: Molekul air pecah kepada ion Hidrogen (H+) dan ion Hidroksida (OH-) akibat tenaga cahaya.
- Elektron dari klorofil digunakan untuk membentuk ATP.
- Ion Hidroksida melepaskan elektron membentuk gas oksigen (O2) & air.
- Ion Hidrogen (H+) bergabung dengan NADP+ membentuk NADPH.
Tindak Balas Tidak Bersandarkan Cahaya
- Tidak memerlukan tenaga cahaya secara langsung (Kitar Calvin).
- Gas karbon dioksida (CO2) diikat pada sebatian organik 5-karbon (RuBP).
- NADPH dan ATP dari tindak balas cahaya digunakan untuk menurunkan CO2 menjadi monomer glukosa.
- Monomer glukosa kemudiannya terkondensasi membentuk molekul kanji untuk disimpan di dalam stroma kloroplas.
Titik Pampasan (Compensation Point)
Keadaan di mana Kadar Fotosintesis = Kadar Respirasi Sel
Apa yang berlaku pada titik ini?
-
Keseimbangan Gas
Semua karbon dioksida yang dibebaskan semasa respirasi digunakan semula untuk fotosintesis. Semua oksigen yang dihasilkan fotosintesis digunakan untuk respirasi.
-
Pertukaran Gas Bersih = Sifar
Tiada oksigen dibebaskan ke persekitaran dan tiada karbon dioksida diserap dari persekitaran.
-
Kesan Jangka Panjang
Jika keamatan cahaya kekal pada titik pampasan (kadar tidak meningkat), kadar penghasilan glukosa hanyalah cukup untuk respirasi sendiri. Tumbuhan tidak akan membesar (tiada jisim kering bertambah).
Struktur dan Fungsi Daun
Biologi Tingkatan 5 (Bab 2)
Ujian anatomi tumbuhan ini memuatkan 10 Soalan Rawak yang akan mencabar kefahaman anda tentang keratan rentas daun, stoma, transpirasi dan rahsia tindak balas cahaya dalam kloroplas.
“Setiap helaian daun merupakan kilang hijau pencipta tenaga.”
Memuat turun data klorofil…
Sintesis Selesai
Laporan Penilaian Biologi Anda:
Keterangan log maklum balas selular di sini.
Koleksi Latihan
| LATIHAN | SKEMA |
GLOSARI: STRUKTUR DAUN & FOTOSINTESIS
Lamina
Bahagian daun yang leper, nipis, dan rata untuk memaksimumkan pendedahan cahaya matahari.
Petiol
Tangkai daun yang menyambungkan lamina pada batang tumbuhan.
Kutikel
Lapisan berlilin, kalis air, dan lut sinar untuk mengurangkan kehilangan air.
Mesofil Palisad
Sel tersusun tegak, padat, dan kaya kloroplas. Tapak utama fotosintesis.
Mesofil Berspan
Sel berbentuk tidak sekata, tersusun longgar dengan banyak ruang udara untuk peresapan gas.
Xilem
Mengangkut air dan garam mineral dari akar ke daun serta memberi sokongan mekanikal.
Floem
Mengangkut sukrosa hasil fotosintesis dari daun ke bahagian lain tumbuhan.
Stoma
Liang pada epidermis bawah untuk pertukaran gas (O₂, CO₂) dan transpirasi.
Sel Pengawal
Sepasang sel yang mengapit stoma dan mengawal pembukaan serta penutupannya.
Kloroplas
Organel di dalam sel tumbuhan yang menjadi tapak utama berlakunya fotosintesis.
Klorofil
Pigmen hijau yang menyerap tenaga cahaya (merah dan biru) untuk memulakan fotosintesis.
Tilakoid
Kantung cakera mengandungi klorofil. Tapak tindak balas bersandarkan cahaya.
Stroma
Bendalir tidak berwarna mengelilingi granum. Tapak tindak balas tidak bersandarkan cahaya.
Karotenoid
Pigmen kuning/jingga yang menyerap tenaga cahaya dan memindahkannya kepada klorofil.
Fotolisis
Penguraian air kepada ion hidrogen dan hidroksida menggunakan tenaga cahaya dan klorofil.
Titik Pampasan
Aras keamatan cahaya di mana kadar fotosintesis sama dengan kadar respirasi sel.
Transpirasi
Kehilangan air dalam bentuk wap air secara sejatan dari tumbuhan ke atmosfera.
Kromatografi
Teknik pemisahan komponen campuran (seperti pigmen daun) berdasarkan keterlarutan.
ZON MASTERI KBAT: DAUN & FOTOSINTESIS
Analisis mekanisme fisiologi tumbuhan melalui aplikasi pengetahuan struktur dan fotosintesis.
1. Mengapakah stoma lebih padat di epidermis bawah berbanding permukaan atas?
Strategi ini bertujuan untuk mengurangkan kadar transpirasi. Permukaan atas daun terdedah secara langsung kepada bahang matahari yang tinggi. Dengan meletakkan stoma di bahagian bawah yang lebih redup, tumbuhan dapat:
- Meminimumkan kehilangan wap air yang berlebihan.
- Mengekalkan kecekapan pertukaran gas $CO_2$ dan $O_2$.
- Memastikan kemandirian di habitat darat yang panas.
2. Mengapa cahaya ungu/merah lebih baik untuk pertumbuhan sayur berbanding cahaya hijau?
Pigmen utama seperti klorofil a dan b mempunyai kadar penyerapan tenaga yang maksimum pada spektrum biru-ungu dan merah.
3. Apakah kesan jangka panjang kelembapan tinggi (musim tengkujuh) terhadap tumbuhan?
Kelembapan tinggi merendahkan kadar transpirasi secara mendadak. Ini mengakibatkan:
- Daya tarikan transpirasi lemah: Pengangkutan air dari akar ke daun terganggu.
- Kekurangan Mineral: Pengangkutan garam mineral penting (nitrat, fosfat, kalium) menjadi perlahan.
- Pertumbuhan Bantut: Menjejaskan sintesis protein dan klorofil, menyebabkan klorosis (daun kuning).
4. Apakah nasib tumbuhan jika ia sentiasa hidup pada titik pampasannya?
Pada titik pampasan, kadar fotosintesis sama dengan kadar respirasi. Semua glukosa digunakan serta-merta untuk tenaga sel. Tiada lebihan glukosa untuk:
- Simpanan kanji.
- Penghasilan sel baharu (pertumbuhan).
- Pembiakan (bunga/buah).
5. Kaktus membuka stoma pada waktu malam. Hubungkaitkan dengan tindak balas fotosintesis.
Ini adalah adaptasi CAM (Crassulacean Acid Metabolism):
- Waktu Malam: Stoma buka, $CO_2$ diambil dan disimpan sebagai asid organik.
- Waktu Siang: Stoma tutup (elak transpirasi). Tenaga cahaya menghasilkan ATP dan NADPH melalui tindak balas bersandarkan cahaya.
- Integrasi: $CO_2$ yang disimpan dibebaskan dalam stroma untuk kitar Calvin (tindak balas tidak bersandarkan cahaya) menggunakan ATP/NADPH siang tadi.