Bahagian A1. Huraikan maksud ekdisis.Proses persalinan rangka luar (kulit kutikel) lama haiwan artropod secara berkala untuk membolehkan pertumbuhan dan perkembangan berlaku. Proses pergantian kulit berlaku dengan membentuk lapisan endokutikula baru yang berada di bawah lapisan eksokutikula yang sudah keras.

2. Senaraikan lima contoh organisme yang mengalami pertumbuhan melalui proses ekdisis. Belalang, ketam, ular, kala jengking, lipas

3. Dengan panduan gambar rajah berlabel, huraikan bagaimana proses ekdisis berlaku.

Ekdisis

(i) Haiwan artropod menyedut udara.(ii) Badan berkembang dan kutikel pecah. (iii) Serangga mengembangkan badannya dengan menyedut udara atau menyerap cecair sebelum lapisan kutikel baru menjadi keras. (iv) Ini bermakna pertumbuhan hanya berlaku ketika ekdisis.(v) Setiap peringkat muda antara proses ekdisis dikenali sebagai instar.(vi) Ekdisis dikawal oleh hormon ekdison yang dirembeskan oleh kelenjar toraks akibat rangsangan daripada hormon neurorembesan. (vii) Selain persalinan kulit, penghasilan enzim-enzim juga diaktifkan oleh hormon ekdison.(viii) Kadar metabolisme dan kadar sintesis protein seperti kitin dicepatkan untuk membentuk rangka luar yang baru.(ix) Kutikel lembut akan dikeraskan oleh dedahan udara.

4. Senaraikan hormon yang terlibat dalam proses ekdisis.(i) Hormon neurorembesan (Hormon otak) Dirembeskan oleh sel neurorembesan yang terletak pada permukaan dorsal otak. Disimpan dalam bahagian korpus kardiakum. Merangsang kelenjar toraks untuk merembeskan hormon ekdison.

(ii) Hormon ekdison Dirembeskan oleh kelenjar toraks akibat rangsangan hormon neurorembesan. Berfungsi merangsangkan persalinan kutikel dan proses pertumbuhan. Mengaktifkan penghasilan enzim-enzim oleh gen-gen untuk proses pertumbuhan. Mencepatkan kadar metabolisme dan kadar sintesis protein dalam tisu dan juga kitin untuk membentuk rangka luar yang baharu.

Bahagian B1. Huraikan maksud metamorfosis.Proses perkembangan biologi pada haiwan yang melibatkan perubahan penampilan fizikal dan struktur dari satu peringkat ke peringkat yang berikutnya setelah kelahiran atau penetasan. Proses ini melibatkan pembahagian sel, pembesaran sel, perbezaan sel, penyusunan semula organisasi dan kehancuran tisu-tisu organisme peringkat yang terdahulu.

2. Terangkan berserta dengan contoh jenis-jenis metamorfosis.(i) Metamorfosis lengkap (holometabola)Definisi Perkembangan dari telur menjadi larva yang kemudian masuk ke peringkat pupa dan akhirnya pupa terbebas dari kedormanan menjadi serangga.

ProsesTelur larva pupa serangga dewasa / imago. Ketika dalam peringkat pupa, aktiviti dalaman sangat tinggi, termasuklah: Penyusunan semula organisasi badan dan ciri-ciri larva Selepas perubahan lengkap dan keadaan sekelilingnya sesuai, penetasan berlaku untuk melahirkan serangga dewasa.

Contoh Gambar rajah metamorfosis rama-rama.Semut, lebah dan rama-rama

(ii) Metamorfosis tak lengkap (Hemimetabola)DefinisiPerkembangan telur menjadi serangga dewasa melalui satu siri nimfa yang pada asasnya ialah serangga kecil yang tidak mempunyai sayap. Proses ini melibatkan persalinan kulit atau ekdisis secara beransur-ansur atau dengan tiba-tiba pada setiap peringkat nimfa.

Proses Telur nimfa (beberapa peringkat) serangga muda serangga dewasa.(Melibatkan 3 tahap)

Contoh Lipas, lelawai, anai-anai

3. Huraikan bagaimana proses metamorfosis berlaku dalam (a) Belalang

(i) Metamorfosis yang berlaku pada belalang adalah bersifat hemimetabola dan melibatkan proses ekdisis.(ii) Sel telur dipersenyawakan untuk membentuk zigot dalam biji telur.(iii) Biji telur belalang menetas dalam masa 10 hari untuk menjadi nimfa.(iv) Nimfa instar pertama menyerupai belalang juta dewasa tetapi tanpa kepak.(v) Nimfa instar pertama mengalami ganti kulit dan perubahan struktur empat hingga 6 kali sehingga menjadi nimfa instar kelima.(vi) Kepak berkembang dan peringkat ekdisis diteruskan sehingga menjadi belalang dewasa dengan tambahan sayap fungsional.(vii) Ketika proses ekdisis, kutikel baru terbentuk di bawah kutikel lama.(viii) Belalang menyedut udara untuk memecahkan kutikel lama.(ix) Saiz badan berkembang sehingga kutikel baru menjadi keras.(x) Perkembangan telur sehingga dewasa mengambil masa 11 bulan. Belalang dewasa mencapai tempoh matang selama 15 hari dan hidup selama 30 hari.

(b) Lalat

(i) Metamorfosis yang berlaku pada lalat berjenis holometabola.(ii) Telur menetas dalam masa 10 jam untuk mengeluarkan larva(iii) Larva mengalami 3 peringkat instar.(iv) Larva ketika itu terdiri daripada bahagian spirakel anterior, spirakel posterior, segmen, cangkuk dan pedap berduri.(v) Cangkuk mengoyak makanan daripada jirim organik mati yang lembap. Peringkat ini berlangsung 6 hari. (vi) Larva instar ketiga mencari tempat yang kering untuk menjalani peringkat pupa.(vii) Pada peringkat pupa, makan tidak diperlukan. Tisu larva tersusun semula untuk membentuk tisu dewasa selama 5 hari. (viii) Imago merangka keluar dari sarung pupa.(ix) Lalat yang sempurna dengan sesungut, mata kumpuan dan kepak terbentuk.

4. Terangkan hormon-hormon atau enzim yang berkaitan dengan proses metamorfosis. Hormon yang terlibat dalam metamorfosis katak.(i) Hormon tiroksina Mengawal perubahan fizikal dan biokimia dari peringkat berudu ke peringkat dewasa.(ii) Hormon episifis Menyebabkan kulit katak menjadi pucat.(iii) Hormon hipofisis Menyebabkan kulit katak menjadi gelap.

Hormon yang terlibat dalam metamorfosis haiwan artropod(i) Hormon neurorembesan Dirembeskan oleh sel neurorembesan dalam otak. Merangsangkan kelenjar toraks untuk merembeskan hormon ekdison dan hormon juvenil. Dipengaruhi oleh faktor makanan, cahaya dan suhu.(ii) Hormon ekdison Mengawal proses ekdisis untuk pergantian kutikel lama dengan membentuk kitin yang baru. Mengaktifkan penghasilan enzim-enzim oleh gen-gen untuk pertumbuhan. Mencepatkan kadar metabolisme dan kadar sintesis protein.(iii) Hormon juvenil Dirembeskan dan disimpan dalam kelenjar korpus alatum. Menyebabkan terbentuknya sel epidermis kutikel muda yang mencirikan peringkat remaja, iaitu larva atau nimfa. Menyekat metamorfosis melalui kesan penindasan terhadap gen-gen yang bertugas menghasilkan strukur-struktur dewasa.

Enzim yang terlibat. Lisosom membantu menghancurkan struktur-struktur yang tidak lagi diperlukan dalam tahap-tahap perkembangan selanjutnya. Asid metiltransferase hormon juvenil / Juvenil Hormon Acid Methyltransferase (JHAMT) menukarkan asid hormon juvenil atau prekursor tak aktif hormon juvenil kepada yang aktif.

5. Huraikan kepentingan proses berikut kepada (a) Ekdisis Menggantikan rangka luar lama haiwan artropod dengan kutikel yang baru. Rangka luar penting untuk sokongan, gerakan, bentuk badan, perlindungan dan penyimpanan nutrien. Membenarkan proses pertumbuhan berlaku dalam haiwan artropod.(b) Metamorfosis Membenarkan perkembangan dan perubahan bentuk fizikal dan biokimia haiwan untuk menyesuaikan perubahan alam kehidupan. Meningkatkan fungsi-fungsi dan organisasi organ dalam badan. Mengurangkan persaingan makanan dan habitat antara satu sama lain sepanjang kitar hidup. Meningkatkan peluang hidup spesis.

Rujukan:Gan Wan Yeat (2007), SUCCESS Biologi SPM, Shah Alam, Selangor Darul Ehsan : Oxford Fajar Sdn. Bhd.Lee Ching, J. Arunasalam (2011), Longman Pre-U Text STPM Biology Volume 2, Selangor Darul Ehsan : Pearson Malaysia Sdn. Bhd.M.B.V. Roberts, (1981), Biologi, Satu Pendekatan dari segi Fungsi, KualaLumpur : Pusat Universiti Malaya.Adeetz Silver, Pengertian Metamorfosis dan jenis-jenisnya, daripada http://www. snipertechno.com/2012/09/pengertian-metamorfosis-dajenis.html.Diakses pada 16 Oktober 2012.Nainoiman (2010), Proses Kehidupan Haiwan Kitaran Belalang, daripada http://imzaroncikgusains.blogspot.com/2010/03/kitaran-hidup-belalang- metamorfosis.html. Diakses pada 16 Oktober 2012.Rahman (2012), Daur Hidup Hewan (Metamorfosis sempurna dan metamorfosis tidak sempurna), daripada http://asagenerasiku.blogspot.com/2012/03/daur- hidup-hewan-metamorfosis-sempurna.html. Diakses pada 16 Oktober 2012.Tetsuro Shinoda, Kyo Itoyama (2003), Juvenile hormone acid methyltransferase: A key regulatory enzyme for insect metamorphosis, daripada http://www.pnas. org/content/100/21/11986.full.pdf. Diakses pada 16 Oktober 2012.Wikipedia Bebas, Metamorfosis, daripada http://id.wikipedia.org/wiki/Metamor fosis . Diakses pada 16 Oktober 2012.Wikipedia Bebas, Rangka bebas, daripada http://ms.wikipedia.org/wiki/Rangka. Diakses pada 16 Oktober 2012.

2