PENGENALAN

Respirasi adalah penguraian makanan untuk menghasilkan tenaga. Semua

organisma memerlukan tenaga untuk menjalankan proses hidup dan aktiviti sel.

Substrat utama dalam respirasi adalah glukosa. Jenis respirasi sel ini berlaku dalam

mitokondrion dan dalam sitoplasma sel. Seperti yang kita tahu, terdapat dua jenis

respirasi sel iaitu respirasi aerob dan respirasi anaerob. Respirasi aerob memerlukan

oksigen manakala respirasi anerob tidak memerlukan oksigen.

Dalam respirasi aerob, oksigen diperlukan untuk mengoksidakan glukosa

dengan lengkap untuk membebaskan semua tenagan dalam glukosa. Sebahagian

besar tenaga disimpan (38 molekul ATP) dalam bentuk adenosine trifosfat (ATP). ATP

adalah pembekal tenaga utama untuk semua sel hidup. Setiap molekul ATP boleh

diuraikan dengan mudah untuk membebaskan tenaga.bagi respirasi Anaerob pula,

oksigen tidak diperlukan. Glukosa tidak diuraikan dengan lengkap. Hanya sedikit

molekul ATP dibebaskan. Yis menjalankan kedua-dua respirasi aerob dan anaerob.

Respirasi anaerob dalam sel yis (penapaian) menghasilkan etanol, karbon dioksida dan

tenaga.

1

(a) Mengkaji kesan komponon abiosis terhadap suhu

TEORI

Pada suhu yang rendah, kadar tindak balas enzim yis adalah rendah. Apabila suhu

yang optimum bagi respirasi yis, yis dapat melakukan respirasi dengan kadar yang

berkesan yang menyebabkan kadar tindak balas antara enzim dan substrat dipercepat.

Suhu optimum bagi yis ialah 37 C. Pada suhu yang lebih tinggi daripada itu, ikatan-⁰

ikatan yang memegang molekul enzim mulai putus dan ternyahasli dan tidak dapat

kembali kepada struktur asalnya kesannya, enzim tidak dapat digunakan lagi.

Pernyataan masalah: Apakah kesan suhu terhadap aktiviti yis?

Hipotesis: aktiviti respirasi yis optimum pada suhu 37 C⁰

Inferens: keaktifan yis dipengaruhi oleh suhu

Pemboleh ubah:

Dimanipulasi : suhu

Bertindak balas : masa yang diambil untuk air kapur bertukar menjadi keruh(s)

Dimalarkan : isipadu ampaian yis, nilai pH, keamatan cahaya dan masa

yang diambil

Bahan: 10ml ampaian yis dan 10ml larutan glukosa air suling dan air kapur

Radas: Termometer, tungku kaki tiga, dawai kasar, tiub penghantar, tabung didih,

tabung uji, bikar, air suling, jam randik, penyumbat getah

Teknik: mengukur dan merekod masa yang diambil oleh air kapur untuk bertukar

menjadi

keruh.

2

Rajah 8.1

Prosedur:

1) Labelkan 3 tabung didih sebagai A, B dan C

2) Isikan 10ml ampaian yis dan 10ml larutan glukosa dalam tabung uji A, B dan C

3) Panaskan tabung uji A,B dan C pada suhu 5 C, 37 C, 70 C dengan⁰ ⁰ ⁰

menggunakan penunu Bunsen.

4) Sediakan radas seperti dalam Rajah 8.1

5) Rekodkan masa yang diambil oleh air kapur untuk menjadi keruh dengan

menggunakan jam randik.

6) Rekod keputusan di dalam jadual dibawah.

7) Plot graf ketinggian masa yang diambil air kapur menjadi keruh melawan suhu.

Langkah berjaga-jaga

1) Padamkan nyalaan penunu Bunsen selepas selesai eksperimen ini.

2) Anda hendaklah berhati-hati semasa mengendalikan bikar yang mengandungi air

panas.

3

Keputusan

Tabung

didih

Suhu (°C) Masa yang diambil oleh air kapur menjadi

keruh (minit)

A 5 10

B 37 5

C 70 20

5 37 700

5

10

15

20

25

TABUNG UJI (SUHU⁰C)

MAS

A YA

NG D

IAM

BIL U

NTUK

AIR

KAP

UR

BERT

UKAR

KER

UH (M

INIT

)

Perbincangan

Daripada hasil eksperimen yang telah dilakukan didapati pada tabung didih A

iaitu pada suhu 5°C, masa yang diambil oleh air kapur menjadi keruh apabila mengukur

menggunakan jam randik ialah sebanyak 10 minit. Berdasarkan keputusan yang saya

peroleh pada suhu yang rendah seperti dalam tabung uji A, pernafasan anaerobik

terlalu lambat untuk membolehkan ampaian yis melepaskan gas karbon dioksida yang

menukarkan warna air kapur menjadi keruh. Ini adalah kerana enzim-enzim kurang aktif

apabila berada pada suhu yang rendah. Manakala pada tabung didih B yang berkadar

suhu sebanyak 37°C mencatatkan sebanyak 5 minit. Masa yang telah direkod

mencatatkan bacaan yang paling sedikit. Ini kerana, pada suhu yang optimum bagi

respirasi yis, enzim-enzim dapat menjalankan aktvitinya seperti biasa. Pada suhu ini,

dapat disimpulkan bahawa 37°C adalah suhu yang optimum bagi respirasi yis dimana

4

proses anaerobik dapat mencapai tahap yang tertinggi respirasi yis. Pada tabung uji C

dimana mencatatkan masa tertinggi bagi eksperimen ini. dan pada tabung didih C pula

pada kadar suhu sebanyak 70°C jam randik mencatatkan sebanyak 20 minit. Pada

suhu 70°C enzim yis telah ternyahasli kerana enzim mengalami suhu yang tinggi dan

menyebabkan tidak dapat menjalankan respirasi dengan sempurna kerana telah

melebihi suhu optimum bagi yis dan menyebabkan tapak enzim aktif dan zarah substrat

tidak boleh bertindak balas kerana telah berhenti sepenuhnya. Hipotesis bagi

experiment ini diterima.

(b) Mengkaji kesan komponen abiosis terhadap nilai Ph

TEORI

Aktiviti enzim sangat peka terhadap perubahan nilai pH. Setiap enzim menjadi aktif

pada tingkat pH tertentu. Perubahan nilai pH yang amat kecil boleh mengakibatkan

kesan yang besar kepada kadar tindak balas yang dimangkinkan oleh enzim kerana

setiap enzim hanya boleh berfungsi secara optimum pada nilai pH yang tertentu. Nilai

pH optimum antara julat 6 hingga 8. Perubahan pH boleh mengubah cas tapak aktif

enzim dan permukaan substrat.

Pernyataan masalah: Adakah pH mempengaruhi aktiviti yis

Hipotesis: aktiviti yis yang optimum adalah pada medium asid

Inferens: keaktifan yis dipengaruhi oleh nilai pH

Pemboleh ubah:

a) Dimanipulasi : nilai pH

b) Bergerak balas : masa yang diambil untuk air kapur bertukar menjadi

keruh(s)

c) Dimalarkan : isipadu ampaian yis, keamatan cahaya, suhu dan masa

yang

diambil.

Bahan:

5

10ml ampaian yis, air suling, larutan asid hidroklorik 0.1 mol dm−3, larutan natrium

hidroksida 0.1 mol dm−3, air kapur, kertas pH.

Radas: Termometer, kukus air, tiub penghantar, tabung didih, tabung uji, bikar, air

suling,

jam randik, penyumbat getah.

Teknik: mengukur dan merekod masa yang diambil oleh air kapur untuk bertukar

menjadi keruh.

Rajah 8.2

Prosedur

1. Label 3 tabung didih sebagai A, B dan C

2. Masukkan bahan- bahan berikut ke dalam setiap tabung didih.

I. Tabung didih A= 10ml ampaian yis + 2ml asid hidroklorik 0.1 mol dm−3

II. Tabung didih B= 10ml ampaian yis + 2ml air suling

III. Tabung didih C= 10ml ampaian yis+ 2ml natrium hidroksida 0.1 mol dm−3

3. Sediakan 3 set radas seperti yang ditunjukkan dalam rajah 8.2

4. Perhatikan aktiviti yis dan catat masa yang diambil untuk air kapur bertukar

menjadi keruh

5. Rekodkan pemerhatian yang dilakukan di dalam jadual.

6

6. Plot graf ketinggian masa yang diambil air kapur menjadi keruh melawan nilai pH

yang digunakan

Langkah berjaga-jaga

1) Mulakan jam randik sebaik sahaja bahan telah siap disediakan seperti dalam

rajah.

2) Pastikan penyumbat getah dalam keadaan yang betul agar tiada sebarang

gas yang masuk melalui tabung uji.

KEPUTUSAN

Tabung

didih

Masa yang diambil untuk air kapur bertukar menjadi

keruh (minit)

A 5

B 12

C 16

A B C0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

JENIS TABUNG UJI

Mas

a ya

ng d

iam

bil u

ntuk

air

kapu

r be

rtuk

ar

men

jadi

ker

uh (

min

it)

Perbincangan

7

Daripada eksperimen untuk mengkaji kadar respirasi bagi yis melalui perubahan air

kapur bertukar menjadi keruh. Pada tabung uji A, mencatatkan 5 minit masa yang

diambil untuk air kapur bertukar warna. Masa yang diambil bagi eksperimen ini adalah

yang paling cepat. Ini menunjukkan yis berespirasi dengan kadar yang optimum. Nilai

optimum bagi yis adalah pada medium asid. Pada tabung uji B pula, kadar respirasi yis

untuk mengeluarkan karbon dioksida adalah perlahan. Yis pada kadar ini kurang

berespirasi dan mengambil masa yang lama untuk menukarkan air kapur menjadi

keruh. Bagi tabung uji C pula, masa yang diambil untuk air kapur bertukar menjadi

keruh adalah yang paling tinggi. Ini menunjukkan pada nilai ph alkali, kadar respirasi

bagi yis adalah sangat perlahan dan tidak bagi respirasi yis pada medium tersebut.

Hipotesis bagi eksperimen untuk mengkaji nilai pH adalah diterima.

c) Mengkaji Kesan Keamatan Cahaya Terhadap Aktiviti Yis

TEORI

Mikroorganisma yang tergolong dalam kalangan autotraf memerlukan cahaya

untuk menjalankan fotosintesis malahan pada keamatan cahaya yang optimum

pertumbuhan mikroorganisma autotrof adalah pada tahap yang optimum. Namun

begitu, bagi mikroorganisma yang tidak tergolong dalam kalangan autotrof dikenali

sebagai heterotrof. Yis tergolong dalam golongan heterotroph. Yis tidak memerlukan

cahaya matahari untuk membuat makanan.

Pernyataan masalah: Adakah keamatan cahaya mempengaruhi aktiviti yis?

Hipotesis: Semakin rendah keamatan cahaya, semakin tinggi aktiviti yis

Inferens: keaktifan yis dipengaruhi oleh cahaya

Pemboleh ubah:

Dimanipulasi: tahap keamatan cahaya

Bergerak balas: masa yang diambil untuk air kapur bertukar menjadi keruh(s)

Dimalarkan: isi padu ampaian yis, pH, suhu dan masa yang diambil

8

Bahan: 10ml ampaian yis dan10ml larutan glukosa air suling dan air kapur

Radas: Termometer, kukus air, tiub penghantar, tabung didih, tabung uji, bikar, air

suling,

jam randik, penyumbat getah

Teknik: mengukur dan merekod masa yang diambil oleh air kapur untuk bertukar

menjadi

keruh.

Rajah 8.3

Prosedur:

1) Labelkan 2 tabung didih sebagai A dan B

2) Isikan 10ml ampaian yis dan 10ml larutan glukosa dalam tabung uji A dan B

3) Sediakan radas seperti dalam Rajah 8.3

4) Letakkan radas bagi tabung didih A di keamatan cahaya yang rendah manakala

tabung uji B di keamatan cahaya yang tinggi.

5) Rekodkan masa yang diambil oleh air kapur untuk menjadi keruh dengan

menggunakan jam randik.

9

6) Rekod keputusan di dalam jadual dibawah.

7) Plot graf ketinggian masa yang diambil air kapur menjadi keruh melawan

keamatan cahaya

Langkah berjaga-jaga

1) Mulakan jam randik sebaik sahaja bahan telah siap disediakan seperti dalam

rajah.

2) Pastikan penyumbat getah dalam keadaan yang betul agar tiada sebarang gas

yang masuk melalui tabung uji.

Keputusan:

Tabung

didih

Masa yang diambil untuk air kapur bertukar menjadi

keruh (minit)

A 4

B 10

A B0

2

4

6

8

10

12

TABUNG UJI

MAS

A YA

NG D

IAM

BIL U

NTUK

AIR

KAP

UR

BERT

UKAR

MEN

JADI

KER

UH (M

INIT

)

Perbincangan

Daripada eksperimen mengkaji kesan keamatan cahaya terhadap aktiviti yis,

pada tabung uji A, di mana ampaian yis diletakkan di keamatan cahaya yang tinggi dan

mengambil masa yang paling lama untuk mengeruhkan air kapur berbanding tabung uji

B. Mikroorganisma yang tergolong dalam kalangan autotraf memerlukan cahaya untuk

10

menjalankan fotosintesis malahan pada keamatan cahaya yang optimum pertumbuhan

mikroorganisma autotrof adalah pada tahap yang optimum. Namun begitu, yis kurang

menjalankan respirasinya dalam keamatan cahaya yang tinggi. Bagi tabung uji B pula,

masa yang diambil untuk yis mengeruhkan air kapur adalah yang paling sedikit iaitu

selama 4 minit. Ini kerana pada keamatan cahaya yang rendah yis dapat

mengoptimumkan kadar respirasinya kerana sifatnya.

(d) Mengkaji kesan komponon abiosis terhadap nutrien

Teori:

oksigen yang mencukupi. Sel yang digunakan oleh glukosa akan membantu pengha

Yis menggunakan karbohidrat dalam bentuk glukosa untuk menghasilkan tenaga

melalui sel. Melalui penggunaan glukosa yang akan menghasilkan wap air, karbon

dioksida, dan juga tenaga. Proses ini berlaku dengan kehadiran silan bahan buangan

tersebut. penghadapan dan penghasilan bahan buangan tersebut tidap dapat

dihasilkan dengan sempurna tanpa kehadiran glukosa yang mencukupi. Karbon

dioksida yang dihasilakan bergantung kepada kehadiran glukosa dan oksigen.

Pernyataan masalah: Apakah kesan nutrient terhadap aktiviti yis?

Hipotesis: semakin bertambah nutrien semakin bertambah respirasi yis

Inferens: keaktifan yis dipengaruhi nutrien

Pemboleh ubah:

Dimanipulasi : kandungan nutrien (larutan glukosa)

Bertindak balas: masa yang diambil untuk air kapur bertukar menjadi keruh(s)

Dimalarkan : isipadu ampaian yis, nilai pH, keamatan cahaya dan masa

yang

diambil

Bahan: 10ml ampaian yis dan10ml larutan glukosa air suling dan air kapur

11

Radas: Termometer, kukus air, tiub penghantar, tabung didih, tabung uji, bikar, air

suling,

jam randik, penyumbat getah

Teknik: mengukur dan merekod masa yang diambil oleh air kapur untuk bertukar

menjadi

keruh.

Rajah 8.4

Prosedur:

8) Labelkan 2 tabung didih sebagai A dan B

9) Isikan 10ml ampaian yis dan 10ml larutan glukosa dalam tabung uji A

10)Isikan 10ml ampaian yis kedalam tabung uji B

11)Sediakan radas seperti dalam Rajah 8.4

12)Rekodkan masa yang diambil oleh air kapur untuk menjadi keruh dengan

menggunakan jam randik.

13)Rekod keputusan di dalam jadual dibawah.

14)Plot graf ketinggian masa yang diambil air kapur menjadi keruh melawan

kandungan nutrien

Langkah berjaga-jaga12

1) Mulakan jam randik sebaik sahaja bahan telah siap disediakan seperti dalam

rajah.

2) Pastikan penyumbat getah dalam keadaan yang betul agar tiada sebarang gas

yang masuk melalui tabung uji.

Keputusan

Tabung

didih

Masa yang diambil oleh air kapur menjadi

keruh (minit)

A 10

B 20

A B0

5

10

15

20

25

Series 1

JENIS TABUNG UJI

MAS

A YA

NG D

IAM

BIL O

LEH

AIR

KAPU

R M

ENJA

DI

KERU

H (M

INIT

)

Perbincangan

13