Sistem Peredaran Darah Amfibia

Amfibia (amphibian) mempunyai sistem peredaran darah ganda dua tertutup dan tidak lengkap (double closed and incomplete circulatory system).

Jantung amfibia seperti katak terdiri daripada dua atrium (atrium kanan dan kiri) dan satu ventrikel (tidak dibahagi).

Amfibia mempunyai peredaran ganda dua kerana darah mengalir ke dalam jantung sebanyak dua kali dalam satu peredaran lengkap. Sistem ini digelar peredaran tidak lengkap kerana darah beroksigen dan darah terdeoksigen bercampur di dalam ventrikel.

Darah terdeoksigen dari seluruh badan kecuali peparu dibawa masuk ke dalam atrium kanan melalui vena kava manakala darah beroksigen dari peparu dibawa masuk ke dalam atrium kiri melalui vena pulmonari.

Apabila kedua-dua atrium mengecut serentak, darah terdeoksigen dan darah beroksigen dari kedua-dua atrium dipam ke dalam ventrikel.

Sistem peredaran ganda dua tertutup
dan tidak lengkap pada amfibia.

Dalam ventrikel yang tidak dibahagi, darah terdeoksigen dan darah beroksigen bercampur.

Darah yang bercampur kemudian dopam keluar ke seluruh badan dan peparu semasa pengecutan ventrikel.

Darah bercampur yang mengandungi kurang oksigen diangkut ke sel badan dan digunakan untuk respirasi sel.

Darah bercampur juga diangkut ke peparu supaya pertukaran gas berlaku. Darah beroksigen ini kemudian diangkut keluar dari peparu dan kembali ke atrium kiri jantung.

Sistem Peredaran Darah Ikan

Ikan (fish) mempunyai sistem peredaran darah tunggal tertutup (single closed circulatory system).

Sistem ini hanya mempunyai satu litar pengaliran sahaja, iaitu darah yang dipam oleh jantung mengalir dalam salur darah ke insang dan tisu badan, seterusnya kembali ke jantung semula. Darah hanya mengalir ke dalam jantung sekali sahaja dalam satu peredaran lengkap.

Sistem peredaran darah tunggal tertutup pada ikan.

Jantung ikan merupakan pam yang ringkas dengan satu atrium dan satu ventrikel sahaja.

Atrium yang berdinding nipis menerima darah terdeoksigen dari tisu badan ikan dan seterusnya dihantar ke ventrikel.

Ventrikel yang lebih berotot mengepam darah terdeoksigen ke insang (gills) dan pertukaran gas berlaku melalui proses resapan (diffusion).

Dari insang, darah terdeoksigen manjadi darah beroksigen dan mengalir semula ke semua sel-sel badan yang memerlukan oksigen.

Sebaik sahaja oksigen di dalam darah beroksigen habis digunakan oleh tisu-tisu badan, darah ini bertukar kepada darah terdeoksigen dan dikembalikan ke jantung untuk mengulangi kitar (cycle) ini semula.

Sistem Peredaran Darah Serangga

Serangga mempunyai sistem peredaran darah terbuka (open circulatory system) kerana darah yang dipam oleh jantung mengalir di dalam rongga badan dan tidak diangkut oleh salur darah.

Darah dan bendalir di sekeliling sel bercampur untuk membentuk bendalir yang dipanggil hemolimfa (haemolymph).

Serangga mempunyai jantung yang berbentuk tiub dengan liang seni (fine openings) di sepanjangnya yang dipanggil ostia (kata tunggal: ostium).

Pengecutan jantung menyebabkan hemolinfa (darah serangga) dipam ke rongga badan yang dipanggil hemoselom (haemocoel).

Sistem peredaran terbuka serangga.

Pertukaran bahan antara hemolimfa dan sel badan berlaku secara langsung melalui resapan (diffusion).

Apabila jantung mengendur (relaxes), hemolimfa mengalir masuk dari hemoselom ke dalam jantung melalui ostia.

Setiap ostium mempunyai injap (valves) untuk menghalang hemolimfa mengalir keluar dari jantung.

Menghargai Keunikan Sel

Sel ialah unit asas bagi semua organisma hidup yang mampu berfungsi secara sendiri. Kehadiran organel dalam sel membahagikan sel kepada bahagian-bahagian tertentu khusus untuk melakukan fungsi-fungsi.

Organel-organel mesti bekerjasama secara harmoni untuk sel berfungsi pada tahap optimum. Ini adalah serupa dengan sebuah kilang yang mempunyai bahagian berlainan yang setiap satunya dikhaskan untuk menjalankan sesuatu fungsi yang khusus. Sekiranya mana-mana bahagian gagal melaksanakan tugasnya, keseluruhan proses akan terhenti.

Begitu jugalah apabila kita bekerja dalam kumpulan, setiap ahli dalam kumpulan memainkan peranan penting dalam menyumbangkan idea untuk melaksanakan tugas yang diberi.

Komponen Sel Haiwan & Sel Tumbuhan

Sel haiwan.

Sel tumbuhan.

Nukleus

Nukleus (nucleus) ialah organel yang besar, tumpat dan berbentu sfera. Nukleus juga dilingkungi oleh membran nukleus. Nukleus juga mengandungi nukleoplasma dan struktur sfera gelap yang disebut nukleolus (nucleolus).

Kromatin (chromatin) ialah keadaan kromosom semasa sel tidak membahagi dan terkandung di dalam nukleoplasma. Kromosom membawa maklumat genetik yang akan menentukan sifat dan fungsi sel.

Nukleus sangat penting kepada sel dalam mengawal segala aktiviti sel. Misalnya, sintesis protein adalah dikawal oleh maklumat yang terkandung dalam kromosom.

Mitokondrion

Mitokondrion (mitochondrion) adalah organel kecil berbentuk sfera atau silinder, dan terlibat dalam respirasi sel. Proses respirasi sel ini membebaskan tenaga apabila bahan makanan seperti glukosa dioksidakan dengan bantuan enzim yang hadir dalam mitokondrion. Tenaga yang dibebaskan disimpan dalam bentuk molekul ATP (adenosina trifosfat) dan sedia digunakan oleh sel.

Jalinan endoplasma

Jalinan endoplasma (endoplasmic reticulum, ER) ialah jaringan membran berlipat yang membentuk tiub yang saling berhubungan. Membran jalinan endoplasma bersambung secara fizikal dengan membran nukleus.

Terdapat dua jenis jalinan endoplasma iaitu:

1. Jalinan endoplasma kasar (rough endoplasmic reticulum, RER). 
   Jalinan endoplasma kasar mempunyai ribosom pada permukaannya, dan mengangkut protein yang disintesis oleh ribosom. Protein yang dirembes keluar daripada jalinan endoplasma kasar dibungkus dalam vesikel. Protein kemudiannya diangkut dari satu bahagian sel ke bahagian sel yang lain.
   
   
2. Jalinan endoplasma licin (smooth endoplasmic reticulum, SER). 
   Jalinan endoplasma licin tidak mempunyai ribosom pada permukaannya, merupakan tapak tindak balas metabolisme yang penting seperti sintesis lipid dan penyahtoksikan dadah dan racun.

Jasad Golgi

Jasad Golgi (Golgi apparatus) terdiri daripada satu timbunan kantung pipih. Jasad Golgi berfungsi sebagai pusat memproses, membungkus dan mengangkut bahan seperti karbohidrat, protein, fosfolipid, dan glikoprotein.

Vesikel angkutan yang membawa hasil seperti protein daripada jalinan endoplasma kasar bergabung dengan membran jasad Golgi dan protein masuk ke dalam ruang membran. Protein tersebut diubah suai disepanjang perjalanannya melalui jasad Golgi.

Jasad Golgi kemudiannya akan mengasingkan hasil-hasil ini dan membungkusnya ke dalam vesikel rembesan. Vesikel rembesan yang mengandungi bahan ini menggenting daripada membran jasad Golgi dan menuju ke bahagian sel yang lain atau ke membran plasma. Vesikel rembesan kemudian bergabung dengan membran plasma sebelum merembes kandungannya keluar daripada sel.

Ribosom

Ribosom (ribosome) merupakan organel berbentuk sfera yang terdapat pada permukaan jalinan endoplasma kasar (rough endoplasmic reticulum) atau wujud sebagai ribosom bebas dalam sitoplasma (cytoplasm).

Setiap ribosom terdiri daripada asid ribonukleik (RNA) dan protein. Sintesis protein seperti enzim berlaku dalam ribosom. Ribosom menggunakan maklumat yang terkandung dalam krmosom untuk menghasilkan protein.

Lisosom

Lisosom (lysosomes) ialah kantung bermembran yang mengandungi enzim hidrolisis (hydrolylic enzymes). Enzim ini menguraikan bahan organik yang kompleks seperti protein, lipid, polisakarida, dan asid nukleik. Lisosom juga menyingkirkan mitokondrion dan organel lain yang rosak supaya organel baharu dapat dihasilkan.

Pada sesetengah organisma, di dalam selnya, lisosom bergabung dengan vakuol makanan untuk merembeskan enzim ke dalam vakuol bagi mencernakan kandungan dalam vakuol. Hidrolisis makanan oleh enzim menghasilkan nutrien untuk kegunaan sel. Lisosom juga mencernakan bakteria dengan menguraikan dinding sel bakteria.

Vakuol (kebiasaannya dalam sel tumbuhan sahaja. Pada sel haiwan, jika terdapat vakuol, ianya adalah kecil) 

Vakuol (vacuole) ialah kantung berisi cecair yang dikelilingi oleh membaran separa telap yang disebut tonoplas (tonoplast). Cecair yang terkandung di dalam vakuol disebut sap sel (cell sap).

Sel tumbuhan yang tipikal mempunyai vakuol bersaiz besar manakala sel tumbuhan muda mempunyai banyak vakuol bersaiz kecil.

Mikroorganisma air tawar seperti paramecium sp. mengandungi vakuol mengecut dan vakuol makanan. Vakuol mengecut terlibat dalam pengawal-aturan keseimbangan air dalam organisma ini. Vakuol berperanan sebagai tempat simpanan dalam sel.

Sap sel (cell sap) dalam vakuol mengandungi air, asid organik, gula, asid amino, garam mineral, bahan buangan, dan hasil sampingan metabolisme. Sap sel juga menyokong tumbuhan herba supaya tidak mudah layu.

Sentriol (dalam sel haiwan sahaja)

Sentriol (centrioles) ialah sepasang struktur silinder kecil yang terletak di luar nukleus. Sentriol terdiri daripada susunan mikrotiub yang kompleks. Sentriol membentuk gentian gelendong semasa pembagian sel dalam sel haiwan. Sentriol tidak terdapat dalam sel tumbuhan.

Kloroplas (dalam tumbuhan hijau)

Kloroplas (chloroplast) berbentuk bujur. Struktur membran dalam kloroplas mengandungi pigmen hijau yang dikenali sebagai klorofil (chlorophyll). Klorofil menyerap cahaya matahari dan menukarkannya kepada tenaga kimia semasa fotosintesis (photosynthesis). Klorofil memberikan warna hijau kepada tumbuhan.

Sitoplasma

Sitoplasma (cytoplasm) ialah bahagian antara nukleus dan membran plasma yang terdiri daripada bahan seperti jeli, tempat organel sel terbenam. Sitoplasma mengandungi sebatian organik serta sebatian tak organik yang bertindak sebagai medium bagi tindak balas biokimia dam sel. Sitoplasma turut membekalkan organel dengan bahan keperluan yang diperoleh daripada luar sel.

Membran plasma

Membran sel ialah istilah umum yang merujuk kepada semua jenis membran yang terdapat dalam sel. Membran yang terdapat pada permukaan dan meliputi kandungan sel dikenali sebagai membran plasma (plasma membrane).

Membran plasma membentuk sempadan yang mengasingkan kandungan sel daripada persekitaran luar. Membran plasma adalah separa telap dan bersifat telap memilih. Membran ini mengawal atur pergerakan bahan ke dalam dan ke luar sel.

Dinding sel (dalam sel tumbuhan sahaja)

Dinding sel (cell wall) ialah lapisan luar yang tegar yang mengelilingi membran plasma tumbuhan. Dinding sel terbina daripada gentian selulosa, iaitu sejenis karbohidrat yang kuat dan tegar.

Dinding sel bersifat telap terhadap semua jenis bendalir kerana mempunyai liang-liang seni yang membolehkan pergerakan bebas bahan antara bahagian luar dan dalam sel. Dinding sel memberikan bentuk yang tetap serta sokongan dan perlindungan kepada sel tumbuhan. Dinding sel juga melindungi sel tumbuhan daripada pecah akibat kemasukan air yang banyak.

Kawal Atur Tekanan Darah

Tekanan darah dikawal oleh baroreseptor (reseptor tekanan) yang terletak pada aorta dan arteri karotid (carotid arteries).

Baroreseptor (baroreceptor) dapat mengesan perubahan tekanan darah dan menyelaraskan tekanan darah arteri dengan mengubah daya dan kadar pengecutan otot kardium serta mengubah rintangan dalam arteri.

Baroreseptor bergerak balas terhadap perubahan regangan (panjang tisu) pada dinding lengkungan aorta dan karotid sinus.

Pengawal-aturan tekanan darah yang semakin meningkat.

Apabila tekanan darah semakin meningkat, baroreseptor akan bergerak balas terhadap peningkatan regangan pada dinding lengkungan aorta dan karotid sinus dengan menghantar lebih banyak impuls saraf kepada medula oblongata di otak.

Otak akan menghantar isyarat ini ke jantung dan salur darah (efector). Aktiviti otot kardium pada jantung dikurangkan untuk mengurangkan kadar denyutan jantung. Otot licin pada arteri pula mengendur untuk menambahkan diameter arteri, dan mengakibatkan rintangan arteri dikurangkan.

Penurunan kadar denyutan jantung serta rintangan arteri menyebabkan tekanan darah diturunkan.

Pengawal-aturan tekanan darah yang semakin menurun.

Apabila tekanan darah semakin menurun, baroreseptor direncat (inhibited).

Oleh itu, tiada impuls saraf dihantar oleh baroreseptor ke otak.

Otot kardium pada jantung meningkatkan aktivitinya lalu meningkatkan kadar denyutan jantung. Sementara itu, otot licin pada arteri pula mengecut menyebabkan diameter arteri menjadi semakin sempit. Pencerutan vena (vasoconstriction) ini meningkatkan rintangan arteri.

Peningkatan kadar denyutan jantung dan rintangan arteri menyebabkan tekanan darah meningkat.

Mekanisme Kawal Atur Tekanan Darah

Tekanan darah (blood pressure) ialah tekanan yang dikenakan ke atas dinding salur darah yang juga dikenali sebagai tekanan darah arteri, iaitu tekanan yang dikenakan di arteri yang lebih besar.

Tekanan darah yang normal bagi orang dewasa ialah 120/80 mm Hg. 

Tekanan sistol (systolic pressure), 120 mm Hg, ialah puncak tekanan yang diambil di aorta dan arteri semasa ventrikel mengecut.

Tekanan diastol (diastolic pressure), 80 mm Hg, pula ialah tekanan yang terendah yang diambil semasa jantung berada dalam fasa rehat.

Tekanan darah berubah-rubah sepanjang hari.

Perubahan tekanan darah dipengaruhi oleh faktor-faktor berikut:

1. Kadar denyutan jantung.
   Semakin tinggi kadar denyutan jantung, semakin tinggi tekanan darah.
   
   
2. Isipadu darah didalam badan. 
   Semakin besar isipadu darah didalam badan, semakin kerap darah kembali ke jantung, maka tekanan darah akan turut meningkat.
   
   
3. Kadar pengaliran darah.
   Apabila kadar pengaliran darah meningkat, darah mengalir melalui seluruh badan dengan lebih pantas. Maka jantung terpaksa mengepam dengan lebih cepat seterusnya meningkatkan tekanan darah.
   
   
4. Rintangan salur darah.
   Semakin tinggi rintangan dalam salur darah, semakin tinggi tekanan darah. Salur darah yang besar dan berdinding licin mempunyai rintangan pengaliran darah yang rendah. Tekanan darah pesakit arteriosklerosis (arteriosclerosis) adalah tinggi akibat daripada arteri yang tesumbat dengan plak (plague).
   
   
5. Kelikatan (viscosity) darah.
   Semakin likat darah seseorang, semakin tinggi tekanan darahnya.
   
   
6. Tekanan (stress).
   Tekanan (stress) menyebabkan pengecutan salur darah lalu meningkatkan tekanan darah (blood pressure).

Pengedaran Darah Dalam Manusia

Pengaliran darah dalam sistem peredaran darah manusia disebabkan oleh daya pengepaman jantung (pumping of the heart) dan pengecutan otot rangka (contraction of skeletal muscles) di sekeliling vena.

Kitar kardium (cardiac cycle)

Peredaran darah manusia disebabkan oleh pengepaman jantung.

Otot kardium mengecut dan menghasilkan denyutan jantung (heartbeat) yang mengepam darah ke seluruh badan.

Setiap denyutan jantung dimulakan oleh perentak (pacemaker) yang dipanggil nodus sinoatrium (sinoatrial node). 

Nodus sinoatrium adalah sekumpulan tisu otot kardium yang menghasilkan impuls saraf (nerve impulses).

Impuls ini merebak ke kedua-dua atrium dan menyebabkan pengecutan atrium secara serentak. Tekanan darah dalam atrium meningkat lalu mengepam darah ke dalam ventrikel masing-masing.

Impuls saraf ini sampai ke nodus atrioventikel (atrioventricular node) selepas 0.1 saat. Masa 0.1 saat ini adalah untuk memastikan semua darah telah dimasukkan ke dalam ventrikel. Kemudian, impuls saraf ini dihantar ke ventrikel untuk menyebabkan kedua-dua ventrikel mengecut secara serentak.

Semasa pengecutan ventrikel, gentian Purkinje membawa impuls yang menyebabkan otot kardium pada ventrikel mengecut.

Pengecutan ventrikel yang kuat (sistol) menyebabkan tekanan darah dalam kedua-dua ventrikel meningkat, yang mengakibatkan darah terdeoksigen dipam ke peparu melalui arteri pulmonari dan darah beroksigen dipam ke seluruh anggota badan melalui aorta.

Pengenduran atrium dan ventrikel (diastol) menyebabkan tekanan darah dalam jantung menurun, yang mengakibatkan darah mengalir masuk ke dalam atrium kanan melalui vena kava dan atrium kiri melalui vena pulmonari. Seterusnya, darah akan mengalir masuk ke dalam ventrikel masing-masing.

Rajah dibawah menunjukkan tindakan nodus sinoatrium dan nodus atrioventrikel untuk menghasilkan daya pengepaman darah keluar dari jantung ke seluruh badan.

Nodus SA (perentak) menghasilkan isyarat untuk mengecut.

Isyarat merebak ke kedua-dua atrium dan menyebabkan atrium mengecut.
Isyarat ke nodus AV ditunda selama 0.1 saat untuk memastikan
semua darah di atrium telah dipam ke dalam ventrikel.

Isyarat dihantar ke gentian Purkinje yang membawanya ke ventrikel
dan menyebabkan kedua-dua ventrikel mengecut.

Pengecutan otot rangka disekeliling vena.

Dalam vena, tekanan darah adalah sangat rendah dan tidak cukup untuk mengalirkan darah kembali ke jantung.

Otot rangka biasanya terletak disekeliling vena. Pengecutan dan pengenduran (the contracrion and relaxation) otot rangka membantu menggerakkan darah menentang graviti, ke bahagian atas, untuk kembali ke jantung.

Pengaliran darah dalam vena akibat pengecutan otot rangka.

Disepanjang vena, terdapat injap sabit (semi-lunar valves) yang memastikan darah tidak mengalir balik dan hanya mengalir dalam satu hala, iaitu ke arah jantung.

Semakin kerap dan kuat pengecutan otot rangka, semakin cepat darah mengalir balik ke jantung.