Bab 15: Pembiakan Seks, Perkembangan, dan Pertumbuhan Manusia dan Haiwan PDF (Tingkatan 4)

15 BAB Pembiakan Seks, Perkembangan dan Pertumbuhan dalam Manusia dan Haiwan Tahukah ANDA... Bagaimanakah Apakah ciri-ciri an sistem pembiakan...

15 BAB Pembiakan Seks, Perkembangan dan Pertumbuhan dalam Manusia dan Haiwan Tahukah ANDA... Bagaimanakah Apakah ciri-ciri an sistem pembiakan atomi teknologi terkini Bagaimanakah ga manusia? met membantu boleh terhasil? Bagaimanakah kit ar menghasilkan haid terjadi? Bagaimanakah zuriat? perkembangan fetu manusia berlaku? s 284 15.1 Sistem Pembiakan Manusia 15.4.3 Menerangkan peranan hormon 15.1.1 Mencirikan anatomi: gonadotrofin korion manusia (HCG) sistem pembiakan lelaki pada peringkat awal kehamilan. sistem pembiakan perempuan 15.4.4 Berkomunikasi tentang peranan struktur berikut dalam 15.2 Gametogenesis Manusia perkembangan fetus: plasenta tali pusat 15.2.1 Mewajarkan keperluan 15.4.5 Mewajarkan keperluan sistem gametogenesis. peredaran darah fetus dan 15.2.2 Memerihalkan pembentukan sistem peredaran darah ibu gamet: yang berasingan. spermatogenesis oogenesis 15.5 Pembentukan Kembar 15.2.3 Mengenal pasti struktur: sperma 15.5.1 Memerihalkan proses pembentukan - kepala kembar: - bahagian tengah kembar seiras - ekor kembar tak seiras folikel Graaf 15.5.2 Membanding dan membezakan - oosit sekunder antara kembar seiras dengan - sel folikel kembar tak seiras. 15.2.4 Membanding dan membezakan 15.5.3 Menghubung kait pembahagian antara spermatogenesis sel dengan pembentukan dengan oogenesis. kembar Siam. 15.3 Kitar Haid 15.6 Isu kesihatan Berkaitan Sistem Pembiakan Manusia 15.3.1 Menganalisis perubahan aras hormon yang terlibat semasa: 15.6.1 Menyatakan maksud kemandulan. haid 15.6.2 Berkomunikasi tentang punca perkembangan folikel kemandulan manusia. penebalan endometrium ovulasi 15.7 Pertumbuhan dalam Manusia pembentukan korpus dan Haiwan luteum 15.7.1 Menerangkan maksud 15.3.2 Menghubung kait perubahan aras pertumbuhan organisma. hormon yang terlibat dengan: 15.7.2 Menentukan parameter untuk kehamilan keguguran mengukur pertumbuhan manusia 15.3.3 Menyatakan maksud sindrom dan haiwan. prahaid dan sindrom putus haid. 15.7.3 Memerihalkan pertumbuhan serangga 15.4 Perkembangan Fetus Manusia metamorfosis lengkap 15.4.1 Menghuraikan proses metamorfosis tidak lengkap persenyawaan dan 15.7.4 Menganalisis fasa pertumbuhan pembentukan zigot. dalam lengkung pertumbuhan 15.4.2 Membuat urutan dan menerangkan sigmoid manusia dan haiwan. perkembangan awal embrio 15.7.5 Mencerakinkan lengkung sehingga penempelan: pertumbuhan berbentuk tangga embrio dua sel morula bagi haiwan berangka luar. blastosista 285 15.1 Sistem Pembiakan Manusia Sistem pembiakan lelaki dan perempuan Kesinambungan sesuatu spesies adalah terjamin dengan pertambahan populasi melalui proses pembiakan seks atau aseks. Pembiakan seks melibatkan penghasilan gamet jantan dan gamet betina oleh individu yang telah mencapai kematangan seks. Proses ini dilengkapkan oleh proses persenyawaan kedua-dua gamet untuk menghasilkan individu baharu. Struktur dan fungsi sistem pembiakan perempuan dan lelaki ditunjukkan di dalam Rajah 15.1 dan Rajah 15.2 masing-masing. UTERUS TIUB FALOPIO Organ berdinding tebal serta berotot. Dinding uterus dilapisi tisu Satu saluran berotot nipis. endometrium, bermukus dan kaya Bahagian dinding dalamnya dengan salur darah. dilapisi oleh silium. Embrio menempel pada endometrium. Tindakan silium dan peristalsis Tisu endometrium yang tebal dan kaya otot tiub Falopio membantu dengan salur darah membekalkan menggerakkan oosit sekunder nutrien dan oksigen kepada embrio. atau embrio ke uterus. OVARI Organ pembiakan perempuan yang menghasilkan ovum (gamet betina) dan hormon seks perempuan iaitu estrogen dan progesteron. FARAJ Saluran masuk sperma serta laluan keluar haid SERVIKS dan kelahiran anak. Bukaan sempit uterus yang merembeskan mukus untuk membantu sperma berenang dengan mudah ke arah tiub Falopio. RAJAH 15.1 Sistem pembiakan perempuan 15.1.1 286  VESIKEL SEMEN Merembes bendalir bernutrien untuk sperma. DUKTUS SPERMA KELENJAR PROSTAT Sperma disalurkan melalui duktus sperma (vas deferens). Merembes bendalir yang membantu pergerakan sperma. SKROTUM TESTIS Struktur berupa kantung yang memegang dan melindungi Terdapat dalam pundi testis. skrotum. Menghasilkan sperma (gamet jantan) dan hormon seks lelaki iaitu testosteron. ZAKAR URETRA Organ seks lelaki yang kaya dengan tisu lembut dan salur Salur untuk mengeluarkan darah. sperma dan air kencing Memancutkan sperma ke daripada badan. dalam faraj perempuan semasa persetubuhan. RAJAH 15.2 Sistem pembiakan lelaki Praktis Formatif 15.1 1 Nyatakan struktur-struktur sistem 3 Nyatakan struktur-struktur sistem pembiakan lelaki. pembiakan perempuan. BAB 15 2 Terangkan fungsi vesikel semen 4 Terangkan fungsi tiub Falopio dan uterus. dan skrotum. 15.1.1 287 15.2 Gametogenesis Manusia Keperluan gametogenesis Proses pembentukan sel pembiakan (gamet) disebut gametogenesis. Proses in berlaku di dalam gonad iaitu testis bagi lelaki dan ovari bagi perempuan. Gametogenesis menghasilkan gamet yang bersifat haploid (n). Apabila persenyawaan berlaku, nukleus sperma akan bercantum dengan nukleus ovum di tiub Falopio dan membentuk zigot yang bersifat diploid (2n). Spermatogenesis Spermatogenesis ialah proses pembentukan sperma yang berlaku dalam tubul seminiferus. Rajah 15.3 menunjukkan keratan membujur testis. Setiap tubul seminiferus terdiri daripada sel germa primordium. Sel germa primordium akan menjalani pembahagian sel untuk menghasilkan sperma. Sel Sertoli yang terdapat pada dinding tubul seminiferus membekalkan nutrien sepanjang proses ini. Sperma diangkut dari tubul seminiferus ke epididimis dan disalurkan keluar melalui duktus sperma (vas deferens). duktus sperma (vas deferens) Proses spermatogenesis dirangsang oleh hormon perangsang folikel (FSH) dan testosteron. Proses ini juga dibantu oleh hormon peluteinan (LH) yang merangsang rembesan testosteron di testis. Rajah 15.4 meringkaskan epididimis skema spermatogenesis. tubul seminiferus RAJAH 15.3 Keratan membujur testis 288 15.2.1 15.2.2  FASA PEMBAHAGIAN 2n 2n 2n 2n sel germa primordium Sel germa primordium membahagi secara mitosis untuk menghasilkan banyak 2n mitosis spermatogonium yang diploid. 2n 2n 2n 2n 2n 2n berulang kali 2n 2n 2n 2n spermatogonium 2n2n 2n 2n 2n 2n 2n Spermatogonium berkembang menjadi berkembang spermatosit primer (diploid). 2n 2n2n 2n 2n2n FASA PERKEMBANGAN n n 2n 2n 2n 2n 2n Setiap spermatosit primer membahagi 2n 2n 2n spermatosit 2n 2n secara meiosis I untuk menghasilkan dua primer n n spermatosit sekunder (haploid). n n 2n meiosis I n n FASA KEMATANGAN n 2n n spermatosit sekunder n n n n n n Setiap spermatosit sekunder n n n n nn nn membahagi secara meiosis ll untuk n n meiosis II menghasilkan dua spermatid yang haploid. spermatid n n n n pembezaan Spermatid menjalani pembezaan dan pengkhususan untuk membentuk n n n n sperma. sperma n n nn nn nn n n n n BAB 15 RAJAH 15.4 Spermatogenesis 15.2.2 n n n n 289 Oogenesis Oogenesis ialah proses pembentukan oosit sekunder atau gamet betina. Proses ini berlaku di dalam ovari. Berbeza daripada spermatogenesis, oogenesis bermula dalam ovari seorang perempuan sebelum dilahirkan. SEBELUM KELAHIRAN 1 Sel germa primordium menjalani pembahagian mitosis berulang kali bagi menghasilkan oogonium 1 yang diploid. 2n sel germa primordium mitosis 2 Oogonium berkembang menjadi oosit primer yang diselaputi oleh satu atau lebih lapisan sel 2n folikel membentuk folikel primer. Perkembangan oogonium 2 folikel dirangsang oleh hormon perangsang folikel (FSH). Oosit primer menjalani meiosis tetapi berhenti pada peringkat profasa I sepanjang perkembangan fetus. 2n perkembangan KELAHIRAN peringkat bayi oosit primer 2n dan kanak-kanak 3 setiap bulan bermula dari peringkat akil 2n oosit primer folikel primer baligh sehingga putus haid AKIL BALIGH 2n folikel sekunder Meiosis I 5 dilengkapkan folikel Graaf jasad kutub n n oosit sekunder (n) pertama (n) 6 ovulasi oosit sekunder yang telah dibebaskan meiosis II n sperma 7 8 8 Selepas ovulasi, bahagian folikel yang tertinggal akan membentuk n n n n korpus luteum. korpus luteum jasad kutub merosot ovum RAJAH 15.5 Oogenesis 290 15.2.2  folikel sekunder folikel primer oosit primer korpus luteum folikel Graaf oosit sekunder RAJAH 15.6 Oogenesis di dalam ovari 3 Apabila dilahirkan, seseorang bayi perempuan sudah mempunyai berjuta-juta oosit primer yang kekal dalam peringkat profasa I meiosis I. Bilangan ini akan berkurang pada tahap akil baligh. 4 Apabila mencapai akil baligh, oosit primer akan meneruskan meiosis I untuk membentuk oosit sekunder dan jasad kutub pertama. Oosit sekunder memulakan meiosis II yang berhenti pada metafasa II. Jasad kutub pertama melengkapkan meiosis II dan membentuk dua jasad kutub kedua. 5 Lapisan sel folikel yang menyelaputi oosit sekunder dikenali sebagai folikel sekunder. Folikel sekunder berkembang menjadi folikel Graaf. Folikel Graaf yang berkembang menghasilkan estrogen. 6 Folikel Graaf yang matang akan menghampiri permukaan ovari lalu membebaskan oosit sekunder ke dalam tiub Falopio. Proses ini disebut ovulasi. 7 Oosit sekunder (ovum yang belum matang) melengkapkan meiosis II sekiranya sperma menembusi oosit sekunder. Proses meiosis II menghasilkan ovum (n) dan satu jasad kutub (n). Persenyawaan antara nukleus ovum dengan nukleus sperma menghasilkan zigot diploid (2n). Kesemua jasad kutub akan merosot dan disingkirkan dari ovari. jika berlaku persenyawaan 9 Korpus luteum terus berkembang dan merembeskan estrogen dan progesteron. BAB 15 jika tiada persenyawaan 10 Korpus luteum dan oosit sekunder merosot lalu disingkirkan bersama haid. 15.2.2 291 Struktur sperma dan folikel Graaf Sperma mempunyai tiga bahagian: kepala, bahagian tengah dan ekor. Kepala mengandungi nukleus manakala bahagian tengah mengandungi banyak mitokondrion yang menjana tenaga untuk membantu sperma berenang ke tiub Falopio bagi proses persenyawaan. ekor bahagian tengah oosit sel-sel sekunder kepala folikel RAJAH 15.8 Folikel Graaf Oosit sekunder ialah satu sel besar yang dikelilingi oleh selaput jeli dan sel-sel folikel. Keseluruhan oosit sekunder dan sel-sel folikel membentuk folikel Graaf. RAJAH 15.7 Sperma Perbandingan antara spermatogenesis dan oogenesis Perbandingan antara spermatogenesis dengan oogenesis diringkaskan dalam Jadual 15.1. JADUAL 15.1 Perbandingan antara spermatogenesis dan oogenesis Spermatogenesis Oogenesis Persamaan Merupakan proses gametogenesis yang berlaku dalam organ pembiakan. Menghasilkan gamet yang bersifat haploid dan terlibat dalam persenyawaan. Perbezaan Berlaku dalam testis. Berlaku dalam ovari. Oogonium (diploid) hanya menghasilkan satu oosit Spermatogonium (diploid) menghasilkan empat sekunder (haploid) berfungsi dan tiga jasad kutub sperma (haploid) setelah menjalani meiosis. yang tidak berfungsi setelah menjalani meiosis. Sperma bersaiz lebih kecil dan mempunyai Oosit sekunder bersaiz lebih besar dan berbentuk bahagian kepala, tengah dan ekor. sfera. Selepas meiosis I, dua spermatosit sekunder Selepas meiosis I, satu oosit sekunder dan satu dihasilkan. jasad kutub terbentuk. Meiosis II dilengkapkan hanya apabila sperma Meiosis adalah lengkap. mensenyawakan oosit sekunder. Spermatid menjalani pembezaan untuk Oosit sekunder tidak menjalani pembezaan. menjadi sperma. Proses pembentukan oosit sekunder tidak berterusan. Proses ini bermula dalam fetus Proses pembentukan sperma adalah berterusan, perempuan dan terhenti apabila bayi dilahirkan. iaitu bermula dari akil baligh sehingga lanjut usia. Proses diteruskan hanya setelah akil baligh dicapai sehingga putus haid. Hanya satu oosit sekunder dibebaskan dari ovari Berjuta-juta sperma dihasilkan setiap hari. setiap kitar haid. 292 15.2.3 15.2.4 Praktis Formatif 15.2 1 Apakah kemungkinan yang berlaku jika 2 Terangkan tiga perbezaan antara gametogenesis tidak berlaku? spermatogenesis dengan oogenesis. 15.3 Lensa Biologi Kitar Haid Peranan hormon dalam kitar haid KITAR HAID Kitar haid melibatkan pembentukan oosit sekunder dan perubahan Salah satu kesan ketebalan endometrium mengikut satu kitaran. Dalam kitaran ini, kekurangan endometrium menjadi lembut dan tebal serta kaya dengan bekalan salur estrogen ialah darah. Ini adalah persediaan endometrium untuk penempelan embrio. badan akan Sekiranya persenyawaan tidak berlaku, oosit sekunder akan mati dan kehilangan endometrium akan terurai. Ini menyebabkan pendarahan iaitu haid. kalsium yang mengakibatkan kepadatan tulang Fungsi hormon dalam kitar haid ditunjukkan dalam Jadual 15.2. berkurang dan JADUAL 15.2 Peranan hormon yang terlibat dalam kitar haid menjadi rapuh serta poros. Kelenjar Hormon Fungsi Keadaan ini dikenali sebagai Pituitari Hormon Merangsang perkembangan folikel di dalam osteoporosis. perangsang ovari. folikel (FSH) Merangsang perembesan estrogen. Hormon Merangsang ovulasi. peluteinan Menyebabkan pembentukan korpus luteum. (LH) Merangsang perembesan progesteron. Ovari Memulih dan memperbaiki endometrium Kerjaya Milenia Kerjaya Milenia serta merangsang penebalan endometrium. Ahli obstetrik dan Merangsang perkembangan folikel sehingga Estrogen ginekologi ialah mencapai kematangan. doktor pakar dalam Merangsang perembesan FSH dan LH bidang pembiakan sebelum ovulasi. dan sakit puan. Merangsang penebalan endometrium dengan menjadikannya tebal, berlipat- lipat dan kaya dengan salur darah bagi Progesteron persediaan untuk penempelan embrio. Merencat rembesan FSH dan LH untuk menyekat perkembangan folikel dan BAB 15 menghalang ovulasi. Perubahan aras hormon, perkembangan folikel dan perubahan ketebalan endometrium sepanjang satu kitar haid ditunjukkan di dalam Rajah 15.9. 15.3.1 293  ARAS HORMON aras hormon LH progesteron estrogen FSH 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 hari PERKEMBANGAN FOLIKEL oosit sekunder folikel Graaf Perkembangan folikel Perkembangan folikel Ovulasi Korpus Korpus luteum primer sekunder luteum merosot PERUBAHAN KETEBALAN ENDOMETRIUM haid Hari dalam kitar haid RAJAH 15.9 Urutan peristiwa dan perubahan aras hormon dalam satu kitar haid 294 15.3.1  HARI 0–5 Sebelum kitar haid bermula, kesemua hormon berada pada aras yang rendah. Dengan ketiadaan rangsangan daripada progesteron dan estrogen, endometrium yang telah menebal akan luruh dan haid berlaku (hari pertama). Kitar haid bermula sehari sebelum haid apabila hipotalamus merembes hormon perembes gonadotrofin (GnRH). GnRH merangsang kelenjar pituitari untuk merembeskan hormon perangsang folikel (FSH) dan hormon peluteinan (LH) ke dalam darah. FSH merangsang perkembangan folikel dalam ovari. Dalam folikel primer, oosit berkembang menjadi oosit sekunder yang terkandung dalam folikel Graaf. Sel-sel folikel yang sedang berkembang merembes hormon estrogen. Estrogen menggalakkan kematangan folikel serta memulih dan membaiki dinding uterus. Kehadiran estrogen pada aras yang rendah merencatkan perembesan FSH dan LH melalui mekanisme suap balik negatif, seterusnya menghalang perkembangan folikel baharu. HARI 6–14 Aras estrogen yang semakin meningkat dan memuncak pada hari ke-12 merangsang hipotalamus untuk merembes GnRH melalui mekanisme suap balik positif. Aras GnRH yang tinggi seterusnya merangsang kelenjar pituitari untuk merembes lebih banyak FSH dan LH. Aras LH yang meningkat sehingga mencapai kemuncak pada hari ke-13, merangsang ovulasi pada hari ke-14 dan oosit sekunder dibebaskan dari folikel Graaf. LH juga merangsang tisu folikel yang tertinggal untuk membentuk korpus luteum. HARI 15–21 Korpus luteum dirangsang oleh LH untuk merembes hormon progesteron dan estrogen. Gabungan progesteron dan estrogen merencat rembesan FSH dan LH oleh hipotalamus melalui mekanisme suap balik negatif. Ini menghalang perkembangan folikel yang baharu. Progesteron merangsang endometrium menjadi lebih tebal dan kaya dengan salur darah. Ini adalah persediaan untuk penempelan embrio sekiranya persenyawaan berlaku. HARI 22–28 Jika persenyawaan tidak berlaku, penurunan aras LH mengakibatkan korpus luteum merosot, maka rembesan hormon progesteron dan estrogen dihentikan. Tanpa rangsangan daripada progesteron dan estrogen, endometrium akan luruh dan haid berlaku. Aras progesteron dan estrogen yang rendah tidak lagi merencat hipotalamus dan kelenjar pituitari, maka GnRH dirembes semula dan seterusnya merangsang rembesan FSH dan LH. Kitar haid yang baharu bermula dengan perkembangan folikel baharu. Jika persenyawaan berlaku, korpus luteum terus berkembang, maka progesteron dan estrogen BAB 15 terus dirembes. Ini menyebabkan endometrium terus menebal bagi menyokong perkembangan fetus. 15.3.1 295  Peranan hormon dalam kehamilan dan keguguran Korpus luteum terus menghasilkan estrogen dan progesteron selama tiga hingga empat bulan selepas kehamilan. Selepas itu, korpus luteum akan merosot dan penghasilan estrogen dan progesteron diambil alih oleh plasenta sehingga bayi dilahirkan. Progesteron merencat perembesan FSH dan LH. Oleh itu, kitar haid dan ovulasi tidak berlaku sepanjang tempoh kehamilan Keletihan seseorang perempuan. Ketidakseimbangan aras hormon progesteron dan aras Sakit kepala estrogen boleh mengakibatkan keguguran kandungan. Penurunan aras progesteron menyebabkan pengecutan uterus. Akibatnya, keguguran berlaku. Ketegangan emosi Sindrom prahaid dan sindrom Cepat marah putus haid SINDROM PRAHAID Sindrom prahaid atau gejala sebelum kedatangan haid biasanya dialami antara 7 hingga 14 hari sebelum hari pertama haid. Sindrom ini berlaku akibat ketidakseimbangan aras estrogen dan progesteron dalam kitar haid. GAMBAR FOTO 15.1 Simptom sindrom prahaid SINDROM PUTUS HAID Tidak dapat tidur Putus haid berlaku dalam lingkungan usia 46 hingga 50 tahun apabila ovulasi dan haid terhenti secara semula jadi. Sering berpeluh Peningkatan usia menyebabkan estrogen dan progesteron kurang dirembes akibat berkurangnya pengaruh rangsangan LH dan FSH terhadap ovari. Pada peringkat ini, ovari berhenti menghasilkan ovum. Individu Muram tersebut tidak lagi berupaya menghasilkan zuriat. Cepat marah GAMBAR FOTO 15.2 Simptom sindrom putus haid Praktis Formatif 15.3 1 Nyatakan hormon-hormon yang terlibat 3 Jelaskan apa yang berlaku kepada korpus dalam kitar haid berserta fungsinya. luteum sekiranya persenyawaan tidak 2 Terangkan fungsi hormon progesteron dan berlaku. kesan terhadap perempuan hamil. 4 Pada pendapat anda, apakah cara terbaik untuk seseorang individu mengatasi gejala sindrom prahaid? 296 15.3.2 15.3.3 15.4 Lensa Biologi Perkembangan Fetus Manusia Proses persenyawaan Persenyawaan boleh berlaku apabila salah satu daripada berjuta-juta sperma berjaya menembusi oosit sekunder dalam tiub Falopio. Ini diikuti dengan perubahan pada membran oosit sekunder yang menghalang Setiap ejakulasi penembusan sperma lain. Seterusnya, persenyawaan berlaku apabila air mani nukleus sperma bercantum dengan nukleus ovum untuk membentuk mengandungi zigot diploid. antara 300 hingga 500 juta sperma. Akan tetapi, Perkembangan awal embrio sehingga hanya kira-kira 300 hingga 500 penempelan sperma yang Semasa menuruni tiub Falopio ke uterus, zigot membahagi berjaya sampai ke berulang kali secara mitosis. oosit sekunder di dalam tiub Falopio. Pembahagian sel yang pertama membentuk embrio dua sel. Pembahagian sel yang berterusan akhirnya membentuk morula. Morula berkembang menjadi blastosista (Rajah 15.10). Selepas itu, blastosista menempel pada endometrium. Proses ini dikenali sebagai penempelan. Blastosista terus berkembang AR menjadi embrio. zigot morula 2 sel 4 sel 8 sel persenyawaan ovari blastosista oosit sekunder yang penempelan belum disenyawa blastosista endometrium BAB 15 bahagian dinding blastosista tebal yang berkembang menjadi embrio RAJAH 15.10 Perkembangan awal embrio dan penempelan blastosista 15.4.1 15.4.2 297  Peranan hormon gonadotrofin korion manusia (HCG) Plasenta juga menghasilkan hormon gonadotrofin korion manusia (HCG) semasa kehamilan. Aras hormon ini meningkat pada peringkat awal kehamilan dan bertambah sekali ganda setiap dua atau tiga hari sepanjang empat minggu pertama. Fungsi utama HCG ialah memastikan korpus luteum terus berfungsi iaitu menghasilkan estrogen dan progesteron di peringkat awal kehamilan. Hormon ini boleh dikesan dalam air kencing ibu hamil. Peranan struktur plasenta dan tali pusat dalam perkembangan fetus Plasenta terbentuk daripada tisu endometrium ibu dan tisu embrio. GAMBAR FOTO 15.3 Plasenta dihubungkan kepada fetus oleh tali pusat yang mempunyai Ujian kehamilan mengesan salur darah untuk mengangkut bahan-bahan masuk dan keluar kehadiran hormon HCG dari fetus. dalam air kencing Tali pusat ialah tiub yang mengandungi vena tali pusat dan arteri tali pusat. Vena tali pusat mengangkut darah yang kaya dengan oksigen dan nutrien dari plasenta ke fetus. Arteri tali pusat pula mengangkut darah yang kaya dengan karbon dioksida dan bahan buangan bernitrogen seperti urea dari fetus ke plasenta. salur darah fetus plasenta darah ibu kapilari darah fetus tali pusat vena tali pusat arteri tali pusat plasenta RAJAH 15.11 Plasenta dan tali pusat 298 15.4.3 15.4.4 Kepentingan plasenta Plasenta ialah tapak pertukaran bahan antara fetus dan ibu. Glukosa, asid amino, hormon, antibodi dan oksigen meresap dari darah ibu ke dalam kapilari darah fetus. Karbon dioksida dan bahan buangan bernitrogen seperti urea meresap dari kapilari darah fetus ke dalam darah ibu. Plasenta juga bertindak sebagai organ endokrin yang merembes hormon semasa kehamilan. Pada bulan ke-4 kehamilan, korpus luteum akan merosot dan tidak merembes progesteron lagi. Plasenta menggantikan korpus luteum dalam penghasilan progesteron dan estrogen yang diperlukan untuk mengekalkan ketebalan endometrium. Sistem peredaran darah fetus dan sistem peredaran darah ibu Kedua-dua darah ibu dan darah fetus tidak bercampur kerana dipisahkan oleh lapisan membran nipis. Ciri ini adalah penting untuk : (a) melindungi fetus daripada sesetengah bahan kimia yang berbahaya seperti toksin dan bakteria yang boleh meresap masuk ke dalam darah fetus. (b) menghalang salur darah fetus yang halus daripada pecah akibat tekanan darah ibu yang tinggi. (c) menghalang pengaglutinan atau penggumpalan darah daripada berlaku dalam fetus kerana kumpulan darah fetus mungkin berbeza daripada kumpulan darah ibu. Lapisan membran nipis tersebut tidak dapat menghalang resapan bahan seperti dadah atau ubat, alkohol serta asap rokok yang diambil oleh ibu. Virus seperti HIV dan rubela juga dapat menembusi plasenta dan meresap ke dalam peredaran darah fetus lalu menjejaskan perkembangan fetus. Praktis Formatif 15.4 1 Terangkan proses perkembangan 3 Jelaskan fungsi plasenta. awal embrio. BAB 15 4 Nyatakan kemungkinan yang akan berlaku 2 Apakah fungsi utama hormon HCG? sekiranya terdapat percampuran darah fetus dan darah ibu. 15.4.4 15.4.5 299 15.5 Pembentukan Kembar Proses pembentukan kembar Anak kembar merujuk kepada dua atau lebih orang anak yang lahir melalui satu kehamilan. Terdapat dua jenis anak kembar iaitu: kembar seiras kembar tak seiras (a ) KEMBAR SEIRAS 1 plasenta dikongsi 1 plasenta dikongsi oleh 2 fetus oleh 2 fetus satu sperma embrio bersenyawa membahagi dengan satu kepada dua ovum (b) KEMBAR TAK SEIRAS plasenta berasingan 2 sperma 2 ovum dua embrio dua sperma berasingan bersenyawa terhasil dengan dua ovum RAJAH 15.12 Pembentukan (a) kembar seiras dan (b) kembar tak seiras 300 15.5.1  JADUAL 15.3 Perbezaan antara kembar seiras dengan kembar tak seiras Perbezaan antara kembar seiras dengan kembar tak seiras Kembar seiras Kembar tak seiras Hasil persenyawaan satu ovum dengan satu Hasil persenyawaan dua ovum dengan dua sperma membentuk satu zigot. sperma membentuk dua zigot. Embrio membahagi menjadi dua. Embrio tidak membahagi menjadi dua. Satu plasenta dikongsi oleh dua fetus. Setiap fetus mempunyai plasenta sendiri. Kandungan genetik dan sifat fizikal kembar Kandungan genetik dan sifat fizikal kembar adalah adalah sama kerana mereka dibentuk daripada tidak sama kerana mereka dibentuk daripada dua satu zigot. zigot berlainan. Jantina kembar adalah sama. Jantina kembar mungkin sama atau berbeza. Pembentukan kembar Siam Kembar Siam terbentuk apabila pembahagian embrio dalam kembar seiras berlaku secara tidak lengkap. Walaupun dua fetus terbentuk daripada embrio, namun ada bahagian fizikal mereka yang masih melekat bersama, lazimnya dada, abdomen atau punggung. Kembar Siam mungkin juga berkongsi satu atau dua organ dalaman. Kehidupan pasangan kembar Siam agak sukar kerana mereka sentiasa bersama. Mereka juga tidak mempunyai masa untuk bersendirian. Pergerakan mereka juga terbatas disebabkan keadaan fizikal mereka. Kebanyakan kembar Siam mati sebelum dilahirkan atau mempunyai jangka hayat pendek selepas dilahirkan. Kembar Siam mungkin boleh dapat dipisahkan melalui pembedahan. Walau bagaimanapun, kejayaan pembedahan bergantung pada bahagian yang terlekat dan juga organ dalaman yang dikongsi. GAMBAR FOTO 15.4 Kembar Siam Praktis Formatif 15.5 1 Nyatakan dua perbezaan antara kembar seiras dengan kembar tak seiras. 2 Nyatakan ciri-ciri kembar Siam. BAB 15 15.5.2 15.5.3 301 15.6 Isu Kesihatan Berkaitan Sistem Pembiakan Manusia Kemandulan Kemandulan berlaku apabila pasangan suami isteri tidak berupaya untuk melahirkan anak. Keadaan ini mungkin berpunca daripada suami atau isteri, atau kedua-duanya mandul. Testis tidak menghasilkan sperma Mati pucuk PUNCA KEMANDULAN LELAKI Kualiti sperma rendah/ Ketidakseimbangan Bilangan sperma sperma yang abnormal hormon kurang RAJAH 15.13 Punca kemandulan lelaki Ovari tidak Tiub Falopio menghasilkan oosit tersumbat sekunder PUNCA KEMANDULAN PEREMPUAN Uterus Ketidakseimbangan Ketumbuhan abnormal hormon dalam uterus RAJAH 15.14 Punca kemandulan perempuan TMK 15.1 RAWATAN KEMANDULAN Video: IVF (Dicapai pada 21 Ogos 2019) Ketidakseimbangan hormon boleh dirawat menggunakan rawatan hormon. Zon Aktiviti Tiub Falopio yang tersumbat atau saluran duktus sperma tersumbat boleh dirawat melalui pembedahan. Apakah kebaikan dan keburukan sumbangan Kaedah persenyawaan in vitro (IVF) boleh digunakan untuk sains dan teknologi perempuan yang mengalami masalah tiub Falopio. dalam pembiakan manusia? Apakah 15.6 isu moral berkaitan dengan aplikasi Praktis Formatif teknologi pembiakan? Apakah punca-punca kemandulan? Bincangkan. 302 15.6.1 15.6.2 15.7 Pertumbuhan dalam Manusia dan Haiwan Pertumbuhan organisma Pertumbuhan organisma merupakan proses kekal serta tidak berbalik yang melibatkan pertambahan bilangan sel, saiz, isi padu dan jisim badan organisma. Pertumbuhan juga melibatkan pembezaan dan pengkhususan sel serta kerencaman bentuk dan fungsi sel. Pertumbuhan organisma penting untuk perkembangan dan kematangan sistem-sistem badan. Mengukur pertumbuhan manusia dan haiwan Parameter yang digunakan untuk mengukur pertumbuhan ialah: (a) Pertambahan saiz atau isi padu, contohnya perubahan ketinggian atau panjang sesuatu organisma. (b) Perubahan jisim segar atau jisim kering: (i) Jisim kering merujuk kepada jisim organisma selepas semua air telah disingkirkan daripada badan. Caranya adalah dengan menimbang jisim organisma selepas dikeringkan di dalam ketuhar pada suhu 100 °C berulang kali sehingga jisimnya tidak berubah. Kelemahan parameter ini ialah organisma perlu dibunuh, namun kaedah ini sesuai untuk tumbuhan. (ii) Jisim segar boleh diukur pada bila-bila masa dan organisma tidak perlu dibunuh. Namun, kaedah ini kurang tepat kerana kandungan air dalam badan dipengaruhi pengambilan air oleh organisma tersebut. Parameter ini diukur untuk satu jangka masa tertentu. Pertumbuhan serangga Organisma berangka luar seperti serangga mengalami pertumbuhan yang berbeza. Serangga menjalani dua jenis pertumbuhan iaitu metamorfosis lengkap dan metamorfosis tidak lengkap. BAB 15 15.7.1 15.7.2 15.7.3 303  Serangga seperti rama-rama menjalani metamorfosis lengkap. Dalam metamorfosis lengkap, terdapat empat peringkat pertumbuhan iaitu telur, larva, pupa dan dewasa. Rajah 15.15 menunjukkan metamorfosis lengkap. Rama-rama membesar menjadi dewasa. rama-rama dewasa telur METAMORFOSIS LENGKAP Rama-rama muncul daripada pupa dengan sayap masih lembut beluncas (larva) pupa dan berlipat-lipat. Beluncas menetas daripada telur dan makan daun untuk Perkembangan pesat membesar. berlaku di peringkat ini. Beluncas mula menjadi pupa. RAJAH 15.15 Metamorfosis lengkap Belalang menjalani metamorfosis tidak lengkap. Dalam metamorfosis tidak lengkap, serangga mengalami beberapa peringkat ekdisis sebelum menjadi dewasa. Rajah 15.16 menunjukkan metamorfosis tidak lengkap. Nimfa (serangga yang masih kecil) menetas daripada telur. telur nimfa menyalin rangka luar semasa ekdisis METAMORFOSIS TIDAK LENGKAP nimfa Ekdisis berlaku beberapa ekdisis kali sehingga serangga Belalang menjadi dewasa. dewasa RAJAH 15.16 Metamorfosis tidak lengkap 304 15.7.3 Fasa pertumbuhan dalam lengkung pertumbuhan sigmoid manusia dan haiwan Lengkung pertumbuhan didapati dengan memplotkan parameter pertumbuhan melawan masa (Rajah 15.17). Lengkung pertumbuhan kebanyakan organisma menunjukkan corak yang sama iaitu bentuk sigmoid (S). Pertumbuhan berlaku secara beransur-ansur dan selanjar. Terdapat enam fasa dalam lengkung pertumbuhan sigmoid iaitu fasa permulaan, fasa pertumbuhan pesat, fasa pertumbuhan perlahan, fasa matang, fasa penuaan dan fasa kematian. FASA PERMULAAN Fasa Fasa Fasa Fasa Fasa Fasa permulaan pertumbuhan pertumbuhan matang penuaan kematian Kadar pertumbuhan pesat perlahan adalah rendah kerana melibatkan pembahagian sel dan pemanjangan sel pertumbuhan yang sedikit. Merupakan satu fasa penyesuaian dengan sumber baharu yang wujud di persekitaran. FASA PERTUMBUHAN PESAT masa Kadar pertumbuhan paling cepat. RAJAH 15.17 Lengkung pertumbuhan sigmoid Pembahagian sel dan pemanjangan sel berlaku FASA MATANG dengan aktif. Organisma mencapai peringkat matang. Saiz organisma Kadar pertumbuhan ialah sifar. bertambah dengan cepat. Kadar pembahagian sel adalah sama dengan kadar kematian sel. Pembahagian sel berlaku untuk menggantikan tisu yang FASA PERTUMBUHAN rosak atau mati. PERLAHAN Kadar pertumbuhan FASA PENUAAN lambat dan berlaku pada kadar yang tetap. Kadar pertumbuhan adalah negatif. Sel mencapai saiz Organisma mengalami proses penuaan. maksimum. Sel mengalami FASA KEMATIAN pembezaan yang BAB 15 Penuaan, penyakit, kekurangan sumber makanan atau ruang menghasilkan akhirnya menyebabkan kematian organisma. kerencaman sel. 15.7.4 305  Lengkung pertumbuhan berbentuk tangga bagi haiwan berangka luar Serangga seperti belalang mempunyai rangka luar keras yang dibina daripada kitin. Rangka luar tidak membesar selaras dengan pertumbuhan TMK 15.2 haiwan. Bagi membolehkan pertumbuhan dan perkembangan, haiwan berangka luar perlu menanggalkan rangka luarnya yang keras. Video: Ekdisis serangga (Dicapai pada 21 Ogos Proses penyalinan rangka luar haiwan yang membolehkan pertumbuhan 2019) dan perkembangan berlaku dikenali sebagai ekdisis. Proses ekdisis dikawal oleh hormon. Proses ekdisis berlaku secara berkala. Pola panjang badan (cm) pertumbuhan tidak selanjar dan berbentuk tangga dewasa (Rajah 15.18). instar V Bahagian mendatar graf menandakan pertumbuhan instar IV sifar. Pada peringkat ini ekdisis iaitu instar, serangga tidak ekdisis mengalami pertambahan instar III panjang badan. Garisan menegak graf mewakili pertumbuhan ekdisis instar II secara mendadak. Pada peringkat ini, nimfa instar I menjalani ekdisis dan saiz ekdisis telur bertambah dengan cepat. ekdisis Proses ekdisis berlaku beberapa kali sehingga masa (hari) mencapai peringkat dewasa. RAJAH 15.18 Lengkung pertumbuhan haiwan berangka luar BAGAIMANAKAH EKDISIS BERLAKU? Satu rangka luar baharu terbentuk di bawah rangka luar lama. Sebelum rangka luar baharu menjadi keras, serangga akan menambahkan isi padu badan dengan menyedut udara untuk mengembangkan badan. Tindakan ini memecahkan rangka luar yang lama dan serangga dengan rangka luar yang baharu akan keluar daripada rangka lamanya. Serangga akan mengembangkan badannya sekali lagi sebelum rangka baharu menjadi keras. Peringkat antara ekdisis disebut instar dan pada peringkat ini, serangga dikenali sebagai nimfa. Dalam tempoh instar, serangga aktif membina GAMBAR FOTO 15.5 tisu dan menambahkan jisim badan. Riang-riang yang keluar daripada rangka luarnya yang lama 306 15.7.5 Praktis Formatif 15.7 1 Huraikan cara mengukur pertumbuhan 3 Jelaskan peristiwa yang berlaku semasa fasa haiwan. pertumbuhan pesat. 2 Jelaskan perbezaan antara metamorfosis 4 Mengapakah serangga perlu menjalani lengkap dengan metamorfosis tidak lengkap. proses ekdisis? Rumusan PEMBIAKAN SEKS, PERKEMBANGAN DAN PERTUMBUHAN DALAM MANUSIA DAN HAIWAN Sistem Gametogenesis Perkembangan Isu Kesihatan Pembiakan Fetus Manusia Berkaitan Sistem Manusia Pembiakan Manusia Spermatogenesis Proses dan oogenesis persenyawaan dan Punca kemandulan Sistem Struktur gamet: pembentukan zigot pembiakan sperma dan oosit Peranan struktur lelaki sekunder plasenta dan Sistem Perbandingan tali pusat dalam Pertumbuhan pembiakan antara perkembangan Dalam Manusia perempuan spermatogenesis fetus dan Haiwan dengan Keperluan sistem oogenesis peredaran darah fetus dan sistem peredaran Pertumbuhan Kitar Haid serangga darah ibu yang berasingan – Metamorfosis lengkap Perubahan aras hormon semasa: – Metamorfosis tidak – haid lengkap – perkembangan folikel Lengkung – penebalan endometrium Pembentukan Kembar pertumbuhan sigmoid – ovulasi Lengkung – pembentukan korpus luteum Kembar seiras pertumbuhan Perubahan aras hormon semasa: Kembar tak seiras berbentuk tangga – kehamilan BAB 15 – keguguran Kembar Siam Sindrom prahaid dan sindrom putus haid 307  Refleksi Kendiri Adakah anda telah menguasai konsep penting berikut? Sistem pembiakan lelaki dan perempuan Spermatogenesis dan oogenesis Struktur gamet Perubahan aras hormon, perkembangan folikel, penebalan endometrium, ovulasi dan pembentukan korpus luteum dalam kitar haid Perubahan aras hormon semasa kehamilan dan keguguran Sindrom prahaid dan sindrom putus haid Proses persenyawaan sehingga pembentukan zigot Perkembangan awal embrio sehingga penempelan Peranan hormon gonadotrofin korion manusia (HCG) pada peringkat awal kehamilan Sistem peredaran darah fetus dan sistem peredaran darah ibu Proses pembentukan kembar (kembar seiras, kembar tak seiras dan kembar Siam) Isu kesihatan berkaitan sistem pembiakan manusia Lengkung pertumbuhan sigmoid manusia dan haiwan Pertumbuhan serangga (metamorfosis lengkap dan metamorfosis tidak lengkap) Praktis Sumatif 15 1 Apakah yang menyebabkan sindrom prahaid bagi sesetengah perempuan? 2 Nyatakan perbezaan antara pembentukan kembar seiras dengan kembar tak seiras. 3 Fetus mempunyai sistem peredaran darahnya sendiri dan berasingan daripada ibunya. Jelaskan mengapa. 4 (a) Sepasang kembar seiras terpisah semenjak lahir. Apabila mencapai usia dewasa, didapati kedua-dua kembar tersebut mempunyai saiz badan yang berlainan. Jelaskan faktor yang mungkin menyebabkan keadaan ini. (b) Terangkan mengapa perempuan yang hamil mesti berhenti merokok. 308  5 Nyatakan perubahan yang berlaku kepada zigot dari peringkat selepas persenyawaan sehingga ke peringkat kelahiran. 6 Seorang perempuan mengambil pil perancang untuk mencegah kehamilan. Kandungan pil itu merencat perembesan hormon perangsang folikel (FSH) oleh kelenjar pituitari. Terangkan kesan pengambilan pil perancang terhadap kitar haid. 7 Rajah 1 menunjukkan pengawalaturan hormon dalam satu kitar haid. kelenjar pituitari hormon X hormon Y struktur T folikel ovulasi primer hormon P hormon Q aras hormon 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 hari RAJAH 1 (a) Nyatakan kesan terhadap perkembangan ovum sekiranya hormon X tidak mencukupi. (b) Terangkan kesan ketidakseimbangan hormon P dan hormon Y. (c) Berdasarkan Rajah 1, huraikan perkaitan antara perubahan yang berlaku dalam struktur T dengan aras hormon P dan aras hormon Q. (i) dari hari ke-16 sehingga hari ke-24 (ii) dari hari ke-24 sehingga hari ke-28 8 Rajah 2 menunjukkan fetus manusia dalam uterus ibunya. (a) Namakan struktur berlabel P dan Q. (b) Terangkan komposisi darah yang P mengalir melalui salur darah di Q. Q (c) Terangkan fungsi struktur P. (d) (i) Nyatakan jenis keimunan yang diperoleh fetus daripada ibunya. (ii) Terangkan bagaimana struktur P membantu sistem pertahanan badan fetus. RAJAH 2 309  Soalan Esei 9 Seorang perempuan yang menghadapi masalah untuk hamil perlu disuntik dengan hormon X oleh doktor pakar. Hormon X mempunyai peranan yang sama seperti hormon peluteinan. Selepas suatu tempoh tertentu, perempuan itu menjadi hamil. Huraikan bagaimana suntikan hormon X membolehkan perempuan tersebut menjadi hamil. 10 (a) Huraikan proses penghasilan sperma di dalam testis. (b) Rajah 3 menunjukkan pembentukan dua pasang kembar. Bandingkan pembentukan pasangan kembar R dan S. Sudut Pengayaan 11 Semasa ejakulasi, sebanyak kira-kira 300 juta sperma dikeluarkan. Daripada jumlah ini, hanya lebih kurang 300 sperma yang sampai kepada oosit sekunder dan akhirnya, hanya satu sperma berjaya mensenyawakan ovum. Sekiranya hanya satu sperma yang berjaya R S sampai kepada oosit sekunder, persenyawaan oleh RAJAH 3 sperma ini tidak akan berlaku. Jelaskan mengapa. 12 Huraikan bagaimana perubahan aras hormon yang berlainan dalam satu kitar haid dapat menyediakan seorang perempuan untuk kehamilan. 13 Tali pusat ialah talian hayat antara ibu dan anak. Darah tali pusat ialah darah yang tertinggal di dalam tali pusat dan plasenta selepas kelahiran. Selepas bayi dilahirkan, darah tali pusat boleh disimpan kerana merupakan sumber sel stem yang kaya dengan sel stem hematopoietik. Wajarkah ibu bapa berbuat demikian demi masa depan anak mereka? Jawapan lengkap boleh didapati dengan mengimbas kod QR yang disediakan 310