Biologi XII Smt 1: Soal & Pembahasan Lengkap

Pendahuluan

Biologi kelas XII semester 1 mencakup materi penting yang menjadi dasar pemahaman konsep biologi tingkat lanjut. Artikel ini menyajikan kumpulan soal beserta pembahasan lengkap untuk membantu siswa memahami dan menguasai materi tersebut. Soal-soal ini mencakup berbagai topik utama dalam kurikulum, seperti pertumbuhan dan perkembangan, metabolisme, hereditas, dan bioteknologi. Dengan mempelajari soal dan pembahasan ini, diharapkan siswa dapat meningkatkan kemampuan berpikir kritis, analitis, dan problem solving dalam bidang biologi.

I. Pertumbuhan dan Perkembangan

Biologi XII Smt 1: Soal & Pembahasan Lengkap

A. Konsep Dasar

  1. Soal: Jelaskan perbedaan mendasar antara pertumbuhan dan perkembangan pada makhluk hidup. Berikan contohnya!

    Jawaban: Pertumbuhan adalah proses peningkatan ukuran (kuantitatif) yang bersifat irreversible (tidak dapat balik). Contoh: Pertambahan tinggi badan pada manusia. Perkembangan adalah proses perubahan menuju kedewasaan atau pematangan fungsi (kualitatif) yang bersifat kompleks dan melibatkan diferensiasi sel. Contoh: Perkembangan embrio dari zigot hingga terbentuk organ-organ tubuh.

  2. Soal: Faktor-faktor apa saja yang mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan pada tumbuhan?

    Jawaban: Faktor yang mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan dibagi menjadi dua, yaitu faktor internal dan eksternal.

    • Faktor Internal:
      • Genetik: Gen-gen yang diwariskan menentukan potensi pertumbuhan dan perkembangan suatu tumbuhan.
      • Hormon: Hormon tumbuhan (fitohormon) seperti auksin, giberelin, sitokinin, etilen, dan asam absisat berperan penting dalam mengatur berbagai proses pertumbuhan dan perkembangan.
    • Faktor Eksternal:
      • Nutrisi: Ketersediaan unsur hara esensial (makro dan mikro) sangat penting untuk pertumbuhan dan perkembangan yang optimal.
      • Cahaya: Cahaya matahari merupakan sumber energi utama untuk fotosintesis, yang menghasilkan makanan bagi tumbuhan.
      • Suhu: Suhu optimal diperlukan untuk aktivitas enzim dan proses metabolisme lainnya.
      • Air: Air berperan sebagai pelarut, transpor nutrisi, dan menjaga turgor sel.
      • Kelembaban: Kelembaban udara mempengaruhi transpirasi dan ketersediaan air bagi tumbuhan.

B. Hormon Tumbuhan (Fitohormon)

  1. Soal: Jelaskan fungsi utama dari hormon auksin pada tumbuhan.

    Jawaban: Auksin memiliki beberapa fungsi utama, antara lain:

    • Merangsang pemanjangan sel: Terutama pada daerah titik tumbuh batang dan akar.
    • Dominansi Apikal: Menghambat pertumbuhan tunas lateral (ketiak) sehingga tumbuhan cenderung tumbuh ke atas.
    • Pembentukan akar adventif: Merangsang pembentukan akar pada stek batang.
    • Pembentukan buah tanpa biji (partenokarpi): Aplikasi auksin dapat menghasilkan buah tanpa melalui proses pembuahan.
    • Fototropisme dan Geotropisme: Mempengaruhi pertumbuhan batang dan akar sebagai respons terhadap cahaya dan gravitasi.

  2. Soal: Bagaimana cara kerja hormon giberelin dalam memacu pertumbuhan batang?

    Jawaban: Giberelin memacu pertumbuhan batang dengan cara:

    • Merangsang pembelahan dan pemanjangan sel: Giberelin meningkatkan aktivitas enzim yang terlibat dalam sintesis dinding sel, sehingga sel dapat memanjang lebih cepat.
    • Memacu sintesis enzim hidrolitik: Enzim hidrolitik seperti amilase memecah cadangan makanan (misalnya, pati) menjadi gula, yang kemudian digunakan sebagai energi untuk pertumbuhan.
    • Mempengaruhi ekspresi gen: Giberelin dapat berikatan dengan reseptor di dalam sel dan mempengaruhi transkripsi gen-gen yang terlibat dalam pertumbuhan.

II. Metabolisme

A. Enzim

  1. Soal: Jelaskan sifat-sifat enzim sebagai biokatalisator.

    Jawaban: Enzim memiliki sifat-sifat sebagai berikut:

    • Biokatalisator: Mempercepat reaksi kimia dalam tubuh makhluk hidup tanpa ikut bereaksi.
    • Spesifik: Setiap enzim hanya dapat bekerja pada substrat tertentu.
    • Tidak mengubah keseimbangan reaksi: Enzim hanya mempercepat laju reaksi, tetapi tidak mengubah arah atau keseimbangan reaksi.
    • Dapat digunakan berulang kali: Setelah reaksi selesai, enzim akan kembali ke bentuk semula dan dapat digunakan untuk reaksi berikutnya.
    • Kerjanya dipengaruhi oleh suhu dan pH: Enzim memiliki suhu dan pH optimal untuk bekerja. Di luar rentang optimal, aktivitas enzim akan menurun atau bahkan rusak (denaturasi).
    • Diperlukan dalam jumlah kecil: Enzim hanya diperlukan dalam jumlah sedikit untuk mempercepat reaksi.

  2. Soal: Apa perbedaan antara apoenzim, kofaktor, dan koenzim? Berikan contohnya!

    Jawaban:

    • Apoenzim: Bagian protein dari enzim yang bersifat tidak aktif jika tidak berikatan dengan kofaktor atau koenzim.
    • Kofaktor: Molekul non-protein yang dibutuhkan oleh beberapa enzim agar dapat berfungsi dengan baik. Kofaktor dapat berupa ion logam (misalnya, Mg2+, Fe2+, Zn2+).
    • Koenzim: Molekul organik non-protein yang membantu enzim dalam katalisis. Koenzim seringkali merupakan vitamin atau turunan vitamin (misalnya, NAD+, FAD, koenzim A).

B. Respirasi Sel

  1. Soal: Jelaskan tahapan-tahapan respirasi aerob dan hasil akhirnya.

    Jawaban: Respirasi aerob terdiri dari empat tahapan utama:

    • Glikolisis: Terjadi di sitosol, glukosa dipecah menjadi 2 molekul piruvat, menghasilkan 2 ATP dan 2 NADH.
    • Dekarboksilasi Oksidatif: Terjadi di mitokondria, piruvat diubah menjadi asetil KoA, menghasilkan 1 NADH per piruvat (2 NADH per glukosa) dan melepaskan CO2.
    • Siklus Krebs (Siklus Asam Sitrat): Terjadi di matriks mitokondria, asetil KoA dioksidasi, menghasilkan 2 ATP, 6 NADH, 2 FADH2, dan melepaskan CO2.
    • Transpor Elektron dan Fosforilasi Oksidatif: Terjadi di membran dalam mitokondria, NADH dan FADH2 mentransfer elektron melalui serangkaian protein, menghasilkan gradien proton yang digunakan untuk menghasilkan ATP. Tahap ini menghasilkan sekitar 34 ATP.

    Hasil Akhir: Dari satu molekul glukosa, respirasi aerob menghasilkan sekitar 36-38 ATP, CO2, dan H2O.

  2. Soal: Apa perbedaan antara respirasi aerob dan respirasi anaerob?

    Jawaban:

    • Respirasi Aerob: Membutuhkan oksigen sebagai akseptor elektron terakhir. Menghasilkan energi (ATP) lebih banyak. Terjadi pada sebagian besar organisme.
    • Respirasi Anaerob: Tidak membutuhkan oksigen. Menggunakan senyawa lain sebagai akseptor elektron terakhir (misalnya, nitrat, sulfat, atau senyawa organik). Menghasilkan energi (ATP) lebih sedikit. Contoh: Fermentasi alkohol dan fermentasi asam laktat.

III. Hereditas

A. Hukum Mendel

  1. Soal: Jelaskan Hukum Mendel I (Segregasi) dan Hukum Mendel II (Asortasi Bebas).

    Jawaban:

    • Hukum Mendel I (Segregasi): Pada pembentukan gamet, pasangan alel akan berpisah (segregasi) sehingga setiap gamet hanya menerima satu alel dari setiap gen.
    • Hukum Mendel II (Asortasi Bebas): Alel-alel dari gen yang berbeda akan berpisah dan bergabung secara acak (independen) pada pembentukan gamet. Hukum ini berlaku jika gen-gen tersebut terletak pada kromosom yang berbeda atau berjauhan pada kromosom yang sama.

  2. Soal: Pada persilangan antara tanaman ercis berbiji bulat kuning (BBKK) dengan tanaman ercis berbiji keriput hijau (bbkk), tentukan perbandingan fenotip pada generasi F2 jika terjadi segregasi dan asortasi bebas.

    Jawaban:

    • Parental (P): BBKK (bulat kuning) x bbkk (keriput hijau)
    • Gamet (G): BK dan bk
    • Filial 1 (F1): BbKk (bulat kuning)
    • Filial 2 (F2): Persilangan F1 x F1 (BbKk x BbKk) menghasilkan 16 kombinasi genotip dengan perbandingan fenotip sebagai berikut:
      • Bulat Kuning: 9
      • Bulat Hijau: 3
      • Keriput Kuning: 3
      • Keriput Hijau: 1

    Perbandingan fenotip F2 adalah 9:3:3:1.

B. Penyimpangan Semu Hukum Mendel

  1. Soal: Jelaskan apa yang dimaksud dengan epistasis dan hipostasis. Berikan contohnya!

    Jawaban:

    • Epistasis: Suatu gen menutupi ekspresi gen lain yang bukan alelnya. Gen yang menutupi disebut gen epistatik, sedangkan gen yang ditutupi disebut gen hipostatik.
    • Hipostasis: Gen yang ekspresinya ditutupi oleh gen lain yang bukan alelnya (gen epistatik).

    Contoh: Warna bulu pada ayam. Gen C (menghasilkan pigmen) bersifat epistatik terhadap gen I (inhibitor). Jika gen C hadir (C), bulu akan berwarna. Jika gen C tidak hadir (cc), bulu akan putih. Jika gen I hadir (I), ekspresi gen C akan dihambat, sehingga bulu akan putih meskipun gen C ada.

IV. Bioteknologi

A. Konsep Dasar

  1. Soal: Jelaskan definisi bioteknologi dan berikan contoh aplikasinya dalam bidang pertanian dan kesehatan.

    Jawaban: Bioteknologi adalah pemanfaatan organisme hidup atau bagian-bagiannya untuk menghasilkan produk atau jasa yang bermanfaat bagi manusia.

    • Bidang Pertanian:
      • Pembuatan tanaman transgenik yang tahan hama dan penyakit (misalnya, kapas Bt).
      • Pembuatan pupuk hayati (biofertilizer) yang meningkatkan kesuburan tanah.
      • Perbanyakan tanaman secara cepat melalui kultur jaringan.
    • Bidang Kesehatan:
      • Produksi insulin rekombinan untuk pengobatan diabetes.
      • Pembuatan vaksin untuk mencegah penyakit infeksi.
      • Pengembangan terapi gen untuk mengobati penyakit genetik.

  2. Soal: Apa perbedaan antara bioteknologi konvensional dan bioteknologi modern?

    Jawaban:

    • Bioteknologi Konvensional: Menggunakan organisme secara langsung tanpa modifikasi genetik. Biasanya memanfaatkan proses fermentasi. Contoh: Pembuatan tempe, tape, dan yogurt.
    • Bioteknologi Modern: Melibatkan manipulasi genetik (DNA) organisme untuk menghasilkan produk yang diinginkan. Contoh: Pembuatan insulin rekombinan, tanaman transgenik, dan terapi gen.

B. Aplikasi Bioteknologi

  1. Soal: Jelaskan prinsip dasar teknik rekombinasi DNA dan bagaimana teknik ini digunakan dalam produksi insulin rekombinan.

    Jawaban: Teknik rekombinasi DNA melibatkan penggabungan DNA dari dua sumber yang berbeda untuk menghasilkan molekul DNA baru. Prinsip dasarnya adalah:

    1. Isolasi DNA: Mengisolasi gen insulin dari sel pankreas manusia.
    2. Memotong DNA: Menggunakan enzim restriksi untuk memotong gen insulin dan plasmid bakteri pada lokasi tertentu.
    3. Menggabungkan DNA: Menggunakan enzim ligase untuk menggabungkan gen insulin ke dalam plasmid bakteri, membentuk DNA rekombinan.
    4. Memasukkan DNA rekombinan ke dalam bakteri: Proses ini disebut transformasi.
    5. Kultur bakteri: Bakteri yang mengandung plasmid rekombinan dikultur dalam media yang sesuai. Bakteri akan memperbanyak diri dan menghasilkan insulin.
    6. Isolasi dan pemurnian insulin: Insulin yang dihasilkan oleh bakteri diisolasi dan dimurnikan untuk digunakan sebagai obat bagi penderita diabetes.

Kesimpulan

Pemahaman materi biologi kelas XII semester 1 sangat penting untuk mempersiapkan diri menghadapi ujian dan melanjutkan studi ke jenjang yang lebih tinggi. Dengan mempelajari soal dan pembahasan yang disajikan dalam artikel ini, diharapkan siswa dapat memperdalam pemahaman konsep, meningkatkan kemampuan berpikir kritis, dan siap menghadapi tantangan dalam bidang biologi. Teruslah berlatih dan belajar agar semakin menguasai materi biologi.

Leave a Reply

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *