BAB I Pertumbuhan dan Perkembangan
Setelah mempelajari bab ini, peserta didik mampu:
1. menjelaskan pertumbuhan dan perkembangan pada tumbuhan;
2. menjelaskan pertumbuhan dan perkembangan pada hewan dan manusia;
3. merencanakan dan melaksanakan percobaan tentang faktor luar yang memengaruhi pertumbuhan dan perkembangan pada tumbuhan.
Berdasarkan pengetahuan dan keterampilan yang dikuasai, peserta didik:
1. rajin beribadah sebagai wujud rasa syukur terhadap Tuhan karena telah diciptakan makhluk hidup yang tumbuh dan berkembang dengan baik dari kecil hingga besar;
2. bersikap jujur, terbuka, objektif, bertanggung jawab, dan memiliki rasa ingin tahu yang tinggi; 3. menghargai kerja kelompok.
Pertumbuhan dan Perkembangan pada Tumbuhan
• Mengamati proses pertumbuhan dan perkembangan pada tum-buhan melalui tayangan video. • Mencari informasi dari berbagai
sumber dan membuat tulisan mengenai grafik sigmoid. • Melakukan percobaan mengenai
pengaruh cahaya terhadap per-tumbuhan dan perkembangan tanaman kacang merah.
Merencanakan dan Melaksanakan Percobaan tentang Faktor Luar yang
Memengaruhi Pertumbuhan serta Perkembangan pada Tumbuhan
• Mengamati beberapa contoh laporan percobaan mengenai faktor luar yang memengaruhi pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan.
• Membuat rancangan percobaan mengenai pengaruh suhu ter-hadap pertumbuhan dan per-kembangan tanaman kacang hijau.
• Melakukan percobaan mengenai pengaruh suhu terhadap per-tumbuhan dan perkembangan tanaman kacang hijau. Pertumbuhan dan Perkembangan
Pertumbuhan dan Perkembangan pada Hewan serta Manusia
• Mengamati pertumbuhan dan perkembangan pada hewan serta manusia melalui gambar yang disediakan.
• Mencari informasi dan membuat tulisan mengenai kartu menuju sehat (KMS).
• Membuat media power point mengenai faktor-faktor yang memengaruhi pertumbuhan dan perkembangan pada hewan serta manusia.
• Mencari informasi dan membuat kliping mengenai gangguan pertumbuhan dan perkem-bangan pada manusia.
• Rajin beribadah sebagai wujud rasa syukur terhadap Tuhan karena telah diciptakan makhluk hidup yang mampu tumbuh dan berkembang dengan baik dari kecil hingga besar.
• Bersikap jujur, terbuka, objektif, bertanggung jawab, dan memiliki rasa ingin tahu yang tinggi. • Menghargai kerja kelompok.
• Mampu menjelaskan proses pertumbuhan dan perkembangan pada tumbuhan. • Mampu menganalisis dan membuat tulisan tentang grafik sigmoid.
• Mampu menjelaskan pertumbuhan dan perkembangan pada hewan dan manusia. • Mampu menyajikan tulisan mengenai kartu menuju sehat (KMS).
• Mampu menyajikan media power point mengenai faktor-faktor yang memengaruhi pertumbuhan dan perkembangan pada hewan dan manusia.
• Mampu menyajikan sebuah kliping mengenai kasus gangguan pertumbuhan dan perkembangan pada manusia. • Mampu menjelaskan komponen-komponen yang ada di dalam laporan percobaan mengenai faktor luar yang
memengaruhi pertumbuhan dan perkembangan pada tumbuhan.
2 Pertumbuhan dan Perkembangan
Latihan 1
A. Pilihan Ganda
1. Jawaban: b
Pertumbuhan adalah proses bertambahnya ukuran seperti volume, massa, dan tinggi pada makhluk hidup. Pertumbuhan ini bersifat irreversible yaitu tidak dapat balik seperti semula. Selain itu, pertumbuhan juga merupakan proses kuantitatif, artinya dapat diukur dan dinyatakan dengan angka. Sementara itu, terbentuk struktur dan fungsi organ yang kompleks serta bersifat kualitatif merupakan ciri-ciri perkembangan.
2. Jawaban: e
Perkembangan merupakan proses menuju tingkat kedewasaan pada makhluk hidup. Sebagai contoh, munculnya biji tanaman setelah berbunga, serta terbentuknya akar, batang, dan daun dari perkecambahan biji. Sementara itu, bertambahnya tinggi batang suatu tanaman menjadi 15 cm dan jumlah daun suatu tanaman bertambah menjadi 10 daun menunjukkan adanya pertumbuhan. Pertumbuhan merupakan peristiwa bertambahnya jumlah dan ukuran, baik volume, massa, dan tinggi pada mahkluk hidup.
3. Jawaban: e
Berdasarkan gambar pada soal dapat dituliskan keterangan seperti berikut.
1) I = fase lag, pertumbuhan lambat dan sel-sel yang membelah hanya sedikit.
2) II = fase eksponensial, pertumbuhan mencapai maksimum, serta sel-sel aktif membelah dan mengalami elongasi.
3) III = fase stasioner, pertumbuhan terhenti atau nol, serta ukuran tumbuhan tidak mengalami perubahan.
4) IV = fase kematian, tumbuhan mengalami penuaan.
4. Jawaban: a
Pada perkecambahan epigeal, ditandai dengan terangkatnya kotiledon ke atas permukaan tanah. Selain itu, pada perkecambahan epigeal bagian yang mengalami pemanjangan adalah hipokotil, kotiledon dan plumula/bakal daun terdorong ke permukaaan tanah, serta umumnya terjadi pada biji tanaman Dicotyledoneae. Sementara itu, Kotiledon tetap berada di dalam tanah dan terjadi pada biji tanaman Monocotyledoneae merupakan ciri-ciri dari perkecambahan hipogeal.
5. Jawaban: e
Perkecambahan hipogeal ditandai dengan ter-tinggalnya kotiledon di dalam tanah. Biji tumbuhan yang mengalami perkecambahan hipogeal contohnya kacang kapri, jagung, dan padi. Sementara itu, kacang hijau dan kacang kedelai mengalami perkecambahan epigeal. Perkecam-bahan epigeal ditandai dengan terangkatnya kotiledon ke atas permukaan tanah.
6. Jawaban: b
Fungsi hormon auksin sebagai berikut.
1) Memacu pembentangan dan pembelahan sel. 2) Mencegah rontoknya daun, bunga, dan buah. 3) Merangsang pembentukan akar lateral dan
serabut akar.
4) Merangsang pemanjangan tunas ujung tanaman.
5) Merangsang aktivitas kambium.
Adapun fungsi hormon giberelin sebagai berikut. 1) Mengakibatkan tanaman tumbuh tinggi. 2) Merangsang pembentukan enzim amilase. 3) Mengakibatkan tanaman berbunga sebelum
waktunya.
4) Merangsang pertumbuhan tunas, daun, dan batang.
5) Memperbesar ukuran buah. 7. Jawaban: d
Pertumbuhan primer terjadi akibat aktivitas meristem yang terdapat di ujung akar dan ujung batang. Pertumbuhan primer terjadi pada tumbuhan Monocotyledoneae, contoh pohon kelapa, rumput teki, dan pohon palem. Pada tumbuhan Dicotyledoneae, terjadi dua macam pertumbuhan yaitu pertumbuhan primer dan pertumbuhan sekunder. Pertumbuhan sekunder terjadi akibat aktivitas kambium. Contoh tumbuhan Dicotyledoneae yaitu pohon mangga, bayam, dan pohon nangka. 8. Jawaban: a
Adapun hormon giberelin dan asam absisat bekerja secara berlawanan. Hormon giberelin merangsang pertumbuhan tunas, daun, dan batang. Hormon asam absisat menghambat pembelahan sel dan merangsang terjadinya dormansi.
9. Jawaban: b
Tumbuhan kerdil apabila diberi hormon giberelin akan tumbuh kembali dan menjadi tumbuhan yang normal. Hal tersebut dikarenakan hormon giberelin akan merangsang pertumbuhan batang. Sementara itu, etilen berfungsi merangsang pemasakan buah. Antokalin berfungsi merangsang pembentukan bunga. Asam absisat berfungsi dalam proses penuaan dan gugurnya daun. Asam traumalin berfungsi merangsang pembelahan sel pada bagian jaringan tumbuhan yang terluka sehingga jaringan yang rusak akan digantikan dengan jaringan baru.
10. Jawaban: a
Gambar pada soal menunjukkan bahwa kecambah yang ditambah dengan hormon pertumbuhan mengalami perpanjangan pada batangnya. Hormon pertumbuhan yang memacu pertambahan panjang batang yaitu kaulokalin. Sementara itu, hormon filokalin merupakan hormon pertumbuhan yang merangsang pembentukan daun. Hormon rizokalin merupakan hormon pertumbuhan yang merangsang pembentukan akar.
11. Jawaban: d
Nutriea tumbuhan dapat dibedakan menjadi unsur makro dan unsur mikro.
1) Unsur makro merupakan unsur-unsur mineral yang dibutuhkan dalam jumlah banyak. Unsur-unsur tersebut meliputi karbon, hidrogen, oksigen, fosfor, kalium, nitrogen, sulfur, kalsium, dan magnesium.
2) Unsur mikro merupakan unsur-unsur mineral yang dibutuhkan dalam jumlah sedikit. Unsur-unsur tersebut meliputi besi, boron, mangan, molibdenum, seng, tembaga, dan klor. 12. Jawaban: c
Etiolasi merupakan peristiwa pertumbuhan tumbuhan yang sangat cepat di tempat gelap. Ciri-ciri tumbuhan yang mengalami etiolasi sebagai berikut.
1) Batang lebih kurus dan bersifat lemah. 2) Batang tumbuh lebih panjang.
3) Batang dan daun berwarna kuning pucat. 4) Daun tidak berkembang akibat kekurangan
klorofil.
13. Jawaban: a
Tumbuhan berhari netral yaitu tumbuhan yang pembungaannya tidak tergantung pada lama penyinaran. Sebagai contoh, bunga mawar, bunga matahari, dan tomat. Sementara itu, gandum, kentang, dan bayam termasuk tumbuhan berhari panjang. Tumbuhan berhari panjang yaitu tumbuhan yang dapat berbunga apabila memperoleh penyinaran lebih dari 12 jam sehari. Adapun bunga aster, bunga dahlia, dan ubi jalar termasuk dalam tumbuhan berhari pendek. Tumbuhan berhari pendek yaitu tumbuhan yang dapat berbunga apabila memperoleh penyinaran selama kurang dari 12 jam sehari.
14. Jawaban: a
Kelembapan udara dan tanah dapat memengaruhi pertumbuhan tumbuhan. Kelembapan udara rendah dapat meningkatkan laju transpirasi sehingga air dan unsur hara meningkat. Keadaan ini dapat memacu pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan. Sementara itu, kelembapan tanah yang cukup dapat meingkatkan penyerapan air sehingga mampu mempercepat pertumbuhan tumbuhan dan membantu perkecambahan biji.
15. Jawaban: d
Unsur makro adalah zat yang dibutuhkan oleh tumbuhan dalam jumlah besar yang diperlukan dalam konsentrasi paling sedikit 1 gram per kilogram bobot kering tanaman. Unsur makro sama penting-nya dengan unsur mikro. Adapun unsur mikro diperlukan dalam jumlah sedikit oleh tanaman. Unsur mikro berfungsi sebagai katalis dan mencakup mangan, boron, dan zink. Unsur makro dan unsur mikro diperoleh dari dalam tanah.
B. Uraian
4 Pertumbuhan dan Perkembangan
2. Pertumbuhan primer adalah pertumbuhan yang terjadi akibat aktivitas meristem apikal. Pada pertumbuhan ini terjadi proses pembelahan dan diferensiasi sel yang mengakibatkan akar dan batang tumbuh memanjang. Sementara itu, pertumbuhan sekunder adalah pertumbuhan yang terjadi akibat aktivitas pembelahan mitosis pada jaringan meristem sekunder (meristem lateral) sehingga mengakibatkan diameter batang dan akar bertambah besar.
3. Tanaman yang diletakkan dalam kotak gelap akan bergerak ke arah datangnya cahaya karena di dalam tanaman tersebut terjadi ketidakseimbangan hormon auksin. Kerja hormon auksin akan terhambat jika terkena cahaya matahari. Jika salah satu sisi saja pada batang yang terkena cahaya matahari, persebaran auksin menjadi tidak rata. Kandungan auksin pada sisi yang terkena cahaya matahari lebih rendah daripada bagian yang tidak terkena cahaya matahari. Akibatnya, batang tumbuh membengkok menuju arah datangnya cahaya karena bagian yang tidak terkena cahaya dapat tumbuh lebih panjang. Fungsi auksin antara lain merangsang aktivitas pembentangan dan pembelahan sel, merangsang pemanjangan tunas ujung tanaman, serta merangsang pembentukan akar lateral dan serabut akar.
4. a. Hormon auksin bersama hormon giberelin bekerja sama dalam pembentukan buah tanpa biji (partenokarpi) dan dalam proses perkecambahan.
b. Hormon auksin bekerja sama dengan hormon sitokinin dalam memacu pembelahan sel. c. Hormon giberelin dengan gas etilen bekerja
sama dalam mengatur perbandingan antara bunga jantan dengan bunga betina yang terbentuk.
d. Hormon auksin dengan gas etilen bekerja sama dalam memacu pembungaan.
5. Kulit batang karet yang disayat dapat sembuh dan memperbaiki jaringannya karena adanya pengaruh hormon luka (asam traumalin). Hormon asam traumalin merangsang pembelahan sel pada bagian jaringan tumbuhan yang terluka sehingga jaringan yang rusak akan membentuk jaringan baru. Dengan demikian, luka pada batang pohon karet dapat tertutup oleh jaringan baru tersebut.
6. Hormon yang berperan dalam mengatasi permasalahan pada soal adalah hormon giberelin. Berhubung tanaman bunga potong dapat dibuat berbunga sepanjang tahun, maka tanaman tersebut dapat disemprotkan dengan hormon giberelin. Hormon giberelin dapat memacu pertumbuhan dan pembungaan sebelum waktunya. Dengan demikian, permintaan terhadap bunga potong dapat terpenuhi sepanjang tahun.
7. Apabila ujung batang pohon jambu dipotong, hormon auksin yang terakumulasi di ujung batang akan ikut hilang. Namun, keberadaan hormon sitokinin akan merangsang pembentukan tunas lateral sehingga akan tumbuh menjadi tunas-tu-nas baru ke arah lateral dan akan membentuk percabangan.
8. Tumbuhan dalam pertumbuhan dan perkembangan-nya memerlukan suhu optimum. Suhu optimum yaitu suhu tertentu yang dibutuhkan oleh tumbuhan untuk tumbuh dan berkembang dengan baik. Suhu yang terlalu tinggi atau rendah akan menghambat proses pertumbuhan dan perkembangan. Suhu optimum bagi tumbuhan yaitu berkisar 10°C–38°C. 9. Tumbuhan yang kekurangan nutriea dapat
mengalami defisiensi. Defisiensi mengakibatkan pertumbuhan tanaman menjadi terhambat dan apabila berkelanjutan dapat mengakibatkan kematian. Oleh karena itu, kebutuhan tumbuhan akan nutriea harus dapat terpenuhi dengan baik. 10. Peran air dalam proses pertumbuhan dan
Latihan 2
A. Pilihan Ganda
1. Jawaban: c
Urutan tahapan fase-fase embrionik pada hewan secara benar sebagai berikut.
1) Morulasi 2) Blastulasi 3) Gastrulasi 4) Organogenesis 2. Jawaban: b
Fase embrionik pada hewan terdiri atas empat tahap sebagai berikut.
1) Fase morulasi, pada fase ini pembelahan zigot akan membentuk suatu wujud yang menyerupai buah anggur (morula). Morula mengandung banyak sel hasil mitosis yang akan berkumpul menjadi satu kesatuan. 2) Fase blastulasi, pada fase ini morula akan
berkembang sampai membentuk suatu rongga pada bagian tengahnya (blastosol). 3) Fase gastrulasi, pada fase ini terbentuk
gastrula yang ditandai dengan adanya tiga lapisan embrionik (ektoderm, mesoderm, dan endoderm).
4) Fase organogenesis, pada fase ini terjadi proses pembentukan berbagai organ tubuh yang berkembang dari tiga lapisan saat proses gastrulasi.
3. Jawaban: e
Organ-organ yang terbentuk dari ketiga lapisan saat proses gastrulasi sebagai berikut.
a) Lapisan ektoderm akan berkembang menjadi rambut, kulit, sistem saraf, dan organ indra. b) Lapisan mesoderm akan berkembang menjadi
otot, rangka, organ reproduksi, organ peredaran darah, dan organ ekskresi. c) Lapisan endoderm akan berkembang menjadi
organ pencernaan dan organ pernapasan. 4. Jawaban: d
Keterangan dari gambar pada soal sebagai berikut. 1 = Medusa
2 = Telur 3 = Planula 4 = Polip muda 5 = Tunas dewasa 5. Jawaban: b
Hewan yang mengalami tahapan metamorfosis dari telur – larva – pupa – hewan dewasa termasuk dalam metamorfosis sempurna. Contoh hewan yang mengalami metamorfosis sempurna yaitu
kupu-kupu (1), katak (3), dan nyamuk (5). Sementara itu, belalang, kecoak, dan capung mengalami metamorfosis tidak sempurna. Tahapan metamorfosis tidak sempurna yaitu dari telur – nimfa – hewan dewasa.
6. Jawaban: e
Ciri-ciri pada masa remaja di antaranya yaitu tergesa-gesa dalam mengambil keputusan, emosi masih labil, mulai tertarik pada lawan jenis, suka mencari perhatian orang lain, senang meniru tokoh yang dikagumi, tidak mau diperlakukan seperti kanak-kanak, serta terjadi perubahan fisik baik perubahan internal dan eksternal. Adapun, perkembangan otot dan otak mencapai puncaknya, serta organ reproduksi tumbuh dan berkembang dengan sempurna merupakan ciri-ciri pada masa dewasa. Emosi masih berubah-ubah merupakan ciri-ciri pada masa kanak-kanak. 7. Jawaban: a
Hormon tiroksin berfungsi dalam memengaruhi perkembangan mental. Hormon somatotropin berfungsi dalam merangsang pertumbuhan tulang dan otot. Hormon estrogen berfungsi merangsang munculnya tanda-tanda kelamin sekunder pada pria. Sementara itu, hormon progesteron berfungsi dalam penebalan dan perbaikan dinding uterus pada wanita.
8. Jawaban: e
Perubahan fisik yang terjadi pada pria di antaranya suara menjadi berat, dada melebar dan bidang, tumbuh kumis dan jambang, jakun membesar, tumbuh rambut di sekitar kemaluan dan ketiak, kulit kencang, otot membesar, serta mengalami mimpi basah. Sementara itu, perubahan fisik yang terjadi pada wanita di antaranya suara menjadi lembut, payudara tumbuh membesar, pinggul melebar, lapisan lemak bertambah, kulit halus, tumbuh rambut di sekitar kemaluan dan ketiak, serta mengalami menstruasi.
9. Jawaban: d
6 Pertumbuhan dan Perkembangan
tanda-tanda kelamin sekunder dan primer). Pada masa dewasa perubahan fisik yang terjadi benar-benar matang serta mempunyai peran dan tanggung jawab yang semakin besar. Pada masa lanjut usia ditandai dengan nonproduktifnya organ-organ dalam tubuh, bersikap seperti kanak-kanak lagi, sel-sel tubuh mengalami degenerasi, meng-alami menopause pada wanita, tulang rapuh dan tidak lentur, kulit semakin tipis dan kering, serta rambut mulai rontok.
10. Jawaban: c
Salah satu manfaat cahaya matahari bagi per-tumbuhan dan perkembangan hewan serta manusia yaitu mengaktifkan provitamin D pada kulit. Oleh karena itu, hewan dan manusia mem-peroleh vitamin D, yang berfungsi dalam proses pembentukan tulang. Sementara itu, menjaga elastisitas kapiler darah merupakan fungsi vitamin C. Membantu proses pembentukan eritrosit, serta dalam metabolisme sel dan pertumbuhan jaringan merupakan fungsi vitamin B12. Membantu pembentukan protrombin dalam hati merupakan fungsi vitamin K.
B. Uraian
1. Pada tahap morulasi dimulai dengan zigot yang membelah secara mitosis. Pembelahan tersebut akan membentuk suatu wujud yang menyerupai buah anggur yang disebut dengan morula. Morula ini merupakan embrio pada tahap morulasi. Sementara itu, pada tahap blastulasi dimulai dari morula yang akan berkembang menjadi blastula. Morula tersebut terus mengalami pembelahan mi-tosis sampai terbentuk rongga pada bagian tengahnya. Pada tahap blatulasi ini dihasilkan embrio yang dinamakan dengan blastula.
2. Metamorfosis pada capung terjadi dengan metamorfosis tidak sempurna. Metamorfosis tidak sempurna terjadi melalui tahapan telur – larva (capung muda) – capung dewasa. Metamorfosis dimulai dari telur yang akan menetas menjadi larva (capung muda). Capung muda akan berkembang menjadi capung dewasa. Sementara itu, pada kupu-kupu terjadi dengan metamorfosis sempurna. Metamorfosis sempurna terjadi melalui tahapan telur – larva – pupa – hewan dewasa (kupu-kupu dewasa). Metamorfosis tersebut dimulai dari telur yang akan menetas menjadi ulat (larva). Ulat akan berubah menjadi pupa (kepompong). Selanjutnya, pupa akan berkembang menjadi kupu-kupu dewasa.
3. Pada masa kanak-kanak sering disebut dengan golden age karena pada masa ini pertumbuhan dan perkembangan anak berlangsung dengan cepat. Anak-anak lebih aktif dalam bersikap sehingga akan berkelakuan seperti orang nakal. Namun, sikap tersebut bukanlah sikap negatif bagi anak melainkan sikap positif bagi anak. Hal tersebut dikarenakan rasa keingintahuan anak yang semakin besar sebagai akibat dari pertumbuhan dan perkembangan otak anak dalam mengamati lingkungan sekitar.
4. Air merupakan faktor penting dalam pertumbuhan dan perkembangan hewan serta manusia. Dalam tubuh hewan dan manusia tersusun atas 70% air. Kebutuhan air tersebut harus terpenuhi secara terus-menerus. Apabila kebutuhan air tidak tercukupi, hewan dan manusia tidak akan mampu bertahan hidup. Hal tersebut disebabkan air sangat berfungsi dalam pertumbuhan dan perkembangan karena dalam air berlangsung reaksi-rekasi kimia dalam tubuh. Dengan demikian, kebutuhan air harus terpenuhi dengan baik.
5. Berdasarkan peristiwa yang terdapat pada soal dapat diketahui bahwa Riko dan Dika masih dalam masa kanak-kanak. Ciri-ciri perkembangan kedua anak tersebut dapat dituliskan seperti berikut. a. Rasa ingin tahu yang sangat besar. Dika
tertarik dengan mainan milik Riko. Oleh karena itu, Dika ingin mengetahui, merasakan, dan mencoba mainan baru tersebut.
b. Keinginan memiliki barang milik orang lain. Dika merebut mainan Riko dan membawanya pulang karena terdorong oleh rasa ingin memiliki mainan tersebut.
c. Mulai mengenal hal-hal yang baik dan buruk. Tindakan yang dilakukan ibu Dika memberi nasihat putranya tentang perbuatan baik dan buruk membuat Dika belajar mengenai perbuatan yang boleh dilakukan dan tidak boleh dilakukan.
6. Jawaban: c
Perkecambahan terjadi jika terpenuhi faktor-faktor penting yaitu air, kelembapan, oksigen, pH, dan suhu sesuai. Biji kacang hijau tersebut tidak ber-kecambah karena tidak mendapatkan cukup oksigen. Penambahan minyak pada tabung akan menutup permukaan air sehingga biji kacang hijau yang terendam dalam air tidak mendapatkan cukup oksigen.
7. Jawaban: d
Cahaya matahari memang diperlukan dalam per-tumbuhan tanaman sebagai faktor yang berperan penting dalam proses fotosintesis untuk menghasil-kan energi bagi pertumbuhan tanaman. Namun, keberadaan cahaya dapat menghambat kerja hormon auksin sehingga tanaman yang diletakkan di tempat terang akan tumbuh lebih pendek daripada tanaman yang diletakkan di tempat gelap. 8. Jawaban: b
Kandungan nutrisi beras yang tertinggi terdapat pada bagian kulit ari. Saat mencuci beras, biasanya air cucian pertama akan berwarna keruh. Warna keruh bekas cucian itu menunjukkan bahwa lapisan terluar dari beras ikut terkikis. Namun, pada bagian kulit ari masih terdapat sisa-sisa nutrisi yang sangat bermanfaat tersebut. Misalnya fosfor (P), salah satu unsur utama yang dibutuhkan. Fosfor berperan dalam memacu pertumbuhan akar dan pembentukan sistem perakaran yang baik dari benih dan tanaman muda. Nutrisi lainnya adalah zat besi yang penting bagi pembentukan zat warna hijau daun (klorofil), karbohidrat, lemak, dan pro-tein. Selain itu, kulit ari juga mengandung vitamin, mineral, dan nutriea yang tinggi. Vitamin sangat berperan dalam proses pembentukan hormon dan berfungsi sebagai koenzim (komponen nonprotein untuk mengaktifkan enzim).
9. Jawaban: e
Tanaman pada pot II tumbuh lebih cepat serta terbentuk bunga dan daunnya lebih banyak. Berarti pot II tersebut diberi hormon giberelin dan antokalin. Giberelin mengakibatkan tanaman berbunga sebelum waktunya, merangsang pertumbuhan tu-nas, serta merangsang pertumbuhan daun dan batang. Antokalin merangsang pembentukan bunga. Adapun auksin dan giberelin merangsang perkembangan dan perkecambahan embrio. A. Pilihan Ganda
1. Jawaban: d
Sistematika penulisan laporan ilmiah sebagai berikut.
a) Judul laporan b) Kata pengantar c) Daftar isi d) Pendahuluan e) Tinjauan pustaka f) Metode penelitian g) Hasil dan pembahasan h) Kesimpulan
i) Daftar pustaka j) Lampiran
Dengan demikian, urutan penulisan laporan ilmiah yang benar adalah 1) – 4) – 3) – 2) – 7) – 5) – 6) – 10) – 8) – 9).
2. Jawaban: e
Air yang masuk memacu embrio dalam biji untuk melepas hormon giberelin. Hormon ini mendorong pelepasan enzim yang berfungsi menghidrolisis makanan cadangan membentuk energi. Hasil metabolisme ini digunakan untuk proses awal pertumbuhan embrio.
3. Jawaban: d
Pertambahan panjang yang terjadi sebagai berikut. Hari 1 ke 2 = 5 – 2 = 3 cm
Hari 2 ke 3 = 8 – 5 = 3 cm Hari 3 ke 4 = 15 – 8 = 7 cm Hari 4 ke 5 = 25 – 15 = 10 cm Hari 5 ke 6 = 47 – 25 = 22 cm Hari 6 ke 7 = 68 – 47 = 19 cm
Jadi, pertumbuhan paling cepat terjadi pada hari 5 ke 6.
4. Jawaban: e
Rumusan masalah merupakan pertanyaan mengenai ruang lingkup masalah yang akan diteliti. Berdasarkan judul tersebut, rumusan masalah yang paling tepat adalah ”Bagaimana pengaruh perendaman biji cabai dalam air hangat terhadap pertumbuhan dan perkembangan tanaman cabai?” 5. Jawaban: a
8 Pertumbuhan dan Perkembangan 10. Jawaban: c
Berdasarkan data hasil pengamatan pada soal, tanaman kacang hijau yang ditanam pada tanah humus menunjukkan interval pertumbuhan yang paling tinggi pada minggu ke-5 yaitu 13 cm (dari 25 cm menjadi 38 cm). Sementara itu, interval pertumbuhan pada minggu yang lain dan pada media tumbuh yang lain menunjukkan nilai pertumbuhan yang lebih rendah dari 13 cm. 11. Jawaban: a
Variabel bebas pada percobaan tersebut adalah dosis penyemprotan pupuk cair merek X. Adapun variabel terikatnya yaitu pertumbuhan tanaman terung dan tomat. Frekuensi dan waktu penyemprotan tanaman merupakan variabel kontrol.
12. Jawaban: e
Untuk membuktikan hipotesis bahwa cahaya matahari menghambat pertumbuhan kecambah, maka variabel yang dibuat berbeda adalah keadaan cahaya. Oleh karena itu, ada cawan yang ditempatkan di tempat gelap dan ada cawan di tempat yang terang. Sementara itu, variabel yang dibuat sama adalah media (kapas basah). 13. Jawaban: b
Peningkatan pemberian kadar hormon giberelin dapat meningkatkan jumlah bunga dan memper-pendek masa pembungaan. Hal ini menunjukkan bahwa semakin tinggi kadar giberelin, kualitas bunga semakin baik.
14. Jawaban: c
Tanaman dalam pot A diletakkan dalam ruangan gelap sehingga akan mengalami etiolasi. Ciri-ciri tanaman yang mengalami etiolasi sebagai berikut. 1) Batang tumbuh lebih cepat tetapi kurus dan
lemah.
2) Warna daun pucat karena kurang cahaya. 3) Daun tidak berkembang karena kekurangan
klorofil.
Sementara itu, tanaman dalam pot B diletakkan di tempat terbuka sehingga akan memperoleh cahaya matahari yang cukup. Ciri-ciri tanaman yang diletakkan di tempat terbuka sebagai berikut. 1) Daun berwarna hijau segar.
2) Batang lebih pendek tetapi kuat. 3) Daun lebih tebal.
15. Jawaban: b
Data kuantitatif merupakan data yang dapat dinyatakan dalam bentuk angka. Sebagai contoh, panjang batang tanaman 35 cm, jumlah daun bertambah sebanyak 10 buah, dan panjang akar sekitar 10 cm. Sementara itu, warna daun hijau
dan permukaannya rata, serta batangnya lurus dan kuat merupakan contoh data kualitatif. Data kualitatif merupakan data yang dinyatakan dalam bentuk deskripsi dan bukan dalam bentuk angka.
B. Uraian
1. Rancangan percobaan perlu dituliskan terlebih dahulu sebelum melakukan percobaan. Hal tersebut dikarenakan agar percobaan dapat berjalan dengan baik dan dapat diperoleh hasil sesuai dengan hipotesis yang diajukan. Selain itu, apabila tidak dituliskan rancangan percobaan akan mengalami kesulitan di tengah-tengah percobaan. 2. Variabel percobaan adalah faktor-faktor yang berpengaruh dalam suatu percobaan dan memiliki nilai yang dapat diubah. Variabel percobaan ada tiga macam sebagai berikut.
a. Variabel bebas yaitu variabel yang memengaruhi variabel terikat dengan sengaja dibuat berbeda.
b. Variabel terikat yaitu variabel yang dipengaruhi oleh variabel bebas.
c. Variabel kontrol yaitu variabel yang dibuat sama untuk semua perlakuan.
3. Cara menentukan teknik percobaan dalam percobaan biologi yaitu dengan membagi percobaan dalam beberapa kelompok. Pembagian kelompok tersebut bertujuan untuk membanding-kan hasil penelitian di setiap kelompok percobaan. Dalam percobaan biologi ada dua macam kelompok percobaan yaitu kelompok kontrol dan kelompok perlakuan. Kelompok kontrol merupakan kelompok yang tidak diberi perlakuan. Sementara itu, kelompok perlakuan merupakan kelompok yang diberi perlakuan tertentu. Hanya ada satu kelompok kontrol dalam suatu percobaan, tetapi sebaliknya kelompok perlakuan dapat lebih dari satu kelompok. 4. Laporan percobaan dikatakan baik dan ilmiah apabila format laporan tersebut disusun dengan unsur-unsur yang lengkap dan urut. Unsur-unsur laporan ilmiah yang lengkap dan urut dapat dituliskan seperti berikut.
a. Judul laporan. b. Kata pengantar. c. Daftar isi.
d. Pendahuluan (latar belakang, rumusan masalah, tujuan penelitian, dan manfaat penelitian).
f. Metode penelitian (alat dan bahan, waktu dan tempat pelaksanaan, cara kerja, dan cara pengambilan data).
g. Hasil dan pembahasan. h. Kesimpulan.
i. Daftar pustaka. j. Lampiran.
5. Data kualitatif merupakan data yang dituliskan dalam bentuk deskripsi dan bukan dinyatakan dalam angka. Data ini lebih menjelaskan pada karakteristik suatu percobaan. Sebagai contoh, warna daun dan bentuk daun tanaman kacang merah. Sementara itu, data kuantitatif merupakan data yang dituliskan dalam bentuk angka dan bukan suatu deskripsi. Data kuantitatif harus diolah dalam bentuk grafik, tabel, atau diagram. Contoh data kuantitatif yaitu tinggi batang dan jumlah daun tanaman kacang kedelai.
6. Alat merupakan semua benda yang digunakan untuk melakukan percobaan. Alat biasanya berupa perkakas atau perabot. Sebagai contoh, mikroskop, gelas ukur, dan pipet tetes. Sementara itu, bahan merupakan benda yang dibutuhkan dalam suatu percobaan atau benda yang dibutuhkan untuk membuktikan percobaan. Bahan biasanya berupa zat, senyawa, dan makhluk hidup. Sebagai contoh, air, asam cuka, hormon, dan tumbuhan.
7. a. Berdasarkan teori, kombinasi auksin dan etilen dapat memacu pembungaan. Jadi, judul yang tepat adalah ”Pengaruh Hormon Auksin dan Etilen terhadap Jumlah Bunga Tanaman Jeruk”.
b. Variabel bebas adalah variabel yang sengaja dibuat berbeda dan memengaruhi variabel terikat. Variabel bebas pada percobaan tersebut adalah konsentrasi etilen dan auksin. Kombinasi auksin dan etilen dapat memacu pembungaan. Jadi, variabel terikat yang mungkin adalah jumlah bunga.
8. a. Kelompok perlakuan pada percobaan tersebut adalah tanaman pada polybag B, C, D, dan E. Adapun kelompok kontrol dalam percobaan tersebut adalah tanaman pada polybag A.
b. Variabel bebas adalah variabel yang sengaja dibuat berbeda dan memengaruhi variabel terikat. Variabel bebas pada percobaan tersebut adalah jenis pupuk yang digunakan. Adapun variabel terikat adalah variabel yang dipengaruhi variabel bebas. Variabel terikat pada percobaan tersebut dapat berupa tinggi batang, diameter batang, jumlah daun, dan luas daun.
9. a. Variabel yang dijadikan kontrol (variabel kontrol) adalah variabel yang dibuat tetap/ sama pada semua pot sehingga tidak memengaruhi variabel terikat. Adapun variabel kontrolnya adalah kondisi media tanam, umur tanaman, tinggi tanaman, kondisi suhu, kelembapan, dan pencahayaan.
b. Tabel pengamatan yang mungkin dari percobaan tersebut dapat dituliskan sebagai berikut.
10. a. Tujuan percobaan tersebut adalah untuk mengetahui pengaruh perlakuan fisik dan kimia terhadap perkecambahan biji Abrus precatorius.
b. Hipotesis yang dapat disusun sebagai berikut. 1) Adanya perlakuan fisik berupa peng-ampelasan kulit biji Abrus precatorius akan mempercepat perkecambahan. 2) Adanya perlakuan kimia berupa
perendaman biji Abrus precatorius dalam larutan asam cuka akan mempercepat perkecambahan.
3) Gabungan perlakuan fisik dan kimia akan memberikan pengaruh terbaik terhadap perkecambahan biji Abrus precatorius. c. Asam cuka dapat melunakkan kulit biji yang
keras. Perendaman biji Abrus precatorius dalam larutan asam cuka akan mempercepat perkecambahan.
Tanpa urea Ditambah urea 10% Ditambah urea 20% Ditambah urea 30% Ditambah urea 40% Pot I
Pot II Pot III Pot IV Pot V
10 Pertumbuhan dan Perkembangan
A. Pilihan Ganda
1. Jawaban: b
Contoh perkembangan antara lain munculnya benang sari dan putik, berkembangnya buah, dan terbentuknya biji. Adapun pertambahan panjang batang dan pembelahan jaringan meristem akar merupakan contoh pertumbuhan.
2. Jawaban: d
Perkecambahan dimulai dengan imbibisi. Imbibisi merupakan proses penyerapan air yang dilakukan oleh biji. Proses ini mengakibatkan enzim dan hormon bersifat aktif sehingga terjadi proses metabolisme makanan cadangan untuk meng-hasilkan energi. Sel-sel embrional akan membelah sehingga kulit biji akan pecah dan muncullah daun pertama yang akan tumbuh menjadi tanaman baru. 3. Jawaban: e
Keterangan gambar pada soal sebagai berikut. 1. Plumula, calon daun dan tunas.
2. Radikula, calon akar primer (bagian dari hipokotil).
3. Epikotil, calon batang. 4. Hipokotil, calon akar.
5. Kotiledon, makanan cadangan bagi kecambah.
4. Jawaban: a
Pertumbuhan primer tumbuhan terjadi karena aktivitas sel-sel meristem pada ujung akar dan ujung batang. Aktivitas sel-sel tersebut meng-akibatkan pertambahan panjang akar dan batang. Pertumbuhan primer terjadi pada semua tumbuhan. Adapun pertambahan diameter batang merupakan pertumbuhan sekunder. Pertumbuhan ini terjadi karena aktivitas sel-sel kambium. Pembentukan lingkaran tahun pada batang tumbuhan Dicotyledoneae juga merupakan pertumbuhan sekunder.
5. Jawaban: a
Fungsi hormon auksin sebagai berikut.
1) Memacu pembentangan dan pembelahan sel. 2) Merangsang pembentukan buah dan bunga. 3) Merangsang pembentukan akar lateral dan
serabut akar.
4) Merangsang pemanjangan tunas ujung tanaman.
5) Merangsang aktivitas kambium.
6) Membantu pembentukan buah tanpa biji (partenokarpi).
7) Mencegah rontoknya daun, bunga, dan buah.
8) Merangsang dominansi apikal, yaitu terhalang-nya pertumbuhan tunas lateral oleh adaterhalang-nya tunas ujung tanaman. Jika tunas ujung tersebut dipotong, tunas-tunas lateral akan tumbuh.
Adapun menghambat proses penuaan merupakan fungsi hormon sitokinin. Memacu pengguguran daun merupakan fungsi asam absisat.
6. Jawaban: d
Interaksi antara kedua hormon yang memengaruhi pertumbuhan dan perkembangan sebagai berikut. 1) Auksin dan etilen merangsang terjadinya
pembungaan.
2) Giberelin dan etilen mengatur perbandingan bunga jantan dan betina.
3) Auksin dan giberelin memengaruhi pem-bentukan jaringan pengangkut.
4) Auksin dan sitokinin bekerjasama memacu pertumbuhan dan pembentukan organ pada kultur jaringan.
Sementara itu, giberelin merangsang pertumbuhan tunas, daun dan batang, sedangkan asam absisat menghambat pembelahan sel dan merangsang terjadinya dormansi.
7. Jawaban: a
Hormon auksin berfungsi merangsang kambium untuk membentuk xilem dan floem. Asam absisat berfungsi untuk merangsang pengguguran daun. Hormon yang mampu merangsang tanaman tumbuh sangat cepat adalah giberelin. Hormon yang mampu merangsang proses pematangan buah secara cepat adalah gas etilen. Hormon yang mampu menunda pengguguran daun adalah sitokinin.
8. Jawaban: c
Faktor pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan dibagi menjadi dua faktor yaitu faktor internal dan faktor eksternal. Faktor internal merupakan faktor yang berasal dari tubuh tumbuhan sendiri. Misalnya, gen dan hormon. Sementara itu, faktor eksternal merupakan faktor yang berasal dari luar tubuh tumbuhan. Misalnya, suhu, cahaya, air, kelembapan, dan nutriea.
9. Jawaban: c
Jenis-jenis hormon beserta organ yang dipengaruhi-nya sebagai berikut.
1) Filokalin (I), merangsang pembentukan daun (R).
3) Antokalin (III), merangsang pembentukan bunga (S).
4) Kaulokalin (IV), merangsang pembentukan batang (Q).
10. Jawaban: c
Cahaya matahari yang berlebihan dapat meng-akibatkan hormon auksin menjadi tidak aktif dan menghambat pembentukan hormon auksin. Sementara itu, tumbuhan yang mengalami etiolasi yaitu tumbuhan yang kekurangan cahaya. Tumbuhan yang mengalami etiolasi berbatang lurus, lemah, diameter kecil, dan daun berwarna kuning pucat. 11. Jawaban: b
Lapisan yang terbentuk dalam tahap gastrulasi yaitu lapisan ektoderm, lapisan mesoderm, dan lapisan endoderm. Lapisan ektoderm dan lapisan endoderm akan berkembang menjadi organ-organ berikut.
1) Lapisan ektoderm akan berkembang menjadi rambut, kulit, sistem saraf, dan organ indra. 2) Lapisan endoderm akan berkembang menjadi
organ pencernaan dan organ pernapasan. 12. Jawaban: b
Hormon yang berperan dalam pertumbuhan dan perkembangan hewan adalah hormon ekdison dan juvenil, tiroksin, serta somatomedin. Hormon ekdison dan juvenil berfungsi untuk memengaruhi perkembangan fase larva dan fase dewasa. Hormon tiroksin berfungsi merangsang dimulainya proses metamorfosis. Hormon somatomedin berfungsi merangsang pertumbuhan tulang. Sementara itu, hormon somatotropin dan hormon testosteron berperan dalam proses pertumbuhan dan perkembangan manusia.
13. Jawaban: d
Metamorfosis pada katak terjadi dengan sempurna. Metamorfosis katak diawali dengan telur. Telur tersebut akan menetas menjadi berudu berekor yang hidup di air. Selanjutnya, pada tubuh berudu tumbuh kaki belakang dan kaki depan. Lama-kelamaan ekornya akan menyusut dan akhirnya hilang. Kemudian, berudu berkaki tersebut akan tumbuh menjadi katak muda yang mulai hidup di darat. Katak muda akan tumbuh menjadi katak dewasa. Katak dewasa akan kembali ke perairan untuk bertelur.
14. Jawaban: d
Gambar pada soal menunjukkan metamorfosis kupu-kupu dalam fase kepompong atau pupa. Metamorfosis pada kupu-kupu adalah telur – ulat – kepompong/pupa – kupu-kupu dewasa. Oleh karena itu, setelah fase kepompong atau pupa terjadi fase kupu-kupu dewasa.
15. Jawaban: b
Perkembangan merupakan proses menuju kedewasaan. Apabila hewan telah dewasa, sel-sel kelaminnya menjadi aktif sehingga dapat melakukan perkawinan dan menghasilkan keturunan. Sementara itu, bulu semakin lebat, ukuran badan bertambah besar, panjang kuku semakin bertambah, dan tulang hewan bertambah panjang merupakan contoh pertumbuhan. 16. Jawaban: b
Gambar yang ditunjukkan pada soal merupakan gambar pada masa kanak-kanak. Pada masa kanak-kanak pertumbuhan dan perkembangan mempunyai ciri-ciri seperti berikut.
1) Emosi masih berubah-ubah.
2) Memiliki rasa ingin tahu yang besar. 3) Keinginan memiliki barang milik orang lain. 4) Mulai mengenal hal baik dan hal buruk. 5) Mampu merekam kejadian di sekitar dalam
ingatan.
6) Mulai menyesuaikan diri dengan lingkungan sekitar.
Adapun perkembangan otot mencapai puncak merupakan ciri pada masa dewasa. Mengalami menopause merupakan ciri pada masa lanjut usia. 17. Jawaban: d
Ciri-ciri perkembangan pada masa dewasa sebagai berikut.
a) Perkembangan otak dan otot telang mencapai puncaknya.
b) Dalam mengambil keputusan lebih tenang dan matang.
c) Ada keinginan untuk menikah atau menjalin rumah tangga.
d) Mempunyai rasa bertangggung jawab. e) Organ reproduksi telah tumbuh dan
berkembang dengan sempurna. f) Keadaan fisik relatif stabil. g) Telah matang secara emosional.
Sementara itu, ciri-ciri perkembangan pada masa lanjut usia sebagai berikut.
a) Tulang-tulang keropos (osteoporosis). b) Bertingkah seperti anak kecil untuk menarik
perhatian.
c) Terjadi penurunan fungsi-fungsi organ tubuh, misalnya berkurangnya kemampuan mendengar dan melihat.
d) Gerakan menjadi lambat karena persendian kaku.
e) Wanita lanjut usia akan mengalami menopause.
18. Jawaban: c
12 Pertumbuhan dan Perkembangan
Sementara itu, hormon tiroksin berperan dalam proses metabolisme, pertumbuhan fisik, dan perkembangan mental. Hormon estrogen berperan dalam mengatur perkembangan organ reproduksi dan merangsang munculnya tanda-tanda kelamin sekunder pada wanita. Hormon progesteron berperan dalam penebalan dan perbaikan dinding uterus pada wanita. Hormon soma-totropin berperan dalam merangsang sintesis protein, serta merangsang pertumbuhan tulang dan otot. 19. Jawaban: e
Kemampuan bersosialisasi merupakan kemampuan berinteraksi dengan orang lain secara positif. Kemampuan tersebut harus dapat meningkatkan kepekaan, simpati, dan kebersamaan dengan orang lain. Salah satu contoh yang dapat dilakukan orang tua adalah mengajarkan anak agar mau bermain bersama teman-teman. Dengan anak mau bermain bersama teman-temannya, anak dapat bersosialisasi atau berkomunikasi baik dengan teman-temannya. Sementara itu, membelikan mobil remote akan membuat anak tidak mau bergaul dan berinteraksi dengan teman. Membatasi teman-teman yang bergaul dengan anak dan melarang anak tidak mengikuti kegiatan sekolah akan membuat kemampuan bersosialisasi anak kurang berkembang. Mengajarkan anak agar mengumpulkan mainannya merupakan contoh mengajarkan anak dalam bertanggung jawab. 20. Jawaban: d
Perkembangan kemampuan berkomunikasi pada balita sebagai berikut.
1) Tertawa ketika dihibur.
2) Menoleh apabila ada yang memanggil. 3) Mulai berbicara meskipun belum jelas. 4) Suka berteriak-teriak tidak jelas. 5) Dapat melafalkan suatu kata.
6) Mulai mengajak berbicara dengan lingkungan sekitar.
Adapun memakai baju sendiri dan makan sendiri menggunakan sendok merupakan perkembangan balita dalam kemampuan kemandirian. Berjalan sendiri ketika berumur 15 bulan merupakan perkembangan balita dalam kemampuan motorik. 21. Jawaban: d
Kelompok kontrol merupakan kelompok yang tidak diberi perlakuan, yaitu pot 1. Adapun kelompok perlakuan adalah pot 2 dan pot 3. Variabel bebas adalah variabel yang sengaja dibuat berbeda dan memengaruhi variabel terikat. Pada percobaan tersebut, variabel bebas adalah pemberian pupuk urea dan pupuk kandang. Variabel kontrol merupakan faktor yang dibuat sama/konstan. Variabel kontrol pada percobaan tersebut adalah media tanam, umur dan tinggi tanaman, penyinaran
matahari, serta suhu. Berdasarkan percobaan tersebut kesimpulannya adalah pupuk urea yang lebih efektif dalam menambah tinggi tanaman. 22. Jawaban: e
Berdasarkan grafik pertumbuhan pada soal menunjukkan bahwa pertambahan tinggi kecambah kacang hijau yang ditanam di tempat terang berlangsung lambat. Sementara itu, pertambahan tinggi kecambah kacang hijau yang ditanam di tempat gelap berlangsung cepat karena mengalami peristiwa etiolasi. Peristiwa etiolasi merupakan peristiwa pertumbuhan yang cepat di tempat gelap. Dengan demikian, dapat diambil kesimpulan bahwa cahaya memengaruhi pertumbuhan kecambah.
23. Jawaban: e
Berdasarkan tabel hasil pengamatan pada soal, dapat dilihat bahwa kecambah biji kacang yang ditanam pada suhu yang berbeda-beda dapat memengaruhi pertumbuhan panjangnya. Dengan demikian, dapat dikatakan bahwa suhu memengaruhi proses perkecambahan.
24. Jawaban: e
Dalam unsur metode penelitian, komponen yang perlu dituliskan yaitu alat dan bahan yang digunakan dalam penelitian, waktu dan tempat pelaksanaan penelitian, cara kerja penelitian, serta cara pengambilan data. Sementara itu, tujuan penelitian, manfaat penelitian, dan latar belakang penelitian dituliskan dalam unsur pendahuluan. 25. Jawaban: a
Variabel terikat adalah variabel yang dipengaruhi oleh variabel bebas. Sementara itu, variabel bebas adalah variabel yang sengaja dibuat berbeda. Pada percobaan yang dibuat Moko, variabel terikatnya adalah perkecambahan biji cabai. Variabel bebas dalam percobaan adalah perendaman dengan berbagai cara.
26. Jawaban: d
Kelompok kontrol merupakan kelompok yang tidak mendapatkan perlakuan. Kelompok kontrol pada percobaan tersebut adalah kelompok IV yang tidak dilakukan perendaman biji cabai. Sementara itu, kelompok I, II, dan III merupakan kelompok perlakuan. Kelompok perlakuan adalah kelompok yang mendapatkan perlakuan tertentu.
27. Jawaban: b
rangsang pertumbuhan tunas, serta merangsang pertumbuhan daun dan batang. Antokalin merangsang pembentukan bunga.
3. Klorosis diakibatkan oleh kekurangan unsur besi (Fe) dan magnesium (Mg). Kedua unsur ini berperan penting dalam pembentukan klorofil. Apabila tanaman kekurangan unsur Fe dan Mg pembentukan klorofil akan terganggu sehingga kandungan klorofil dalam daun berkurang dan mengakibatkan warna daun menguning.
4. Hormon-hormon pertumbuhan hanya bekerja selama masa pertumbuhan saja. Oleh karena itu, apabila pada masa pertumbuhan selesai, hormon pertumbuhan juga akan berhenti bekerja.
5.
6. Hewan dan manusia sangat memerlukan oksigen. Oksigen diperlukan hewan dan manusia untuk melakukan proses dalam tubuh yaitu proses pernapasan. Proses pernapasan akan menghasilkan energi berupa ATP yang akan digunakan dalam proses metabolisme, pertumbuhan, dan aktivitas lainnya.
7. Belalang merupakan salah satu hewan yang mengalami metamorfosis tidak sempurna. Metamorfosis belalang dimulai dari telur belalang yang akan menetas menjadi nimfa. Nimfa ini tidak memiliki sayap dan struktur reproduksi. Setelah itu, nimfa akan mengalami perkembangan sehingga menjadi belalang dewasa.
8. a. Tujuan percobaan: untuk mengetahui pengaruh perbandingan pupuk NPK terhadap pembentukan daun.
b. Rumusan masalah: perbandingan pupuk NPK manakah yang paling baik merangsang pembentukan daun tanaman Bougenvilea spectabilis?
Jadi, hipotesis lainnya yaitu tanaman di pot A akan tumbuh lebih tinggi daripada tanaman di pot B. Sementara itu, percabangan pada tanaman dipengaruhi oleh hormon sitokinin. Akar yang lebat dipengaruhi oleh hormon auksin.
28. Jawaban: c
Pernyataan yang sesuai dengan data hasil percobaan tersebut sebagai berikut.
1) Tanaman memiliki respons terhadap setiap perlakuan suhu berupa terjadinya per-tambahan panjang batang yang berbeda-beda. 2) Suhu 0°C merupakan suhu minimum terhadap
pertumbuhan tanaman X. Suhu optimum untuk memaksimalkan pertumbuhan tanaman X, yaitu berkisar antara 25°C–35°C.
29. Jawaban: c
Penambahan amonium hidroksida (NH4OH) sama halnya menambahkan unsur nitrogen pada tanaman. Unsur nitrogen umumnya diserap oleh tumbuhan dalam bentuk amonia (NH3) atau nitrat (NO3–). Unsur
nitrogen berperan dalam penyusunan protein, asam nukleat, klorofil, hormon, dan enzim. Jika penyusunan klorofil berlangsung sempurna, daun akan terlihat lebih hijau dan tanaman tumbuh subur. 30. Jawaban: e
Rumusan masalah harus berupa pertanyaan mengenai ruang lingkup masalah yang akan diteliti. Rumusan masalah yang tepat pada percobaan tersebut adalah ”apakah hormon giberelin dapat mempercepat pembungaan tanaman wijaya kusuma?”. Sementara itu, pertanyaan a dan c tidak berhubungan dengan penelitian. Pernyataan b dan d bukan kalimat pertanyaan.
B. Uraian
1. Tumbuhnya batang ke atas dari tanaman yang direbahkan dipengaruhi oleh hormon auksin. Aktivitas auksin dipengaruhi oleh gaya gravitasi bumi dan cahaya matahari. Tanaman yang semula tumbuh tegak jika direbahkan, auksin akan terakumulasi pada sisi bawah. Hal ini akan mengakibatkan terjadinya ketidakseimbangan pembelahan sel antara bagian atas dan bagian bawah sehingga batang akan tumbuh membengkok ke atas.
2. Untuk merangsang pembungaan Bu Dewi dapat mengombinasikan auksin dengan etilen atau giberelin dengan antokalin. Kombinasi auksin dengan etilen dapat merangsang terjadinya pembungaan. Begitu pula kombinasi giberelin dengan antokalin. Giberelin mengakibatkan tanaman berbunga sebelum waktunya,
me-Perbedaan Emosi
Mengambil kepu-tusan
Rasa tanggung jawab
Organ reproduksi
Kemandirian a.
b.
c.
d.
e.
Masa Remaja Emosi masih labil dan mudah terpengaruh oleh lingkungan. Masih tergesa-gesa dalam mengambil keputusan. Kurang bertanggung jawab dan masih memikirkan diri sendiri. Baru mulai berfungsi dan belum tumbuh dengan sempurna. Masih ingin sendiri, belum ada keinginan menikah, dan masih bergantung dengan orang tua.
Masa Dewasa Emosi sudah matang dan dapat berpikir panjang mengenai sesuatu yang dihadapi. Mengambil keputusan lebih tenang dan mantap.
Lebih bertanggung jawab dan mau memikirkan orang lain.
Sudah mulai berfungsi dan telah tumbuh dengan sempurna.
14 Pertumbuhan dan Perkembangan
c. Kesimpulan percobaan: pupuk NPK dengan perbandingan 2 : 2 : 1 memberikan pengaruh paling baik terhadap pembentukan daun Bougenvilea spectabilis.
9. Dengan mengetahui perilaku lalat buah tersebut, dapat diduga bahwa jika lahan penanaman cabai diberi mulsa plastik, lalat buah tidak dapat mengalami pupasi dalam tanah. Jadi, hipotesis yang dapat disusun adalah serangan lalat buah pada lahan yang ditutup mulsa plastik akan lebih rendah dibandingkan pada lahan yang tidak ditutup mulsa plastik. Dengan mengetahui bahwa mulsa plastik dapat menghambat perkembangan lalat buah dan menurunkan serangan lalat buah, ia dapat menyarankan petani agar memakai mulsa plastik pada penanaman cabai (Capsicum annum).
Variabel terikat dapat berupa jumlah buah busuk yang diserang lalat buah, sedangkan variabel bebasnya adalah pemberian mulsa plastik dan tanpa pemberian mulsa plastik.
10. a. Variabel bebas dari percobaan adalah pemberian berbagai macam jenis pupuk kandang (dari kotoran hewan) pada tanaman tomat. Sementara itu, variabel terikat dari percobaan adalah pertumbuhan dan perkembangan tanaman tomat.
Setelah mempelajari bab ini, peserta didik mampu: 1. menjelaskan peran enzim dalam metabolisme; 2. menjelaskan proses katabolisme;
3. menjelaskan proses anabolisme;
4. melakukan pengamatan atau percobaan tentang metabolisme. Berdasarkan kemampuan dan keterampilan yang dikuasai, peserta didik:
1. rajin beribadah sebagai wujud rasa syukur terhadap keteraturan dan kompleksitas enzim dan proses metabolisme dalam tubuh makhluk hidup ciptaan Tuhan;
2. mengemukakan pendapat atau argumen secara ilmiah dan kritis, responsif, serta proaktif dalam diskusi maupun pengamatan; 3. melakukan percobaan tentang metabolisme dengan memperhatikan prinsip keselamatan kerja.
Metabolisme Sel
• Rajin beribadah sebagai wujud rasa syukur terhadap keteraturan dan kompleksitas enzim dan proses metabolisme dalam tubuh makhluk hidup ciptaan Tuhan.
• Menerapkan pola pikir ilmiah saat melakukan pengamatan tentang metabolisme.
• Mengemukakan pendapat atau argumen secara ilmiah dan kritis, responsif, serta proaktif dalam diskusi maupun pengamatan.
• Mampu menjelaskan perubahan bahan makanan setelah dikunyah. • Mampu menjelaskan kerja enzim pada proses pencernaan makanan.
• Mampu mendeskripsikan faktor-faktor yang memengaruhi kerja enzim katalase. • Mampu mendeskripsikan aktivitas yang memerlukan dan menghasilkan energi. • Mampu mengidentifikasi perbedaan respirasi aerob dan anaerob.
• Mampu membuat tapai beras ketan.
• Mampu menganalisis produk yang menerapkan proses fermentasi. • Mampu menganalisis proses katabolisme lemak dan protein. • Mampu menganalisis diet zat makanan tertentu.
• Mampu menjelaskan mekanisme fotosintesis.
• Mampu membuktikan adanya oksigen dan karbon dioksida sebagai hasil fotosintesis. • Mampu menganalisis mekanisme sintesis lemak dan protein.
Enzim
• Mendiskusikan perubahan bahan makanan setelah dikunyah. • Mengidentifikasi kerja enzim pada
proses pencernaan makanan. • Menentukan faktor-faktor yang
memengaruhi kerja enzim katalase.
Katabolisme
• Mendiskusikan aktivitas yang me-merlukan dan menghasilkan energi. • Mengidentifikasi perbedaan respirasi
aerob dan anaerob. • Membuat tapai beras ketan. • Mengidentifikasi produk yang
menerapkan proses fermentasi. • Menganalisis proses katabolisme
lemak dan protein.
• Menganalisis diet zat makanan tertentu.
Anabolisme
• Mendiskusikan mekanisme foto-sintesis.
• Membuktikan adanya oksigen sebagai hasil fotosintesis.
• Membuktikan adanya karbohidrat sebagai hasil fotosintesis.
16 Metabolisme Sel A. Pilihan Ganda 1. Jawaban: b
Enzim memiliki ciri-ciri berikut.
1) Mempercepat reaksi kimia, tetapi tidak berubah bentuk setelah reaksi selesai sehingga tidak mengubah kesetimbangan kimia.
2) Memiliki sisi katalitik dan sisi aktif.
3) Bekerja spesifik, yakni dengan sistem satu substrat satu enzim.
4) Mempercepat reaksi kimia dengan cara menurunkan energi aktivasi.
2. Jawaban: b
Berdasarkan percobaan tersebut, ekstrak hati mengandung enzim katalase yang berperan dalam penguraian H2O2 menjadi H2O dan O2. Gas X yang ditunjukkan dengan gelembung udara merupakan gas O2. Hal ini dibuktikan dengan nyala api yang membesar karena oksigen berfungsi pada proses pembakaran. Reaksi kimia yang terjadi dalam proses ini yaitu:
2H2O2 ⎯⎯⎯⎯⎯⎯→ 2H
2O + O2
3. Jawaban: b
Berdasarkan grafik mekanisme kerja enzim, enzim dapat meningkatkan kecepatan reaksi dengan menurunkan energi aktivasi. Energi aktivasi adalah energi awal untuk memulai suatu reaksi.
4. Jawaban: b
Grafik pada soal menunjukkan pengaruh pH terhadap kecepatan kerja enzim. Berdasarkan grafik pada soal, enzim bekerja optimum pada lingkungan (pH) asam. Pada pH netral, enzim tidak bekerja optimum. Sementara itu, pada pH basa pengaruh kecepatan kerja enzimnya tidak digambarkan pada grafik tersebut.
5. Jawaban: d
Inhibitor kompetitif adalah molekul penghambat yang cara kerjanya bersaing dengan substrat untuk mendapatkan sisi aktif enzim. Sianida yang terlarut dalam darah bersaing dengan oksigen untuk mendapatkan sisi aktif hemoglobin. Inhibi-tor kompetitif dapat diatasi dengan menambahkan konsentrasi substrat.
6. Jawaban: d
Tabel tersebut menunjukkan bahwa kerja enzim katalase dipengaruhi oleh suhu dan pH. Dari data terlihat bahwa gelembung paling banyak
dihasilkan pada perlakuan pH netral dan suhu 35°C. Nyala api terbentuk pada perlakuan pH netral dan suhu 35°C. Dengan demikian, kerja enzim katalase optimal pada pH netral dan suhu 35°C.
7. Jawaban: c
Komponen penyusun enzim terdiri atas komponen protein dan komponen bukan protein. Komponen nonprotein disebut gugus prostetik yang terdiri atas komponen koenzim dan kofaktor, sedangkan komponen protein disebut dengan apoenzim yang hanya tersusun dari protein.
8. Jawaban: d
Garam alkali merupakan salah satu zat aktivator. Zat aktivator merupakan molekul yang mempermudah ikatan antara substrat dengan enzim. Dengan menambahkan zat aktivator dalam suatu reaksi yang melibatkan enzim, aktivitas enzim akan meningkat. Akibatnya, reaksi akan berlangsung lebih cepat. aktivitas enzim akan mengalami penurunan jika terdapat penurunan suhu atau perubahan pH. Enzim akan mengalami denaturasi jika enzim bekerja pada suhu di atas suhu optimum. Enzim mengalami renaturasi, artinya enzim kembali ke bentuk semula setelah mengalami denaturasi. Enzim yang memiliki kemampuan renaturasi yaitu enzim RNA-ase. Sisi aktif enzim akan berubah bentuk jika enzim berikatan dengan zat inhibitor nonkompetitif.
9. Jawaban: a
Hati mengandung enzim katalase. Enzim ini berperan mengubah H2O2 menjadi H2O dan O2. Gas O2 ditunjukkan oleh adanya gelembung udara. Kesimpulan yang diperoleh dari data tersebut sebagai berikut. Semakin rendah konsentrasi substrat, kecepatan reaksi antara enzim katalase dengan H2O2 semakin lambat. Sebaliknya semakin tinggi konsentrasi substrat, kecepatan reaksi antara enzim katalase dengan H2O2 semakin cepat. Hal ini berarti kerja enzim katalase dipengaruhi oleh konsentrasi substrat.
10. Jawaban: e
11. Jawaban: c
Berdasarkan grafik pada soal, enzim renin bekerja optimal pada pH sekitar 2 (suasana asam). Adapun enzim ptialin bekerja optimal pada pH 7,5. Perubahan pH dapat mengakibatkan kerusakan pada enzim sehingga enzim menjadi tidak aktif. Dengan demikian, setiap enzim mempunyai pH optimum yang spesifik.
12. Jawaban: d
Enzim katalase berfungsi mengubah H2O2 menjadi H2O dan O2. Adanya O2 ditunjukkan oleh adanya gelembung dan nyala api yang terang. Enzim katalase bekerja maksimum pada pH netral dan suhu optimum 40°C ditandai dengan banyaknya gelembung dan besarnya nyala api. Pada pH asam atau basa, kerja enzim katalase menurun, atau bahkan tidak dapat bekerja.
13. Jawaban: c
1) Enzim katalase = hidrogen peroksida → H2O + O2
2) Enzim lipase = lemak → asam lemak dan gliserol
3) Enzim amilase = amilum → glukosa 4) Enzim peptidase = polipeptida → asam
amino
5) Enzim pepsin = protein → pepton
14. Jawaban: b
Perbedaan inhibitor kompetitif dan inhibitor nonkompetitif sebagai berikut.
15. Jawaban: c
Grafik tersebut menunjukkan pengaruh pH terhadap kerja enzim. Berdasarkan grafik di atas, enzim bekerja optimum pada pH netral. Pada pH asam dan basa, aktivitas enzim menurun.
B. Uraian
1. Enzim merupakan biokatalisator pada proses metabolisme makhluk hidup. Adapun sifat-sifat enzim antara lain, enzim merupakan protein, bekerja untuk mempercepat reaksi kimia tanpa ikut bereaksi, dipengaruhi oleh suhu dan pH, bekerja spesifik, bekerja bolak-balik (reversible), dan diperlukan dalam jumlah sedikit. Enzim tersusun dari protein. Enzim dibentuk dalam tubuh
melalui proses sintesis protein. Proses tersebut berlangsung di dalam ribosom.
2. Ion-ion Ag+, Hg2+, dan Pb2+ merupakan inhibitor
nonkompetitif. Inhibitor nonkompetitif akan terikat pada sisi alosterik enzim sehingga mengubah sisi aktif enzim. Hal ini mengakibatkan substrat tidak dapat berikatan pada sisi aktif enzim. Inhibitor ini tidak dapat dihilangkan meskipun dengan penambahan substrat.
3. Kecepatan reaksi dipengaruhi oleh perubahan pH. Setiap enzim mempunyai pH yang spesifik. Perubahan pH mengakibatkan sisi aktif enzim berubah. Hal ini dapat menghalangi terikatnya substrat pada sisi aktif enzim. Selain itu, perubahan pH juga dapat mengakibatkan terjadinya proses denaturasi pada enzim sehingga aktivitas enzim menurun.
4. Macam-macam enzim berdasarkan sifat kerjanya sebagai berikut.
a. Oksidoreduktase dikenal sebagai dehidro-genase/oksidase, yaitu kelompok enzim yang mengkatalisis oksidoreduksi antara 2 substrat S dan S′.
b. Transferase, yaitu kelompok enzim yang mengkatalisis pemindahan suatu gugus antara sepasang substrat S dan S′, contoh asetil-KoA + kolin → KoA + asetilkolin. c. Hidrolase, yaitu enzim yang mengkatalisis
hidrolisis ikatan-ikatan ester, eter, peptida, glikosil, anhidrida asam, C-C, C-halida, atau P-N, misal asilkolin + H2O → kolin + asam. d. Liase, yaitu enzim yang mengkatalisis
pem-buangan gugus dari substrat dengan mekanisme selain hidrolisis dan meninggal-kan ikatan rangkap, contoh aldehida-liase. e. Isomerase, yaitu semua enzim yang
meng-katalisis interkonversi isomer-isomer optik, geometrik, atau posisi, contoh enzim yang mengkatalisis interkonversi aldosa dan ketosa. f. Ligase, yaitu enzim yang mengkatalisis peng-gabungan 2 senyawa diikuti oleh pemecahan ikatan pirofosfat pada ATP atau senyawa yang sejenis, contoh enzim yang mengkatalisis pembentukan ikatan G-S. Misal suksinat: KoA ligase (GDP) [suksinat tiokinase].
5. Saat ekstrak hati ditambah dengan HCl dan NaOH, gelembung gas yang dihasilkan sedikit dan nyala bara api redup. Hal ini menunjukkan bahwa enzim katalase tidak bekerja dengan baik. Penambahan HCl akan mengakibatkan kondisi asam dan penambahan NaOH mengakibatkan kondisi basa. Enzim katalase bekerja optimal pada kondisi netral. Dalam kondisi asam atau basa, kerja enzim katalase akan terhambat. No.
1.
2.
3.
4.
Inhibitor Kompetitif
Berikatan dengan sisi aktif enzim.
Tidak mengubah sisi aktif enzim.
Struktur mirip dengan substrat.
Dapat dihilangkan dengan menambah substrat.
Inhibitor Nonkompetitif
Berikatan dengan sisi alosterik enzim. Mengubah sisi aktif enzim.
Struktur berbeda dengan substrat.
18 Metabolisme Sel
2 ADP 2 ATP 2 NADH 2NAD+
2NAD+ 2 NADH
4CO2 2ATP 6NADH 2FADH2
⎯⎯⎯→ 36ATPH 2O Sistem transpor elektron Glukosa⎯⎯⎯→2 asam
piruvat
⎯⎯⎯⎯→ 2 asetil Co-A ⎯⎯⎯→ glikolisis dekarboksilasi
oskidatif
siklus Krebs
Glukosa⎯⎯⎯→2 asam piruvat glikolisis
2asam laktat
⎯→
⎯→2 fosfoenol piruvat
⎯⎯⎯→ 2NAD 2NAD+
2NAD 2NAD+
2 asetal-dehid
⎯⎯⎯→2 etanol
A. Pilihan Ganda 1. Jawaban: b
Katabolisme adalah proses penguraian senyawa kompleks menjadi senyawa-senyawa sederhana yang menghasilkan energi dalam bentuk ATP. Contohnya proses pemecahan karbohidrat menjadi CO2 dan H2O. Reaksi ini menghasilkan energi dalam bentuk ATP. Sementara itu, anabolisme adalah proses penyusunan senyawa kompleks dari senyawa-senyawa sederhana. Reaksi ini membutuhkan energi. Contohnya penyusunan asam amino menjadi protein.
2. Jawaban: b
Bagian yang ditunjuk oleh huruf X adalah tahapan glikolisis yang terjadi di sitosol. Bagian yang ditunjuk oleh huruf Y adalah tahap transpor elektron yang terjadi di dalam mitokondria.
3. Jawaban: c
Hasil dari tiap tahap respirasi aerob sebagai berikut.
1) Glikolisis = 2 asam piruvat, 2 NADH, dan 2 ATP
2) Dekarboksilasi oksidatif = 2 Asetil Co-A2 dan 2 CO2
3) Siklus Krebs = 4CO2, 2 TP, 6 NADH, dan 2 FADH2
4) Sistem transpor elektron, H2O dan ATP
4. Jawaban: e
Bagan tersebut merupakan proses fermentasi asam laktat. Fermentasi asam laktat pada organisme tingkat tinggi terjadi jika tidak tersedia oksigen yang cukup. Glukosa akan diubah menjadi asam piruvat melalui proses glikolisis. Asam piruvat hasil glikolisis akan diubah menjadi fosfoenol piruvat. Hasilnya berupa asam laktat dan ATP. Jika tersedia cukup oksigen, akan terjadi respirasi aerob. Pada respirasi aerob asam piruvat diubah menjadi asetil Co-A selanjutnya memasuki tahap siklus Krebs dan transpor elektron. Adapun alkohol adalah hasil fermentasi alkohol. Fermentasi alkohol terjadi pada organisme tingkat rendah, misal khamir. Hasil fermentasi alkohol yaitu alkohol, CO2, dan ATP.
5. Jawaban: d
Pada proses fermentasi alkohol, glukosa (C6H12O6) dirombak menjadi asam piruvat melalui proses glikolisis (huruf X) dengan melepaskan 2 ATP dan 2 NADH. Asam piruvat mengalami
dekarboksilasi (melepas CO2) membentuk asetaldehid. Selanjutnya, NADH hasil glikolisis mereduksi asetaldehid menjadi etanol (huruf Y).
6. Jawaban: e
Keterangan pada gambar sebagai berikut. X = matriks mitokondria, tempat terjadinya
dekarboksilasi oksidatif dan siklus Krebs. Y = krista, tempat terjadinya sistem transpor
elektron.
7. Jawaban: a
Jalur metabolisme yang sama-sama dimiliki oleh respirasi aerob dan anaerob adalah glikolisis. Respirasi aerob dan anerob sama-sama meng-ubah satu molekul glukosa menjadi 2 molekul asam piruvat melalui jalur glikolisis. Perbedaan tahap metabolismenya dapat dilihat pada skema proses respirasi aerob dan anaerob berikut.
1) Skema respirasi aerob:
2) Skema respirasi anaerob:
8. Jawaban: e
Percobaan tersebut menunjukkan terjadinya proses fermentasi alkohol oleh ragi Saccharomyces. Hasil dari fermentasi tersebut yaitu alkohol, CO2, dan ATP.
9. Jawaban: e
Glikolisis merupakan proses pengubahan molekul glukosa menjadi asam piruvat dengan meng-hasilkan NADH dan ATP. Secara singkat, per-samaan reaksinya sebagai berikut.
Glukosa + 2 ADP + 2P + 2NAD → 2 asam piruvat + 2 ATP + 2 NADH
10. Jawaban: a
Reaksi fermentasi asam laktat sebagai berikut.
Satu molekul glukosa akan melewati tahap glikolisis dan dihasilkan 2 ATP, 2 NADH, dan 2 asam piruvat. Selanjutnya, asam piruvat mem-bentuk fosfoenol piruvat. Dengan penambahan ion H+ dari NADH, fosfoenol piruvat membentuk
asam laktat. Jadi, 2 molekul ATP yang dibebaskan dalam fermentasi asam laktat diperoleh dari tahap glikolisis di sitoplasma.
11. Jawaban: e
Fermentasi adalah proses penguraian glukosa menjadi senyawa lain tanpa bantuan oksigen. Proses fermentasi dalam makhluk hidup dibedakan menjadi 2, yakni fermentasi asam laktat dan fermentasi alkohol. Dalam fermentasi asam laktat glukosa diubah menjadi asam piruvat, selanjutnya asam piruvat diubah menjadi fosfoenol piruvat (huruf X) dan akhirnya menjadi asam laktat. Pada fermentasi alkohol asam piruvat akan diubah menjadi asetaldehid (huruf Y). Selanjutnya, asetaldehid diubah menjadi alkohol.
12. Jawaban: d
Ubi kayu mengandung pati yang merupakan polisakarida dari glukosa. Dalam proses fermentasi alkohol dari ubi kayu, mikrobia mempunyai kemampuan untuk mengubah pati menjadi gula (glukosa). Selanjutnya, glukosa ini masuk ke jalur fermentasi alkohol menghasilkan alkohol. Reaksinya sebagai berikut.
glikolisis 2ATP
2CO2 2NADH 2NAD+
Glukosa ⎯⎯⎯→ 2 asam piruvat ⎯⎯→ 2 asetaldehid ⎯⎯⎯⎯→ 2 etanol
13. Jawaban: b
Gambar tersebut merupakan skema fermentasi alkohol. Dalam fermentasi alkohol, hasil glikolisis yang berupa 2 asam piruvat akan difermentasi menjadi 2 asetaldehid (X) dengan melepaskan 2 molekul CO2 dan menghasilkan 2 etanol (Y). Proses ini menghasilkan 2 ATP.
14. Jawaban: b
Jumlah molekul ATP yang dihasilkan untuk setiap 1 molekul FADH2 = 2 ATP, sedangkan jumlah molekul ATP yang dihasilkan untuk setiap 1 molekul NADH = 3 ATP.
15. Jawaban: e
Karbohidrat dipecah menjadi molekul yang lebih sederhana yaitu glukosa, melalui glikolisis diubah menjadi asam piruvat. Molekul protein dipecah menjadi asam amino kemudian diubah menjadi asam piruvat melalui deaminasi. Asam piruvat diubah menjadi asetil Co-A untuk masuk ke siklus Krebs. Sementara itu, lemak dipecah menjadi asam lemak dan langsung diubah menjadi asetil Co-A melalui oksidasi Beta.
B. Uraian
1. Jika tidak tersedia oksigen dalam tubuh Animalia akan terjadi proses fermentasi asam laktat. Proses fermentasi dimulai dengan mengubah glukosa menjadi asam piruvat selanjutnya menjadi asam laktat. Reaksi yang terjadi sebagai berikut. Glukosa ⎯⎯⎯→ 2 asam piruvat
2 fosfoenol piruvat ⎯⎯⎯⎯→ 2 asam laktat 2. Reaksi deaminasi atau transaminasi adalah
proses penguraian asam amino menjadi gugus amin (NH3) dan asam keto. Amonia bersifat racun bagi tubuh sehingga dikeluarkan dalam bentuk urea dalam urine. Adapun asam keto yang dihasilkan akan memasuki tahap siklus Krebs. Reaksi deaminasi sebagai berikut.
Asam amino + NAD+⎯→ asam keto + NH 3
3. Pada organisme eukariotik, oksidasi NADH dan FADH2 terjadi di dalam membran mitokondria. Namun, NADH hasil glikolisis dibentuk dalam sitosol. Akibatnya, NADH tersebut harus dimasukkan ke dalam mitokondria. Pemindahan 2 NADH hasil glikolisis tersebut memerlukan 2 ATP. Dengan demikian, jumlah total ATP yang dihasilkan sebanyak 36 ATP. Adapun pada organisme prokariotik tidak memiliki mitokondria sehingga tidak terjadi penggunaan ATP untuk pemindahan NADH ke dalam mitokondria. Jumlah total ATP yang dihasilkan sebanyak 38 ATP.
4. Lemak merupakan energi cadangan terbesar bagi tubuh. Proses katabolisme lemak diawali dengan pemecahan lemak menjadi asam lemak dan gliserol. Asam lemak selanjutnya diubah menjadi asetil Co-A. Asetil Co-A selanjutnya masuk ke siklus Krebs. Adapun gliserol akan diubah menjadi PGAL (fosfogliseraldehid). PGAL selanjutnya memasuki tahap glikolisis. Energi berupa ATP akan dibebaskan melalui proses fosforilasi oksidatif dalam sistem transpor elektron.
5. Proses fermentasi alkohol pada tapai yang dilakukan oleh khamir atau yeast sebagai berikut.
glikolisis 2ATP
2CO2 2NADH 2NAD+
Glukosa ⎯⎯⎯→ 2 asam piruvat ⎯⎯→ 2 asetaldehid ⎯⎯⎯⎯→ 2 etanol
Hasil akhir dari proses tersebut berupa etanol, CO2 dan ATP.
glikolisis
20 Metabolisme Sel
6. Jawaban: a
Produk dari reaksi terang adalah ATP, oksigen (O2), dan NADPH2. ATP dan NADPH2 selanjutnya digunakan untuk pembentukan glukosa pada reaksi gelap. Adapun oksigen dikeluarkan melalui stomata. CO2 merupakan zat yang dibutuhkan dalam siklus Calvin (reaksi gelap) yang meng-hasilkan glukosa.
7. Jawaban: c
Siklus Calvin merupakan proses fotosintesis yang berlangsung di dalam stroma tanpa memerlukan cahaya.
Urutan tahap siklus Calvin sebagai berikut. 1) Fiksasi CO2 oleh RuBP.
2) Pembentukan PGA. 3) Reduksi PGA. 4) Pembentukan PGAL. 5) Pembentukan RuBP.
8. Jawaban: b
Peristiwa yang terjadi pada proses reduksi yaitu senyawa PGA menerima gugus fosfat dari ATP dan ion H+ dari NADPH
2 untuk membentuk PGAL.
Adapun pengikatan CO2 dari udara oleh senyawa karbon beratom C5 (RuBP) merupakan peristiwa yang terjadi pada proses fiksasi. Terbentuknya RuBP untuk melanjutkan proses pembentukan glukosa adalah peristiwa yang terjadi pada proses regenerasi. Sementara, pemakaian H dari FADH2 untuk mereduksi senyawa fosfogliseraldehid dalam pembentukan glukosa dan pelepasan CO2 dari senyawa karbon beratom C5 (RuBP) bukan termasuk dalam reaksi gelap.
9. Jawaban: c
Senyawa antara yang dihasilkan dari setiap 3 molekul CO2 yang masuk ke dalam siklus Calvin-Benson adalah asam 3-fosfogliserat, 1,3 difosfogliserat atau gliseraldehid 3-fosfat, dan RuBP. Adapun asam oksaloasetat dihasilkan pada fiksasi karbon oleh tanaman C4 dan CAM sebelum masuk ke siklus Calvin.
10. Jawaban: b
Bakteri nitrat : Nitrosomonas dan Nitrobacter
Bakteri belerang: Beggiatoa dan Cladotrix
Bakteri metan : Methanomonas
Bakteri besi : Ferrobacillus
A. Pilihan Ganda 1. Jawaban: e
Reaksi terang terjadi di dalam membran tilakoid (nomor 4). Reaksi gelap terjadi di dalam stroma (nomor 5). Sementara itu, nomor 1) adalah membran luar, nomor 2) adalah membran dalam, nomor 3) adalah grana. Grana merupakan tumpukan tilakoid.
2. Jawaban: b
Reaksi terang berlangsung di membran tilakoid. Peristiwa yang terjadi pada reaksi terang yaitu penguraian H2O menjadi H+ dan O
2 melalui reaksi
fotolisis dan pembentukan ATP dan NADPH. Adapun terbentuknya RuBP dan fiksasi CO2 olehRuBP terjadi pada reaksi gelap. Reaksi gelap berlangsung di stroma.
3. Jawaban: a
Reaksi fotolisis yaitu pemecahan molekul air yang membebaskan oksigen dan ion hidrogen. Ion hidrogen yang dibebaskan selanjutnya akan diikat oleh NADP+ dan membentuk NADPH
2. Reaksi
yang terjadi adalah NADP+ + 2H+→ NADPH 2.
1) ADP (adenosin difosfat) merupakan molekul yang terbentuk dari ATP yang membebaskan satu P.
2) RuBP (ribulosa bifosfat): pengikat CO2 dalam reaksi gelap pada tanaman C3.
3) PEP (fosfoenol piruvat): enzim pengikat CO2 pada tanaman C4.
4. Jawaban: d
Proses yang terjadi pada siklus Calvin sebagai berikut.
1) Fiksasi CO2 oleh RuBP membentuk PGA.
2) Reduksi PGA menjadi DPGA kemudian
menjadi PGAL.
3) Pembentukan kembali RuBP dari PGAL. Adapun penangkapan elektron oleh NADP+ terjadi
pada reaksi terang. Reaksi terang menghasilkan ATP dan NADPH2. Selanjutnya, ATP dan NADPH2 tersebut digunakan dalam reaksi gelap.
5. Jawaban: b
11. Jawaban: d
Pada proses fotosintesis tumbuhan, saat transfer elektron nonsiklik, elektron yang keluar dari klorofil akan memfiksasi energi surya, untuk selanjutnya diubah menjadi energi kimia dalam bentuk ATP dan NADPH2 yang berlangsung di membran tilakoid.
12. Jawaban: e
Pembentukan glukosa terjadi pada tahap regenerasi siklus Calvin. Pada tahap ini molekul PGAL disusun ulang menjadi molekul RuBP dan glukosa. Reaksinya:
12 PGAL 10 PGAL ⎯→ RuBP
2 PGAL ⎯→ Glukosa
Adapun PGA adalah senyawa yang terbentuk dari fiksasi CO2 oleh RuBP pada tahap fiksasi karbon.
13. Jawaban: b
Senyawa yang diperlukan dalam reaksi gelap (siklus Calvin) yang tidak berasal dari reaksi terang adalah CO2. CO2 diambil dari udara melalui stomata. Adapun NADPH2 dan ATP berasal dari reaksi terang. Reaksi terang menghasilkan O2, NADPH2, dan ATP.
14. Jawaban: d
Nitrifikasi adalah proses oksidasi amoniak menjadi nitrat melalui tahapan proses nitrifikasi dan nitratasi dengan bantuan mikrobia. Proses yang terjadi sebagai berikut.
2NH3 + 3O2 ⎯⎯⎯⎯⎯⎯→NitrosomonasNitrococcus 2HNO2 + energi (nitrit) (nitrat)
15. Jawaban: b
Fotosistem tersusun dari beberapa pigmen/klorofil yang berfungsi menangkap energi cahaya. Fotosintesis merupakan reaksi penyusunan glukosa. Adapun fotolisis air terjadi pada reaksi terang dengan bantuan energi cahaya. Sementara itu, fiksasi CO2 terjadi pada siklus Calvin.
B. Uraian
1. Klorofil a paling banyak ditemukan di fotosistem II karena berperan langsung dalam proses reaksi terang. Klorofil a menyerap cahaya biru-violet dan merah dengan absorpsi maksimum panjang gelombangnya 674 nm. Adapun klorofil b paling banyak ditemukan di fotosistem I karena tidak secara langsung berperan dalam reaksi terang. Klorofil b menyerap cahaya biru dan oranye serta memantulkan cahaya kuning-hijau. Klorofil b memiliki absorpsi maksimum pada panjang gelombang 455–60 nm.
2.
3. a. Contoh bakteri nitrit adalah Nitrosococcus
dan Nitrosomonas, sedangkan bakteri nitrat adalah Nitrobacter dan Bactoderma. Reaksi kemosintesis pada bakteri nitrifikasi sebagai berikut!
1) 2NH3 + 3O2 ⎯⎯⎯⎯⎯⎯→NitrosomonasNitrosococcus 2HNO2 + 2H2O + energi
2) 2HNO2 + O2 ⎯⎯⎯⎯⎯→NitrobacterBactoderma 2HNO3 + energi
b. Kegunaan bakteri nitrifikasi adalah menambat nitrogen bebas dari udara sehingga dapat diserap oleh akar tanaman dan menyuburkan tanah. Bakteri ini umumnya bersimbiosis dengan akar tanaman Leguminoseae (polong-polongan) membentuk bintil akar.
4. Perbedaan siklus Calvin pada tanaman tipe C4 dan CAM sebagai berikut.
Pada tumbuhan C4 fiksasi karbon dilakukan di sel-sel mesofil dan membentuk asam malat. Sementara itu, pembentukan pati dilakukan di dalam seludang berkas pembuluh. Contoh tanaman C4 adalah jagung, tebu, dan sorghum. Tumbuhan CAM, fiksasi karbon dilakukan pada malam hari membentuk asam malat, sedangkan pembentukan pati dilakukan pada siang hari. Contoh tanaman CAM adalah kaktus.
5. Reaksi terang adalah reaksi yang membutuhkan cahaya. Reaksi ini terjadi pada membran tilakoid. Dalam reaksi terang energi cahaya digunakan untuk memecah H2O melalui
