Biologi, sebagai ilmu tentang kehidupan, menawarkan pemahaman mendalam tentang berbagai organisme, proses biologis, dan interaksi mereka dengan lingkungan. Di kelas 2 SMA (atau kelas XI jenjang kurikulum merdeka), materi biologi menjadi semakin kompleks dan menantang. Topik-topik seperti metabolisme, hereditas, evolusi, dan ekologi mulai dikupas lebih tuntas. Untuk membantu para siswa mempersiapkan diri menghadapi ujian dan menguasai materi ini, artikel ini akan menyajikan beberapa contoh soal pilihan ganda yang sering muncul beserta pembahasan mendalam.
Mengapa Mempelajari Biologi Kelas 2 SMA Penting?
Materi biologi di kelas 2 SMA merupakan fondasi penting bagi siswa yang bercita-cita melanjutkan studi di bidang sains, kedokteran, pertanian, kehutanan, dan berbagai disiplin ilmu terkait lainnya. Pemahaman yang kuat terhadap konsep-konsep yang diajarkan di kelas ini akan membuka pintu ke pemahaman yang lebih luas tentang dunia di sekitar kita, mulai dari tingkat seluler hingga ekosistem global.
Mari kita selami beberapa contoh soal dan pembahasannya untuk memperdalam pemahaman.
Topik 1: Metabolisme
Metabolisme adalah seluruh reaksi kimia yang terjadi dalam organisme hidup untuk mempertahankan kehidupan. Ini mencakup dua proses utama: anabolisme (pembentukan molekul kompleks dari molekul sederhana) dan katabolisme (pemecahan molekul kompleks menjadi molekul sederhana).
Contoh Soal 1:
Salah satu tahapan penting dalam respirasi seluler aerob adalah siklus Krebs (juga dikenal sebagai siklus asam sitrat). Manakah produk utama dari siklus Krebs yang akan digunakan lebih lanjut dalam rantai transpor elektron?
A. Glukosa
B. Piruvat
C. Asetil-KoA
D. NADH dan FADH₂
E. ATP
Pembahasan:
Respirasi seluler aerob adalah proses menghasilkan energi dalam bentuk ATP dari pemecahan glukosa dengan bantuan oksigen. Proses ini terbagi menjadi beberapa tahapan: glikolisis, dekarboksilasi oksidatif piruvat, siklus Krebs, dan rantai transpor elektron.
- Glikolisis: Terjadi di sitoplasma, mengubah satu molekul glukosa menjadi dua molekul piruvat.
- Dekarboksilasi Oksidatif Piruvat: Piruvat diubah menjadi asetil-KoA di matriks mitokondria.
- Siklus Krebs: Asetil-KoA masuk ke dalam siklus ini di matriks mitokondria. Dalam siklus ini, asetil-KoA dioksidasi sepenuhnya menjadi CO₂. Produk penting dari siklus Krebs bukan hanya CO₂, tetapi juga molekul pembawa elektron berenergi tinggi, yaitu NADH dan FADH₂. Molekul-molekul ini kemudian akan menyumbangkan elektronnya ke rantai transpor elektron. ATP juga dihasilkan dalam jumlah kecil di siklus ini, tetapi jumlah utamanya dihasilkan di rantai transpor elektron.
- Rantai Transpor Elektron: Terjadi di membran dalam mitokondria, di mana energi dari NADH dan FADH₂ digunakan untuk menghasilkan ATP dalam jumlah besar melalui fosforilasi oksidatif.
Berdasarkan penjelasan ini, produk utama dari siklus Krebs yang akan digunakan lebih lanjut dalam rantai transpor elektron adalah NADH dan FADH₂.
Jawaban yang Tepat: D. NADH dan FADH₂
Contoh Soal 2:
Fotosintesis adalah proses anabolik yang vital bagi kehidupan di Bumi. Pada tumbuhan, fase terang fotosintesis terjadi di bagian …
A. Stroma kloroplas
B. Stroma tilakoid
C. Membran tilakoid
D. Matriks mitokondria
E. Sitoplasma
Pembahasan:
Fotosintesis adalah proses di mana tumbuhan dan organisme autotrof lainnya mengubah energi cahaya menjadi energi kimia dalam bentuk glukosa. Proses ini terdiri dari dua fase utama: fase terang (reaksi terang) dan fase gelap (siklus Calvin).
- Fase Terang (Reaksi Terang): Tahap ini mengubah energi cahaya menjadi energi kimia dalam bentuk ATP dan NADPH. Reaksi ini terjadi di membran tilakoid di dalam kloroplas. Di membran tilakoid terdapat pigmen klorofil dan karotenoid yang menangkap energi cahaya. Air juga dipecah (fotolisis) pada fase ini untuk menghasilkan elektron, proton, dan oksigen.
- Fase Gelap (Siklus Calvin): Tahap ini menggunakan ATP dan NADPH yang dihasilkan pada fase terang untuk mengubah CO₂ menjadi glukosa. Reaksi ini terjadi di stroma kloroplas.
Pertanyaan menanyakan di mana fase terang fotosintesis terjadi. Berdasarkan penjelasan di atas, fase terang terjadi di membran tilakoid.
Jawaban yang Tepat: C. Membran tilakoid
Topik 2: Hereditas (Pewarisan Sifat)
Hereditas mempelajari bagaimana sifat-sifat diwariskan dari orang tua kepada keturunannya. Konsep gen, alel, fenotipe, genotipe, homozigot, heterozigot, dan persilangan monohibrid serta dihibrid adalah kunci dalam topik ini.
Contoh Soal 3:
Pada tanaman kacang ercis, sifat biji bulat (B) dominan terhadap sifat biji keriput (b). Jika dilakukan persilangan antara tanaman homozigot dominan biji bulat dengan tanaman homozigot resesif biji keriput, maka genotipe pada generasi F₂ yang paling banyak muncul adalah…
A. BB
B. Bb
C. bb
D. BB dan bb
E. Bb dan bb
Pembahasan:
Mari kita analisis persilangan ini langkah demi langkah.
- Parental (P):
- Tanaman homozigot dominan biji bulat: BB
- Tanaman homozigot resesif biji keriput: bb
- Gamet Parental:
- Dari BB: gamet B
- Dari bb: gamet b
- Generasi F₁ (Filial 1):
- Semua keturunan akan memiliki genotipe Bb (heterozigot). Fenotipe mereka adalah biji bulat karena sifat bulat (B) dominan.
Sekarang, kita perlu mencari genotipe pada generasi F₂. Generasi F₂ diperoleh dari persilangan antar individu F₁.
- Persilangan F₁ x F₁: Bb x Bb
- Gamet F₁:
- Dari Bb: gamet B dan gamet b
- Dari Bb: gamet B dan gamet b
Kita dapat menggunakan diagram Punnett untuk memprediksi genotipe F₂:
| B | b | |
|---|---|---|
| B | BB | Bb |
| b | Bb | bb |
Dari diagram Punnett, kita dapat melihat perbandingan genotipe pada generasi F₂:
- BB (homozigot dominan): 1 bagian
- Bb (heterozigot): 2 bagian
- bb (homozigot resesif): 1 bagian
Perbandingan genotipe F₂ adalah 1:2:1 (BB : Bb : bb).
Pertanyaan menanyakan genotipe pada generasi F₂ yang paling banyak muncul. Berdasarkan perbandingan genotipe F₂, genotipe Bb muncul sebanyak 2 bagian, lebih banyak dibandingkan BB (1 bagian) dan bb (1 bagian).
Jawaban yang Tepat: B. Bb
Contoh Soal 4:
Seorang pria bergolongan darah AB menikah dengan seorang wanita bergolongan darah O. Kemungkinan golongan darah anak-anak mereka adalah…
A. A saja
B. B saja
C. AB saja
D. O saja
E. A atau B
Pembahasan:
Sistem golongan darah ABO pada manusia ditentukan oleh tiga alel: Iᴬ, Iᴮ, dan i. Alel Iᴬ dan Iᴮ bersifat kodominan, sedangkan alel i bersifat resesif terhadap Iᴬ dan Iᴮ.
- Pria bergolongan darah AB: Genotipenya adalah IᴬIᴮ. Ia menghasilkan dua jenis gamet: Iᴬ dan Iᴮ.
- Wanita bergolongan darah O: Genotipenya adalah ii. Ia hanya menghasilkan satu jenis gamet: i.
Sekarang, mari kita persilangkan gamet dari kedua orang tua untuk mengetahui kemungkinan golongan darah anak-anak mereka menggunakan diagram Punnett:
| i | i | |
|---|---|---|
| Iᴬ | Iᴬi | Iᴬi |
| Iᴮ | Iᴮi | Iᴮi |
Dari diagram Punnett, semua keturunan memiliki genotipe Iᴬi atau Iᴮi.
- Genotipe Iᴬi menghasilkan golongan darah A.
- Genotipe Iᴮi menghasilkan golongan darah B.
Oleh karena itu, kemungkinan golongan darah anak-anak mereka adalah A atau B.
Jawaban yang Tepat: E. A atau B
Topik 3: Evolusi
Evolusi adalah perubahan yang terjadi pada makhluk hidup secara bertahap dalam jangka waktu tertentu. Konsep-konsep seperti seleksi alam, adaptasi, variasi, dan bukti-bukti evolusi (fosil, anatomi perbandingan, embriologi perbandingan, biogeografi, dan biokimia perbandingan) sangat penting dalam topik ini.
Contoh Soal 5:
Teori evolusi yang dikemukakan oleh Charles Darwin didasarkan pada beberapa mekanisme utama. Salah satu mekanisme yang paling penting adalah seleksi alam. Manakah pernyataan yang paling tepat menggambarkan seleksi alam?
A. Organisme yang paling kuat dan agresif akan bertahan hidup.
B. Organisme yang memiliki sifat-sifat yang paling sesuai dengan lingkungannya akan lebih mungkin bertahan hidup dan bereproduksi.
C. Organisme yang paling cepat bereproduksi akan mendominasi populasi.
D. Perubahan lingkungan selalu menguntungkan semua organisme.
E. Mutasi genetik adalah satu-satunya penyebab perubahan evolusioner.
Pembahasan:
Teori evolusi Darwin, yang kemudian dikembangkan lebih lanjut oleh teori sintesis modern, menjelaskan evolusi melalui beberapa mekanisme utama. Seleksi alam adalah salah satu yang paling fundamental.
- Seleksi Alam: Konsep ini menyatakan bahwa dalam suatu populasi, terdapat variasi sifat antar individu. Individu-individu yang memiliki sifat-sifat yang memberikan keuntungan adaptif (lebih cocok dengan lingkungannya) akan memiliki peluang lebih besar untuk bertahan hidup, tumbuh, dan bereproduksi dibandingkan individu yang memiliki sifat kurang menguntungkan. Akibatnya, sifat-sifat yang menguntungkan tersebut akan lebih sering diwariskan kepada generasi berikutnya, sehingga seiring waktu populasi akan mengalami perubahan karakteristiknya.
Mari kita analisis pilihan jawaban:
A. Organisme yang paling kuat dan agresif akan bertahan hidup. Ini terlalu menyederhanakan. Kekuatan dan agresi mungkin menguntungkan dalam beberapa situasi, tetapi bukan satu-satunya faktor penentu kelangsungan hidup. Adaptasi terhadap lingkungan adalah kunci.
B. Organisme yang memiliki sifat-sifat yang paling sesuai dengan lingkungannya akan lebih mungkin bertahan hidup dan bereproduksi. Pernyataan ini secara akurat menggambarkan prinsip dasar seleksi alam. Adaptasi terhadap kondisi lingkungan adalah penentu utama keberhasilan reproduksi.
C. Organisme yang paling cepat bereproduksi akan mendominasi populasi. Tingkat reproduksi yang tinggi memang penting, tetapi tanpa sifat yang memungkinkan kelangsungan hidup dan reproduksi yang efektif dalam lingkungan tersebut, kecepatan reproduksi saja tidak cukup.
D. Perubahan lingkungan selalu menguntungkan semua organisme. Perubahan lingkungan bisa sangat merugikan bagi sebagian besar organisme, memaksa mereka untuk beradaptasi atau punah.
E. Mutasi genetik adalah satu-satunya penyebab perubahan evolusioner. Mutasi genetik adalah sumber utama variasi genetik, tetapi bukan satu-satunya mekanisme evolusi. Seleksi alam, hanyutan genetik, aliran gen, dan mutasi bekerja bersama-sama dalam proses evolusi.
Oleh karena itu, pernyataan yang paling tepat menggambarkan seleksi alam adalah pilihan B.
Jawaban yang Tepat: B. Organisme yang memiliki sifat-sifat yang paling sesuai dengan lingkungannya akan lebih mungkin bertahan hidup dan bereproduksi.
Topik 4: Ekologi
Ekologi adalah studi tentang interaksi antara organisme dan lingkungannya. Ini mencakup tingkatan organisasi biologis seperti individu, populasi, komunitas, ekosistem, bioma, dan biosfer. Konsep seperti jaring-jaring makanan, piramida ekologi, suksesi, dan siklus biogeokimia adalah bagian integral dari ekologi.
Contoh Soal 6:
Dalam suatu ekosistem, organisme yang berperan sebagai dekomposer memiliki fungsi yang sangat penting. Peran utama dekomposer adalah…
A. Menghasilkan makanan dari energi cahaya.
B. Memakan organisme lain untuk mendapatkan energi.
C. Mengubah materi organik mati menjadi senyawa anorganik sederhana.
D. Menyediakan sumber energi primer bagi konsumen.
E. Mengendalikan populasi herbivora.
Pembahasan:
Dalam ekosistem, organisme diklasifikasikan berdasarkan peran fungsionalnya dalam aliran energi dan siklus materi.
- Produsen (Autotrof): Organisme seperti tumbuhan yang menghasilkan makanan sendiri, biasanya melalui fotosintesis (contoh: A).
- Konsumen (Heterotrof): Organisme yang mendapatkan energi dengan memakan organisme lain (contoh: B dan E). Konsumen dapat dibagi lagi menjadi primer (herbivora), sekunder (karnivora/omnivora), tersier, dan seterusnya.
- Dekomposer (Pengurai): Organisme seperti bakteri dan jamur yang menguraikan materi organik mati (sisa-sisa tumbuhan dan hewan, serta kotoran) menjadi senyawa anorganik yang lebih sederhana. Senyawa anorganik ini kemudian dapat diserap kembali oleh produsen untuk digunakan dalam pertumbuhan. Peran ini sangat krusial dalam siklus materi di ekosistem. (contoh: C).
- Sumber energi primer bagi konsumen biasanya adalah produsen (contoh: D).
Berdasarkan definisi tersebut, peran utama dekomposer adalah menguraikan materi organik mati dan mengembalikannya ke lingkungan dalam bentuk senyawa anorganik yang dapat digunakan kembali oleh produsen.
Jawaban yang Tepat: C. Mengubah materi organik mati menjadi senyawa anorganik sederhana.
Contoh Soal 7:
Jika populasi kelinci di suatu padang rumput meningkat pesat, maka kemungkinan dampak negatif yang akan terjadi pada ekosistem tersebut adalah…
A. Peningkatan jumlah rumput dan tumbuhan hijau lainnya.
B. Penurunan jumlah predator alami kelinci.
C. Penipisan sumber makanan utama kelinci (rumput).
D. Peningkatan keanekaragaman hayati di padang rumput.
E. Perubahan iklim global yang menguntungkan ekosistem.
Pembahasan:
Populasi kelinci merupakan konsumen primer yang memakan tumbuhan, terutama rumput. Peningkatan populasi kelinci yang pesat dapat menyebabkan beberapa dampak ekologis:
- Peningkatan konsumsi tumbuhan: Kelinci akan mengonsumsi rumput dan tumbuhan hijau lainnya dalam jumlah yang sangat besar. Jika laju konsumsi melebihi laju pertumbuhan tumbuhan, maka akan terjadi penipisan sumber makanan utama bagi kelinci itu sendiri dan juga bagi herbivora lain yang mungkin ada.
- Persaingan: Peningkatan populasi kelinci akan meningkatkan persaingan untuk mendapatkan sumber daya, terutama makanan.
- Dampak pada predator: Peningkatan populasi kelinci juga dapat menyebabkan peningkatan populasi predator alami mereka (jika ada), yang kemudian dapat menimbulkan dampak lain pada rantai makanan. Namun, pertanyaan fokus pada dampak negatif dari peningkatan kelinci itu sendiri.
- Dampak pada tumbuhan: Penipisan rumput dan tumbuhan hijau dapat menyebabkan degradasi lahan, erosi tanah, dan penurunan keanekaragaman tumbuhan.
Mari kita analisis pilihan jawaban:
A. Peningkatan jumlah rumput dan tumbuhan hijau lainnya. Ini justru akan terjadi jika populasi kelinci menurun, karena tekanan herbivora berkurang. Peningkatan kelinci justru akan menurunkan jumlah rumput.
B. Penurunan jumlah predator alami kelinci. Peningkatan populasi mangsa (kelinci) justru biasanya akan diikuti oleh peningkatan populasi predatornya karena ketersediaan makanan yang melimpah.
C. Penipisan sumber makanan utama kelinci (rumput). Ini adalah dampak yang paling mungkin terjadi. Jika populasi kelinci tumbuh terlalu cepat, mereka akan mengonsumsi rumput lebih banyak daripada yang bisa tumbuh kembali, menyebabkan penipisan sumber makanan.
D. Peningkatan keanekaragaman hayati di padang rumput. Peningkatan populasi satu spesies herbivora secara drastis justru seringkali menurunkan keanekaragaman hayati karena tumbuhan yang menjadi makanannya berkurang, dan ini berdampak pada spesies lain yang bergantung pada tumbuhan tersebut atau yang bersaing dengannya.
E. Perubahan iklim global yang menguntungkan ekosistem. Peningkatan populasi kelinci tidak secara langsung menyebabkan perubahan iklim global.
Jadi, dampak negatif yang paling mungkin terjadi adalah penipisan sumber makanan utama.
Jawaban yang Tepat: C. Penipisan sumber makanan utama kelinci (rumput).
Penutup
Mempelajari biologi kelas 2 SMA memang membutuhkan pemahaman yang mendalam terhadap berbagai konsep dan proses. Dengan rajin berlatih soal-soal seperti yang telah dibahas di atas, serta memahami logika di balik setiap jawaban, para siswa dapat membangun kepercayaan diri dan menguasai materi dengan lebih baik. Ingatlah bahwa biologi bukan hanya tentang menghafal, tetapi tentang memahami bagaimana kehidupan bekerja. Teruslah bertanya, mencari informasi, dan menghubungkan konsep-konsep yang Anda pelajari dengan dunia nyata. Semoga artikel ini bermanfaat dalam perjalanan belajar Anda!
