Seorang siswa mengamati dua jenis sel di bawah mikroskop elektron. Sel A memiliki ukuran sekitar 2 μm, DNA melingkar yang tidak dibungkus membran, dan ribosom 70S. Sel B memiliki ukuran sekitar 25 μm, DNA linear di dalam nukleus, ribosom 80S, dan berbagai organel bermembran. Berdasarkan pengamatan ini, manakah pernyataan yang tepat mengenai klasifikasi kedua sel tersebut? [2]
Kunci Jawaban:
1. A. Sel A adalah sel prokariot karena tidak memiliki nukleus, sedangkan sel B adalah sel eukariot karena memiliki nukleus dan organel bermembran.
Pembahasan:
Sel prokariot (seperti bakteri) ditandai dengan tidak adanya membran inti (nukleus), memiliki DNA sirkuler (melingkar), ribosom 70S, dan ukurannya relatif kecil (biasanya 1-5 μm). Sel eukariot memiliki nukleus sejati dengan DNA linear, ribosom 80S, organel bermembran, dan ukuran lebih besar (hingga 40 μm).
Dalam pelajaran biologi, Bu Citra menjelaskan bahwa semua makhluk hidup tersusun dari sel, dan sel hewan maupun tumbuhan memiliki ciri-ciri umum tertentu meskipun terdapat beberapa perbedaan struktur yang memengaruhi fungsinya. Manakah dari organel berikut yang secara umum dapat ditemukan baik pada sel hewan maupun sel tumbuhan? [2]
Kunci Jawaban:
2. B. Mitokondria
3. C. Membran sel
5. E. Nukleus
Pembahasan:
Baik sel hewan maupun tumbuhan adalah sel eukariotik yang memiliki mitokondria (untuk respirasi), membran sel (sebagai pembatas sel), dan nukleus (menyimpan DNA). Dinding sel dan kloroplas hanya terdapat pada sel tumbuhan (dan beberapa eukariot lain, namun tidak pada sel hewan).
Sebuah jurnal ilmiah membahas perbedaan mendasar antara sel bakteri (prokariot) dan sel manusia (eukariot) dalam hal organisasi materi genetik dan struktur internalnya. Tentukan apakah pernyataan berikut Benar atau Salah berdasarkan karakteristik sel prokariot dan eukariot! [3]
Kunci Jawaban:
Benar
Salah
Benar
Pembahasan:
Pernyataan 1 Benar: DNA prokariot berada bebas di sitoplasma pada area nukleoid tanpa membran inti. Pernyataan 2 Salah: Eukariot memiliki ribosom 80S (ribosom 70S ada di prokariot, mitokondria, dan kloroplas). Pernyataan 3 Benar: Prokariot membelah dengan pembelahan biner sederhana tanpa membentuk spindle seperti pada mitosis eukariot.
Bakteri Salmonella typhi, penyebab demam tifoid yang sering terjadi di Indonesia akibat konsumsi makanan atau air yang terkontaminasi, merupakan organisme uniseluler. Salah satu struktur pelindung ekstra yang dimiliki oleh beberapa bakteri, termasuk yang bersifat patogen, membantu melindunginya dari sistem kekebalan inang. Struktur apakah yang dimaksud? [2]
Kunci Jawaban:
2. B. Kapsul
Pembahasan:
Kapsul adalah lapisan ekstra di luar dinding sel pada beberapa bakteri yang memberikan perlindungan tambahan, misalnya mencegah fagositosis oleh sel darah putih inang, sehingga meningkatkan virulensi bakteri patogen.
Pada sel eukariot, berbagai organel bekerja sama dalam proses sintesis dan modifikasi protein. Misalnya, enzim lisozim yang terdapat pada air mata disintesis di dalam sel, dimodifikasi, dan akhirnya disekresikan ke luar sel. Manakah dari urutan berikut yang secara tepat menggambarkan rute perjalanan sekresi enzim tersebut di dalam sel? [2]
Kunci Jawaban:
3. C. Retikulum Endoplasma Kasar -> Vesikel transpor -> Aparatus Golgi -> Vesikel sekretori -> Membran plasma
Pembahasan:
Protein sekretori (seperti enzim lisozim) disintesis oleh ribosom yang menempel pada Retikulum Endoplasma Kasar (REK). Dari REK, protein dibawa oleh vesikel transpor ke Aparatus Golgi untuk dimodifikasi. Setelah itu, protein dikemas dalam vesikel sekretori yang bergerak menuju dan berfusi dengan membran plasma untuk melepaskan protein ke luar sel (eksositosis).
Seorang peneliti di laboratorium biologi sel sedang mengamati pergerakan silia pada sel epitel saluran pernapasan manusia. Silia ini berfungsi menyapu mukus yang menjebak partikel debu dan bakteri. Dari komponen struktur seluler berikut, manakah yang memiliki peran langsung dalam struktur dan fungsi pergerakan silia tersebut? [2]
Kunci Jawaban:
1. A. Mikrotubulus
3. C. Protein motorik dynein
5. E. Badan basal (basal body)
Pembahasan:
Silia memiliki struktur inti berupa susunan mikrotubulus '9+2' (axoneme) yang berpangkal pada badan basal (struktur seperti sentriol). Pergerakan silia dihasilkan oleh aktivitas protein motorik dynein yang menyebabkan mikrotubulus bergeser satu sama lain.
Pak Budi, seorang petani di daerah dataran tinggi, sering mendapati tanamannya menjadi layu (flaccid) pada siang hari yang sangat terik akibat kehilangan air, namun kembali segar (turgid) pada pagi hari. Hal ini berkaitan erat dengan organel vakuola pada sel tumbuhan. Tentukan apakah pernyataan berikut terkait struktur dan fungsi vakuola sentral tumbuhan Benar atau Salah! [3]
Kunci Jawaban:
Benar
Salah
Benar
Pembahasan:
Pernyataan 1 Benar: Membran yang membatasi vakuola sentral disebut tonoplas. Pernyataan 2 Salah: Air masuk ke dalam vakuola melalui proses osmosis (bukan difusi terfasilitasi dari zat terlarut), sehingga mengembangkan vakuola dan menghasilkan tekanan turgor. Pernyataan 3 Benar: Vakuola berfungsi serbaguna, termasuk menyimpan air, pigmen, sisa metabolisme, dan zat pertahanan.
Penyakit kelainan genetik Pompe disease ditandai dengan penumpukan glikogen berlebih di dalam sel otot karena ketidakmampuan sel untuk memecahnya. Berdasarkan gejala tersebut, organel manakah yang kemungkinan besar mengalami disfungsi (kekurangan enzim spesifik) pada penderita penyakit ini? [2]
Kunci Jawaban:
3. C. Lisosom, tempat terjadinya hidrolisis makromolekul.
Pembahasan:
Pompe disease adalah penyakit penyimpanan lisosomal. Lisosom berisi enzim-enzim hidrolitik yang berfungsi memecah makromolekul, termasuk glikogen. Jika enzim pemecah glikogen (acid alpha-glucosidase) di lisosom tidak ada atau tidak berfungsi, glikogen akan menumpuk di dalam lisosom dan merusak sel otot.
Seorang pasien di RSU menderita keracunan parah akibat mengonsumsi obat yang menyebabkan kerusakan pada fungsi detoksifikasi sel-sel hatinya. Jika biopsi hati dilakukan dan diamati di bawah mikroskop elektron, kelainan struktural atau pengurangan jumlah organel manakah yang paling mungkin ditemukan pada sel-sel hati pasien tersebut? [3]
Kunci Jawaban:
2. B. Kerusakan pada membran Retikulum Endoplasma Halus (REH) yang berfungsi menetralisir racun.
Pembahasan:
Retikulum Endoplasma Halus (REH) pada sel hati (hepatosit) memiliki peran utama dalam metabolisme obat dan detoksifikasi racun dengan menambahkan gugus hidroksil sehingga lebih mudah diekskresikan. Kerusakan fungsi detoksifikasi paling terkait dengan kerusakan REH.
Teori endosimbiosis menyatakan bahwa mitokondria dan kloroplas pada sel eukariot berasal dari bakteri purba (prokariot) yang ditelan oleh sel inang dan kemudian menjalin hubungan simbiotik yang saling menguntungkan. Manakah dari fakta berikut yang memberikan dukungan terkuat terhadap teori evolusi seluler tersebut? [3]
Kunci Jawaban:
2. B. Mitokondria dan kloroplas dikelilingi oleh membran ganda (membran luar dan dalam).
3. C. Mitokondria dan kloroplas memiliki DNA sirkuler (melingkar) yang tidak berikatan dengan protein histon.
4. D. Mitokondria dan kloroplas memiliki ribosom berukuran 70S, serupa dengan bakteri.
Pembahasan:
Bukti teori endosimbiosis meliputi: organel ini memiliki dua membran (membran dalam menyerupai bakteri, membran luar menyerupai vesikel inang), memiliki DNA sirkuler mandiri seperti bakteri, dan memiliki ribosom 70S. Keduanya tidak memiliki dinding sel peptidoglikan (E salah), dan meskipun dapat mensintesis beberapa proteinnya sendiri (A), bukti B, C, dan D lebih spesifik menunjukkan asal usul prokariotik.
Studi kasus: Di sebuah desa pesisir, banyak anak menderita diare parah setelah meminum air sumur yang tercemar bakteri Vibrio cholerae. Racun kolera yang dihasilkan bakteri ini mengganggu jalur persinyalan sel (G protein) pada sel epitel usus, menyebabkan pengeluaran ion klorida secara besar-besaran, yang diikuti oleh air, ke lumen usus. Evaluasilah pernyataan berikut berdasarkan mekanisme transpor seluler! [3]
Kunci Jawaban:
Benar
Salah
Benar
Pembahasan:
Pernyataan 1 Benar: Penumpukan ion di luar sel (lumen) menurunkan potensial airnya (menjadi hipertonik), sehingga menarik air. Pernyataan 2 Salah: Ion (bermuatan) tidak bisa menembus lipid bilayer dengan difusi sederhana; ion klorida keluar melalui saluran protein spesifik (channel protein). Pernyataan 3 Benar: Pergerakan air akibat perbedaan potensial air melintasi membran semipermeabel disebut osmosis.
Sel-sel asinar pankreas memiliki fungsi utama memproduksi dan menyekresikan enzim pencernaan dalam jumlah besar ke dalam usus halus. Jika sel-sel ini diamati strukturnya, adaptasi struktural apa yang paling logis ditemukan untuk mendukung fungsi khusus mereka yang membedakannya dari sel otot rangka biasa? [3]
Kunci Jawaban:
3. C. Kepadatan Retikulum Endoplasma Kasar (REK) dan Aparatus Golgi yang sangat tinggi.
Pembahasan:
Fungsi utama sel asinar pankreas adalah sintesis dan sekresi enzim (yang merupakan protein). Sel yang aktif memproduksi protein untuk disekresikan memiliki banyak ribosom terikat pada Retikulum Endoplasma Kasar (REK) untuk sintesis, dan banyak Aparatus Golgi untuk memodifikasi dan mengemas protein tersebut ke dalam vesikel sekretori.
Makrofag adalah jenis sel darah putih yang bertugas menjaga tubuh dari infeksi dengan cara menelan bakteri patogen, seperti bakteri penyebab TBC, dan menghancurkannya. Mekanisme transpor massal yang digunakan makrofag untuk 'memakan' bakteri tersebut disebut... [2]
Kunci Jawaban:
4. D. Fagositosis
Pembahasan:
Fagositosis ('sel makan') adalah bentuk endositosis di mana sel menelan partikel padat yang besar, seperti bakteri. Pinositosis adalah pengambilan cairan ('sel minum').
Membran plasma berfungsi sebagai batas selektif permeabel bagi sel. Struktur 'fluid mosaic model' menjelaskan komponen penyusun membran ini. Manakah dari pernyataan berikut yang merupakan komponen dan fungsi yang sesuai dalam struktur membran sel hewan? [2]
Kunci Jawaban:
1. A. Kolesterol: Menyisip di antara fosfolipid untuk mengatur fluiditas membran pada berbagai suhu.
3. C. Glikoprotein: Berfungsi sebagai reseptor pensinyalan dan penanda pengenal sel (cell-to-cell recognition).
4. D. Protein transmembran (integral): Menghubungkan sitoskeleton dengan matriks ekstraseluler.
Pembahasan:
Pernyataan B salah karena ekor fosfolipid bersifat hidrofobik (takut air), bukan hidrofilik. Pernyataan E salah karena selulosa adalah komponen dinding sel tumbuhan, bukan membran sel hewan. Pernyataan A, C, dan D benar merepresentasikan fungsi molekul pada model mosaik fluida membran sel.
Perhatikan komponen-komponen sel berikut yang dapat ditemukan pada tumbuhan maupun hewan. Tentukan apakah pernyataan terkait fungsi organel tersebut Benar atau Salah! [3]
Kunci Jawaban:
Benar
Salah
Benar
Pembahasan:
Pernyataan 1 Benar: Ribosom adalah tempat sintesis protein (translasi). Pernyataan 2 Salah: Nukleolus adalah tempat sintesis RNA ribosom (rRNA) dan perakitan subunit ribosom, bukan memproduksi ATP (ATP diproduksi di mitokondria). Pernyataan 3 Benar: Sitoskeleton memberikan dukungan struktural dan memfasilitasi motilitas sel.
Pada akar tanaman padi, sel-sel epidermis rambut akar secara aktif menyerap ion nitrat (NO3-) dari tanah yang konsentrasinya lebih rendah dibandingkan di dalam sel akar. Proses ini sangat bergantung pada suplai oksigen yang cukup di dalam tanah. Mengapa penyerapan ion nitrat ini sangat membutuhkan oksigen? [2]
Kunci Jawaban:
2. B. Penyerapan ion melawan gradien konsentrasi membutuhkan ATP dari respirasi aerobik yang sangat bergantung pada oksigen.
Pembahasan:
Penyarapan ion nitrat dari konsentrasi rendah (di tanah) ke tinggi (di dalam sel) terjadi melalui transpor aktif. Transpor aktif membutuhkan energi berupa ATP. ATP diproduksi secara maksimal melalui respirasi aerobik yang mutlak membutuhkan oksigen.
Racun sianida dikenal sangat mematikan. Sianida bekerja dengan cara mengikat secara permanen enzim sitokrom c oksidase yang berada di membran dalam mitokondria. Jika sebuah sel otot jantung manusia terpapar sianida, dampak biokimiawi beruntun manakah yang akan terjadi pada sel tersebut? [3]
Kunci Jawaban:
1. A. Transportasi elektron pada rantai respirasi akan terhenti seketika.
2. B. Pembentukan gradien proton (H+) melintasi membran dalam mitokondria tidak dapat dilakukan.
4. D. Sintesis ATP oleh enzim ATP sintase melalui mekanisme kemiosmosis akan terhenti secara drastis.
Pembahasan:
Sianida memblokir rantai transpor elektron di tahap akhir, sehingga elektron tidak bisa ditransfer ke oksigen (A benar). Akibatnya, pemompaan proton terhenti, sehingga gradien proton hilang (B benar). Tanpa gradien proton, ATP sintase tidak memiliki tenaga penggerak (proton motive force) untuk mensintesis ATP (D benar). Glikolisis (C) memang dapat menghasilkan ATP, namun jumlahnya sangat kecil (2 ATP) dan tidak cukup mengkompensasi kebutuhan energi otot jantung yang tinggi secara penuh.
Rian, seorang atlet lari jarak jauh (maraton), berlatih di daerah pegunungan yang kadar oksigennya lebih rendah dibandingkan dataran rendah. Setelah beberapa minggu, laju metabolisme basalnya sedikit menyesuaikan, namun tubuhnya beraklimatisasi untuk mempertahankan pengantaran oksigen ke otot. Adaptasi seluler atau fisiologis apa yang paling relevan terjadi pada tingkat sel Rian untuk membantu performa metabolismenya dalam kondisi hipoksia (rendah oksigen) tersebut? [3]
Kunci Jawaban:
3. C. Tubuh akan meningkatkan produksi sel darah merah pembawa oksigen, difasilitasi oleh peningkatan ekspresi gen penghasil eritropoietin.
Pembahasan:
Adaptasi (aklimatisasi) utama tubuh terhadap kondisi dataran tinggi (hipoksia) adalah dengan meningkatkan kapasitas angkut oksigen darah. Ginjal mendeteksi kadar O2 rendah dan mengeluarkan hormon eritropoietin (EPO), yang merangsang sumsum tulang untuk memproduksi lebih banyak sel darah merah (eritrosit).
Studi kasus: Tanaman Rafflesia arnoldii merupakan parasit obligat sejati yang tumbuh di dalam jaringan inangnya (akar liana) di hutan hujan Sumatera. Tanaman ini tidak memiliki daun, batang, dan akar sejati. Tentukan apakah pernyataan berikut Benar atau Salah berkaitan dengan struktur dan fungsi sel pada Rafflesia! [3]
Kunci Jawaban:
Benar
Salah
Benar
Pembahasan:
Pernyataan 1 Benar: Sebagai parasit obligat penuh tanpa daun, Rafflesia telah kehilangan kloroplas fungsionalnya (atau sangat tereduksi) dan bergantung pada inang untuk fotosintat. Pernyataan 2 Salah: Rafflesia adalah tumbuhan (Angiosperma), yang berarti eukariotik dan selnya memiliki dinding sel. Pernyataan 3 Benar: Semua sel eukariotik tumbuhan yang hidup membutuhkan mitokondria untuk menghasilkan ATP dari nutrisi yang mereka peroleh.
Sebuah percobaan osmosis dilakukan dengan menggunakan potongan kentang (sel tumbuhan) dan sel darah merah (sel hewan). Keduanya dimasukkan ke dalam larutan garam 5% (hipertonik) selama 1 jam. Perubahan apa yang paling mungkin diamati pada kedua sel tersebut secara mikroskopis? [2]
Kunci Jawaban:
2. B. Sel kentang mengalami plasmolisis, sedangkan sel darah merah mengalami krenasi (mengerut).
Pembahasan:
Dalam larutan hipertonik (lebih pekat dari dalam sel), air akan keluar dari sel. Pada sel tumbuhan (kentang), keluarnya air menyebabkan membran plasma terlepas dari dinding sel, fenomena ini disebut plasmolisis. Pada sel hewan (sel darah merah) yang tidak memiliki dinding sel penyokong, keluarnya air menyebabkan sel tersebut menyusut dan mengerut (krenasi).
0 comments:
Post a Comment
Berilah Komentar dengan kritik dan saran anda untuk perbaikan blog ini. Berikan pula kesan anda dalam blog ini agar kami semangat. Jika anda suka, bagikan ke teman-teman anda agar mereka dapat merasakan.
NO SPAM AND SARA