SOAL UJIAN TENGAH SEMESTER BIOLOGI KELAS XII IPA

 Untuk mengerjakan soal silahkan KLIK DI SINI

Read More

BIOLOGI KELAS XII IPA ANABOLISME

ANABOLISME

Reaksi Anabolisme adalah reaksi pembentukan molekul sederhana menjadi molekul kompleks. Reaksi anabolisme merupakan reaksi sintesis karena adanya transformasi energi yang disimpan dalam bentuk ikatan kimia, oleh sebab itu reaksi anabolisme disebut juga reaksi yang membutuhkan energi (endergonik)
Contoh reaksi anabolisme adalah sintesis (termasuk fotosintesis dan kemosintesis)

FOTOSINTESIS

Fotosintesis merupakan proses penyusunan atau pembentukan senyawa kompleks (organik) dari senyawa sederhana (anorganik) dengan menggunakan energi cahaya. Nantinya proses ini akan menghasilkan glukosa dan oksigen. Proses fotosintesis berlangsung pada pigmen fotosintetik (klorofil) dalam kloroplas yang terdiri dari grana sebagai tempat reaksi terang dan stroma sebagai tempat reaksi gelap.

Dalam fotosintesis, dihasilkan glukosa yang disimpan dalam bentuk amilum (karbohidrat dan dilepaskan oksigen). Untuk bisa melakukan fotosintesis, diperlukan karbondioksida (CO2) diambil dari udara melalui stomata dan air (H2O) diambil dari tanah oleh akar kemudian lewat xilem yang didistribusikan ke daun. Selain glukosa, proses fotosintesis juga menghasilkan oksigen (O2), yang kita perlukan tiap hari untuk bernapas.

Cahaya menjadi faktor penting dalam proses berlangsungnya fotosintesis, sementara fotosintesis merupakan proses yang menjadi kunci dapat berlangsungnya proses metabolisme yang lain di dalam tanaman. Hasil fotosintesis berupa amilum di daun yang kemudian ditransportasikan ke tempat cadangan makanan itu tentu untuk menyediakan makanan bagi seluruh kehidupan di bumi baik secara langsung atau tidak langsung.

Ternyata, fotosintesis tidak hanya terjadi dalam satu kali proses saja. Fotosintesis memiliki dua langkah untuk menghasilkan produk fotosintesis, yang pertama adalah reaksi terang dan reaksi gelap. Reaksi terang terjadi pada grana (granum), sedangkan reaksi gelap terjadi di dalam stroma. Dalam reaksi terang, terjadi konversi energi cahaya menjadi energi kimia dan menghasilkan oksigen (O2).

Mekanisme Reaksi Terang

Proses berlangsungnya fotosintesis melibatkan beberapa spektrum warna. Tidak semua spektrum warna bisa efektif digunakan dalam fotosintesis. Adapun spektrum warna yang efektif dan sesuai dengan serapa pigmen fotosintesis adalah spektrum cahaya merah dan biru. 

Nah, pigmen fotosintesis dibagi menjadi dua, yaitu klorofil a dan klorofil b. Kedua klorofil tersebut mampu membentuk suatu kelompok yang disebut fotosistem. Fotosistem dibagi menjadi dua, yaitu sebagai berikut.

1. Fotosistem I

Fotosistem I memuat klorofil a dan klorofil b dengan perbandingan 12 : 1. Panjang gelombang cahaya yang mampu ditangkap oleh fotosistem I ini adalah 700 nm. Itulah sebabnya fotosistem I biasa disebut P700.

2. Fotosistem II

Fotosistem II memuat klorofil a dan klorofil b dengan perbandingan 1 : 2. Panjang gelombang cahaya yang mampu ditangkap oleh fotosistem ini adalah 680 nm. Oleh karena itu, fotosistem II disebut juga P680.

Tahapan Reaksi Terang

Ada tiga tahapan yang berlangsung pada reaksi terang. Tahapan itu adalah sebagai berikut.

1. Aktivasi klorofil

Aktivasi klorofil diawali dengan penangkapan foton dari cahaya matahari oleh klorofil. Hal itu akan memicu pelepasan elektron (eksitasi) dari klorofil. Akibatnya, klorofil menjadi tidak stabil.

2. Fotolisis air

Fotolisis air merupakan proses pecahnya molekul air oleh elektron yang berasal dari fotosistem II. Pemecahan ini menghasilkan terbentuknya ion H⁺, elektron, dan O₂. Untuk O₂ selanjutnya akan dilepaskan ke udara.

3. Sistem transpor elektron siklik dan nonsiklik

Suatu rantai transpor elektron yang melibatkan fotosistem I dan fotosistem II disebut sebagai sistem transpor elektron siklik dan nonsiklik. Kedua sistem transpor ini akan menghasilkan ATP dan ADP. Sistem transpor elektron siklik dan nonsiklik biasa disebut fotofosforilasi siklik dan nonsiklik. Untuk pembahasan masing-masing transpor elektron, simak ulasan berikut.

a. Transpor elektron siklik

Transpor elektron siklik diawali dengan terangkutnya P700 oleh beberapa akseptor dan kembali lagi ke P700. Itulah mengapa, proses ini hanya melibatkan fotosistem I. Transpor elektron siklik menghasilkan ATP. Adapun serangkaian proses yang terjadi dalam transpor elektron siklik adalah sebagai berikut.

• Fotosistem I menerima cahaya, sehingga elektron di dalamnya mengalami eksitasi. Proses ini dikenal sebagai aktivasi klorofil.
• Elektron dari P700 ditransfer ke akseptor elektron, lalu kembali lagi ke P700. Proses ini dikenal sebagai transpor elektron.
• Elektron dari akseptor masuk ke dalam kompleks sitokrom. Masuknya elektron ke dalam kompleks sitokrom ini mengakibatkan peningkatan energi, sehingga mampu mengubah ADP menjadi ATP.

b. Transpor elektron nonsiklik

Pada transpor elektron nonsiklik, fotosistem yang dilibatkan adalah fotosistem I dan fotosistem II. Elektron dari P680 diangkut melalui beberapa akseptor menuju P700. Namun, elektron tidak akan kembali, sehingga prosesnya dikenal sebagai nonsiklik. 

Transpor elektron nonsiklik menghasilkan oksigen (O₂), ATP, dan NADPH. Adapun serangkaian proses yang terjadi pada transpor elektron nonsiklik adalah sebagai berikut.

• Fotosistem II menerima energi dalam bentuk cahaya, sehingga elektron di dalamnya mengalami eksitasi. Proses ini dikenal sebagai aktivasi klorofil.
• Elektron dari fotosistem II mampu memecahkan molekul air, sehingga dihasilkan ion H⁺, O₂, dan elektron. Proses ini dikenal sebagai fotolisis air.
• Elektron dari P680 ditransfer menuju P700 melalui beberapa akseptor.
• Elektron dari akseptor elektron masuk ke dalam komplek sitokrom, sehingga terbentuk ATP. Tidak hanya itu, elektron dari akseptor elektron juga akan diterima oleh NADP. Oleh karena NADP mengikat ion H⁺ hasil dari fotolisis air, maka NADP berubah menjadi NADPH.

Agar kalian lebih paham, simak bagan berikut ini.

Secara ringkas, urutan reaksi terang berdasarkan bagan di atas adalah sebagai berikut.

• Fotosistem I menangkap foton. Hal itu mengakibatkan elektron di dalamnya tereksitasi.
• Terbentuk ion H⁺, elektron, dan O₂. Kemudian, O₂ akan dilepaskan ke udara.
• Elektron hasil pemecahan molekul air masuk dalam fotosistem II, lalu diterima oleh akseptor elektron.
• Elektron diangkut menuju kompleks sitokrom, sehingga terjadi peningkatan energi. Energi tersebut digunakan untuk mengubah ADP menjadi ATP.
• Elektron dari sitokrom diangkut menuju fotosistem I, lalu ke akseptor elektron berikutnya.
• Elektron akan diterima oleh senyawa NADP. Hal ini mengakibatkan terikatnya ion H⁺ hasil fotolisis air oleh NADP. Pengangkutan elektron inilah yang disebut transpor elektron nonsiklik.
• Elektron dari fotosistem I akan diangkut menuju akseptor elektron menuju kompleks sitokrom lalu kembali lagi ke fotosistem I. Proses ini berlaku jika kebutuhan ATP kurang mencukupi.

Dari beberapa penjelasan di atas, diperoleh hasil akhir dari reaksi terang, yaitu sebagai berikut.

REAKSI GELAP

Reaksi gelap merupakan lanjutan dari reaksi terang dan terjadi di dalam stroma. Sesuai dengan namanya, reaksi gelap tidak memerlukan bantuan cahaya sebagai sumber energi. 

Reaksi gelap juga dikenal sebagai siklus Calvin-Benson. Meski dalam proses ini tidak memerlukan cahaya, bukan berarti proses ini tidak bisa berjalan ketika ada cahaya. Pada reaksi gelap, yang akan terjadi adalah pengikatan karbondioksida (CO2) di stroma (bagian dalam kloroplas). CO2 ketika ditangkap akan diikat oleh RuBP. Masih ingat energi ATP dan NADPH yang dihasilkan dari reaksi terang? Dalam reaksi gelap, mereka akan digunakan sebagai energinya.

Nah, dari pengikatan CO2 terbentuklah senyawa yang disebut Phospho Gliserat Acid (PGA). PGA dengan mendapatkan H+ dari NADPH dan energi dari pembongkaran ATP, kemudian terbentuklah senyawa PGAL (Phospo Gliser Aldehide). PGAL digunakan untuk membentuk glukosa dalam sintesa dan PGAL juga membentuk RuBP kembali supaya bisa mengikat CO2 kembali yang dikenal dengan regenerasi. 

Reaksi Gelap berlangsung dalam tiga tahapan, yaitu sebagai berikut.

1. Fiksasi CO₂

Tahap fiksasi ini diawali dengan pengikatan (fiksasi) karbondioksida dan senyawa ribulosa bifosfat (RuBP) oleh enzim rubisco. Pengikatan ini akan mengakibatkan terbentuknya molekul 6 atom karbon yang tidak stabil. Kemudian, molekul ini pecah menjadi 12 molekul asam fosfogliserat (PGA).

2. Reduksi senyawa PGA

Tahap reduksi senyawa PGA, fosfat akan diterima PGA dari ATP. Hal itu mengakibatkan terbentuknya senyawa 1,3 bifosfogliserat. Lalu, senyawa 1,3 bifosfogliserat akan direduksi oleh NADPH menjadi senyawa fosfo gliseraldehid-3P (PGAL). PGAL yang terbentuk akan digunakan sebagai bahan baku glukosa dan pembentukan RuBP.

3. Regenerasi RuBP

Senyawa PGAL yang menerima fosfat dari ATP akan diubah kembali menjadi RuBP.

Untuk lebih jelasnya, simak bagan berikut.

Untuk rangkuman lebih mudahnya adalah sebagai berikut.

• 6 molekul RuBP memfiksasi 6 molekul CO₂ dengan bantuan enzim rubisco. Akibatnya, terbentuk 6 molekul dengan 6 atom C yang tidak stabil. Ke-6 molekul inilah kemudian pecah menjadi 12 molekul 3-fosfogliserat (PGA).
• 12 molekul PGA akan mendapatkan 12 gugus fosfat dari 12 ATP. Hal ini mengakibatkan terbentuknya 12 molekul 1,3 bifosfogliserat.
• 12 molekul 1,3 bifosfogliserat akan menerima ion H⁺ dari NADPH, sehingga tereduksi menjadi 12 molekul fosfogliseraldehid-3P (PGAL).
• Setelah menerima 6 gugus fosfat dari 6 ATP, 10 molekul PGAL akan beregenerasi menjadi RuBP kembali.
• 2 molekul PGAL lainnya saling bergabung membentuk 1 molekul glukosa (C₆H₁₂O₆).

Jelaslah bahwa hasil akhir reaksi gelap adalah glukosa.

Selain fotosintesis, ternyata ada proses lain yang terjadi. Namanya kemosintesis. Sama seperti fotosintesis, kemosintesis merupakan proses pembentukan (anabolisme). Meski begitu, perlu diingat bahwa proses ini tidak terjadi di dalam tumbuhan, Squad. Proses penyusunan bahan organik yang menggunakan sumber energi dengan cara pengoksidasian (pemecahan) senyawa kimia. Kemosintesis dapat kamu temukan dalam:

1. pembentukan sulfat oleh bakteri sulfur (Thiobacillus, Bagiatoa)

2. pembentukan nitrat oleh bakteri nitrat dan bakteri nitrit (Nitrosomonas, Nitrosococcus, Nitrobacter).

Bakteri-bakteri tersebut memperoleh energi dari hasil oksidasi senyawa-senyawa tertentu. Misalnya bakteri besi memperoleh energi kimia dengan cara oksidasi Fe2+ (ferro) menjadi Fe3+ (ferri). Bakteri Nitrosomonas dan Nitrosococcus memperoleh energi dengan cara mengoksidasi NH3, tepatnya amonium karbonat menjadi asam nitrit dengan reaksi berikut ini:

Organisme yang melakukannya disebut kemoautotrof. Bakteri kemoautotrof ini akan mengoksidasi senyawa-senyawa tertentu dan energi yang dihasilkan tersebut akan digunakan untuk asimilasi karbon.

Beberapa bakteri kemosintesis ini mempunyai kemampuan seperti organisme berklorofil, yaitu mampu membuat karbohidrat dari bahan mentah anorganik, tetapi mereka tidak menggunakan energi cahaya untuk melakukan hal itu. Pengubahan karbondioksida menjadi karbohidrat dapat pula terjadi dalam sel-sel hewan seperti pada sel-sel tumbuhan. Bakteri pelaku kemosintesis memperoleh energi dan elektron-elektron dengan melaksanakan oksidasi beberapa substansi tereduksi yang ada di alam sekitarnya. Energi bebas tersedia oleh oksidasi ini kemudian digunakan untuk pembuatan karbohidrat.

Energi yang telah didapat tersebut dipakai untuk mereduksi karbondioksida menjadi karbohidrat dengan cara yang sama seperti yang dilakukan bakteri belerang fotosintetik. Mereka menyelesaikan oksidasi senyawa besi yang teroksidasi sebagian dan mampu merangkaikan energi yang dihasilkan oksidasi ini untuk mensintesis karbohidrat. Oksidasi ini menghasilkan energi untuk mendorong reaksi sintesis bakteri tersebut. Nitrat yang dihasilkan menyediakan keperluan nitrogen bagi tumbuhan. Untuk mudahnya, kamu bisa lihat di bagan ini, Squad.

Bagan Proses Kemosintesis (Sumber: scienceandenvironmentyear3.com).

LATIHAN 

SOAL PILIHAN GANDA

1.Fotosistem yang diperlukan dalam proses fotosintesis merupakan…

1. Kumpulan klorofil dalam tilakoid yang dapat menangkap cahaya pada panjang gelombang tertentu.
2. Kumpulan klorofil dalam tilakoid yang dapat mengubah energi kimia menjadi energi listrik.
3. Kumpulan klorofil dalam tilakoid yang dapat menyusun zat makanan berupa gula.
4. Kumpulan klorofil dalam tilakoid yang dapat membentuk ATP.
5. Kumpulan klorofil dalam tilakoid yang dapat membentuk oksigen.

2.Senyawa hasil reaksi terang yang dibutuhkan untuk reaksi gelap adalah…

1. ATP dan O₂
2. ATP dan CO₂
3. NADPH dan ATP
4. NADPH dan O₂
5. NADPH dan CO₂

3. Salah satu reaksi fotosintesis disebut reaksi gelap karena…

1. berlangsung pada malam hari
2. hanya berlangsung pada siang hari
3. tidak memerlukan energi dari cahaya matahari
4. tidak bisa menyerap spektrum cahaya biru dan merah
5. terjadi di luar kloroplas

4.Urutan perubahan senyawa pada reaksi gelap yang benar adalah…

1. RuBP -> PGA -> PGAL -> glukosa
2. PGA -> PGAL -> glukosa -> RuBP
3. PGAL -> PGA -> RuBP -> glukosa
4. Glukosa -> PGA -> PGAL -> RuBP
5. RuBP -> PGA -> glukosa -> PGAL

5.  Perhatikan siklus Calvin berikut.

Bagian yang ditunjukkan oleh nomor 1, 2, dan 3 berturut-turut adalah…

1. PGAL, senyawa karbon labil, dan ADP
2. PGAL, senyawa karbon labil, dan CO2
3. PGAL, ATP, dan senyawa karbon labil
4. senyawa karbon labil, ADP, dan PGAL
5. senyawa karbon labil, PGAL, dan ATP

SOAL ESSAY

BUATLAH TABEL PERBEDAAN ANTARA FOTOSINTESIS DAN KEMOSINTESIS !

 

Read More

Biologi Kelas XII IPA Metabolisme

Carilah informasi dari berbagai sumber mengenai :

1. Pengertian Metabolisme

2. Pengertian Katabolisme

3. Contoh reaksi Katabolisme

4. Pengertian Anabolisme

5. Contoh reaksi Anabolisme

6. Pengertian enzim sebagai Biokatalisator

Catatan!

*Tugas ini dikerjakan di buku latihan atau kertas selembar kemudian langsung dikumpulkan

*Tugas 3 minggu yang lalu (Laporan Penelitian) juga dikumpulkan paling lambat hari ini, senin 24 Agustus 2020

Read More

BIOLOGI KELAS XII IPA Pertumbuhan dan Perkembangan

LANGKAH-LANGKAH MENYUSUN LAPORAN PERCOBAAN TENTANG PERTUMBUHAN DAN PERKEMBANGAN

Berikut akan diberikan suatu contoh penelitian dan percobaan biologi sederhana yang dapat Anda coba  untuk berlatih. Namun, Anda dapat memodifikasi atau menggantinya dengan topik permasalahan biologi yang lain. Cobalah Anda mencari topik–topik permasalahan biologi yang menarik untuk diteliti  bersama teman–teman sekelompok. Penenlitian ini dapat dilakukan secara ekstrakurikuler  (di luar jam pelajaran), di rumah, atau di sekolah.

a.   Judul penelitian: Perbandingan pengaruh limbah organik hewan dengan limbah organik tumbuhan terhadap pertumbuhan dan perkembangan tanaman cabai.

b.   Alasan pemilihan topik permasalahan: Penentuan topik permasalahan dalam penelitian ini  didasari atas pemikiran adanya anggapan masyarakat bahwa tanaman akan berubah lebih cepat dan banyak bila disiram dengan air bekas cucian daging.

c.    Rumusan masalah: Apakah penggunaan limbah organik hewan dapat menyebabkan pertumbuhan dan perkembangan tanaman cabai lebih cepat dibandingkan dengan penggunaan limbah organik tumbuhan?

d.     Landasan teori singkat:  Limbah organik adalah material yang berasal dari sisa–sisa tubuh makhluk hidup baik yang berasal dari hewan maupun tumbuhan. Sisa–sisa bagian tubuh makhluk hidup tersebut diurai oleh bakteri pembusuk di dalam tanah menjadi zat–zat anorganik sederhana yang mengandung unsur–unsur yang diperlukan oleh tumbuhan, antara lain nitrogen (N), fosfor (p), kalium (K), belerang (S), dan kalsium (Ca). Hewan mengandung lebih banyak protein (unsur N, S, P) daripada tumbuhan. Unsur–unsur tersebut diperlukan oleh tumbuhan untuk pertumbuhan dan perkembangannya. Pertumbuhan adalah pertambahan volume, misalnya dari pendek menjadi tinggi, sedangkan perkembangan adalah menuju ke arah dewasa, misalnya pembentukan bunga dan buah.

e.        Hipotesis yang diajukan: Hipotesis yang diajukan dalam penelitian ini adalah hipotesis kerja (H1), yaitu penggunaan limbah organik hewan dapat menyebabkan pertumbuhan dan perkembangan tanaman cabai lebih cepat dibandingkan dengan penggunaan limbah organik tumbuhan.

f.          Melakukan percoban

·       Penjabaran variabel

-          Variabel bebas : limbah organik hewan (misalnya air bekas cucian daging, ikan, atau urine manusia) dan limbah organik tumbuhan (air bekas cucian beras, sisa air teh, air bercampur sisa–sisa sayuran).

-          Variabel terikat: pertumbuhan dan perkembangan. Pertumbuhan dan perkembangan yang diamati, yaitu tinggi tanaman, waktu mulai berbunga, jumlah berat total buah yang dihasilkan, dan kondisi fisik yang tampak pada batang, daun, bunga, dan buah. Contoh kondisi fisik antara lain derajat warna, ukuran besar/kecil, dan segar/layu.

-          Variabel kontrol: ukuran pot, jenis tanah yang digunakan, sinar matahari, jumlah atau volume larutan yang diberikan, dan jenis tanaman cabai.

·         Alat dan bahan 

-       Alat: pot, penggaris, timbangan.

-       Bahan: tanah, limbah organik hewan (misalnya air bekas cucian daging, ikan, atau urine manusia) dan limbah organik tumbuhan (air bekas cucian beras, sisa air teh, air bercmpur sisa – sisa sayuran).

·           Prosedur kerja

-       Semaikan sejumlah biji cabai merah pada tanah yng subur hingga tumbuh setinggi 5 cm. Pilih 12 tanaman dengan tinggi yang sama.

-       Pindahkan tanaman ke dalam pot yang sudah diisi tanah (satu pot berisi satu tanaman). Jumlah pot untuk kelompok kontrol ada 3 buah (K1, K2, K3).  Jumlah pot kelompok eksperimen (perlakuan), terdiri atas: A= 3 buah (A1, A2, A3) dan B = 3 buah (B1, B2, B,3).

-       Buatlah dua jenis larutan limbah organik : limbah A ( limbah organik hewan) dan limbah B (limbah organik tumbuhan).

-       Masing – masing tanaman disiram dengan jenis larutan limbah dengan volume yang sama sehari sekali. Tanaman pada kelompok kontrol disiram air biasa.

-       Ukuran tinggi setiap tanaman pada masing–masing kelompok setiap satu minggu sekali selama 3 bulan (hingga tanaman berbuah).

-       Hitung rata–rata tinggi tanaman pada setiap kelompok. Contohnya, pada minggu ke-1, pada kelompok eksperimen A, tinggi tanaman ke-1 = 8 cm, tanaman ke-2 = 7,5 cm, dan tanaman ke-3 = 8,5 cm. Jadi, rata–rata tinggi tanaman kelompok eksperimen A = (8 cm + 7,5 cm + 8,5 cm) = 8 cm.

-       Catat waktu kapan tanaman mulai berbunga pada masing–masing kelompok.

-       Setelah tanaman cabai berbuah, petiklah semua buah cabai pada setiap tanaman dari masing – masing kelompok, lalu timbang.

-       Amati pula kondisi  fisik batang, daun, bunga, dan buah untuk mendapatkan data kualitatif , misalnya derajat warna, ukuran besar/kecil, dan segar/layu daun atau buah.

-       Catatlah semua data yang  diperoleh ke dalam tabel. 

TUGAS : 

Buatlah sebuah laporan penelitian sederhana tentang pertumbuhan dan perkembangan pada Tumbuhan.

setiap siswa membuat judul laporan masing-masing (tidak boleh sama). Laporan boleh diketik atau

ditulis di kertas folio. Tugas dikumpulkan ke sekolah paling lambat 2 minggu dari sekarang.

Read More