Biologi 4 Sks Ds_2013.Doc 1
-
Upload
farhan-akbar -
Category
Documents
-
view
109 -
download
0
Transcript of Biologi 4 Sks Ds_2013.Doc 1
-
7/16/2019 Biologi 4 Sks Ds_2013.Doc 1
1/58
Modul Biologi 4 1
DAFTAR ISI MODUL BIOLOGI 4
1. PERTUMBUHAN DAN PERKEMBANGAN
2. METABOLISME SEL
3. HEREDITAS
4. MUTASI KROMOSOM
5. EVOLUSI
-
7/16/2019 Biologi 4 Sks Ds_2013.Doc 1
2/58
Modul Biologi 4 2
BAB 1. PERTUMBUHAN DAN PERKEMBANGAN
PERTUMBUHAN DAN PERKEMBANGAN
Pertumbuhan adalah pertambahan jumlah , ukuran dan volume sel yang
Irreversible.menekankan pada kuantitas Sedang perkembangan proses mencapai kematangan / kedewasaan individu yang
tidak bicara kuantitas tetapi kualitas sel.
Untuk membicarakan pertumbuhan itu bagaimana bisa dilihat pada peristiwa
perkecambahan(awal pertumbuhan) yang diakhiri dengan pertumbuhan tanaman
muda yang akan bergerak menuju dewasa
Sedang untuk tanda perkembangan ditandai dengan menjadi dewasa yang berbunga
yang mampu menghasilkan buah dengan biji yang membentuk individu yang
kemudiaan berbunga berbiji berkecambah lagi.
DETAIL PERKEMBANGAN Merupakan proses perubahan yang menyertai pertumbuhan, menuju tingkat
pemetangan atau kedewasaan makhluk hidup.
Proses perubahan secara berurutan adalah dari spesialiasi, diferensiasi, histogenesis,
organogenesis dan gametogenesis)
Perkembangan merupakan proses kualitatif yang tidak dapat di ukur.
Lebih ganpangnya perkembangan itu proses menuju dewasa
Jika pada tanaman dicontohkan pada munculnya bunga sebagai organ kelamin yang
fungsional yang bisa melanjutkan proses penurunan keturunan
Jadi contoh perkembangan bukan pada membesarnya batang , melebarnya batang ,
memanjangnya akar namun Fungsionalnya organ reproduksi OK
PRINSIP-PRINSIP PERKEMBANGAN1. Bahwa perkembangan merupakan perubahan progresif, perubahan kearah
peningkatan.
2. Bahwa tahap-tahap perkembangan awal merupakan dasar untuk tahap-tahap
perkembangan selanjutnya.
3. Bahwa perkembangan membutuhkan stimuli.
4. Bahwa tempo perkembangan bersifat individual.
5. Bahwa perkembangan berlangsung dengan mengikuti pola tertentu.
6. Bahwa perkembangan berlangsung secara bertahap.
-
7/16/2019 Biologi 4 Sks Ds_2013.Doc 1
3/58
Modul Biologi 4 3
PERSAMAAN DAN PERBEDAAN PERTUMBUHAN DAN PERKEMBANGAN
Persamaan pertumbuhan dan perkembangan : keduanya merupakan proses perubahan
progresif.
Perbedaannya :
1. Sifat perubahan : pada pertumbuhan perubahan bersifat kuantitatif sedangkan padaperkembangan perubahan bersifat kualitatif fungsional.
2. Aspek yang berubah : pada pertumbuhan yang berubah adalah aspek fisik saja,
sedangkan pada perkembangan aspek yang berubah adalah aspek fisik dan psikis.
HUBUNGAN PERTUMBUHAN DENGAN PERKEMBANGAN
Perkembangan tidak terpisahkan dari pertumbuhan.
Perkembangan terjadi bersamaan atau setelah terjadinya proses perkembangan.
Perkembangan terjadi dengan baik jika didukung oleh pertumbuhan yang normal
BIJI DENGAN HISTORINYA
Struktur biji Biji terdapat dalam buah, biji berkembang dari bakal biji yang dibuahi dan
mengandung embrio serta cadangan makanan.
Berdasarkan letak cadangan makanan, ada biji berendosperm atau beralbumin
(jagung) dan ada yang tak berendosperm atau biji eksalbumin (biji bunga matahari)
http://lh6.ggpht.com/-Iyweunxevbk/UL-2K5mL1cI/AAAAAAAAHoY/Ob5rO5oQYiY/s1600-h/STRUKTUR+BIJI[1][2].jpg -
7/16/2019 Biologi 4 Sks Ds_2013.Doc 1
4/58
Modul Biologi 4 4
Pertumbuhan dan PerkecambahanTahapan pertumbuhan dan perkembangan
Pembelahan sel (cleavage) : jumlah bertambah banyak
Diferensiasi sel : sel-sel mengalami perbedaan bentuk dan fungsi
Spesialisasi: sel-sel yang sejenis berkelompok
Organogenesis sel: proses pembentukkan organ-organ tumbuhan Morfogenesis sel: organ satu dengan yang yang lain memiliki kekhususan dalam
bentuk dan fungsi
Perkecambahan; proses pertumbuhan biji menjadi makhluk hidup baru
Sel-sel membelah - Sel-sel memanjang - Sel-sel berdiferensiasi hingga tampak
perbedaan struktur dan fungsi masing-masing organ
http://lh6.ggpht.com/-iC0PVU_E7nQ/UL-2VSgh7KI/AAAAAAAAHo0/xMf6MtLDl8w/s1600-h/image008[3].jpghttp://lh5.ggpht.com/-Lobzg3xPGWU/UL-2SMxBa8I/AAAAAAAAHoo/RMg_1fy_kCs/s1600-h/GROWTH[1][2].jpghttp://lh6.ggpht.com/-iC0PVU_E7nQ/UL-2VSgh7KI/AAAAAAAAHo0/xMf6MtLDl8w/s1600-h/image008[3].jpghttp://lh5.ggpht.com/-Lobzg3xPGWU/UL-2SMxBa8I/AAAAAAAAHoo/RMg_1fy_kCs/s1600-h/GROWTH[1][2].jpg -
7/16/2019 Biologi 4 Sks Ds_2013.Doc 1
5/58
Modul Biologi 4 5
Jenis perkecambahan:Berdasarkan letak kotiledonnya, perkecambahan dibedakan atas:
1. Perkecambahan tipe epigaeal
2. Perkecambahan tipe hipogaeal
1. Perkecambahan tipe epigaeal
Perkecambahan yang ditandai dengan posisi kotiledon berada di atas permukaan
tanah. Biasanya terjadi pada tanaman dikotil
2. Perkecambahan tipe hipogaeal
Perkecambahan yang ditandai dengan posisi kotiledon (biji) tetap berada di dalam
tanah. Biasanya terjadi pada tanaman monokotil
http://lh4.ggpht.com/-mmy6-_jo7d8/UL-2cU1nGgI/AAAAAAAAHpU/9Mg0dENLzUQ/s1600-h/hypogeal[1][2].jpghttp://lh6.ggpht.com/-1Dbhd870tQ0/UL-2ZVfRPBI/AAAAAAAAHpE/spHUKm8ywUw/s1600-h/EPIGEAL+HYPOGEAL[1][2].jpghttp://lh4.ggpht.com/-mmy6-_jo7d8/UL-2cU1nGgI/AAAAAAAAHpU/9Mg0dENLzUQ/s1600-h/hypogeal[1][2].jpghttp://lh6.ggpht.com/-1Dbhd870tQ0/UL-2ZVfRPBI/AAAAAAAAHpE/spHUKm8ywUw/s1600-h/EPIGEAL+HYPOGEAL[1][2].jpg -
7/16/2019 Biologi 4 Sks Ds_2013.Doc 1
6/58
Modul Biologi 4 6
Perkecambahan
Perkecambahan adalah tumbuhnya embrio dalam biji secara perlahan menjadi
tumbuhan dewasa.
Perkecambahan dipengaruhi oleh faktor eksternal (kadar air, suhu, oksigen, dan
cahaya) dan faktor internal (hormon, kematangan embrio, dann sifat dormansi biji)
Perkecambahan akan diawali dengan Imbibisi untuk mengakiri peristiwa dorman
Imbibisi
Imbibisi adalah peristiwa masuk atau meresapnya air ke dalam biji.
Peristiwa ini mengakhiri masa dorman (istirahat / tidur / hibernasi) pada biji, setelah
biji menemukan lingkungan yang sesuai untuk tumbuh.
Setelah air masuk proses di follow up dengan terbangunnya embrio yang dengan
segera akan mengeluarkan Hormon giberelin , Adanya hormon ini akan menyebar ke
seluruh biji termasuk ke selaput tipis biji yang disebut aleuron.
Aleuron yang terkena giberelin akan memacu enzim amilase untuk aktif sehingga
akan mampu menguraikan cadangan makanan yang ada berupa amilum .
Endosperm yang merupakan cadangan makanan embrio (biasanya berisi amilum),
dengan adanya enzim amilase yang aktif tersebut , akhirnya amilum yang tersimpan
diubah menjadi glukosa
Dengan adanya Glukosa maka akan segera dikonsumsi oleh sel yang menyusun
lembaga / tunas untuk digunakan embrio tanaman untuk memulai pertumbuhan.OK
Urutan proses perkecambahan:
1. Imbibisi adalah peristiwa masuknya air kedalam biji sehingga meningkatkan tekanan
turgiditasnya
2. Aktifnya hormon giberelin dan berdampak pada aktifnya enzim-enzim untuk proses
metabolisme , membongkar cadangan makanan dalam kotiledon / endosperm
3. Hasil pembongkaran berupa sumber energi sebagai bahan penyusun komponen sel,
dan pertumbuhan embrio.
4. Embryo yang tumbuh akan mendobrak kulit biji hingga pecah dan terbentuknya
tanaman kecil yang baru ( kecambah)
5. Kecambah itu kemudian tumbuh dan berkembang seperti yang terlihat di lingkungan
kita
-
7/16/2019 Biologi 4 Sks Ds_2013.Doc 1
7/58
Modul Biologi 4 7
Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Pertumbuhan dan Perkembangan Tanaman1. Faktor internal2. Faktor eksternal
Faktor Internal
Faktor dalam tubuh tumbuhan yang mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan
1. Genetik (hereditas)
Gen adalah faktor pembawa sifat menurun yang terdapat dalam sel makhluk hidup.
Gen bekerja untuk mengkodekan aktivitas dan sifat yang khusus dalam pertumbuhan
dan perkembangan
2. Enzim
Enzim merupakan suatu makromolekul (protein) yang mempercepat suatu reaksikimia dalam tubuh makhluk hidup(Biokatalisator).
Suatu rangkaian reaksi dalam tubuh makhluk hidup tidak dapat berlangsung hanya
melibatkan satu jenis enzim.
Perbedaan jenis gen menyebabkan terjadinya perbedaan respons pertumbuhan
terhadap kondisi lingkungan yang sama
3. Hormon (fitohormon)
Hormon merupakan zat pengatur tumbuh, yaitu molekul organik yang dihasilkan oleh
satu bagian tumbuhan dan ditransportasikan ke bagian lain yang dipengaruhinya. Hormon dalam konsentrasi rendah menimbulkan respons fisiologis.
Terdapat 2 kelompok hormon yaitu
1. Hormon pemicu pertumbuhan (auksin, Giberelin dan sitokinin)
2. Hormon penghambat pertumbuhan (asam absisat, gas etilen, hormon kalin dan asam
traumalin
1. Hormon Auksin
Asal kata : Bahasa Latin
Penemu : Fritz Went (peneliti asal belanda)
-
7/16/2019 Biologi 4 Sks Ds_2013.Doc 1
8/58
Modul Biologi 4 8
Objek penelitian : Rumput (Avena sativa)
Hasil penelitian : mengekstraks zat pengatur fototropisme pada tumbuhan rumput
Kesimpulan : auksin banyak diproduksi di jaringan meristem.
Kadar auksin dipengaruhi oleh cahaya matahari, dan auksin mempengaruhi
percepatan pembelahan sel pada daerah meristem apikal
Struktur auksin
Struktur yang paling dikenal adalah IAA (Indol Acetik acid), yang mirip dengan asam
amino triptophan.
Aktivitasnya dihambat oleh cahaya matahari
Auksin disintesis di meristem apikal, daun-daun muda dan biji
Fungsi hormon Auksin
1. Merangsang pemanjangn sel pada daerah titik tumbuh
2. Merangsang pembentukkan akar
3. Merangsang pembentukkan buah tanpa biji (partenokarpi)
4. Merangsang differensiasi jaringan pembuluh
5. Merangsang absisi ( pengguguran pada daun)
6. Berperan dalam dominansi apikal
2. Hormon Giberelin Asal kata : Bahasa Latin
Penemu : Ewiti. Kurosawa
Objek penelitian : Tanaman padi (Oryza sativa) yang terkena penyakit foolishseedling (tanaman pucat dan luar biasa panjang) dan jamur Gibberella fujikuroi
Hasil penelitian : mengisolasi giberelin dari jamur Gibberella fujikuroi, yang diberi
nama giberelin (GA/Giberelic acid)
Kesimpulan : pemanfaatan giberelin secara umum menyebabkan pertumbuhan raksasa
Fungsi Giberelin1. Merangsang pemanjangan batang dan pembelahan sel
2. Merangsang perkecambahan biji
3. Memecah dormansi biji
4. Merangsang pembungaan dan pembuahan
-
7/16/2019 Biologi 4 Sks Ds_2013.Doc 1
9/58
Modul Biologi 4 9
3. Hormon Sitokinin
Asal kata : Bahasa Latin
Penemu : Van Overbeek
Objek penelitian : pertumbuhan embrio dan air kelapa muda
Hasil penelitian : mengisolasi zat yang menyebabkan pembelahan sel (sitokinesis)
yang disebut kinetin Jenis : Kinetin, Zeatin (pada jagung) benzil amino purin
Kesimpulan : pemanfaatan sitokinin secara umum menyebabkan pertumbuhan tunas-
tunas samping (lateral) sehingga tanaman menjadi rimbun
Fungsi Sitokinin1. Bersama auksin, dan giberelin merangsang pembelahan dan pemanjangan sel
2. Menghambat dominansi apikal oleh auksin
3. Merangsang pertumbuhan kuncup lateral
4. Merangsang pemanjangan titik tumbuh
5. Mematahkan dormansi biji serta merangsang pertumbuhan embrio6. Merangsang pembentukan akar cabang
7. Menghambat pertumbuhan akar adventive
8. Menghambat proses penuaan (senescence) daun, bunga dan buah dengan cara
mengontrol proses kemunduran yang menyebabkan kematian sel-sel daun
4.Hormon Asam Absisat (ABA) Asal kata : Bahasa Latin
Penemu : P.F. Wareing dan F.T. Addicott
Objek penelitian : buah kapas
Hasil penelitian : Mendorong terjadinya perontokkan (absisi) pada tumbuhan Jenis : Kinetin, Zeatin (pada jagung) benzil amino purin
Kesimpulan : hormon yang menyebabkan kerontokan ada saun dan buah
Fungsi Hormon Asam Absisat (ABA)1. Mengurangi kecepatan pembelahan dan pemanjangan di daerah titik tumbuh
2. Memacu pengguguran daun pada saat kemarau untuk mengurangi penguapan air
3. Membantu menutup stomata daun untuk mengurangi penguapan
4. Mengurangi kecepatan pembelahan dan pemanjangan sel bahkan menghentikannya
5. Memicu berbagai jenis sel tumbuhan untuk menghasilkan gas etilen
6. Memacu dormansi biji agar tidak berkecambah
-
7/16/2019 Biologi 4 Sks Ds_2013.Doc 1
10/58
Modul Biologi 4 10
5. Hormon gas etilen
Asal kata : Bahasa Latin
Penemu : R. gene (1934)
Objek penelitian : buah yang masak
Hasil penelitian : Gas etilen mempercepat pemasakan buah
Jenis : hormon tumbuhan yang berbentuk gas
Kesimpulan : Pembentukkan gas etilen dipengaruhi oleh O2 dan dihambat oleh CO2
Fungsi hormon gas etilen1. Mempercepat pematangan buah
2. Menghambat pemanjangan akar, batang dan pembungaan
3. Menyebabkan pertumbuhan batang menjadi kokoh dann tebal
4. Merangsang proses absisi
5. Interaksi antara etilen dengan auksin memacu proses pembungaan
6. Interaksi antara etilen dengan giberelin mengontrol rasio bunga jantan dengan bungabetina pada tumbuhan monoceus
6. Hormon Luka/Kambium luka/Asam traumalin
Hormon yang merangsang sel-sel daerah luka menjadi bersifat meristematik sehingga
mampu mengadakan penutupan bagian yang luka
Vitamin B12 9riboflavin), piridoksin (vit. B6) asam ascorbat (vit. C), thiamin
(vitamin B1), asam nikotinat merupakan jenis vitamin yang dapat mempengaruhi
pertumbuhan dan pertumbuhan dan perkembangan
Vitamin berperan sebagai kofaktor
7. Hormon Kalin Dihasilkan pada jaringan meristem.
Memacu pertumbuhan organ tubuh tumbuhan
Jenisnya adalah :1. Fitokalin : memacu pertumbuhan daun
2. Kaulokalin: memacu pertumbuhan batang
3. Rhizokalin: memacu pertumbuhan akar
4. Anthokalin: memacu pertumbuhan bunga dan buah
-
7/16/2019 Biologi 4 Sks Ds_2013.Doc 1
11/58
Modul Biologi 4 11
Florigen hormon tumbuhan yang khusus merangsang pembentukan bunga
Faktor Eksternal
Faktor di luar tubuh tumbuhan yang mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan
tumbuhan
1. Unsur hara
Kebutuhan unsur hara untuk proses pertumbuhan dan perkembangan:
Kebutuhan unsur hara ini dibagi dua unsur berdasarkan kebutuhan dalam
pertumbuhannya yaitu Unsur makro dan unsur mikro
Unsur makro
Unsur hara yang dibutuhkan dalam jumlah banyak makro : C, H, O, N, S, P K, S, Ca,
dan Mg
Unsur hara yang dibutuhkan dalam jumlah sedikit: sedikit : Fe, B, Mn, Cu, Zn, Mo,
Cl dan Ni
Unsur karbon diambil tumbuhan dalam bentuk CO2
Unsur hidrogen diambil tumbuhan dalam bentuk H2O
Oksigen diambil tumbuhan dalam bentuk CO2. H2O dan O2
Unsur C, H, dan O merupakan unsur utama penyusun Karbohidrat, lemak dan protein
Gejala Kekurangan unsur hara disebut defisiensi
2.Suhu
Pertumbuhan dan perkembangan dipengaruhi oleh suhu
Suhu yang baik untuk pertumbuhan adalah sushu optimum
Pertumbuhan dan perkembangan akan terhambat bila berada pada suhu minimum dan
maksimum
Vernalisasi adalah peningkatan perkecambahan atau pembungaan oleh suhu rendah
Istilah vernalisasi diperkenalkan oleh Trofim Denisovich Lysako tahun 1920
Suhu optimum (15C hingga 30C) merupakan suhu yang paling baik untuk
pertumbuhan.
-
7/16/2019 Biologi 4 Sks Ds_2013.Doc 1
12/58
Modul Biologi 4 12
Suhu minimum ( 10C) merupakan suhu terendah di mana tumbuhan masih dapat
tumbuh.
Suhu maksimum (30C hingga 38C) merupakan suhu tertinggi dimana tumbuhan
masih dapat tumbuh
3.Kelembaban
Kelembaban tanah dan kelembaban udara mempengaruhi pertumbuhan dan
perkembangan tumbuhan
Tanah yang lembab dan udara yang kering mempercepat pertumbuhan dan
perkembangan
Kelembapan ada kaitannya dengan laju transpirasi melalui daun karena transpirasi
akan terkait dengan laju pengangkutan air dan unsur hara terlarut.
Bila kondisi lembap dapat dipertahankan maka banyak air yang diserap tumbuhan dan
lebih sedikit yang diuapkan.
Kondisi ini mendukung aktivitas pemanjangan sel sehingga sel-sel lebih cepat
mencapai ukuran maksimum dan tumbuh bertambah besar.
4.Cahaya
Setiap tumbuhan memerlukan cahaya untuk pertumbuhan, karena cahaya sangat
berperan dalam fotosintesis dan fotomorfogenesis
Cahaya yang digunakan efektif adalah merah, dan violet berperan sebagai sumber
energi dalam proses fotosintesis.
Biji tumbuhan yang berkecambah dan tumbuh di tempat yang gelap/tidak ada cahaya
ternyata tumbuhnya tidak normal dengan ciri tumbuhnya sangat cepat, perawakan
tumbuhan tampak tinggi dan ramping, batangya lemah dan batang tidak berwarnahijau tetapi pucat. Gejala ini disebut etiolasi.
Panjang penyinaran mempunyai pengaruh yang spesifik terhadap pertumbuhan dan
perkembangan
Daun tanaman yang terkena cahaya lebih kecil dan mesofilnya lebih tebal
dibandingkan yang sedikit mendapat cahaya.
Stomata tanaman yang terkena cahaya ukurannya kecil dengan jumlah yang banyak
dibandingkan yang sedikit mendapat cahaya
Akar tanaman yang terkena cahaya lebih lebat dibandingkan yang sedikit mendapat
cahaya.
-
7/16/2019 Biologi 4 Sks Ds_2013.Doc 1
13/58
Modul Biologi 4 13
FOTOPERIODISME
Efek fotoperiodisme, merupakan respon tumbuhan terhadap panjang pendek sinar
matahari.
Fotoperiodisme pada tumbuhan dikendalikan oleh fitokrom (sterling B. Hendrik)
Berdasarkan respos tumbuhan terhadap panjang pendeknya waktu penyinaran,
tumbuhan dibedakan atas:
Tumbuhan hari pendek ) short day plant) Berbunga jika panjang hari kurang dari periode kritis tertentu
Tanaman berhari pendek misalnya kastuba (Euphorbia pulcherima), ubi jalar
(Ipomoea batatas), nanas (Ananas commosus), dan padi (Oryza sativa).
Panjang hari harus kurang dari 11 hingga 15 jam agar pembungaan terjadi.
Tumbuhan yang berbunga ketika siang hari kurang dari 12 jam
Tumbuhan hari panjang (long day plant) Berbunga jika panjang hari lebih dari periode kritis tertentu, misalnya tanaman jarak
(Rhicinus communis) dan kentang (Solanum tuberosum).
Panjang hari harus lebih dari 12 hingga 14 jam agar pembungaan terjadi.
Tumbuhan yang berbunga ketika siang hari lebih panjang dari 12 jam
Tumbuhan hari netral (neutral day plant) Berbunga tidak tergantung pada panjang hari, dapat menghasilkan bunga kapan saja
dalam setahun
Tanaman berhari netral misalnya jagung (Zea mays).
Tumbuhan yang berbunga tidak dipengaruhi oleh panjang pendeknya penyinaranmatahari
http://lh5.ggpht.com/-_JYi8s0HGvg/UL-2gfuYx-I/AAAAAAAAHpk/0bItxipxKJk/s1600-h/SHORT+DAY+PLANT[1][2].jpg -
7/16/2019 Biologi 4 Sks Ds_2013.Doc 1
14/58
Modul Biologi 4 14
5. Air
Air merupakan senyawa yang penting untuk pertumbuhan dan perkembangan
tumbuhan
Air sebagai pelarut unsur hara dalam tanah, dan memelihara temperatur tanah.
Pertumbuhan berlangsung efektif pada malam hari, karena kandungan air dalam
tumbuhan lebih tinggi dari pada siang hari
Untuk fotosintesis.
Mengaktifkan reaksi-reaksi enzim.
Membantu proses perkecambahan biji.
Menjaga (mempertahankan kelembapan).
Untuk transpirasi.
Meningkatkan tekanan turgor sehingga merangsang pembelahan sel.
Menghilangkan asam absisi.
6. pH
pH sangat berpengaruh pada proses pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan.
Pada kondisi pH normal, kandungan unsur-unsur yang diperlukan seperti Ca, Mg, P
dan K cukup tersedia.
pH asam memiliki kandungan unsur Al, Mo, Zn yang dapat meracuni tumbuhan.
TAMBAHANPertumbuhan pada tanaman ada 2 macam dan semuanya disebabkan oleh suatu jaringan yang
sangat aktif membelah disebut jaringan meristem.
1. Pertumbuhan primer2. Pertumbuhan Sekunder
Pertumbuhan primer
Adalah pertumbuhan yang terjadi sejak tanaman berkecambah.
Pertumbuhan ini utamanya mengarahkan tanaman untuk memanjang kearah atas dan
bawah.
Pertumbuhan ini disebabkan oleh pembelahan meristem apikal (meristem yang
terdapat di ujung batang dan akar).
Pertumbuhan primer ini ada pada tanaman dikotil maupun monokotil.
-
7/16/2019 Biologi 4 Sks Ds_2013.Doc 1
15/58
Modul Biologi 4 15
Pertumbuhan Sekunder
Adalah pertumbuhan setelah terjadinya pertumbuhan pertumbuhan primer.
Pertumbuhan ini utamanya mengarahkan batang untuk tumbuh ke samping
(memperbesar volume).
Pertumbuhan sekunder ini disebabkan oleh meristem sekunder atau kambium.
Pertumbuhan ini biasanya hanya terdapat pada tanaman dikotil saja.
Meristem sendiri ada 3 macam, yaitu :
1. Meristem apikal
2. Meristem lateral
3. Meristem interkalar
Meristem apikal yang terdapat tepat di belakang ujung akar dan batang.
Meristem lateral yang terdapat di ujung-ujung rating dan daun yang mengarahkan tanaman
tumbuh ke samping.
Meristem interkalar yang terdapat pada ruas-ruas tanaman berguna untuk memperpanjang
ruas-ruas tanaman, pada bambu misalnya.
-
7/16/2019 Biologi 4 Sks Ds_2013.Doc 1
16/58
Modul Biologi 4 16
Latihan Soal Pertumbuhan dan Perkembangan pada Tumbuhan
1. Pertumbuhan pada tumbuhan ditentukan faktor eksternal dan internal, kecuali.
A. genetis
B. faktor fisiologis
C. kadar airD. nutrisi
E. Tekanan Tugor
2. Perhatikan pernyataan berikut:
1. cahaya menghambat pembentukan hormon traumalin
2. cahaya merangsang sel-sel aktif membelah diri
3. hormon bekerja optimum, jika tidak terkena cahaya
4. kadar hormon bertambah jika terkena cahaya
5. kadar hormion berkurang jika terkena cahaya
Manakah pernyataan di atas yang mendukung peristiwa etiolasi
a. 1 b. 2 c. 3 d. 4 e. 5
3. Unsur pembuluh tapis dalam pertumbuhan primer tumbuhan berasal dariA. protoderm
B. prokambium
C. meristem dasar
D. kambium vaskuler
E. kambium gabus
4 Perhatikan gambar tentang pengaruh cahaya terhadap hormon auksin dan pertumbuhan
tanaman berikut.
Pernyataan yang benar tentang gambar di atas adalah..
A. cahaya mempercepat produksi auksin pada tanaman B, sedangkan cahaya
menghambat produksi auksin tanaman A sehingga tumbuh lurus
B. tanaman A tetap tumbuh lurus karena auksin tersebar merata, sedangkan tanaman B
tumbuh ke arah cahayakarena auksin bergerak ke sisi yang tidak terkena cahaya
C. tanaman A dan B berbeda arah pertumbuhan karena intensitas cahaya yang diterima
tidak sama
-
7/16/2019 Biologi 4 Sks Ds_2013.Doc 1
17/58
Modul Biologi 4 17
D. tanaman A mjendapat cahaya dari atas sehingga auksin menuju ke bawah, sedangkan
tanaman B mendapat cahaya dari swamping sehingga auksin ke arah samping
E. tanaman A tumbuh lambatk, sedang tanaman B tumbuh cepatk, sehinnga tanaman B
membelok ke arah cahaya
5 Perhatikan tabel pertumbuhan kecambah kacang hijau pada intensitas cahaya yang berbeda.
n
o
Kondisi
cahaya
Pertambahan tinggi hari ke(cm)
1 2 3 4 5 6 7
1 Gelap 2,0 3,4 5,2 5,6 7,2 8,0 8,6
2 Remang-remang 1,2 1,8 2,2 2,3 2,6 3,1 4,5
3 Terang 0,4 0,9 1,3 1,3 1,5 2,2 3,0
Dari data dapat disimpulkan
A. pertumbuhan tidak memerlukan cahaya
B. cahaya menghambat pertumbuhan
C. semakin gelap cahaya, pertumbuhan semakin cepat
D. cahaya tidak berpengaruh pada pertrumbuhanE. pertumbuhan berbanding lurus dengan kenaikan intensitas cahaya
6. Meristem primer mengakibatkan pertumbuhan primer pada tumbuhan, contoh
pertumbuhan karena aktivitas meristem primer adalah
A. buahnya membesar
B. pohonnya cepat berbunga
C. pohonnya tumbuh dengan rindang
D. batang pohon tumbuh meninggi
E. pohon tumbuh melebar dan memembesar
7. Jaringan perenkim banyak ditemui di.
A. Daun
B. BatangC. Akar
D. Bunga
E. Seluruh tubuh tumbuhan
8. Seorang pedagang buah menyimpan buah mangga muda yang baru dibeli dari kebun dalam
wadah tertutup. Setelah beberapa hari, buah tersebut sebagian besar sudah berwarna
kekuningan sebagai tanda sudah masak. Proses pemasakan ini dipengaruhi oleh hormon
A. Asam absisat
B. Asam trumalin
C. Gas etilen
D. Auksin
E. Sitokinin
-
7/16/2019 Biologi 4 Sks Ds_2013.Doc 1
18/58
Modul Biologi 4 18
9. Untuk menentukan bahwa suatu tanaman telah mencapai tingkat kedewasaan adalah
dengan
A. Mengukur tinggi dan besar batang
B. Mengukur batang dengan auksonometer
C. Kemampuan berkembang secara generatif
D. Menentukan banyaknya pohon yang gugurE. Menentukana umur suatu tanaman
10.Jika sebuah kecambah dibiarkan tumbuh, maka bagain akar yang pertambahan panjangnya
paling cepat adalah.
A. Tudung akar
B. Ujung akar
C. Pangkal akar
D. Semua bagian akar
E. Belakang ujung akar
11.Seorang peneliti mendapati adanya tanaman yang tunbuh kerdil. Kemudian tanaman
tersebut disemprot dengan giberelin. Setelah beberapa waktu terjadi pertumbuhan yang
pesat pada tanaman tersebut. Hipotesis yang paling sesuai adalah.A. Tanaman yang kerdil masih dapat tumbuh normal
B. Penyemprotan dapat meningkatkan pertumbuhan
C. Giberelin dapat meningkatkan pertumbuhan
D. Ada faktor internal yang menyebabkan kekerdilan
E. Tanaman kerdil merupakan sifat bawaan
12.Perhatikan percobaan berikut.
Potongan tanaman pacar air yang sudah direndam dalam cosin +15 menit (II), lalu dibuat
sayatan melintang dan diamati di bawah mikroskop. Bagian yang berwarna merah adalah
A. floem
B. trakeid
C. xilem
D. noeterma
E. kolenkim
-
7/16/2019 Biologi 4 Sks Ds_2013.Doc 1
19/58
Modul Biologi 4 19
13.Gambar tersebut merupakan gambar sebagian dari ujung akar tumbuhan.daerah no 1 terjadi
peristiwa dominan yaitu
A. pembelahan sel
B. pemanjangan sel
C. diferensiasi sel
D. penyimpanan makananE. pembentukan percabangan
1{
14. Berikut ini nama-nama hormon dan bagian dari tumbuhan
1. rhizokalin
2. kaukalin
3. filokalin
4. antokalin
5. bunga
6. daun
7. batang
8. akar
Pasangan yang sesuai antara hormon dan bagian tumbuhan yang dipengaruhinya
A. 4 dan 6
B. 1 dan 6
C. 2 dan 6
D. 1 dan 8
E. 2 dan 8
14.Dalam suatu percobaan dilakukan lima perangkat perkecambahan biji kedelai yang
diletakkan pada cawan petri dengan alas:
1. kapas kering dibiarkan terkena cahaya
2. kapas kering tertutup rapat dengan kertas karbon
3. kapas basah dibiarkan terkena cahaya
4. kapas basah ditututp dengan kertas karbon rapat- rapat
5. kapas basah dan dimasukkan ke dalam lemari es
Pada percobaan tersebut hipotesis biji kacang hijau yang akan tumbuh terlebih dahulu
adalah.
a. 1 b. 2 c.3 d.4 e.5
-
7/16/2019 Biologi 4 Sks Ds_2013.Doc 1
20/58
Modul Biologi 4 20
16. TunasAvena sativa yang dihilangkan koleoptilnya ternyata mengalami hambatan dalam
pertumbuhannya. Ini menunjukan bahwa.
A. koleoptilnya merupakan penyebab terjadinya pertumbuhan
B. Sel-sel koleoptil merupakan bagian yang paling cepat membelah
C. Koleoptil merupakan tempat titik tumbuh
D. Hormon tumbuh banyak terdapat di koleoptilE. Pembelahan sel tercepat terjadi pada koleoptil
17. Organ tumbuhan berikut ini yang merupakan tanda bahwa tumbuhan telah dewasa adalah
A. daun
B. akar
C. rhizoid
D. bunga
E. akar
18.Perhatikan gambar di bawah ini.
Peristiwa di bawah ini merupakan peristiwa.
A. Fotoperiodisme
B. Fototropisme
C. Fotosintesis
D. Etiolasi
E. Geotropisme
19.Giberelin adalah hormon tumbuh yang fungsinya seperti berikut ini, kecuali
A. Merangsang aktifitas kambium
B. Menyebabkan buah tidak berbiji
C. Merangsang pemanjangna sel
D. Menyebabkan tanaman tumbuh raksasaE. Tanaman dapat berbun ga sebelum waktunya
-
7/16/2019 Biologi 4 Sks Ds_2013.Doc 1
21/58
Modul Biologi 4 21
20.Perhatikan tabel berikut.
Kecambah Hormon Tanah Air Cahaya Suhu Ket.tumbuh
1 - - Kurang
2 - Baik
3 - - - Kurang
4 BaikDari tabel di atas, unsur utama yang mempengaruhi pertumbuhan adalah
A. Hormon, cahaya dan air
B. Hormon, tanah dan air
C. Hormon, tanah dan cahaya
D. Air, cahaya dan suhu
E. Cahaya dan suhu
21.Hormon yang berperan pada pembentukan bunga adalah..
A. Rhizokalain
B. Kaulokalain
C. Filokalin
D. AntokalinE. Asam absisat
22.Manfaat hormon tanaman dalam bidang pertanian adalah.
A. Menambah nitrat yang ada dalam hormon ke dalam tanah
B. Mengekstraksi gen untuk rekayasa genetika
C. Membunuh serangga hama yang memakan tanaman pertanian
D. Meningkatkan struktur tanah
E. Meningkatkan kualitas dan kuantitas hasil pertanian
23.Seorang siswa mengukur tinggi batang tanaman kacang hijau sejak pertama kali munculnya
daun. Berikut hasil pengukurannya.
Hari ke- Panjang (cm)
1 1,52 2,4
3 3,8
4 5,2
5 6,8
6 9,3
7 12,5
8 15,3
9 17,4
10 18,6
Pada hari ke berapakah tanaman tumbuh paling pesat?
A. 10 B.9 C.8 D.7 E.5
-
7/16/2019 Biologi 4 Sks Ds_2013.Doc 1
22/58
Modul Biologi 4 22
24.Berikut ini adalah daftar berbagai fungsi hormon tumbuhan:
1. Merangsang pemanjangan sel
2. Menghambat perontokan buah
3. Menghambat pertunasan daun
4. Meningkatkan perkembangan buah dan bunga
5. Mendorong perkembangan biji dan tunasFungsi hormon auksin adalah
A. 1 dan 2
B. 1 dan 5
C. 2 dan 3
D. 2 dan 4
E. 3 dan 5
25. Faktor-faktor yang mempengaruhi kecepatan pertumbuhan pada tanaman adalah..
A. Oksigen, air dan suhu
B. Air, suhu dan nutrisi
C. Cahaya, suhu dan karbondioksidaD. Nutrisi, oksigen dan karbondioksida
E. Air, karbondioksida dan cahaya matahari
-
7/16/2019 Biologi 4 Sks Ds_2013.Doc 1
23/58
Modul Biologi 4 23
BAB 2. METABOLISME SEL
Sel merupakan unit kehidupan yang terkecil, oleh karena itu sel dapat menjalankanaktivitas hidup, di antaranya metabolisme.Metabolisme adalah proses-proses kimia yang terjadi di dalam tubuh makhlukhidup/sel. Metabolisme disebut juga reaksi enzimatis, karena metabolisme terjadiselalu menggunakan katalisator enzim.Berdasarkan prosesnya metabolisme dibagi menjadi 2, yaitu:1.Anabolisme/AsimilasI/Sintesis,yaitu proses pembentakan molekul yang kompleks dengan menggunakan energitinggi.Contoh : fotosintesis (asimilasi C)
energi cahaya
6 CO2 + 6 H2O
> C6H1206 + 6 02klorofil glukosa(energi kimia)
Pada kloroplas terjadi transformasi energi, yaitu dari energi cahaya sebagai energikinetik berubah menjadi energi kimia sebagai energi potensial, berupa ikatansenyawa organik pada glukosa. Dengan bantuan enzim-enzim, proses tersebutberlangsung cepat dan efisien. Bila dalam suatu reaksi memerlukan energi dalambentuk panas reaksinya disebut reaksi endergonik. Reaksi semacam itu disebutreaksi endoterm.
2. Katabolisme (Dissimilasi),yaitu proses penguraian zat untuk membebaskan energi kimia yang tersimpandalam senyawa organik tersebut.Contoh:
enzimC6H12O6 + 6 O2 > 6 CO2 + 6 H2O + 686 KKal.
energi kimia
Saat molekul terurai menjadi molekul yang lebih kecil terjadi pelepasan energisehingga terbentuk energi panas. Bila pada suatu reaksi dilepaskan energi,reaksinya disebut reaksi eksergonik. Reaksi semacam itu disebut juga reaksi
eksoterm.
-
7/16/2019 Biologi 4 Sks Ds_2013.Doc 1
24/58
Modul Biologi 4 24
Molekul Yang Terlibat Dalam Metabolisme
1. ENZIMEnzim merupakan biokatalisator / katalisator organik yang dihasilkan oleh sel.Struktur enzim terdiri dari:
Apoenzim, yaitu bagian enzim yang tersusun dari protein, yang akanrusak bila suhu terlampau panas(termolabil).
Gugus Prostetik (Kofaktor), yaitu bagian enzim yang tidak tersusundari protein, tetapi dari ion-ion logam atau molekul-molekul organikyang disebut KOENZIM. Molekul gugus prostetik lebih kecil dan tahan panas(termostabil), ion-ion logam yang menjadi kofaktor berperansebagai stabilisator agarenzim tetap aktif. Koenzim yang terkenal pada rantai
pengangkutan elektron (respirasi sel), yaitu NAD (NikotinamidAdenin Dinukleotida), FAD (Flavin Adenin Dinukleotida), SITOKROM.Enzim mengatur kecepatan dan kekhususan ribuan reaksi kimia yang berlangsungdi dalam sel. Walaupun enzim dibuat di dalam sel, tetapi untuk bertindak sebagaikatalis tidak harus berada di dalam sel. Reaksi yang dikendalikan oleh enzim antaralain ialah respirasi, pertumbuhan dan perkembangan, kontraksi otot, fotosintesis,fiksasi, nitrogen, dan pencernaan.
Sifat-sifat enzimEnzim mempunyai sifat-siat sebagai berikut:1. Biokatalisator, mempercepat jalannya reaksi tanpa ikut bereaksi.
2. Thermolabil; mudah rusak, bila dipanasi lebih dari suhu 60 C, karenaenzim tersusun dari protein yang mempunyai sifat thermolabil.
3. Merupakan senyawa protein sehingga sifat protein tetap melekatpada enzim.
4. Dibutuhkan dalam jumlah sedikit, sebagai biokatalisator, reaksinyasangat cepat dan dapat digunakan berulang-ulang.
5. Bekerjanya ada yang di dalam sel (endoenzim) dan di luar sel
(ektoenzim), contoh ektoenzim: amilase,maltase.
-
7/16/2019 Biologi 4 Sks Ds_2013.Doc 1
25/58
Modul Biologi 4 25
6. Umumnya enzim bekerja mengkatalisis reaksi satu arah, meskipun adajuga yang mengkatalisis reaksi dua arah, contoh : lipase, meng-katalisis pembentukan dan penguraian lemak.
lipaseLemak + H2O > Asam lemak + Gliserol
7. Bekerjanya spesifik ; enzim bersifat spesifik, karena bagian yang aktif(permukaan tempat melekatnya substrat) hanya setangkup denganpermukaan substrat tertentu.
8. Umumnya enzim tak dapat bekerja tanpa adanya suatu zat nonprotein tambahan yang disebut kofaktor.
Gbr. Penghambatan Reversible terhadap kerja enzim
Pada reaksis enzimatis terdapat zat yang mempengarahi reaksi, yakni aktivator daninhibitor, aktivatordapat mempercepat jalannya reaksi, contoh aktivator enzim: ionMg, 2+ Ca2+, zat organik seperti koenzim-A. Inhibitor akan menghambat jalannya
reaksi enzim. Contoh inhibitor : CO, Arsen, Hg, Sianida.
-
7/16/2019 Biologi 4 Sks Ds_2013.Doc 1
26/58
Modul Biologi 4 26
Tabel . Jenis-Jenis Enzim dan Peranannya
No. Golongan Enzim Jenis Enzim Peranan Enzim
1. Karbohidrasea. Selulose Menguraikan selulosa (polisakarida) menjadi selobiosa(disakarida)b. Amilase Menguraikan amilum (polisakarida) menjadi maltosa (disakarida)c. Pektinase Menguraikan pektin menjadi asam pektind. Maltose Menguraikan maltosa menjadi glukosae. Sukrose Mengubah sukrosa menjadi glukosa dan fruktosaf. Laktose Mengubah laktosa menjadi glukosa dan galaktosa
2. Proteasea. Pepsin Memecah protein menjadi peptonb. Tripsin Menguraikan pepton menjadi asam amino
c. Entrokinase Menguraikan pepton menjadi asam aminod. Peptidase Menguraikan peptida menjadi asam aminoe. Renin Menguraikan kasein dan susuf. gelatinase Menguraikan gelatin
3. Esterasea. Lipase Menguraikan lemak menjadi gliserol dan asam lemakb. Fostatase Menguraikan suatu ester hingga terlepas asam fosfornya
2. ATP (Adenosin Tri Phosphat)Molekul ATP adalah molekul berenergi tinggi. Merupakan ikatan tiga molekulfosfat
dengan senyawa Adenosin. Ikatan kimianya labil, mudah melepaskan gugusfosfatnya meskipun digolongkan sebagai molekul berenergi tinggi.Perubahan ATP menjadi ADP (Adenosin Tri Phosphat) diikuti dengan pembebasanenergi sebanyak 7,3 kalori/mol ATP. Peristiwa perubahan ATP menjadi ADPmerupakan reaksi yang dapat balik.
Katabolisme
Katabolisme adalah reaksi pemecahan / pembongkaran senyawa kimia kompleks
yang mengandung energi tinggi menjadi senyawa sederhana yang mengandungenergi lebih rendah.
-
7/16/2019 Biologi 4 Sks Ds_2013.Doc 1
27/58
Modul Biologi 4 27
Tujuan utama katabolisme adalah untuk membebaskan energi yang terkandung didalam senyawa sumber. Bila pembongkaran suatu zat dalam lingkungan cukupoksigen (aerob) disebut proses respirad, bila dalam lingkungan tanpa oksigen(anaerob) disebut fermentasi.
Contoh Respirasi : C6H12O6 + O2 > 6CO2 + 6H2O + 688KKal.(glukosa)
Contoh Fermentasi :C6H1206 > 2C2H5OH + 2CO2 + Energi.(glukosa) (etanol)
Respirasi
Respirasi yaitu suatu proses pembebasan energi yang tersimpan dalam zat sumberenergi melalui proses kimia dengan menggunakan oksigen. Dari respirasi akandihasilkan energi kimia ATP untak kegiatan kehidupan, seperti sintesis (anabolisme),gerak, pertumbuhan.
Contoh:Respirasi pada Glukosa, reaksi sederhananya:C6H1206 + 6 02 > 6 H2O + 6 CO2 + Energi(gluLosa)
Reaksi pembongkaran glukosa sampai menjadi H20 + CO2 + Energi, melalui tiga
tahap :1. Glikolisis.2. Daur Krebs.3. Transpor elektron respirasi.
1. Glikolids:Peristiwa perubahan :Glukos a Glulosa - 6 - fosfat Fruktos a 1,6 difosfat
3 fosfog l iseral dehid (PGAL) / Triosa fosfat Asam piravat.
Jadi hasil dari glikolisis :1.1. 2 molekul asam piruvat.
1.2. 2 molekul NADH yang berfungsi sebagai sumber elektron berenergi tinggi.1.3. 2 molekul ATP untuk setiap molekul glukosa.
-
7/16/2019 Biologi 4 Sks Ds_2013.Doc 1
28/58
Modul Biologi 4 28
Gambar. Reaksi Glikolisis
-
7/16/2019 Biologi 4 Sks Ds_2013.Doc 1
29/58
Modul Biologi 4 29
2. Daur Krebs (daur trikarbekdlat):Daur Krebs (daur trikarboksilat) atau daur asam sitrat merupakan pembongkaranasam piravat secara aerob menjadi CO2 dan H2O serta energi kimia
Gbr. Bagan reaksi pada siklus Krebs
3. Rantai Transportasi Elektron Respiratori:Dari daur Krebs akan keluar elektron dan ion H+ yang dibawa sebagai NADH2(NADH + H+ + 1 elektron) dan FADH2, sehingga di dalam mitokondria (denganadanya siklus Krebs yang dilanjutkan dengan oksidasi melalui sistem pengangkutan
elektron) akan terbentuk air, sebagai hasil sampingan respirasi selain CO2.Produk sampingan respirasi tersebut pada akhirnya dibuang ke luar tubuh melaluistomata pada tumbuhan dan melalui paru-paru pada peristiwa pernafasan hewantingkat tinggi.
-
7/16/2019 Biologi 4 Sks Ds_2013.Doc 1
30/58
Modul Biologi 4 30
Gambar. Bagan transformasi energi dalam Biologi
Ketiga proses respirasi yang penting tersebut dapat diringkas sebagai berikut:
PROSES AKSEPTOR ATP
1. Glikolisis :Glukosa > 2 asam piruvat 2 NADH 2 ATP
2. Siklus Krebs :2 asetil piruvat > 2 asetil KoA + 2 C02 2 NADH 2 ATP2 asetil KoA > 4 CO2 6 NADH 2 PADH2
3. Rantai trsnspor elektron :10 NADH + 502 > 10 NAD+ + 10 H20 30 ATP2 FADH2 + O2 > 2 PAD + 2 H20 4 ATP
Total 38 ATP
-
7/16/2019 Biologi 4 Sks Ds_2013.Doc 1
31/58
Modul Biologi 4 31
Jadi, selama reaksi oksidasi dari 1 molekul glukosa dapat dihasilkan 38 ATP, terdiriatas 2 ATP dari glikolisis, 2 ATP dari dekarboksilasi oksidatif dan 6 ATP dari siklusKrebs (berasal dari 10 NADH2) serta 4 ATP dari siklus Krebs (berasal dari FADH2),jika dijumlahkan akan diperoleh hasil seperti berikut.1) Energi ATP berasal dari 10 NADH2 selama 3 kali = 3 x (2+2+6) = 342) Energi ATP berasal dari 2 NADH2 selama 2 kali = 2 x 2 = 4
Kesimpulan :Pembongkaran 1 mol glukosa (C6H1206) + O2 > 6 H20 + 6 CO2 menghasilkanenergi sebanyak 38 ATP.
Fermentasi
Pada kebanyakan tumbuhan den hewan respirasi yang berlangsung adalah respirasi
aerob, namun demikian dapat saja terjadi respirasi aerob terhambat pada sesuatuhal, maka hewan dan tumbuhan tersebutmelangsungkan proses fermentasi yaitu proses pembebasan energi tanpa adanyaoksigen, nama lainnya adalah respirasi anaerob.
Dari hasil akhir fermentasi, dibedakan menjadi fermentasi asam laktat/asam susudan fermentasi alkohol.
A. Fermentasi Asam LaktatFermentasi asam laktat yaitu fermentasi dimana hasil akhirnya adalah asam laktat.Peristiwa ini dapat terjadi di otot dalam kondisi anaerob.
Reaksinya: C6H12O6 > 2 C2H5OCOOH + Energienzim
Prosesnya :
1. Glukosa > asam piruvat (proses Glikolisis).enzim
C6H12O6 > 2 C2H3OCOOH + Energi
2. Dehidrogenasi asam piravat akan terbentuk asam laktat.
2 C2H3OCOOH + 2 NADH2 -------------------------> 2 C2H5OCOOH + 2 NADpiruvat dehidrogenase
-
7/16/2019 Biologi 4 Sks Ds_2013.Doc 1
32/58
Modul Biologi 4 32
Energi yang terbentak dari glikolisis hingga terbentuk asam laktat :8 ATP 2 NADH2 = 8 - 2(3 ATP) = 2 ATP.
B.Fermentasi AlkoholPada beberapa mikroba peristiwa pembebasan energi terlaksana karena asampiruvat diubah menjadi asam asetat + CO2 selanjutaya asam asetat diabah menjadialkohol.Dalam fermentasi alkohol, satu molekul glukosa hanya dapat menghasilkan 2molekul ATP, bandingkan dengan respirasi aerob, satu molekul glukosa mampumenghasilkan 38 molekul ATP.
Reaksinya :
1. Gula (C6H12O6) > asam piruvat (glikolisis)2. Dekarbeksilasi asam piruvat.
Asampiruvat > asetaldehid + CO2.piruvat dekarboksilase (CH3CHO)
3. Asetaldehid oleh alkohol dihidrogenase diubah menjadi alkohol(etanol).2 CH3CHO + 2 NADH2 > 2 C2HsOH + 2 NAD.
alkohol dehidrogenase enzim
Ringkasan reaksi :C6H12O6 > 2 C2H5OH + 2 CO2 + 2 NADH2 + Energi
C.Fermentasi Asam CukaFermentasi asam cuka merupakan suatu contoh fermentasi yang berlangsung dalamkeadaan aerob. Fermentasi ini dilakukan oleh bakteri asam cuka (Acetobacteraceti) dengan substrat etanol.Energi yang dihasilkan 5 kali lebih besar dari energi yang dihasilkan oleh fermentasialkohol secara anaerob.Reaksi:
aerobC6H12O6 > 2 C2H5OH > 2 CH3COOH + H2O + 116 kal(glukosa) bakteri asam cuka asam cuka
-
7/16/2019 Biologi 4 Sks Ds_2013.Doc 1
33/58
Modul Biologi 4 33
Anabolisme
Anabolisme adalah suatu peristiwa perubahan senyawa sederhana menjadisenyawa kompleks, nama lain dari anabolisme adalah peristiwa sintesis ataupenyusunan. Anabolisme memerlukan energi, misalnya : energi cahaya untukfotosintesis, energi kimia untuk kemosintesis.
1. FotosintesisArti fotosintesis adalah proses penyusunan atau pembentukan denganmenggunakan energi cahaya atau foton. Sumber energi cahaya alami adalahmatahari yang memiliki spektrum cahaya infra merah (tidak kelihatan), merah,jingga, kuning, hijau, biru, nila, ungu dan ultra ungu (tidak kelihatan).
Kloroplas
Kloroplas terdapat di dalam daging daun (mesofil) dan juga dapat ditemukan padabagian-bagian lain seperti batang dan ranting yang berwarna hijau. Di dalamkloroplas terdapat pigmen berwarna hijau yang disebut klorofil. Pigmen inilah yangdapat menyerap energi spektrum cahaya matahari. Susunan kloroplas terdiri atasmembran ganda yang menyelubungi ruangan berisi cairan (stroma). Membrantersebut membentuk suatu sistem disebut membram tilakoiddan bentuknya sepertisuatu bangunan kantungdisebut kantung tilakoid. Kantung-kantung telakoid itu dapat berbentuk berlapis-lapisdisebut grana.Karena letak klorofil berada pada membran tilakoid, maka proses pengubahan
energi cahaya (foton) menjadi energi kimia berlangsung dalam tilakoid, sedangkanproses fotosintesis dengan produk akhir glukosa dan senyawa lain berlangsung didalam stroma.
-
7/16/2019 Biologi 4 Sks Ds_2013.Doc 1
34/58
Modul Biologi 4 34
Gambar. Kloroplas
Fotosistem
Fotosistem merupakan suatu unit yang terdiri atas klorofil a, kompleks antene danakseptor elektron yang mampu menangkap energi cahaya (foton) matahari. Jikaklorofil hanya menyerap cahaya merah, ungu, dan biru kemudian dipantulkankembali maka terlihat warna hijau. Warna klorofil dapat berbeda-beda tergantungdari jenis klorofil dan cahaya yang terserap kemudian dipantulkan.
Ada dua macam klorofil, yaitu sebagai berikut.
1) Klorofil a, yaitu klorofil yang memiliki pigmen warna hijau, pigmen merupakansenyawa kimia yang dapat menyerap cahaya tampak.2) Klorofil b, klorofil yang memiliki pigmen warna kuning sampai jingga disebutkaroten memiliki struktur mirip dengan klorofil a.
Aliran ElektronPerjalanan yang ditempuh oleh elektron ada dua yaitu sebagai berikut.
1. Aliran Elektron Fotosistem I Bersifat Siklus
Cahaya berenergi tinggi yang terserap klorofil a dapat menyebabkan elektron (e-)
berasal dari fotosistem I atau P700 terlempar keluar orbitnya. Pada saat perjalananelektron (e-) berasal dari P700 yang terlempar keluar orbit tersebut lalu ditangkap
-
7/16/2019 Biologi 4 Sks Ds_2013.Doc 1
35/58
Modul Biologi 4 35
oleh akseptor penerima elektron seperti plastokuinon atau sitokrom. Kemudianelektron itu pindah ke akseptor lain, lalu pindah kembali ke klorofil P700 semula.Selama proses perpindahan dari akseptor satu ke akseptor lain terdapat energi yangterlepas dari elektron, energi tersebut digunakan dalam fotofosforilasi siklik denganproduk akhir berupa ATP, dan tidak dihasilkan NADPH serta O2. ATP digunakansebagai energi yang dapat dimanfaatkan dalam proses biologis sel-sel organisme,seperti yang telah kita pelajari sebelumnya. Dalam hal ini ATP berguna dalampembentukan karbohidrat. Perlu Anda ketahui sintesis ATP dalam kloroplas disebutsebagai fotofosforilasi.Apa yang dimaksud fotofosforilasi? Fotofosforilasi adalah peristiwabereaksinya senyawa ADP dan asam fosfat menjadi ATP, seperti berikut.ADP + Pi ---> ATP
Pi adalah phosphate anorganik
2. Aliran Elektron Fotosistem II Bersifat Nonsiklus
Perjalanan aliran elektron fotosistem II, elektronnya (e-) juga berasal dari P700.Elektron (e-) yang terlempar keluar orbit dan ditangkap oleh akseptor elektron yaituNADPH2 kemudian elektron (e-) bersamaan dengan 2H- berasal dari pecahan H2Omengikuti jalannya elektron siklik pindah ke akseptor lain seperti plastosianin atauferedoksin. Selanjutnya elektron itu pindah dan tidak kembali ke klorofil P700, tetapimengalir melalui membran tilakoid. Dengan pelepasan elektron tersebut, maka P700menjadi molekul yang teroksidasi sehingga menyedot elektron dari P680 berenergitinggi yang berasal dari energi cahaya (foton) matahari. Molekul NADPH2 dan ATPyang berenergi tinggi digunakan untuk mengubah CO2 dan H2O menjadi produkgula (seperti glukosa, maltosa, fruktosa dan amilum) dan O2.
Yang digunakan dalam proses fotosintesis adalah spektrum cahaya tampak, dariungu sampai merah, infra merah dan ultra ungu tidak digunakan dalam fotosintesis.
Dalam fotosintesis, dihasilkan karbohidrat dan oksigen, oksigen sebagai hasilsampingan dari fotosintesis, volumenya dapat diukur, oleh sebab itu untukmengetahui tingkat produksi fotosintesis adalah dengan mengatur volume oksigenyang dikeluarkan dari tubuh tumbuhan.
Untuk membuktikan bahwa dalam fotosintesis diperlukan energi cahaya matahari,dapat dilakukan percobaan Ingenhousz.
-
7/16/2019 Biologi 4 Sks Ds_2013.Doc 1
36/58
Modul Biologi 4 36
2.Pigmen FotosintesisFotosintesis hanya berlangsung pada sel yang memiliki pigmen fotosintetik. Didalam daun terdapat jaringan pagar dan jaringan bunga karang, pada keduanyamengandung kloroplast yang mengandung klorofil / pigmen hijau yang merupakansalah satu pigmen fotosintetik yang mampu menyerap energi cahaya matahari.
Dilihat dari strukturnya, kloroplas terdiri atas membran ganda yang melingkupiruangan yang berisi cairan yang disebut stroma. Membran tersebut membentaksuatu sistem membran tilakoid yang berwujud sebagai suatu bangunan yang disebutkantung tilakoid. Kantung-kantung tilakoid tersebut dapat berlapis-lapis danmembentak apa yang disebut grana Klorofil terdapat pada membran tilakoid danpengubahan energi cahaya menjadi energi kimia berlangsung dalam tilakoid, sedangpembentukan glukosa sebagai produk akhir fotosintetis berlangsung di stroma.
Faktor-faktor yang berpengaruh terhadap pembentukan klorofil antara lain :
1. Gen :bila gen untuk klorofil tidak ada maka tanaman tidak akan memiliki klorofil.
2. Cahaya :beberapa tanaman dalam pembentukan klorofil memerlukan cahaya, tanaman laintidak memerlukan cahaya.
3. Unsur N. Mg, Fe :merupakan unsur-unsur pembentuk dan katalis dalam sintesis klorofil.
4. Air :bila kekurangan air akan terjadi desintegrasi klorofil.
Pada tabun 1937 : Robin Hill mengemukakan bahwa cahaya matahari yangditangkap oleh klorofil digunakan untak memecahkan air menjadi hidrogen danoksigen. Peristiwa ini disebut fotolisis (reaksi terang).
H2 yang terlepas akan diikat oleh NADP dan terbentuklah NADPH2, sedang O2tetap dalam keadaan bebas. Menurut Blackman (1905) akan terjadi penyusutanCO2 oleh H2 yang dibawa oleh NADP tanpa menggunakan cahaya. Peristiwa inidisebut reaksi gelap NADPH2 akan bereaksi dengan CO2 dalam bentuk H+ menjadiCH20.
CO2 + 2 NADPH2 + O2 > 2 NADP + H2 + CO+ O + H2 + O2
-
7/16/2019 Biologi 4 Sks Ds_2013.Doc 1
37/58
Modul Biologi 4 37
Ringkasnya :Reaksi terang : 2 H20 > 2 NADPH2 + O2Reaksi gelap : CO2 + 2 NADPH2 + O2>NADP + H2 + CO + O + H2 +O2atau2 H2O + CO2 > CH2O + O2atau12 H2O + 6 CO2 > C6H12O6 + 6 O2
3. KemosintesisTidak semua tumbuhan dapat melakukan asimilasi C menggunakan cahaya sebagaisumber energi. Beberapa macam bakteri yang tidak mempunyai klorofil dapatmengadakan asimilasi C dengan menggunakan energi yang berasal dan reaksi-reaksi kimia, misalnya bakteri sulfur, bakteri nitrat, bakteri nitrit, bakteri besi dan lain-lain. Bakteri-bakteri tersebut memperoleh energi dari hasil oksidasi senyawa-senyawa tertentu.
Bakteri besi memperoleh energi kimia dengan cara oksidasi Fe2+ (ferro) menjadiFe3+ (ferri).Bakteri Nit rosomonasdan Nit rosococcusmemperoleh energi dengan caramengoksidasi NH3, tepatnya Amonium Karbonat menjadi asam nitrit dengan reaksi:
Nitrosomonas(NH4)2CO3 + 3 O2 > 2 HNO2 + CO2 + 3 H20 + Energi
Nitrosococcus4.Sintesis LemakLemak dapat disintesis dari karbohidrat dan protein, karena dalam metabolisme,ketiga zat tersebut bertemu di dalarn daur Krebs. Sebagian besar pertemuannyaberlangsung melalui pintu gerbang utama siklus (daur) Krebs, yaitu Asetil Ko-enzim
A. Akibatnya ketiga macam senyawa tadi dapat saling mengisi sebagai bahanpembentuk semua zat tersebut. Lemak dapat dibentuk dari protein dan karbohidrat,karbohidrat dapat dibentuk dari lemak dan protein dan seterusnya.
4.1. Sintesis Lemak dari Karbohidrat :Glukosa diurai menjadi piruvat > gliserol.Glukosa diubah > gula fosfat > asetilKo-A > asam lemak.Gliserol + asam lemak > lemak.
4.2. Sintesis Lemak dari Protein:Protein > Asam Amino
protease
-
7/16/2019 Biologi 4 Sks Ds_2013.Doc 1
38/58
Modul Biologi 4 38
Sebelum terbentuk lemak asam amino mengalami deaminasi lebih dabulu, setelahitu memasuki daur Krebs. Banyak jenis asam amino yang langsung ke asam piruvat> Asetil Ko-A.
Asam amino Serin, Alanin, Valin, Leusin, Isoleusin dapat terurai menjadi Asampirovat, selanjutnya asam piruvat > gliserol > fosfogliseroldehidFosfogliseraldehid dengan asam lemak akan mengalami esterifkasi membentuklemak.
Lemak berperan sebagai sumber tenaga (kalori) cadangan. Nilai kalorinya lebihtinggi daripada karbohidrat. 1 gram lemak menghasilkan 9,3 kalori, sedangkan 1gram karbohidrat hanya menghasilkan 4,1 kalori saja.
5.Sintesis ProteinSintesis protein yang berlangsung di dalam sel, melibatkan DNA, RNA dan Ribosom.
Penggabungan molekul-molekul asam amino dalam jumlah besar akan membentukmolekul polipeptida. Pada dasarnya protein adalah suatu polipeptida.
Setiap sel dari organisme mampu untuk mensintesis protein-protein tertentu yangsesuai dengan keperluannya. Sintesis protein dalam sel dapat terjadi karena padainti sel terdapat suatu zat (substansi) yang berperan penting sebagai "pengatursintesis protein". Substansi-substansi tersebut adalah DNA dan RNA.
KROMOSOM
adalah struktur benang dalam inti sel yang bertanggung jawab dalam hal sifatketurunan (hereditas). Kromosom adalah KHAS bagi makhluk hidup.
GEN adalah "substansi hereditas" yang terletak di dalam kromosom.Gen bersifat antara lain :- Sebagai materi tersendiri yang terdapat dalam kromosom.- Mengandung informasi genetika.- Dapat menduplikasikan diri pada peristiwa pembelahan sel.
Sepasang kromosom adalah "HOMOLOG" sesamanya, artinya mengandung lokusgen-gen yang bersesuaian yang disebut ALEL.
-
7/16/2019 Biologi 4 Sks Ds_2013.Doc 1
39/58
Modul Biologi 4 39
LOKUS adalah lokasi yang diperuntukkan bagi gen dalam kromosom.ALEL GANDA (MULTIPLE ALLELES) adalah adanya lebih dari satu alel padalokus yang sama.
Dikenal dua macam kromosom yaitu:
1. Kromosom badan (Autosom).2. Kromosom kelamin / kromosom seks (Gonosom).
THOMAS HUNT MORGANadalah ahli genetika dari Amerika Serikat yang menemukan bahwa faktor-faktorketurunan (gen) tersimpan dalam lokus yang khas dalam kromosom.
Percobaan untuk hal ini dilakukan pada lalat buah (Droso phi la melanog aster)dengan alasan sebagai berikut:
- Cepat berkembang biak,- Mudah diperoleh dan dipelihara,- Cepat menjadi dewasa (umur 10 - 14 hari sudah de~wasa),- Lalat betina bertelur banyak,- Hanya memiliki 4 pasang kromosom, sehingga mudah diteliti.
DNA dan RNA
Sebagai substansi hereditas sekarang dikenal sebagai asam nukleat yaitu :
DNA (Deoxir ibose Nucle ic A cid). RNA (Ribose Nucle ic A cid).
-
7/16/2019 Biologi 4 Sks Ds_2013.Doc 1
40/58
Modul Biologi 4 40
DNAterdiri dari dua pita yang saling terpilin (Double Stranded DNA = DS-DNA
dikenal dengan istilah "DOUBLE HELIX" yang modelnya pertama kali dibuat olehJAMES D. WATSON (Amerika Serikat) dan FRANCIS CRICK (Inggris) tahun1953, diperbaiki modelnya oleh WILKINS.
Jika DNA melakukan TRANSKRIPSI bentuknya adalah SINGLE STRANDED(SS-DNA). DNA tersusun dari banyak sekali NUKLEOTIDA.
BATU "NUKLEOTIDA" TERDIRI DARI
- Satu molekul gula (dalam hal ini adalah "deoksiribosa" atau "ribosa").- Satu molekul fosfat.
- Satu molekul basa nitrogen (basa nitrogen terdiri dari dua jenis yaitu)a. PURIN ADENIN dan GUANIN.
TIMIN, SITOSIN dan URASIL.
Satu molekul gula dan satu molekul basa disebut "NUKLEOSIDA"
-
7/16/2019 Biologi 4 Sks Ds_2013.Doc 1
41/58
Modul Biologi 4 41
-
7/16/2019 Biologi 4 Sks Ds_2013.Doc 1
42/58
Modul Biologi 4 42
Perbedaan Antara DNA Dengan RNA
SIFAT YANGMEMBEDAKAN
DNA RNA
Gula yang menyusun Deoksiribosa Ribosa
Bentuk normalds dan ss
ds = double strandedss = single stranded
ss
Basa PURINBasa PIRIMIDIN
Guanin, AdeninTimin, Sitosin
Guanin, AdeninUrasil, Sitosin
Jenis/macam Hanya satu Ada tiga :1. RNA duta2. RNA transport3. RNA ribosorn
Tempat Inti Inti, Sitoplasma dan Ribosom
Kadar TetapBerubah, tergantung aktifitas
sintesis protein
-
7/16/2019 Biologi 4 Sks Ds_2013.Doc 1
43/58
Modul Biologi 4 43
URUTAN SINTESIS PROTEIN
1. TRANSKRIPSI - ss-ADN membentuk ss-ARN yaitu ARN-duta yang membawainformasi genetik untuk sintesa protein.
2. FASE INISIASI - ARN-duta sampai di ribosom dan ARN-r mengkode asamamino sesuai dengan informasi genetik yang dibawa ARN-d. ARN-t membawaasam amino yang sesuai ke ribosom.
3. FASE TRANSLASI ~ ARN-d sebagai "cetakan" mulai bekerja menterjemahkankode triplet (kodon) yang sesuai dengan antikodon pada ARN-t.
4. FASE ELONGASI ~ ARN-d menggabungkan asam amino - asam amino yangsesuai menjadi protein.
5. FASE TERMINASI ~ kodon yang berisi "NONSENSE CODE" akan bertindaksebagai terminator (penghentian proses).
Kadang-kadang terjadi kesalahan dalam membaca kodon sehingga salahmenterjemah asam amino ~ protein yang dihasilkan salah ~ menimbulkankelainan.
Misalnya ANEMIA karena hemoglobin mengandung asam amino VALIN atauLISIN, seharusnya hemoglobin yang normal mengandung ASAM GLUTAMAT.
Pembelahan Mitosis
Kita mengenal tiga jenis reproduski sel, yaitu Amitosis, Mitosis dan Meiosis(pembelahan reduksi). Amitos isadalah reproduksi sel di mana sel membelah dirisecara langsung tanpa melalui tahap-tahap pembelahan sel. Pembelahan cara inibanyak dijumpai pada sel-sel yang bersifat prokariotik, misalnya pada bakteri,ganggang biru (cyanophyta)
-
7/16/2019 Biologi 4 Sks Ds_2013.Doc 1
44/58
Modul Biologi 4 44
MITOSISadalah cara reproduksi sel dimana sel membelah melalui tahap-tahapyang teratur, yaitu Profase Metafase-Anafase-Telofase. Antara tahap telofase ketahap profase berikutnya terdapat masa istirahat sel yang dinarnakan Interfase(tahap ini tidak termasuk tahap pembelahan sel). Pada tahap interfase inti selmelakukan sintesis bahan-bahan inti.
Secara garis besar ciri dari setiap tahap pembelahan pada mitosis adalah sebagaiberikut:
1. Profase :pada tahap ini yang terpenting adalah benang-benang kromatinmenebal menjadi kromosom dan kromosom mulai berduplikasi menjadikromatid.
2. Metafase:
pada tahap ini kromosom/kromatid berjejer teratur dibidangpembelahan (bidang equator) sehingga pada tahap inilah kromosom/kromatid mudah diamati dan dipelajari.
3. Anafase:pada fase ini kromatid akan tertarik oleh benang gelendong menujuke kutub-kutub pembelahan sel.
4. Telofase:pada tahap ini terjadi peristiwa KARIOKINESIS (pembagian intimenjadi dua bagian) dan SITOKINESIS (pembagian sitoplasma
menjadi dua bagian).
Meiosis (Pemb elahan Reduks i)adalah reproduksi sel melalui tahap-tahappembelahan seperti pada mitosis, tetapi dalam prosesnya terjadi pengurangan(reduksi) jumlah kromosom.
Meiosis terbagi menjadi due tahap besar yaitu Meiosis I dan Meiosis II Baik meiosisI maupun meiosis II terbagi lagi menjadi tahap-tahap seperti pada mitosis. Secaralengkap pembagian tahap pada pembelahan reduksi adalah sebagai berikut :
-
7/16/2019 Biologi 4 Sks Ds_2013.Doc 1
45/58
Modul Biologi 4 45
Berbeda dengan pembelahan mitosis, pada pembelahan meiosis antara telofase Idengan profase II tidak terdapat fase istirahat (interface). Setelah selesai telofase IIdan akan dilanjutkan ke profase I barulah terdapat fase istirahat atau interface.
PERBEDAAN ANTARA MITOSIS DENGAN MEIOSIS
Aspek yang dibedakan Mitosis Meiosis
Tujuan Untuk pertumbuhanSifat mempertahan-kandiploid
Hasil pembelahan 2 sel anak 4 sel anak
Sifat sel anak diploid (2n) haploid (n)Tempat terjadinya sel somatis sel gonad
Pada hewan dikenal adanya peristiwa meiosis dalam pembentukan gamet, yaituOogenesis dan Speatogenesis. Sedangkan pada tumbahan dikenalMakrosporogenesis (Megasporogenesis) dan Mikrosporogenesis.
Pembelahan mitosis mempertahankan pasangan kromosom yang sama melaluipembelahan inti dari sel somatis secara berturut-turut. Pembelahan ini diawalidengan pembelahan inti (kariokinesis) dan dilanjutkan dengan pembelahansitoplasma (sitokinesis). Pembelahan mitosis disebut jugapembelahan biasa yang memiliki ciri-ciri antara lain:
-
7/16/2019 Biologi 4 Sks Ds_2013.Doc 1
46/58
Modul Biologi 4 46
1. pembelahan berlangsung satu kali;2. jumlah sel anak yang dihasilkan adalah dua buah;3. jumlah kromosom sel anak sama dengan jumlah kromosom pada induknya, yaitu
2n (diploid);4. sifat sel anak sama dengan sifat pada induknya;5. terjadi pada sel tubuh (sel somatik) misalnya pada jaringan embrional antara lain
ujung akar, ujung batang, lingkaran kambium;6. tujuan pembelahan mitosis adalah untuk memperbanyak sel-sel seperti
pertumbuhan atau perbaikan sel yang rusak;7. melewati tahapan pembelahan yaitu interfase, profase, metafase, anafase, dan
telofase, namun secara umum tahap-tahap tersebut akan kembali ke tahapsemula sehingga membentuk suatu siklus sel.
Gambar : Pembelahan Mitosis
Pembelahan meiosis disebut juga dengan pembelahan reduksikarena padapembelahan ini terjadi pengurangan jumlah kromosom menjadi separuhnya.Pembelahan meiosis ini memiliki sifat-sifat berikut.1. Pembelahan berlangsung dua kali.2. Jumlah sel anak yang dihasilkan adalah 4 buah.3. Jumlah kromosom sel anak adalah setengah dari jumlah kromosom induk, yaitu n
(haploid).4. Sifat sel anak berbeda dengan sel induknya.5. Terjadi pada sel kelamin (sel gamet).6. Tujuan pembelahan meiosis yaitu agar generasi berikutnya mempunyai jumlah
kromoson tetap.
-
7/16/2019 Biologi 4 Sks Ds_2013.Doc 1
47/58
Modul Biologi 4 47
LKS METABOLISMEPerhatikan gambar dibawah ini !
Reaksi metabolism dapat dibedakan menjadi reaksi anabolisme dan reaksikatabolisme.Berdasarkan gambar di atas, jawablah pertanyaan dibawah ini!
1.Apakah yang diperlukan pada proses metabolism?Jawab :
a. b. ..c. ..
2.Apa yang dihasilkan pada proses metabolism?Jawab:
a. b. ..c. ..
http://4.bp.blogspot.com/_W8CnB6T2vbM/SnBJ124mxsI/AAAAAAAAAcQ/WHFsHrLBCNI/s1600-h/METABOLISME+1.bmp -
7/16/2019 Biologi 4 Sks Ds_2013.Doc 1
48/58
Modul Biologi 4 48
3.Berdasarkan jawabanmu pada soal nomer 1 dan 2, definisikan apa yangdimaksud dengan proses anabolisme!Jawab:
..
4.Apa saja yang diperlukan dalam proses katabolisme?Jawab:a. b. ..c. ..
5.Apa saja yang dihasilkan pada proses katabolisme?Jawab:
a. b. ..c. ..
6.Berdasarkan jawaban anda pada nomer 5 dan 6, definisikan apa yangdimaksud dengan proses katabolisme?Jawab: ..
Berdasarkan kebutuhan energinya, reaksi metabolism dikelompokkan
menjadi reaksi yang memerlukan energi dan reaksi yang membebaskanenergi.
7.Berdasarkan gambar 1, reaksi metabolism yang membutuhkan energidisebut.., sedangkan reaksiyang membebaskan energi disebut.
-
7/16/2019 Biologi 4 Sks Ds_2013.Doc 1
49/58
Modul Biologi 4 49
Perhatikan gambar 2 dibawah ini !
Berdasarkan gambar 2, jawablah pertanyaan-pertanyaan dibawah ini !
8.Manakah yang termasuk reaksi anabolismeJawab:.. Alasan :
..
9.Manakah yang termasuk reaksi katabolismeJawab: Alasan :..
10.Energi yang dihasilkan dan digunakan dalam proses metabolisme berupaapa?Jawab
...
http://1.bp.blogspot.com/_W8CnB6T2vbM/SnBTC79zjkI/AAAAAAAAAcY/ohvb0Sa7Xhk/s1600-h/metabolisme+2.bmp -
7/16/2019 Biologi 4 Sks Ds_2013.Doc 1
50/58
Modul Biologi 4 50
UJI KOMPETENSI METABOLISME
==========================================================================1. Manakah dari reaksi dibawah ini secara tepat menggambarkan peristiwa katabolisme?
a. Penyusunan asam amino menjadi protein yang membutuhkan NADH2
b. penyusunan basa nitrogen menjadi asam nukleat dengan membutuhkan
NADH2
c. Pemecahan gula menjadi polisakarida dengan mengeluarkan ATP
d. Pemecahan karbohidrat menjadi CO2 dan H2O yang membutuhkan ATP
e. Pemecahan karbohidrat menjadi CO2 dan H2O dengan mengeluarkan ATP
2. Perhatikan gambar dibawah ini
Urutan yang tepat untuk menggambarkan reaksi anabolisme adalah ...
a. 23 - 1
b. 43 - 1
c. 13 - 2
d. 14 - 2
e. 34 - 2
3. Manakah yang merupakan sifat dari enzim?
a. Tidak mampu mengubah kecepatan reaksi manapunb. Tidak terpengaruh oleh suhu lingkungan
c. Tidak berpengaruh oleh perubahan keasaman dan kebasaan
d. Tidak berubah oleh suatu reaksi kimia yang dipengaruhinya
e. Tidak terpengaruh dengan keadaan inhibitor dan aktivator
4. Tidak terpengaruh dengan keadaan inhibitor dan aktivator
a. Apoenzim dan ko enzim
b. Apoenzim dan haloenzim
c. Kofaktor dan koenzim
d. Kofaktor dan gugus prostetik
e. Kofaktor dan gugus prostetik
5. Manakah dari pernyataan dibawah ini yang bukan merupakan ciri-ciri enzim?a. Mempercepat reaksi kimia dengan jalan meningkatkan energi aktivasi
b. Mempercepat reaksi kimia tetapi tidak berubah setelah reaksi selesai
http://1.bp.blogspot.com/_W8CnB6T2vbM/SsqVlw2FkLI/AAAAAAAAA1s/guYovuBTmq8/s1600-h/soal+2.jpg -
7/16/2019 Biologi 4 Sks Ds_2013.Doc 1
51/58
Modul Biologi 4 51
c. Tidak mengubah kesetimbangan reaksi
d. Memiliki sisi katalitik dan sisi aktif
e. bekerja dengan sistem satu substrat satu enzim
6. Perhatikan gambar cara kerja enzim dibawah ini !
Berdasarkan jenis produk yang terurai, dapat diketahui pasangan jenis enzim dan substrat
adalah
a. Enzim katalase dengan substrat peroksida
b. Enzim lipase dengan substrat lipid
c. Enzim sukrase dengan substrat sukrosad. Enzim amilase dengan substrat amilum
e. Enzim laktase dengan substrat laktosa
7. Derajad keasaman (pH) merupakan salah satu faktor yang mempengaruhi kerja enzim
katalase. Grafik yang benar untuk menggambarkan hubungan aktivitas enzim katalase dengan
pH adalah
8. Kharakteristik enzim yang ditunjukkan oleh grafik dibawah ini adalah
http://3.bp.blogspot.com/_W8CnB6T2vbM/SsqZ282bSLI/AAAAAAAAA2E/Uw0KogzuzWY/s1600-h/soal+5.jpghttp://2.bp.blogspot.com/_W8CnB6T2vbM/SsqZTQmE1rI/AAAAAAAAA18/SgdAVKoz28I/s1600-h/soal+4.jpghttp://2.bp.blogspot.com/_W8CnB6T2vbM/SsqXtIpxOSI/AAAAAAAAA10/tJEBr3oPyIE/s1600-h/soal+3.jpghttp://3.bp.blogspot.com/_W8CnB6T2vbM/SsqZ282bSLI/AAAAAAAAA2E/Uw0KogzuzWY/s1600-h/soal+5.jpghttp://2.bp.blogspot.com/_W8CnB6T2vbM/SsqZTQmE1rI/AAAAAAAAA18/SgdAVKoz28I/s1600-h/soal+4.jpghttp://2.bp.blogspot.com/_W8CnB6T2vbM/SsqXtIpxOSI/AAAAAAAAA10/tJEBr3oPyIE/s1600-h/soal+3.jpghttp://3.bp.blogspot.com/_W8CnB6T2vbM/SsqZ282bSLI/AAAAAAAAA2E/Uw0KogzuzWY/s1600-h/soal+5.jpghttp://2.bp.blogspot.com/_W8CnB6T2vbM/SsqZTQmE1rI/AAAAAAAAA18/SgdAVKoz28I/s1600-h/soal+4.jpghttp://2.bp.blogspot.com/_W8CnB6T2vbM/SsqXtIpxOSI/AAAAAAAAA10/tJEBr3oPyIE/s1600-h/soal+3.jpg -
7/16/2019 Biologi 4 Sks Ds_2013.Doc 1
52/58
Modul Biologi 4 52
a. enzim bekerja spesifik
b. enzim bekerja spesifik
c. enzim mempercepat reaksi biokimia dalam sel
d. Enzim berfungsi menurunkan energi aktivasi
e. Enzim berfungsi menurunkan energi aktivasi
9. Zat atau senyawa yang menghalangi ikatan antara enzim dan substrat disebut
a. inhibitor
b. aktivator
c. enzim konjugasi
d. biokatalisator
e. kofaktor
10. Definisi dari respirasi anaerob adalah
a. Reaksi oksidatif senyawa anorganik secara terkendali untuk membebaskan energi
b. Reaksi oksidatif senyawa anorganik secara tidak terkendali dengan bantuan energi
c. Reaksi oksidatif senyawa organik secara terkendali dengan membebaskan energid. Reaksi oksidatif senyawa anorganik secara tidak terkendali dengan membebaskan energi.
e. Reaksi oksidatif senyawa organik secara terkendali dengan membutuhkan energi
11. Perhatikan tabel dibawah ini! Pada proses mana terjadi pembebasan energi?
a. 1 dan 2
b. 1, 2 dan 3c. 1 dan 3
d. 2 saja
e. 3 saja
12. Kesimpulan yang dapat ditarik berdasarkan data hasil praktikum tentang enzim katalase
adalah
http://3.bp.blogspot.com/_W8CnB6T2vbM/SsqbJJLOgMI/AAAAAAAAA2M/vdttsx_V0N8/s1600-h/soal+6.jpghttp://3.bp.blogspot.com/_W8CnB6T2vbM/SsqbJJLOgMI/AAAAAAAAA2M/vdttsx_V0N8/s1600-h/soal+6.jpg -
7/16/2019 Biologi 4 Sks Ds_2013.Doc 1
53/58
Modul Biologi 4 53
a. Enzim katalase bekerja secara optimal pada suhu 40 oC
b. Pada jantung kerja enzim katalase sangat dipengaruhi oleh suhu
c. Enzim katalase lebih banyak dijumpai pada jantung dari pada hati
d. Kerja enzim katalase tidak dipengaruhi oleh pH larutan
e. Pada hati kerja enzim katalase tidak dipengaruhi oleh pH dan suhu
13. Produk penting yang dihasilkan pada peristiwa gikolisis dengan memecah 1 molekul
glukosa adalah
a. 2 asam piruvat, 2 molekul ATP dan 2 molekul NADH2
b. 2 asetil k enzim A, dan 6 NADH2
c. 1 molekul asam piruvat, 1 molekul ATP dan 1 molekul NADH2
d. 1 carbodioksida, 2 molekul ATP dan 2 molekul NADH2
e. 1 asam laktat, 2 molekul ATP, 2 molekul NADH2
14. Pernyataan yang tepat untuk proses tahapan proses respirasi aerob kecuali a. Glikolisis terjadi dalam keadaan anaerob
b. Glikolisis terjadi dalam keadaan anaerob
c. Pada tahap dekarboksilasi oksidasi asam piruvat tidak pernah dihasilkan ATP
d. Melalui respirasi aerob total jumlah ATP yang dihasilkan dengan memecah 1 molekul
glukosa adalah 38
e. Nama lain siklus krebs adalah siklus asam sitrat
15. Manakah dari reaksi respirasi aerob dibawah ini yang terjadi dalam sitosol?
a. Glikolisis
b. Siklus krebs
c. D.O asam piruvatd. Sistem transport elektron
e. Fermentasi asam laktat
16. Pada tahap reaksi mana dari respirasi aerob dihasilkan senyawa carbondioksida?
1. glikolisis 3. siklus krebs
2. D.O asam piruvat 4. sistem transport elektron
a. 1 dan 2
b. 2 dan 3
c. 3 dan 4
d. 2 dan 4
e. 1 dan 3
-
7/16/2019 Biologi 4 Sks Ds_2013.Doc 1
54/58
Modul Biologi 4 54
17. Berapa banyak molekul ATP yang dihasilkan untuk setiap molekul FADH2 yang
memasuki sistem pengangkutan elektron?
a. 1 ATP
b. 2 ATP
c. 4 ATP
d. 6 ATP
e. 12 ATP
18. Tahap awal dari proses siklus krebs, senyawa asetil Ko.A akan di ikat oleh .
a. RUBP
b. asam sitrat
c. Rubisco
d. asam oksaloasetat
e. asam laktat
19. Manakah tahapan dari reaksi dibawah ini yang terjadi baik melalui jalur respirasi aerob
maupun respirasi anaerob?
a. glikolisis
b. oksidasi asam piruvat
c. siklus krebs
d. sistem transpor elektron
e. dekarboksilasi oksidatif asam piruvat
20. Ketika sel-sel otot melakukan proses pemecahan glukosa dalam keadaan kekurangan
oksigen, manakah zat berikut yang tidak diproduksi dari kegiatan tersebut?
a. panasb. ATP
c. asam laktat
d. asetil koenzim A
e. asam piruvat
21. Proses yang digambarkan pada persamaan reaksi dibawah ini adalah
Glukosa -----> asam laktat + ATP
a. anabolisme
b. fermentasi
c. fotosintesis
d. kemosintesis
e. sintesis senyawa lain
-
7/16/2019 Biologi 4 Sks Ds_2013.Doc 1
55/58
Modul Biologi 4 55
22. Tahap terakhir dari rangkaian respirasi aerob terjadi di
a. Disepanjang retikulum endoplasma
b. Dalam sitoplasma
c. Dipermukaan ribososm
d. Di dalam kloroplast
e. Di dalam mitokondria
23. Jenis respirasi yang dilakukan oleh Sacharomyces sp atau khamir adalah
a. respirasi aerob
b. respirasi anaerob
c. fermentasi alkohol
d. fermentasi asam laktat
e. proses menghasilkan peroksida
24. Perbedaan respirasi aerob dengan respirasi anaerob adalah a. Produk akhirnya berupa CO2
b. Produk akhirnya berupa CO2
c. Lamanya waktu yang dibutuhkan
d. Jenis bahan utama yang dipecah
e. Produk akhir berupa senyawa C3
25. Produk akhir berupa senyawa C3
a. Produk akhir berupa senyawa C3
b. Asam laktat, CO2, dan 38 ATP
c. Asetaldehid, CO2, dan 4 ATP
d. Asetaldehid, CO2, dan 4 ATPe. Asam asetat, CO2, dan 4 ATP
26. Asam asetat, CO2, dan 4 ATP
a. Proses pembentukan bahan anorganik dan bahan organik dengan bantuan
cahaya matahari
b. Proses pembentukan bahan organik dari bahan anorganik dengan bantuan
cahaya matahari dalam kloroplas
c. Proses pembentukan bahan organik dari bahan anorganik dengan bantuan
cahaya matahari dalam kloroplas
d. Proses pembentukkan bahan organik dalam kloroplas oleh cahaya
e. Proses pembentukkan kloroplas oleh bahan organik dengan bantuancahaya
-
7/16/2019 Biologi 4 Sks Ds_2013.Doc 1
56/58
Modul Biologi 4 56
27. Oksigen yang dihasilkan pada peristiwa fotosintesis terbentuk pada proses
a. Reaksi Hill saat fotolisis berlangsung
b. Reaksi blackman saat terjadi fotoposporilasi siklis
c. Reaksi gelap saat berlangsung proses fiksasi CO2
d. Reaksi terang saat berlangsung oksidasi CO2
e. Reaksi gelap saat berlangsung proses siklus calvin
28. Reaksi gelap saat berlangsung proses siklus calvin ...
a. Membutuhkan cahaya dan oksigen
b. Menghasilkan amilum dan oksigen
c. Membutuhkan cahaya dan menghasilkan amilum
d. Membutuhkan cahaya dan menghasilkan oksigen
e. Membutuhkan dan oksigen
29. Produk yang dihasilkan dari proses reaksi terang adalah .
1. ATP 4. NADPH2
2. CO2 5. Glukosa3. O2
a. 13 dan 5
b. 13dan 4
c. 23dan 4
d. 24dan 5
e. 34dan 5
30. Proses fotosintesis pada gambar dibawah ini ditunjukkan oleh nomer
a. 1 dan 2
b. 2 dan 3
c. 3 dan 4
d. 4 dan 5
e. 2 dan 4
31. Faktor berikut yang dapat mempercepat proses fotosintesis, kecuali .
a. Suhu 40 oC
b. Penambahan NAHCO3
c. Cahaya warna merahd. cahaya warna biru
e. Cahaya warna hitam
http://3.bp.blogspot.com/_W8CnB6T2vbM/SsqjfHfa4ZI/AAAAAAAAA2c/9N3IPHGBcRs/s1600-h/soal+8.jpg -
7/16/2019 Biologi 4 Sks Ds_2013.Doc 1
57/58
Modul Biologi 4 57
32. Pada reaksi terang fotosintesis perjalanan elektron non siklik adalah
a. Dari P680 ke P700 dengan menghasilkan ATP dan NADPH2
b. Dari P680 ke P700 dengan menghasilkan ATP, NADPH2 dan O2
c. Dari P700 ke P680 dengan menghasilkan ATP dan NADPH2
d. Dari P700 kembali ke P700 dengan menghasilkan ATP, NADPH2 , O2
e. Dari P680 kembali ke P680 dengan menghasilkan ATP, NADPH2, O2
33. Fotosistem berfungsi menangkap energi cahaya matahari yang melakukan reaksi
fotoposporilasi siklik tersusun oleh
1. klorofil a 4. Pikorietrin
2. karotenoid 5. Pikosianin
3. klorofil b
a. 1 dan 3
b. 2 dan 4
c. 3 dan 5d. 1 dan 2
e. 2 dan 3
34. Senyawa yang berfungsi melakukan proses fiksasi CO2 pada siklus Calvin-benson adalah
a. RUBP
b. Rubisco
c. RUBP karboksilase
d. Asam oksaloasetat
e. asam sitrat
35. Senyawa antara yang dihasilkan dari setiap 3 molekul CO2 masuk dalam siklus calvin
benson, kecuali a. Asam 3 Phospoglicerat (APG)
b. Asam 3 Phospoglicerat (APG)
c. RuBP
d. Asam oksaloasetat
e. Asam oksaloasetat
36. Perbedaan antara fotosistem I dengan fotosistem II mengenai hal-hal berikut, kecuali
a. Jenis akseptor elektronnya
b. Jenis klorofil penyusunnya
c. Kepekaannya terhadap panjang gelombang
d. Fungsinya dalam reaksi terang
e. Produk akhir reaksinya
-
7/16/2019 Biologi 4 Sks Ds_2013.Doc 1
58/58
37. Kemosintesis dapat berlangsung dengan mengandalkan energi kimia yang terbentuk
melalui
a. Reaksi reduksi
b. Reaksi oksidasi
c. Reaksi oksidasi
d. Reaksi terang
e. Reaksi terang
38. Bakteri nitrit dapat melakukan proses kemosintesis dengan terlebih dahulu melakukan
reaksi pemecahan senyawa
a. H2S
b. NH3
c. HNO2
d. HNO3
e. H2SO4
39. Jenis bakteri yang mampu mengoksidasi senyawa nitrit menjadi nitrat untuk mendapatkan
energi dalam proses kemosintesis adalah
a. Bakteri belerang
b. Bakteri nitrosococus
c. Bakteri nitrobacter
d. Bakteri nitrosomonas
e. Bakteri fakultatif
40. Jumlah molekul glukosa yang dihasilkan jika sebanyak 10 molekul CO2 masuk dalam
siklus calvin benson!a. 0,5 molekul
b. 1 molekul
c. 1,5 molekul
d. 2 molekul
e. 2,5 molekul