Pembahasan Soal Biologi kelas xii

  1. Tulis dan jelaskan :
    1. 2 faktor dalam yang mempengaruhi pertumbuhan daImagen perkembangan tumbuhan.
    2. 5 faktor luar yang mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan.
  2. Tuliskan :
    1. Judul penelitian anda.
    2. Parameter yang diamati dalam peneltian anda.
    3. Indikator yang digunakan untuk mengukur paramater yang diiamati dalam penelitian anda.
    4. Kumpulkan pada hari Senin, 29 Oktober 2012 seluruh bukti-bukti baik berupa catatan hasil pengamatan/pengukuran, foto, dan/atau bukti lain yang dapat membuktikan bahwa penelitian anda berlangsung sesuai dengan prosedurnya masing-masing. (Catatan: guru mata pelajaran telah memiliki catatan hasil pengamatan sendiri tentang perkembangan pelaksanaan penelitian anda yang akan dibandingkan dengan bukti-bukti yang anda miliki).
  3. Tuliskan 5 sifat enzim.
  4. Jelaskan 2 teori tentang cara kerja enzim.
  5. Jika terdapat 10 mol maltosa (catatan: 1 mol maltosa setara dengan 2 mol glukosa), hitunglah:
    1. Jumlah ATP kotor, NADH dan FADH2 yang diperoleh pada tahap Glikolisis.
    2. Jumlah ATP bersih yang HANYA diperoleh dari tahap STE.
    3. Jumlah ATP bersih dan NADH yang diperoleh jika 50%-nya mengalami fermentasi asam laktat.
    4. Jumlah dan jenis molekul lain yang diperoleh selain CO2 dan H2O jika 50%-nya mengalami oksidasi sempurna (tidak mengalami fermentasi).
  6. Jelaskan tahap-tahap reaksi terang dan reaksi gelap dalam peristiwa fotosintesis.

Jawab :

1.  A. Faktor Dalam

1) Faktor Gen

Faktor penurunan sifat pada keturunan terkandung di dalam gen. Informasi genetic pada gen mengendalikan terbentuknya sifat fenotip / penampakan secara fisik (missal warna bunga dan bentuk daun). Tumbuhan yang memiliki gen baik dan didukung oleh lingkungan yang baik akan menghasilkan pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan yang baik pula.

2. Faktor hormon

Hormon (zat pengatur tumbuh) pada tumbuhan / sering juga disebut fitohormon ialah senyawa organik yang dalam jumlah sedikit dapat mendukung, menghambat, dan mengubah proses fisiologis tumbuhan. Macam-macam hormon pada tumbuhan :

  • Auksin

1)      Merangsang pembelahan sel

2)      Merangsang pembentukan Bungan dan buah

3)      Merangsang oembentukan akar lateral

4)      Menaikkan tekanan osmotic

5)      Mempengaruhi pembengkokan batang

  • Giberelin

1)      Merangsang pembelahan sel cambium

2)      Merangsang perkembangan bunga

3)      Merangsang pembentukan buah

4)      Menghilangkan sifat kerdil secara genetic pada tumbuhan

  • Sitokinin

1)      Merangsang pembelahan sel

2)      Menunda gugurnya daun, bunga, dan buah

3)      Mempengaruhi pertumbuhan tunas dan akar

4)      Menghambat daun menguning

  • Gas etilen

1)      Menyebabkan buah menjadi matang

2)      Membantu memecahkan dormansi pada tanaman

  • Asam abisat (ABA)

1)      Menghambat perkecambahan biji

2)      Memperpanjang masa dormansi umbi-umbian

3)      Membantu pengguguran daun

  • Asam traumatin, berfungsi untuk memperbaiki bagian tanaman yang rusak/menghasilkan kalus
  • Kalin, berfungsi untuk mempengaruhi pembentukan organ. Berdasarkan organ yang dipengaruhinya, kalin dibedakan menjadi :
  1. Rhizokalin, mempengaruhi pembentukan akar
  2. Kaulokalin, mempengaruhi pembentukan batang
  3. Filokalin, mempengaruhi pembentukan daun
  4. Antokalin, mempengaruhi pembentukan bunga
  5. Faktor Luar
  6. Nutrisi

Selain CO2 dan H2O, tumbuhan juga memerlukan nutrisi yang lain, yaitu:

  • Makronutrien (unsur yang diperlukan dalam jumlah banyak)

Nitrogen (N), Kalium (K), Kalsium (Ca), Fosfor (P), Belerang (S), Magnesium (Mg).

  • Mikronutrien (unsur yang diperlukan dalam jumlah sedikit)

Besi (Fe), Boron (B), Mangan (Mn), Seng (Zn), Tembaga (Cu), Molibdenum (Mo), Klor (Cl)

B. Faktor Luar.

1) Air

Fungsi :

  • Melarutkan unsur hara dalam proses penyerapan
  • Mengaktifkan reaksi enzim
  • Mempertahankan kelembaban
  • Meningkatkan tekanan turgor untuk merangsang pembelahan sel

2) Cahaya

  • Merupakan sumber energi untuk fotosintesis pada tumbuhan hijau
  • Berpengaruh pada pertumbuhan tanaman. Tanaman yang diletakkan dalam tempat gelap, akan mengalamji etiolasi pertumbuhan yang abnormal (lebih panjang), pucat, daun tidak berkembang, dan batang tidak kokoh. Sedangkan tumbuhan yang diletakkan pada tempat yang terang akan lebih pendek, batang kokoh, daun berkembang sempurna dan berwarna hijau.
  • Setiap tumbuhan mempunyai respon yang  berbeda-beda terhadap periode penyinaran cahaya matahari, yang disebut fotoperiodisme.
  • Intensitas cahaya dan lama penyinaran berpengaruh terhadap tumbuhan, terutama pertumbuhan vegetative dan kegiatan reproduksi tumbuhan. Di daerah tropis, lama hari siang dan malam kira-kira sama, yaitu 12 jam. Di daerah yang memiliki empat musim, lama siang hari dapat mencapai 16-20 jam. Respons tumbuhan terhadap fotoperiodik dapat berupa pembungaan, dormansi, perkecambahan, dan perkembangan. Respons ini dikendalikan oleh pigmen yang mengaborsi cahaya, yaitu fitokrom.
  • Berdasarkan pengaruh lamanya siang, tumbuhan dibedakan menjadi berikut :a)      Tumbuhan hari pendek, tumbuhan ini berbunga pada akhir musim panas atau musim gugur, pada saat matahari bersinar kurang dari 12 jam. Misalnya aster, dahlia, stroberi, krisan, ubi jalar. b)      Tumbuhan hari panjang, tumbuhan ini berbunga pada musim semi dan awal musim panas, yaitu pada saat matahari bersinar selama lebih dari 12 jam, biasanya antara 14-16 jam sehari. Misalnya gandum, kentang, selada, bayam, bit, lobak, dan kol. c)       Tumbuhan hari sedang, tumbuhan yang berbunga jika mendapat penyinaran sekitar 12 jam sehari. Misalnya Kacang dan Tebu. d)      Tumbuhan hari netral, tumbuhan yang pembungaannya tidak tergantung pada panjang penyinaran, misalnya mawar, bunga matahari, anyelir, tomat, dan kapas.

3) Suhu

  • Suhu optimum adalah 15⁰C hingga 30⁰C.
  • Suhu minimum adalah ± 10⁰C
  • Suhu maksimum adalah 30⁰C hingga 38⁰C

4) Kelembaban

Kelembaban berkaitan dengan laju transpirasi melalui daun dan transpirasi akan terkait dengan laju pengangkutan air dan unsur hara terlarut. Bila kondisi lembab dapat dipertahankan maka banyak air, yang diserap tumbuhan dan lebih sedikit yang diuapkan. Kondisi ini mendukung aktivitas pemanjangan sel sehingga sel-sel lebih cepat mecapai ukran maksimum dan tumbuh bertambah besar.

2. Penelitian Pertumbuhan dan Perkembangan :

a. Judul Penelitian :

“Pengaruh penggunaan pupuk kandang terhadap pertumbuhan kacang hijau.”

b. Parameter

Pertumbuhan : tinggi tanaman

c. Indikator

Pengukuran tinggi tanaman mulai dari permukaan tanah hingga ujung tanaman. Pengukuran tanaman dilakukan setiap minggu yaitu pada hari kamis, mulai tanggal 13 September 2012 sampai waktu yang ditentukan.

3. Sifat-sifat Enzim

  1. Merupakan biokatalisator (enzim dapat mempercepat reaksi tanpa ikut bereaksi)
  2. Dapat bekerja bolak-balik (enzim tidak menentukan arah reaksi, hanya mempercepat saja sampai terjadi keseimbangan reaksi)
  3. Merupakan suatu protein
  4. Bekerja spesifik (satu enzim hanya bekerja untuk 1 subtrat saja)
  5. Diperlukan dalam jumlah sedikit

4. Cara kerja Enzim

1). Teori Kunci dan Anak Kunci (Lock And Key Theory) Oleh Emil Fisher

Substrat masuk ke dalam sisi aktif enzim. Antara substrat dan enzim terjadi persatuan yang kaku, sisi enzim seolah-olah adalah kunci dan subtrat adalah anak kuncinya. Oleh karena itu enzim bekerja spesifik.

2). Teori Kecocokan Induksi (Induced Fit Theory) Oleh Daniel Koshland

Enzim dan sisi aktifnya merupakan struktur yang secara fisik lebih fleksibel dan terjadi interaksi dinamis antara enzim dengan substrat. Jika substrat berkombinasi dengan enzim akan terjadi perubahan konfigurasi sisi aktif enzim, sehingga fungsi enzim berlangsung efektif.

5. 1) Dalam Proses Glikolisis dihasilkan 4 ATP kotor, 2 NADH, dan dibutuhkan 2 mol ATP

20 mol Glukosa

ATP Kotor    = 4 X 20 = 80

NADH    = 2 X 20 = 40

FADH2    = 0 X 20 = 0

2) Dalam Sistem Transport Elektron dihasilkan 34 ATP Bersih

ATP Bersih = 34 X 20 = 680

3) ATP Bersih yang dihasilkan dalaam tahap Glikolisis adalah 2 ATP Bersih jika,

50% mengalami fermentasi, maka :

Substrat/Bahan                = 50% × 10 mol maltosa

= 5 mol maltosa

= 10 mol Glukosa

ATP Bersih                          = 2 × 10 mol Glukosa

= 20 ATP Bersih

4) Tidak ada molekul lain yang dihasilkan, selain CO2 dan H2O

6. Tahapan Reaksi Terang

1)      Penangkapan cahaya oleh fofosistem. Saat sinar foton mengenai fotosistem, salah satu elektronnya akan tereksitasi keluar. Ketika electron kembali ke kedudukan semula, electron itu akan mengeluarkan energy

2)      Setelah fotosistem menyerap energy matahari, energy ini digunakan untuk fotolisis (memecahkan molekul air). Air akan pecah menjadi 2H⁺ (ditangkap oleh NADP⁺ sehingga menjadi NADPH), O₂ (dilepas ke udara), dan electron (e⁻)

3)      Kelanjutan dari electron yang terbebas tersebut akan mengalami pemindahan (transfer electron). Ada 2 cara yaitu :

a)      Fosforilasi Siklik : perjalanan electron dari suatu tempat ke tempat semula. Hanya dimiliki fotosistem I.

b)      Fosforilasi Nonsiklik : pelepasan electron oleh klorofil dan tidak kembali lagi ke klorofil tetapi ditangkap oleh akseptor electron (NADPH₂). Memerlukan 2 fotosistem, yaitu fotosistem I dan II.

Tahapan Reaksi Gelap

1)      Tahap fiksasi karbondioksida

CO₂ dari lingkungan akan berdifusi ke dalam daun dan akan difiksasi oleh RuBP (Ribulose Biphospat) Suatu molekul yang mengandung atom 5C hingga terbentuk molekul fosfogliserat (PGA)

2)      Tahap Reduksi PGA

PGA direduksi oleh NADPH₂ dengan tambahan ATP dari reaksi terang hingga terbentuk molekul fruktosa-1,6-difosfat. Senyawa ini selanjutnya berubah menjadi senyawa gula (glukosa dan fruktosa)

3)      Tahap Regenerasi

PGA yang dihasilkan akan membentuk kembali RuBP yang akan memfiksasi gas CO₂