PORTAL PEKALONGAN – Soal-soal dan pembahasan ini bisa digunakan untuk berlatih dan memahami pola soal yang diujikan. Agar guru maupun peserta didik memiliki gambaran mengenai tipe-tipe soal dan permasalahan pada soal yang akan dihadapi saat KSN berlangsung.
Materi kumpulan soal Kompetisi Sains Nasional (KSN) Biologi tingkat SMA/MA/SMK tahun 2020 beserta pembahasan dan kunci jawaban ini berasal dari Soal Seleksi Kompetisi Sains Tingkat Kabupaten/Kota tahun 2020 yang diselenggarakan oleh Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan.
Selain membahas soal KSN Biologi tingkat SMA/MA/SMK tahun 2020 dan kunci jawabannya, artikel ini juga dilengkapi rangkuman materi sehingga adik-adik mudah untuk memahami dan sebagai penunjang materi belajar.
Baca Juga: 7 Tips Siap Menjadi Juara di Ajang Kompetisi Sains Nasional (KSN), Guru dan Siswa Wajib Tahu!
Adik-adik dapat mengerjakan soal terlebih dahulu, kemudian kalian dapat mencocokkan hasilnya dengan kunci jawaban.
Berikut adalah soal Kompetisi Sains Nasional (KSN) Biologi Tahun 2020 beserta pembahasan dan Kunci jawabannya Nomor soal 1-4.
1. Membran sel terdiri dari lipid dan protein yang berfungsi sebagai pembatas antara bagian dalam sel dan lingkungan. Membran juga membagi sitoplasma eukariot menjadi ruang-ruang (kompartemen) khusus. Tentukan apakah pernyataan berikut ini Benar (B) atau Salah (S)!
A. Sel darah merah tidak memiliki membran dalam (internal membranes) kecuali membran inti.
B. Glikolipid (fosfolipid dengan gugus karbohidrat) ditemukan pada kedua sisi membran plasma (sisi intraseluler dan ekstraseluler).
C. Komposisi protein pada membran sel tidak seragam di seluruh bagian membran plasma, sedangkan komposisi fosfolipid seragam di semua permukaan membran plasma.
D. Membran sel pada organisme termofilik memiliki kandungan asam lemak tidak jenuh lebih tinggi dibandingkan organisme psikrofilik.
PEMBAHASAN
Yang perlu digaris bawahi dari soal adalah 1. Membran Sel. Membran sel atau membran plasma adalah sebuah struktur selaput tipis yang menyelubungi sebuah sel. Selaput tersebut akan membatasi keberadaan sebuah sel yang memisahkan sel dengan lingkungan luar sel.
2. Eukariot. Eukariot atau eukariotik eukariotik merupakan sel yang memiliki membran inti. Kebalikannya yaitu adalah prokariotik yaitu sel yang tidak memiliki membran inti. Contoh dari prokariotik diantaranya bakteri, Archaea, serta sejumlah fungi dan Protozoa. Sehingga digaris bawahi bahwa membran sel itu berbeda dengan membran inti.
1. Pernyataan A. Sel darah merah tidak memiliki membran dalam (internal membranes) kecuali membran inti. (SALAH) karena eritrosit tidak memiliki inti sel sehingga tidak juga memiliki membran inti sel atau disebut juga membrane dalam.
2. Pernyataan B. Glikolipid (fosfolipid dengan gugus karbohidrat) ditemukan pada kedua sisi membran plasma (sisi intraseluler dan ekstraseluler). (SALAH) hal ini disebabkan karena glikolipid hanya ditemukan di sisi membran plasma yang ekstraseluler (di luar sel) ini berfungsi sebagai tanda pengenal bagi setiap sel.
3. Pernyataan C. Komposisi protein pada membran sel tidak seragam di seluruh bagian membran plasma, sedangkan komposisi fosfolipid seragam di semua permukaan membran plasma. (SALAH) karena komponen protein tidak seragam di seluruh bagian membran plasma dan komposisi fosfolipid seharusnya tidak seragam di semua permukaan membran plasma. Karena setiap membran plasma komposisi proteinnya berbeda tergantung fungsinya sedangkan jumlah fosfolipid sama.
4. Pernyataan D. Membran sel pada organisme termofilik memiliki kandungan asam lemak tidak jenuh lebih tinggi dibandingkan organisme psikrofilik. (SALAH) karena asam lemak tidak jenuh tidak membutuhkan suhu tinggi. Biasanya yang suka suhu tinggi (termofilik) adalah lemak jenuh. karena lipid memiliki sifat yang tahan panas dan cocok dengan kehidupan organisme termofilik.
Baca Juga: Pembahasan Soal dan Kunci Jawaban KSN Biologi 2020 Nomor Soal 1- 4
2. Hu (2018) mempelajari diferensiasi sel punca (stem cells) menjadi sel hati (hepatocytes). Stem cells diisolasi dari mencit, kemudian Hu menginduksi diferensiasi sel dengan dua metode berbeda (B dan C). Ia menganalisis ekspresi beberapa gen untuk mengevaluasi terjadinya diferensiasi. Hu juga menggunakan sampel hepatocytes (A) sebagai acuan. Berikut hasil yang diperoleh.
A. Analisis ekspresi gen pada percobaan di atas dilakukan dengan mengisolasi DNA di nukleus.
B. Gen Tbx3 merupakan gen penanda hepatocytes.
C. Proses diferensiasi menyebabkan peningkatan ekspresi pada semua gen yang diamati.
D. Metode B lebih baik dalam menginduksi diferensiasi stem cell menjadi hepatocytes.
PEMBAHASAN
1. Pernyataan A. Analisis ekspresi gen pada percobaan di atas dilakukan dengan mengisolasi DNA di nucleus (SALAH). Karena untuk melakukan percobaan pada tingkat sel tidak perlu mengisolasi DNA.
2. Pernyataan B. Gen Tbx3 merupakan gen penanda hepatocytes (SALAH)Karena pada Tbx3 yang hepatocytes adalah yang A. Jika sebagai penanda seharusnya grafik A dan C ini sama. Tetapi di sini berbeda.
3. Pernyataan C. Proses diferensiasi menyebabkan peningkatan ekspresi pada semua gen yang diamati. (SALAH), karena pada grafik Krt19 menunjukkan grafik naik, pada grafik Tbx3 menunjukkan grafik naik, pada grafik Hnf4a menunjukkan grafik turun dan pada grafik Sox9 menunjukkan grafik naik. Sehingga tidak semuanya menunjukkan peningkatan.
4. Pernyataan D. Metode B lebih baik dalam menginduksi diferensiasi stem cell menjadi hepatocytes (BENAR) karena grafik B dibandingan dengan sel hepatocytes yang ditunjukkan oleh huruf A. cenderung menunjukkan hasil induksi yang lebih baik.
Baca Juga: 10 Soal Bahan Latihan Persiapan KSN Matematika SD/SMP/MTs Beserta Kunci Jawaban Part 1
3. Pada sel eukariot, dibutuhkan 3 tipe cyclin agar siklus sel dapat berlangsung, yakni G1/S cyclin, S cyclin, dan M-cyclin. Pada grafik di bawah, ketiga tipe cyclin tersebut dilambangkan dengan huruf x, y, dan z. Setiap tipe cyclin bertanggung jawab dalam mengatur mulainya fase-fase dalam siklus sel (A, B, C, dan D). Mulainya suatu fase sel distimulasi oleh aktifnya kompleks CDK (cyclin dependent kinase) dengan tipe cyclin tertentu.
Tentukan apakah pernyataan berikut Benar (B) atau Salah (S)!
A. Huruf x pada grafik merepresentasikan G1/S cyclin yang bertanggung jawab dalam menstimulasi dimulainya fase S pada sel.
B. Huruf B merepresentasikan fase G2.
C. APC/C merupakan protein yang bertanggung jawab pada salah satu fase pada pembelahan inti (mitosis).
D. Penggandaan sentrosom terjadi pada fase D.
Baca Juga: 10 Soal Bahan Latihan Persiapan KSN Matematika SD/SMP/MTs Beserta Kunci Jawaban Part 2
Baca Juga: 10 Soal Bahan Latihan Persiapan KSN Matematika SD/SMP/MTs Beserta Kunci Jawaban Part 4
1. Pernyataan A. Huruf x pada grafik merepresentasikan G1/S cyclin yang bertanggung jawab dalam menstimulasi dimulainya fase S pada sel (SALAH) karena seharusnya di D atau Z.
2. Pernyataan B. Huruf B merepresentasikan fase G2 (BENAR).
3. Pernyataan C. APC/C merupakan protein yang bertanggung jawab pada salah satu fase pada pembelahan inti (mitosis) (BENAR).
4. Pernyataan D. Penggandaan sentrosom terjadi pada fase D (SALAH), karena seharusnya di fase A.
4. Gambar berikut merupakan ilustrasi siklus hidup salah satu virus bergenom RNA.
Tentukan apakah pernyataan berikut Benar (B) atau Salah (S)!
A. Semua golongan virus bergenom RNA memerlukan enzim yang mereka bawa sendiri untuk proses nomor 5.
B. Virus bergenom RNA golongan IV dan V selalu menggunakan sistem milik inang untuk melakukan proses nomor 7.
C. Virus bergenom RNA golongan III dan VI menggunakan enzim yang sama dengan inang untuk melakukan proses nomor 6.
D. Proses 5 dan 6 dikatalis oleh enzim yang sama pada virus RNA golongan III, IV, dan V.
Baca Juga: 10 Soal Bahan Latihan Persiapan KSN Matematika SD/SMP/MTs Beserta Kunci Jawaban Part 5
PEMBAHASAN
Sistem Klasifikasi Baltimore adalah buatan seorang ilmuwan bernama David Baltimore. Ia mengklasifikasikan virus berdasarkan mekanisme produksi mRNA virus tersebut. Klasifikasi Baltimore membagi virus ke dalam tujuh kelompok, yaitu:
• Kelompok I : virus dsDNA adalah virus DNA rantai ganda (contoh: Adenovirus, Herpesvirus, dan Poxvirus).
• Kelompok II: virus ssDNA adalah virus DNA rantai tunggal (contoh: Parvovirus).
Kelompok II: virus dsRNA adalah virus RNA rantai ganda (contoh: Reovirus).
• Kelompok IV: virus (+)ssRNA adalah virus sense RNA rantai tunggal (contoh: Picornavirus dan Togavirus).
• Kelompok V: virus (-)ssRNA adalah virus antisense RNA rantai tunggal (contoh: Orthomyxovirus dan Rhabdovirus).
• Kelompok VI: virus ssRNA-RT adalah virus RNA rantai tunggal dan melibatkan penggunaan enzim reverse transcriptase (contoh: Retrovirus).
• Kelompok VII: virus dsDNA-RT adalah virus DNA rantai ganda dan melibatkan enzim reverse transcriptase (contoh: Hepadnavirus).
Strategi replikasi genom masing-masing virus berbeda, tergantung dari jenis komponen asam nukleat yang dimilikinya. Terdapat tiga grup besar virus, yaitu kelas pertama dan kedua adalah virus yang mengandung DNA atau RNA sebagai genom dengan masing-masing dapat berupa untai tunggal maupun untai ganda. Dan kelas ketiga adalah virus yang memiliki gen pengkode enzim reverse transcriptase.
Baca Juga: 40 Butir Soal Uji Coba Ujian Sekolah US SMP MTs IPA Paket 1 Tahun 2022 Disertai Kunci Jawaban
Virus grup pertama mengandung DNA sebagai genom, baik untai ganda maupun untai tunggal. Genom DNA direplikasi melalui penyalinan langsung dari DNA menjadi DNA, melalui bantuan enzim DNA polimerase. Virus DNA yang lebih kecil menggunakan DNA polimerase sel inang sedangkan virus DNA yang lebih besar umumnya memiliki DNA polimerase mereka sendiri.
Virus DNA yang menggunakan DNA polimerase sel inang harus mereplikasi genomnya di dalam nukleus. Meskipun beberapa virus seperti adenovirus dan herpesvirus mampu menghasilkan DNA polimerase mereka sendiri tetapi virus-virus tersebut juga mereplikasi genomnya di dalam nukleus sebab tidak menyandikan DNAdependent RNA polymerase (DdRP). Berbeda halnya dengan poxvirus yang mampu memproduksi DNA dan RNA polymerase. Sehingga proses replikasi dan penyalinan genom poxvirus terjadi di sitoplasma.
Virus grup kedua mengandung RNA sebagai genomnya, baik untai tunggal maupun untai ganda. Genom RNA direplikasi melalui penyalinan langsung RNA menjadi RNA menggunakan RNAdependent RNA polymerase.
Baca Juga: Butir Soal Persiapan Ujian Sekolah IPA SMP MTs: Listrik Dinamis Disertai Kunci Jawaban
Virus RNA dibagi menjadi beberapa subkelompok, yaitu virus dengan genom RNA untai tunggal positif (single strand, positive sense), virus dengan genom RNA untai tunggal negatif (single strand, negative sense), dan virus dengan RNA untai ganda (double strand).
Virus grup ketiga menggunakan enzim reverse transcriptase (RT) dalam replikasi genomnya serta memiliki tahapan pengubahan RNA menjadi DNA dalam siklus hidupnya.
Terdapat dua famili virus yang menginfeksi vertebrata yang menggunakan enzim RT dalam replikasi genom mereka, yaitu retroviridae (misalnya HIV) dan hepadnaviridae (misalnya virus hepatitis B). Pada retrovirus, enzim RT yang disandi di dalam genom virus akan diekspresikan untuk mengubah genom RNA retrovirus menjadi DNA untai ganda (double strand).
Di dalam inti sel yang terinfeksi, RNA polimerase seluler mentranskripsi salinan DNA dari genom retrovirus untuk menghasilkan RNA yang akan ditranskripsikan secara terbalik. Secara sederhana, retrovirus mengikuti aturan RNA→DNA→RNA.
Retrovirus kemudian akan mengemas RNA ini ke dalam virion. Dengan demikian, replikasi genom retrovirus akan membentuk DNA intermediat. Pada Hepadnaviridae, enzim RT yang disandi di dalam genom virus akan mengubah salinan RNA dari genom DNA hepadnavirus, menjadi DNA untai ganda.
Baca Juga: Butir Soal Persiapan Ujian Sekolah IPA SMP MTs: Listrik Statis Disertai Kunci Jawaban
Di dalam inti sel yang terinfeksi, RNA polimerase seluler mentranskripsi genom DNA hepadnavirus untuk menghasilkan RNA yang akan ditranskripsikan secara terbalik. Hepadnavirus membalikkan transkripsi RNA menjadi DNA selama pengemasan, sehingga virion mengandung DNA. Dengan demikian, replikasi genom hepadnavirus akan membentuk RNA intermediat, sehingga dapat digambarkan mengikuti kaidah replikasi DNA→RNA→DNA, sehingga:
1. Pernyataan A. Semua golongan virus bergenom RNA memerlukan enzim yang mereka bawa sendiri untuk proses nomor 5 (BENAR). Enzim di bawa sendiri oleh virus. Karena sel inang tidak bisa melakukan replikasi RNA, hanya bisa melakukan replikasi DNA.
2. Pernyataan B. Virus bergenom RNA golongan IV dan V selalu menggunakan sistem milik inang untuk melakukan proses nomor 7 (BENAR), sintesis glikoprotein ada di membran sel inang baik itu sel hewan maupun sel tumbuhan sehingga mekanisme menggunakan sistem sel inang.
3. Pernyataan C. Virus bergenom RNA golongan III dan VI menggunakan enzim yang sama dengan inang untuk melakukan proses nomor 6 (SALAH) karena enzim harus membawa sendiri (RNA) tidak bisa diperoleh dari inang.
4. Pernyataan D. Proses 5 dan 6 dikatalis oleh enzim yang sama pada virus RNA golongan III, IV, dan V (BENAR), 5 dan 6 enzimnya di bawa sendiri berarti enzimnya sama yaitu RNA.
Baca Juga: Butir Soal Persiapan Ujian Sekolah IPA SMP MTs: Optik Disertai Kunci Jawaban
Pembahasan ini dilansir PORTAL PEKALONGAN dari penjelasan Leni Nurindah, S.Pd. Lulusan S1 Pendidikan Biologi, sekaligus guru Biologi di salah satu Madrasah Aliyah Swasta di Jawa Timur dan Wety Dwi Yuningsih, S.Si., Guru Biologi SMA dengan Chanel Youtubenya @Wety Yuningsih.
Demikian tadi pemaparan pembahasan Soal dan kunci jawaban Kompetisi Sains Nasional (KSN) Biologi Tahun 2020 nomor soal 1-4. Mudah-mudahan bisa menjadi inspirasi buat para Guru Biologi untuk mulai bertekad mempelajari soal KSN Biologi. Dan bagi peserta didik dapat menjadi referensi untuk belajar. Mudah-mudahn bermanfaat. Salam sehat dan sukses selalu.
Nantikan pembahasan soal-soal dan kunci jawaban Kompetisi Sains Nasional (KSN) Biologi Tahun 2020 di nomor soal selanjutnya.***