Contoh Soal Biologi Bioenergi Lengkap: Uji Pemahaman Proses Energi Seluler

Bioenergi adalah studi tentang bagaimana organisme hidup mengelola energi. Dalam biologi, konsep ini mencakup proses-proses vital seperti fotosintesis dan respirasi seluler, yang menjadi dasar keberlangsungan hidup di Bumi. Fotosintesis, yang dilakukan oleh tumbuhan dan alga, mengubah energi cahaya menjadi energi kimia dalam bentuk glukosa, melepaskan oksigen sebagai produk samping. Sebaliknya, respirasi seluler adalah proses di mana sel-sel memecah molekul glukosa untuk menghasilkan ATP (Adenosin Trifosfat), mata uang energi utama sel. Proses ini melibatkan serangkaian reaksi kompleks seperti glikolisis, siklus Krebs, dan rantai transpor elektron. Selain itu, bioenergi juga membahas peran enzim sebagai katalisator biologis yang mempercepat reaksi metabolisme, serta konsep anabolisme (pembentukan molekul kompleks) dan katabolisme (pemecahan molekul kompleks). Memahami bioenergi sangat penting untuk mengerti bagaimana kehidupan mempertahankan dirinya, tumbuh, dan berinteraksi dengan lingkungannya. Artikel ini menyajikan berbagai contoh soal biologi bioenergi untuk menguji pemahaman Anda.

Kumpulan Contoh Soal soal biologi bioenergi

Soal 1 (Pilihan Ganda)

Molekul pembawa energi utama yang digunakan oleh sel untuk berbagai aktivitas adalah…

A. Glukosa
B. ATP
C. DNA
D. Protein

Kunci Jawaban:
B. ATP

Penjelasan: ATP (Adenosin Trifosfat) adalah molekul yang secara langsung digunakan sebagai sumber energi oleh sel untuk menjalankan fungsi-fungsi vital.

Soal 2 (Pilihan Ganda)

Proses perubahan energi cahaya menjadi energi kimia dalam bentuk glukosa disebut…

A. Respirasi
B. Fermentasi
C. Fotosintesis
D. Kemosintesis

Kunci Jawaban:
C. Fotosintesis

Penjelasan: Fotosintesis adalah proses anabolik yang mengubah energi cahaya menjadi energi kimia, disimpan dalam ikatan glukosa.

Soal 3 (Pilihan Ganda)

Tahap fotosintesis yang menghasilkan ATP dan NADPH adalah…

A. Siklus Calvin
B. Reaksi gelap
C. Reaksi terang
D. Glikolisis

Kunci Jawaban:
C. Reaksi terang

Penjelasan: Reaksi terang fotosintesis terjadi di membran tilakoid dan menghasilkan ATP serta NADPH yang akan digunakan pada reaksi gelap.

Soal 4 (Pilihan Ganda)

Pigmen utama yang berperan dalam menyerap energi cahaya pada fotosintesis adalah…

A. Antosianin
B. Karotenoid
C. Klorofil
D. Fikoeritrin

Kunci Jawaban:
C. Klorofil

Penjelasan: Klorofil adalah pigmen hijau utama yang ditemukan pada tumbuhan dan alga, bertanggung jawab menyerap energi cahaya untuk fotosintesis.

Soal 5 (Pilihan Ganda)

Produk akhir dari glikolisis adalah…

A. Asetil KoA
B. Asam piruvat
C. Laktat
D. Etanol

Kunci Jawaban:
B. Asam piruvat

Penjelasan: Glikolisis adalah tahap pertama respirasi seluler yang memecah glukosa menjadi dua molekul asam piruvat.

Soal 6 (Pilihan Ganda)

Siklus Krebs terjadi di bagian sel…

A. Sitoplasma
B. Membran plasma
C. Matriks mitokondria
D. Ribosom

Kunci Jawaban:
C. Matriks mitokondria

Penjelasan: Siklus Krebs (siklus asam sitrat) berlangsung di dalam matriks mitokondria pada sel eukariotik.

Soal 7 (Pilihan Ganda)

Berapa jumlah total molekul ATP bersih yang dihasilkan dari satu molekul glukosa melalui respirasi aerob sempurna?

A. 2 ATP
B. 4 ATP
C. 30-32 ATP
D. 38 ATP

Kunci Jawaban:
C. 30-32 ATP

Penjelasan: Meskipun sering disebut 38 ATP, jumlah bersih yang lebih akurat dan diterima saat ini adalah sekitar 30-32 ATP karena biaya transpor NADH sitoplasmik ke mitokondria.

Soal 8 (Pilihan Ganda)

Enzim memiliki sifat spesifik, yang berarti…

A. Dapat bekerja pada berbagai substrat
B. Hanya dapat bekerja pada satu jenis substrat
C. Membutuhkan suhu tinggi untuk bekerja
D. Tidak dapat digunakan berulang kali

Kunci Jawaban:
B. Hanya dapat bekerja pada satu jenis substrat

Penjelasan: Sifat spesifik enzim berarti setiap enzim hanya dapat mengkatalisis reaksi untuk substrat tertentu atau jenis reaksi tertentu.

Soal 9 (Pilihan Ganda)

Proses pembentukan molekul kompleks dari molekul sederhana yang membutuhkan energi disebut…

A. Katabolisme
B. Anabolisme
C. Fermentasi
D. Respirasi

Kunci Jawaban:
B. Anabolisme

Penjelasan: Anabolisme adalah proses metabolisme yang membangun molekul-molekul besar dari molekul-molekul yang lebih kecil, membutuhkan input energi.

Soal 10 (Pilihan Ganda)

Produk samping fotosintesis yang sangat penting bagi kehidupan di Bumi adalah…

A. Karbon dioksida
B. Air
C. Oksigen
D. Glukosa

Kunci Jawaban:
C. Oksigen

Penjelasan: Oksigen dilepaskan sebagai produk samping dari pemecahan air selama reaksi terang fotosintesis, dan vital untuk respirasi aerob.

Soal 11 (Pilihan Ganda)

Apa fungsi utama NAD⁺ dan FAD dalam respirasi seluler?

A. Menghasilkan glukosa
B. Menyimpan ATP
C. Pembawa elektron
D. Mengkatalisis reaksi

Kunci Jawaban:
C. Pembawa elektron

Penjelasan: NAD⁺ (NADH) dan FAD (FADH₂) adalah koenzim yang berfungsi sebagai pembawa elektron berenergi tinggi ke rantai transpor elektron.

Soal 12 (Pilihan Ganda)

Fermentasi asam laktat terjadi pada sel otot manusia saat…

A. Tersedia cukup oksigen
B. Kekurangan oksigen
C. Produksi ATP berlebih
D. Istirahat total

Kunci Jawaban:
B. Kekurangan oksigen

Penjelasan: Fermentasi asam laktat adalah jalur metabolik anaerob yang terjadi saat sel otot kekurangan oksigen untuk respirasi aerob.

Soal 13 (Pilihan Ganda)

Di mana reaksi gelap (siklus Calvin) fotosintesis berlangsung?

A. Tilakoid
B. Stroma
C. Membran luar kloroplas
D. Ruang intermembran

Kunci Jawaban:
B. Stroma

Penjelasan: Siklus Calvin, atau reaksi gelap, terjadi di stroma kloroplas, menggunakan ATP dan NADPH dari reaksi terang untuk fiksasi CO₂.

Soal 14 (Pilihan Ganda)

Pernyataan yang benar mengenai enzim adalah…

A. Enzim habis bereaksi
B. Enzim bekerja optimal pada suhu sangat tinggi
C. Enzim mempercepat laju reaksi tanpa ikut bereaksi
D. Enzim tersusun atas karbohidrat

Kunci Jawaban:
C. Enzim mempercepat laju reaksi tanpa ikut bereaksi

Penjelasan: Enzim adalah biokatalisator yang mempercepat laju reaksi kimia tanpa ikut bereaksi atau habis terpakai.

Soal 15 (Pilihan Ganda)

Tahap respirasi seluler yang menghasilkan sebagian besar ATP adalah…

A. Glikolisis
B. Siklus Krebs
C. Rantai transpor elektron
D. Fermentasi

Kunci Jawaban:
C. Rantai transpor elektron

Penjelasan: Rantai transpor elektron adalah tahap akhir respirasi aerob yang menghasilkan ATP terbanyak melalui kemiosmosis.

Soal 16 (Pilihan Ganda)

Molekul yang menjadi akseptor elektron terakhir pada rantai transpor elektron respirasi aerob adalah…

A. Karbon dioksida
B. Air
C. Oksigen
D. NADH

Kunci Jawaban:
C. Oksigen

Penjelasan: Oksigen adalah akseptor elektron terakhir pada rantai transpor elektron, membentuk air sebagai produk.

Soal 17 (Pilihan Ganda)

Apa yang terjadi pada glukosa selama glikolisis?

A. Dipecah menjadi dua molekul asetil KoA
B. Dipecah menjadi dua molekul asam piruvat
C. Disintesis dari CO₂
D. Digabungkan dengan oksigen

Kunci Jawaban:
B. Dipecah menjadi dua molekul asam piruvat

Penjelasan: Glikolisis adalah proses pemecahan satu molekul glukosa berkarbon 6 menjadi dua molekul asam piruvat berkarbon 3.

Soal 18 (Pilihan Ganda)

Proses katabolisme yang tidak membutuhkan oksigen disebut…

A. Respirasi aerob
B. Fotosintesis
C. Fermentasi
D. Siklus Calvin

Kunci Jawaban:
C. Fermentasi

Penjelasan: Fermentasi adalah proses pemecahan glukosa secara anaerobik (tanpa oksigen) untuk menghasilkan energi.

Soal 19 (Pilihan Ganda)

Senyawa apa yang dilepaskan sebagai produk sampingan pada tahap dekarboksilasi oksidatif piruvat (pembentukan asetil KoA)?

A. Oksigen
B. Air
C. Karbon dioksida
D. ATP

Kunci Jawaban:
C. Karbon dioksida

Penjelasan: Dalam dekarboksilasi oksidatif, asam piruvat diubah menjadi asetil KoA, dan satu molekul karbon dioksida dilepaskan per molekul piruvat.

Soal 20 (Pilihan Ganda)

Fotosistem I dan Fotosistem II adalah kompleks protein dan pigmen yang terletak di…

A. Stroma kloroplas
B. Membran tilakoid
C. Matriks mitokondria
D. Sitoplasma

Kunci Jawaban:
B. Membran tilakoid

Penjelasan: Fotosistem I dan II adalah bagian dari reaksi terang fotosintesis yang tertanam di membran tilakoid kloroplas.

Soal 21 (Isian Singkat)

Proses pemecahan molekul kompleks menjadi molekul sederhana untuk menghasilkan energi disebut __________.

Kunci Jawaban:
Katabolisme

Soal 22 (Isian Singkat)

Reaksi pengikatan CO₂ oleh RuBP pada siklus Calvin dikatalisis oleh enzim __________.

Kunci Jawaban:
RuBisCO

Soal 23 (Isian Singkat)

Selain ATP, produk berenergi tinggi yang dihasilkan dari reaksi terang fotosintesis adalah __________.

Kunci Jawaban:
NADPH

Soal 24 (Isian Singkat)

Dalam respirasi aerob, satu molekul glukosa menghasilkan dua molekul __________ pada tahap glikolisis.

Kunci Jawaban:
Asam piruvat

Soal 25 (Isian Singkat)

Enzim bekerja dengan menurunkan energi __________ suatu reaksi.

Kunci Jawaban:
Aktivasi

Soal 26 (Uraian)

Jelaskan perbedaan mendasar antara anabolisme dan katabolisme, serta berikan masing-masing satu contoh prosesnya!

Kunci Jawaban:
Anabolisme adalah proses pembentukan molekul kompleks dari molekul sederhana yang membutuhkan energi (endergonik). Contohnya adalah fotosintesis, di mana glukosa disintesis dari CO₂ dan H₂O. Katabolisme adalah proses pemecahan molekul kompleks menjadi molekul sederhana yang melepaskan energi (eksergonik). Contohnya adalah respirasi seluler, di mana glukosa dipecah untuk menghasilkan ATP.

Soal 27 (Uraian)

Bagaimana peran ATP dalam sel dan mengapa disebut ‘mata uang energi’ sel?

Kunci Jawaban:
ATP (Adenosin Trifosfat) berperan sebagai molekul pembawa energi utama yang digunakan sel untuk berbagai aktivitas seperti kontraksi otot, transpor aktif, sintesis makromolekul, dan transmisi impuls saraf. ATP disebut ‘mata uang energi’ karena energi yang dibutuhkan oleh sel untuk menjalankan fungsi-fungsi vitalnya secara langsung berasal dari hidrolisis ATP menjadi ADP (Adenosin Difosfat) dan fosfat anorganik, mirip dengan bagaimana uang digunakan untuk membeli barang dan jasa.

Soal 28 (Uraian)

Jelaskan tiga tahap utama respirasi aerob dan di mana masing-masing tahap tersebut berlangsung dalam sel eukariotik!

Kunci Jawaban:
Tiga tahap utama respirasi aerob adalah:1. Glikolisis: Terjadi di sitoplasma. Glukosa dipecah menjadi dua molekul asam piruvat.2. Siklus Krebs (Siklus Asam Sitrat): Terjadi di matriks mitokondria. Asam piruvat diubah menjadi asetil KoA, kemudian asetil KoA masuk ke siklus ini, menghasilkan CO₂, ATP, NADH, dan FADH₂.3. Rantai Transpor Elektron dan Kemiosmosis: Terjadi di membran dalam mitokondria. Elektron dari NADH dan FADH₂ ditransfer melalui serangkaian protein, melepaskan energi yang digunakan untuk memompa proton, menciptakan gradien elektrokimia. Gradien ini kemudian digunakan oleh ATP sintase untuk menghasilkan ATP melalui kemiosmosis.

Soal 29 (Uraian)

Mengapa enzim dikatakan memiliki sifat ‘spesifik’ dan ‘dapat digunakan kembali’?

Kunci Jawaban:
Enzim dikatakan spesifik karena setiap enzim umumnya hanya dapat mengenali dan mengkatalisis reaksi untuk substrat tertentu atau jenis reaksi tertentu, seperti kunci yang hanya cocok untuk satu gembok. Ini karena bentuk situs aktif enzim yang komplementer dengan bentuk substratnya. Enzim dikatakan dapat digunakan kembali karena enzim tidak ikut bereaksi atau habis terpakai dalam reaksi yang dikatalisisnya. Setelah mengkatalisis suatu reaksi, enzim akan melepaskan produk dan siap untuk mengikat substrat baru dan mengkatalisis reaksi yang sama lagi.

Soal 30 (Uraian)

Bandingkan secara singkat antara fotosintesis dan respirasi seluler dalam hal tujuan, reaktan, dan produk utama!

Kunci Jawaban:
Tujuan: Fotosintesis bertujuan untuk menghasilkan glukosa (energi kimia) dari energi cahaya. Respirasi seluler bertujuan untuk memecah glukosa (energi kimia) untuk menghasilkan ATP.Reaktan Utama: Fotosintesis membutuhkan karbon dioksida (CO₂), air (H₂O), dan energi cahaya. Respirasi seluler membutuhkan glukosa (C₆H₁₂O₆) dan oksigen (O₂).Produk Utama: Fotosintesis menghasilkan glukosa (C₆H₁₂O₆) dan oksigen (O₂). Respirasi seluler menghasilkan karbon dioksida (CO₂), air (H₂O), dan ATP.

Soal 31 (Menjodohkan)

Jodohkan istilah-istilah berikut dengan deskripsi yang tepat!

Pasangkan pernyataan berikut:

ATP — [ … ]
Kloroplas — [ … ]
Mitokondria — [ … ]
Enzim — [ … ]
Glikolisis — [ … ]

Kunci Jawaban:

ATP = Mata uang energi sel
Kloroplas = Tempat berlangsungnya fotosintesis
Mitokondria = Tempat berlangsungnya respirasi aerob
Enzim = Biokatalisator
Glikolisis = Pemecahan glukosa menjadi asam piruvat