Transpor membran adalah salah satu konsep fundamental dalam biologi yang menjelaskan bagaimana sel-sel mengontrol pergerakan zat masuk dan keluar dari sitoplasma. Membran sel, dengan struktur selektif permeabelnya, memainkan peran krusial dalam menjaga homeostasis seluler. Artikel ‘Contoh Soal Biologi Transpor Membran’ ini dirancang khusus untuk membantu Anda memahami berbagai mekanisme transpor, mulai dari transpor pasif seperti difusi dan osmosis, hingga transpor aktif yang membutuhkan energi, seperti pompa natrium-kalium, endositosis, dan eksositosis. Dengan mengerjakan 32+ soal latihan yang terdiri dari pilihan ganda, isian singkat, uraian, dan menjodohkan ini, Anda akan dapat menguji pemahaman Anda, mengidentifikasi area yang perlu diperbaiki, serta memperkuat pengetahuan Anda tentang pentingnya transpor membran bagi fungsi kehidupan sel. Setiap soal dilengkapi dengan kunci jawaban dan pembahasan untuk memastikan pembelajaran yang efektif.
I. Soal Pilihan Ganda (Multiple Choice)
-
Pergerakan molekul zat terlarut dari area berkonsentrasi tinggi ke area berkonsentrasi rendah tanpa melalui membran atau dengan bantuan protein kanal/carrier, tanpa memerlukan energi sel, disebut…
- A. Transpor aktif
- B. Endositosis
- C. Difusi
- D. Osmosis
Jawaban: C
Pembahasan: Difusi adalah pergerakan zat dari konsentrasi tinggi ke rendah. Jika tidak memerlukan energi dan bisa terjadi dengan atau tanpa bantuan protein (difusi terfasilitasi), ini termasuk transpor pasif.
-
Proses pergerakan air melintasi membran semipermeabel dari area dengan konsentrasi air tinggi (larutan hipotonik) ke area dengan konsentrasi air rendah (larutan hipertonik) dikenal sebagai…
- A. Difusi terfasilitasi
- B. Osmosis
- C. Pompa natrium-kalium
- D. Endositosis
Jawaban: B
Pembahasan: Osmosis secara spesifik merujuk pada difusi air melalui membran semipermeabel.
-
Mekanisme transpor zat yang membutuhkan energi (ATP) dan dapat memindahkan zat melawan gradien konsentrasi adalah…
- A. Difusi
- B. Osmosis
- C. Transpor pasif
- D. Transpor aktif
Jawaban: D
Pembahasan: Transpor aktif adalah satu-satunya mekanisme transpor yang memerlukan energi ATP dan dapat memindahkan zat melawan gradien konsentrasi.
-
Sel darah merah yang dimasukkan ke dalam larutan yang lebih encer (hipotonik) akan mengalami…
- A. Krenasi
- B. Plasmolisis
- C. Lisis (hemolisis)
- D. Turgiditas
Jawaban: C
Pembahasan: Dalam larutan hipotonik, air akan masuk ke dalam sel darah merah, menyebabkan sel membengkak dan akhirnya pecah (lisis atau hemolisis) karena tidak memiliki dinding sel.
-
Komponen utama penyusun membran plasma yang memiliki sifat amfifilik (memiliki kepala hidrofilik dan ekor hidrofobik) adalah…
- A. Protein integral
- B. Glikoprotein
- C. Kolesterol
- D. Fosfolipid
Jawaban: D
Pembahasan: Fosfolipid membentuk lapisan ganda (bilayer) membran plasma dan memiliki bagian kepala yang suka air (hidrofilik) serta ekor yang tidak suka air (hidrofobik).
-
Difusi terfasilitasi adalah jenis transpor pasif yang memerlukan bantuan…
- A. Pompa protein
- B. Vesikel
- C. Protein pembawa atau protein kanal
- D. ATP
Jawaban: C
Pembahasan: Difusi terfasilitasi menggunakan protein pembawa (carrier protein) atau protein kanal (channel protein) untuk memfasilitasi pergerakan zat, namun tidak memerlukan energi (ATP).
-
Proses sel menelan partikel padat besar seperti bakteri atau sisa sel disebut…
- A. Pinositosis
- B. Eksositosis
- C. Fagositosis
- D. Difusi sederhana
Jawaban: C
Pembahasan: Fagositosis adalah jenis endositosis di mana sel menelan partikel padat.
-
Contoh paling umum dari transpor aktif primer adalah…
- A. Difusi oksigen
- B. Osmosis air
- C. Pompa natrium-kalium
- D. Difusi glukosa melalui protein pembawa
Jawaban: C
Pembahasan: Pompa natrium-kalium adalah contoh klasik transpor aktif primer yang secara langsung menggunakan ATP untuk memompa ion Na⁺ keluar dan K⁺ masuk sel melawan gradien konsentrasi.
-
Jika sel tumbuhan dimasukkan ke dalam larutan hipertonik, maka yang akan terjadi adalah…
- A. Sel menjadi turgid
- B. Sel akan mengalami lisis
- C. Protoplasma akan mengerut dan menjauhi dinding sel (plasmolisis)
- D. Tidak ada perubahan yang signifikan
Jawaban: C
Pembahasan: Dalam larutan hipertonik, air akan keluar dari sel tumbuhan, menyebabkan protoplasma mengerut dan dinding sel tetap utuh, sebuah fenomena yang disebut plasmolisis.
-
Peran kolesterol dalam membran plasma adalah…
- A. Sebagai saluran ion
- B. Meningkatkan fluiditas membran pada suhu rendah dan menstabilkan pada suhu tinggi
- C. Sebagai reseptor hormon
- D. Membentuk bilayer lipid
Jawaban: B
Pembahasan: Kolesterol membantu menjaga fluiditas membran; mencegah membran menjadi terlalu kaku pada suhu rendah dan terlalu cair pada suhu tinggi.
-
Gas seperti O₂ dan CO₂ dapat melewati membran plasma secara langsung tanpa bantuan protein. Mekanisme ini disebut…
- A. Difusi terfasilitasi
- B. Osmosis
- C. Difusi sederhana
- D. Transpor aktif
Jawaban: C
Pembahasan: Molekul kecil, nonpolar, dan larut lemak seperti O₂ dan CO₂ dapat langsung berdifusi menembus lapisan fosfolipid tanpa bantuan.
-
Molekul besar seperti protein atau polisakarida keluar dari sel melalui proses…
- A. Endositosis
- B. Fagositosis
- C. Pinositosis
- D. Eksositosis
Jawaban: D
Pembahasan: Eksositosis adalah proses pengeluaran zat dari dalam sel ke luar, biasanya melibatkan fusi vesikel dengan membran plasma.
-
Protein integral adalah protein yang…
- A. Hanya menempel di permukaan membran
- B. Tertanam sebagian atau seluruhnya menembus lapisan ganda lipid
- C. Hanya ada pada sel tumbuhan
- D. Hanya berfungsi sebagai enzim
Jawaban: B
Pembahasan: Protein integral tertanam di dalam atau menembus seluruh lapisan ganda fosfolipid, seringkali berfungsi sebagai saluran, pembawa, atau reseptor.
-
Ketika konsentrasi zat terlarut di dalam dan di luar sel sama, maka sel berada dalam kondisi larutan…
- A. Hipotonik
- B. Hipertonik
- C. Isotonik
- D. Plasmolisis
Jawaban: C
Pembahasan: Isotonik berarti konsentrasi zat terlarut di lingkungan eksternal sama dengan di dalam sel, sehingga tidak ada pergerakan neto air.
-
Protein yang hanya menempel di permukaan membran dan tidak menembus lapisan ganda lipid disebut…
- A. Protein integral
- B. Protein transmembran
- C. Protein perifer
- D. Glikoprotein
Jawaban: C
Pembahasan: Protein perifer terletak di permukaan internal atau eksternal membran, berinteraksi dengan protein integral atau kepala lipid.
-
Manakah dari pernyataan berikut yang BENAR mengenai transpor pasif?
- A. Membutuhkan energi ATP
- B. Bergerak melawan gradien konsentrasi
- C. Meliputi difusi dan osmosis
- D. Hanya terjadi pada sel hewan
Jawaban: C
Pembahasan: Transpor pasif, termasuk difusi dan osmosis, tidak memerlukan energi dan bergerak searah gradien konsentrasi.
-
Glukosa masuk ke dalam sel melalui protein pembawa, tetapi tidak memerlukan ATP. Mekanisme ini disebut…
- A. Difusi sederhana
- B. Difusi terfasilitasi
- C. Transpor aktif
- D. Osmosis
Jawaban: B
Pembahasan: Glukosa adalah molekul polar besar yang membutuhkan protein pembawa, tetapi jika bergerak searah gradien konsentrasi tanpa ATP, itu adalah difusi terfasilitasi.
-
Bagian membran plasma yang berfungsi sebagai ‘penanda sel’ atau reseptor yang terlibat dalam pengenalan sel adalah…
- A. Lapisan fosfolipid
- B. Kolesterol
- C. Glikokaliks (glikoprotein dan glikolipid)
- D. Protein kanal
Jawaban: C
Pembahasan: Glikokaliks, yang terbentuk dari glikoprotein dan glikolipid pada permukaan luar membran, berfungsi sebagai penanda sel untuk pengenalan dan adhesi sel.
-
Proses masuknya cairan ke dalam sel melalui pembentukan vesikel kecil dari membran plasma disebut…
- A. Fagositosis
- B. Eksositosis
- C. Pinositosis
- D. Transpor aktif
Jawaban: C
Pembahasan: Pinositosis adalah jenis endositosis di mana sel menelan cairan ekstraseluler dan zat terlarut kecil.
-
Jika konsentrasi ion Na⁺ di luar sel lebih tinggi daripada di dalam sel, dan sel ingin memompa lebih banyak ion Na⁺ keluar, maka proses ini adalah…
- A. Difusi sederhana
- B. Difusi terfasilitasi
- C. Transpor aktif
- D. Osmosis
Jawaban: C
Pembahasan: Memompa ion melawan gradien konsentrasi yang sudah ada (dari rendah ke tinggi) memerlukan energi dan merupakan ciri transpor aktif.
II. Soal Isian Singkat (Short Answer)
-
Pergerakan molekul air dari konsentrasi tinggi ke rendah melewati membran semipermeabel disebut ________.
Jawaban: Osmosis
-
Transpor yang membutuhkan energi ATP untuk memindahkan zat melawan gradien konsentrasi disebut ________.
Jawaban: Transpor aktif
-
Proses ketika sel menelan partikel padat besar seperti bakteri dengan membentuk vesikel disebut ________.
Jawaban: Fagositosis
-
Dua jenis utama transpor pasif adalah difusi dan ________.
Jawaban: Osmosis
-
Struktur membran plasma yang bertanggung jawab atas fluiditas dan stabilitas pada suhu berbeda adalah ________.
Jawaban: Kolesterol
III. Soal Uraian (Essay)
-
Jelaskan perbedaan mendasar antara transpor pasif dan transpor aktif! Berikan masing-masing 2 contoh.
Jawaban: Transpor pasif adalah pergerakan zat melintasi membran sel tanpa memerlukan energi dari sel, karena zat bergerak searah gradien konsentrasi (dari konsentrasi tinggi ke rendah). Contoh: difusi oksigen dan osmosis air. Transpor aktif adalah pergerakan zat melintasi membran sel yang memerlukan energi (ATP) karena zat bergerak melawan gradien konsentrasi (dari konsentrasi rendah ke tinggi). Contoh: pompa natrium-kalium dan endositosis.
-
Apa yang akan terjadi pada sel darah merah jika dimasukkan ke dalam larutan hipotonik dan larutan hipertonik? Jelaskan mekanismenya!
Jawaban:
- Dalam larutan hipotonik: Sel darah merah akan mengalami lisis (pecah atau hemolisis). Ini karena konsentrasi zat terlarut di luar sel lebih rendah daripada di dalam sel, menyebabkan air berosmosis masuk ke dalam sel. Sel darah merah tidak memiliki dinding sel untuk menahan tekanan, sehingga akan membengkak dan pecah.
- Dalam larutan hipertonik: Sel darah merah akan mengalami krenasi (mengerut). Ini karena konsentrasi zat terlarut di luar sel lebih tinggi daripada di dalam sel, menyebabkan air berosmosis keluar dari sel. Sel akan kehilangan air, mengerut, dan permukaannya menjadi tidak rata.
-
Jelaskan peran protein integral dan protein perifer pada membran sel dalam transpor zat!
Jawaban:
- Protein Integral: Protein integral tertanam dalam lapisan ganda lipid atau bahkan menembus seluruh membran (disebut protein transmembran). Dalam transpor zat, protein integral sering berfungsi sebagai:
- Protein Kanal: Membentuk saluran hidrofilik yang memungkinkan ion atau molekul kecil tertentu melewati membran dengan cepat (misalnya, saluran ion).
- Protein Pembawa (Carrier Protein): Mengikat molekul tertentu di satu sisi membran, kemudian mengalami perubahan konformasi untuk melepaskannya di sisi lain. Ini terjadi pada difusi terfasilitasi dan transpor aktif.
- Protein Perifer: Protein perifer terletak di permukaan membran, tidak tertanam dalam lapisan lipid. Meskipun tidak secara langsung terlibat dalam transpor zat melintasi membran seperti protein integral, protein perifer dapat berinteraksi dengan protein integral untuk mengatur atau memodulasi aktivitas transpornya. Beberapa protein perifer juga dapat bertindak sebagai enzim yang terlibat dalam metabolisme zat di permukaan membran.
- Protein Integral: Protein integral tertanam dalam lapisan ganda lipid atau bahkan menembus seluruh membran (disebut protein transmembran). Dalam transpor zat, protein integral sering berfungsi sebagai:
-
Bandingkan antara fagositosis dan pinositosis!
Jawaban: Fagositosis dan pinositosis keduanya merupakan bentuk endositosis (transpor massa ke dalam sel), tetapi memiliki perbedaan utama pada jenis materi yang ditelan:
- Fagositosis (Sel ‘Makan’): Merupakan proses di mana sel menelan partikel padat besar, seperti bakteri, sel mati, atau sisa-sisa sel. Membran plasma membungkus partikel tersebut dengan membentuk pseudopodia (kaki semu) dan membentuk vesikel besar yang disebut fagosom. Proses ini umum pada sel imun seperti makrofag.
- Pinositosis (Sel ‘Minum’): Merupakan proses di mana sel menelan tetesan cairan ekstraseluler dan zat terlarut kecil yang terkandung di dalamnya. Membran plasma mengerut ke dalam untuk membentuk vesikel kecil berisi cairan. Pinositosis terjadi pada hampir semua sel dan merupakan cara sel memperoleh nutrisi dari lingkungan.
-
Mengapa membran plasma dikatakan memiliki sifat selektif permeabel? Jelaskan dan berikan contoh zat yang mudah dan sulit melewatinya!
Jawaban: Membran plasma dikatakan memiliki sifat selektif permeabel (atau semipermeabel) karena kemampuannya untuk memilih zat mana yang boleh masuk dan keluar dari sel. Ini berarti membran tidak mengizinkan semua zat melewatinya secara bebas, tetapi hanya zat-zat tertentu saja yang bisa lewat, sementara yang lain harus dibantu atau dihalangi. Sifat ini sangat penting untuk menjaga homeostasis dan fungsi sel.
- Zat yang mudah melewati membran: Umumnya adalah molekul kecil, nonpolar, dan larut dalam lemak. Contohnya adalah gas seperti oksigen (O₂) dan karbon dioksida (CO₂), serta molekul steroid. Air (H₂O) juga dapat melewati membran, meskipun bersifat polar, melalui aquaporin (protein kanal khusus) dan sedikit secara langsung.
- Zat yang sulit melewati membran: Umumnya adalah molekul besar, polar, dan ion bermuatan. Contohnya adalah glukosa, asam amino, ion-ion (seperti Na⁺, K⁺, Ca²⁺), dan molekul protein besar. Zat-zat ini memerlukan bantuan protein transpor (kanal atau pembawa) atau mekanisme transpor aktif lainnya untuk bisa melintasi membran.
IV. Soal Menjodohkan/Mencocokkan (Matching)
Soal 1
Jodohkanlah istilah di kolom kiri dengan definisi yang tepat di kolom kanan!
Kolom Kiri:
- 1. Difusi
- 2. Osmosis
- 3. Transpor Aktif
- 4. Endositosis
- 5. Membran Plasma
Kolom Kanan:
- A. Pergerakan air dari konsentrasi tinggi ke rendah melewati membran semipermeabel.
- B. Proses masuknya zat padat atau cair ke dalam sel dengan pembentukan vesikel.
- C. Pergerakan zat dari konsentrasi tinggi ke rendah tanpa melewati membran atau dengan bantuan.
- D. Lapisan selektif permeabel yang mengontrol keluar masuknya zat dari sel.
- E. Pergerakan zat melawan gradien konsentrasi yang memerlukan energi ATP.
Kunci Jawaban Soal 1:
- 1 – C
- 2 – A
- 3 – E
- 4 – B
- 5 – D
Soal 2
Jodohkanlah jenis transpor dengan contoh mekanisme atau karakteristiknya!
Kolom Kiri:
- 1. Difusi Terfasilitasi
- 2. Pompa Natrium-Kalium
- 3. Fagositosis
- 4. Transpor Pasif
- 5. Eksositosis
Kolom Kanan:
- A. Membutuhkan protein pembawa dan ATP.
- B. Membutuhkan protein pembawa tetapi tidak ATP.
- C. Mekanisme pengeluaran zat dari sel.
- D. Pergerakan zat padat ke dalam sel.
- E. Tidak memerlukan energi.
Kunci Jawaban Soal 2:
- 1 – B
- 2 – A
- 3 – D
- 4 – E
- 5 – C