Biomolekul adalah fondasi kehidupan, senyawa organik vital yang membentuk struktur sel dan menjalankan berbagai fungsi esensial dalam organisme. Empat kelas utama biomolekul—karbohidrat, protein, lipid, dan asam nukleat—masing-masing memiliki peran unik, mulai dari penyedia energi instan, pembangunan struktur tubuh, penyimpanan informasi genetik, hingga katalisator reaksi biokimia. Memahami biomolekul sangat penting tidak hanya untuk siswa biologi dan kimia, tetapi juga bagi siapa pun yang tertarik pada ilmu hayati, nutrisi, dan kedokteran. Pengetahuan tentang bagaimana molekul-molekul ini berinteraksi dan berfungsi di tingkat seluler adalah kunci untuk memahami proses kehidupan. Kumpulan soal biomolekul ini dirancang untuk menguji pemahaman Anda secara komprehensif, membantu Anda mempersiapkan diri menghadapi ujian, atau sekadar memperdalam wawasan Anda tentang makromolekul kehidupan yang menakjubkan ini.
Soal Pilihan Ganda Biomolekul
- Senyawa organik yang berfungsi sebagai sumber energi utama bagi sel adalah…
A. Protein
B. Lipid
C. Karbohidrat
D. Asam Nukleat
Jawaban: C
Pembahasan: Karbohidrat, khususnya glukosa, adalah sumber energi utama yang langsung digunakan oleh sel. - Monosakarida yang paling umum dan merupakan unit dasar banyak polisakarida adalah…
A. Fruktosa
B. Galaktosa
C. Sukrosa
D. Glukosa
Jawaban: D
Pembahasan: Glukosa adalah monosakarida heksosa yang paling penting dan merupakan monomer dari banyak polisakarida seperti amilum dan glikogen. - Ikatan yang menghubungkan dua asam amino dalam protein disebut…
A. Ikatan glikosidik
B. Ikatan ester
C. Ikatan peptida
D. Ikatan hidrogen
Jawaban: C
Pembahasan: Asam amino dihubungkan oleh ikatan peptida untuk membentuk rantai polipeptida (protein). - Struktur primer protein ditentukan oleh…
A. Pembentukan heliks alfa atau lembaran beta
B. Urutan asam amino
C. Lipatan dan lekukan keseluruhan rantai polipeptida
D. Interaksi antar beberapa subunit polipeptida
Jawaban: B
Pembahasan: Struktur primer protein adalah urutan linear asam amino yang dihubungkan oleh ikatan peptida. - Denaturasi protein adalah…
A. Proses sintesis protein dari asam amino
B. Perubahan bentuk tiga dimensi protein yang menyebabkan hilangnya fungsi
C. Pemecahan protein menjadi asam amino
D. Pembentukan ikatan disulfida dalam protein
Jawaban: B
Pembahasan: Denaturasi adalah proses di mana protein kehilangan struktur lipatan tiga dimensinya (sekunder, tersier, kuarterner) dan dengan demikian kehilangan fungsi biologisnya, seringkali disebabkan oleh panas, pH ekstrem, atau bahan kimia. - Lipid yang merupakan komponen utama membran sel adalah…
A. Trigliserida
B. Steroid
C. Fosfolipid
D. Karotenoid
Jawaban: C
Pembahasan: Fosfolipid adalah komponen utama membran sel karena sifat amfipatiknya (memiliki kepala hidrofilik dan ekor hidrofobik) yang memungkinkan pembentukan lapisan ganda lipid. - Fungsi utama trigliserida adalah…
A. Sebagai hormon
B. Membentuk membran sel
C. Penyimpanan energi jangka panjang
D. Sebagai pigmen
Jawaban: C
Pembahasan: Trigliserida, atau lemak, adalah bentuk penyimpanan energi utama dalam banyak organisme. - Asam nukleat yang membawa informasi genetik dari inti ke ribosom untuk sintesis protein adalah…
A. DNA
B. rRNA
C. tRNA
D. mRNA
Jawaban: D
Pembahasan: mRNA (messenger RNA) membawa ‘pesan’ genetik dari DNA di inti ke ribosom di sitoplasma untuk translasi menjadi protein. - Basa nitrogen yang hanya ditemukan pada RNA dan bukan pada DNA adalah…
A. Adenin
B. Guanin
C. Timin
D. Urasil
Jawaban: D
Pembahasan: DNA memiliki basa Adenin (A), Guanin (G), Citosin (C), dan Timin (T). RNA memiliki A, G, C, dan Urasil (U) menggantikan Timin. - Molekul yang tersusun dari gula pentosa, basa nitrogen, dan gugus fosfat adalah…
A. Asam amino
B. Glikogen
C. Nukleotida
D. Asam lemak
Jawaban: C
Pembahasan: Nukleotida adalah monomer penyusun asam nukleat (DNA dan RNA), terdiri dari gula pentosa, basa nitrogen, dan satu atau lebih gugus fosfat. - Polisakarida yang berfungsi sebagai cadangan energi pada tumbuhan adalah…
A. Glikogen
B. Selulosa
C. Amilum (Pati)
D. Kitin
Jawaban: C
Pembahasan: Amilum (pati) adalah bentuk utama penyimpanan glukosa pada tumbuhan. - Polisakarida yang membentuk dinding sel tumbuhan dan memberikan kekuatan struktural adalah…
A. Glikogen
B. Amilum
C. Selulosa
D. Peptidoglikan
Jawaban: C
Pembahasan: Selulosa adalah polisakarida struktural utama pada dinding sel tumbuhan. - Enzim adalah jenis protein yang berfungsi sebagai…
A. Bahan bakar utama sel
B. Penyimpan informasi genetik
C. Katalisator biologis
D. Komponen utama membran sel
Jawaban: C
Pembahasan: Enzim adalah protein yang mempercepat reaksi kimia (katalis) dalam organisme hidup tanpa ikut bereaksi. - Contoh disakarida adalah…
A. Glukosa
B. Fruktosa
C. Sukrosa
D. Ribosa
Jawaban: C
Pembahasan: Sukrosa adalah disakarida yang terbentuk dari glukosa dan fruktosa. Glukosa, fruktosa, dan ribosa adalah monosakarida. - Karbohidrat dengan rumus umum (CH₂O)n adalah…
A. Monosakarida
B. Disakarida
C. Polisakarida
D. Lipid
Jawaban: A
Pembahasan: Monosakarida adalah karbohidrat paling sederhana dengan rumus empiris (CH₂O)n, di mana n biasanya antara 3 dan 7. - Keberadaan ikatan rangkap pada rantai hidrokarbon asam lemak menyebabkan asam lemak bersifat…
A. Jenuh
B. Tidak jenuh
C. Polar
D. Hidrofilik
Jawaban: B
Pembahasan: Asam lemak tidak jenuh memiliki satu atau lebih ikatan rangkap karbon-karbon, yang menyebabkan ‘tekukan’ pada rantai dan biasanya berbentuk cair pada suhu kamar. - Kolesterol termasuk dalam golongan…
A. Protein
B. Karbohidrat
C. Lipid (Steroid)
D. Asam Nukleat
Jawaban: C
Pembahasan: Kolesterol adalah jenis steroid, yang merupakan subkelas dari lipid. - Proses penguraian polimer menjadi monomer dengan penambahan molekul air disebut…
A. Kondensasi
B. Dehidrasi
C. Hidrolisis
D. Polimerisasi
Jawaban: C
Pembahasan: Hidrolisis adalah reaksi pemecahan ikatan kovalen dalam polimer dengan menambahkan molekul air. - Salah satu fungsi utama DNA adalah…
A. Membentuk struktur dinding sel
B. Menjadi sumber energi instan
C. Menyimpan informasi genetik
D. Mengkatalisis reaksi kimia
Jawaban: C
Pembahasan: DNA (Deoxyribonucleic Acid) adalah molekul pembawa informasi genetik utama pada sebagian besar organisme. - Ribosa adalah jenis gula pentosa yang ditemukan pada…
A. DNA
B. Protein
C. RNA
D. Lipid
Jawaban: C
Pembahasan: Ribosa adalah gula 5-karbon yang merupakan komponen penting dari RNA (Ribonucleic Acid). DNA mengandung deoksiribosa.
Soal Isian Singkat Biomolekul
- Sebutkan empat kelas utama biomolekul!
Jawaban: Karbohidrat, Protein, Lipid, dan Asam Nukleat. - Jelaskan perbedaan fungsi utama antara DNA dan RNA!
Jawaban: DNA berfungsi sebagai penyimpan informasi genetik jangka panjang, sedangkan RNA terlibat dalam ekspresi genetik (membawa informasi dari DNA ke protein, sintesis protein). - Apa yang dimaksud dengan ikatan peptida dan bagaimana terbentuknya?
Jawaban: Ikatan peptida adalah ikatan kovalen yang terbentuk antara gugus karboksil (-COOH) satu asam amino dan gugus amino (-NH₂) asam amino lain, melalui reaksi dehidrasi (pelepasan molekul air). - Sebutkan tiga fungsi utama lipid dalam organisme!
Jawaban: Penyimpanan energi jangka panjang, komponen struktural membran sel, dan sebagai hormon (misalnya steroid). - Bagaimana glukosa disimpan sebagai cadangan energi dalam tubuh hewan?
Jawaban: Glukosa disimpan dalam tubuh hewan dalam bentuk polisakarida kompleks yang disebut glikogen, terutama di hati dan otot.
Soal Esai Biomolekul
- Jelaskan secara rinci empat tingkat struktur protein dan mengapa setiap tingkat penting untuk fungsi protein!
Jawaban: Struktur primer adalah urutan linear asam amino yang dihubungkan oleh ikatan peptida. Ini penting karena menentukan semua struktur di atasnya. Struktur sekunder melibatkan pembentukan pola berulang seperti alfa-heliks dan beta-sheet, distabilkan oleh ikatan hidrogen. Ini memberikan bentuk dasar pada bagian-bagian protein. Struktur tersier adalah lipatan tiga dimensi keseluruhan dari satu rantai polipeptida, distabilkan oleh berbagai interaksi (ikatan hidrogen, ikatan ionik, ikatan disulfida, interaksi hidrofobik). Ini sangat penting karena menentukan situs aktif dan fungsi biologis protein. Struktur kuarterner adalah interaksi antara beberapa subunit polipeptida untuk membentuk kompleks protein yang lebih besar. Ini penting untuk fungsi protein yang memerlukan koordinasi beberapa subunit. - Bandingkan dan kontraskan struktur dan fungsi amilum (pati), glikogen, dan selulosa!
Jawaban: Amilum, glikogen, dan selulosa adalah polisakarida yang terbuat dari monomer glukosa. Amilum (pada tumbuhan) dan glikogen (pada hewan) adalah polisakarida penyimpanan energi. Keduanya memiliki ikatan α-glikosidik, tetapi amilum memiliki dua bentuk (amilosa linier dan amilopektin bercabang) sedangkan glikogen sangat bercabang. Selulosa (pada tumbuhan) adalah polisakarida struktural dengan ikatan β-glikosidik yang membentuk serat kuat dan tidak bercabang, membuatnya sulit dicerna oleh sebagian besar organisme. Jadi, amilum dan glikogen berfungsi untuk menyimpan energi, sementara selulosa berfungsi untuk memberikan dukungan struktural. - Bagaimana struktur fosfolipid memungkinkan pembentukan membran sel yang selektif permeabel? Jelaskan perannya dalam model mozaik fluida.
Jawaban: Fosfolipid memiliki struktur amfipatik, artinya memiliki kepala hidrofilik (suka air) yang mengandung gugus fosfat dan ekor hidrofobik (takut air) yang terdiri dari rantai asam lemak. Dalam lingkungan berair, fosfolipid secara spontan akan menyusun diri menjadi lapisan ganda (bilayer) di mana kepala hidrofilik menghadap keluar ke air, dan ekor hidrofobik saling berhadapan di bagian dalam. Struktur bilayer ini membentuk penghalang selektif permeabel yang memungkinkan molekul kecil non-polar melewati dengan mudah, tetapi membatasi pergerakan molekul polar dan ion. Dalam model mozaik fluida, membran sel digambarkan sebagai cairan dinamis di mana protein-protein (integral dan perifer) tertanam atau terkait dengan bilayer fosfolipid, memungkinkan berbagai fungsi seperti transportasi, sinyal, dan pengenalan sel. - Jelaskan proses replikasi DNA secara singkat dan mengapa proses ini sangat penting bagi kelangsungan hidup organisme!
Jawaban: Replikasi DNA adalah proses di mana molekul DNA ganda membuat salinan dirinya sendiri. Proses ini bersifat semikonservatif, artinya setiap molekul DNA baru terdiri dari satu untai lama dan satu untai baru. Proses ini dimulai dengan enzim helikase yang membuka untai ganda DNA, membentuk garpu replikasi. Enzim DNA polimerase kemudian menambahkan nukleotida baru yang komplementer ke setiap untai template yang terpisah, mengikuti aturan pasangan basa (A dengan T, G dengan C). Hasilnya adalah dua molekul DNA identik. Replikasi DNA sangat penting karena memastikan bahwa setiap sel anak menerima salinan lengkap dan identik dari materi genetik induk selama pembelahan sel, yang krusial untuk pertumbuhan, perbaikan jaringan, dan reproduksi organisme. - Diskusikan bagaimana perubahan pH ekstrem dapat mempengaruhi aktivitas enzim. Sertakan konsep denaturasi dalam penjelasan Anda.
Jawaban: Enzim adalah protein yang memiliki situs aktif dengan bentuk spesifik yang cocok untuk substratnya. Bentuk tiga dimensi ini sangat sensitif terhadap perubahan lingkungan, termasuk pH. Setiap enzim memiliki pH optimum di mana aktivitasnya maksimal. Perubahan pH ekstrem (terlalu asam atau terlalu basa) akan mengganggu ikatan ionik dan ikatan hidrogen yang menstabilkan struktur tersier dan sekunder enzim. Gangguan ini menyebabkan enzim kehilangan bentuk tiga dimensinya, terutama pada situs aktifnya. Proses ini disebut denaturasi. Setelah terdenaturasi, situs aktif enzim tidak lagi dapat mengikat substratnya secara efektif, sehingga aktivitas katalitik enzim menurun drastis atau bahkan hilang sama sekali. Denaturasi ini seringkali bersifat ireversibel, yang berarti enzim tidak dapat kembali ke bentuk dan fungsinya semula.
Soal Menjodohkan Biomolekul
- Pasangkan monomer dengan polimernya yang sesuai.
A. Asam amino
B. Nukleotida
C. Monosakarida
D. Asam lemak + Gliserol1. Protein
2. Asam Nukleat
3. Karbohidrat (Polisakarida)
4. Lipid (Trigliserida)
Jawaban: A-1, B-2, C-3, D-4 - Pasangkan biomolekul dengan fungsi utamanya.
A. Karbohidrat
B. Protein
C. Lipid
D. Asam Nukleat1. Menyimpan informasi genetik
2. Sumber energi cepat
3. Katalisator, struktural, transport
4. Penyimpanan energi jangka panjang, komponen membran
Jawaban: A-2, B-3, C-4, D-1