Simulasi Contoh Soal Olimpiade Biologi OSN SMA : 2025 (11)
Soal 1
Kromatin eukariotik dapat mengalami perubahan struktur akibat aktivitas enzim remodelasi kromatin. Bagaimana proses remodelasi kromatin dapat memengaruhi aksesibilitas DNA terhadap mesin transkripsi, sehingga berpengaruh pada ekspresi gen?
Lihat PembahasanSoal 2
Pada hewan mamalia, siklus asam sitrat (siklus Krebs) berlangsung di mitokondria. Jelaskan peran penting enzim sitrat sintase dalam tahap awal siklus ini, serta bagaimana enzim tersebut diatur agar tidak bekerja secara berlebihan!
Lihat PembahasanSoal 3
Sebuah sel eukariotik mengalami modifikasi epigenetik pada bagian promoter gen yang penting untuk diferensiasi sel saraf. Jelaskan bagaimana metilasi DNA dan modifikasi histon dapat memengaruhi ekspresi gen tersebut tanpa mengubah urutan nukleotida!
Lihat PembahasanSoal 4
Major Histocompatibility Complex (MHC) pada manusia dikenal sebagai HLA (Human Leukocyte Antigen). Bagaimana variasi alel pada MHC ini berkontribusi terhadap keanekaragaman respon imun, dan mengapa keragaman tersebut penting secara evolusioner?
Lihat PembahasanSoal 5
Hormon kortisol yang dihasilkan oleh korteks adrenal memiliki efek luas pada metabolisme dan respon stres. Jelaskan mekanisme umpan balik (feedback) antara kelenjar hipotalamus, pituitari, dan adrenal (sumbu HPA) yang mengatur pelepasan kortisol!
Lihat PembahasanSoal 6
Ekosistem terumbu karang sangat dipengaruhi oleh zooxanthellae yang bersimbiosis dengan karang. Jelaskan bagaimana interaksi mutualisme ini bekerja dan apa dampaknya apabila suhu laut meningkat akibat pemanasan global (fenomena pemutihan karang)?
Lihat PembahasanSoal 7
Sebuah tanaman dengan genotipe RrTt (dengan R/r dan T/t berada pada kromosom yang berbeda) disilangkan dengan tanaman rrtt. Tentukan kemungkinan fenotipe dan perbandingannya apabila kedua gen tidak mengalami pautan (linkage). Tunjukkan pula kemungkinan hasil jika keduanya mengalami pautan lengkap!
Lihat PembahasanSoal 8
Teknologi RNA interference (RNAi) memungkinkan peneliti meredam ekspresi gen tertentu. Bagaimana prinsip mekanisme RNAi dalam menurunkan tingkat protein tertentu di dalam sel?
Lihat PembahasanSoal 9
Jelaskan konsep punctuated equilibrium dalam evolusi, dan bagaimana konsep ini berbeda dari pandangan evolusi gradual!
Lihat PembahasanSoal 10
Dalam sel, organel peroksisom berperan memecah asam lemak rantai panjang dan mendetoksifikasi H2O2. Bagaimana enzim katalase di peroksisom bekerja dan mengapa keberadaannya penting bagi kelangsungan sel?
Lihat PembahasanSoal 11
Beberapa hormon pada tumbuhan, seperti asam jasmonat (JA), dapat memicu respon pertahanan terhadap herbivora. Bagaimana mekanisme aktivasi jalur asam jasmonat, dan apa hubungan antara sinyal JA dengan sinyal salisilat pada pertahanan tanaman?
Lihat PembahasanSoal 12
Perhatikan gambar sederhana struktur virus berikut (SVG hanya ilustrasi). Bagian manakah yang paling berperan dalam pengenalan sel inang spesifik, dan bagaimana mekanisme interaksi tersebut terjadi?
Jelaskan juga peran materi genetik yang terkandung di dalam kapsid tersebut!
Lihat PembahasanSoal 13
Pada tahap blastula perkembangan embrio vertebrata, sel-sel mengalami pembelahan yang sangat cepat tanpa mengalami pertumbuhan (ukuran sel semakin kecil). Mengapa proses ini penting, dan apa yang terjadi setelah sel memasuki tahap gastrulasi?
Lihat PembahasanSoal 14
Protein dapat mengalami salah lipat (misfolding) yang berakibat pada penyakit seperti Alzheimer atau Parkinson. Apa yang dimaksud dengan kualitas kontrol protein di retikulum endoplasma (ER), dan bagaimana sel menangani protein yang salah lipat tersebut?
Lihat PembahasanSoal 15
Sebutkan dan jelaskan perbedaan antara cis-regulatory elements (CRE) dan trans-regulatory factors dalam regulasi gen eukariotik! Bagaimana interaksi keduanya memengaruhi laju transkripsi?
Lihat PembahasanSoal 16
Jelaskan bagaimana prinsip autokatalisis berperan dalam pembentukan molekul biologi awal (hipotesis RNA world) dan mengapa RNA diperkirakan menjadi molekul pertama yang memiliki kemampuan ganda sebagai materi genetik dan katalis?
Lihat PembahasanSoal 17
Sel T (limfosit T) berperan penting dalam sistem imun adaptif. Jelaskan perbedaan fungsi utama antara sel T helper (CD4+) dan sel T sitotoksik (CD8+), beserta proses aktivasi masing-masing!
Lihat PembahasanSoal 18
Sebagian tumbuhan berbunga memerlukan induksi fotoperiodisme untuk berbunga. Bagaimana mekanisme tanaman day-neutral (yang tidak bergantung pada panjang siang) dapat berbunga, dan apa peran fitokrom dalam proses fotoperiodisme secara umum?
Lihat PembahasanSoal 19
Keberadaan keystone species dalam suatu komunitas ekologi sering kali menentukan struktur ekosistem. Berikan contoh keystone species dan jelaskan pengaruhnya terhadap trofik ekosistem tersebut!
Lihat PembahasanSoal 20
Jalur MAP kinase (MAPK) adalah salah satu jalur transduksi sinyal penting pada sel eukariot. Jelaskan secara ringkas tahapan aktivasi jalur MAPK dan bagaimana fosforilasi beruntun dapat mengaktifkan faktor transkripsi di inti sel.
Lihat PembahasanSoal 21
Banyak protein memiliki domain fungsional spesifik, seperti domain kinase atau domain DNA-binding. Apa yang dimaksud dengan protein domain, dan mengapa konsep domain ini penting dalam memahami evolusi dan fungsi protein?
Lihat PembahasanSoal 22
Spesiasi dapat terjadi melalui berbagai mekanisme, di antaranya allopatric speciation dan sympatric speciation. Jelaskan perbedaan utama kedua mekanisme tersebut, serta faktor-faktor yang memicu terjadinya masing-masing!
Lihat PembahasanSoal 23
Pembentukan sel B memori merupakan langkah krusial dalam kekebalan adaptif. Bagaimana sel B memori terbentuk dari proses diferensiasi sel B, dan bagaimana mekanisme secondary response ketika patogen yang sama menginfeksi kembali?
Lihat PembahasanSoal 24
Hormon EPO (erythropoietin) merangsang pembentukan sel darah merah. Bagaimana mekanisme regulasi EPO yang dihasilkan oleh ginjal, dan faktor fisiologis apa saja yang memengaruhi peningkatan produksi EPO?
Lihat PembahasanSoal 25
Dalam siklus nitrogen, bakteri nitrifikasi dan denitrifikasi memiliki peran saling berkebalikan. Jelaskan proses kimiawi yang terjadi pada kedua jenis bakteri tersebut dan bagaimana gangguan pada salah satu proses dapat memengaruhi keseimbangan nitrogen di ekosistem!
Lihat PembahasanSoal 26
Teknik CRISPR-Cas9 telah merevolusi bidang rekayasa genetik. Jelaskan prinsip dasar sistem CRISPR-Cas9 dalam mengenali target DNA dan memotongnya secara spesifik, serta sebutkan salah satu potensi terapannya dalam dunia medis!
Lihat PembahasanSoal 27
Banyak organisme memiliki jam sirkadian (circadian clock) yang mengatur ritme harian berbagai proses fisiologis. Bagaimana mekanisme molekuler jam sirkadian pada hewan, dan apa yang terjadi apabila jam ini terganggu?
Lihat PembahasanSoal 28
Pada perkembangan embrio mamalia, terdapat tahap implantasi embrio ke dinding uterus. Jelaskan proses fisiologis dan molekuler yang memungkinkan embrio menempel dan berinteraksi dengan jaringan endometrium, serta peran hormon progesteron!
Lihat PembahasanSoal 29
Infeksi bakteri patogen dapat dipelajari melalui pendekatan molekuler. Jelaskan bagaimana protein toksin yang dihasilkan oleh bakteri dapat menyebabkan kerusakan sel inang, serta strategi pertahanan sel inang untuk mencegah kerusakan tersebut!
Lihat PembahasanSoal 30
Perubahan iklim dapat memengaruhi pola migrasi dan reproduksi berbagai spesies. Jelaskan bagaimana kenaikan suhu global dan perubahan musim dapat memicu mismatch antara waktu ketersediaan sumber makanan dan periode reproduksi hewan, serta dampaknya pada populasi spesies tersebut!
Lihat PembahasanPEMBAHASAN
Pembahasan Soal 1
Remodelasi kromatin melibatkan kompleks protein yang dapat memindahkan atau mengubah posisi nukleosom. Ketika nukleosom "digeser" sehingga situs pengikatan transkripsi terbuka, enzim RNA polimerase dan faktor transkripsi mudah berikatan dengan promoter, meningkatkan ekspresi gen. Sebaliknya, jika nukleosom memadat di sekitar promoter, akses mesin transkripsi berkurang dan ekspresi gen terhambat.
Kembali ke SoalPembahasan Soal 2
Sitrat sintase menggabungkan asetil-KoA dan oksaloasetat menjadi sitrat, menandai awal siklus Krebs. Aktivitas enzim ini diatur oleh ketersediaan ATP dan NADH sebagai sinyal energi sel. Jika ATP/NADH tinggi, enzim mengalami inhibisi alosterik, mencegah kelebihan produksi intermediat dan menjaga keseimbangan metabolik.
Kembali ke SoalPembahasan Soal 3
Metilasi DNA (umumnya pada basa sitosin di CpG islands) dapat menekan ekspresi gen dengan memicu pembungkaman transkripsi. Modifikasi histon (misalnya deasetilasi histon) juga dapat mengkondensasikan kromatin. Keduanya tidak mengubah urutan DNA, tetapi memengaruhi bagaimana protein transkripsi berikatan dengan DNA, sehingga mengubah tingkat ekspresi gen.
Kembali ke SoalPembahasan Soal 4
MHC (HLA pada manusia) memiliki keragaman alel yang sangat tinggi, memungkinkan presentasi berbagai epitop antigen. Semakin beragam alel MHC dalam populasi, semakin banyak jenis patogen yang dapat dikenali. Secara evolusioner, hal ini meningkatkan ketahanan suatu spesies terhadap wabah penyakit.
Kembali ke SoalPembahasan Soal 5
Sumbu HPA dimulai dari hipotalamus yang mensekresikan CRH (Corticotropin-Releasing Hormone) ke pituitari depan. Pituitari kemudian melepaskan ACTH (Adrenocorticotropic Hormone) yang merangsang korteks adrenal menghasilkan kortisol. Kortisol memberi umpan balik negatif dengan menekan sekresi CRH dan ACTH, menjaga kadar kortisol dalam batas normal.
Kembali ke SoalPembahasan Soal 6
Zooxanthellae (alga bersel satu) berfotosintesis di dalam jaringan karang, menyediakan nutrisi (produk fotosintesis) bagi karang. Karang menyediakan tempat berlindung dan zat hara bagi zooxanthellae. Jika suhu laut meningkat, zooxanthellae keluar (atau mati), menyebabkan karang kehilangan sumber nutrisi dan memutih (bleaching). Bila kondisi terus berlanjut, karang dapat mati karena stres dan kekurangan energi.
Kembali ke SoalPembahasan Soal 7
Jika gen R/r dan T/t tidak terpaut, maka keturunan hasil persilangan RrTt × rrtt akan menghasilkan rasio fenotipe 1:1:1:1 (R_T_, R_tt, rrT_, rrtt). Namun, jika pautan lengkap terjadi (R dengan T, dan r dengan t), maka keturunan didominasi fenotipe parental (RT dan rt), sehingga tidak tampak rekombinan dalam kondisi tanpa crossing over.
Kembali ke SoalPembahasan Soal 8
Mekanisme RNA interference melibatkan molekul siRNA atau miRNA yang membentuk kompleks RISC (RNA-Induced Silencing Complex). Kompleks ini berikatan dengan mRNA target secara komplementer, sehingga mRNA tersebut mengalami degradasi atau translasi terhambat. Hasil akhirnya adalah penurunan atau hilangnya protein target.
Kembali ke SoalPembahasan Soal 9
Punctuated equilibrium menyatakan bahwa evolusi terjadi melalui periode stabilitas panjang yang diselingi episode perubahan cepat. Ini berbeda dengan teori evolusi gradual yang menganggap perubahan terjadi perlahan dan konstan. Dalam punctuated equilibrium, spesies relatif stabil, namun ketika terjadi tekanan selektif atau isolasi geografis tertentu, muncul perubahan cepat (spesiasi) dalam jangka waktu singkat.
Kembali ke SoalPembahasan Soal 10
Peroksisom memecah asam lemak rantai panjang melalui oksidasi, menghasilkan H2O2. Enzim katalase di dalam peroksisom kemudian mengubah H2O2 menjadi air dan oksigen, mencegah kerusakan sel karena sifat oksidatif H2O2. Tanpa katalase, akumulasi H2O2 dapat bersifat toksik.
Kembali ke SoalPembahasan Soal 11
Asam jasmonat (JA) diproduksi sebagai respon terhadap luka atau serangan herbivora. Jalur transduksi sinyal JA mengaktifkan gen pertahanan (misalnya enzim protease inhibitor). Sinyal salisilat (SA) umumnya terkait pertahanan terhadap patogen. Kadang terjadi cross-talk antara JA dan SA, di mana aktivasi jalur JA dapat menekan jalur SA, tergantung jenis stres dan patogen.
Kembali ke SoalPembahasan Soal 12
Bagian virus yang paling berperan dalam pengenalan sel inang adalah protein di permukaan (spike) yang berinteraksi dengan reseptor spesifik sel inang. Interaksi yang cocok akan memicu penempelan dan masuknya virus ke dalam sel. Materi genetik di dalam kapsid (RNA atau DNA, tergantung jenis virus) kemudian dimanfaatkan untuk mereplikasi dan membentuk komponen virus baru di dalam sel inang.
Kembali ke SoalPembahasan Soal 13
Pada tahap blastula, embrio terdiri dari banyak sel kecil hasil pembelahan mitosis cepat. Proses ini penting untuk membentuk jumlah sel yang cukup bagi diferensiasi. Setelah memasuki gastrulasi, sel-sel mulai bermigrasi dan membentuk tiga lapisan germinal (ektoderm, mesoderm, endoderm), menandai awal pembentukan organ-organ tubuh.
Kembali ke SoalPembahasan Soal 14
ER memiliki mekanisme quality control (QC) di mana protein salah lipat dikenali dan diarahkan ke jalur ER-associated degradation (ERAD). Protein tersebut kemudian diangkut keluar ER (retrotranslokasi) dan di-degradasi oleh proteasom. Jika terlalu banyak protein salah lipat, sel memicu respon unfolded protein response (UPR) yang dapat meningkatkan kapasitas QC atau, jika gagal, memicu apoptosis.
Kembali ke SoalPembahasan Soal 15
Cis-regulatory elements (CRE) adalah sekuens DNA di dekat gen (misalnya promoter, enhancer) yang mengatur transkripsi gen tersebut. Trans-regulatory factors (misalnya faktor transkripsi) adalah protein atau RNA yang dapat berikatan dengan CRE pada DNA, namun dikodekan oleh gen lain. Interaksi CRE dan faktor trans mengendalikan perekrutan RNA polimerase, sehingga memengaruhi laju transkripsi.
Kembali ke SoalPembahasan Soal 16
Dalam hipotesis RNA world, RNA diyakini sebagai molekul pertama yang mampu mereplikasi diri (materi genetik) sekaligus berfungsi sebagai katalis (ribozim). Autokatalisis berarti molekul RNA dapat membantu memperbanyak dirinya sendiri. Ini memungkinkan reaksi biokimia dasar berlangsung sebelum evolusi protein dan DNA.
Kembali ke SoalPembahasan Soal 17
Sel T helper (CD4+) berfungsi mengoordinasikan respon imun dengan mengaktifkan sel B dan sel T lain melalui pelepasan sitokin. Sel T sitotoksik (CD8+) langsung membunuh sel yang terinfeksi patogen atau sel yang mengalami transformasi. Aktivasi CD4+ dan CD8+ membutuhkan presentasi antigen oleh sel APC dan pengikatan kompleks MHC dengan reseptor TCR serta sinyal kostimulator.
Kembali ke SoalPembahasan Soal 18
Tanaman day-neutral tidak bergantung pada panjang siang/malam untuk berbunga, melainkan pada sinyal lain seperti usia atau kondisi fisiologis. Pada fotoperiodisme umumnya, fitokrom berperan mendeteksi rasio cahaya merah/merah-jauh. Perubahan konformasi fitokrom dapat memicu rangkaian sinyal yang mengatur ekspresi gen yang berkaitan dengan induksi pembungaan.
Kembali ke SoalPembahasan Soal 19
Contoh keystone species adalah bintang laut Pisaster ochraceus di ekosistem pesisir. Ia memangsa kerang dan menjaga populasi kerang tidak berlebihan. Jika bintang laut ini hilang, kerang akan mendominasi dan menyingkirkan spesies lain, sehingga keanekaragaman ekosistem menurun. Dengan kata lain, keystone species menjaga kestabilan struktur trofik.
Kembali ke SoalPembahasan Soal 20
Jalur MAPK dimulai dari aktivasi reseptor permukaan sel oleh ligand (misalnya growth factor). Sinyal ini diteruskan ke protein RAS yang mengikat GTP, kemudian mengaktifkan rangkaian fosforilasi (RAF → MEK → ERK). ERK yang aktif memasuki inti dan memfosforilasi faktor transkripsi, sehingga gen target tertentu diekspresikan.
Kembali ke SoalPembahasan Soal 21
Protein domain adalah bagian protein dengan struktur tersendiri dan fungsi spesifik (misalnya domain enzimatik, domain pengikat DNA). Domain-domain dapat berevolusi sebagai "modul" yang ditambahkan atau dipertukarkan antarprotein, sehingga memunculkan keragaman fungsi dan memudahkan evolusi protein baru.
Kembali ke SoalPembahasan Soal 22
Allopatric speciation terjadi ketika populasi terpisah secara geografis, sehingga aliran gen terhambat dan terjadi divergensi. Sympatric speciation terjadi tanpa pemisahan geografis, misalnya melalui poliploidi atau perbedaan preferensi kawin dalam satu wilayah. Faktor pemicu allopatrik sering berupa isolasi fisik, sedangkan sympatrik lebih terkait dengan isolasi perilaku atau genetik di populasi yang sama.
Kembali ke SoalPembahasan Soal 23
Sel B memori terbentuk setelah sel B teraktivasi oleh antigen dan mendapat sinyal tambahan dari sel T helper. Sel B kemudian mengalami proliferasi dan diferensiasi menjadi sel plasma (penghasil antibodi) dan sel B memori. Saat infeksi berulang, sel B memori dapat dengan cepat memproduksi antibodi spesifik dalam jumlah besar, sehingga respon imun sekunder lebih cepat dan kuat.
Kembali ke SoalPembahasan Soal 24
EPO disekresikan ginjal sebagai respon terhadap kadar oksigen rendah dalam darah. Saat hipoksia, stabilitas faktor transkripsi HIF-1α meningkat, memicu ekspresi gen EPO. EPO akan menstimulasi sumsum tulang memproduksi lebih banyak sel darah merah. Faktor fisiologis seperti latihan di dataran tinggi atau perdarahan juga meningkatkan produksi EPO.
Kembali ke SoalPembahasan Soal 25
Bakteri nitrifikasi (misalnya Nitrosomonas, Nitrobacter) mengoksidasi NH4+ menjadi NO2- dan lalu menjadi NO3-, sedangkan bakteri denitrifikasi (misalnya Pseudomonas) mengubah NO3- menjadi N2. Jika proses nitrifikasi atau denitrifikasi terganggu, keseimbangan senyawa nitrogen terganggu sehingga memengaruhi kesuburan tanah dan ketersediaan nitrogen bagi organisme lainnya.
Kembali ke SoalPembahasan Soal 26
CRISPR-Cas9 terdiri dari segmen RNA pemandu (guide RNA) yang dirancang komplementer dengan target DNA, dan enzim Cas9 yang memotong DNA pada lokasi yang ditentukan oleh guide RNA. Sistem ini memberikan spesifisitas tinggi. Salah satu aplikasi medisnya adalah koreksi mutasi genetik yang menyebabkan penyakit tertentu, misalnya pada terapi gen.
Kembali ke SoalPembahasan Soal 27
Jam sirkadian didasarkan pada sistem gen "clock" yang diekspresikan dan dihambat secara bergantian dalam kurun waktu ~24 jam. Pada mamalia, nukleus suprachiasmatic (SCN) di hipotalamus menjadi pusat sinkronisasi. Jika jam sirkadian terganggu, ritme tidur, perilaku makan, dan sekresi hormon juga terganggu, memengaruhi kesehatan dan kebugaran organisme.
Kembali ke SoalPembahasan Soal 28
Setelah fertilisasi, embrio akan menempel di endometrium. Interaksi molekuler antara trofoblas (bagian luar blastokista) dan sel epitel uterus memfasilitasi implantasi. Progesteron dari korpus luteum (dan kemudian plasenta) mempersiapkan lapisan endometrium agar reseptif terhadap embrio, meningkatkan vaskularisasi dan sekresi nutrien.
Kembali ke SoalPembahasan Soal 29
Banyak bakteri patogen menghasilkan toksin protein (misalnya eksotoksin) yang dapat merusak membran sel, mengganggu sinyal sel, atau menghentikan sintesis protein. Sel inang dapat mempertahankan diri melalui mekanisme imun, seperti antibodi spesifik yang menetralkan toksin atau fagositosis. Beberapa sel juga memiliki enzim detoksifikasi yang dapat mengubah struktur toksin.
Kembali ke SoalPembahasan Soal 30
Perubahan iklim memajukan atau memundurkan musim semi atau gugur, sehingga waktu ketersediaan makanan (misal puncak keberadaan serangga) tidak lagi selaras dengan periode reproduksi hewan (misal burung). Mismatch ini dapat menurunkan keberhasilan reproduksi karena anakan tidak mendapat makanan cukup. Populasi spesies tersebut bisa menurun jika tidak mampu beradaptasi cepat.
Kembali ke SoalBaca Juga :