Simulasi Soal Olimpiade Biologi SMA Standar IBO : 2025 (8)
Instruksi: Kerjakan soal-soal berikut dengan cermat. Tingkat kesulitan setara dengan standar International Biology Olympiad (IBO).
Daftar Isi
- Soal 1
- Soal 2
- Soal 3
- Soal 4
- Soal 5
- Soal 6
- Soal 7
- Soal 8
- Soal 9
- Soal 10
- Soal 11
- Soal 12
- Soal 13
- Soal 14
- Soal 15
Kunci Jawaban dan Pembahasan
Soal 1
Enzim fosfofruktokinase-1 (PFK-1) berperan penting dalam proses glikolisis. PFK-1 diatur secara alosterik oleh berbagai molekul, termasuk ATP dan sitrat. Jelaskan bagaimana mekanisme umpan balik (feedback) negatif ATP dapat memengaruhi aktivitas PFK-1, dan mengapa mekanisme ini penting bagi sel?
Lihat PembahasanSoal 2
Dalam reaksi terang fotosintesis, foton yang diserap oleh fotosistem II memicu fotolisis air. Tulis persamaan kimia fotolisis air dalam reaksi terang dan jelaskan peran fotolisis ini dalam rantai transpor elektron fotosintesis.
Gunakan persamaan berikut sebagai acuan untuk menjelaskan:
\[ \text{H}_2\text{O} \xrightarrow{\text{cahaya}} \frac{1}{2} \text{O}_2 + 2H^+ + 2e^- \]
Lihat PembahasanSoal 3
Pada suatu persilangan di mana tanaman pea berbiji bulat (B) dan warna kuning (Y) disilangkan dengan tanaman berbiji keriput (b) dan warna hijau (y), didapatkan keturunan F1 semuanya memiliki fenotipe bulat-kuning (BbYy). Jika dua individu F1 tersebut disilangkan, tentukan perbandingan fenotipe keturunan F2 (rasio dihybrid cross)!
(Petunjuk: Dihybrid cross mengikuti rasio dasar Mendel).
Lihat PembahasanSoal 4
Perhatikan penampang melintang daun berikut. Label A menunjukkan epidermis atas, B menunjukkan mesofil palisade, C menunjukkan mesofil spons, dan D menunjukkan stomata pada epidermis bawah.
Jelaskan mengapa pada mesofil palisade terdapat lebih banyak kloroplas dibandingkan mesofil spons, dan bagaimana hal ini berkaitan dengan efisiensi fotosintesis?
Lihat PembahasanSoal 5
Sistem imun adaptif pada mamalia melibatkan sel B dan sel T. Dalam konteks respon imun humoral, jelaskan peran sel B memori (memory B cells) dan bagaimana mekanisme ini memberikan imunitas jangka panjang terhadap patogen yang sama.
Lihat PembahasanSoal 6
Sebuah impuls saraf di sepanjang akson neuron ditransmisikan melalui mekanisme potensial aksi yang melibatkan perubahan permeabilitas membran terhadap ion Na+ dan K+. Jelaskan mengapa periode refraktori (refractory period) pada neuron mencegah aliran impuls kembali (backward flow) dan memastikan impuls berjalan searah.
Lihat PembahasanSoal 7
Misalkan dalam suatu populasi di alam terdapat frekuensi alel resesif (q) untuk suatu karakter tertentu sebesar 0,3. Berdasarkan Hukum Hardy-Weinberg, hitunglah persentase individu heterozigot di populasi tersebut.
Gunakan persamaan Hardy-Weinberg: \[ p + q = 1, \quad p^2 + 2pq + q^2 = 1 \]
Lihat PembahasanSoal 8
Hormon auksin dalam tumbuhan dapat memacu pemanjangan sel di batang, namun juga dapat menghambat pertumbuhan tunas lateral (apikal dominance). Jelaskan mekanisme auksin yang menyebabkan dominansi apikal pada tanaman, serta bagaimana pemangkasan ujung batang dapat memengaruhi pertumbuhan cabang lateral.
Lihat PembahasanSoal 9
Pada proses pembentukan urin di ginjal mamalia, Loop of Henle memiliki fungsi penting dalam menciptakan gradien konsentrasi osmotik di medula ginjal. Jelaskan secara singkat bagaimana countercurrent multiplier system bekerja pada Loop of Henle.
Lihat PembahasanSoal 10
Perkembangan populasi spesies tertentu di alam dapat mengikuti model pertumbuhan eksponensial (tanpa pembatas) atau model pertumbuhan logistik (dengan daya dukung lingkungan). Gambarkan perbedaan kunci antara kedua model tersebut, dan berikan contoh faktor pembatas yang dapat mengubah pertumbuhan eksponensial menjadi logistik.
Lihat PembahasanSoal 11
Dalam sistem klasifikasi modern, cladogram digunakan untuk merepresentasikan hubungan evolusioner antara berbagai kelompok organisme. Jika Anda melihat sebuah cladogram, bagaimana Anda menentukan mana kelompok yang paling berkerabat dekat, dan apa arti sebuah node pada cladogram?
Lihat PembahasanSoal 12
Siklus sel terdiri dari beberapa fase: G1, S, G2, dan M. Jelaskan bagaimana mekanisme pengaturan siklus sel (melalui kompleks siklin-Cdk) mencegah sel memasuki fase mitosis sebelum DNA direplikasi dengan benar.
Lihat PembahasanSoal 13
Hemoglobin memiliki afinitas yang berbeda untuk oksigen tergantung pada tekanan parsial O2 dan kondisi seperti pH (Efek Bohr). Jelaskan prinsip dasar Efek Bohr dan bagaimana kondisi jaringan aktif (yang relatif lebih asam) mempengaruhi ikatan hemoglobin terhadap oksigen.
Lihat PembahasanSoal 14
Banyak virus yang menyandikan enzim reverse transcriptase (misalnya pada retrovirus seperti HIV). Jelaskan fungsi utama enzim ini dan mengapa penemuan reverse transcriptase dahulu menjadi kejutan bagi dogma sentral biologi molekuler.
Lihat PembahasanSoal 15
Teknologi CRISPR-Cas9 memungkinkan pengeditan genom secara presisi. Berikan gambaran umum bagaimana sistem CRISPR-Cas9 mengenali urutan DNA target dan memotongnya, serta sebutkan satu contoh potensi penerapan teknologi ini dalam bidang kedokteran atau pertanian.
Lihat PembahasanKunci Jawaban dan Pembahasan
Pembahasan Soal 1
ATP berfungsi sebagai inhibitor alosterik pada enzim PFK-1. Saat konsentrasi ATP tinggi, ATP akan mengikat sisi alosterik PFK-1, sehingga menurunkan afinitas enzim terhadap fruktosa-6-fosfat. Hal ini menghambat laju glikolisis ketika energi (ATP) sudah cukup. Mekanisme ini penting untuk mencegah pemborosan sumber daya sel dan menjaga keseimbangan energi.
Kembali ke Soal 1Pembahasan Soal 2
Persamaan reaksi fotolisis air:
\[ 2 \text{H}_2\text{O} \xrightarrow{\text{cahaya}} \text{O}_2 + 4H^+ + 4e^- \]
(Catatan: Penulisan setengah reaksi juga dapat ditulis sebagai
\(\text{H}_2\text{O} \rightarrow \tfrac{1}{2} \text{O}_2 + 2H^+ + 2e^-\).)
Elektron yang dilepas pada proses fotolisis akan menggantikan elektron yang hilang dari klorofil di fotosistem II, sehingga rantai transpor elektron dapat berjalan. Ion H+ berperan meningkatkan gradien proton di tilakoid, yang kemudian digunakan oleh ATP synthase untuk memproduksi ATP. Oksigen dilepaskan sebagai produk samping.
Kembali ke Soal 2Pembahasan Soal 3
Persilangan dihybrid mengikuti rasio fenotipe 9:3:3:1. Jika alel dominan B = bulat dan Y = kuning, maka di F2 akan diperoleh:
- 9/16 bulat-kuning (B_ Y_)
- 3/16 bulat-hijau (B_ yy)
- 3/16 keriput-kuning (bb Y_)
- 1/16 keriput-hijau (bb yy)
Pembahasan Soal 4
Mesofil palisade biasanya terletak tepat di bawah epidermis atas, sehingga menerima intensitas cahaya yang lebih tinggi. Oleh karena itu, sel-sel palisade berisi lebih banyak kloroplas untuk memaksimalkan penangkapan cahaya dan fotosintesis. Sementara itu, mesofil spons berfungsi untuk pertukaran gas dan memiliki ruang antar sel lebih besar. Karena intensitas cahaya yang sudah lebih rendah di bagian bawah, jumlah kloroplas di mesofil spons lebih sedikit.
Kembali ke Soal 4Pembahasan Soal 5
Sel B memori terbentuk setelah respon imun primer. Mereka menyimpan “ingatan†terhadap antigen tertentu. Jika terjadi infeksi ulang oleh patogen yang sama, sel B memori dapat dengan cepat berdiferensiasi menjadi sel plasma dan menghasilkan antibodi spesifik dalam jumlah besar. Mekanisme ini memberikan perlindungan jangka panjang karena sistem imun dapat merespons lebih cepat dan kuat pada paparan berikutnya.
Kembali ke Soal 5Pembahasan Soal 6
Selama potensial aksi, kanal Na+ akan berinaktivasi setelah membuka, menyebabkan periode refraktori. Hal ini membuat membran tidak dapat memicu potensial aksi baru pada segmen yang baru saja ditembus impuls. Akibatnya, impuls hanya dapat bergerak maju di sepanjang akson dan tidak “mundur†ke arah soma.
Kembali ke Soal 6Pembahasan Soal 7
Diketahui \( q = 0.3 \), maka \( p = 1 - q = 1 - 0.3 = 0.7 \).
Proporsi individu heterozigot = \( 2pq = 2 \times 0.7 \times 0.3 = 0.42 \) atau 42%.
Pembahasan Soal 8
Auksin yang diproduksi di meristem apikal (pucuk) diangkut ke bawah dan menghambat pertumbuhan tunas lateral. Ini disebut dominansi apikal. Jika pucuk dipangkas, konsentrasi auksin di tunas lateral berkurang, sehingga tunas lateral tidak lagi terhambat dan dapat tumbuh lebih aktif. Dengan demikian, pemangkasan merangsang percabangan.
Kembali ke Soal 8Pembahasan Soal 9
Loop of Henle memompa ion Na+ dan Cl− ke dalam medula ginjal di bagian limb ascending yang impermeabel terhadap air. Limb descending yang permeabel terhadap air menyebabkan air keluar secara osmosis ke medula yang hiperosmotik. Proses bolak-balik ini disebut countercurrent multiplier, dan menciptakan gradien osmotik yang memungkinkan reabsorpsi air lebih efisien di bagian akhir nefron.
Kembali ke Soal 9Pembahasan Soal 10
Pertumbuhan eksponensial terjadi ketika sumber daya berlimpah dan tidak ada hambatan, sehingga laju pertumbuhan (dN/dt) proporsional terhadap ukuran populasi (N).
Pertumbuhan logistik memasukkan faktor daya dukung (K) lingkungan. Ketika populasi mendekati K, laju pertumbuhan menurun dan akhirnya berhenti. Faktor pembatas bisa berupa ketersediaan makanan, ruang, predasi, atau penyakit. Hal-hal tersebut mencegah populasi tumbuh tanpa batas.
Pembahasan Soal 11
Dalam sebuah cladogram, organisme yang bercabang (berdivergensi) lebih dekat satu sama lain pada “node†yang sama dianggap lebih berkerabat dekat. Node menandakan titik percabangan evolusioner di mana satu garis keturunan terpisah menjadi dua atau lebih garis keturunan. Semakin terkini node yang mereka bagi, semakin dekat kekerabatannya.
Kembali ke Soal 11Pembahasan Soal 12
Kompleks siklin-Cdk spesifik untuk fase tertentu. Sebelum sel masuk fase M, siklin-Cdk akan memastikan DNA telah direplikasi penuh tanpa kerusakan. Jika ada kesalahan replikasi, sel akan menunda masuk fase M dan memperbaiki DNA terlebih dahulu. Dengan demikian, sistem ini menjaga integritas genetik sel.
Kembali ke Soal 12Pembahasan Soal 13
Efek Bohr menyatakan bahwa afinitas hemoglobin terhadap O2 menurun ketika pH rendah (kondisi lebih asam) atau konsentrasi CO2 tinggi. Di jaringan aktif, terjadi peningkatan CO2 dan penurunan pH. Hal ini memicu hemoglobin untuk melepaskan O2 agar bisa digunakan oleh jaringan tersebut.
Kembali ke Soal 13Pembahasan Soal 14
Reverse transcriptase mengkatalisis sintesis DNA dengan template RNA (proses transkripsi balik). Hal ini dahulu mengejutkan karena dogma sentral biologi molekuler menyatakan informasi genetik mengalir dari DNA ke RNA, lalu ke protein. Ditemukannya enzim ini membuktikan bahwa RNA dapat menjadi cetakan untuk DNA, seperti pada retrovirus (mis. HIV).
Kembali ke Soal 14Pembahasan Soal 15
CRISPR-Cas9 memanfaatkan urutan RNA pemandu (guide RNA) yang berpasangan dengan urutan DNA target secara komplementer. Kompleks Cas9 kemudian memotong DNA di lokasi target. Setelah pemotongan, sel akan memperbaiki kerusakan tersebut melalui mekanisme NHEJ (non-homologous end joining) atau HDR (homology-directed repair). Teknologi ini digunakan, misalnya, untuk memperbaiki gen penyebab penyakit genetik atau merekayasa tanaman agar lebih tahan hama.
Kembali ke Soal 15Baca Juga :