Simulasi Soal Olimpiade Biologi SMA Standar IBO : 2025 (10)

SOAL

Soal 1
Pada mekanisme transduksi sinyal melalui reseptor berpasangan protein G (GPCR), setelah ligan berikatan dengan reseptor, subunit Gα akan melepaskan GDP dan mengikat GTP. Jelaskan peran perubahan GDP menjadi GTP pada subunit Gα dan bagaimana hal ini memengaruhi jalur sinyal di dalam sel.
Lihat Pembahasan
Soal 2
Perhatikan reaksi fotosintesis berikut: \[ 6 \, CO_2 + 12 \, H_2O \xrightarrow{\text{cahaya}} C_6H_{12}O_6 + 6 \, O_2 + 6 \, H_2O. \] Pada fase terang, bagaimana fotolisis air (splitting of water) berperan dalam pembentukan gradien proton di tilakoid dan apa kaitannya dengan pembentukan ATP?
Lihat Pembahasan
Soal 3
Dalam proses perkembangan hewan, gen homeotik (Hox genes) berperan penting dalam menentukan identitas segmen tubuh. Bagaimana mutasi pada gen Hox dapat memengaruhi pola tubuh (body plan) organisme tersebut?
Lihat Pembahasan
Soal 4
Berbagai hewan memiliki strategi adaptasi termoregulasi. Sebutkan perbedaan fisiologis mendasar antara endoterm dan ektoterm, serta beri satu contoh spesies dari masing-masing kelompok yang menunjukkan adaptasi ekstrem terhadap lingkungan suhu yang ekstrim.
Lihat Pembahasan
Soal 5
Perhatikan ilustrasi sel tumbuhan berikut (bagian X adalah vakuola sentral besar):

X
Bagaimanakah peran vakuola sentral ini dalam menjaga tekanan turgor, dan mengapa tekanan turgor penting bagi sel tumbuhan?
Lihat Pembahasan
Soal 6
Pada paru-paru mamalia, pertukaran gas O2 dan CO2 terjadi di alveolus. Jika tekanan parsial O2 di alveolus adalah \(p_{O_2}\), jelaskan bagaimana perbedaan tekanan parsial ini mendorong difusi O2 ke dalam kapiler darah dan sebutkan dua faktor yang memengaruhi kecepatan difusi tersebut.
Lihat Pembahasan
Soal 7
Dalam proses replikasi DNA pada eukariota, enzim helikase berfungsi membuka untaian ganda DNA dan membentuk replication fork. Namun, bagian ujung kromosom (telomer) rentan mengalami pemendekan setiap kali replikasi. Bagaimana enzim telomerase bekerja untuk mempertahankan panjang telomer, dan mengapa hal ini penting untuk sel tertentu?
Lihat Pembahasan
Soal 8
Hormon steroid dan hormon peptida memiliki mekanisme kerja yang berbeda. Jelaskan perbedaan cara kedua hormon tersebut memasuki sel sasaran dan bagaimana hal ini memengaruhi respon sel.
Lihat Pembahasan
Soal 9
Pada beberapa jenis bakteri, operon laktosa (lac operon) merupakan contoh regulasi transkripsi yang dikendalikan oleh konsentrasi laktosa. Bagaimana mekanisme inaktivasi dan aktivasi gen pada lac operon saat laktosa tidak ada dan saat laktosa tersedia?
Lihat Pembahasan
Soal 10
Gangguan autoimun terjadi ketika sistem imun menyerang sel atau jaringan tubuh sendiri. Jelaskan bagaimana sel T di timus biasanya diseleksi agar tidak bereaksi terhadap antigen sendiri (self antigen). Apa konsekuensinya jika proses ini gagal?
Lihat Pembahasan
Soal 11
Jelaskan apa yang dimaksud dengan epigenetik dan berikan contoh bagaimana modifikasi histon dapat memengaruhi ekspresi gen.
Lihat Pembahasan
Soal 12
Sebutkan dua jenis gerak pada tumbuhan yang dipengaruhi oleh hormon dan faktor lingkungan, lalu jelaskan secara singkat mekanisme terjadinya gerak tersebut.
Lihat Pembahasan
Soal 13
Pada ekosistem laut dalam (deep sea), fotosintesis tidak dapat berlangsung karena kurangnya cahaya. Organisme di sana memanfaatkan kemosintesis. Jelaskan bagaimana bakteri kemosintetik mendapatkan energi dan bagaimana hal ini mendukung jaring-jaring makanan di ekosistem laut dalam.
Lihat Pembahasan
Soal 14
Teori endosimbiosis menjelaskan asal usul mitokondria dan kloroplas pada sel eukariotik. Sebutkan dua bukti molekuler atau struktural yang mendukung teori ini.
Lihat Pembahasan
Soal 15
Metabolisme nitrogen pada tanaman melibatkan fiksasi nitrogen, nitrifikasi, dan asimilasi nitrat. Sebutkan mikroorganisme yang berperan dalam proses fiksasi nitrogen dan jelaskan pentingnya proses ini bagi ekosistem pertanian.
Lihat Pembahasan
Soal 16
Pada respirasi anaerob, beberapa mikroorganisme dapat menggunakan nitrat sebagai akseptor elektron akhir, menggantikan oksigen. Bagaimana hal ini berdampak pada siklus nitrogen di lingkungan?
Lihat Pembahasan
Soal 17
CRISPR-Cas9 adalah teknik penyuntingan genom yang banyak digunakan. Jelaskan secara singkat mekanisme dasar sistem CRISPR-Cas9 dan sebutkan satu aplikasi utamanya dalam penelitian biologi modern.
Lihat Pembahasan
Soal 18
Sebutkan dua perbedaan utama antara siklus litik dan siklus lisogenik pada virus bakteriofag, dan apa konsekuensi masing-masing siklus bagi sel inang?
Lihat Pembahasan
Soal 19
Pada proses kloning gen, plasmid seringkali digunakan sebagai vektor kloning. Mengapa plasmid mudah dimodifikasi secara genetik dan apa peran enzim restriksi serta ligase dalam teknik kloning gen?
Lihat Pembahasan
Soal 20
Sistem pernapasan pada serangga menggunakan trakea yang bercabang hingga ke tingkat sel. Bagaimana mekanisme pertukaran gas melalui sistem trakea ini dan mengapa ukuran serangga cenderung dibatasi oleh sistem pernapasan tersebut?
Lihat Pembahasan
Soal 21
Otot rangka manusia dapat berkontraksi melalui interaksi aktin dan miosin. Jelaskan peran ion kalsium (Ca2+) dan ATP dalam proses kontraksi otot tersebut.
Lihat Pembahasan
Soal 22
Sistem renin-angiotensin-aldosteron (RAAS) berperan dalam pengaturan tekanan darah. Mengapa pelepasan renin oleh ginjal dapat memicu serangkaian reaksi hormonal yang berdampak pada volume darah dan tekanan darah?
Lihat Pembahasan
Soal 23
Pada populasi yang terisolasi, terkadang dijumpai “founder effect” dalam konteks evolusi. Jelaskan apa yang dimaksud dengan “founder effect” dan bagaimana hal ini dapat mempengaruhi frekuensi alel dalam populasi kecil.
Lihat Pembahasan
Soal 24
Sumber energi di ekosistem gua sangat terbatas. Banyak organisme gua (troglobites) mengalami reduksi atau kehilangan fungsi mata. Bagaimana prinsip seleksi alam dapat menjelaskan fenomena hilangnya organ yang tidak lagi digunakan?
Lihat Pembahasan
Soal 25
Bagaimana prinsip “complementary base pairing” dimanfaatkan dalam teknik Southern blot untuk mendeteksi segmen DNA tertentu?
Lihat Pembahasan
Soal 26
Banyak tumbuhan menjalankan metabolisme CAM (Crassulacean Acid Metabolism) untuk beradaptasi pada lingkungan kering. Bagaimana mekanisme dasar CAM dan mengapa hal ini bermanfaat bagi tumbuhan sukulen?
Lihat Pembahasan
Soal 27
Beberapa spesies hewan laut, seperti ikan hiu, menyimpan urea di jaringan tubuh untuk menjaga keseimbangan osmotik. Jelaskan bagaimana mekanisme “osmoregulasi” ini bekerja dan apa keuntungannya bagi hiu di lingkungan laut.
Lihat Pembahasan
Soal 28
Apa yang dimaksud dengan “fitness” dalam konteks seleksi alam, dan sebutkan satu contoh bagaimana “fitness” dapat diukur atau diestimasi pada populasi organisme tertentu.
Lihat Pembahasan
Soal 29
Sebagian besar sel eukariotik mengandung organel peroksisom. Apa fungsi utama peroksisom dalam sel, dan apa yang terjadi jika enzim-enzim di peroksisom tidak berfungsi dengan baik?
Lihat Pembahasan
Soal 30
Jelaskan apa yang dimaksud dengan mutualisme, lalu berikan satu contoh interaksi mutualistik antara dua spesies dan bagaimana interaksi tersebut meningkatkan kelangsungan hidup keduanya.
Lihat Pembahasan

PEMBAHASAN

Pembahasan Soal 1
Perubahan GDP menjadi GTP pada subunit Gα menyebabkan aktivasi subunit tersebut, sehingga Gα dapat berinteraksi dengan target intraseluler (seperti enzim adenilil siklase). Keadaan terikat GTP membuat Gα aktif, memulai kaskade sinyal yang akan mengubah aktivitas protein di dalam sel, misalnya produksi second messenger (cAMP, inositol trifosfat, dll.).
Kembali ke Soal 1
Pembahasan Soal 2
Fotolisis air di fase terang menghasilkan elektron, proton (H+), dan oksigen. Proton yang dilepaskan berkontribusi pada gradien proton di ruang tilakoid. Gradien proton inilah yang memicu ATP synthase untuk mensintesis ATP saat proton mengalir kembali ke stroma melalui saluran ATP synthase.
Kembali ke Soal 2
Pembahasan Soal 3
Gen Hox mengontrol identitas segmen tubuh. Mutasi yang mengubah ekspresi Hox dapat menyebabkan segmen tubuh berkembang tidak sesuai, misalnya kaki tumbuh di tempat antena pada serangga. Dengan kata lain, susunan pola tubuh dapat berubah drastis jika gen Hox mengalami mutasi atau salah regulasi.
Kembali ke Soal 3
Pembahasan Soal 4
Endoterm (misalnya mamalia, seperti beruang kutub) mengatur suhu tubuhnya dari panas metabolik internal. Ektoterm (misalnya reptil gurun, seperti kadal) sangat bergantung pada suhu lingkungan untuk termoregulasi. Beruang kutub memiliki bulu tebal dan lapisan lemak untuk menjaga panas, sedangkan kadal gurun melakukan thermoregulation dengan berjemur atau berlindung di tempat teduh.
Kembali ke Soal 4
Pembahasan Soal 5
Vakuola sentral menampung air dan berkontribusi pada turgor sel, yaitu tekanan ke arah dinding sel. Tekanan turgor menjaga sel tetap kaku (rigid). Ketika tekanan turgor tinggi, daun dan batang cenderung tegak; saat tekanan menurun (kekurangan air), sel menjadi layu.
Kembali ke Soal 5
Pembahasan Soal 6
Difusi O2 terjadi karena tekanan parsial O2 di alveolus lebih tinggi dibandingkan di kapiler darah. O2 bergerak dari tekanan tinggi ke tekanan rendah. Dua faktor yang memengaruhi kecepatan difusi antara lain:
  1. Luas permukaan alveolus yang tersedia.
  2. Ketebalan membran alveolus-kapiler.
Semakin luas permukaan dan semakin tipis membrannya, semakin cepat difusi terjadi.
Kembali ke Soal 6
Pembahasan Soal 7
Telomerase menambahkan urutan nukleotida berulang (telomer) pada ujung kromosom menggunakan RNA sebagai cetakan. Hal ini mencegah pemendekan berlebihan setelah replikasi. Sel punca dan sel germinal sering mengekspresikan telomerase untuk menjaga vitalitas dan kemampuan pembelahan jangka panjang.
Kembali ke Soal 7
Pembahasan Soal 8
Hormon steroid (misalnya estrogen) dapat menembus membran sel secara langsung karena sifatnya yang lipofilik, lalu berikatan dengan reseptor intraseluler. Hormon peptida (misalnya insulin) umumnya tidak dapat menembus membran dan berikatan dengan reseptor di permukaan sel, memicu transduksi sinyal melalui second messenger di sitoplasma.
Kembali ke Soal 8
Pembahasan Soal 9
Saat laktosa tidak ada, represor lac menempel pada operator, mencegah transkripsi gen lac. Ketika laktosa tersedia, laktosa (allolactose) berikatan dengan represor sehingga represor terlepas dari operator. Hal ini mengaktifkan transkripsi gen lac untuk memproduksi enzim yang memetabolisme laktosa.
Kembali ke Soal 9
Pembahasan Soal 10
Sel T mengalami dua tahap seleksi di timus: positive selection (mampu mengenali MHC) dan negative selection (tidak menyerang antigen diri). Jika proses ini gagal, sel T autoreaktif dapat keluar ke sirkulasi, berpotensi menyerang jaringan tubuh (autoimunitas).
Kembali ke Soal 10
Pembahasan Soal 11
Epigenetik adalah perubahan ekspresi gen tanpa mengubah urutan DNA. Salah satu contohnya adalah modifikasi histon (asetilasi, metilasi). Misalnya, asetilasi histon dapat membuat kromatin lebih “longgar” sehingga gen lebih mudah diekspresikan, sedangkan metilasi tertentu dapat menekan ekspresi gen.
Kembali ke Soal 11
Pembahasan Soal 12
  • Fototropisme: Gerak pertumbuhan menuju atau menjauhi cahaya, diatur oleh distribusi hormon auksin yang lebih banyak di sisi yang tidak terkena cahaya.
  • Nasti: Gerak tumbuhan akibat rangsangan tak terarah, contohnya niktinasti (buka/tutup daun di malam/siang hari), sering melibatkan perubahan tekanan turgor secara cepat.
Kembali ke Soal 12
Pembahasan Soal 13
Bakteri kemosintetik memanfaatkan energi dari reaksi oksidasi senyawa anorganik (misalnya H2S) untuk mensintesis bahan organik. Organisme lain (misalnya cacing tabung) membentuk simbiosis dengan bakteri ini, sehingga pasokan nutrisi di ekosistem laut dalam tetap tersedia meski tanpa cahaya matahari.
Kembali ke Soal 13
Pembahasan Soal 14
Dua bukti pendukung teori endosimbiosis:
  1. Mitokondria dan kloroplas memiliki DNA sirkular sendiri, mirip bakteri.
  2. Keduanya memiliki ribosom berukuran mirip ribosom prokariotik (70S), bukan 80S seperti di sitoplasma sel eukariotik.
Kembali ke Soal 14
Pembahasan Soal 15
Proses fiksasi nitrogen dilakukan oleh bakteri seperti Rhizobium (bersimbiosis pada bintil akar legum) maupun bakteri tanah bebas (mis. Azotobacter). Fiksasi nitrogen penting karena menghasilkan bentuk nitrogen (amonia) yang dapat diubah menjadi nitrat untuk diserap tanaman, sehingga meningkatkan kesuburan tanah di ekosistem pertanian.
Kembali ke Soal 15
Pembahasan Soal 16
Jika mikroorganisme menggunakan nitrat sebagai akseptor elektron akhir, maka nitrat dapat direduksi menjadi nitrit, N2O, atau bahkan N2. Proses ini (denitrifikasi) mengembalikan nitrogen ke atmosfer, mempengaruhi ketersediaan nitrat di tanah dan ekosistem.
Kembali ke Soal 16
Pembahasan Soal 17
CRISPR-Cas9 menggunakan RNA pemandu (guide RNA) untuk menarget segmen DNA spesifik, lalu Cas9 memotong DNA di lokasi tersebut. Selanjutnya, sel dapat memperbaiki DNA melalui non-homologous end joining (NHEJ) atau homology-directed repair (HDR). Salah satu aplikasinya adalah memperbaiki gen yang bermutasi pada penelitian terapi gen.
Kembali ke Soal 17
Pembahasan Soal 18
  • Siklus litik: Virus memperbanyak diri secara cepat, menyebabkan lisis sel inang.
  • Siklus lisogenik: Materi genetik virus berintegrasi ke dalam genom inang dan bisa tetap dorman. Sel inang tidak langsung dilisis, tetapi virus dapat beralih ke fase litik di kemudian hari.
Kembali ke Soal 18
Pembahasan Soal 19
Plasmid berukuran kecil dan dapat bereplikasi secara mandiri. Enzim restriksi memotong DNA pada sekuens tertentu, sedangkan ligase menyambungkan fragmen DNA (misalnya gen yang ingin diklon) dengan plasmid yang sudah dipotong, membentuk rekombinan untuk dimasukkan ke sel inang.
Kembali ke Soal 19
Pembahasan Soal 20
Sistem trakea pada serangga terdiri atas tabung mikroskopis yang memasukkan udara langsung ke jaringan. Difusi O2 dan CO2 terjadi melalui dinding trakea. Karena difusi melalui trakea kurang efisien untuk jarak jauh, ukuran serangga dibatasi oleh efisiensi sistem pernapasan ini.
Kembali ke Soal 20
Pembahasan Soal 21
Ion Ca2+ berikatan dengan troponin pada filamen tipis (aktin), menyebabkan tropomiosin bergeser dan membuka situs pengikatan miosin. ATP diperlukan untuk melepaskan kepala miosin dari aktin dan menggerakkan siklus cross-bridge. Tanpa ATP, miosin tidak dapat melepaskan diri (terjadi rigor).
Kembali ke Soal 21
Pembahasan Soal 22
Renin mengubah angiotensinogen menjadi angiotensin I, yang kemudian diubah menjadi angiotensin II. Angiotensin II merangsang sekresi aldosteron dan vasokonstriksi, meningkatkan reabsorbsi Na+ dan air, sehingga menambah volume darah dan menaikkan tekanan darah.
Kembali ke Soal 22
Pembahasan Soal 23
“Founder effect” terjadi ketika sekelompok kecil individu memulai populasi baru yang terisolasi. Frekuensi alel dalam kelompok kecil ini mungkin berbeda signifikan dari populasi asal. Akibatnya, variasi genetik dapat berkurang dan alel langka bisa menjadi lebih umum secara kebetulan.
Kembali ke Soal 23
Pembahasan Soal 24
Jika organ seperti mata tidak lagi digunakan, mutasi yang mengurangi fungsi organ tersebut tidak memberikan kerugian besar, sehingga dapat bertahan. Seleksi alam tidak mempertahankan organ yang tidak memberikan keuntungan adaptif, sehingga organ itu dapat mengalami degenerasi seiring waktu.
Kembali ke Soal 24
Pembahasan Soal 25
Prinsip complementary base pairing (A berpasangan dengan T, C berpasangan dengan G) dimanfaatkan untuk menempelkan probe DNA berlabel (komplementer dengan target) pada fragmen DNA di membran nitroselulosa. Jika fragmen target ada, probe akan berikatan dan sinyal (radioaktif atau fluoresen) dapat dideteksi.
Kembali ke Soal 25
Pembahasan Soal 26
Pada metabolisme CAM, stomata terbuka pada malam hari untuk menyerap CO2 dan membentuk asam malat yang disimpan di vakuola. Pada siang hari, stomata tertutup untuk mengurangi kehilangan air, dan asam malat dipecah kembali menjadi CO2 untuk fotosintesis. Ini bermanfaat bagi tumbuhan sukulen di lingkungan kering karena dapat meminimalkan transpirasi pada siang hari.
Kembali ke Soal 26
Pembahasan Soal 27
Hiu menyimpan urea di jaringan untuk mempertahankan tekanan osmotik yang hampir setara dengan air laut, sehingga mencegah kehilangan air berlebihan. Proses ini disebut “ureotelic osmoregulation.” Dengan menjaga konsentrasi urea yang tinggi, hiu dapat hidup di lingkungan hipertonik tanpa mengalami dehidrasi.
Kembali ke Soal 27
Pembahasan Soal 28
“Fitness” mengacu pada kemampuan individu untuk bertahan hidup dan bereproduksi, sehingga genetiknya diwariskan ke generasi berikutnya. Salah satu cara mengukurnya adalah dengan menghitung jumlah keturunan yang dihasilkan dan yang bertahan sampai usia reproduktif dibanding individu lain di populasi.
Kembali ke Soal 28
Pembahasan Soal 29
Peroksisom terlibat dalam proses oksidasi asam lemak rantai panjang dan detoksifikasi (misalnya menguraikan H2O2 menggunakan katalase). Jika enzim-enzim peroksisom rusak, sel dapat mengalami penumpukan asam lemak berbahaya atau kerusakan oksidatif yang mengganggu fungsi normal sel (misal pada penyakit Zellweger).
Kembali ke Soal 29
Pembahasan Soal 30
Mutualisme adalah interaksi antara dua spesies yang saling menguntungkan. Contohnya, hubungan antara lebah dan tumbuhan berbunga: lebah mendapatkan nektar sebagai sumber energi, sedangkan tumbuhan terbantu dalam penyerbukan untuk reproduksi.
Kembali ke Soal 30

Baca Juga :