Rangkuman Biologi SMA Kelas 12 dari Metabolisme sampai Bioteknologi

TULISAN kali ini merangkum pelajaran Biologi kelas 12. Bagi siswa SMA kelas 12 yang ingin memahami pelajaran Biologi, artikel ini akan memberikan garis besar bahan-bahannya.

Siap belajar Biologi kelas 12? Silakan disimak.

BAB 1: METABOLISME

PENDAHULUAN & SKEMA MATERI: Metabolisme adalah keseluruhan reaksi kimia teratur yang terjadi di dalam sel makhluk hidup. Tujuannya memperoleh energi, menyimpan energi, dan menyusun komponen sel.

Baca juga : Dampak Negatif Bioteknologi dan Rangkuman Pemanfaatannya

A. KONSEP DASAR METABOLISME

Dibagi menjadi dua jenis reaksi utama:

1. Anabolisme: Reaksi PENYUSUNAN senyawa kompleks dari molekul-molekul sederhana. Proses ini MEMBUTUHKAN energi (endergonik). Contoh utamanya adalah fotosintesis.

2. Katabolisme: Reaksi PEMBONGKARAN senyawa kompleks menjadi molekul-molekul sederhana. Proses ini MENGHASILKAN energi (eksergonik). Contoh utamanya adalah respirasi seluler.

Enzim: Protein yang berfungsi sebagai biokatalisator. Enzim mempercepat laju reaksi metabolisme dengan menurunkan energi aktivasi, tanpa ikut bereaksi.

ATP (Adenosin Trifosfat): Molekul pembawa energi utama dalam sel. Energi disimpan dalam ikatan fosfatnya dan dilepaskan saat dibutuhkan.

Baca juga: Pengertian Anabolisme Proses, Hormon yang Berperan, dan Contoh

B. KATABOLISME: RESPIRASI SELULER

Proses pembongkaran glukosa untuk menghasilkan ATP. Respirasi aerob (membutuhkan oksigen) adalah yang paling efisien dan terdiri dari 4 tahap:

1. Glikolisis: Terjadi di sitoplasma. Memecah 1 glukosa menjadi 2 asam piruvat. Menghasilkan 2 ATP dan 2 NADH. 

2. Dekarboksilasi Oksidatif: Terjadi di matriks mitokondria. Mengubah 2 asam piruvat menjadi 2 Asetil Ko-A. Menghasilkan 2 NADH.

3. Siklus Krebs: Terjadi di matriks mitokondria. Memproses 2 Asetil Ko-A dalam siklus reaksi. Menghasilkan 2 ATP, 6 NADH, dan 2 FADH2.

4. Transpor Elektron: Terjadi di membran dalam mitokondria. NADH dan FADH2 melepaskan elektronnya untuk menghasilkan sebagian besar ATP (sekitar 26-28 ATP). Oksigen berperan sebagai penerima elektron terakhir.

Baca juga: Mengenal Organ-Organ Pernapasan Manusia dalam Sistem Respirasi

C. ANABOLISME: FOTOSINTESIS

Proses penyusunan glukosa dari CO2 dan H2O dengan bantuan energi cahaya. Terjadi di kloroplas dan terdiri dari 2 tahap:

1. Reaksi Terang: Terjadi di grana (tilakoid). Menggunakan energi cahaya untuk memecah air (fotolisis), menghasilkan O2, ATP, dan NADPH.

2. Reaksi Gelap (Siklus Calvin): Terjadi di stroma. Menggunakan ATP dan NADPH dari reaksi terang untuk mengubah (memfiksasi) CO2 menjadi glukosa.

Baca juga: 4 Contoh Sumber Energi Panas, Bisa Jadi Alternatif

BAB 2: GENETIK DAN PEWARISAN SIFAT

PENDAHULUAN & SKEMA MATERI: Genetika adalah ilmu yang mempelajari tentang gen, materi genetik (DNA & RNA), dan mekanisme pewarisan sifat dari induk kepada keturunannya.

A. MATERI GENETIK

DNA (Asam Deoksiribonukleat): Molekul heliks ganda yang menyimpan informasi genetik. Merupakan "cetak biru" kehidupan.

Gen: Segmen spesifik dari DNA yang mengkodekan instruksi untuk membuat protein tertentu, yang kemudian menentukan suatu sifat.

Kromosom: Struktur padat yang terdiri dari DNA yang sangat terpilin, terletak di dalam inti sel. Manusia memiliki 46 kromosom (23 pasang).

Baca juga: Pewarisan Sifat Makhluk Materi Genetik serta Struktur DNA dan RNA

B. SINTESIS PROTEIN (EKSPRESI GEN)

Proses pembacaan gen pada DNA untuk menghasilkan protein. 

1. Transkripsi (di Inti Sel): Segmen DNA (gen) disalin menjadi molekul RNA duta (mRNA).

2. Translasi (di Ribosom): Urutan basa pada mRNA diterjemahkan oleh ribosom. RNA transfer (tRNA) membawa asam amino yang sesuai untuk dirangkai menjadi rantai protein.

Baca juga: Urutan Sintesis Protein yang Benar

C. PEWARISAN SIFAT (HUKUM MENDEL)

Hukum I Mendel (Segregasi): Sepasang alel (varian gen) akan memisah (segregasi) secara acak saat pembentukan gamet (sel sperma/ovum).

Hukum II Mendel (Asortasi Bebas): Gen untuk sifat yang berbeda akan diwariskan secara independen satu sama lain.

Istilah Kunci: Genotipe (susunan gen, misal: AA, Aa), Fenotipe (sifat yang tampak, misal: merah), Dominan (alel yang menutupi), Resesif (alel yang tertutupi).

Baca juga : Rangkuman Bab 3 Pewarisan Sifat pada Makhluk Hidup

BAB 3: TEORI EVOLUSI

PENDAHULUAN & SKEMA PEMBELAJARAN: Evolusi adalah proses perubahan sifat-sifat terwariskan dari suatu populasi organisme dari satu generasi ke generasi berikutnya dalam jangka waktu yang sangat panjang.

A. MEKANISME UTAMA EVOLUSI: SELEKSI ALAM

Teori Darwin-Wallace didasarkan pada pengamatan:

1. Variasi: Ada variasi sifat dalam individu-individu di suatu populasi.

2. Heritabilitas: Sifat-sifat tersebut dapat diwariskan.

3. Perjuangan untuk Hidup: Organisme menghasilkan lebih banyak keturunan daripada yang bisa bertahan hidup, menyebabkan kompetisi.

Kesimpulan (Seleksi Alam): Individu dengan variasi sifat yang paling menguntungkan untuk bertahan hidup dan bereproduksi di lingkungannya akan meninggalkan lebih banyak keturunan. Seiring waktu, sifat menguntungkan ini akan menjadi lebih umum dalam populasi.

Baca juga: Manfaat Energi Matahari bagi Manusia, Hewan, Tumbuhan

B. BUKTI-BUKTI EVOLUSI

Catatan Fosil: Menunjukkan perubahan bentuk organisme dari waktu ke waktu.

Anatomi Perbandingan (Homologi): Struktur tubuh dasar yang sama pada organisme berbeda (misal: tulang lengan manusia, kucing, paus, dan kelelawar) menunjukkan adanya nenek moyang bersama.

Embriologi Perbandingan: Tahap awal perkembangan embrio pada vertebrata menunjukkan kemiripan yang luar biasa.

Biogeografi: Sebaran geografis spesies.

Biokimia dan Genetika Molekuler: Kemiripan dalam urutan DNA dan protein antar spesies. Ini adalah bukti evolusi yang paling kuat saat ini.

Baca juga: Rangkuman IPA SMA Kelas 10 dari Pengukuran sampai Pemanasan Global

BAB 4: INOVASI BIOTEKNOLOGI

PENDAHULUAN & SKEMA MATERI: Bioteknologi adalah pemanfaatan organisme hidup, sistem, atau proses biologis untuk menghasilkan produk atau jasa yang bermanfaat bagi manusia.

A. BIOTEKNOLOGI KONVENSIONAL

Menggunakan mikroorganisme secara langsung dalam proses fermentasi.

Tidak ada manipulasi genetik.

Contoh: Pembuatan tempe (jamur), yoghurt (bakteri), keju, roti, tape, kecap.

Baca juga: Penerapan Bioteknologi Pertanian, Teknik Rekayasa Genetika, dan Sel Kalus

B. BIOTEKNOLOGI MODERN

Menggunakan teknik rekayasa genetika untuk memanipulasi DNA suatu organisme.

Contoh Aplikasi:

1. Tanaman Transgenik (GMO): Tanaman yang telah disisipi gen dari organisme lain untuk mendapatkan sifat unggul (misal: jagung tahan hama, tomat yang matangnya lebih lama).

2. Produksi Insulin: Gen insulin manusia dimasukkan ke dalam bakteri, sehingga bakteri tersebut dapat memproduksi insulin untuk penderita diabetes.

Baca juga: Mutasi Adalah Perubahan Genetik yang Menarik untuk Dipelajari

3. Kloning: Membuat salinan genetik yang identik dari sebuah organisme.
 
4. Terapi Gen: Upaya memperbaiki gen yang rusak atau cacat yang menyebabkan penyakit genetik.

5. Kultur Jaringan: Teknik perbanyakan tanaman secara vegetatif dari bagian kecil jaringan tanaman dalam media steril. 

Itulah rangkuman pelajaran Biologi untuk SMA kelas 12. Semangat belajar. (I-2)