Menguasai Sistem Gerak: Latihan Soal Biologi Kelas 11 Bab 2 untuk Pemahaman Mendalam

Sistem gerak adalah salah satu bab fundamental dalam kurikulum Biologi Kelas 11. Memahami bagaimana tubuh manusia dan hewan bergerak, serta komponen-komponen yang terlibat, sangat krusial untuk menguasai konsep-konsep biologis yang lebih kompleks. Bab ini biasanya mencakup pembahasan tentang tulang, otot, sendi, serta berbagai kelainan dan penyakit yang berkaitan dengan sistem gerak.

Untuk memastikan pemahaman yang kokoh, latihan soal adalah kunci. Artikel ini akan menyajikan serangkaian contoh soal Biologi Kelas 11 Bab 2, mulai dari tingkat pemahaman dasar hingga penerapan konsep yang lebih mendalam. Kita akan membahas berbagai jenis pertanyaan, mulai dari pilihan ganda, esai singkat, hingga studi kasus, yang dirancang untuk menguji pemahaman Anda tentang struktur, fungsi, dan mekanisme kerja sistem gerak.

Mari kita mulai petualangan kita dalam menguasai sistem gerak!

Bagian 1: Struktur dan Komponen Sistem Gerak

Bagian pertama dari bab ini biasanya berfokus pada identifikasi dan pemahaman tentang berbagai komponen yang membentuk sistem gerak. Ini meliputi tulang, otot, dan jaringan ikat lainnya.

Contoh Soal 1 (Pilihan Ganda):

Manakah dari pernyataan berikut yang tidak tepat mengenai tulang?

A. Tulang merupakan organ pasif dalam sistem gerak.
B. Tulang tersusun atas sel-sel osteosit yang tertanam dalam matriks kalsium fosfat.
C. Tulang kompak memiliki struktur yang lebih padat dibandingkan tulang spons.
D. Sumsum tulang merah berfungsi sebagai tempat pembentukan sel darah.
E. Periosteum adalah lapisan luar tulang yang kaya akan pembuluh darah dan saraf.

Pembahasan Soal 1:

Jawaban yang tepat adalah A. Tulang bukanlah organ pasif dalam arti sepenuhnya tidak aktif. Meskipun tidak dapat berkontraksi sendiri seperti otot, tulang berperan penting dalam menyediakan kerangka yang kaku, tempat perlekatan otot, serta melindungi organ vital. Tulang juga terus-menerus mengalami proses remodeling.

• Opsi B benar: Osteosit adalah sel tulang dewasa, dan matriks tulang memang kaya akan mineral seperti kalsium fosfat.
• Opsi C benar: Tulang kompak memiliki pori-pori yang lebih sedikit dan lebih padat, memberikan kekuatan yang lebih besar. Tulang spons memiliki struktur seperti spons dengan banyak rongga.
• Opsi D benar: Sumsum tulang merah, terutama pada tulang-tulang pipih dan ujung tulang panjang, adalah situs utama hematopoiesis (pembentukan sel darah).
• Opsi E benar: Periosteum adalah selaput fibrosa yang menutupi permukaan luar tulang, berperan dalam pertumbuhan dan perbaikan tulang.

Contoh Soal 2 (Menjodohkan):

Jodohkan jenis tulang berikut dengan ciri khasnya:

Jenis Tulang	Ciri Khas
1. Tulang Panjang	A. Berbentuk pipih, berfungsi melindungi organ internal.
2. Tulang Pendek	B. Memiliki rongga berisi sumsum kuning (lemak).
3. Tulang Pipih	C. Berbentuk tidak beraturan, misalnya ruas-ruas tulang belakang.
4. Tulang Iris	D. Berbentuk seperti cincin atau lingkaran, misalnya tempurung lutut.
5. Tulang Belulang	E. Terdiri dari dua lapisan tulang kompak yang dipisahkan oleh lapisan spons.

Pembahasan Soal 2:

Berikut adalah pasangan yang tepat:

• 1 – B (Tulang panjang, seperti tulang paha, memiliki diafisis yang merupakan rongga berisi sumsum kuning)
• 2 – C (Tulang pendek, seperti tulang pergelangan tangan dan kaki, memiliki bentuk yang hampir sama panjang, lebar, dan tebalnya, dan seringkali berartikulasi satu sama lain untuk menghasilkan gerakan yang kompleks)
• 3 – A dan E (Tulang pipih, seperti tulang tengkorak dan tulang dada, berfungsi melindungi organ internal dan memiliki struktur yang terdiri dari dua lapisan tulang kompak yang dipisahkan oleh lapisan tulang spons)
• 4 – D (Tulang iris, seperti patela/tempurung lutut, terbentuk di dalam tendon)
• 5 – C (Tulang belulang memiliki bentuk yang kompleks dan tidak beraturan, contohnya adalah vertebra/ruas tulang belakang)

(Catatan: Untuk soal menjodohkan, perlu ada daftar pilihan yang lebih banyak dari jumlah item yang perlu dijodohkan agar lebih menantang, atau ada instruksi tambahan.)

Contoh Soal 3 (Esai Singkat):

Jelaskan perbedaan utama antara otot lurik, otot polos, dan otot jantung, baik dari segi struktur maupun fungsinya!

Pembahasan Soal 3:

Perbedaan utama antara ketiga jenis otot dapat dijelaskan sebagai berikut:

• Otot Lurik (Skeletal Muscle):
  • Struktur: Memiliki garis-garis melintang (lurik) yang jelas, bentuk silindris panjang, memiliki banyak inti sel (multinukleat) yang terletak di tepi sel.
  • Fungsi: Bekerja secara sadar (volunter), bertanggung jawab untuk gerakan tubuh yang disengaja, seperti berjalan, mengangkat benda, dan menggerakkan anggota tubuh. Melekat pada tulang.
• Otot Polos (Smooth Muscle):
  • Struktur: Tidak memiliki garis-garis melintang (polos), bentuk seperti gelendong (meruncing di kedua ujungnya), hanya memiliki satu inti sel yang terletak di tengah.
  • Fungsi: Bekerja secara tidak sadar (involunter), terdapat pada dinding organ dalam seperti saluran pencernaan, pembuluh darah, dan saluran pernapasan. Fungsinya mengatur pergerakan organ dalam, seperti peristaltik usus.
• Otot Jantung (Cardiac Muscle):
  • Struktur: Memiliki garis-garis melintang (lurik) seperti otot lurik, namun selnya bercabang dan saling terhubung melalui diskus interkalaris. Memiliki satu atau dua inti sel yang terletak di tengah.
  • Fungsi: Bekerja secara tidak sadar (involunter), hanya ditemukan di dinding jantung. Fungsinya memompa darah ke seluruh tubuh.

Bagian 2: Mekanisme Gerak Otot

Bagian ini mengeksplorasi bagaimana otot berkontraksi dan relaksasi, serta peran protein aktin dan miosin dalam proses tersebut.

Contoh Soal 4 (Pilihan Ganda):

Proses kontraksi otot pada tingkat molekuler melibatkan interaksi antara filamen aktin dan miosin. Urutan peristiwa yang benar dalam siklus geser filamen adalah:

A. Kepala miosin berikatan dengan ATP, terhidrolisis menjadi ADP + Pi, kepala miosin terikat pada aktin, melepaskan ADP + Pi, dan kembali ke posisi semula.
B. Kepala miosin berikatan dengan ATP, kepala miosin terikat pada aktin, melepaskan ATP, lalu terjadi pemutusan ikatan miosin-aktin.
C. Ion kalsium berikatan dengan troponin, troponin menggeser tropomyosin, kepala miosin berikatan dengan aktin, terjadi hidrolisis ATP, dan filamen bergeser.
D. Kepala miosin berikatan dengan aktin, terjadi hidrolisis ATP, ion kalsium dilepaskan, dan filamen miosin menarik aktin.
E. ATP berikatan dengan aktin, memicu pelepasan miosin, lalu ion kalsium berikatan dengan miosin untuk memulai kontraksi.

Pembahasan Soal 4:

Jawaban yang tepat adalah C. Urutan yang benar dalam siklus geser filamen (sliding filament theory) adalah sebagai berikut:

1. Stimulasi Saraf: Impuls saraf tiba di neuromuscular junction, memicu pelepasan asetilkolin.
2. Depolarisasi Sarkolema: Asetilkolin menyebabkan depolarisasi membran sarkolema dan tubulus T.
3. Pelepasan Kalsium: Depolarisasi menyebabkan pelepasan ion kalsium (Ca²⁺) dari retikulum sarkoplasma ke sitoplasma (sarkoplasma).
4. Interaksi Kalsium dengan Troponin: Ion kalsium berikatan dengan protein troponin.
5. Perubahan Konformasi Troponin: Ikatan kalsium menyebabkan perubahan konformasi pada troponin.
6. Pergeseran Tropomyosin: Perubahan konformasi troponin menarik protein tropomyosin menjauh dari situs pengikatan miosin pada filamen aktin.
7. Pembentukan Jembatan Silang (Cross-bridge): Kepala miosin yang telah teraktivasi oleh ATP kini dapat berikatan dengan situs aktif pada aktin, membentuk jembatan silang.
8. Power Stroke: Energi dari hidrolisis ATP yang telah terakumulasi dilepaskan, menyebabkan kepala miosin menarik filamen aktin ke arah tengah sarkomer. Ini disebut "power stroke".
9. Pemisahan Miosin-Aktin: Molekul ATP baru berikatan dengan kepala miosin, menyebabkan kepala miosin terlepas dari aktin.
10. Hidrolisis ATP dan Siklus Berulang: ATP dihidrolisis menjadi ADP dan Pi, mengaktifkan kembali kepala miosin untuk siklus berikutnya. Proses ini berulang selama ada sinyal saraf dan cukup ATP serta ion kalsium.

Bagian 3: Sendi dan Jenis-jenisnya

Sendi merupakan area pertemuan antara dua tulang atau lebih yang memungkinkan terjadinya gerakan.

Contoh Soal 5 (Pilihan Ganda):

Manakah dari contoh sendi berikut yang termasuk dalam kategori sendi peluru (ball and socket joint)?

A. Sendi antara tulang paha dan tulang kering.
B. Sendi antara tulang lengan atas dan tulang belikat.
C. Sendi antara tulang pergelangan tangan.
D. Sendi antara tulang-tulang tengkorak.
E. Sendi antara tulang belakang.

Pembahasan Soal 5:

Jawaban yang tepat adalah B. Sendi peluru adalah jenis sendi sinovial yang memungkinkan gerakan paling luas ke segala arah. Ujung tulang berbentuk bola (kepala tulang) berartikulasi dengan rongga seperti cangkir (lekukan) pada tulang lain.

• Opsi A adalah sendi engsel (hinge joint), memungkinkan gerakan satu arah seperti membuka dan menutup pintu.
• Opsi C adalah sendi pelana (saddle joint) atau sendi luncur (gliding joint).
• Opsi D adalah sendi mati (sutura), tidak memungkinkan gerakan.
• Opsi E adalah sendi peluncur (gliding joint) atau sendi kaku (cartilaginous joint).

Contoh Soal 6 (Studi Kasus Singkat):

Seorang atlet angkat besi mengalami cedera saat mengangkat beban yang sangat berat. Ia merasakan nyeri hebat pada bahunya dan kesulitan untuk mengangkat lengan ke atas. Setelah pemeriksaan medis, diduga terjadi robekan pada salah satu otot rotator cuff.

Jelaskan peran otot rotator cuff dalam pergerakan bahu dan mengapa robekan pada otot ini dapat menyebabkan kesulitan mengangkat lengan!

Pembahasan Soal 6:

Otot rotator cuff adalah sekelompok empat otot dan tendonnya yang mengelilingi sendi bahu. Otot-otot ini meliputi supraspinatus, infraspinatus, teres minor, dan subscapularis.

Peran utama otot rotator cuff adalah:

1. Stabilisasi Sendi Bahu: Otot-otot ini menjaga kepala tulang paha (humerus) tetap berada di dalam rongga glenoid yang dangkal pada tulang belikat (skapula). Mereka memberikan stabilitas dinamis pada sendi bahu yang sangat mobile.
2. Gerakan Rotasi dan Elevasi Lengan: Otot-otot ini bekerja sama untuk memungkinkan berbagai gerakan lengan, termasuk rotasi internal dan eksternal, serta membantu mengangkat lengan ke samping (abduksi) dan ke atas (elevasi).

Ketika terjadi robekan pada salah satu atau beberapa otot rotator cuff, kemampuannya untuk menstabilkan sendi bahu dan menggerakkan lengan akan terganggu. Robekan pada otot yang berperan dalam mengangkat lengan (misalnya supraspinatus) secara langsung akan menyebabkan kesulitan dan nyeri saat mencoba mengangkat lengan ke atas. Otot yang cedera tidak dapat menghasilkan kekuatan yang cukup untuk mengangkat lengan secara efektif, dan ketidakstabilan yang terjadi dapat memperparah rasa sakit.

Bagian 4: Kelainan dan Penyakit pada Sistem Gerak

Bab ini juga biasanya membahas berbagai masalah yang dapat mempengaruhi sistem gerak.

Contoh Soal 7 (Pilihan Ganda):

Osteoporosis adalah penyakit yang ditandai dengan penurunan massa tulang dan penurunan kepadatan tulang, sehingga tulang menjadi rapuh dan mudah patah. Faktor-faktor berikut dapat meningkatkan risiko osteoporosis, kecuali:

A. Kekurangan asupan kalsium dan vitamin D.
B. Kurang aktivitas fisik.
C. Perubahan hormonal, terutama pada wanita pascamenopause.
D. Merokok dan konsumsi alkohol berlebihan.
E. Gaya hidup aktif dan olahraga beban secara teratur.

Pembahasan Soal 7:

Jawaban yang tepat adalah E. Gaya hidup aktif dan olahraga beban secara teratur justru dapat mencegah osteoporosis karena aktivitas fisik merangsang pembentukan tulang dan meningkatkan kepadatan tulang.

• Opsi A, B, C, dan D adalah faktor risiko yang diketahui meningkatkan kemungkinan terjadinya osteoporosis.

Contoh Soal 8 (Esai Singkat):

Jelaskan perbedaan antara fraktur (patah tulang) terbuka dan fraktur tertutup! Sebutkan juga satu contoh kelainan tulang yang disebabkan oleh kekurangan gizi!

Pembahasan Soal 8:

Perbedaan antara fraktur terbuka dan tertutup adalah sebagai berikut:

• Fraktur Terbuka (Open/Compound Fracture):

  • Ditandai dengan adanya luka terbuka pada kulit yang berhubungan dengan lokasi patah tulang. Tulang yang patah dapat menembus kulit atau luka akibat benturan yang menyebabkan tulang patah dan menembus kulit dari dalam.
  • Fraktur terbuka memiliki risiko infeksi yang lebih tinggi karena tulang terpapar langsung ke lingkungan luar.

• Fraktur Tertutup (Closed/Simple Fracture):

  • Tidak ada luka terbuka pada kulit di lokasi patah tulang. Tulang patah tetapi kulit tetap utuh.
  • Risiko infeksi lebih rendah dibandingkan fraktur terbuka.

Contoh kelainan tulang yang disebabkan oleh kekurangan gizi adalah:

• Rakhitis: Terjadi pada anak-anak akibat kekurangan vitamin D, kalsium, dan fosfat. Gejalanya meliputi tulang yang lunak, lemah, dan bengkok (misalnya kaki O atau X).
• Osteomalasia: Mirip dengan rakhitis tetapi terjadi pada orang dewasa, juga disebabkan oleh kekurangan vitamin D, kalsium, dan fosfat, menyebabkan tulang menjadi lunak dan nyeri.

Kesimpulan

Memahami sistem gerak adalah kunci untuk menguasai banyak aspek biologi manusia dan hewan. Dengan berlatih soal-soal seperti yang telah disajikan di atas, Anda dapat menguji pemahaman Anda tentang struktur tulang, mekanisme kontraksi otot, berbagai jenis sendi, serta kelainan yang dapat mempengaruhi sistem gerak.

Ingatlah bahwa setiap soal latihan adalah kesempatan untuk belajar. Jangan ragu untuk kembali ke materi pelajaran jika Anda menemukan kesulitan. Dengan pendekatan yang terstruktur dan latihan yang konsisten, Anda pasti akan menguasai Bab 2 Biologi Kelas 11 ini!

Selamat belajar dan semoga sukses!