POJOKSATU.id - Persiapan menghadapi Olimpiade Sains Nasional (OSN) bidang Biologi membutuhkan kemampuan memahami konsep sekaligus menganalisis data eksperimen.
Peserta tidak cukup hanya menghafal istilah biologis, tetapi perlu mampu menghubungkan mekanisme molekuler, proses seluler, fisiologi organisme, hingga prinsip evolusi dan ekologi.
Buku Kumpulan Soal Olimpiade Sains Nasional yang diterbitkan Pusat Prestasi Nasional (Puspresnas) memuat materi Biologi dengan karakter soal yang menuntut penalaran dan interpretasi informasi.
Pada bagian Biologi, materi yang muncul antara lain Biologi Sel Molekuler, genetika, evolusi, fisiologi, dan ekologi.
Baca Juga: Latihan Soal Final OSN Astronomi SMA 2026, 10 Soal Pilihan Ganda Lengkap dengan Pembahasan
Salah satu contoh materi yang digunakan dalam kumpulan soal tersebut adalah regulasi metabolisme pada E. coli.
Peserta diminta menganalisis hubungan gen galR dan galS dengan pemanfaatan glukosa serta galaktosa.
Contoh lainnya mencakup pembentukan biofilm Pseudomonas aeruginosa, mekanisme transport membran, serta konsep endosimbiosis pada kloroplas.
Soal berikut merupakan soal latihan yang dikembangkan dan dimodifikasi dari konsep serta karakter soal dalam dokumen Puspresnas.
Baca Juga: Rupiah Makin Perkasa, Ditutup Rp17.685 per Dolar AS dan Terkuat dalam 3 Bulan Terakhir
Soal OSN Biologi
Soal Nomor 1
Suatu galur E. coli mengalami knock-out pada gen galR dan galS. Kedua gen tersebut diketahui berkaitan dengan sistem regulasi operon yang mengatur pemanfaatan galaktosa.
E. coli wild-type dan galur hasil knock-out kemudian ditumbuhkan pada medium yang mengandung glukosa dan galaktosa.
Pernyataan yang paling tepat mengenai tujuan eksperimen tersebut adalah ...
A. Mengetahui apakah galaktosa dapat menghambat translasi seluruh protein E. coli.
B. Menguji pengaruh hilangnya regulator galR dan galS terhadap kemampuan bakteri memanfaatkan galaktosa.
C. Membuktikan bahwa glukosa tidak dapat digunakan sebagai sumber karbon oleh E. coli.
D. Menguji apakah galR dan galS merupakan gen struktural penyandi enzim glikolisis.
E. Membuktikan bahwa galaktosa selalu lebih disukai daripada glukosa oleh E. coli.
Baca Juga: KPK Watch Sebut Mabes Polri Tak Boleh Lindungi Kombes F Soal Dugaan Kasus Investasi Rp58,5 Miliar
Pembahasan
Gen galR dan galS berperan sebagai regulator dalam sistem pemanfaatan galaktosa.
Karena galur GR2 mengalami knock-out pada kedua gen tersebut, sedangkan W3110 merupakan galur wild-type, perbandingan keduanya dapat digunakan untuk melihat pengaruh hilangnya regulator terhadap pemanfaatan galaktosa.
Eksperimen dilakukan pada medium yang mengandung glukosa dan galaktosa. Dengan demikian, parameter konsumsi kedua substrat dapat dibandingkan antara galur normal dan galur hasil knock-out.
Eksperimen tersebut tidak secara langsung bertujuan membuktikan bahwa galaktosa lebih disukai daripada glukosa.
Jawaban: B. Menguji pengaruh hilangnya regulator galR dan galS terhadap kemampuan bakteri memanfaatkan galaktosa.
Konsep ini dikembangkan dari soal Biologi Sel Molekuler Puspresnas yang menggunakan perbandingan galur GR2 dan W3110 dalam fermentasi dengan glukosa dan galaktosa.
Baca Juga: Uang Palsu Kualitas Grade A Sebanyak Rp36 Miliar Disita dari Taman Tekno BSD Tangsel
Soal Nomor 2
Pseudomonas aeruginosa dapat membentuk biofilm yang terdiri atas kumpulan sel bakteri dan matriks ekstraseluler.
Jika suatu senyawa mampu menghambat pembentukan extracellular polymeric substance (EPS), dampak yang paling mungkin terjadi adalah ...
A. Bakteri tidak dapat melakukan replikasi DNA.
B. Bakteri kehilangan seluruh kemampuan melakukan metabolisme.
C. Struktur matriks biofilm menjadi lebih lemah sehingga perlindungan terhadap lingkungan dapat berkurang.
D. Semua bakteri langsung mengalami lisis.
E. Bakteri berubah menjadi organisme eukariotik.
Pembahasan
EPS merupakan salah satu komponen penting dalam matriks biofilm.
Matriks tersebut membantu sel-sel bakteri tetap berada dalam komunitas dan memberikan perlindungan terhadap berbagai tekanan lingkungan.
Jika produksi EPS dihambat, pembentukan dan kestabilan matriks biofilm dapat terganggu.
Namun, penghambatan EPS tidak berarti seluruh metabolisme bakteri langsung berhenti atau semua sel langsung mengalami lisis.
Jawaban: C. Struktur matriks biofilm menjadi lebih lemah sehingga perlindungan terhadap lingkungan dapat berkurang.
Dokumen Puspresnas juga menguji fungsi EPS sebagai bagian dari pembentukan dan perlindungan biofilm Pseudomonas aeruginosa.
Baca Juga: Debut di Kejuaraan Dunia BWF 2026, Amri/Nita Raih Perunggu Usai Duel Sengit Kontra Ranking 1 Dunia
Soal Nomor 3
Sebuah membran sel buatan bersifat permeabel terhadap monosakarida dan air, tetapi tidak permeabel terhadap disakarida.
Di dalam sel terdapat glukosa dan sukrosa, sedangkan lingkungan di luar sel mengandung konsentrasi glukosa yang lebih rendah dan sukrosa yang lebih tinggi.
Jika volume lingkungan jauh lebih besar daripada volume sel, pernyataan yang paling tepat adalah ...
A. Glukosa cenderung berdifusi keluar sel.
B. Glukosa cenderung berdifusi masuk sel.
C. Sukrosa bebas berdifusi melewati membran.
D. Air tidak dapat bergerak melewati membran.
E. Semua zat terlarut akan mencapai konsentrasi yang sama.
Pembahasan
Membran bersifat permeabel terhadap monosakarida, termasuk glukosa. Karena konsentrasi glukosa di luar lebih rendah daripada di dalam sel, glukosa akan memiliki kecenderungan bergerak dari konsentrasi tinggi menuju konsentrasi rendah.
Jadi, glukosa cenderung berdifusi keluar sel.
Sebaliknya, sukrosa merupakan disakarida yang tidak dapat melewati membran tersebut.
Jawaban: A. Glukosa cenderung berdifusi keluar sel.
Konsep permeabilitas membran terhadap monosakarida, air, dan disakarida digunakan dalam soal Biologi Puspresnas mengenai sel buatan dan transport zat.
Soal Nomor 4
Kloroplas diyakini berasal dari peristiwa endosimbiosis. Salah satu bukti yang mendukung teori tersebut adalah ...
A. Kloroplas tidak memiliki materi genetik sendiri.
B. Kloroplas memiliki DNA dan ribosom yang menunjukkan kemiripan dengan organisme prokariotik.
C. Kloroplas hanya ditemukan pada sel prokariotik.
D. Kloroplas tidak memiliki membran.
E. Kloroplas tidak mampu melakukan pembelahan.
Baca Juga: Pemkot Bandung Siapkan Pabrik Sampah Gedebage, Olah 300 Ton per Hari Jadi Bahan Bakar
Pembahasan
Teori endosimbiosis menjelaskan bahwa organel seperti kloroplas berasal dari organisme prokariotik fotosintetik yang dahulu hidup bebas kemudian diinternalisasi oleh sel yang lebih besar.
Kloroplas memiliki sejumlah karakteristik yang mendukung asal-usul tersebut, antara lain memiliki materi genetik sendiri dan ribosom.
Keberadaan karakteristik tersebut menjadi salah satu bukti yang mendukung hubungan evolusioner antara kloroplas dan organisme prokariotik fotosintetik.
Jawaban: B. Kloroplas memiliki DNA dan ribosom yang menunjukkan kemiripan dengan organisme prokariotik.
Materi mengenai endosimbiosis kloroplas dan perbandingan struktur bakteri fotosintetik dengan kloroplas terdapat dalam kumpulan soal Biologi Puspresnas.
Baca Juga: Terbongkar 10 Bulan Usai Kejadian, Ini Motif Ayah Kandung Bunuh Anak Disabilitas di Merauke
Soal Nomor 5
Sebuah sel mamalia mengalami satu siklus pembelahan yang didahului oleh replikasi DNA. Setelah fase replikasi selesai, setiap kromosom terdiri atas dua kromatid saudara.
Jika sel tersebut kemudian memasuki mitosis, peristiwa yang terjadi pada anafase adalah ...
A. Kromosom homolog berpasangan.
B. DNA mengalami replikasi.
C. Kromatid saudara berpisah menuju kutub yang berlawanan.
D. Sel mengalami crossing over.
E. Kromosom homolog melakukan sinapsis.
Pembahasan
Pada mitosis, DNA direplikasi terlebih dahulu sehingga setiap kromosom terdiri atas dua kromatid saudara.
Ketika memasuki anafase, kromatid saudara dipisahkan oleh benang spindel dan bergerak menuju kutub sel yang berlawanan.
Peristiwa crossing over dan sinapsis kromosom homolog merupakan karakteristik meiosis, bukan mitosis.
Jawaban: C. Kromatid saudara berpisah menuju kutub yang berlawanan.
Materi mengenai perubahan jumlah DNA, pembelahan sel, sentrosom, kromatid saudara, dan kromosom homolog juga muncul dalam soal Biologi Sel Molekuler pada dokumen OSN.
Baca Juga: Dukung KDM, DPRD Jabar Setuju BUMD Digabung di Bawah Holding PT Sangga Buana
Soal Nomor 6
Suatu gen memiliki laju substitusi sinonim sebesar 0,24 perubahan per situs dan laju substitusi nonsinonim sebesar 0,08 perubahan per situs.
Perbandingan dN/dS untuk gen tersebut adalah ...
A. 0,17
B. 0,24
C. 0,33
D. 0,50
E. 3,00
Pembahasan
Rasio dN/dS dihitung dengan:
dN/dS = 0,08 / 0,24
dN/dS = 0,33
Nilai dN/dS yang lebih kecil dari 1 menunjukkan bahwa perubahan nonsinonim lebih rendah dibandingkan perubahan sinonim.
Dalam konteks evolusi molekuler, kondisi tersebut dapat konsisten dengan adanya seleksi pemurnian terhadap perubahan yang mengubah asam amino.
Jawaban: C. 0,33
Konsep perbandingan perubahan sinonim dan nonsinonim digunakan dalam bagian Biologi Molekuler pada kumpulan soal Puspresnas.
Baca Juga: Cerita Tony Soemarno dan Mariane Mengubah Luka Terorisme Menjadi Pesan Perdamaian
Soal Nomor 7
Dalam suatu populasi serangga, warna tubuh dikendalikan oleh satu gen dengan dua alel. Alel A dominan terhadap alel a.
Jika frekuensi alel A dalam populasi adalah 0,7 dan populasi berada dalam keseimbangan Hardy-Weinberg, frekuensi individu homozigot resesif adalah ...
A. 0,09
B. 0,21
C. 0,30
D. 0,49
E. 0,70
Pembahasan
Diketahui:
p = 0,7
Karena hanya terdapat dua alel:
q = 1 - p
q = 1 - 0,7
q = 0,3
Dalam keseimbangan Hardy-Weinberg, frekuensi homozigot resesif adalah:
q² = 0,3²
q² = 0,09
Jadi, frekuensi individu dengan genotipe aa adalah 0,09 atau 9%.
Jawaban: A. 0,09
Baca Juga: TPS Padasuka Ubah 2 Ton Sampah Jadi Briket, Erwin: Masalah Sampah Selesai di Sini
Soal Nomor 8
Seekor ikan pembersih, Labroides dimidiatus, memperoleh makanan ketika membersihkan organisme lain dari ektoparasit.
Namun, ikan tersebut juga dapat melakukan cheating dengan memakan mukus klien.
Dalam perspektif seleksi alam, perilaku cheating dapat memberikan keuntungan langsung bagi ikan pembersih, tetapi dapat mengurangi keuntungan bagi klien.
Pernyataan yang paling tepat adalah ...
A. Cheating selalu meningkatkan kebugaran kedua spesies.
B. Cheating tidak mungkin dipengaruhi oleh interaksi antara ikan pembersih dan klien.
C. Perubahan frekuensi cheating dapat dipengaruhi oleh konsekuensi perilaku tersebut terhadap keberhasilan reproduksi dan kelangsungan interaksi.
D. Cheating hanya dapat terjadi apabila ikan pembersih tidak memiliki predator.
E. Perilaku kooperatif tidak dapat dipertahankan oleh seleksi alam.
Baca Juga: Meriahkan HUT RI, Bupati dan ASN Karawang Galang Donasi untuk Korban Bencana NTT
Pembahasan
Hubungan antara ikan pembersih dan klien merupakan interaksi yang dapat memberikan keuntungan bagi kedua pihak.
Namun, ikan pembersih memiliki pilihan untuk melakukan cheating dengan memanfaatkan sumber makanan yang lebih menguntungkan baginya.
Frekuensi perilaku tersebut dapat dipengaruhi oleh konsekuensi terhadap hubungan dengan klien, termasuk kemungkinan klien menghindari individu yang sering melakukan cheating.
Karena itu, perilaku cheating maupun kooperasi dapat dipelajari melalui perspektif proximate causation, ultimate causation, seleksi alam, dan interaksi antarspesies.
Jawaban: C. Perubahan frekuensi cheating dapat dipengaruhi oleh konsekuensi perilaku tersebut terhadap keberhasilan reproduksi dan kelangsungan interaksi.
Konteks ikan pembersih L. dimidiatus dan perilaku cheating digunakan dalam soal etologi Puspresnas, termasuk pembahasan mengenai proximate causation dan ultimate causation.
Baca Juga: Dugaan Pemerasan Ortu Calon Mahasiswa Kedokteran Unsoed Diduga Sudah Bertahun-tahun
Soal Nomor 9
Suatu populasi bakteri memiliki dua subpopulasi dalam biofilm.
Sel pada bagian permukaan memperoleh oksigen lebih banyak dibandingkan sel yang berada jauh di dalam biofilm.
Jika oksigen merupakan akseptor elektron utama dalam respirasi aerob, kondisi yang paling mungkin terjadi adalah ...
A. Sel bagian dalam selalu memiliki laju metabolisme aerob paling tinggi.
B. Sel bagian permukaan cenderung memiliki akses oksigen lebih besar.
C. Semua sel dalam biofilm pasti memiliki kondisi metabolik yang identik.
D. Gradien oksigen tidak memengaruhi metabolisme bakteri.
E. Sel bagian dalam pasti mengalami fotosintesis.
Baca Juga: TNI Makin 'Kuasai' Ruang Sipil, BRIN Ingatkan Batas Kekuasaan Reformasi Militer Belum Tuntas
Pembahasan
Biofilm merupakan struktur tiga dimensi yang dapat menghasilkan gradien kondisi fisik dan kimia, termasuk gradien oksigen.
Sel yang berada di permukaan lebih dekat dengan sumber oksigen sehingga akses terhadap oksigen lebih besar.
Sementara itu, sel yang berada lebih dalam dapat mengalami kondisi yang lebih rendah oksigen.
Akibatnya, aktivitas metabolisme dapat berbeda pada lokasi yang berbeda dalam biofilm.
Jawaban: B. Sel bagian permukaan cenderung memiliki akses oksigen lebih besar.
Konsep gradien biokimia dan perubahan kondisi metabolik merupakan bagian dari materi pembentukan biofilm Pseudomonas aeruginosa pada dokumen OSN.
Baca Juga: 1.842 Hotspot Kepung Kalimantan, Puan Desak Pemerintah Bentuk Zona Operasi Prioritas
Soal Nomor 10
Suatu sel eukariotik menghasilkan protein yang akan disekresikan ke luar sel. Setelah translasi dimulai, protein tersebut memasuki retikulum endoplasma kasar.
Urutan jalur yang paling tepat untuk protein sekretori tersebut adalah ...
A. Ribosom → nukleus → lisosom → membran plasma
B. Ribosom → retikulum endoplasma kasar → badan Golgi → vesikel sekretori → membran plasma
C. Nukleus → badan Golgi → ribosom → membran plasma
D. Ribosom → mitokondria → badan Golgi → membran plasma
E. Retikulum endoplasma halus → nukleus → badan Golgi → membran plasma
Pembahasan
Protein sekretori disintesis oleh ribosom yang berasosiasi dengan retikulum endoplasma kasar.
Setelah masuk ke retikulum endoplasma, protein diproses dan dikirim menuju badan Golgi melalui vesikel transport.
Badan Golgi kemudian melakukan pemrosesan dan penyortiran lebih lanjut sebelum protein dikemas ke dalam vesikel sekretori.
Vesikel tersebut akhirnya bergerak menuju membran plasma dan melepaskan protein ke luar sel melalui eksositosis.
Urutannya adalah:
Ribosom → retikulum endoplasma kasar → badan Golgi → vesikel sekretori → membran plasma
Jawaban: B. Ribosom → retikulum endoplasma kasar → badan Golgi → vesikel sekretori → membran plasma
Baca Juga: 52 Pesawat Dikerahkan, Pemerintah Perkuat Operasi Modifikasi Cuaca Tangani Karhutla Kalimantan
Perlu Latihan Analisis
Materi Biologi dalam kumpulan soal Puspresnas memperlihatkan cakupan yang luas, mulai dari Biologi Sel Molekuler hingga etologi dan evolusi.
Soal tidak hanya meminta peserta mengenali istilah, tetapi juga membaca skenario eksperimen, memahami hubungan sebab-akibat, dan menarik kesimpulan dari informasi yang diberikan.
Referensi yang digunakan juga menunjukkan adanya soal dengan format benar-salah yang berbasis data dan gambar, termasuk eksperimen metabolisme E. coli, biofilm, transport membran, dan perilaku ikan pembersih.
Karena itu, peserta yang mempersiapkan diri menuju OSN Final Biologi 2026 perlu membiasakan diri membaca informasi secara teliti sebelum menentukan jawaban.
Baca Juga: Warga Palumbonsari Karawang Minta Honor RT dan RW Ditambah
Kemampuan menghubungkan konsep molekuler dengan fenomena biologis menjadi salah satu kunci menghadapi soal dengan tingkat penalaran tinggi. ***
