Contoh Soal dan Pembahasan Biologi SMA Kelas 10: Virus

Contoh Soal dan Pembahasan Biologi SMA Kelas 10: Virus

A. Struktur dan Ciri-Ciri Virus

1. Soal 1: Virus sering dianggap sebagai makhluk hidup peralihan antara benda mati dan makhluk hidup. Jelaskan mengapa virus memiliki karakteristik keduanya!

   Pembahasan:

   Virus memiliki karakteristik benda mati karena:

   • Acellular: Virus tidak memiliki struktur seluler seperti sel pada umumnya (tidak memiliki organel, sitoplasma, dll.).
   • Dapat Dikristalkan: Di luar sel inang, virus dapat dikristalkan seperti benda mati.
   • Tidak Melakukan Metabolisme Sendiri: Virus tidak dapat melakukan metabolisme sendiri di luar sel inang. Mereka membutuhkan mesin metabolisme sel inang untuk bereplikasi.

   Virus memiliki karakteristik makhluk hidup karena:

   • Memiliki Materi Genetik: Virus memiliki materi genetik berupa DNA atau RNA, yang merupakan ciri makhluk hidup.
   • Mampu Bereplikasi: Virus mampu memperbanyak diri (replikasi) di dalam sel inang.
   • Mengalami Mutasi: Materi genetik virus dapat mengalami mutasi, yang memungkinkan virus beradaptasi dengan lingkungan.

2. Soal 2: Gambarkan dan sebutkan bagian-bagian utama struktur virus! Jelaskan fungsi masing-masing bagian tersebut!

   Pembahasan:

   Struktur virus secara umum terdiri dari:

   • Kapsid: Lapisan protein pelindung yang mengelilingi materi genetik virus. Kapsid tersusun atas subunit-subunit protein yang disebut kapsomer. Fungsi kapsid adalah melindungi materi genetik dari kerusakan dan membantu virus menempel pada sel inang.
   • Materi Genetik: Asam nukleat yang berupa DNA atau RNA. Materi genetik membawa informasi genetik yang diperlukan untuk replikasi virus.
   • Sampul (Envelope): Membran lipid yang mengelilingi kapsid pada beberapa jenis virus (misalnya, virus influenza, HIV). Sampul berasal dari membran sel inang dan mengandung protein virus yang membantu virus menginfeksi sel baru.
   • Ekor (Tail): Struktur yang ditemukan pada bakteriofag (virus yang menginfeksi bakteri). Ekor berfungsi untuk menempelkan virus pada sel bakteri dan menyuntikkan materi genetik ke dalam sel.

   [Ilustrasi gambar virus dengan keterangan kapsid, materi genetik (DNA/RNA), sampul (jika ada), dan ekor (jika ada)]

3. Soal 3: Jelaskan perbedaan antara virus DNA dan virus RNA! Berikan contoh masing-masing!

   Pembahasan:

   Perbedaan utama antara virus DNA dan virus RNA terletak pada jenis materi genetik yang mereka miliki:

   • Virus DNA: Materi genetiknya berupa DNA (asam deoksiribonukleat). DNA virus dapat berupa DNA untai ganda (dsDNA) atau DNA untai tunggal (ssDNA). Contoh virus DNA: virus herpes simplex (penyebab herpes), adenovirus (penyebab infeksi saluran pernapasan), papilomavirus (penyebab kutil).
   • Virus RNA: Materi genetiknya berupa RNA (asam ribonukleat). RNA virus dapat berupa RNA untai ganda (dsRNA) atau RNA untai tunggal (ssRNA). RNA untai tunggal dapat berupa RNA positif (+RNA) atau RNA negatif (-RNA). Contoh virus RNA: virus influenza (penyebab influenza), HIV (penyebab AIDS), virus corona (penyebab COVID-19), virus polio (penyebab polio).

B. Replikasi Virus

1. Soal 4: Jelaskan tahapan-tahapan replikasi virus secara umum!

   Pembahasan:

   Replikasi virus secara umum meliputi tahapan-tahapan berikut:

   • Adsorpsi (Penempelan): Virus menempel pada permukaan sel inang melalui interaksi spesifik antara protein virus dan reseptor pada sel inang.
   • Penetrasi (Pemasukan): Virus masuk ke dalam sel inang. Proses ini dapat terjadi melalui berbagai mekanisme, seperti endositosis, fusi membran, atau injeksi materi genetik (pada bakteriofag).
   • Biosintesis (Replikasi dan Sintesis): Virus menggunakan mesin metabolisme sel inang untuk mereplikasi materi genetiknya dan mensintesis protein-protein virus.
   • Pematangan (Assembling): Komponen-komponen virus yang telah disintesis (materi genetik dan protein kapsid) dirakit menjadi partikel-partikel virus baru.
   • Lisis (Pelepasan): Virus-virus baru dilepaskan dari sel inang. Pelepasan dapat terjadi melalui lisis (pecahnya sel inang) atau melalui budding (virus keluar dari sel dengan membungkus diri dengan membran sel inang).

2. Soal 5: Jelaskan perbedaan antara siklus litik dan siklus lisogenik pada bakteriofag!

   Pembahasan:

   Siklus litik dan siklus lisogenik adalah dua cara replikasi yang berbeda pada bakteriofag:

   • Siklus Litik: Pada siklus litik, virus segera mereplikasi dirinya setelah menginfeksi sel bakteri. Sel bakteri mengalami lisis (pecah) dan melepaskan virus-virus baru. Siklus ini menghasilkan kematian sel inang.
   • Siklus Lisogenik: Pada siklus lisogenik, DNA virus (profag) berintegrasi ke dalam DNA bakteri (kromosom). DNA virus kemudian direplikasi bersama dengan DNA bakteri setiap kali bakteri membelah diri. Dalam kondisi tertentu (misalnya, stres lingkungan), profag dapat keluar dari kromosom bakteri dan memasuki siklus litik. Pada siklus lisogenik, sel inang tidak langsung mati.

3. Soal 6: Mengapa virus HIV sangat sulit diberantas? Jelaskan mekanisme replikasi HIV yang berkontribusi terhadap kesulitan ini!

   Pembahasan:

   HIV (Human Immunodeficiency Virus) sangat sulit diberantas karena beberapa alasan:

   • Retrovirus: HIV adalah retrovirus, yaitu virus RNA yang menggunakan enzim reverse transcriptase untuk mengubah RNA menjadi DNA. DNA virus kemudian berintegrasi ke dalam DNA sel inang (sel T helper).
   • Integrasi ke DNA Inang: Setelah terintegrasi ke dalam DNA sel inang, DNA virus (provirus) dapat berada dalam keadaan laten (tidak aktif) selama bertahun-tahun. Ini membuat sulit untuk mendeteksi dan memberantas virus.
   • Mutasi Cepat: HIV memiliki tingkat mutasi yang sangat tinggi. Ini disebabkan oleh rendahnya akurasi enzim reverse transcriptase. Mutasi yang cepat menghasilkan varian-varian virus yang resisten terhadap obat antivirus.
   • Target Sel Imun: HIV menginfeksi sel T helper, yang merupakan sel penting dalam sistem kekebalan tubuh. Infeksi HIV menyebabkan penurunan jumlah sel T helper, yang mengakibatkan melemahnya sistem kekebalan tubuh (AIDS).

C. Peran Virus dalam Kehidupan

1. Soal 7: Jelaskan beberapa peran menguntungkan virus dalam bidang bioteknologi dan kedokteran!

   Pembahasan:

   Meskipun seringkali dianggap sebagai penyebab penyakit, virus juga memiliki beberapa peran menguntungkan:

   • Vektor Gen: Virus dapat digunakan sebagai vektor untuk memasukkan gen-gen tertentu ke dalam sel target dalam terapi gen.
   • Pengobatan Kanker (Onkolitik Virus): Beberapa jenis virus dapat dirancang untuk menginfeksi dan menghancurkan sel-sel kanker tanpa membahayakan sel-sel normal.
   • Bakteriofag sebagai Antibiotik: Bakteriofag dapat digunakan sebagai alternatif antibiotik untuk mengatasi infeksi bakteri yang resisten terhadap antibiotik.
   • Produksi Vaksin: Virus yang dilemahkan atau dimatikan digunakan untuk memicu respons kekebalan tubuh dan melindungi dari infeksi virus di masa depan.

2. Soal 8: Sebutkan beberapa penyakit yang disebabkan oleh virus pada manusia! Jelaskan cara pencegahan dan pengobatannya!

   Pembahasan:

   Beberapa penyakit yang disebabkan oleh virus pada manusia:

   • Influenza: Disebabkan oleh virus influenza. Pencegahan: vaksinasi, menjaga kebersihan diri. Pengobatan: obat antivirus (misalnya, oseltamivir), istirahat yang cukup.
   • COVID-19: Disebabkan oleh virus SARS-CoV-2. Pencegahan: vaksinasi, memakai masker, menjaga jarak, mencuci tangan. Pengobatan: obat antivirus (beberapa jenis), perawatan suportif (misalnya, oksigen).
   • HIV/AIDS: Disebabkan oleh HIV. Pencegahan: menghindari perilaku berisiko (misalnya, hubungan seks tanpa kondom, penggunaan narkoba suntik). Pengobatan: terapi antiretroviral (ART) untuk menekan replikasi virus dan memperlambat perkembangan penyakit.
   • Hepatitis: Disebabkan oleh berbagai jenis virus hepatitis (A, B, C, D, E). Pencegahan: vaksinasi (untuk hepatitis A dan B), menjaga kebersihan diri, menghindari kontak dengan darah atau cairan tubuh yang terinfeksi. Pengobatan: obat antivirus (untuk hepatitis B dan C), istirahat yang cukup.
   • Herpes: Disebabkan oleh virus herpes simplex. Pencegahan: menghindari kontak langsung dengan luka herpes. Pengobatan: obat antivirus (misalnya, asiklovir).

3. Soal 9: Jelaskan bagaimana vaksin bekerja dalam melindungi tubuh dari infeksi virus!

   Pembahasan:

   Vaksin bekerja dengan cara merangsang sistem kekebalan tubuh untuk menghasilkan respons imun terhadap virus tertentu. Vaksin mengandung virus yang dilemahkan atau dimatikan, atau bagian-bagian dari virus (misalnya, protein permukaan). Ketika vaksin disuntikkan ke dalam tubuh, sistem kekebalan tubuh akan mengenali virus atau bagian virus sebagai benda asing (antigen) dan menghasilkan antibodi dan sel-sel T memori yang spesifik untuk virus tersebut. Jika di kemudian hari tubuh terpapar virus yang sebenarnya, antibodi dan sel-sel T memori akan dengan cepat mengenali dan menyerang virus tersebut, sehingga mencegah atau mengurangi keparahan infeksi.