LKPD Biologi Kelas 11: Menerapkan Prinsip Bioproses Transpor Aktif Primer, Pompa Natrium-Kalium, dan Transpor Sekunder di dalam Sel

INFORMASI UMUM

TUJUAN PEMBELAJARAN

1. Menerapkan prinsip-prinsip bioproses transpor aktif yang terjadi di dalam sel

PETUNJUK UMUM

• Bacalah pengantar kasus dan stimulus diagram pada setiap kegiatan dengan cermat.
• Bekerjalah secara mandiri atau berdiskusi dalam kelompok sesuai arahan pendidik.
• Terapkan prinsip-prinsip pergerakan ion dan molekul yang melawan gradien konsentrasi untuk menyelesaikan setiap masalah/pertanyaan.
• Tuliskan jawaban langsung pada format tabel atau ruang yang telah disediakan secara ringkas dan logis.

KEGIATAN

Kegiatan 1: Menerapkan Prinsip Transpor Aktif Primer pada Mekanisme Pompa Natrium-Kalium (Na+/K+ Pump)

Estimasi: 25 menit

Alat & Bahan:

• Buku Siswa Biologi Kelas 11 (Gambar mekanisme pompa Na+/K+)
• Alat tulis

Petunjuk Pengerjaan:

1. Amati representasi bioproses pompa ion Na+/K+ di membran plasma: di dalam sel konsentrasi Na+ rendah dan K+ tinggi; di cairan ekstraseluler konsentrasi Na+ tinggi dan K+ rendah.
2. Identifikasi arah pergerakan ion dan kebutuhan energi kimia (ATP).
3. Lengkapi tabel analisis prinsip bioproses pompa Na+/K+ dan jawab pertanyaan uraian berdasarkan data konsentrasi.

Pertanyaan:

1. Lengkapi tabel penerapan prinsip pompa Na+/K+ berikut: tentukan arah perpindahan (ke luar atau ke dalam sel), kondisi gradien (searah atau melawan), dan jumlah ion yang dipindahkan per siklus hidrolisis 1 molekul ATP.

2. Berdasarkan prinsip transpor aktif primer, terapkan alasan mengapa pemompaan ion Na+ dan K+ tersebut mutlak memerlukan pemutusan ikatan fosfat pada ATP (hidrolisis ATP).

Tabel 3 kolom: Nama Ion (Na+ dan K+), Arah & Kondisi Gradien Konsentrasi, Jumlah Ion per 1 ATP; serta 1 area uraian 4-5 baris untuk penjelasan kebutuhan hidrolisis ATP.

Kegiatan 2: Menerapkan Prinsip Transpor Aktif Sekunder pada Kotranspor Glukosa-Natrium

Estimasi: 35 menit

Alat & Bahan:

• Skema diagram kotranspor Na+/glukosa
• Alat tulis

Petunjuk Pengerjaan:

1. Perhatikan kasus bioproses penyerapan glukosa pada sel epitel usus halus: glukosa masuk ke dalam sel epitel dari lumen usus melawan gradien konsentrasi (dari konsentrasi rendah di lumen menuju konsentrasi tinggi di dalam sel epitel).
2. Gunakan prinsip transpor aktif sekunder (kotranspor/simpor SGLT1) untuk memecahkan kasus mekanisme pergerakan glukosa yang digandengkan dengan ion Na+.
3. Jawab pertanyaan terstruktur pada ruang yang tersedia.

Pertanyaan:

1. Terapkan prinsip sumber energi pada transpor aktif sekunder: dari manakah energi yang digunakan untuk mendorong glukosa masuk ke dalam sel melawan gradien konsentrasinya jika protein kotransporter tidak menghidrolisis ATP secara langsung?

2. Jika suatu racun seluler (misalnya ouabain) menghentikan kerja enzim Na+/K+-ATPase pada membran basolateral sel epitel, terapkan prinsip keterkaitan bioproses ini untuk memprediksi dan menjelaskan apa yang terjadi pada penyerapan glukosa.

Format isian uraian terstruktur (masing-masing pertanyaan disediakan area 4-5 baris teks).

Kegiatan 3: Aplikasi dan Komparasi Prinsip Transpor Aktif dalam Mempertahankan Kestabilan Sel

Estimasi: 30 menit

Alat & Bahan:

• Lembar kerja komparasi
• Buku catatan murid

Petunjuk Pengerjaan:

1. Bandingkan dan terapkan prinsip-prinsip bioproses transpor aktif (primer vs sekunder) dalam skenario fisiologis seluler.
2. Diskusikan dalam kelompok kecil perbedaan mendasar pada parameter: sumber energi langsung, protein membran yang terlibat, dan contoh bioproses selulernya.
3. Selesaikan pengisian bagan ringkasan komparasi bioproses sebelum sesi refleksi dan penutup kelas.

Pertanyaan:

1. Lengkapi bagan komparasi prinsip transpor aktif berikut untuk membedakan transpor aktif primer dan sekunder berdasarkan: (a) Sumber energi penggerak, (b) Keterlibatan pemecahan ATP secara langsung, dan (c) Arah perpindahan zat terlarut terhadap gradien konsentrasinya.

2. Berdasarkan keseluruhan prinsip transpor aktif yang telah dipelajari, simpulkan mengapa sel hidup wajib mempertahankan mekanisme transpor aktif meskipun mengonsumsi sebagian besar energi metabolik sel!

Tabel matriks komparasi 3 baris x 3 kolom (Aspek, Transpor Aktif Primer, Transpor Aktif Sekunder) dan ruang simpulan diskusi 5 baris.

REFLEKSI

1. Prinsip bioproses transpor aktif mana (primer atau sekunder) yang menurutmu paling menantang untuk dipahami dan bagaimana caramu membedakan keterlibatan energi pada keduanya?

2. Bagaimana pemahaman tentang pompa ion dan transpor glukosa membantumu menyadari pentingnya asupan energi makanan untuk menjaga fungsi sel-sel di dalam tubuhmu sendiri?

3. Apakah kamu sudah dapat menjelaskan kepada teman bagaimana sel mampu memindahkan zat meskipun 'melawan arus' gradien konsentrasi?