SOAL ANALISIS SISTEM EKSKRESI KELAS 11

 

GINJAL

Soal Uraian HOTS 1 (Analisis – C4)

Stimulus (±200 kata)

Ginjal merupakan organ utama dalam sistem ekskresi manusia yang berfungsi menyaring darah dan menjaga kestabilan lingkungan internal tubuh (homeostasis). Setiap ginjal tersusun atas sekitar satu juta nefron yang bekerja secara simultan dalam membentuk urin. Proses pembentukan urin melibatkan tiga tahap utama, yaitu filtrasi, reabsorpsi, dan augmentasi (sekresi).

Pada seseorang yang mengalami gangguan tekanan darah rendah akibat dehidrasi berat, volume darah yang masuk ke ginjal menurun secara signifikan. Kondisi ini menyebabkan tekanan filtrasi di glomerulus juga menurun. Akibatnya, jumlah filtrat yang dihasilkan pada kapsula Bowman menjadi lebih sedikit dari kondisi normal. Di sisi lain, tubuh berusaha mempertahankan cairan dengan meningkatkan kerja hormon antidiuretik (ADH) sehingga proses reabsorpsi air di tubulus distal dan duktus kolektivus meningkat.

Dalam kondisi tersebut, urin yang dihasilkan menjadi lebih sedikit namun lebih pekat. Jika kondisi dehidrasi berlangsung lama, ginjal harus bekerja lebih keras untuk mempertahankan keseimbangan cairan dan elektrolit tubuh. Ketidakseimbangan pada salah satu tahap pembentukan urin dapat berdampak langsung terhadap volume, konsentrasi, dan komposisi urin yang dikeluarkan tubuh.

Pertanyaan

Analisislah bagaimana hubungan antara tekanan darah, proses filtrasi di glomerulus, dan mekanisme reabsorpsi memengaruhi volume serta konsentrasi urin pada kondisi dehidrasi!

---

Soal Uraian HOTS 2 (Analisis–Evaluasi – C4–C5)

Stimulus (±200 kata)

Proses pembentukan urin di ginjal tidak hanya berfungsi untuk membuang sisa metabolisme, tetapi juga berperan penting dalam menjaga keseimbangan zat-zat penting dalam tubuh. Setelah darah mengalami filtrasi di glomerulus, zat-zat seperti air, glukosa, asam amino, ion natrium, dan urea masuk ke dalam kapsula Bowman membentuk urin primer. Namun, tidak semua zat tersebut akan dikeluarkan dari tubuh.

Pada tubulus kontortus proksimal terjadi proses reabsorpsi besar-besaran, di mana hampir seluruh glukosa dan asam amino serta sebagian besar air dan ion diserap kembali ke dalam darah. Selanjutnya, di lengkung Henle dan tubulus distal, reabsorpsi dan sekresi berlangsung lebih selektif untuk menyesuaikan kebutuhan tubuh. Jika seseorang mengalami gangguan fungsi reabsorpsi glukosa akibat kerusakan sel tubulus proksimal, maka glukosa akan tetap terbawa hingga urin akhir.

Kondisi ini sering dijumpai pada penderita diabetes melitus yang tidak terkontrol, di mana kadar glukosa darah sangat tinggi sehingga melebihi kemampuan reabsorpsi ginjal. Keberadaan glukosa dalam urin dapat memengaruhi tekanan osmotik dan volume urin yang dihasilkan.

Pertanyaan

Analisis dan evaluasilah dampak kegagalan reabsorpsi glukosa di ginjal terhadap proses pembentukan urin dan kondisi fisiologis tubuh!

KULIT

Soal Uraian 1 (Analisis – C4)

Stimulus (±200 kata)

Kulit merupakan organ terluas pada tubuh manusia dan memiliki peran penting dalam sistem ekskresi. Pada suatu kegiatan olahraga lari jarak jauh, seorang siswa mengalami pengeluaran keringat yang sangat banyak, terutama pada kondisi cuaca panas. Keringat tersebut tampak bening, namun setelah mengering meninggalkan bercak putih pada pakaian. Selain itu, siswa tersebut juga merasa tubuhnya lebih ringan tetapi mengalami rasa haus yang berlebihan. Guru biologi menjelaskan bahwa keringat bukan hanya air, melainkan mengandung zat sisa metabolisme yang dikeluarkan melalui kelenjar keringat.

Di sisi lain, terdapat siswa lain yang jarang berkeringat meskipun berada pada suhu lingkungan yang relatif tinggi. Akibatnya, suhu tubuhnya mudah meningkat dan ia lebih cepat merasa tidak nyaman. Kondisi ini menimbulkan pertanyaan tentang bagaimana mekanisme ekskresi melalui kulit bekerja dan apa dampaknya terhadap keseimbangan tubuh manusia.

Fenomena tersebut menunjukkan bahwa proses ekskresi pada kulit tidak hanya berfungsi membuang zat sisa, tetapi juga berkaitan erat dengan pengaturan suhu tubuh dan keseimbangan cairan.

Pertanyaan

Analisislah proses ekskresi pada kulit berdasarkan stimulus di atas, meliputi:
a) zat sisa yang dikeluarkan melalui keringat,
b) mekanisme pengeluaran keringat, dan
c) dampak gangguan proses ekskresi kulit terhadap homeostasis tubuh.

Soal Uraian 2 (Analisis – C4/C5)

Stimulus (±200 kata)

Dalam kehidupan sehari-hari, manusia sering berada di lingkungan dengan suhu dan kelembapan yang berbeda-beda. Seorang pekerja pabrik yang bekerja di ruangan panas cenderung berkeringat lebih banyak dibandingkan pekerja yang berada di ruangan ber-AC. Pada kondisi tertentu, keringat yang berlebihan dapat menyebabkan iritasi kulit dan bau badan yang tidak sedap. Bau tersebut sebenarnya tidak berasal langsung dari keringat, melainkan akibat aktivitas bakteri yang menguraikan zat-zat tertentu dalam keringat.

Selain itu, seseorang yang mengalami dehidrasi akan menghasilkan keringat yang lebih sedikit, namun lebih pekat. Hal ini menunjukkan bahwa tubuh berusaha mempertahankan keseimbangan cairan dengan mengatur jumlah keringat yang dikeluarkan. Dengan demikian, kulit berfungsi tidak hanya sebagai pelindung tubuh, tetapi juga sebagai organ ekskresi yang adaptif terhadap kondisi lingkungan dan keadaan fisiologis tubuh.

Fenomena ini menegaskan bahwa proses ekskresi pada kulit dipengaruhi oleh berbagai faktor dan memiliki keterkaitan dengan sistem organ lainnya.

Pertanyaan

Analisislah hubungan antara proses ekskresi pada kulit dengan kondisi lingkungan dan keseimbangan cairan tubuh berdasarkan stimulus tersebut.

PARU-PARU

Soal Uraian 1 (Analisis – C4)

Stimulus (±200 kata)

Paru-paru dikenal sebagai organ utama sistem pernapasan, tetapi juga memiliki peran penting dalam sistem ekskresi. Setiap sel tubuh melakukan respirasi seluler untuk menghasilkan energi. Proses ini menghasilkan zat sisa berupa karbon dioksida (CO₂) dan uap air (H₂O). Zat-zat sisa tersebut diangkut oleh darah menuju paru-paru. Di dalam paru-paru, tepatnya pada alveolus, terjadi pertukaran gas antara darah dan udara. Karbon dioksida yang memiliki tekanan parsial lebih tinggi di dalam darah akan berdifusi ke dalam alveolus, sedangkan oksigen dari udara akan masuk ke dalam darah. Proses ini dipengaruhi oleh luas permukaan alveolus, ketebalan membran alveolus-kapiler, serta perbedaan tekanan parsial gas.
Pada seseorang yang mengalami gangguan paru-paru seperti emfisema atau fibrosis paru, dinding alveolus dapat rusak atau menebal sehingga pertukaran gas tidak berlangsung optimal. Akibatnya, karbon dioksida tidak dapat dikeluarkan secara efisien dan akan terakumulasi di dalam darah, menyebabkan kondisi asidosis respiratorik yang berbahaya bagi tubuh.

Pertanyaan

Analisislah hubungan antara struktur alveolus dan efisiensi proses ekskresi karbon dioksida pada paru-paru. Jelaskan dampak fisiologis yang terjadi apabila proses ekskresi tersebut terganggu!

---

Soal Uraian 2 (Analisis – C4)

Stimulus (±200 kata)

Selama aktivitas fisik berat, seperti berlari jarak jauh atau berolahraga intensif, kebutuhan energi tubuh meningkat secara signifikan. Untuk memenuhi kebutuhan tersebut, laju respirasi seluler dalam sel-sel tubuh juga meningkat. Peningkatan respirasi seluler menyebabkan produksi karbon dioksida sebagai zat sisa metabolisme menjadi lebih banyak. Karbon dioksida ini diangkut oleh darah ke paru-paru dalam bentuk terlarut, ion bikarbonat, dan terikat hemoglobin.
Paru-paru berperan penting dalam menjaga keseimbangan kadar karbon dioksida dan pH darah. Saat kadar CO₂ meningkat, pusat pernapasan di otak akan merespons dengan meningkatkan frekuensi dan kedalaman napas. Dengan demikian, lebih banyak karbon dioksida dapat dikeluarkan dari tubuh. Jika mekanisme ini terganggu, misalnya karena kebiasaan merokok atau gangguan paru kronis, tubuh akan kesulitan menyesuaikan diri terhadap peningkatan CO₂ selama aktivitas berat, sehingga dapat menyebabkan gangguan homeostasis.

Pertanyaan

Analisislah peran paru-paru dalam menjaga keseimbangan pH darah melalui proses ekskresi karbon dioksida, khususnya saat aktivitas fisik meningkat!

HATI

Soal 1 – Analisis Proses Ekskresi pada Hati (HOTS C4–C5)

Stimulus

Hati merupakan organ vital yang berperan penting dalam menjaga keseimbangan internal tubuh. Selain berfungsi dalam metabolisme karbohidrat, lemak, dan protein, hati juga memiliki peran utama dalam sistem ekskresi. Salah satu fungsi ekskresi hati adalah mengubah zat beracun menjadi senyawa yang lebih aman untuk dikeluarkan dari tubuh. Contohnya, hasil pemecahan protein berupa amonia yang bersifat toksik akan diubah di dalam hati menjadi urea melalui serangkaian reaksi kimia yang dikenal sebagai siklus ornithin. Urea kemudian dialirkan melalui darah menuju ginjal untuk diekskresikan bersama urine.

Selain itu, hati juga berperan dalam detoksifikasi obat-obatan dan zat kimia berbahaya, serta menghasilkan empedu yang mengandung zat sisa seperti bilirubin. Bilirubin berasal dari pemecahan hemoglobin dan dikeluarkan bersama empedu menuju usus. Gangguan fungsi hati, seperti hepatitis atau sirosis, dapat menyebabkan akumulasi zat beracun dalam darah sehingga menimbulkan berbagai gangguan kesehatan, termasuk keracunan amonia dan penyakit kuning.

Pertanyaan

Analisislah bagaimana peran hati dalam proses ekskresi berkontribusi terhadap menjaga homeostasis tubuh. Jelaskan dampak fisiologis yang mungkin terjadi apabila fungsi ekskresi hati mengalami gangguan.

---

Soal 2 – Analisis Proses Perombakan Sel Darah Merah (HOTS C4–C5)

Stimulus

Sel darah merah memiliki usia sekitar 120 hari. Setelah melewati masa tersebut, sel darah merah akan mengalami kerusakan dan harus dihancurkan agar tidak mengganggu keseimbangan tubuh. Proses perombakan sel darah merah terjadi terutama di limpa dan hati oleh sel-sel fagosit. Hemoglobin yang dilepaskan dari sel darah merah akan dipecah menjadi dua komponen utama, yaitu heme dan globin. Globin diuraikan menjadi asam amino yang dapat digunakan kembali oleh tubuh, sedangkan heme akan diubah menjadi zat besi dan pigmen empedu.

Zat besi akan disimpan dalam hati atau sumsum tulang untuk digunakan kembali dalam pembentukan sel darah merah baru, sedangkan pigmen empedu akan diubah menjadi bilirubin. Bilirubin kemudian dikeluarkan oleh hati melalui empedu menuju usus dan akhirnya dikeluarkan bersama feses. Ketidakseimbangan antara perombakan dan pembentukan sel darah merah dapat menyebabkan gangguan kesehatan seperti anemia atau penyakit kuning.

Pertanyaan

Analisislah hubungan antara proses perombakan sel darah merah dengan fungsi ekskresi hati. Jelaskan akibat yang dapat terjadi apabila proses ini berlangsung secara tidak normal.