Modul Ajar Biologi Kelas 11 SMA: Sistem Pencernaan dan Sistem Pernapasan Manusia (Bab 5)

Uji nutrisi makanan (karbohidrat, protein, lemak, vitamin), anatomi saluran dan kelenjar pencernaan (enzimatis mulut, lambung, pankreas, usus halus), mekanisme pernapasan dada dan pernapasan perut, volume/kapasitas paru-paru (spirometri), pertukaran gas $O_2/CO_2$ di alveolus dan jaringan, serta penyakit respirasi.

Capaian dan tujuan pembelajaran

Peserta didik mampu menganalisis proses pencernaan mekanik dan kimiawi serta uji kandungan nutrisi makanan.
Peserta didik mampu membedakan mekanisme pernapasan dada dan pernapasan perut beserta volume udara paru-paru.
Peserta didik mampu menganalisis mekanisme pertukaran gas dan gangguan pada sistem pencernaan dan respirasi.

Materi pokok & uraian konsep pembelajaran

Sistem pencernaan memecah makromolekul makanan secara mekanik (mastikasi gigi, gerak peristaltik lambung-usus) dan kimiawi (enzim ptialin, pepsin, renin, amilase, tripsin, lipase pankreas) menjadi molekul mikronutrien siap serap di vili usus halus.

Sistem respirasi menyediakan oksigen untuk metabolisme oksidasi seluler dan mengeluarkan karbon dioksida. Mekanisme ventilasi paru melibatkan pernapasan dada (kontraksi otot antartulang rusuk luar/interkostalis) dan pernapasan perut (kontraksi diafragma mendatar yang memperbesar volume rongga dada sehingga udara bertekanan luar masuk).

Pertukaran gas terjadi secara difusi sederhana di alveolus paru (*respirasi eksternal*) dan di jaringan tubuh (*respirasi internal*). Pengangkutan oksigen oleh oksihemoglobin ($HbO_8$) dan transport $CO_2$ (terutama dalam bentuk ion bikarbonat $HCO_3^-$ dengan bantuan enzim karbonat anhidrase) menjaga keseimbangan pH darah.

Peta subtopik bahasan

Nutrisi Makanan dan Uji Biokimia Zat Makanan
Menganalisis hasil uji Benedict (glukosa), Biuret (protein), Lugol (amilum), dan kertas buram (lemak).
Anatomi Saluran Pencernaan dan Kinetika Enzimatis
Menelaah pencernaan lambung ($HCl$, pepsinogen), sekresi getah empedu hati, dan absorpsi ileum.
Mekanisme Pernapasan Dada, Pernapasan Perut, dan Kapasitas Vital
Menghitung Udara Tidal, Udara Komplementer, Suplementer, dan Udara Residu menggunakan spirometer.
Pertukaran Gas Alveolar dan Fisiologi Transpor Hemoglobin
Menganalisis kurva disosiasi oksihemoglobin, efek Bohr, asfiksia, dan penyakit emfisema/pneumonia.

Istilah kunci dan glosarium

Gerak Peristaltik: Gelombang kontraksi dan relaksasi ritmis otot polos dinding esofagus dan saluran pencernaan yang mendorong bolus makanan maju.
Vili Usus: Lipatan jonjot-jonjot mikroskopis pada dinding usus halus (ileum) yang memperluas area permukaan penyerapan sari makanan.
Kapasitas Vital Paru-Paru: Volume udara maksimum yang dapat dihembuskan sekuat-kuatnya setelah inspirasi maksimum ($KV = VT + UK + US$).
Ion Bikarbonat ($HCO_3^-$): Bentuk utama pengangkutan gas karbon dioksida di dalam plasma darah ($70\%$) yang dihasilkan dari reaksi $CO_2 + H_2O$ dengan bantuan enzim karbonat anhidrase.
Emfisema: Kerusakan struktural permanen berupa hilangnya elastisitas dan pecahnya dinding kantung alveolus paru-paru akibat paparan asap rokok kronis.

Instrumen asesmen formatif & contoh soal pembelajaran

5 butir instrumen soal pilihan ganda berbasis HOTS untuk mengukur pemahaman konsep pada bab ini. Dilengkapi kunci jawaban dan uraian pembahasan analitis.

Soal 1

Hasil uji bahan makanan di laboratorium menunjukkan: Uji Biuret menghasilkan warna ungu, Uji Lugol menghasilkan warna cokelat kuning (negatif), dan Uji Benedict dipanaskan menghasilkan endapan merah bata. Kandungan nutrisi bahan makanan tersebut adalah...

A. Mengandung protein dan glukosa (gula pereduksi)
B. Mengandung amilum dan lemak jenuh
C. Hanya mengandung vitamin C tinggi
D. Bahan makanan tidak mengandung nutrisi sama sekali