Modul Ajar Metabolisme Biologi Kelas XII

Kurikulum Merdeka
Durasi: 135 Menit (3 Jam Pelajaran) – 1 Kali Pertemuan


A. Tujuan Pembelajaran

Setelah menyelesaikan pembelajaran ini, peserta didik diharapkan mampu:

  1. Memahami konsep dasar metabolisme, termasuk anabolisme dan katabolisme.
  2. Menjelaskan peran ATP sebagai molekul energi utama dalam metabolisme seluler.
  3. Mengidentifikasi tahapan penting dalam respirasi seluler (glikolisis, siklus Krebs, dan rantai transpor elektron) dan fotosintesis (reaksi terang dan siklus Calvin).
  4. Menganalisis hubungan antara proses metabolisme dengan fungsi tubuh dan kehidupan sehari-hari.
  5. Melakukan analisis data dari eksperimen sederhana yang berkaitan dengan metabolisme, seperti fermentasi pada ragi atau pengaruh suhu terhadap respirasi biji kecambah.

B. Capaian Pembelajaran (CP)

Setelah mempelajari topik ini, peserta didik diharapkan mencapai capaian berikut:

  1. Memahami konsep dasar metabolisme dan mekanisme reaksi kimia yang terjadi dalam sel, baik pada proses anabolisme (pembentukan) maupun katabolisme (penguraian).
  2. Mengidentifikasi dan menjelaskan peran molekul ATP dalam metabolisme serta tahapan penting dalam respirasi seluler dan fotosintesis.
  3. Mampu melakukan analisis data percobaan sederhana yang berkaitan dengan metabolisme, dan menarik kesimpulan berdasarkan bukti ilmiah yang diperoleh.
  4. Menunjukkan sikap ilmiah seperti rasa ingin tahu, berpikir kritis, kerja sama, dan bertanggung jawab dalam mengerjakan tugas dan eksperimen.

C. Profil Pelajar Pancasila yang Ingin Dicapai

Pembelajaran ini mendukung pengembangan Profil Pelajar Pancasila dengan fokus pada aspek:

  1. Bernalar Kritis: Peserta didik mampu menganalisis tahapan metabolisme, berpikir kritis tentang hubungan proses metabolisme dengan fungsi tubuh dan kehidupan sehari-hari.
  2. Gotong Royong: Dalam percobaan kelompok, peserta didik belajar bekerja sama, saling mendengarkan, dan berbagi tugas secara adil.
  3. Mandiri: Peserta didik menunjukkan kemandirian dalam menyelesaikan tugas individu dan mengambil inisiatif dalam menyusun laporan percobaan.
  4. Kreatif: Peserta didik diajak untuk berpikir kreatif dalam merancang dan melaksanakan percobaan sederhana yang berkaitan dengan metabolisme.

D. Materi Pembelajaran

  1. Konsep Dasar Metabolisme
    • Anabolisme: Proses pembentukan molekul kompleks dari molekul sederhana (misalnya, sintesis protein dan fotosintesis).
    • Katabolisme: Proses penguraian molekul kompleks menjadi molekul sederhana yang menghasilkan energi (misalnya, respirasi seluler).
  2. Peran ATP dalam Metabolisme
    • ATP sebagai molekul penyimpan dan pengangkut energi.
    • Hidrolisis ATP dan pelepasan energi untuk reaksi seluler.
  3. Respirasi Seluler
    • Glikolisis: Proses penguraian glukosa menjadi piruvat, menghasilkan ATP dan NADH.
    • Siklus Krebs: Penguraian asetil-KoA untuk menghasilkan CO2, NADH, FADH2, dan ATP.
    • Rantai Transpor Elektron: Proses menghasilkan ATP dalam jumlah besar melalui transpor elektron dan fosforilasi oksidatif.
  4. Fotosintesis
    • Reaksi Terang: Proses konversi energi cahaya menjadi energi kimia (ATP dan NADPH).
    • Siklus Calvin: Penggunaan ATP dan NADPH untuk mengubah CO2 menjadi gula (glukosa).
  5. Aplikasi Metabolisme dalam Kehidupan Sehari-hari
    • Fermentasi dalam pembuatan makanan (misalnya, roti dan yogurt).
    • Metabolisme energi dalam tubuh selama aktivitas fisik.

E. Kegiatan Pembelajaran

Durasi Total: 135 Menit

  1. Pendahuluan (15 Menit)
    a. Apersepsi: Guru mengajukan pertanyaan pemantik terkait energi dalam tubuh manusia, misalnya: “Mengapa kita merasa lelah setelah berolahraga?”
    b. Menyampaikan tujuan pembelajaran dan garis besar materi yang akan dipelajari.
  2. Kegiatan Inti (90 Menit)
    a. Pemahaman Konsep (30 Menit): Guru menjelaskan konsep dasar metabolisme, peran ATP, serta tahapan respirasi seluler dan fotosintesis menggunakan media visual seperti diagram dan video animasi.
    b. Diskusi Kelompok (20 Menit): Siswa dibagi dalam kelompok kecil untuk membahas perbedaan antara anabolisme dan katabolisme, serta relevansi proses metabolisme dalam tubuh manusia.
    c. Percobaan Sederhana (40 Menit):

    • Kelompok 1: Percobaan fermentasi ragi untuk mengamati pengaruh suhu terhadap produksi gas CO2 sebagai hasil dari respirasi anaerob.
    • Kelompok 2: Percobaan pengaruh suhu terhadap laju respirasi pada biji kecambah menggunakan teknik pengukuran jumlah CO2 yang dihasilkan.
  3. Penutup (30 Menit)
    a. Presentasi Kelompok (15 Menit): Setiap kelompok mempresentasikan hasil percobaan mereka dan menarik kesimpulan dari hasil pengamatan.
    b. Refleksi dan Kesimpulan (15 Menit): Guru dan siswa bersama-sama menarik kesimpulan mengenai konsep metabolisme, pentingnya ATP, serta faktor-faktor yang memengaruhi metabolisme.
    c. Tugas Individu: Siswa diminta untuk membuat laporan praktikum yang mencakup hasil percobaan, data yang diperoleh, serta analisis dan kesimpulan.

F. Alat dan Bahan

  1. Ragi roti (untuk percobaan fermentasi).
  2. Larutan glukosa atau gula pasir.
  3. Tabung reaksi dan karet balon (untuk mengukur gas CO2).
  4. Biji kecambah.
  5. Termometer.
  6. Air es dan air panas.
  7. Wadah tertutup untuk percobaan biji kecambah.
  8. Stopwatch untuk mengukur waktu respirasi.

G. Metode Pembelajaran

  1. Ceramah interaktif: Guru memberikan penjelasan konsep menggunakan media visual.
  2. Diskusi kelompok: Siswa berdiskusi tentang konsep anabolisme, katabolisme, dan peran ATP.
  3. Percobaan laboratorium: Siswa melakukan percobaan sederhana untuk mempelajari metabolisme.
  4. Presentasi hasil kelompok: Siswa mempresentasikan hasil percobaan dan diskusi mereka.

H. Penilaian

Penilaian dilakukan berdasarkan tiga aspek utama: pengetahuan, keterampilan, dan sikap.

Rubrik Penilaian

Aspek Kategori Kriteria Penilaian Skor
Pemahaman Konsep Sangat Baik (A) Memahami seluruh tahapan metabolisme, peran ATP, dan proses respirasi serta fotosintesis dengan baik. 90-100
Baik (B) Memahami sebagian besar tahapan metabolisme dan peran ATP, namun kurang tepat dalam beberapa penjelasan. 75-89
Cukup (C) Memahami dasar-dasar metabolisme, namun kesulitan menjelaskan detail tahapan metabolisme dan peran ATP. 60-74
Kurang (D) Kesulitan memahami konsep metabolisme dan tidak dapat menjelaskan proses dengan baik. <60
Keterampilan Praktik Sangat Baik (A) Mampu melakukan percobaan dengan teliti, data yang dikumpulkan akurat, dan hasil analisis sangat mendalam. 90-100
Baik (B) Mampu melakukan percobaan dengan cukup baik, namun ada sedikit kesalahan dalam pengumpulan atau analisis data. 75-89
Cukup (C) Kesulitan dalam melakukan percobaan dan kurang tepat dalam pengumpulan serta analisis data. 60-74
Kurang (D) Tidak dapat melakukan percobaan dengan baik dan data yang dikumpulkan tidak akurat. <60
Sikap Sangat Baik (A) Aktif berpartisipasi dalam kegiatan kelas, bekerja sama dalam kelompok, dan menunjukkan sikap positif. 90-100
Baik (B) Cukup aktif berpartisipasi dan menunjukkan kerja sama yang baik dalam kelompok. 75-89
Cukup (C) Kurang aktif dan sering tidak terlibat dalam kegiatan kelompok. 60-74
Kurang (D) Tidak aktif berpartisipasi dan tidak bekerja sama dalam kelompok. <60

I. Lembar Penilaian

Nama Peserta Didik: ________________________
Kelas: ________________
Tanggal: ________________
Topik: Metabolisme

Aspek Kriteria Skor (0-100)
Pemahaman Konsep Pemahaman tentang metabolisme, peran ATP, dan tahapan respirasi/fotosintesis.
Analisis Data Kemampuan menganalisis hasil percobaan dan menarik kesimpulan dari data.
Kerjasama Kelompok Kemampuan bekerja sama dalam kelompok, partisipasi dalam diskusi dan percobaan.
Keterampilan Praktik Keterampilan dalam melakukan percobaan, mengumpulkan data, dan menyusun laporan.
Tanggung Jawab Menyelesaikan tugas tepat waktu dan dengan baik.

Total Skor: _____________
Komentar Guru: ______________________________________________________________________
Tanda Tangan Guru: ________________________


Modul ajar ini menyediakan rangkaian kegiatan pembelajaran yang terintegrasi dengan capaian pembelajaran yang jelas, rubrik penilaian, dan lembar penilaian. Pendekatan ini diharapkan membantu peserta didik memahami topik metabolisme secara mendalam dan menyeluruh