Pembahasan Soal KSK Biologi 2024 No 4: Kultur Sel & Metabolisme Kanker

February 10, 2026 No Comments Olimpiade Biologi Reza Franata

Soal nomor 4 KSK Biologi 2024 mengajak siswa untuk menjadi seorang peneliti biomedis. Kita diminta menganalisis kondisi kultur sel yang berbeda (normal vs abnormal) dan menghubungkannya dengan perubahan pH medium serta ekspresi gen metabolik.

Naskah Soal

4. Teknik kultur sel mamalia merupakan proses perbanyakan sel yang diambil dari jaringan tubuh manusia ataupun hewan mamalia model seperti mencit. Teknik ini dapat memfasilitasi uji coba biomedis pada skala in vitro. Jaringan tubuh tempat sel diambil adalah salah satu faktor yang menentukan perbedaan kondisi kultur agar pertumbuhan terjadi secara optimal. Oleh karena itu, kultur sel mamalia umumnya dibuat seragam untuk satu jenis sel saja.

Perbandingan morfologi sel kultur normal A dan sel kanker B

Gambar 1: Gambar sebelah kiri menunjukkan ilustrasi kondisi normal pertumbuhan sel epitel pada permukaan botol kultur. Cairan dalam botol merupakan medium tumbuh yang juga mengandung fenol merah sebagai indikator pH. Dua gambar sebelah kanan menunjukkan kondisi kultur sel epitel ovarium dari dua individu manusia A dan B di bawah mikroskop cahaya (100X) dan mikroskop elektron scanning (SEM, 1000X). Komposisi medium tumbuh yang digunakan untuk kedua kultur adalah sama. Anda kemudian berencana melakukan karyotyping untuk sel-sel dari setiap kultur.

Perubahan warna indikator fenol merah terhadap pH

Gambar 2: Perubahan muatan & warna fenol merah sebagai indikator pH medium tumbuh.

Apabila waktu pengamatan dan jumlah sel yang ditanamkan di awal untuk kedua kultur di atas adalah sama, tentukan apakah pernyataan berikut Benar (B) atau Salah (S)!

Selain epitel, sel-sel jaringan ikat seperti sel otot dan sel darah juga dapat dikultur secara tunggal dalam bentuk 2D monolayer.
Warna medium kultur sel epitel ovarium individu B saat pengamatan seharusnya lebih cepat menguning daripada medium kultur sel epitel ovarium individu A.
Karyotipe dengan karakteristik kromosom terduplikasi lebih mudah didapatkan dari kultur sel epitel ovarium A dibandingkan B.
Ekspresi gen pengode enzim piruvat dehidrogenase (pengubah piruvat menjadi asetil-KoA) pada sel-sel epitel ovarium B kemungkinan lebih rendah dibandingkan A.

Analisis Visual & Konsep

1. Analisis Gambar Mikroskop (A vs B):

Sampel A (Normal): Sel-sel tersusun rapi satu lapis (*monolayer*) seperti ubin lantai. Ini menunjukkan sifat inhibit kontak (*contact inhibition*), di mana sel normal akan berhenti membelah jika sudah bersentuhan satu sama lain.
Sampel B (Abnormal/Kanker): Sel-sel menumpuk, tumbuh bergerombol, dan bentuknya tidak beraturan. Ini adalah ciri khas sel kanker (sel tertransformasi) yang kehilangan sifat inhibit kontak dan terus membelah tak terkendali.

2. Analisis Indikator Fenol Merah (Phenol Red):

Kuning (Asam/Low pH): Menandakan banyak zat sisa metabolisme (asam laktat/CO2).
Merah (Netral): pH fisiologis normal.
Fuschia/Ungu (Basa): pH tinggi.

Pembahasan Rinci Per Opsi

A. Selain epitel, sel-sel jaringan ikat seperti sel otot dan sel darah juga dapat dikultur secara tunggal dalam bentuk 2D monolayer. SALAH (S)

Penjelasan: Kunci kesalahannya ada pada “sel darah”.

Sel epitel dan jaringan ikat (fibroblas/otot) memang bersifat adherent (menempel) dan membentuk 2D monolayer di dasar botol kultur.
Namun, sel darah (sel hematopoietik) umumnya dikultur dalam bentuk suspensi (melayang dalam cairan), tidak menempel membentuk lapisan monolayer.

B. Warna medium kultur sel epitel ovarium individu B saat pengamatan seharusnya lebih cepat menguning daripada medium kultur sel epitel ovarium individu A. BENAR (B)

Penjelasan: Sel B adalah sel kanker. Sel kanker memiliki metabolisme yang sangat aktif dan cenderung melakukan fermentasi asam laktat bahkan dalam kondisi cukup oksigen (Efek Warburg).
Produksi asam laktat yang berlebihan akan menurunkan pH medium menjadi asam. Sesuai Gambar 2, kondisi asam akan mengubah fenol merah menjadi bentuk Zwitterion yang berwarna Kuning. Karena sel B membelah lebih cepat dan metabolisme tinggi, mediumnya akan lebih cepat kuning dibanding sel A.

C. Karyotipe dengan karakteristik kromosom terduplikasi lebih mudah didapatkan dari kultur sel epitel ovarium A dibandingkan B. SALAH (S)

Penjelasan: Pembuatan karyotipe membutuhkan sel yang sedang aktif membelah (tahap Metafase mitosis).

Sel A (Normal): Memiliki sifat contact inhibition. Jika cawan sudah penuh, sel berhenti membelah (masuk fase G0), sehingga sulit menemukan sel yang sedang mitosis.
Sel B (Kanker): Terus membelah tanpa henti. Proporsi sel yang sedang dalam fase mitosis jauh lebih banyak, sehingga lebih mudah mendapatkan sampel kromosom untuk karyotyping.

D. Ekspresi gen pengode enzim piruvat dehidrogenase (pengubah piruvat menjadi asetil-KoA) pada sel-sel epitel ovarium B kemungkinan lebih rendah dibandingkan A. BENAR (B)

Penjelasan: Kembali ke konsep Efek Warburg pada sel kanker (Sampel B). Sel kanker lebih suka jalur Glikolisis → Asam Laktat untuk menghasilkan energi dengan cepat, daripada masuk ke Siklus Krebs (Respirasi Aerob).
Agar piruvat tidak masuk ke mitokondria (Siklus Krebs), enzim pintu gerbangnya yaitu Piruvat Dehidrogenase (PDH) seringkali dihambat atau ekspresinya diturunkan. Sebagai gantinya, enzim Laktat Dehidrogenase (LDH) ditingkatkan.

KUNCI JAWABAN AKHIR: S – B – S – B

Previous Post Next