Energi Dalam Sistem Kehidupan

DAFTAR ISI

Halaman Cover
Daftar isi
Kompetensi Inti dan Kompetensi Dasar
Kegiatan Belajar 1

A. Konsep Energi
B. Bentuk-Bentuk Energi
C. Sumber Energi didalam Kehidupan
D. Makanan sebagai Sumber Energi
Rangkuman
Latihan Soal
Uji Kompetensi 1
Kegiatan Belajar 2

A.



E-Modul Flipbook Berbasis STEM dalam materi Energi Dalam Sistem Kehidupan
merupakan salah satu bahan ajar dan sumber belajar bagi siswa kelas VII SMP/MTs. E-
Modul Flipbook Berbasis STEM ini telah disusun secara terstruktur dan terintegrasi STEM
agar dapat menjadi penunjang dalam proses pembelajaran dengan tujuan meningkatkan
keterampilan berpikir kritis. Modul ini memiliki beberapa fitur yang dapat menunjang
proses pembelajaran. Berikut petunjuk dalam penggunaan fitur pada modul, sebagai
berikut :

1. Bacalah petunjuk penggunaan E-Modul Flipbook Berbasis STEM
2. Baca dan pahamilah tujuan pembelajaran pada setiap kegiatan belajar
3. Baca dan pahamilah pertanyaan tentang permasalahan yang ditujutukan untuk

melatih kemampuan berpikir kritis dalam kotak “Ayo Berpikir Kritis”
4. Bacalah informasi pada materi yang dimuat dalam e-modul flipbook berbasis STEM

untuk menemukan dan memecahkan permasalahan.
5. Pelajarilah contoh soal untuk memahami materi lebih lanjut.
6. Bacalah rangkuman untuk mengingat kembali informasi penting yang telah Anda

pelajari
7. Kerjakanlah latihan soal yang telah tersedia setelah mempelajari setiap bagian

kegiatan belajar
8. Kerjakan uji kompetensi yang telah tersedia
9. Cocokkan jawaban anda dengan kunci jawaban yang terlampir di halaman terakhir

e-modul flipbook berbasis STEM
10. Hitung perolehan skor Anda untuk mengetahui tingkat penguasaan Anda terhadap

materi

Kompetensi Inti Kompetensi Dasar

KI – 3 Memahami dan menerapkan 3.5 Menganalisis konsep energi, berbagai
pengetahuan (faktual, konseptual, dan sumber energi, dan perubahan bentuk
procedural) berdasarkan rasa ingin energi dalam kehidupan sehari-hari
tahunya tentang ilmu pengetahuan, termasuk fotosintesis
teknologi, seni, budaya terkait
fenomena dan kejadian tampak mata.

KI – 4 Mengolah, menyaji, dan menalar 4.5 Menyajikan hasil percobaan tentang
dalam ranah konkret (menggunakan, perubahan energi, termasuk fotosintesis
mengurai, merangkai, memodifikasi,
dan membuat) dan ranah abstrak
(menulis, membaca, menghitung,
menggambar, dan mengarang) sesuai
dengan yang dipelajari di sekolah dan
sumber lain yang sama dalam sudut
pandang/teori.



Kegiatan Belajar 1

“Energi dan Sumber Energi dalam Kehidupan”

Apakah anda bermain sepeda di lingkungan sekitar? Mengapa kita merasa lelah
setelah bermain sepeda cukup lama dan merasa lemas? Lalu mengapa alat elektronik
yang ada di rumah dapat berfungsi dan menyala dengan baik? Perhatikan gerak roda
sepeda yang sedang berputar. Pada saat berjalan, roda sepeda mengalami gerakan, yaitu
menggelinding. Sepeda tentu tidak akan berjalan jika pedalnya tidak dikayuh. Kamu dapat
bergerak sesuai dengan keinginanmu seperti, berdiri, dan duduk. Hal itu dapat dilakukan
karena tubuhmu memiliki energi. Pada kegiatan belajar 1 akan mempelajari konsep
energi dan sumber-sumber energi dalam kehidupan.

Ayo Berpikir Kritis

Pernakah kita berpikir bahwa saat melakukan olahraga di pagi hari kita dapat
melakukan olahraga dan merasa bisa mengayuh sepada cukup lama setelah

mengonsumsi makanan? Energi apa yang bekerja didalam tubuh kita?

A. Konsep Energi dalam Kehidupan
Manusia membutuhkan energi untuk bekerja, bergerak, bernapas, dan

mengerjakan banyak hal lainnya. Energi menyebabkan mobil dan motor dapat
berjalan. Pesawat terbang dapat terbang karena adanya energi. Begitu juga kereta api
dapat berjalan cepat karena adanya energi. Energi menyalakan peralatan listrik di
rumah. Energi ada di mana-mana, bahkan, tumbuhan dan hewan membutuhkan
energi untuk energi. Energi terdapat dalam berbagai bentuk. Kerja kehidupan
bergantung pada tumbuh dan berkembang. Dengan demikian, untuk melakukan
usaha, diperlukan.

Energi adalah kemampuan untuk melakukan usaha (kerja) dan mengalami
perubahan. Perubahan ini bisa berupa perubahan posisi, perubahan gerak, perubahan

suhu, perubahan wujud zat, bahkan perubahan pada makhluk hidup, seperti tumbuh
dan berkembang juga termasuk di dalamnya. Jika energi habis, maka suatu benda itu
tidak akan bisa melakukan kerja (usaha). Manusia bisa merasa kelelahan sehabis
berkegiatan, karena manusia menggunakan energi. Maka, manusia beristirahat dan
mengonsumsi makanan serta minuman untuk mengembalikan energi yang hilang.

“Hukum Kekekalan Energi”
Hukum kekekalan energi yang berbunyi “energi tidak dapat diciptakan
dan tidak dapat dimusnahkan, energi hanya dapat diubah dari satu
bentuk ke bentuk lainnya”. Energi dapat diubah menjadi satu bentuk ke
bentuk lainnya, contohnya seperti energi listrik diubah menjadi energi panas
dalam sistem kerja setrika.

B. Bentuk - Bentuk Energi
Energi yang berasal dari dalam tubuh kita berasal dari makanan yang akan

menjadi sumber energi kimia. Energi yang kita gunakan dalam kehidupan sehari-hari
yang dapat menyebabkan peralatan elektronik di rumah menyala yaitu berasal dari
energi listrik. Seperti yang telah dicontohkan yaitu energi kimia dan energi listrik
merupakan salah satu contoh dari bentuk energi yang tak asing dan sering kita temui
di kehidupan sehari hari. Selain dua contoh tersebut, masih banyak bentuk energi lain
yang dapat kita temui di sekitar, yaitu energi kalor, energi cahaya, energi bunyi, dan
energi mekanik yang meliputi energi potensial dan energi kinetik.
1. Energi Listrik

Energi listrik merupakan energi yang dimiliki oleh benda yang ditimbulkan
karena adanya arus listrik yang mengalir. Hampir semua peralatan yang kita pakai
membutuhkan listrik untuk mengoperasikannya. Penggunaan energi listrik didalam
kehidupan sehari hari sangat umum digunakan seperti menyalakan lampu,
memanaskan setrika, menyalakan televisi, radio, dan computer. Oleh karena itu,
energi listrik menjadi energi yang sangat penting dalam membantu manusia.

Sumber energi listrik yang kita gunakan yaitu berasal dari berbagai
pembangkit listrik. Pembangkit tenaga listrik dapat menghasilkan arus listrik yang
sangat besar. Arus listrik yang telah dihasilkan tersebut akan disalurkan dan
disebar ke berbagai pemukiman penduduk, industry, dan perkantoran melalui
jaringan listrik.

Gambar 1.1 Salah satu contoh pembangkit listrik dengan menggunakan
tenaga air (PLTA)

2. Energi Kimia
Energi kimia yang dapat kita temui dalam kehidupan sehari-hari yaitu

bersumber dari makanan yang kita konsumsi. Selain dari makanan, energi kimia
dapat bersumber dari bahan bakar, seperti bensin, baterai, minyak tanah, dan
kayu bakar. Energi kimia yang bersumber dari bahan bakar didapatkan dari hasil
pembakaran makanan atau bahan bakar. Pembakaran makanan yang terjadi
didalam tubuh kita akan menghasilkan energi yang dapat kita gunakan dalam
melakukan aktivitas. Sedangkan hasil pembakaran bahan bakar akan
menghasilkan energi yang dapat digunakan untuk menjalankan mesin kendaraan
bermotor.

Gambar 1.2 Makanan sumber energi kimia bagi manusia
Sumber:

3. Energi Panas
Energi panas juga dapat disebut dengan energi kalor. Energi panas adalah

salah satu bentuk energi yang berasal dari partikel-partikel penyusun suatu benda.
Energi kalor dapat dihasilkan dari energi kimia. Contohnya yaitu dari pembakaran
bahan bakar. Energi panas juga dapat dihasilkan dari energi kinetik, ccontohnya
yaitu gesekan pada mesin-mesin.

4. Energi Cahaya
Energi cahaya merupakan energi yang timbul dari cahaya. Sumber energi

cahaya dapat kita temukan pada cahaya matahari, lampu, dan api. Energi cahaya
dapat berubah menjadi energi lain. Misalnya pada energi kalor dan listrik. Energi
cahaya dapat berubah menjadi energi listrik dengan sel surya.

5. Energi Kinetik
Energi Kinetik merupakan energi yang dimiliki oleh benda karena geraknya.

Semakin besar kecepatan suatu benda tersebut bergerak maka semakin besar
energi kinetik yang dimilikinya. Contohnya yaitu pada batu yang dijatuhkan dari
atas meja. Pada saat batu berada di atas meja maka baju tersebut memiliki energi
potensial terbesar namun ketika dijatuhkan energi potensial pada batu tersebut
sesaat sebelum mengenai gelas akan mendekati angka nol dikarenakan
ketinggiannya mendekati nol. Akan tetapi energi geraknya semakin ke bawah
akan semakin besar nilainya. Dapat memecahkan gelas saat batu menumbuk
gelas.

6. Energi Potensial
Energi potensial merupakan energi yang ditimbulkan dengan adanya

kedudukan benda terhadap bumi. Ketinggian benda diukur dari permukaan bumi.
Energi potensial terbagi menjadi dua jenis yaitu energi potensial gravitasi dan

energi potensial elastis. Apabila masa benda tersebut di perbesar, maka energi
potensialnya semakin besar.

Energi potensial elastis terdapat pada benda-benda yang memiliki sifat elastis
contohnya seperti pegas dan busur panah. Energi potensial elastis dapat
disebabkan oleh kecenderungan benda untuk tetap berada pada posisi semula.
Contoh kasusnya yaitu pada busur panah. Busur panah yang belum digunakan
memiliki energi potensial nol. Ketika disimpangkan busur panah tersebut memiliki
energi potensial energi ini timbul akibat adanya kecenderungan busur panah untuk
kembali ke posisi semula. Energi inilah yang dimanfaatkan orang untuk
melesatkan anak panah.

Gambar 1.3 energi potensial elastis pada busur panah

“Menghitung Energi Kinetik dan Energi Potensial “

Energi Potensial Energi Kinetik

= × × ℎ = 1 × 2
2
m : massa benda (kg)
g : percepatan gravitasi bumi (m/s2) m : massa benda (kg)
h: ketinggian benda (m) v : kecepatan benda (m/s)

C. Sumber Energi di dalam Kehidupan

Sumber energi merupakan segala

sesuatu yang dapat menghasilkan energi.

Matahari menghasilkan panas yang dapat

kita gunakan untuk menjemur pakaian

sehingga panas matahari dapat kita sebut Gambar 1.4 Komposisi kebutuhan
dengan sumber energi. Begitu pula manusia berdasarkan sumber energinya
dengan baterai yang dapat menggerakkan

jam dinding, baterai dapat disebut dengan

sumber energi. Segala kebutuhan kita, energi memegang peran penting dikarenakan

manusia membutuhkan energi.

Dahulu kala, saat nenek moyang kita hidup hanya kayu dan batu lah yang
dapat digunakan oleh mereka untuk memenuhi kebutuhannya. Saat ini, bahan bakar
minyak umi dan gas dapat digunakan kita untuk memenuhiberbagai kebutuhan.
Dapat dilihat pada diagram disamping bahwa kebutuhan manusia masih banyak
bergantung pada minyak dan gas bumi.

Di dalam kehidupan, sumber energi yang dapat kita temui dalam kehidupan
sehari-hari digolongkan berdasarkan 2, yaitu sumber energi yang dapat diperbaharui
dan sumber energi yang tidak dapat diperbaharui. Untuk memahami lebih jauh tentang
berbagai sumber energi, simak uraian materi berikut!

1. Sumber Energi yang Dapat Diperbaharui
Sumber energi yang dapat diperbaharui menjadi salah satu alternatif

yang digunakan oleh manusia untuk meminimalisir penggunaan energi secara
terus-menerus. Sumber energi yang dapat diperbaharui saat ini yang
dikembangkan oleh manusia seperti pengolahan biogas yang terbuat dari
kotoran ternak, air mengalir dan angin yang bergerak dimanfaatkan sebagai
sumber energi dalam pembangkit listrik.

a. Energi Matahari
Matahari merupakan pusat dari tata surya kita dimana matahari

merupakan bintang yang dapat memancarkan cahaya dan panas. Energi
matahari adalah energi yang didapat dengan mengubah energi panas
matahari. Perubahan energi tersebut dapat kita rasakan setelah diubah
dengan menggunakan peralatan tertentu seperti panel surya.. Untuk
mengetahui proses kerja panel surya, pahamilah uraian dibawah ini!

“Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS)”

Gambar panel surya dalam PLTS Pembangkit listrik tenaga surya
Sumber: Unair.ac.id atau yang disingkat dengan
PLTS merupakan alat yang
dapat mengubah panas
matahari menjadi energi listrik.
Penggunaan panel surya dalam
PLTS dinilai lebih ramah
lingkungan dikarenakan tidak
menggunakan bahan bakar.

Secara sederhana, panas matahari dalam bentuk cahaya akan
diserap oleh sel surya. Setelah itu akan ada pergerakan antara
electron di sisi positif dan negatif. Timbulnya gerakan inilah yang
akan menciptakan arus listrik sehingga dapat digunakan sebagai
energi listrik bagi masyarakat. Salah satu PLTS terbesar di
Indonesia berada di Provinsi Sulawesi Utara.

b. Energi Angin
Energi angin merupakan salah satu bentuk energi alterinatif yang

memanfaatkan pergerakan angin. Pemanfaatan energi angin dapat diubah

menjadi energi listrik dengan cara menggunakan kincir angin. Energi
angin biasanya dapat kita temukan di ladang angin dalam skala yang
besar dengan kincir angin yang berjumlah banyak sehingga dapat
menghasilkan listrik. Salah satu contoh pemanfaatan energi angin untuk
menghasilkan listri yaitu PLTB (Pembangkit Listrik Tenaga Bayu) yang
dapat kita temui di Sidrap, Sulawesi Selatan.

Gambar 1.5 Proyek pembangunan PLTB di Sidrap Sulawesi Selatan sebagai
PLTB terbesar di Indonesia

c. Energi Biogas
Biogas menjadi salah satu bentuk energi alternative yang saat ini

pesat dikembangkan. Energi Biogas adalah energi yang dihasilkan dari
limbah organic seperti kotoran ternak, limbah dapur seperti sayuran.
Limbah-limbah tersebut akan diproses melalui proses urai dalam ruang
kedap udara. Energi dari biogas dapat dimanfaatkan untuk energi
alternative pengganti LPG untuk memasak dan bahan bakar generator
pengganti solar. Keunggulan dari biogas yaitu lebih aman untuk bumi.

Gambar 1.6 Instalasi pada proses pembuatan biogas

d. Pembangkit Listrik Tenaga Air
Pembangkit listrik tenaga air (PLTA) adalah pembangkit listrik yang

memanfaatkan energi potensial dan kinetik air untuk menghasilkan energi
listrik. Energi listrik yang dibangkitkan ini disebut dengan hidroelektrik.

“ Sistem Kerja Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA) ”

Gambar 1. Rangkaian PLTA
Sumber: Marsudi, 2005: 93
Cara kerja pada Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA) yaitu dengan
cara mengubah energi potensial dari dam atau sumber air dengan
tekanan besar dan menjadi energi mekanik dengan bantuan turbin
yang berputar. Putaran turbin tersebut akan menjadi energi listrik
yang dibantu oleh generator. Sumber air yang dapat dimanfaatkan
sebagai PLTA tidak hanya pada sungai, bendungan, air terjun,
namun juga berasal dari tenaga ombak.

Amatilah lingkungan rumah dan sekolahmu!
Kelompokkan benda disekitarmu berdasarkan
bentuk sumber energinya. Kerjakan dengan
membuka link berikut!
https://www.liveworksheets.com/mn3266671km

2. Sumber Energi Tak Dapat Diperbaharui
a. Energi Hasil Tambang Bumi
Minyak bumi, gas, dan batu bara merupakan bahan bakar fosil yang
berasal dari tumbuhan dan hewan yang terkubur didalam bumi dengan
kurun waktu ratusan juta tahun yang lalu. Untuk mendapatkan bahan
tambang bumi yaitu dengan cara penambangan atau eksploitasi ke dalam
perut bumi. Penggunaan hasil tambang bumi ini secara terus menerus
dalam jumlah waktu yang besar dapat mengakibatkan pasokan energi
menipis dan habis dikarenakan energi hasil tambang bumi tidak dapat
diperbaharui.

gambar 1.7 aktivitas penambangan hasil bumi

b. Energi Nuklir Energi nuklir adalah energi potensial
yang ada pada partikel di dalam nukleus atom.
Gambar 1. Reaktor Nuklir Partikel nuklir, seperti proton dan neutron,
tidak terpecah di dalam proses reaksi fisi dan
Ayo Berpikir Kritis fusi. Akan tetapi, kumpulan tersebut memiliki
massa yang lebih rendah daripada ketika
berada dalam posisi terpisah. Adanya
perbedaan massa ini maka dibebaskan dalam
bentuk energi panas melalui radiasi nuklir.

Global Warming adalah salah satu topic yang paling banyak diperbincangkan
dalam beberapa tahun terakhir. Apakah hubungan isu tersebut dengan
penggunaan energi dalam kehidupan?

D. Makanan Sebagai Sumber Energi

Makanan merupakan salah satu sumber energi bagi tubuh manusia. Saat kita
melakukan aktifitas berat, belajar, dan aktivitas lain kita membutuhkan banyak energi.
Kita membutuhkan pasokan makanan sebagai sumber energi. Energi pada makanan
didapat dari pengubahan kandungan bahan kimia yang terkandung didalam makanan.
Sehingga energi yang dihasilkan didalam tubuh berupa energi kimia. Asupan
makanan yang cukup dan bergizi, kita dapat melakukan aktivitas sehari-hari.
Kandungan zat makanan yang berperan didalam proses dan sumber energi yaitu
karbohidrat, protein, dan lemak.

1. Karbohidrat
Karbohidrat merupakan senyawa kimia yang tersusun atas karbon.

Bahan makanan yang mengandung karbohidrat yaitu beras, jagung, kentang,
gandum, umbi-umbian, dan buah-buahan yang memiliki rasa manis.
Karbohidrat berperan sebagai sumber energi utama dengan 1 gram karbohidrat
yang setara dengan 4 kilo kalori.

Gambar 1.8 makanan yang mengandung karbohidrat

2. Lemak
Lemak zat makanan yang berfungsi untuk menyimpan cadangan energi.

Selain sebagai sumber energi cadangan lemak berfungsi untuk melarutkan
beberapa vitamin. Lemak dapat kita temukan pada susu, daging, keju, kacang-
kacangan, serta minyak hewani dan nabati. Peranan lemak dalam penyediaan
energi yaitu sebesar 9 kalori per gram. Lemak tidak disarankan untuk
dikonsumsi secara berlebihan dikarenakan dapat menimbulkan beberapa
penyakit seperti jantung koroner dan stroke.

Gambar 1.9 sumber lemak hewani dan nabati
3. Protein

Protein merupakan senyawa kimia yang memiliki fungsi penting sebagai
sumber energi dan berperan dalam proses pembuatan enzim, pertumbuhan
serta pengganti sel-sel tubuh yang rusak. Protein tersusun atas asam amino.
Sumber makanan yang mengandung protein dapat kita temukan pada sumber
nabati dan hewani. Contoh makanan yang mengandung protein nabati dapat
kita temui pada kacang kedelai, jamur, sayuran, ataupun buah. Sedangkan
contoh protein hewani yaitu daging, ikan, telur dan lain-lain.

Gambar 1.10 makanan yang mengandung protein baik nabati maupun hewani

Ayo Berpikir Kritis

Dalam 1 gram karbohidrat mengandung 4 kilo kalori, apabila dalam makanan yang
dikonsumsi oleh Dimasi 380 gram nasi da 230 kacang tanah. Berapakah kalori
yang terkandung didalam nasi tersebut?

INFO TOKOH SAINS

James Prescott Joule
James Prescott Joule adalah seorang ahli fisika dari Inggris. Joule
lahir di Salford, Inggris pada24 Desember 1818. Pada umur 22
tahun, ia menerbitkan buku tentang “Panas yang dihasilkan oleh
listrik volta”. Pada tahun 1874 ia menerbitkan buku tentang
“Kekekalan energi”. Joule wafat pada 11 Oktober 1889 di Inggris.

Energi adalah kemampuan untuk melakukan usaha (kerja) dan mengalami
perubahan. Perubahan ini bisa berupa perubahan posisi, perubahan gerak, perubahan
suhu, perubahan wujud zat, bahkan perubahan pada makhluk hidup, seperti tumbuh dan
berkembang juga termasuk di dalamnya. Energi bersifat tidak dapat diciptakan dan tidak
dapat dimusnahkan, energi hanya dapat diubah dari satu bentuk ke bentuk lainnya.
Energi tersedia dengan berbagai bentuk seperti energi kalor, energi cahaya, energi
bunyi, dan energi mekanik yang meliputi energi potensial dan energi kinetik.

Sumber energi yang dapat kita temui dalam kehidupan sehari-hari digolongkan
berdasarkan 2, yaitu sumber energi yang dapat diperbaharui dan sumber energi yang
tidak dapat diperbaharui. Pembangkit listrik tenaga air dan biogas merupakan beberapa
contoh sumber energi yang dapat diperbarui. Sedangkan minyak bumi, batu bara, bahan
bakar kendaraan merupakan contoh dari energi yang tidak dapat diperbarui. Selain
sumber energi yang sering kita jumpai, makanan juga menjadi sumber energi bagi tubuh
kita. Energi yang terdapat di makanan merupakan bentuk energi kimia yang diubah dari
senyawa makanan. Sumber energi pada zat makanan dapat kita peroleh dari
karbohidrat, protein, dan lemak.

Untuk memperdalam pemahaman anda mengenai materi di atas, kerjakanlah latihan
soal berikut!

1. Apa yang anda ketahui tentang energi dan perannya bagi kehidupan?
2. Sebutkan pemanfaatan energi kimia dalam kehidupan sehari-hari!

3. Energi yang berasal dari hasil tambang bumi seperti soal, batu bara, dan minyak
bumi merupakan contoh dari energi yang tidak dapat diperbaharui. Bagaimanakah
sikap anda dalam menjaga keberlangsungan dan ketersediaan energi bagi
kehidupan?

4. Diketahui sebuah mangga berada pada ketinggian 12 meter dari permukaaan
tanah. Mangga tersebut sudah matang dengan berat mangga sebesar 500 gram.
Berapakah besarnya energi potensial yang dimiliki oleh mangga saat jatuh ke
tanah?

Petunjuk Jawaban Latihan

1. Hal yang perlu anda perhatikan untuk mengerjakan soal nomor 1 adalah
memahami tentang konsep energi. Sumber literatur tentang energi yang didapat
dari e-modul dapat membantu siswa dalam menyelesaikan soal.

2. Hal yang perlu anda perhatikan untuk mengerjakan soal nomor 2 adalah
memahami tentang bentuk energi kimia serta pemanfaatannya dalam kehidupan.
Sumber literatur tentang energi yang didapat dari e-modul dapat membantu siswa
dalam menyelesaikan soal

3. Hal yang perlu anda perhatikan untuk mengerjakan soal nomor 3 adalah
memahami tentang sumber energi terbarukan dan yang tidak dapat diperbarui.
Sumber literatur tentang energi yang didapat dari e-modul dapat membantu siswa
dalam menyelesaikan soal.

4. Hal yang perlu anda perhatikan untuk mengerjakan soal nomor 4 adalah
memahami tentang konsep energi potensial serta cara perhitungannya. Sumber
literatur tentang energi yang didapat dari e-modul dapat membantu siswa dalam
menyelesaikan soal.

Pilihlah satu jawaban yang paling benar!

1. Energi yang terkandung didalam makanan adalah energi….

a. listrik c. kimia

b. gerak d. bunyi

2. Benda memiliki massa sebesar 20 kg berada pada ketinggian h. Jika energi
potensialnya benda sebesar 3500 joule, maka benda berada pada ketinggian….

a. 18,5 meter c. 35 meter

b. 30 meter d. 17,5 meter

3. Buah kelapa jatuh dari pohon. Pernyataan yang benar dari peristiwa tersebut
adalah….
a. energi potensial semakin besar, energi kinetik semakin kecil
b. energi potensial semakin kecil, energi kinetik semakin besar
c. energi potensial semakin kecil, energi kinetik semakin kecil
d. energi potensial dan energi kinetik memiliki nilai yang sama

4. Energi yang terdapat pada aliran air terjun adalah energi …

a. kimia c. listrik

b. panas d. potensial

5. Perhatikan beberapa faktor berikut!
I. Kecepatan
II. Massa
III. Ketinggian
IV. Volume

Energi kinetik yang dimiliki suatu benda dimiliki oleh…

a. I dan II c. II dan IV
b. I dan IV d. III dan IV

6. Perhatikan gambar dibawah ini!

Seorang pesepeda mengayuh dengan kecepatan 30 m/s, besar energi kinetik
sepeda jika massanya adalah 60 kg adalah …..
a. 5400 m/s
b. 540000 m/s
c. 27000 m/s
d. 2700 m/s

7. Salah satu energi alternative yang dikembangkan dan dibuat dengan limbah dapur

dan kotoran peternakan yaitu..

a. biogas c. listrik

b. diesel d. gas

8. Dalam sistem kerjanya, listrik yang dihasilkan oleh PLTA mengubah energi
potensial air menjadi energi listrik dengan menggunakan alat yang disebut
dengan….
a. generator dan turbin
b. generator dan pipa salur
c. turbin dan katup
d. turbin dan exciter

9. Perhatikan sumber energi dibawah ini!
1. Minyak bumi

2. Solar
3. Sel surya
4. Air terjun
5. Angin
6. Batu bara

Berdasarkan sumber energinya, yang tergolong kedalam sumber energi yang tidak
dapat diperbaharui yaitu…

a. 1, 2, dan 3
b. 2, 4, dan 6
c. 1, 2, dan 6
d. 3, 4, dan 6

10. Makanan dibawah ini yang termasuk kedalam sumber energi protein nabati
adalah….
a. telur, susu, tahu
b. susu, margarin, tempe
c. tempe, susu kedelai, tahu
d. ikan, tahu, susu kedelai

Cocokkanlah jawaban Anda dengan Kunci Jawaban Uji Kompetensi 1 yang
terdapat di bagian akhir modul ini. Hitunglah jawaban yang benar. Kemudian
gunakanlah rumus berikut untuk mengetahui tingkat penguasaan Anda terhadap
materi Kegiatan Belajar 1.

Tingkat penguasaan = %


Arti tingkat penguasaan: 90% - 100% = baik sekali

80% - 89% = baik

70% - 79% = cukup

< 70% = kurang

Apabila mencapai tingkat penguasaan 80% atau lebih, Anda dapat meneruskan ke
Kegiatan Belajar selanjutnya. Jika Anda masih memperoleh tingkat penguasaan di

bawah 80%, Anda harus mengulangi materi Kegiatan Belajar 1, terutama pada
bagian yang belum dikuasai.



Kegiatan Belajar 2

“Perubahan Energi dan Transformasi Energi Pada Metabolisme Sel”

Makhluk hidup seperti manusia, hewan, dan manusia pasti membutuhkan makanan
dan akan menghasilkan energi yang dapat dimanfaatkan untuk melakukan aktivitas. Pada
makhluk hidup heterotrof energi didapatkan dari makanan yang dikonsumsi. Energi yang
dihasilkan akan mengalami transformasi dalam bentuk energi potensial hingga energi
kimia dan menjadi energi panas dan energi kinetik dalam aktivitas makhluk hidup tersebut.
Transformasi energi terjadi didalam organel sel yang terdapat didalam sel. Pada kegiatan
belajar 2 akan mempelajari mengenai perubahan bentuk energi dan proses transformasi
sel yang meliputi proses metabolisme pada hewan dan manusia serta proses fotosintesis
pada tumbuhan.

Ayo Berpikir Kritis

Energi didalam tubuh diperoleh dari makanan yang kita konsumsi. Namun bagaimana
proses transformasi energi didalam tubuh makhluk hidup?

1. Perubahan Bentuk Energi dalam Kehidupan
Seperti yang telah dibahas dan dipelajari pada Kegiatan Belajar 1, energi

merupakan suatu kemampuan untuk melakukan usaha. Energi bersifat kekal, tidak
dapat diciptakan dan tidak dapat dimusnahkan. Energi dapat berwujud ke dalam
energi lain melalui proses perubahan energi. Bentuk perubahan energi dapat
dimanfaatkan keberadaannya jika terjadi perubhaan bentuk. Berikut merupakan
berbagai macam perubahan bentuk energi.

Tabel 2.1 Tabel Perubahan Bentuk Energi

No. Energi Perubahan Energi Penerapan

1. Energi Listrik Energi Cahaya Lampu

Energi Panas Setrika, kompor listrik, oven,

penanak nasi, solder

Energi Kinetik Kipas angin, motor listrik, hai

dryer

Energi Kimia Pengisian aki

Energi Bunyi Mikrofon dan alat music yang

menggunakan listrik.

2. Energi Kimia Energi Cahaya Senter yang menggunakan

baterai

Energi Listrik Baterai dan aki

Energi Kinetik Mesin dan kendaraan

bermotor

Energi Panas Makanan yang diproses oleh

tubuh

3. Energi Kinetik Energi Litrik Turbin, Generator

Energi Cahaya Lampu pada sepeda

4. Energi Cahaya Energi Listrik Panel surya

“Perubahan Energi Melalui Virtual Lab”

Perubahan wujud energi menjadi energi lainnya dapat
kita pelajari melalui virtual laboratory yaitu Phet
Corolado. Phet merupakan suatu platform teknologi
berupa laboratorium virtual sehingga kita dapat
mengoperasikannya di layar handphone atau komputer.

Pindai QRCode disamping atau klik link dibawah ini:

https://phet.colorado.edu/sims/html/energy-forms-and-changes/latest/energy-forms-
and-changes_in.html

“Perubahan Energi Gerak Menjadi Energi Listrik dan Cahaya”

Tujuan:

Menganalisis bentuk perubahan energi gerak menjadi energi listik melalui pembuatan

alat peraga sederhana

 Alat dan Bahan:

1. Stik eskrim 5. Dinamo mini

2. Tusuk sate 6. Kabel

3. Sendok Plastik 7. Papan kayu

4. Lem tembak 8. Lampu LED

 Langkah Kerja

1. Siapkan Alat dan bahan

2. Potonglah kedua ujung stik eskirm sebanyak 4

buah. Satukan keempat stik eskrim menjadi

bentuk balok dengan lem tembak

3. Tempelkan balok tersebut ke alas papan kayu

4. Buatlah sanggahan dynamo berbentuk V dan

tempelkan dynamo diatas balok yang telah diberi https://www.youtube.
sanggahan com/watch?v=rkOh3I1
Kh6Q

5. Sambungkan kabel pada dinamo dan lampu indikator

6. Ambillah tusuk sate dan tempelkan sendok plastik berputar seperti

baling baling (lihat pada video)

7. Pasanglah baling baling dan hubungkan dengan dynamo.

8. Dekatkan baling baling dengan sumber air yang mengalir

9. Amatilah indikator lampu LED, simulkan hasil percobaanmu

2. Transformasi Energi
A. Tranformasi Energi oleh Klorofil
Klorofil merupakan zat hijau daun yang ada pada organel sel tumbuhan
yang disebut dengan kloroplas. Klorofil peran penting dalam proses fotosintesis.
Energi radiasi dari sinar matahari yang ditangkap oleh klorofil berguna untuk
membantu dan melancarkan proses fotosintesis yang akan menghasilkan
makanan, oksigen, serta energi bagi tumbuhan. Proses tersebut menggunakan
reaksi antara CO2 dan H2O yang menghasilkan glukosa.
Energi yang dihasilkan pada proses fotosintesis yaitu energi kimia dan
energi potensial. Dapat disimpulkan bahwa energi radiasi yang bersumber dari
matahari berupa cahaya matahari akan mengalami perubahan bentuk energi
menjadi energi potensial dan energi kimia yang akan disimpan dalam bentuk
karbohidrat. Energi yang dihasilkan akan dimanfaatkan oleh tumbuhan untuk
melakukan aktivitas dan dimanfaatkan oleh makhluk hidup lain yang mengonsumsi
tumbuhan. Makhluk hidup lain yang mengonsumsi makanan dari tumbuhan
tersebut akan mengalami perpindahan energi menjadi energi potensial.

B. Transformasi Energi oleh Mitokondria
Mitokondria merupakan organel sel yang berperan didalam proses respirasi

sel. Di dalam mitokondria, energi kimia digunakan untuk mengubah karbohidrat,
lemak, dan protein yang terkandung didalam makanan yang dikonsumsi oleh
makhluk hidup. Mitokondria banyak ditemukan pada sel otot dan sel saraf.

Gambar 2.2 Mitokondria sel pada makhluk hidup

C. Metabolisme Sel
Metabolisme adalah proses kimia yang terjadi di dalam tubuh sel makhluk

hidup. Metabolisme disebut reaksi enzimatis karena metabolisme terjadi selalu
menggunakan katalisator enzim. Metabolisme terdiri atas reaksi pembentukan/
sintesis/anabolisme seperti fotosintesis dan reaksi penguraian/katabolisme seperti
respirasi. Enzim mengarahkan aliran materi melalui jalur-jalur metabolism dengan
cara mempercepat tahapan reaksi secara selektif.

gambar 2.3 Proses Metabolisme

Ayo Berpikir Kritis

Mahkluk hidup membutuhkan oksigen untuk bernapas. Bagaimana alam dapat
menyediakan oksigen untuk memenuhi kebutuhan makhluk hidup?

 Respirasi
Respirasi yaitu suatu proses pembebasan energi yang tersimpan

dalam zat sumber energi melalui proses kimia dengan menggunakan
oksigen. Dari respirasi dihasilkan energi kimia untuk kegiatan kehidupan,
seperti sintesis (anabolisme), gerak, dan pertumbuhan. Reaksi sederhana
respirasi pada glukosa adalah sebaga berikut:

Pada manusia, bila bernapas mengeluarkan karbon dioksida
secara maksimal, maka di dalam paru-paru masih ada udara. Sisa udara ini
disebut udara residu. Bila napas dikeluarkan secara biasa, maka paru-paru
masih mengandung udara yang disebut udara cadangan. Bila menghirup
dan mengeluarkan napas secara biasa, maka hal ini disebut udara
pernapasan. Jika kita tarik napas dalam-dalam, selain udara pernapasan
juga masih dapat dimasukkan udara lagi dan hal ini disebut udara
komplementer.

“Menghitung Kapasitas Konsumsi Oksigen”
 Volume O2 = luas penampang x jarak yang ditempuh
 Volume O2 rata-rata = jumlah O2 yang diperlukan
 Konsumsi O2 per menit = jumlah volume rata rata / berat

badan

 Pencernaan Makanan
Makanan sebagai sumber energi bagi tubuh sudah dikemukakan

pada pembahasan sebelumnya. Makanan yang masuk ke dalam tubuh akan

mengalami perombakan dari molekul kompleks menjadi molekul sederhana.
Perombakan ini akan menghasilkan sejumlah energi. Zat makanan yang
berperan sebagai sumber energi adalah karbohidrat, lemak, dan protein.

Karbohidrat setelah dicerna di usus akan diserap oleh dinding usus
halus dalam bentuk monosakarida. Monosakarida dibawa oleh aliran darah
sebagian besar menuju hati dan sebagian lainnya dibawa ke sel jaringan
tertentu dan mengalami proses metabolisme lebih lanjut. Di dalam hati,
monosakarida mengalami proses sintesis menghasilkan glikogen, dioksidasi
menjadi CO2 dan H2O, atau dilepaskan untuk dibawa oleh aliran darah ke
bagian tubuh yang memerlukan. Hati dapat mengatur kadar glukosa dalam
darah atas bantuan hormon insulin yang dikeluarkan oleh kelenjar pankreas.
Kenaikan proses pencernaan dan penyerapan karbohidrat menyebabkan
glukosa dalam darah meningkat, sehingga sintesis glikogen dari glukosa
oleh hati akan naik. Sebaliknya, jika banyak kegiatan, maka banyak energi
yang digunakan untuk kontraksi otot, sehingga kadar glukosa dalam darah
menurun. Dalam hal ini, glikogen akan diuraikan menjadi glukosa yang
selanjutnya mengalami katabolisme menghasilkan energi (dalam bentuk
energi kimia). Hormon yang mengatur kadar gula dalam darah, yaitu
sebagai berikut.
a. Hormon insulin, dihasilkan oleh pankreas berfungsi menurunkan kadar

glukosa dalam darah.
b. Hormon adrenalin, dihasilkan oleh korteks adrenal berfungsi menaikkan

kadar glukosa dalam darah.

gambar 2.4 proses pencernaan karbohidrat dibantu enzim

Di dalam tubuh, protein diubah menjadi asam amino oleh beberapa
reaksi hidrolisis serta enzim-enzim yang bersangkutan. Enzim-enzim yang
bekerja pada proses hidrolisis protein, antara lain pepsin, tripsin, kemotripsin,
karboksi peptidase, dan amino peptidase. Protein yang telah dipecah
menjadi asam amino, kemudian diabsorpsi melalui dinding usus halus dan
sampai ke pembuluh darah. Setelah diabsorpsi dan masuk ke dalam
pembuluh darah, asam amino tersebut sebagian besar langsung digunakan
oleh jaringan.

gambar 2.5 proses pencernaan protein

Sebagian lain, mengalami proses pelepasan gugus amin (gugus yang
mengandung N) di hati. Proses pelepasan gugus amin ini dikenal dengan
deaminasi protein. Cermati skema berikut untuk dapat memahami proses
metabolisme protein dalam tubuh. Protein tidak dapat disimpan di dalam
tubuh, sehingga kelebihan protein akan segera dibuang atau diubah menjadi
zat lain. Zat sisa hasil penguraian protein yang mengandung nitrogen akan
dibuang bersama air seni dan zat sisa yang tidak mengandung nitrogen akan
diubah menjadi karbohidrat dan lemak. Oksidasi 1 gram protein dapat
menghasilkan energi 4 kalori. Kelebihan protein dalam tubuh dapat
mengakibatkan pembengkakan hati dan ginjal karena beban kerja
organorgan tersebut lebih berat dalam menguraikan protein dan
mengeluarkannya melalui air seni.

gambar 2.6 proses perombakan lemak

Lemak akan dihidrolisis menjadi asam lemak dan gliserol dengan bantuan
enzim lipase. Proses ini berlangsung dalam saluran pencernaan. Sebelum
diserap usus, asam lemak akan bereaksi dengan garam empedu membentuk
senyawa, seperti sabun. Selanjutnya, senyawa tersebut akan diserap jonjot
usus dan akan terurai menjadi asam lemak dan garam empedu. Asam lemak
tersebut akan bereaksi dengan gliserol membentuk lemak. Kemudian,
diangkut oleh pembuluh getah bening usus menuju pembuluh getah bening

dada kiri. Selanjutnya, ke pembuluh balik bawah selangka kiri. Lemak dikirim
dari tempat penimbunan ke hati dalam bentuk lisetin untuk dihidrolisis
menjadi asam lemak dan gliserol. Selanjutnya griserol akan diubah menjadi
gula otot atau glikogen. Asam lemak akan diubah menjadi asetil koenzim

Ayo berpikir Kritis

Di dalam karbohidrad mengandung 4 kkal setiap gramnya sedangkan lemak
mengandung 9 kkl per gram. Mengapa karbohidrat menjadi sumber energi utama

di dalam tubuh dibandingkan dengan lemak?

3. Fotosintesis

\\
Fotosintesis merupakan perubahan energi cahaya menjadi energi kimia
dalam bentuk glukosa. Sumber energi cahaya alami adalah matahari yang
memiliki spektrum cahaya tampak, dari ungu sampai merah, infra merah, dan
ultra ungu tidak digunakan dalam fotosintesis. Pada proses fotosintesis yang
terjadi dalam daun, terjadi reaksi kimia antara senyawa air (H2O) dan karbon
dioksida (CO2) dibantu oleh cahaya matahari yang diserap oleh klorofil
menghasilkan oksigen (O2) dan senyawa glukosa (C6H12O6).

Makanan merupakan sumber energi bagi mahkluk hidup untuk melakukan
aktifitas. Zat makanan yang berperan sebagai sumber energi adalah karbohidrat, lemak,
dan protein. Transformasi energi terjadi pada mitokondria untuk hewan dan manusia,
sedangkan pada tumbuhan transformasi energi terjadi pada klorofil.

Metabolisme adalah proses-proses kimia yang terjadi di dalam tubuh makhluk
hidup/sel. Metabolisme terdiri atas reaksi pembentukan/ sintesis/anabolisme seperti
fotosintesis dan reaksi penguraian/ disintesis/katabolisme seperti respirasi.

Untuk memperdalam pemahaman anda mengenai materi di atas, kerjakanlah latihan
soal berikut!

1. Perubahan energi apasaja yang terjadi pada proses transformasi energi oleh
klorofil?

2. Bagaimana proses pencernaan lemak didalam tubuh?
3. Bagaimanakah reaksi sederhana yang terjadi pada fotosintesis?
Petunjuk Jawaban Latihan
1. Hal yang perlu anda perhatikan untuk mengerjakan soal nomor 1 adalah

memahami tentang transformasi energi. Sumber literatur tentang energi yang
didapat dari e-modul dapat membantu siswa dalam menyelesaikan soal.
2. Hal yang perlu anda perhatikan untuk mengerjakan soal nomor 2 adalah
memahami tentang proses metabolism dalam pencernaan makanan. Sumber

literatur tentang energi yang didapat dari e-modul dapat membantu siswa
dalam menyelesaikan soal
3. Hal yang perlu anda perhatikan untuk mengerjakan soal nomor 3 adalah
memahami tentang proses dan reaksi pada fotosintesis. Sumber literatur
tentang energi yang didapat dari e-modul dapat membantu siswa dalam
menyelesaikan soal.

Pilihlah satu jawaban yang paling benar!
1. Makanan sebagai sumber energi dikarenakan mengandung…

a. Mineral, vitamin, kalsium
b. Karbohidrat, vitamin, mineral
c. Karbohidrat, protein, lemak
d. Kalium, protein, lemak

2. Proses transformasi energi makhluk hidup terjadi pada organ…
a. Mitokondria
b. Sitoplasma
c. Membran sel
d. Nukleus

3. Sebelum dicerna oleh tubuh, karbohidrat dalam bentuk monomer dan akan dipecah
menjadi….
a. polisakarida
b. gliserol
c. monosakarida
d. disakarida

4. Proses anabolisme dalam metabolisme sel terjadi pada proses….

a. Fotosintesis
b. Metabolisme
c. Respirasi
d. Pencernaan makanan

5. Lemak akan dicerna oleh tubuh dengan bantuan….
a. Tripsin
b. Pepsin
c. Amilase
d. Lipase

6. Makanan sebagai sumber energi sangat diperlukan oleh tubuh dalam menjalankan
aktivitas, sehingga jenis tubuh yang sangat memerlukan energi adalah…..
a. Sistem pencernaan
b. Sistem gerak
c. Sistem ekskresi
d. Sistem saraf

7. Energi dalam kehidupan antara lain diperoleh dari metabolism dan proses
pengolahan makanan di dalam tubuh contohnya seperti makanan yang
mengandung karbohidrat. Senyawa berikut yang termasuk karbohidrat adalah….
a. Asam lemak
b. Pati
c. Trigiserida
d. Polipeptida

8. Perhatikan fungsi zat makanan berikut!
a. melindungi tubuh dari oengaruh suhu rendah
b. melarutkan vitamin A, D, E, dan K
c. menyusun hprmon, vitamin, dan membrane sel

Zat makanan yang memiliki fungsi tersebut adalah…

a. Protein c. Karbohidrat
b. Lemak d. Mineral

9. Hasil dari proses fotosintesis pada tumbuhan adalah…
a. Mineral
b. Karbondioksida
c. glukosa
d. Air

10. Jika dalam 1 gram karbohidrat mengandung 4 kilo kalori, kalori yang dikandung
didalam beras 340 gram sebanyak …
a. 1360 kkal
b. 1400 kkal
c. 85 kkal
d. 344 kkal

Cocokkanlah jawaban Anda dengan Kunci Jawaban Uji Kompetensi 1 yang
terdapat di bagian akhir modul ini. Hitunglah jawaban yang benar. Kemudian
gunakanlah rumus berikut untuk mengetahui tingkat penguasaan Anda terhadap
materi Kegiatan Belajar 1.

Tingkat penguasaan = %


Arti tingkat penguasaan: 90% - 100% = baik sekali

80% - 89% = baik

70% - 79% = cukup

< 70% = kurang

Apabila mencapai tingkat penguasaan 80% atau lebih, Anda dapat meneruskan ke
Kegiatan Belajar selanjutnya. Jika Anda masih memperoleh tingkat penguasaan di

bawah 80%, Anda harus mengulangi materi Kegiatan Belajar 1, terutama pada
bagian yang belum dikuasai.

Kunci Jawaban!

Uji Kompetensi Kegiatan Belajar 1

1. A. Kimia
2. D. 17,5 meter
3. A. energi potensial semakin besar, energi kinetik semakin kecil
4. D. Potensial
5. A. 1 dan 2
6. C. 27.000 m/s
7. B. biogas
8. A. generator dan turbin
9. C. 1, 2, dan 6.
10. C. tempe, susu kedelai, tahu

Uji Kompetensi Kegiatan Belajar 2

1. C. karbohidrat, protein, lemak
2. A. mitokondria
3. C. monosakarida
4. A. Fotosintesis
5. D. Lipase
6. B. Sistem gerak
7. B. pati
8. B. Lemak
9. C. Glukosa
10. A. 1360 kkal

DAFTAR PUSTAKA

Widodo, W., F. Rachmadiarti, dan S. N. Hidayati. 2017. Ilmu Pengetahuan Alam. Jakarta:
Kemeterian Pendidikan dan Kebudayaan.

Wijaya, A., B. Suryatin, dan D. Salirawaiti. 2008. IPA terpadu VII untuk sekolah menengah
Pertama dan MTs Kelas VII. Jakarta: Grasindo.