Giải Sinh 10 Bài 11: Tổng hợp và phân giải các chất trong tế bào | Cánh diều

Giải Sinh 10 Bài 11: Tổng hợp và phân giải các chất trong tế bào CD
I. Tổng hợp các chất và tích luỹ năng lượng trong tế bào
Câu 1 trang 67 SGK Sinh 10 CD
Nêu khái niệm tổng hợp các chất trong tế bào và ý nghĩa của quá trình tổng hợp đối với sinh vật. Lời giải
- Khái niê ̣m tổng hợp các chất trong tế bào: Tổng hợp các chất trong tế bào là quá
trình chuyển hoá những chất đơn giản thành những chất phức tạp diễn ra trong tế
bào với sự xúc tác của enzyme.
- Ý nghĩa của quá trình tổng hợp đối với sinh vâ ̣t: Giúp hình thành các chất để xây
dựng tế bào, đồng thời tích lũy năng lượng cho tế bào (năng lượng được tích lũy
trong các hợp chất hữu cơ).
Câu 2 trang 68 SGK Sinh 10 CD
Nêu khái niệm, ý nghĩa của quá trình quang tổng hợp. Lời giải
- Khái niệm quang tổng hợp: Quang tổng hơ ̣p (quang hơ ̣p) là quá trình tế bào sử
dụng năng lượng ánh sáng (NLAS) để tổng hợp chất hữu cơ từ vô cơ.
- Ý nghĩa của quá trình quang tổng hợp:
+ Chuyển năng lượng ánh sáng thành năng lượng hoá học tích lũy trong các hợp
chất hữu cơ (C6H12O6) → Cung cấ p nguồn năng lươ ̣ng cho sự sống của sinh vâ ̣t.
+ Sản phẩm của quá trình quang tổng hợp là nguyên liệu cho quá trình tổng hợp
khác → Cung cấ p vâ ̣t chấ t cho sự sống của sinh vâ ̣t.
+ Giải phóng O2 vào khí quyển → Cung cấ p dưỡng khó cho sự sống của sinh vâ ̣t.
Câu 3 trang 68 SGK Sinh 10 CD
Quang tổng hợp ở thực vật diễn ra ở bào quan nào của tế bào và gồm những pha nào? Lời giải
- Quang tổng hợp ở thực vật diễn ra ở bào quan lục lạp.
- Quang tổng hơ ̣p đươ ̣c chia làm hai pha: Pha phụ thuộc ánh sáng (pha sáng) và pha
không phụ thuộc ánh sáng (chu trình Calvin).
Câu 4 trang 68 SGK Sinh 10 CD
Cho biết vi ̣ trí, nguyên liê ̣u, sản phẩm của pha sáng. Lời giải
- Vị trí của pha sáng: Pha sáng xảy ra ở màng thylakoid của lu ̣c la ̣p.
- Nguyên liệu của pha sáng: H2O, ADP, Pi, NADP+, năng lượng ánh sáng.
- Sản phẩm của pha sáng: ATP, NADPH, H+, O2.
Câu 5 trang 68 SGK Sinh 10 CD
Năng lượng ánh sáng được chuyển hóa như thế nào trong pha sáng? Lời giải
Sự chuyển hóa năng lượng ánh sáng trong pha sáng là từ quang năng thành năng
lượng hóa ho ̣c trong ATP, NADPH: Trong pha sáng, các sắc tố quang hợp nằm trên
màng thylakoid thu nhận năng lượng ánh sáng và chuyển cho trung tâm phản ứng.
Trung tâm phản ứng tiếp nhận năng lượng trở thành dạng kích động và truyền
electron cho các chất trong chuỗi truyền electron để tổng hợp ATP, NADPH.
Câu 6 trang 69 SGK Sinh 10 CD
Các yếu tố nào của môi trường sẽ ảnh hưởng đến hiệu quả của pha sáng? Lời giải
Các yếu tố của môi trường ảnh hưởng đến hiệu quả của pha sáng là:
- Ánh sáng: Ánh sáng cung cấ p năng lươ ̣ng cho quang hơ ̣p. Mỗi loài có nhu cầu ánh
sáng không giống nhau. Ánh sáng ma ̣nh hoă ̣c yếu và thời gian chiếu sáng có thể làm
quang hơ ̣p của cây tăng lên hoă ̣c giảm đi.
- Hàm lượng nước: Nước là nguyên liệu cho pha sáng của quang hợp. Khi thiếu
nước, pha sáng sẽ bi ̣ ngưng trê ̣.
- Nhiệt độ: Nhiệt độ ảnh hưởng đến sự hoạt động xúc tác của enzyme trong pha
sáng. Khi nhiê ̣t đô ̣ quá cao hoă ̣c quá thấp đều ảnh hưởng đến hoa ̣t tính của các
enzyme quang hơ ̣p khiến pha sáng nói riêng và quá trình quang hợp nói chung đều
bi ̣ giảm hoă ̣c ngưng trê ̣.
Câu 7 trang 69 SGK Sinh 10 CD
Hãy cho biết nguyên liệu của chu trình Calvin. Các nguyên liệu đó đã được sử dụng
để tổng hợp chất hữu cơ như thế nào? Lời giải
- Nguyên liệu của chu trình Calvin gồm: CO2, ATP, NADPH, RuBP.
- Sự tổng hơ ̣p các chất hữu cơ từ các nguyên liê ̣u trên trong pha tối: Trong pha tối,
ATP và NADPH cung cấ p năng lươ ̣ng và điê ̣n tử tham gia khử phân tử CO2 thành C6H12O6.
+ Đầu tiên, ribulose bisphosphate (RuBP) kết hợp với CO2 tạo ra 3-phosphoglycerate (3PG).
+ 3PG được khử thành glyceraldehyde-3-phosphate (G3P) với sự tham gia của ATP
và NADPH được tạo ra từ pha sáng.
+ Một phần G3P sẽ được sử dụng cho tái tạo RuBP, phần G3P còn lại sẽ sử dụng để tổng hợp glucose.
Câu 8 trang 69 SGK Sinh 10 CD
Vì sao glucose được tạo ra từ quá trình quang hợp cần thiết cho tổng hợp nhiều hợp
chất hữu cơ của tế bào? Lời giải
Glucose được tạo ra từ quá trình quang hợp cần thiết cho tổng hợp nhiều hợp chất
hữu cơ của tế bào vì: Glucose được tạo ra từ quá trình quang hợp có công thức hóa
ho ̣c là C6H12O6 sẽ cung cấp ma ̣ch “xương sống” carbon trong tổng hợp nhiều chất
hữu cơ khác cho tế bào như amino acid, acid béo,…
Câu 9 trang 70 SGK Sinh 10 CD
Nêu điểm giống nhau và khác nhau giữa quang tổng hợp và hóa tổng hợp. Lời giải - Giống nhau:
+ Đều là quá trình tổng hợp chất hữu cơ đặc trưng cho cơ thể từ các chất vô cơ.
+ Đều giai đoa ̣n khử CO2 thành glucose. - Khác nhau: Quang tổng hợp Hóa tổng hợp
Là quá trình chuyển hóa năng Là quá trình tế bào chuyển hóa năng lượng hóa
lượng ánh sáng thành năng lượng ho ̣c trong các chất vô cơ thông qua phản ứng oxi
hóa ho ̣c tích lũy trong các hợp hóa – khử thành năng lượng tích lũy trong các chấ t hữu cơ. hơ ̣p chấ t hữu cơ.
- Cầ n phải có ánh sáng mă ̣t trời.
- Không cầ n có ánh sáng mă ̣t trời.
- Nước là nguyên liê ̣u cho quá - Nước là sản phẩm của quá trình. trình.
- O2 là sản phẩm của quá trình.
- O2 là nguyên liê ̣u cho quá trình.
Câu 10 trang 71 SGK Sinh 10 CD
Quang khử và quang tổng hợp giống và khác nhau ở những điểm nào? Lời giải - Giống nhau:
+ Đều tổng hợp chất hữu cơ (C6H12O6) đă ̣c trưng cho cơ thể từ các chất vô cơ (có CO2).
+ Đều có sự hấp thu ̣ năng lượng ánh sáng bằng các sắc tố quang hợp. - Khác nhau: Quang tổng hợp Quang khử
- Diễn ra ở thực vâ ̣t, tảo và mô ̣t số vi - Diễn ra ở mô ̣t số vi khuẩn.
khuẩn có khả năng quang tổng hợp.
- Vẫn diễn ra khi môi trường có O2.
- Diễn ra khi môi trường không có O2.
- H2O là nguyên liê ̣u của quá trình.
- H2O là sản phẩm của quá trình, nguyên
liê ̣u H2X không phải là H2O.
- Có giải phóng khí O2.
- Không giải phóng khí O2.
Câu 11 trang 71 SGK Sinh 10 CD
Các phân tử lớn như protein, lipid, tinh bột, cellulose, glycogen được tế bào tổng hợp có vai trò gì? Lời giải
Các phân tử lớn như protein, lipid, tinh bột, cellulose, glycogen được tế bào tổng
hợp có vai trò tham gia xây dựng tế bào và cơ thể, dự trữ năng lượng và tham gia
thực hiê ̣n các hoa ̣t đô ̣ng sống của tế bào:
- Protein tham gia cung cấ p năng lươ ̣ng, là nguyên liê ̣u xây dựng tế bào, tham gia
điều hòa hoa ̣t đô ̣ng sống, vâ ̣n chuyển các chất và bảo vê ̣ cơ thể,…
- Lipid có vai trò cung cấp và dự trữ năng lượng, tham gia cấu trúc màng tế bào,…
- Tinh bột, cellulose, glycogen có vai trò cung cấp năng lượng, cấu ta ̣o nên tế bào và các mô.
II. Phân giải các chất và giải phóng năng lượng trong tế bào
Câu 12 trang 71 SGK Sinh 10 CD
Nêu khái niệm phân giải các chất trong tế bào. Quá trình phân giải có ý nghĩa gì đối với tế bào sinh vật? Lời giải
- Khái niệm phân giải các chất trong tế bào: Phân giải các chất trong tế bào là quá
trình chuyển hoá các chất phức tạp thành các chất đơn giản diễn ra trong tế bào nhờ
sự xúc tác của các enzyme.
- Ý nghĩa của quá trình phân giải đối với tế bào sinh vâ ̣t:
+ Giải phóng ra năng lượng cung cấp cho các hoạt động sống của tế bào.
+ Tạo ra các phân tử nhỏ là nguyên liệu cho quá trình tổng hợp.
Câu 13 trang 72 SGK Sinh 10 CD
Hô hấp tế bào là gì? Hô hấp tế bào diễn ra ở đâu và gồm những giai đoạn nào? Lời giải
- Khái niê ̣m hô hấp tế bào: Hô hấp tế bào là chuỗi các phản ứng phân giải hợp chất
hữu cơ (glucose) diễn ra trong tế bào. Thông qua các phản ứng này, hợp chất hữu cơ
được phân giải thành CO2 và H2O, đồng thời giải phóng năng lượng tích lũy trong các phân tử ATP.
- Vi ̣ trí diễn ra của hô hấp tế bào: Ở sinh vâ ̣t nhân thực, quá trình hô hấp tế bào diễn
ra trong bào tương và ti thể.
- Quá trình hô hấp tế bào gồm 3 giai đoạn: đường phân; oxi hoá pyruvic acid và chu
trình Krebs (chu trình citric acid; chuỗi truyền electron).
Câu 14 trang 72 SGK Sinh 10 CD
Nêu ý nghĩa của hô hấp tế bào? Lời giải
Ý nghĩa của hô hấp tế bào:
- Giải phóng năng lượng dễ sử du ̣ng ATP cung cấp cho các hoa ̣t đô ̣ng sống của tế bào và cơ thể.
- Giải phóng mô ̣t phần năng lượng nhiê ̣t giúp duy trì thân nhiê ̣t của sinh vâ ̣t.
- Các sản phẩm trung gian của quá trình phân giải cung cấp nguyên liê ̣u cho quá trình tổng hợp.
Câu 15 trang 72 SGK Sinh 10 CD
Đường phân diễn ra ở đâu và hình thành nên các sản phẩm nào? Lời giải
- Vi ̣ trí diễn ra: Đường phân diễn ra ở tế bào chất.
- Sản phẩm của quá trình đường phân: Kết quả của quá trình đường phân là từ 1
phân tử glucose sẽ tạo ra 2 phân tử pyruvic acid, 2 phân tử ATP, 2 phân tử NADH
(thực tế đã ta ̣o ra 4 phân tử ATP nhưng sử du ̣ng mất 2 ATP để hoa ̣t hóa glucose).
Câu 16 trang 73 SGK Sinh 10 CD
Giai đoạn oxi hóa pyruvic acid và chu trình Krebs diễn ra ở đâu và có những sản
phẩm nào được hình thành? Lời giải
- Vi ̣trí diễn ra: Giai đoạn oxi hoá pyruvic acid và chu trình Krebs diễn ra ở chất nền ti thể.
- Sản phẩm của giai đoạn oxi hóa pyruvic acid và chu trình Krebs: Kết quả tạo ra
các sản phẩm là 6 CO2, 2 ATP, 8 NADH, 2 FADH2.
Câu 17 trang 73 SGK Sinh 10 CD
Chuỗi truyền electron diễn ra ở đâu? Năng lượng được giải phóng trong chuỗi
truyền electron được sử dụng để làm gì? Lời giải
- Vi ̣ trí diễn ra: Chuỗi truyền electron diễn ra ở màng trong ti thể.
- Năng lượng giải phóng từ chuỗi truyền electron hô hấp sẽ được sử dụng cho sự tổng hợp ATP.
Câu 18 trang 74 SGK Sinh 10 CD
Nêu vai trò của oxygen trong chuỗi truyền electron. Lời giải
Oxygen tham gia vào giai đoạn chuỗi truyền điện tử của hô hấp với vai trò là chất
nhâ ̣n điê ̣n tử cuối cùng: Các electron được vận chuyển từ nơi có thế năng oxi hóa -
khử thấp đến nơi có thế năng oxi hóa - khử cao. Oxygen là chất nhâ ̣n electron cuối
cùng do oxygen có khả năng oxi hóa cao. Nếu không có oxygen thì chuỗi truyền
electron không diễn ra và chu trình Kreb cũng dừng la ̣i dẫn đến hiê ̣u quả chuyển
hóa năng lượng thấp (lượng ATP ta ̣o thành sẽ thấp) đồng thời các sản phẩm ta ̣o ra
(lactic acid, ethanol,…) gây đầ u đô ̣c tế bào.
Câu 19 trang 74 SGK Sinh 10 CD
Khi trong tế bào không có O2, glucose sẽ được chuyển hóa như thế nào? Lời giải
Khi trong tế bào không có O2, glucose sẽ được chuyển hóa theo con đường lên men:
Khi trong tế bào không có O2, nghĩa là không có chất nhận điện tử cuối cùng của
chuỗi truyền electron, chuỗi truyền electron không diễn ra và chu trình Krebs cũng
dừng lại. Khi đó, pyruvic acid được giữ lại ở tế bào chất và được chuyển hoá thành
lactic acid, ethanol hoă ̣c hơ ̣p chấ t hữu cơ khác theo con đường lên men.
III. Mối quan hệ giữa tổng hợp và phân giải các chất trong tế bào
Câu 20 trang 75 SGK Sinh 10 CD
Tại sao nói tổng hợp và phân giải là hai quá trình đối lập nhưng thống nhất trong
hoạt động sống của tế bào và sinh vật? Lời giải
- Tổng hợp và phân giải là hai quá trình đối lập vì: Quá trình tổng hợp là quá trình
ta ̣o ra các hợp chất phức ta ̣p từ các hợp chất đơn giản và dự trữ năng lượng. Còn
quá trình phân giải là quá trình phân giải các hợp chất phức ta ̣p thành các chất đơn
giản và giải phóng năng lượng.
- Tổng hơ ̣p và phân giải là hai quá trình thống nhất trong hoạt động sống của tế bào
và sinh vật vì: Quá trình phân giải cung cấp năng lượng và nguyên liê ̣u phù hợp cho
quá trình tổng hợp. Đồng thời, quá trình phân giải không thể diễn ra nếu không có
chấ t hữu cơ do quá trình tổng hợp ta ̣o ra. Sự kết hợp nhi ̣p nhàng của hai quá trình
này đảm bảo cho sự tồn ta ̣i, sinh trưởng và phát triển của tế bào và cơ thể.
→ Tổng hợp và phân giải là hai quá trình đối lập nhưng thống nhất trong hoạt động
sống của tế bào và sinh vật.