Bài 13. Khái quát về chuyển hóa vật chất và năng lượng

Lý thuyết

>> Xem chi tiết: Lý thuyết khái quát về chuyển hóa vật chất và năng lượng - Sinh 10 Kết nối tri thức

CH tr 78 MĐ

Lời giải chi tiết:

- Năng lượng trong tế bào tồn tại ở dưới nhiều dạng khác nhau trong đó hóa năng là dạng năng lượng chính được tích lũy và sử dụng cho các hoạt động sống của tế bào.

- Năng lượng được chuyển hóa từ dạng này sang dạng mà cơ thể có thể sử dụng ví dụ động năng hoặc hoặc thế năng. Năng lượng tế bào sử dụng ngay khi cần thiết là ATP

CH tr 80 1

Dừng lại và luyện tập

Lời giải chi tiết:

Một số dạng năng lượng tồn tại trong tế bào sinh vật: nhiệt năng (nhiệt độ cơ thể), cơ năng (sự co cơ, vận động), điện năng (xung thần kinh),...

CH tr 80 2

Phương pháp giải:

Quan sát hình 13.1

Lời giải chi tiết:

Mỗi phân tử ATP có cấu tạo gồm ba thành phần cơ bản là: phân tử adenine, phân tử đường ribose và 3 gốc phosphate

Chức năng của ATP: dự trữ năng lượng

Phân tử ATP mang năng lượng loại hóa năng (năng lượng được dự trữ ở các liên kết hóa học)

ATP là “đồng tiền” năng lượng của tế bào vì trong tế bào ATP thường xuyên sinh ra và ngay lập tức được sử dụng cho mọi hoạt động sống như tổng hợp và vận chuyển các chất, co cơ...

CH tr 80 3

Phương pháp giải:

Đọc thông tin mục I.3

Lời giải chi tiết:

Chuyển hóa năng lượng trong tế bào là tập hợp tất cả các phản ứng hóa học xảy ra bên trong tế bào làm chuyển đổi chất này thành chất khác.

Chuyển hóa vật chất luôn đi kèm với chuyển hóa năng lượng vì với phân tử ATP, khi năng lượng thay đổi thì thành phần cấu trúc của nó cũng thay đổi, tương tự như vậy thì các phản ứng hóa học trong té bào và cơ thể sống cũng luôn có sự biến đổi về vật chất kèm theo sự biến đổi về năng lượng.

CH tr 83 1

Dừng lại và suy ngẫm

Phương pháp giải:

Đọc thông tin mục II.1,2 kết hợp quan sát hình 13.2

Lời giải chi tiết:

Enzyme là chất xúc tác sinh học được tổng hợp trong các tế bào sống.

Cấu trúc enzyme:

+ Đa số enzyme được cấu tạo từ protein

+ Nhiều enzyme, ngoài thành phần protein còn có thêm cofactor là ion kim loại (như Fe2+, Mg2+, Cu2+...) hoặc các phân tử hữu cơ (như phân tử heme, biotin...)

+ Mỗi enzyme thường có một trung tâm hoạt động

Cơ chế hoạt động enzyme:

+ Trung tâm hoạt động có cấu hình không gian phù hợp liên kết với cơ chất làm cho cả hai biến đổi cấu hình

+ Sau khi phả ứng xảy ra, sản phẩm tạo thành sẽ có cấu hình không gian thay đổi và rời khỏi enzyme, enzyme trở lại hình dạng ban đầu.

Vai trò của enzyme trong quá trình chuyển hóa năng lượng: xúc tác các phản ứng chuyển hóa năng lượng, enzyme đã làm giảm năng lương hoạt hóa cần thiết cho các phản ứng xảy ra xuống mức độ thấp nhờ đócó thể làm tăng tốc phản ứng.

CH tr 83 2

Phương pháp giải:

Đọc thông tin mục II.3

Lời giải chi tiết:

Hoạt tính của enzyme chịu ảnh hưởng của những yếu tố: nồng độ enzyme và cơ chất, độ pH, nhiệt độ, chất điều hòa enzyme

Nếu đồng độ cơ chất không đổi lượng enzyme tăng lên thì hiệu suất của phản ứng cũng tăng nhưng chỉ đạt nhưng chỉ đạt ngưỡng nhất định rồi dừng lại do đã sử dụng tối đa lượng cơ chất

Nếu lượng enzyme không đổi và tăng nồng độ cơ chất thì hiệu suất phản ứng tăng và sẽ đạt ngưỡng do lượng enzyme có trong môi trường đã hoạt động tối đa.

Mỗi loại enzyme thường có khoảng pH phù hợp nhất để hoạt động hiệu quả, ngoài ra khoảng pH này enzyme có thể bị giảm hoạt tính hoặc bất hoạt.

Mỗi loại enzyme chỉ hoạt động hiệu quả trong một khoảng nhiệt độ nhất định, ngoài khoảng nhiệt độ đó, hoạt tính enzyme sẽ giảm, thậm chí mất hoàn toàn

Có những loại phân tử khi liên kết sẽ làm tăng hoạt tính của enzyme được gọi là chất hoạt hóa. Ngược lại, có những phân tử khi liên kết sẽ làm giảm hoặc mất hoạt tính của enzyme gọi là chất ức chế.

CH tr 83 3

Lời giải chi tiết:

Tế bào có thể điều hòa quá trình chuyển hóa vật chất thông qua điều khiển hoạt tính của enzyme bằng điều chỉnh hoạt tính của enzyme thông qua các chất hoạt hóa và ức chế enzyme

Vì enzyme làm tăng tốc độ của các phản ứng hóa học trong cơ thể, tức là làm tăng tốc độ quá trình chuyển hóa vật chất và năng lượng trong tế bào mà tốc độ của quá trình này luôn thay đổi tùy thuộc vào giai đoạn phát triển, trạng thái cơ thể.

CH tr 83 4

Phương pháp giải:

Vì mỗi loại enzyme chỉ hoạt động hiệu quả trong 1 khoảng nhiệt độ nhất định. Khi nhiệt độ tăng quá câu hoặc quá thấp có thể làm giảm hoặc mất hoạt tính của enzyme.

CH tr 84 LT 1

Luyện tập và vận dụng

Phương pháp giải:

Đáp án A sai. Mỗi phân tử ATP có cấu tạo gồm ba thành phần cơ bản là: phân tử adenine, phân tử đường ribose và 3 gốc phosphate

Đáp án B sai. Các gốc phosphate liên kết rất chặt chẽ với nhau bằng liên kết liên kết anhydric.

Đáp án C sai. Mỗi phân tử ATP có ba gốc phosphate liên kết với nhau tạo nên hai liên kết cao năng

Đáp án D đúng

Lời giải chi tiết:

Chọn D.

CH tr 84 LT 2

Lời giải chi tiết:

ATP cấu tạo gồm các thành phần : ađênin, đường ribôzơ và 3 nhóm phôtphat. Đây là một hợp chất cao năng vì liên kết giữa hai nhóm phôtphat cuối cùng trong ATP rất dễ bị phá vỡ để giải phóng ra năng lượng.

ATP truyền năng lượng cho các hợp chất khác thông qua chuyển nhóm phôtphat cuối cùng để trở thành ADP (ađênôzinđiphôtphat) rồi gần như ngay lập tức ADP lại được gắn thêm một nhóm phôtphat để trở thành ATP.

CH tr 84 LT 3

Lời giải chi tiết:

Hoạt động của enzyme và quá trình chuyển hóa năng lượng trong tế bào có tổ chức rõ ràng

CH tr 84 LT 4

Lời giải chi tiết:

Cấu tạo tế bào hay các enzyme đều có bản chất là các phân tử vô cơ, các chất này sinh vật cần hấp thụ qua quá trình hấp thụ (nước và muối khoáng ở thực vật) hay tiêu hóa thức ăn (ở động vật).

Vì vậy trong trồng trọt và chăn nuôi, muốn thu được năng suất cao, con người phải chú ý bổ sung đầy đủ các nguyên tố khoáng vi lượng, vitamin vào chế độ dinh dưỡng cho cây trồng và vật nuôi để cây trồng và vật nuôi có thể sinh trưởng tốt nhất, cho năng xuất cao nhất.