Bài 4. Các nguyên tố hóa học và nước

Lý thuyết

>> Xem chi tiết: Lý thuyết các nguyên tố hóa học và nước - Sinh 10 Kết nối tri thức

CH tr 23 MĐ

Lời giải chi tiết:

- Trong số 92 nguyên tố tự nhiên có khoảng 20% - 25% nguyên tố cần thiết cho sự tồn tại và phát triển của các sinh vật, được gọi là nguyên tố thiết yếu.

- Trong số đó các nguyên tố C, H, N, O lại chiếm khoảng 96% khối lượng cơ thể sống. Các nguyên tố khác mặc dù có thể chỉ chiếm một tỉ lệ nhỏ nhưng không có nghĩa là chúng không có vai trò quan trọng đối với sự sống.

- Tùy theo lệ các nguyên tố có trong cơ thể sống mà các nhà khoa học chia các nguyên tố thành hai loại : đại lượng và vi lượng.

CH tr 24 1

Dừng lại và suy ngẫm:

Đọc thông tin mục I và trả lời các câu hỏi sau:

Phương pháp giải:

- Năng 1839, Hai nhà sinh học người Đức là Matthias Jakob.Schleiden và Theodor Schwann đã đưa ra học thuyết tế bào đầu tiên.

Học thuyết tế bào hiện đại bao gồm ba nội dung sau:

- Tất cả mọi sinh vật đều được cấu tạo từ một hay nhiều tế bào. Sự sống được tiếp diễn do có sự chuyển hóa và sự di truyền xảy ra bên trong các tế bào.

- Tế bào là đơn vị nhỏ nhất, đơn vị cấu trúc và chức năng cấu tạo nên mọi cơ thể sinh vật.

- Tế bào chỉ được sinh ra từ sự phân chia các tế bào có trước.

Lời giải chi tiết:

Học thuyết tế bào hiện đại bao gồm ba nội dung sau:

- Tất cả mọi sinh vật đều được cấu tạo từ một hay nhiều tế bào. Sự sống được tiếp diễn do có sự chuyển hóa và sự di truyền xảy ra bên trong các tế bào.

- Tế bào là đơn vị nhỏ nhất, đơn vị cấu trúc và chức năng cấu tạo nên mọi cơ thể sinh vật.

- Tế bào chỉ được sinh ra từ sự phân chia các tế bào có trước.

CH tr 24 2

Phương pháp giải:

Cùng xem lại nội dung của học thuyết tế bào hiện đại.

Lời giải chi tiết:

Tế bào được xem là đơn vị cấu trúc và chức năng của cơ thể sống vì:

- Tất cả mọi sinh vật đều được cấu tạo từ một hay nhiều tế bào.

- Sự sống được tiếp diễn do có sự chuyển hóa và sự di truyền xảy ra bên trong các tế bào.

- Tế bào có khả năng thực hiện đầy đủ các quá trình sống cơ bản như sinh trưởng, sinh sản, trao đổi vật chất và năng lượng.

- Tế bào chỉ được sinh ra từ sự phân chia các tế bào có trước.

CH tr 25 1

Dừng lại và suy ngẫm:

Đọc thông tin mục II và hoàn thành bảng theo mẫu sau:

Phương pháp giải:

Lời giải chi tiết:

Phương pháp giải:

Quan sát hình sau và hoàn thành bảng:

Nguyên tố đa lượng:

- Các nguyên tố đa lượng chính như C, H, O, N chiếm khối lượng lớn trong tế bào (96%).

- Các nguyên tố Ca, P, K, S và một số nguyên tố đa lượng còn lại chiếm khoảng 3,4% khối lượng tế bào.

- Các nguyên tố đa lượng tham gia cấu tạo nên các đại phân tử hữu cơ như prôtêin. Cacbohidrat, lipit và các acid nucleic là những chất hóa học chính cấu tạo nên tế bào.

Nguyên tố vi lượng:

- Các nguyên tố vi lượng là những nguyên tố chỉ chiếm tỉ lệ nhỏ hơn 0.01% khối lượng cơ thể sống.

- Nguyên tố vi lượng tham gia vào quá trình cấu tạo các enzyme cũng như các hợp chất quan trọng tham gia vào các hoạt động sống của cơ thể.

Lời giải chi tiết:

CH tr 25 2

Phương pháp giải:

Nguyên tố Carbon:

- Nguyên tử carbon có 4 electron hóa trị ở vòng ngoài nên có thể nên có thể đồng thời tạo bốn liên kết cộng hoá trị với các nguyên tử carbon khác, hình thành nên bộ khung carbon đa dạng với kích thước lớn và cấu hình không gian đa dạng.

Lời giải chi tiết:

- Nguyên tử carbon có 4 electron hóa trị ở vòng ngoài nên có thể nên có thể đồng thời tạo bốn liên kết cộng hoá trị với các nguyên tử carbon khác, hình thành nên bộ khung carbon đa dạng với kích thước lớn và cấu hình không gian đa dạng.

- Nguyên tử carbon linh hoạt có thể tạo nên các phân tử có cấu trúc và tính chất hoá học khác nhau từ cùng một số lượng nguyên tử (cùng công thức hoá học).

CH tr 27 1

Dừng lại và suy ngẫm:

Đọc thông tin mục III để trả lời câu hỏi 1 và 2

Phương pháp giải:

Nước được cấu tạo từ một nguyên tử oxygen liên kết với hai nguyên tử hydrogen bằng hai liên kết cộng hoá trị.

- Nguyên tử oxygen có khả năng hút điện tử cao hơn nhiều so với hydrogen nên các electron trong liên kết lệch về phía oxygen. Trong phân tử nước, phía các nguyên tử hydrogen tích điện dương (6+), còn phía nguyên tử oxygen tích điện âm (-) => Phân tử nước là phân tử phân cực giống như thanh nam châm.

- Các phân tử nước tiếp xúc gần với nhau hay với phân tử phân cực khác, lực hút giữa các phần mang điện tích trái dấu của các phân tử hình thành nên các liên kết hydrogen.

Lời giải chi tiết:

Cấu trúc hóa học của nước quy định các tính chất vật lí như:

- Sức căng bề mặt của nước.

- Nhiệt dung cao của nước.

- Khả năng hòa tan các dung môi của nước.

CH tr 27 2

Lời giải chi tiết:

Trong tế bào nước đóng vai trò là:

- Là thành phần chủ yếu cấu tạo nên các tế bào và cơ thể.

- Nhờ có tính phân cực nên nước khả năng hòa tan nhiều chất cần thiết cho các hoạt động sống của tế bào.

- Nước là nguyên liệu của nhiều phản ứng và là môi trường cho các phản ứng sinh hoá diễn ra trong tế bào.

- Nước góp phần định hình cấu trúc không gian đặc trưng của nhiều phân tử hữu cơ trong tế bào, đảm bảo cho chúng thực hiện được các chức năng sinh học, góp phần điều hòa nhiệt độ tế bào và cơ thể.

CH tr 27 3

Phương pháp giải:

Nước đóng vai trò vô cùng quan trọng trong tế bào đơn vị cấu tạo cơ bản của sự sống, nước là dung môi, là môi trường cho các phản ứng, hoạt động trao đổi trao đổi chất trong cơ thể.

- Vì vậy ta cần uống đủ nước để duy trì hoạt động ổn định của cơ thể, giúp có thể khỏe mạnh và phát triển tốt nhất.

CH tr 27 LT 1

Luyện tập và vận dụng:

Phương pháp giải:

- Cơ thể của chúng ta không thể tự tạo ra carbon để phục vụ cho các hoạt động sống, cơ thể cần nguồn cacbon từ môi trường dẫn vào cơ thể.

- Con đường đưa carbon vào cơ thể cũng như con đường cơ thể hấp thu các chất đó là qua đường tiêu hóa.

- Chúng ta sử dụng các bậc dinh dưỡng thấp hơn làm thức ăn từ đó hấp thu các chất cần thiết và chuyển hóa năng lượng phục vụ cho hoạt động sống của cơ thể.

Lời giải chi tiết:

Nguồn carbon cung cấp cho các tế bào trong cơ thể chúng ta được lấy từ đâu môi trường thông qua con đường tiêu hóa (ăn thức ăn).

- Carbon là thành phần quan trọng trong Carbohydrate, Carbohydrate là một thành phần cơ bản trong thức ăn của chúng ta, cùng với protein, lipid, vitamin và khoáng chất, carbohydrate giúp con người duy trì sự sống, sinh trưởng và phát triển.

- Nhờ quá trình tiêu hóa (ăn uống) chúng ta hấp thu các chất cần thiết vào cơ thể thông qua việc phân giải các chất hữu cơ từ các bậc dinh dưỡng thấp hơn.

CH tr 27 LT 2

Phương pháp giải:

   Mọi sinh vật đều có thành phần các nguyên tố hóa học trong tế bào về cơ bản giống nhau. điều này chứng minh có một học thuyết tiến hóa đó là “mọi loài sinh vật dường như đều bắt nguồn từ một tổ tiên chung duy nhất”- Học thuyết tiến hóa hiện đại - Darwin.

Lời giải chi tiết:

 Mọi sinh vật đều có thành phần các nguyên tố hóa học trong tế bào về cơ bản giống nhau. Điều này nói lên mối quan hệ tổ tiên sau xa của các loài sinh vật.

- > Mọi sinh vật trên trái đất đều tiến hóa lên từ một tổ tiên chung.

CH tr 27 LT 3

Lời giải chi tiết:

Khi tìm kiếm sự sống trong vũ trụ, các nhà thiên văn học lại tìm kiếm ở những hành tinh có dấu vết của nước vì:

- Nước đóng vai trò vô cùng quan trọng trong tế bào đơn vị cấu tạo cơ bản của sự sống, nước là dung môi, là môi trường cho các phản ứng, hoạt động trao đổi trao đổi chất trong cơ thể.

- Có thể nói nước là dung môi của sự sống, nguồn gốc của sự sống.