Bài 13 Khái quát về chuyển hóa vật chất và năng lượng A/ Câu hỏi mở đầu Trả lời câu hỏi trang 78 SGK Sinh học 10 Kết nối tri thức với cuộc sống Hoạt động vận động như ở các cầu thủ bóng đá trong hình[.]
Bài 13: Khái quát chuyển hóa vật chất lượng A/ Câu hỏi mở đầu Trả lời câu hỏi trang 78 SGK Sinh học 10 - Kết nối tri thức với sống: Hoạt động vận động cầu thủ bóng đá hình bên cần tiêu tốn nhiều lượng Vậy, nguồn lượng lấy từ đâu chuyển đổi thành dạng để tế bào thể sử dụng cần thiết vậy? Trả lời: - Nguồn lượng cung cấp cho tế bào thể sử dụng lấy từ q trình hơ hấp tế bào Tế bào thực phân giải chất hữu có nguồn gốc từ thức ăn để tạo lượng cung cấp cho hoạt động sống tế bào thể - Năng lượng tế bào sử dụng cần thiết hóa ATP B/ Câu hỏi I KHÁI QUÁT VỀ NĂNG LƯỢNG VÀ SỰ CHUYỂN HÓA Trả lời câu hỏi mục “Dừng lại suy ngẫm” trang 80 SGK Sinh học 10 - Kết nối tri thức với sống: Kể tên số dạng lượng tồn tế bào sinh vật Trả lời: Một số dạng lượng tồn tế bào sinh vật: - Nhiệt (nhiệt độ thể) - Cơ (sự co cơ, vận động quan) - Điện (xung thần kinh, chuỗi truyền electron) - Hóa (năng lượng tích lũy hợp chất hóa học) Trả lời câu hỏi mục “Dừng lại suy ngẫm” trang 75 SGK Sinh học 10 - Kết nối tri thức với sống: Quan sát hình 13.1, nêu cấu tạo chức ATP Phân tử ATP mang lượng loại nào? Vì nói ATP “đồng tiền” lượng tế bào? Trả lời: - Cấu tạo ATP: Mỗi phân tử ATP có cấu tạo gồm ba thành phần phân tử adenine, phân tử đường ribose gốc phosphate Khi liên kết gốc phosphate bị phá vỡ giải phóng lượng - Chức ATP: ATP dự trữ lượng ngắn hạn để cung cấp cho hoạt động sống tế bào cần - Phân tử ATP mang lượng loại hóa (năng lượng dự trữ liên kết hóa học) - ATP “đồng tiền” lượng tế bào vì: + Trong tế bào, ATP thường xuyên tạo + Năng lượng ATP sử dụng cho hoạt động sống cần lượng tế bào Trả lời câu hỏi mục “Dừng lại suy ngẫm” trang 75 SGK Sinh học 10 - Kết nối tri thức với sống: Thế chuyển hóa lượng tế bào? Vì nói chuyển hóa vật chất ln kèm với chuyển hóa lượng? Trả lời: - Chuyển hóa lượng tế bào tập hợp tất phản ứng hóa học xảy bên tế bào làm chuyển đổi chất thành chất khác - Chuyển hóa vật chất ln kèm với chuyển hóa lượng tế bào, lượng tích lũy chủ yếu liên kết hóa học chất (vật chất) Khi lượng thay đổi thành phần cấu trúc vật chất thay đổi ngược lại Ví dụ, ATP biến đổi thành ADP giải phóng lượng tương đương với lượng liên kết cao phá vỡ II ENZYME Trả lời câu hỏi mục “Dừng lại suy ngẫm” trang 83 SGK Sinh học 10 - Kết nối tri thức với sống: Quan sát hình 13.2 cho biết: Enzyme gì? Nêu cấu trúc, thể tác động vai trị enzyme q trình chuyển hóa lượng Trả lời: - Khái niệm enzyme: Enzyme chất xúc tác sinh học tổng hợp tế bào sống - Cấu trúc enzyme: + Đa số enzyme cấu tạo từ protein + Ở số enzyme, ngồi thành phần protein cịn có thêm cofactor ion kim loại (như Fe2+, Mg2+, Cu2+ ) phân tử hữu (nhân heme, biotin, FAD, NAD, vitamin) + Mỗi enzyme thường có trung tâm hoạt động Trung tâm hoạt động vùng cấu trúc không gian đặc biệt có khả liên kết đặc hiệu với chất Trung tâm hoạt động phải có cấu hình khơng gian phù hợp với chất - Cơ chế hoạt động enzyme: + Enzyme kết hợp với chất liên kết đặc hiệu trung tâm hoạt động enzyme có cấu hình khơng gian phù hợp với chất tạo nên phức hợp enzyme – chất Khi liên kết xảy hai biến đổi cấu hình làm cho liên kết chặt chẽ + Enzyme xúc tác cho phản ứng biến đổi chất: Cơ chất bị biến đổi để tạo thành sản phẩm xúc tác enzyme + Sau phản ứng xảy ra, sản phẩm tạo thành có cấu hình khơng gian thay đổi rời khỏi enzyme, enzyme trở lại hình dạng ban đầu - Vai trị enzyme q trình chuyển hóa lượng: + Enzyme xúc tác phản ứng chuyển hóa lượng điều kiện nhiệt độ, áp suất, độ pH bình thường tế bào thể + Enzyme làm giảm lượng hoạt hóa cần thiết cho phản ứng xảy xuống mức độ thấp nhờ làm tăng tốc phản ứng Trả lời câu hỏi mục “Dừng lại suy ngẫm” trang 83 SGK Sinh học 10 - Kết nối tri thức với sống: Hoạt tính enzyme chịu ảnh hưởng yếu tố chúng có tác động đến hoạt tính enzyme? Trả lời: - Hoạt tính enzyme chịu ảnh hưởng yếu tố: nồng độ enzyme chất, độ pH, nhiệt độ, chất điều hòa enzyme - Tác động yếu tố đến hoạt tính enzyme sau: + Nồng độ enzyme: Nếu nồng độ chất khơng đổi lượng enzyme tăng lên hiệu suất phản ứng tăng đạt đạt ngưỡng định dừng lại sử dụng tối đa lượng chất + Nồng độ chất: Nếu lượng enzyme không đổi tăng nồng độ chất hiệu suất phản ứng tăng đạt ngưỡng lượng enzyme có mơi trường hoạt động tối đa + Độ pH: Mỗi loại enzyme thường có khoảng pH phù hợp để hoạt động hiệu quả, ngồi khoảng pH enzyme bị giảm hoạt tính bất hoạt + Nhiệt độ: Mỗi loại enzyme hoạt động hiệu khoảng nhiệt độ định, ngồi khoảng nhiệt độ đó, hoạt tính enzyme giảm, chí hồn tồn + Chất điều hịa enzyme: Có loại phân tử liên kết làm tăng hoạt tính enzyme gọi chất hoạt hóa Ngược lại, có phân tử liên kết làm giảm hoạt tính enzyme gọi chất ức chế Trả lời câu hỏi mục “Dừng lại suy ngẫm” trang 83 SGK Sinh học 10 - Kết nối tri thức với sống: Tế bào điều hịa q trình chuyển hóa vật chất thơng qua điều khiển hoạt tính enzyme yếu tố nào? Giải thích Trả lời: Tế bào điều hịa q trình chuyển hóa vật chất thơng qua điều khiển yếu tố sau: - Điều chỉnh chất hoạt hóa (những loại phân tử liên kết làm tăng hoạt tính enzyme) chất ức chế (những loại phân tử liên kết làm giảm hoạt tính enzyme) - Điều chỉnh ức chế ngược: Ức chế ngược kiểu điều hịa, sản phẩm đường chuyển hóa đủ nhu cầu tế bào quay lại tác động chất ức chế làm bất hoạt enzyme xúc tác cho phản ứng đầu đường chuyển hóa để dùng tổng hợp sản phẩm Trả lời câu hỏi mục “Dừng lại suy ngẫm” trang 83 SGK Sinh học 10 - Kết nối tri thức với sống: Giải thích tăng nhiệt độ lên cao so với nhiệt độ tối ưu enzyme hoạt tính enzyme bị giảm, chí hẳn hoạt tính Trả lời: Vì enzyme có chất protein nên tăng nhiệt độ lên q cao khiến enzyme bị biến tính, từ làm giảm hoạt tính enzyme Chính loại enzyme hoạt động hiệu khoảng nhiệt độ định Khi nhiệt độ tăng cao thấp làm giảm hoạt tính enzyme C/ Luyện tập vận dụng Trả lời câu hỏi mục “Luyện tập vận dụng” trang 84 SGK Sinh học 10 - Kết nối tri thức với sống: Phát biểu sau nói phân tử ATP? A Phân tử ATP có cấu tạo từ ba thành phần bản: adenine, đường deoxyribose muối phosphate B Trong phân tử ATP, gốc phosphate liên kết chặt chẽ với liên kết cộng hóa trị C Mỗi phân tử ATP có ba gốc phosphate liên kết với tạo nên ba liên kết cao D ATP liên tục tổng hợp, vận chuyển sử dụng tế bào sống Trả lời: Đáp án là: D Đáp án A sai Mỗi phân tử ATP có cấu tạo gồm ba thành phần là: phân tử adenine, phân tử đường ribose gốc phosphate Đáp án B sai Trong phân tử ATP, gốc phosphate liên kết với liên kết cao dễ bị phá vỡ để giải phóng lượng Đáp án C sai Mỗi phân tử ATP có ba gốc phosphate liên kết với tạo nên hai liên kết cao Trả lời câu hỏi mục “Luyện tập vận dụng” trang 84 SGK Sinh học 10 - Kết nối tri thức với sống: Phân tích phù hợp cấu tạo chức phân tử ATP Trả lời: Phân tích phù hợp cấu tạo chức phân tử ATP: - ATP cấu tạo gồm thành phần: phân tử adenine, phân tử đường ribose gốc phosphate nhóm phosphate cuối tạo nên liên kết cao → ATP hợp chất cao năng, liên kết hai nhóm phosphate cuối ATP dễ bị phá vỡ để giải phóng lượng cung cấp cho hoạt động sống - ATP truyền lượng cho hợp chất khác thơng qua chuyển nhóm phosphate cuối để trở thành ADP (adenosine diphosphate) gần ADP lại gắn thêm nhóm phosphate để trở thành ATP Trả lời câu hỏi mục “Luyện tập vận dụng” trang 84 SGK Sinh học 10 - Kết nối tri thức với sống: Tế bào nhân thực chia thành nhiều xoang tách biệt hệ thống nội màng bào quan có màng bao bọc, điều có ý nghĩa hoạt động enzyme q trình chuyển hóa lượng tế bào? Giải thích Trả lời: Ý nghĩa việc tế bào nhân thực chia thành nhiều xoang tách biệt hệ thống nội màng bào quan có màng bao bọc: - Mỗi loại enzyme khác cần có mơi trường hoạt động phù hợp để tạo hiệu suất hoạt động cao - Việc tế bào nhân thực chia thành nhiều xoang tách biệt hệ thống nội màng bào quan có màng bao bọc giúp tạo môi trường khác (nhiệt độ, độ pH, nồng độ chất,… khác nhau) phù hợp cho hoạt động loại enzyme mà không ảnh hưởng đến hoạt động enzyme khác Trả lời câu hỏi mục “Luyện tập vận dụng” trang 84 SGK Sinh học 10 - Kết nối tri thức với sống: Dựa vào thành phần cấu tạo chế điều hòa trình chuyển hóa vật chất lượng enzyme, giải thích trồng trọt chăn nuôi, muốn thu suất cao, người phải ý bổ sung đầy đủ nguyên tố khoáng vi lượng, vitamin vào chế độ dinh dưỡng cho trồng vật nuôi Trả lời: Cấu tạo tế bào hay cấu tạo enzyme có thành phần nguyên tố khoáng vi lượng, vitamin…, Các chất sinh vật cần hấp thụ qua trình hấp thụ nước muối khống thực vật hay tiêu hóa thức ăn động vật Vì vậy, trồng trọt chăn nuôi, muốn thu suất cao, người phải ý bổ sung đầy đủ nguyên tố khoáng vi lượng, vitamin vào chế độ dinh dưỡng cho trồng vật nuôi để trồng vật ni có đủ vật chất xây dựng tế bào, thể đồng thời có đủ enzyme để q trình trao đổi chất chuyển hóa lượng thể diễn tốt Nhờ đó, trồng vật ni sinh trưởng tốt nhất, cho suất cao ...- Hóa (năng lượng tích lũy hợp chất hóa học) Trả lời câu hỏi mục “Dừng lại suy ngẫm” trang 75 SGK Sinh học 10 - Kết nối tri thức với sống: Quan sát hình 13.1, nêu cấu tạo chức ATP... để dùng tổng hợp sản phẩm Trả lời câu hỏi mục “Dừng lại suy ngẫm” trang 83 SGK Sinh học 10 - Kết nối tri thức với sống: Giải thích tăng nhiệt độ lên cao so với nhiệt độ tối ưu enzyme hoạt tính... mục “Luyện tập vận dụng” trang 84 SGK Sinh học 10 - Kết nối tri thức với sống: Dựa vào thành phần cấu tạo chế điều hịa q trình chuyển hóa vật chất lượng enzyme, giải thích trồng trọt chăn nuôi,