Xây dựng hệ thống câu hỏi bài tập để dạy chuyên đề thành phần hóa học của tế bào cho học sinh lớp 10 chuyên sinh

- Vai trò của các loại liên kết: + Các liên kết bền có vai trò quan trọng trong hình thành các hợp chất hóa học,các đại phân tử làm nên sự sống.. + Các liên kết yếu dễ hình thành và dễ b

XÂY DỰNG HỆ THỐNG CÂU HỎI – BÀI TẬP

ĐỂ DẠY CHUYÊN ĐỀ THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA TẾ BÀO

CHO LỚP 10 CHUYÊN SINH

CÁC TỪ VIẾT TẮT TRONG CHUYÊN ĐỀ

GV: giáo viênHS: học sinhCH: câu hỏiBT: bài tậpTHPT: Trung học Phổ thôngHSG: Học sinh giỏi

CLTN: Chọn lọc tự nhiên

I ĐẶT VẤN ĐỀ

Cuộc cách mạng công nghệ sinh học trên thế giới đang phát triển với tốc độnhanh chóng, có thể tạo ra những thành tựu mang tính đột phá, khó dự báo trước và cóảnh hưởng to lớn, sâu sắc đến mọi mặt của đời sống xã hội loài người Trong cuộc cáchmạng này, sinh học Tế bào sẽ tiếp tục đóng vai trò trụ cột cho Công nghệ sinh học

Nhưng việc dạy chuyên đề Tế bào nói chung và chuyên đề Thành phần hóa họccủa Tế bào cho các lớp chuyên Sinh trong trường THPT gặp không ít khó khăn Bởi lẽ,kiến thức phần này rất quan trọng, là kiến thức nền cho các chuyên đề khác Mặt khác,nội dung của chuyên đề nặng về lý thuyết, nhất là với lượng kiến thức cần phải đưa đếncho học sinh lớp Chuyên để đáp ứng các kì thi HSG khu vực, HSG Quốc gia và Quốctế Vì vậy, nếu không có một phương pháp dạy học hợp lý sẽ khó khơi gợi được sựhứng thú và yêu thích của học sinh, khó phát huy được năng lực tự học, tự làm việc củacác em

Luật giáo dục sửa đổi năm 2005 quy định: “Phương pháp giáo dục phải phát huytính tích cực, tự giác, chủ động, tư duy sáng tạo của người học; bồi dưỡng cho ngườihọc khả năng tự học, khả năng thực hành, lòng say mê học tập và ý chí vươnlên’’ Thực tế cũng cho thấy, trong những năm qua, việc đổi mới dạy và học theo hướngtích cực, hoạt hóa người học đã đạt được những bước tiến lớn trong giáo dục và ngàycàng trở nên phổ biến

Từ những điều trên, chúng tôi mạnh dạn đề xuất chuyên đề “Xây dựng hệ thống

câu hỏi - bài tập để dạy chuyên đề Thành phần hóa học của Tế bào cho học sinh lớp

10 Chuyên Sinh”.

II Nội dung

A Các khái niệm chung về câu hỏi – bài tập:

CHlà một mệnh đề trong đó chứa đựng cả cái đã biết và cái chưa biết Đó là mộtdạng cấu trúc ngôn ngữ diễn đạt một nhu cầu, một đòi hỏi hay một mệnh lệnh cần giảiquyết Như vậy, trong bản thân CH chứa đựng cả hai yếu tố là điều đã biết và điều cầntìm Sự tương quan giữa cái đã biết và cái chưa biết thúc đẩy sự mở rộng hiểu biết củacon người

BT là bài giao cho học sinh để vận dụng những điều đã học được Đó là những bàitoán hoặc CH mà khi hoàn thành chúng, người học có được hoặc hoàn thiện một trithức hay kĩ năng nhất định

BT cũng chứa đựng cả điều đã biết và điều cần tìm nhưng giữa hai yếu tố đó có mốiquan hệ chặt chẽ với nhau hơn so với trong CH Từ điều đã biết qua một loạt các phépbiến đổi tương đương, ta có được điều cần tìm

Mục đích cuối cùng của việc dạy học không chỉ dừng lại ở việc dạy kiến thức màquan trọng hơn là dạy phương pháp để HS tự chiếm lĩnh kiến thức Do đó CH – BTphải là công cụ có tác dụng kích thích tư duy sáng tạo của HS chứ không đơn thuần làbắt HS kể lại, liệt kê nội dung có sẵn Muốn vậy, hệ thống CH – BT phải đảm bảo cácyêu cầu như:

+ CH – BT phải chứa đựng các mâu thuẫn nhận thức để HS luôn ở trạng thái cónhu cầu giải quyết mâu thuẫn

+ CH – BT phải phù hợp với nội dung cơ bản, mục tiêu nhận thức của từng bài,từng chương để sau khi trả lời HS lĩnh hội được kiến thức trọng tâm

+ CH – BT đưa ra đảm bảo nguyên tắc đi từ dễ đến khó, từ đơn giản đến phứctạp

+ CH – BT phải mang tính hệ thống, phù hợp với logic cấu trúc của bài, củachương để sau khi trả lời, HS thu được kiến thức có tính logic nhất định

Việc sử dụng CH-BT trong dạy học là một kĩ thuật được sử dụng từ bao lâu nay vàthực tế đã chứng minh vai trò của CH – BT là rất lớn trong dạy học:

- CH-BT là phương tiện đắc lực để tổ chức quá trình hình thành kiến thức mới cho

HS Giúp HS tiết kiệm thời gian tìm tòi và hình thành kiến thức

- CH-BT hay sẽ kích thích người học, giúp người học luôn đảm nhiệm tốt vai trò chủthể của quá trình nhận thức

- CH-BT còn là công cụ để GV kiểm tra mức độ nhận thức và lĩnh hội kiến thức củaHS; Là công cụ để GV rèn luyện các biện pháp logic, cách lập luận logic của HS ,

phát huy năng lực nhận thức cho HS đồng thời hình thành kiến thức cho người họcmột cách hệ thống.

Hiệu quả của hệ thống CH – BT còn phụ thuộc vào cách thức sử dụng CH-BT GVcần linh hoạt trong việc sử dụng CH-BT như một phần việc về nhà mà HS phải có sựchuẩn bị trước Sau đó ở khâu lên lớp, GV tổ chức học sinh phát biểu ý kiến, tranh luận

về những CH-BT được giao Cuối cùng, GV chốt lại những đáp án đúng từ đó lưu ý HSnhững vấn đề cơ bản trọng tâm của bài Hoặc GV có thể đưa dần các CH-BT trong hệthống CH-BT đã soạn trước để tổ chức hướng dẫn HS (cá nhân hoặc theo nhóm) làmviệc độc lập với SGK GV sẽ là trọng tài, cố vấn để chốt lại kiến thức chính

B Xây dựng hệ thống CH-BT trong dạy học chuyên đề Thành phần hóa học của

Tế bào.

I Mục tiêu dạy học chuyên đề Thành phần hóa học của Tế bào.

1 Về kiến thức:

-Nêu được các thành phần hóa học của Tế bào

- Phân biệt được 3 nhóm nguyên tố đa lượng, vi lượng và siêu vi lượng

- Giải thích được tại sao các nguyên tố C, H, O, N là các nguyên tố phát sinh sựsống

- Phân biệt được các loại liên kết, vai trò của các loại liên kết trong sinh học

- Giải thích được cấu trúc hóa học của phân tử nước quyết định đặc tính hóa lí củanước như thế nào Qua đó phân tích được vai trò sinh học của nước đối với sự sống

- Phân tích được sự phù hợp giữa cấu trúc và chức năng của các đại phân tử:cacbohidrat, lipit, axit nucleic, protein

2 Về kĩ năng:

- Rèn luyện tư duy phân tích, so sánh, tổng hợp, đánh giá

- HS làm được các bài tập về cấu trúc của các đại phân tử hữu cơ

a Nội dung chính:

- Định nghĩa:

- Các nguyên tố sinh học gồm 25 nguyên tố (16 nguyên tố có mặt ở mọi cơ thể sinhvật), các nguyên tố C, H, O, N là các nguyên tố phát sinh sự sống => Sự sống bắtnguồn từ giới vô cơ Các nguyên tố sinh học không phải là tập hợp ngẫu nhiên mà đãchịu sự tác động của chọn lọc tự nhiên

- Phân loại: Đa lượng, vi lượng, siêu vi lượng (hàm lượng, ví dụ, vai trò )

b Câu hỏi – bài tập:

Câu 1: Tỉ lệ và thành phần của các nguyên tố trong cơ thể người cũng tương tự như ở các cơ thể sinh vật khác nhưng lại khác xa so với vỏ Trái đất Hãy giải thích?

- Sự giống nhau tương đối về thảnh phần, tỉ lệ của các nguyên tố giữa các cơ thểsinh vật cho thấy các loài khác nhau có cùng một tổ tiên chung

Câu 2: Tại sao một số nguyên tố có hàm lượng rất nhỏ trong cơ thể sống nhưng thiếu chúng lại gây hậu quả nghiêm trọng? Lấy ví dụ chứng minh?

HD: - Các nguyên tố vi lượng, siêu vi lượng có hàm lượng nhỏ nhưng giữ vai trò quan

trọng vì chúng có vai trò hoạt hóa enzim, vitamin

- VD: Fe có vai trò hoạt hóa các enzim trong quá trình tạo hồng cầu, là thànhphần cấu trúc lên Hb là sắc tố thực hiện chức năng vận chuyển O2 của hồng cầu

Mn cần thiết cho hoạt hóa một số enzyme oxi hóa khử

Câu 3: Để cho các cây táo sinh trưởng và phát triển tốt ở một số vùng nhất định người ta thường đóng một số đinh kẽm vào thân cây Hãy giải thích tại sao người

ta lại làm như vậy?

HD: Người ta đóng đinh vào cây như vậy chứng tỏ ở vùng trồng cây này đất thiếu kẽm

và kẽm là một nguyên tố vi lượng nên rất cần cho cây nhưng với lượng rất nhỏ và cầnliên tục trong thời gian dài Kẽm sẽ được khuyếch tán rất chậm từ đinh vào cây đảm bảocho nhu cầu dinh dưỡng của cây

Câu 4: Tại sao sự sống lại chọn các nguyên tố C, H, O, N là những nguyên tố phát sinh hữu cơ?

HD: + Các nguyên tố này đứng đầu các nhóm trong bảng hệ thống tuần hoàn, chúng là

những nguyên tố nhẹ nhất, bé nhất của mỗi nhóm Lớp electron của các nguyên tố này là

H1, O2+6, N2+5 và C2+4 nên chúng có hóa trị tương ứng là H=1, O=2, N=3, C=4

+ Cả 4 nguyên tố này đều có tính chất là dễ tạo các liên kết cộng hóa trị, do vậychúng dễ tác dụng lẫn nhau để tạo ra nhiều hợp chất

+ Trong các nguyên tố tạo liên kết cộng hóa trị chúng nhẹ nhất ở mỗi nhóm mà sựbền vững của liên kết này hầu như tỉ lệ nghịch với trọng lượng của nguyên tử thamgia

+ Ngoài ra, ba nguyên tố O, N, C có khả năng tạo liên kết đơn hoặc đôi, nhờ đócác hợp chất thêm đa dạng Riêng C có thể tạo thành liên kết  với N hoặc với C.Các hợp chất của chúng dễ tạo thành các liên kết hidro

2 Các liên kết hóa học

a Nội dung chính:

- Liên kết bền: Gồm liên kết cộng hóa trị (khái niệm, ví dụ)

- Liên kết yếu: Gồm liên kết ion, liên kết hidrô, tương tác Van de Van, tương tác

kị nước (khái niệm, ví dụ)

- Vai trò của các loại liên kết:

+ Các liên kết bền có vai trò quan trọng trong hình thành các hợp chất hóa học,các đại phân tử làm nên sự sống

+ Các liên kết yếu dễ hình thành và dễ bị phá vỡ không tiêu tốn nhiều nănglượng nên chúng có ý nghĩa tạo nên tính mềm dẻo, linh hoạt của các đại phân tử, giúpchúng có các đặc điểm nổi trội để thực hiện chức năng sinh học một cách tốt nhất

b Câu hỏi – bài tập:

Câu 5: Tại sao phần lớn thuốc chữa bệnh được sản xuất dưới dạng muối?

HD:

Khi khô, liên kết hình thành trong phân tử muối là liên kết ion -> thuốc bềnvững, không bị phân hủy, khi hòa vào nước, các liên kết ion yếu đi => thuốc tan ra, cơthể dễ hấp thụ

Câu 6: Phân biệt liên kết mạnh và liên kết yếu? Vai trò sinh học của các loại liên kết này?

a Phân biệt liên kết mạnh và liên kết yếu:

- Lực liên kết mạnh, khó bị phá vỡ

- Sự hình thành hay phá vỡ đòi hỏi năng

lượng cao (VD: liên kết C-C phải 83 Kcal/

mol)

- Số lượng nguyên tử tham gia hạn chế Số

lượng liên kết cộng hóa trị mà nguyên tử

tham gia tối đa chính là hóa trị của nguyên

tử đó (oxy hóa trị 2)

- Góc giữa 2 liên kết cộng hóa trị thường

cố định, khả năng quay tự do của các

nguyên tử bị hạn chế

- Lực liên kết yếu, dễ bị phá vỡ

- Sự hình thành hay phá vỡ đòi hỏi năng lượng thấp (khoảng 1-7 Kcal.mol)

- Liên kết không hạn chế số lượng nguyên

tử tham gia Số lượng liên kết tùy thuộc số lượng nguyên tử có thể đồng thời tiếp xúc với nhau

- Góc liên kết hợp thành hay thay đổi, khả năng quay tự do của các nguyên tử ít bị hạn chế

b Vai trò của các loại liên kết:

- Vai trò của liên kết mạnh: Nhờ có liên kết bền vững, các phân tử các phức hợp phân

tử, các cấu trúc của tế bào duy trì được độ ổn định và bền vững trong môi trường luônthay đổi Các liên kết cộng hóa trị như: liên kết glucozit, peptit, este có vai trò quantrọng thành lập các đa phân tử và duy trì cấu trúc của chúng

- Vai trò của liên kết yếu: Do đặc tính dễ tạo cũng như dễ bị phá vỡ không tiêu tốnnhiều năng lượng, nên các liên kết yếu là cơ sở của tính mềm dẻo của các cấu trúc, cũngnhư của các phản ứng và điều hòa hoạt động sống:

+ Các liên kết yếu đóng vai trò chủ đạo của tương tác enzym – cơ chất

+ Các liên kết yếu điều hòa các mối tương tác giữa các đại phân tử, đặc biệt giữacác loại protein và axit nucleic (kể cả ADN và ARN)

+ Các liên kết yếu làm thay đổi cấu hình không gian và sự biểu hiện chức năng củacác đại phân tử sinh học Hầu hết chức năng của các đại phân tử protein được điều hòahoạt động qua tập hợp các liên kết yếu

Câu 7: Cho các hiện tượng: Thạch sùng bám và di chuyển được trên tường, giọt dầu nhỏ hình cầu nổi trên mặt nước, con gọng vó di chuyển trên mặt nước mà không bị dính ướt, phân tử ADN gồm hai mạch đối song song Hãy cho biết các loại liên kết được nói đến trong các hiện tượng trên, giải thích các hiện tượng đó?

Thạch sùngbám và dichuyển đượctrên tường

Giọt dầu nhỏhình cầu nổitrên mặt nước

Con gọng vó

di chuyển trênmặt nước màkhông bị dínhướt

Phân tử ADN gồm haimạch đối song song

Loại liên

kết

Tương tácVan đe Van

Tương tác kịnước

Tương tác kịnước, liên kếthiđrô

Liên kết cộng hóa trị

và liên kết hiđrô

Giải thích Giữa các sợi

lông cực nhỏtrên chânthạch sùng vàtường hìnhthành tươngtác Van đeVan đủ thắngtrọng lực,giúp thạchsùng không bịrơi

Giữa cácphân tử dầuhình thànhtương tác kịnước với cácphân tử nước,các phân tửdầu có xuhướng co lạitránh nướctạo thành giọthình cầu, dầunhẹ hơn nướcnên nổi trênmặt nước

Giữa các phân

tử nước ở bềmặt thoánghình thànhliên kết hiđrôkhiến cácphân tử nướcliên kết vớinhau tạo thànhsức căng bềmặt giúp gọng

vó di chuyểnđược trên bềmặt nước,giữa lông cựcnhỏ trên chânnhện và nướchình thànhliên kết kịnước khiếnchân nhệnkhông bị dínhướt

- Liên kết cộng hóa trịđược hình thành giữacác thành phần trongđơn phân và giữa cácđơn phân của ADN

- Giữa các đơn phâncủa hai mạch ADNliên kết theo nguyêntắc bổ sung, khoảngcách giữa các bazơnitơ không đổi nên haimạch của ADN chạysong song Liên kếthiđrô là liên kết yếunhưng số lượng lớnnên càng làm choADN thêm bền vững;

nó cũng dễ bị phá hủygiúp ADN dễ tham giavào các cơ chế sinhtổng hợp

Câu 8:

a Liên kết hidro là gì?

b Trong các đại phân tử sinh học: Xenlulozơ, lipit, ADN và protein, phân tử nào

có liên kết hidro được hình thành? Vai trò của các liên kết hidro trong cấu trúc các hợp chất trên?

Hiện

tượng

Tiêu

chí

Ví dụ: Liên kết hidro giữa các bazơ nitơ: A-T G-X tạo nên sợi xoắn kép ADN, là cơ

sở của tính mềm dẻo trong cấu trúc của ADN

b Những phân tử có liên kết hidro được hình thành: Xenlulozơ, ADN và protein

- Vai trò của các liên kết hidro trong cấu trúc:

+ Xenlulozơ: Các liên kết hidro giữa các phân tử ở các mạch hình thành nên các bó dàidạng vi sợi sắp xếp xen phủ tạo nên cấu trúc dai và chắc

+ ADN: Các nucleotit tren hai mach đơn ADN liên kết với nhau theo nguyên tắc bổsung, trong đó A liên kết với T bằng 2 liên kết hidro, G liên kết với X bằng 3 liên kếthidro đảm bảo cấu trúc không gian bền vững của ADN

+ Protein: Liên kết hidro giữa các nhóm C-O với N-H ở các vòng xoắn gần nhau hìnhthành các bậc cấu trúc protein bậc

Câu 9 Liên kết hóa học yếu là gì? Đặc điểm cấu trúc và vai trò của các loại liên kết yếu trong cơ thể sống?

HD:

a Liên kết hóa học yếu: Là liên kết đóng vai trò quan trọng trong việc tạo nên các cấu

trúc của đại phân tử với các phân tử khác

b Đặc điểm cấu trúc và vai trò của các loại liên kết yếu:

- Là liên kết có năng lượng liênkết yếu chỉ vào khoảng 3-7 kcal/

mol

+ Nhờ có liên kết hidro mà các phân

tử mang chúng dễ hòa tan được trongnước do liên kết hidro giữa chúng vớiphân tử nước

+Hình thành cấu hình không gian của

các phân tử sinh học: Liên kết hidro

theo nguyên tắc bổ sung giúp duy trìcấu trúc xoắn kép của phân tử ADN

và tạo ra tính ổn định của thông tin di

truyền trên ADN Tạo nên cấu trúcbậc II và III của protein.

2 Liên

kết ion

- Là liên kết được tạo thành dolực hút tĩnh điệm giữa 2 nhómmang điện tích ngược dấu

- Là liên kết có năng lượng liênkết yếu chỉ vào khoảng 3-7 kcal/

+ Các protein đóng vai trò quan trọngtrong sự sao chép như ADNpolymerase, trong sự phiên mã nhưcác ARN polymerase, các protein cóchức năng điều hòa hoạt động của cácgen…

3 Liên

kết Van

đe Van

- Là liên kết do sự tương táckhông đặc hiệu khi 2 nguyên tửtiến đến gần nhau Không phụthuộc vào tính phân cực của cácphân tử mà chỉ phụ thuộc vàokhoảng cách giữa chúng

- Liên kết Van đe Van là liên kếtyếu nhất (1-2 kcal/mol)

- Liên kết này thật sự có ý nghĩa khitồn tại với số lượng lớn, là cơ sở hìnhthành cấu trúc bậc IV từ cấu trúc bậcIII của Protein

- Ổn định các Protein, phức hợpProtein với các phân tử khác cũng như

sự phân bố các Protein trong cácmàng sinh học

- Vai trò của nước trong cơ thể sống: Làm giá đỡ, điều nhiệt, khung xương thủy tĩnh,dung môi

b Câu hỏi – bài tập:

Câu 10: a Phân tích các đặc tính của nước giúp nó có thể thực hiện vai trò trong

- Tính kết dính: Do phân cực, các phân tử H2O hấp dẫn lẫn nhau Vì vậy, ở nhiệt

độ và áp suất bình thường, H2O ở dạng lỏng Sự hấp dẫn tĩnh điện giữa các phân tử H2Otạo nên mối liên kết yếu gọi là liên kết hiđro Liên kết này mạnh nhất khi nó nằm trênđường thẳng trùng với trục O-H Khi lệch trục O-H, mối liên kết hiđro lúc này yếu hơn

Chính tính kết dính làm cho nước có vai trò như một khung xương thủy tĩnh giúpnâng đỡ các cơ thể sinh vật trong nước Đồng thời tính kết dính cũng làm cho nước cósức căng bề mặt, tạo ra mặt thoáng vững chắc cho phép các cơ thể nhỏ bám vào và dichuyển trên mặt thoáng Lực mao dẫn cũng là hệ quả của đặc tính này, nhờ vậy nước cóthể bám vào nhiều bề mặt và liên kết với nhau để di chuyển trong các không gian rấtnhỏ bé (khoảng gian bào, bó dẫn ), giúp vận chuyển các chất ngay cả khi ngược chiềutrọng lực

- Điều tiết nhiệt độ: Do tính phân cực nên giữa các phân tử nước hình thành liênkết hiđrô với nhau, một phân tử nước hình thành liên kết hiđrô với bốn phân tử nướckhác Do vậy tổng số liên kết hiđrô là rất lớn Tuy nhiên, đây là loại liên kết yếu, dễhình thành và cũng dễ phá vỡ Để phá vỡ hết các liên kết hiđrô cần tiêu tốn năng lượnglớn vì thế nước có nhiệt bay hơi cao và nhiệt dung riêng lớn, có ý nghĩa trong việc điềuhòa nhiệt độ: làm mát nhanh bằng bay mồ hôi nhưng cơ thể lấy và mất nhiệt một cáchchậm chạp do đó không bị sốc nhiệt

- Nở ra khi lạnh: Khi nhiệt độ ở khoảng 4 0C nước có mật độ cao nhất và có tínhchất giống như những chất lỏng khác: Nở ra khi nóng lên và co lại khi lạnh đi Khi nhiệt

độ ở 0oC, nước giảm mật độ và ở trạng thái đóng băng Do lúc này toàn bộ các liên kếtđều là mạnh nhất (các liên kết bị kéo căng) → phân tử H2O phân bố trong cấu trúc

mạng lưới chuẩn làm cho mật độ phân tử H2O giảm → nước đá có cấu trúc thưa hơn,nhẹ hơn và nổi trên mặt nước lỏng Điều này giúp cho các sinh vật sống dưới nước ởcác vùng cực vẫn có thể sống sót vì lớp băng đá nổi bên trên đã tạo ra một lớp cáchnhiệt, giữ cho lớp nước bên dưới không bị đóng băng.

- Tính đa tác dụng của một dung môi: Do tính phân cực, phân tử H2O có thể tạocác liên kết hiđro với các phân tử chất tan => H2O là dung môi cực tốt:

+ Với các chất hữu cơ không phải ion (đường); các phân tử H2O tạo các liên kếthiđro với các nhóm bên phân cực → hòa tan

+ Với các đại phân tử: H2O bao quanh các đại phân tử (VD: protein) → dungdịch keo (loãng: sol; đặc: gel)

+ Với các chất tan là ion, cụm phân tử H2O phân cực bao quanh các ion trái dấu

và hình thành liên kết hiđro với chúng (mỗi ion được bao quanh bởi các phân tử H2Ogọi là ion hiđrat hóa)

Đặc tính này làm cho nước có một vai trò quan trọng: Là dung môi và nguyênliệu quan trọng cho các phản ứng sinh lý, sinh hóa trong cơ thể Mặt khác, khi hòa tancác ion, nước trở nên dẫn điện vì thế có vai trò trong hoạt động chức năng của một số tếbào (VD: tế bào thần kinh)

b Vai trò chủ yếu của nước trong các thành phần cấu trúc:

- Trong tế bào chất: Nước chủ yếu đóng vai trò cấu trúc, là dung môi cho các phản ứng hóa học

- Trong không bào: Nước là dung môi tốt hòa tan các chất vô cơ và hữu cơ, môi trường cho các phản ứng sinh hoá xảy ra và tạo ra áp suất thẩm thấu

- Trong lục lạp: Nước là nguyên liệu cung cấp H+ và e cho phản ứng photphoryl hóa quang hóa, ngoài ra còn có vai trò cấu trúc

Câu 11: Bạn An cho nước vào khay làm đá và đánh dấu mực nước bằng bút đỏ Sau 1 ngày bạn An lấy khay đá ra khỏi tủ lạnh Em hãy dự đoán và giải thích về mực nước đá trong khay so với dấu bút đỏ ban đầu?

HD: Mực nước đá sẽ cao hơn so với dấu bút đỏ ban đầu, vì:

Khi H2O ở trạng thái đóng băng,

toàn bộ các liên kết hidro bị kéo căng →

phân tử H2O phân bố trong cấu trúc mạng

lưới chuẩn làm cho mật độ phân tử H2O

giảm

Câu 12: Một phân tử nước có thể liên kết với mấy phân tử nước khác và bằng liên kết gì?

HD: Một phân tử nước có thể liên kết với 4 phân tử nước khác bằng liên kết hiđrô Vì

một nguyên tử ôxi mang 2 điện tích âm có thể liên kết với hai nguyên tử H+ của haiphân tử H2O khác, hai nguyên tử H+ có thể liên kết với 2 nguyên tử O2- của hai phân tửnước khác

Câu 13: Dựa vào cấu trúc của nước giải thích các hiện tượng sau

a Tại sao lá rau để vào ngăn đá tủ lạnh khi đã ra ngoài lại rất nhanh bị hỏng trong khi

đó lá của một số cây sống ở vùng băng tuyết lại vẫn xanh?

b Tại sao khi nghe dự báo có mưa tuyết sắp đến, nhiều nông dân tưới nước lên cây trồng để bảo vệ cho cây?

c Khi cơ thể đang ra mồ hôi, nếu có gió thổi sẽ có cảm giác mát hơn?

d Trên bề mặt phía ngoài của cốc nước đá thường có các giọt nước được hình thành?

HD:

a - Khi để vào ngăn đá thì nước bị đóng băng

- Liên kết hidro bền vững, thể tích tế bào tăng

- Cấu trúc tế bào bị phá vỡ, khi để ra ngoài môi trường thì tế bào lá rau nhanh bị hỏng

- Trong đó, lá của một số cây sống trong vùng băng tuyết vẫn xanh vì: Những câychịu rét được duy trì được tính ổn định của màng, có tỷ lệ các axit béo không no, tế bàochất có khả năng giữ nước cao, tổng hợp các chất thẩm thấu như: axit amin prolin,saccarozơ và đặc biệt sản sinh ra một loại protein chống lại sự đóng băng nước trong tếbào lá khi nhiệt độ xuống thấp

b Khi tưới nước lên cây tạo lớp nước bao phủ trên bề mặt tế bào của cây:

- Tuyết được tạo nên do liên kết hidro giữa các phân tử nước với mật độ thấp hơn sovới nước lỏng, nổi trên nước lỏng

- Cùng với nhiệt độ lạnh của tuyết, mặt trên lớp nước tạo nên lớp băng mỏng như lớprào cản che chắn bảo vệ nước lỏng bên dưới khỏi không khí lạnh

lk yếu

lk mạnh

OH

HOH

H

H O

H

- Vì vậy, nhiệt độ trong tế bào không bị thay đổi lớn nên ít ảnh hưởng đến hoạt độngcủa tế bào, nước trong tế bào không bị đóng băng bởi nhiệt độ thấp, cấu trúc tế bàokhông bị hủy.

c Do nước trong mồ hôi bay hơi phải lấy nhiệt của cơ thể giúp giảm bề mặt cơ thể Cógió sẽ giúp nước trong mồ hôi bay hơi nhanh hơn → làm giảm nhiệt nhanh hơn → tạocảm giác mát hơn khi không có gió

d Do hơi nước trong không khí quanh cốc nước đá có nhiệt độ cao hơn thành cốc→ bịmất nhiệt khi tiếp xúc với thành cốc → hình thành liên kết hidro giữa các phân tử nước

trên bề mặt cốc → tạo thành các giọt nước.

4 Các hợp chất vô cơ và hữu cơ

a Nội dung chính:

- Chất vô cơ: Các ion mang điện (+) (Cation gồm: Ca2+, K+, Na+, Mg2+, Fe2+ ); cácnguyên tố vết (Cu, Mn, Zn, Mo, Co ); các anion ( H2PO4-, SO42-…)

- Chất hữu cơ: Là các hợp chất cacbon (trừ CO, CO2); Các hợp chất hữu cơ trong tế bào

là một hỗn hợp của vô vàn các phân tử nhỏ và phân tử lớn (đại phân tử: cacbohidrat,lipit, axit nucleic và protein)

b Câu hỏi – bài tập:

Câu 14: Tại sao sự sống lại chọn C làm “xương sống” của các hợp chất hữu cơ? HD:

- C là nguyên tố cơ bản của sự sống, tạo nên giới hữu cơ Do nguyên tử C có 6e;2e ở lớp thứ nhất (đã ghép đôi) và 4e ở lớp ngoài (độc thân)  khi ở trạng thái kíchthích, nguyên tử C có thể tạo tối đa 4 mối liên kết cộng hóa trị với các nguyên tố khác

là H, O, N và đặc biệt là với nguyên tử C khác Từ đó tạo thành hợp chất hữu cơ với cáctính chất và vai trò khác nhau

- Năng lượng liêt kết C-C cao  nguyên tử C có thể hình thành các cấu trúc chuỗi,vòng bền vững Đôi khi các chuỗi, vòng này chứa O, N Liên kết C-N, C-O đủ mạnh đểgiữ cho các phân tử tạo nên bền vững

- Mạch cacbon của các hợp chất hữu cơ đa dạng, mạch cacbon khác nhau, cấuhình không gian khác nhau sẽ dẫn tới tính chất và chức năng của các hợp chất hữu cơtrong cơ thể sống cũng khác nhau

- Liên kết giữa các đơn phân tạo thành các đa phân, số lượng và cách liên kết giữacác đơn phân tạo ra sự đa dạng của các hợp chất hữu cơ