ôn học sinh giỏi Sinh lớp 10 tham khảo
Trang 1TÀI LIỆU ễN HỌC SINH GIỎI SINH 10 NỘI DUNG 2 THÀNH PHẦN HểA HỌC TRONG TẾ BÀO
1 Cỏc nguyờn tố húa học và nước
- Tế bào được cấu tạo từ cỏc nguyờn tố hoỏ học (khoảng 25/92 nguyờn tố húa học cú trong tự nhiờn) Người
ta chia cỏc nguyờn tố hoỏ học thành 2 nhúm cơ bản:
+ Nguyờn tố đại lượng (Cú hàm lượng ≥
0,01% khối lượng cơ thể sống): Là thành phần cấu tạo nờn tế bào, cỏc hợp chất hữu cơ như: Cacbohidrat, lipit điều tiết quỏ trỡnh trao đổi chất trong tế bào Bao gồm cỏc nguyờn
tố C, H, O, N, Ca, S, Mg
+ Nguyờn tố vi lượng (Cú hàm lượng <0,01% khối lượng khối lượng cơ thể sống): Là thành phần cấu tạo
enzim, cỏc hooc mon, điều tiết quỏ trỡnh trao đổi chất trong tế bào Bao gồm cỏc nguyờn tố : Cu, Fe, Mn, Co, Zn
- Sự sống được hỡnh thành bởi sự tương tỏc đặc biệt giữa cỏc nguyờn tử nhất định, tuụn theo những nguyờn lớ húa, lớ học dẫn đến hỡnh thành cỏc đặc tớnh sinh học nổi trội mà chỉ cơ thể sống mới cú
* Khụng phải mọi SV đều cần tất cả cỏc nguyờn tố húa học như nhau (trừ C, H, O, N), mà tựy từng SV, tựy từng giai đoạn phỏt triển của SV mà nhu cầu về cỏc nguyờn tố là khỏc nhau Đối với 1 số nguyờn tố cú thể loài này cần nhưng loài khỏc lại khụng hay chỉ cần 1 hàm lượng rất ớt Vớ dụ: Cõy lạc cần nhiều P, Ca nhưng cõy lấy thõn, lỏ lại cần nhiều N
2 Nước và vai trũ của nước
* Cấu tạo:
Phõn tử nước được cấu tạo từ 1 nguyờn tử O liờn kết vơi 2 nguyờn tử H bằng liờn kết cộng húa trị (dựng chung đụi điện tử) nhưng do Oxi cú độ õm điện lớn hơn Hidro nờn cặp e bị hỳt lệch về phớa Oxi
=> đầu Oxi tớch điện õm, đầu Hidro tớch điện õm
=> Nước cơ tớnh phõn cực
=> Cỏc phõn tử nước hỳt nhau và hỳt cỏc phõn tử phõn cực khỏc bằng cỏc hỡnh thành cỏc liờn kết H
=> Tạo cho nước cú tớnh chất lớ hoỏ đặc biệt (dẫn điện, tạo sức căng bề mặt )
* Vai trũ của nước:
Nước trong tế bào tế bào tồn tại ở 2 dạng:
+ Nớc tự do: là dạng nớc chứa trong các thành phần của tế bào, trong mạch dẫn, khoảng gian bào ko bị hút bởi các phần tử tích điện hay dạng liên kết hoá học
Vai trò: làm dung môi, làm giảm nhiệt độ cơ thể khi thoát nớc, tham gia vào nhiều quá trình trao đổi chất,
đảm bảo độ nhớt của cất nguyên sinh, giúp cho quá trình trao đổi chất diễn ra bình thờng rong cơ thể
+ Nớc liên kết: là dạng nớc bị các phần tử tích điện hút bởi một lực nhất định hoặc trong các liên kết hóa học của các thành phần của tế bào
Vai trò: đảm bảo độ bền vững của hệ thông keo trong chất nguyên sinh cảu tế bào, giúp cây chống chịu tốt với điều môi trờng kiện khắc nghiệt : khô hạn, giá lạnh
3 Cacbohidrat
- Cấu tạo từ C, H, O Cỏc loại đơn phõn chủ yếu cấu tạo nờn Cacbohiđrat (Saccarit) là: glucozơ, fructozơ,
galactozơ
- Cụng thức TQ: (CH2O)n
- Tỉ lệ giữa H và O là: 2 : 1
- Căn cứ vào số đơn phõn cấu tạo nờn Cacbohiđrat , người ta chia chỳng ra thành: Mụnụsaccarit (đường đơn),
Đisaccarit (đường đụ ), cỏc Pụlisaccarit (đường đa)
Đặc điểm Mụnụsaccarit
(đường đơn) Đisaccarit (đường đụi) Pụlisaccarit (đường đa)
Cỏc đại diện - Pentozơ (5C): ribụzơ,
đờụxi ribụzơ
- Hexụzơ (6C): glucụzơ, fructụzơ, galactụzơ
- Saccarụzơ (đường mớa)
- Lactụzơ (đường sữa)
- Mantụzơ (đường mạch nha)
- Glicụgen (ở động vật)
- Tinh bột (ở thực vật)
- Xenlulozơ (thực vật)
- Kitin Cấu tạo
phõn tử
Cú từ 3 – 7 nguyờn tử cacbon liờn kết nhau tạo mạch thẳng hoặc mạch vũng
Gồm 2 phõn tử hexozơ liờn kết nhau bằng liờn kết glicụzit
Gồm nhiều đơn phõn liờn kết nhau bởi cỏc liờn kết glicụzit
Trang 2Tính chất Là các hợp chất không màu, tan tốt trong nước và không tan
trong dung môi hữu cơ
Không tan trong nước
Chức năng - Là thành phần xây dựng nên nhiều bộ phận của TB
- Dự trữ và cung cấp năng lượng cho các hoạt động sống
- 1 số Pôlisaccarit + Pr vận chuyển các chất qua màng, nhận biết các vật thể lạ
4 Lipit
- Lipit : Là hợp chất hữu cơ không tan trong nước mà chỉ tan trong dung môi hữu cơ Lipit bao gồm lipit đơn
giản (mỡ, dầu, sáp) và lipit phức tạp (photpholipit và stêrôit)
* Cấu tạo:
- Cấu tạo lipit: Cấu tạo từ 3 nguyên tố C, H, O (nhưng tỉ lệ H và O khác tỉ lệ của cacbohidrat) được nối với nhau bằng các liên kết hoá trị không phân cực
- Phân biệt được mỡ, dầu và sáp:
+ Mỡ: Được hình thành do một phân tử glixêrol (một loại rượu 3 cacbon) liên kết với 3 axit béo
Mỡ ở động vật thường chứa các axit béo no
Mỡ ở thực vật chứa axit béo không no gọi là dầu
+ Sáp: được cấu tạo từ một axit béo liên kết với một rượu mạch dài thay cho glixêrol
- Phân biệt photpholipit và stêrôit
+ Photpholipit có cấu trúc gồm 1 phân tử glixêrol liên kết với 2 phân tử axit béo và một nhóm phôtphat có gắn 1 ancol phức Photpholipit có tính lưỡng cực: đầu ancol phức ưa nước và đuôi kị nước
+ Steroit một số có vai trò đặc biệt trong tế bào, cơ thể như: Clesteron, hoocmon sinh duc, một số Vitamin:
A, D, E,K
* Chức năng:
- Là thành phần cấu trúc nên màng sinh chất
- Là nguồn dự trữ năng lượng cho tế bào (mỡ, dầu)
- Tham gia vào điều hoà quá trình trao đổi chất (hooc mon)
5 Protein
Cấu trúc của prôtêin
a Axít amin – đơn phân của prôtêin
Mỗi axít amin có ba thành phần
Bắt đầu bằng nhóm amin (-NH2)
Kết thúc bằng nhóm Cacbôxyl (-COOH)
Gốc R khác nhau giữa các loại axít amin
Ba thành phần này và 1 nguyên tử hyđrô liên kết với nhau nhờ nguyên tử cacbon trung tâm
- Trong tự nhiên có 20 loại axít amin khác nhau
- Cơ thể người và động vật không tự tổng hơp được một só loại axít amin mà phải lấy từ thức ăn
b Cấu trúc bậc 1 của prôtêin
- Các axít amin liên kết với nhau bằng liên kết peptit tạo chuổi poli peptit Đầu mạch là nhóm amin của aa thưa
1 và cuối mạch là nhóm cacboxyl của aa cuối cùng
- Câu strục bậc 1 là trình tự các axít amin trong chuổi polipeptit
- một phân tử prôtêin có từ vài chục aa hoặc nhiều chuổi polipeptit với số lượng aa rất lớn
c Cấu trúc bậc 2
Là cấu hình của mạch pôlipeptít trong không gian Có dạng xoắn anpha hoặc gấp nếp bêta
Cấu hình được giữ vững nhờ các liên kết hyđrô giữa các axít amin ở gần nhau
d Cấu trúc bậc 3
Là hình dạng của phân tử prôtêin trong không gian 3 chiều, tạo khối hình cầu
Cấu trúc này phụ thuộc vào tính chất của các nhóm (-R) trong mạch polipeptit
e Cấu trúc bậc 4
Gồm hai hay nhiều chuổi polipeptit khác nhau phối hợp với nhau tạo phức hợp prôtêin lớn hơn
Chức năng của Prôtêin
- Prôtêin cấu trúc: Cấu trúc nên nhân, mọi bào quan, hệ thống mạng, có tính chọn lọc cao
Kêratin: cấu tạo nên tóc lông, móng
Trang 3Sợi côlagen: cấu tạo nên mô liên kết, tơ nhện
- Prôtêin enzim: Xúc tác các phản ứng sinh học
Lipaza: thuỷ phân lipit, amilaza thuỷ phân tinh bột
- Prôtêin Hoocmon: Điều hoà quá trình trao đổi chất trong tế bào và cơ thể
Insulin điều hoà lường glucôzơ trong máu
- Prôtêin dự trữ: Dự trữ axít amin
Albumin, prôtêin sữa, prôtêin dự trửtong hạt cây
- Prôtêin vận chuyể: Vận chuyển các chất trong tế bào
Hêmôglôbin vận chuyể O2 và CO2 Các chất mang vận chuyển các chất qua màng sinh chất
- Prôtêin thụ thể: Giúp tế bào nhận biết tín hiệu hoá học
Các prôtêin thụ thể trên màng sinh chất
- Prôtêin vận động: Co cơ, vận chuyển
Miôfin trong cơ, prôtêin cấu tạo nên đuôi tinh trùng
- Prôtêin bảo vệ: Chống bệnh tật
Kháng thể, inteferon chống lại sự xâm nhập của vi khuẩn và virut
=> Prôtêin quy định đặc điểm, tính trạng của cơ thể sinh vật
6 Cấu trúc và chức năng của ADN
a Đơn phân của ADN: Nuclêôtít
- Một Nuclêôtít gồm 3 thành phần
+ Đường đêôxiribôzơ: C5H10O4
+ Axít photphoric: H3PO4
+ Bazơnitơ: A, T, G, X
- Cách gọi tên các nuclêôtít: Gọi theo tên của bzơnitơ (Ađênin, Timin, Guanin, Xitôzin)
b Cấu trúc ADN
* Cấu trúc hoá học:
- Phân tử ADN chứa các nguyên tố: C, O, N, P
- Được cấu tạo từ hai mạch polinuclêôtít theo nguyên tắc đa phân
- Các đơn phân của ADN liên kết với nhau bằng liên kết photphođieste tạo thành chuỗi polinuclêôtit
*, Cấu trúc không gian của ADN:
- Là chuổi xoắn kép gồm hai mạch polinuclêôtit chạy song song và ngược chiều nhau, xoắn đều đăn quang trục
- Các nuclêôtít hai mạch đơn liên kết với nhau bằng liên kết hiđrô theo nguyên tắc bổ sung
+ A của mạch này liên kết với T của mạch kia bằng 2 liên kết hyđrô và ngược lại
+ G của mạch này liên kết với của mạch kia bằng 3 liên kết hyđrô và ngược lại
- Đường kính vòng xoắn là 2nm
- Một chu kỳ xoắn (chiều cao vòng xoắn) 3,4nm gồm 10 cặp nuclêôtít => mỗi cặp nuclêôtít có chiều cao 0,34nm
* ADN vừa đa dạng và đặc thù là do số lượng, thành phần và trật tự sắp xếp các nuclêôtít Đó là cơ sở hình thành tính đa dạng đặc thù của các sinh vật
c Chức năng của ADN
Lưu trưz, bảo quản và truyền đạt thông tin di truyền ở các loài sinh vật (trình tự các nu trên mạch là thông tin
di truyền, quy định trình tự các nu trên ARN, quy định trình tự các aa trên prôtêin)
7 Cấu trúc và chức năng của ARN
a Đơn phân của ARN: Nuclêôtít (Ribô Nuclêôtít)
- Một Nuclêôtít của ARN gồm 3 thành phần
+ Đường ribôzơ: C5H10O5
+ Axít photphoric: H3PO4
+ Bazơnitơ: A, U, G, X
- Cách gọi tên các nuclêôtít: Gọi theo tên của bzơnitơ (Ađênin, Uraxin, Guanin, Xitôzin)
b Cấu trúc và chức năng của ARN
Dựa vào chức năng chia thành 3 loại ARN
Trang 4* mARN: 1 mạch poliribônuclêôtit (hàng trăm – nghìn đơn phân) Sao mã từ 1 đoạn mạch đơn của ADN
trong đó loại T thay bằng U
Truyền đạt thông tin di truyền: ADN – mARN – P
* tARN: 1 mạch poliribônuclêôtit (80 – 100đơn phân) Quấn trở lại ở một đầu Có đoạn các nuclêôtit liên kết
theo nguyên tắc bổ sung A-U, G-X Một đầu mang axít amin (đầu 3’)một đầu mang bộ ba đối mã, đầu mút tự
do (đầu 5’)
Vận chuyển các áit amin tới ribôxômđể tổng hợp prôtêin
* rARN: 1 mạch poliribônuclêôtit (hàng trăm – nghìn đơn phân) Trong mạch có tới 70% số nuclêôtít có liên
kết bổ sung
Là thành phần chủ yếu của Ribôxôm
CÂU HỎI ÔN TẬP
1 Tại sao các tế bào khác nhau lại được cấu thành chung từ 1 số nguyên tố?
Vì các tế bào tuy khác nhau nhưng có chung có chung nguồn gốc
Ví dụ: Trong 1 cơ thể đa bào sinh sản hữu tính, các tế bào được phát sinh từ tế bào hợp tử ban đầu qua nguyên phân
Các tế bào của các sinh vật khác nhau, các sinh vật khác nhau lại có chung nguồn gốc phát triển - Sinh vật tổ tiên, do vậy các tế bào trong trường hợp này đều có chung 1 số nguyên tố cấu thành
2 Tại sao 4 nguyên tố C, H, O, N là những nguyên tố chính cấu thành nên tế bào?
- Chúng có tỉ lệ lớn trong tế bào - 96% khối lượng cơ thể sống
- Chúng là thành phần cấu thành nên các hợp chất hữu cơ đặc biệt quan trọng trong tế bào cơ thể
3 Vì sao Cacbon là nguyên tố hóa học đặc biệt quan trọng đối với sự sống?
Lớp vỏ e vòng ngoài cùng của Cacbon có 4 e, nên cùng lúc C có thể hình thành 4 liên kết cộng hóa trị với các nguyên tố khác, nhờ đó đã tạo ra một số lượng lớn các bộ khung C của phân tử và đại phân tử hữu
cơ khác nhau Ví dụ: Các bon tham gia cấu thành nhiều hợp chất hữu cơ quan trọng trong tế bào: Đường, ADN, ARN, Prootein, Lipit
4 Liên hệ thực tế về vai trò quan trọng của các nguyên tố đặc biệt là nguyên tố vi lượng?
- Trong trồng chọt, người nông dân thường xuyên phải cung cấp bổ sung lượng phân bón (N, P, K) cho cây trồng
- Thiếu một số nguyên tố vi lượng sẽ gây nguy hại cho sự sống và phát triển của cá thể:
+ Thiếu Iôt người bị biếu cổ
+ Thiếu Mo cây chết
+ Thiếu Cu cây vàng lá
=> Con người cần ăn uống đầy đủ chất, dù cơ thể chỉ cần 1 lượng rất nhỏ các chất đó, đặc biệt là trẻ em
5 Cấu trúc của nước giúp nó có đặc tính gì? Tại sao nước là một dung môi tốt?
* Phân tử nước được cấu tạo từ 1 nguyên tử O liên kết vơi 2 nguyên tử H bằng liên kết cộng hóa trị (dùng chung đôi điện tử) nhưng do Oxi có độ âm điện lớn hơn Hidro nên cặp e bị hút lệch về phía Oxi
=> đầu Oxi tích điện âm, đầu Hidro tích điện âm
=> Nước cơ tính phân cực
=> Các phân tử nước hút nhau và hút các phân tử phân cực khác bằng các hình thành các liên kết H
=> Tạo cho nước có tính chất lí hoá đặc biệt (dẫn điện, tạo sức căng bề mặt )
* Nước là dung môi tốt, hòa tan các chất tan: Các hợp chất phân cực hoặc có tính ion như axít, rượu và muối đều dễ tan trong nước do hình thành rất nhiều liên kết Hidro giữa ion trong các chất này với nhiều ion phân cựa của nhiều phân tử nước => Làm các ion các chất tan tách nhau ra khỏi liên kết ban đầu của chúng
và hòa tan vào nước
6 Cho biết hậu quả gì có thể xảy ra khi đưa tế bào sống vào ngăn đá ở tủ lạnh?
- Trong các tế bào sống có hàm lượng Nước lớn 70 - 90%
- Khi đưa các tế bào này vào ngăn đá tủ lạnh, nước trong tế bào sẽ đóng đá
- Mặt khác các cấu trúc tế bào sống khi ở điều kiện nhiệt độ lạnh trong ngăn đá sẽ ở trạng thái đông cứng, đặc biệt là màng tế bào không co dãn được
Trang 5- Khi nước đúng đỏ, khoảng cỏch giữa cỏc phõn tử nước dón rộng hơn là khi ở trạng thỏi nước lỏng =>
Nước đỏ tăng thể tớch so với ở dạng lỏng => Phỏ vỡ cỏc cấu trỳc tế bào, trong đú đặc biệt cú màng tế bào.
=> Do vậy khi lấy cỏc tế bào sống đú ra khỏi ngăn đỏ ta thấy chỳng mềm hơn trạng thỏi bỡnh
thường.
7 Vỡ sao nước đúng đỏ nổi trờn nước thường?
- Khi nước đúng đỏ, khoảng cỏch giữa cỏc phõn tử nước dón rộng hơn là khi ở trạng thỏi nước lỏng => Nước đỏ tăng thể tớch so với ở dạng lỏng => Khối lượng riờng nhỏ hơn nước thường
==> Nước đỏ nổi trờn nước thường.
8 Giải thớch hiện tượng: Phớa ngoài thành cốc nước đỏ lại cú cỏc giọt nước đọng.
- Nước đỏ trong cốc ở trạng thỏi lạnh và làm lạnh khu vực khụng khớ xung quanh cốc, đặc biệt là phần sỏt thành cốc
- Trong khụng khớ cú độ ẩm cao, nước ở trạng thỏi hơi, khi gặp điều kiện lạnh chỳng ngưng tự tạo giọt
=> Thành cốc nước đỏ cú cỏc giọt nước chớnh do hiện tượng ngưng tụ của nước trong khụng khớ khi gặp điều kiện lạnh.
9 Tại sao khi kiếm tỡm sự sống ở cỏc hành tinh khỏc trong vũ trụ, cỏc nhà khoa học trước hết phải tỡm hiểu ở đú cú nước hay khụng?
Vỡ nước cú vai trũ đặc biệt quyết định sự tồn tại của sự sống Hay núi cỏc khỏc sự sống chỉ cú khi cú nước
Cụ thể vai trũ của nước đối với sự sống:
Nước trong tế bào tế bào tồn tại ở 2 dạng:
+ Nớc tự do: là dạng nớc chứa trong các thành phần của tế bào, trong mạch dẫn, khoảng gian bào ko bị hút bởi các phần tử tích điện hay dạng liên kết hoá học
Vai trò: làm dung môi, làm giảm nhiệt độ cơ thể khi thoát nớc, tham gia vào nhiều quá trình trao đổi chất,
đảm bảo độ nhớt của cất nguyên sinh, giúp cho quá trình trao đổi chất diễn ra bình thờng rong cơ thể
+ Nớc liên kết: là dạng nớc bị các phần tử tích điện hút bởi một lực nhất định hoặc trong các liên kết hóa học của các thành phần của tế bào
Vai trò: đảm bảo độ bền vững của hệ thông keo trong chất nguyên sinh cảu tế bào, giúp cây chống chịu tốt với điều môi trờng kiện khắc nghiệt: khô hạn, giá lạnh
10 Cõy trinh nữ “xấu hổ” như thế nào?
Khi bị đụng, cõy xấu hổ nú lập tức khộp những cỏnh lỏ lại Điều này cú liờn quan tới "tỏc dụng sức căng" của lỏ xấu hổ Ở cuối cuống lỏ cú một mụ tế bào mỏng gọi là bọng lỏ , bờn trong chứa đầy nước Khi bạn đụng tay vào, lỏ bị chấn động, nước trong tế bào bọng lỏ lập tức dồn lờn hai bờn phớa trờn => Lỏ trinh
nữ cụp xuống Nhưng chỉ ớt phỳt sau, bộ phận dưới bọng lỏ lại dần đầy nước , lỏ xoố ra nguyờn dạng như
cũ
11 Giải thớch cỏc hiện tương động vật cú thể đi lại trờn mặt nước: Nhện nước, Thằn lằn Basilisk, Chim cộc trắng, Muỗi nước.
Cỏc hiện tương động vật cú thể đi lại trờn mặt nước cú 2 nhúm nguyờn nhõn, cụ thể:
- Nguyờn nhõn 1 - Đặc tớnh của nước: Cỏc phõn tử nước ở bề mặt tiếp xỳc với khụng khớ nhờ cỏc liờn Hidro đó liờn kết với nhau và liờn kết với cỏc phõn tử Nước bờn dưới đó tạo nờn một lớp màng phin mỏng liờn tục làm cho nước cú sức căng bề mặt
- Nguyờn nhõn 2 - Đặc điểm cấu tọa cơ thể động vật:
+ Thằn lằn Basilisk: Chạy rất nhanh, chỳng cú thể đạt tốc độ 8,4km/h, đụi khi lờn tới 11km/h trờn mặt
nước Mặt khỏc thằn lằn Basilisk cú thể chạy nhanh trờn nước đến vậy là bởi giữa cỏc ngún chõn thằn lằn cú một màng mỏng Khi chạy trờn nước, phần ngún chõn xũe rộng ra, tạo thành bề mặt rộng hơn và tỳi đựng khụng khớ để tăng cường sức căng bề mặt giỳp khụng bị chỡm xuống nước
+ Nhện nước: Những chiếc chõn dài, mảnh khảnh khiến cho nhện nước dễ dàng đi lại trờn cạn và trờn mặt
nước Dưới kớnh hiển vi, cỏc
chuyờn gia phỏt hiện ra quanh chõn của nhện nước cú hàng nghỡn sợi lụng tớ hon, mỗi sợi dài khoảng 50 micromet Cỏc sợi lụng này xự ra thành chựm tơ cực nhỏ, "bẫy" khụng khớ vào bờn trong, tạo ra lớp đệm ngăn cỏch chõn với mặt nước, đồng thời làm tăng sức nổi của con vật Chớnh lớp đệm khớ này cũng giỳp nhện nước di chuyển nhanh chúng và lấy lại thăng bằng trờn mặt nước, ngay cả khi thời tiết khụng mấy thuận lợi như mưa bóo
Trang 6+ Chim cộc trắng: Bàn chân của chim cộc trắng khá lớn với lớp màng "gom" riêng ngón chân phía trước
lại với nhau, ngón chân sau cũng có một lớp màng nhỏ Lớp màng này được coi như "mái chèo" giúp chim
cộc trắng có thể di chuyển vững vàng hay đi trên mặt nước
+ Muỗi nước: Nghiên cứu sâu, các chuyên gia nhận thấy, chân của loài muỗi nước cùng có cấu tạo gần
giống với nhện nước - hàng nghìn lông nhỏ bao phủ trên chân giúp lùa không khí vào bên trong và tạo lớp
đệm ngăn cách chân với mặt nước Từ đó, những chiếc lông sẽ là trợ thủ khiến muỗi nổi và dễ dàng đi lại
trên mặt nước
12 Giải thích hiện tượng Tôm, cá vẫn sống được ở các hồ nước đóng băng?
Không khí lạnh làm 1 số hồ nước đóng băng nhưng phân dưới nước không đóng băng vẫn có các loài
tôm, cá sinh sống là vì: Lớp băng mặt trên đã tạo lớp cách nhiệt giữa không khí lạnh ở trên với lớp nước
phía dưới
13 Tại sao nói vai trò chủ yếu của đường đơn là đường dinh dưỡn, đường đôi là đường vận chuyển
và đường đa là đường liên kết?
- Đường đơn dễ hòa tan trong nước, chứa nguồn năng lượng dự trữ lớn, dễ tiêu hóa cung cấp năng lượng
cho tế bào cơ thể Ví dụ: Glucozo, Saccarozo, Galactozo
- Đường đôi nhiều loại trong chúng được cơ thể dùng để chuyển từ nơi này đến nơi khác Ví dụ: Lactozo là loại đường sữa mà mẹ dành cho con
- Đường đa nhiều loại tham gia vào thành phần cấu trúc tế bào cơ thể Ví dụ: Xenlulozo cấu thành tế
bào
THỰC HÀNH THÍ NGHIỆM NHẬN BIẾT MỘT SỐ THÀNH PHẦN HOÁ HỌC CỦA TẾ BÀO
1 Xác định các hợp chất hữu cơ có trong mô thực vật và động vật:
a) Nhận biết tinh bột
- Thuốc thử: dung dịch iôt trong kali iôtđua
- Thí nghiệm: giã 50g củ khoai lang trong cối sứ, hoà với 20ml nước cất lọc lấy 5ml dịch cho vào ống
ngghiệm1 Lấy 5ml nước hồ tinh bột cho vào ống nghiệm 2, thêm vài giọt thuốc thủ iôt vào cả 2 ống nghiệm,
đồng thời nhỏ vài giọt thuốc thử iôt lên phần cặn trên giấy lọc, quan sát sự thay đổi màu và giải thích
Nhỏ thuốc thử phêlinh vào ống nghiệm 2 ghi màu sắc dung dịch và kết luận
b) Nhận biết lipit
Nhỏ vài giọt dầu ăn vào chậu nước, một lát sau quan sát thấy gì? Nêu nhận xét và giải thích
c) Nhận biết prôtêin
Chuẩn bị dịch màu: lấy 10g thực vật: đậu ve hoặc thịt lợn nác cho vào cối sứ giả nhỏ với một ít nước cất,
thêm 10-20ml nước cất rồi đun sôi khối chất thu được trong 10-15 phút, ép qua mãnh vải màn, lọc dịch thu
được qua giấy lọc Thêm nước cất để thể tích thu được 20ml
Lấy 5 ống nghiệm, cho vào mỗi ống nghiệm 4ml dịch đã chuẩn bị ở trên, xếp 5 ống lên giá thí nghiệm
Thêm vào ống 1 vài giọt thuốc thử bạc nitrat
Thêm vào ống 2 vài giọt thuốc thử bari clorua
Thêm vào ống 3 khoảng 4ml thuốc thử amôn – magiê
Thêm vào ống 4 khoảng 1ml dung dịch axít picric bảo hoà
Them vào ống nghiệm 5 vài giọt amôni ôxalat
Ghi kết quả ở 5 ống và nhận xét
3 Tách chiết ADN
Tách chiết ADN từ tế bào gan lợn
Bước 1: nghiền mẫu vật: loại bỏ lớp màng, thái nhỏ gan cho vào cối sinh tố, cho vào một ít nước lạnh gấp đôi
số gan, nghiền nhỏ để phá vở màng tế bào, lọc dich nghiền qua giấy lọc, lấy dịch lọc
Bước 2: tách ADN ra khỏi tế bào và nhân tế bào
Dùng kiềm phá vở màng tế bào và màng nhân
- Lấy một lượng dịch lọc cho vào ống nghiệm và cho thêm 1 lượng nước rửa chénkhối lươngj 1/6, khuấy nhẹ,
để yên trong 15 phút (tránh khuấy mạnh làm xuất hiện bọt
- Chia hỗn hợp dich nghièn đã xử lý trên vào 3 ống nghiệm
Trang 7- cho tiếp vào ống nghiệm 1 lượng nước cốt dứa(dứa tươi gọt sạch, thái nhỏ nghiền nát bằng máy xay sinh tố
lọc lấy nước) khoảng 1/6 hổn hợp khuấy thật nhẹ để loại p ra khỏi ADN
- Để ống nghiệm trên giá khoảng 5-10 phút
Bước 3: Kết tủa ADN trong dịch tế bào bằng cồn
Nghiêng ống nghiệm, rót cồ êtanôn dọc theo thành ống nghiệm một cách cẩn thận với lượng bằng lượng
dịch, cồn tạo lớp nổi tren mặt hổn hợp
Để ống nghiệm trong khoảng 10 phút quan sát ống nghiệm thấy ADN kết tủa lơ lửng các sợi trắng đục
Bước 4: dùng que tre đưa vào lớp cồn khuấy nhẹ cho các phân tử ADN bám vào rồi vớt ra quan
sát
NỘI DUNG 1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ THẾ GIỚI SỐNG
1 Các cấp tổ chức của thế giới sống.
* Thế giới sống được chia thành các cấp độ tổ chức từ thấp đến cao theo nguyên
tắc thứ bậc:
- Các cấp độ tổ chức sống: Phân tử => Bào quan => Tế bào => Cơ quan => Hệ cơ quan
=> Cơ thể => Quần thể - Loài => Quần xã => Hệ sinh thái - Sinh quyển
- Các cấp độ tổ chức sống cơ bản: Tế bào Cơ thể Quần thể - Loài Quần xã
Hệ sinh thái - Sinh quyển
* Đặc điểm chung của các cấp tổ chức sống:
- Tổ chức theo nguyên tắc thứ bậc:
+ Nguyên tắc thứ bậc: Tổ chức sống cấp dưới làm nền tảng xây dựng nên tổ chức sống
cấp trên
+ Đặc tính nổi trội: Tổ chức sống cấp cao hơn không chỉ có các đặc điểm của tổ chức
sống cấp thấp mà còn có những đặc tính nổi trội mà tổ chức dưới không có được Đặc tính
này được hình thành bởi sự tương tác giữa các bộ phận cấu thành
- Hệ thống mở tự điều chỉnh:
+ Hệ thống mở: SV ở mọi cấp tổ chức đều không ngừng TĐC - NL với môi trường SV
không chỉ chịu sự tác động của môi trường mà còn góp phần làm biến đổi môi trường
+ Mọi cấp tổ chức sống đều có các cơ chế tự điều chỉnh đảm bảo duy trì và điều hoà sự
cân bằng động trong hệ thống, giúp tổ chức sống có thể tồn tại và phát triển
- Thế giới sống liên tục tiến hoá:
+ Sự sống được tiếp diễn liên tục nhờ sự truyền thông tin trên ADN từ tế bào này sang
tế bào khác, từ thế hệ này sang thế hệ khác
+ Các SV trên trái đất có chung nguồn gốc
+ Trong quá trình phát triển, sinh vật luôn có những cơ chế phát sinh các biến dị di
truyền và chọn lọc tự nhiên không ngừng tác động để giữ lại các dạng sống thích nghi
=> Dù có chung nguồn gốc nhưng các sinh vật luôn tiến hoá theo nhiều hướng khác
nhau tạo nên 1 thế giới sống vô cùng đa dạng và phong phú SV có hướng tiến hóa từ đơn
giản đến phức tạp, từ thấp đến cao, từ chưa hoàn thiện đến hoàn thiện
2 Các giới sinh vật
* Năm giới sinh vật:
Giới
Đặc điểm
Giới Khởi sinh Giới Nguyên
Giới Thực vật Giới Động vật
Đặc điểm
cấu tạo
- Tế bào nhân sơ.
- TB nhân thực.
-TB nhân thực.
- TB nhân thực.
- TB nhân thực.
- Đặc điểm của các cấp độ tổ chức sống cụ thể:
+ Tế bào: Mọi sinh vật đều được cấu tạo từ tế bào Tế bào
là đơn vị cấu trúc và là đơn vị chức năng Mỗi tế bào đều có 3 thành phần cơ bản: Màng sinh chất, tế bào chất và nhân (hoặc vùng nhân)
+ Cơ thể: Cơ thể đơn bào: Chỉ gồm một tế bào, nhưng có
đầy đủ chức năng của một cơ thể sống (trao đổi chất và năng lượng, sinh trưởng – phát triển, sinh sản, cảm ứng và vận động )
Cơ thể đa bào: Được cấu tạo từ nhiều tế bào Trong cơ thể
đa bào, các tế bào có sự phân hoá về cấu tạo và nhuyên hoá về chức năng tạo nên các mô, cơ quan, hệ cơ quan
+ Quần thể - loài: Quần thể bao gồm các cá thể cùng loài
sống chung trong một khu vực địa lí nhất định, có khả năng sinh sản để tạo ra thế hệ mới
Loài bao gồm nhiều quần thể
+ Quần xã: Gồm nhiều quần thể thuộc các loài khác nhau,
cùng sống trong một vùng địa lí nhất định
+ Hệ sinh thái – sinh quyển:
Hệ sinh thái bao gồm quần xã và khu vực sống của nó Sinh quyển: Tập hợp tất cả các hệ sinh thái trên trái đất
* Năm 1969, 2 nhà sinh thái học Oaitayko và Magulis chia thế giới SV thành 5 giới Tiêu chí cơ bản để phân chia hệ thống 5 giới là:
+ Loại tế bào cấu tạo nên cơ thể: nhân sơ hay nhân thực + Tổ chức cơ thể: đơn bào hay đa bào.
Trang 8Vi Khuẩn
(Bacteria)
Vi sinh vật cổ (Archaea)
Nguyên sinh (Protista)
Thực vật (Plantae)
Nấm (Fungi)
Động vật (Animalia)
Vi khuẩn
(Bacteria)
VSV cổ (Archaea)
Sinh vật nhân thật (Eukarya)
TỔ TIÊN CHUNG
- Đơn bào - Đơn bào, đa
bào.
- Đa bào phức tạp
- Đa bào phức tạp.
- Đa bào phức tạp.
Đặc điểm
dinh dưỡng
- Dị dưỡng
- Tự dưỡng
- Dị dưỡng.
- Tự dưỡng.
- Dị dưỡng hoại sinh.
- Sống cố định
- Tự dưỡng quang hợp.
- Sống cố định
- Dị dưỡng
- Sống chuyển động.
Các nhóm
điển hình
- Vi khuẩn - ĐV đơn bào,
tảo, nấm nhầy
- Nấm men, sợi, đảm
- Các ngành:
Rêu, quyết, hạt trần, hạt kín.
- Các ngành:
thân lỗ, ruột khoang, giun dẹp, giun tròn, giun đốt, thân mềm, chân khớp, da gai và
ĐV có dây sống.
+ Kiểu dinh dưỡng: tự dưỡng hay dị dưỡng.
* Hệ thống phân loại 3 lãnh giới và 6 giới: (hình 1)
- Giới khởi sinh được tách thành 2 lãnh giới: Vi khuẩn và Vi khuẩn cổ
- Giới VK và giới VK cổ cùng có tế bào nhân sơ nhưng lại khác nhau về nhiều đặc điểm như thành tế bào và hệ gen: + VK: có thành tế bào bản chất là peptidoglican, hệ gen liên tục Môi trường sống đa dạng: Đất - Nước - Kh.khí - Sinh vật + VK cổ: có thành tế bào không phải peptidoglican, hệ gen không liên liên tục (gổm các đoạn intron xen kẽ giữa các đoạn exon) Môi trường sống khắc nghiệt như ở miệng núi lửa nhiệt
độ cao Trong phân loại chúng đứng gần với SV nhân thực
* Đa dạng sinh vật
- Đa dạng về loài: có khoảng 1,8 triệu loài đã được thống
kê và khoảng 30 triệu loài trong sinh quyển.
- Đa dạng quần xã và hệ sinh thái: các quần xã có mặt ở môi trường cạn, môi trường nước ngọt, môi trường nước mặn.
* Hình 1: 3 lãnh giới - 6 giới
* Giới khởi sinh
dâu)
-Môi trường có điều kiện khắc nghiệt
Cấu tạo - Nhân sơ, kích thước nhỏ, đơn bào - Nhân sơ, kích thước
nhỏ
- Nhân sơ, kích thước nhỏ
- Vách không có peptidoglican
- Màng tế bào có lipit khác thường) Dinh dưỡng - Đa dạng: hóa tự dưỡng, quang tự dưỡng,
…
-Tự dưỡng quang hợp - Dị dưỡng, tự dưỡng
* Giới nguyên sinh
Đặc điểm
- Đa bào.
- Có lông, roi.
- Không có thành xenlulozơ.
- Không có lục lạp.
- Đơn bào, đa bào
- Có thành Xenlulozơ.
- Không có lục lạp.
- Đơn bào, cộng bào.
- Không có lục lạp.
Trang 9* Các nhóm vi sinh vật
- Vi sinh vật là những sinh vật nhỏ bé có kích thước hiển vi.
- Đặc điểm của nhóm vi sinh vật:
+ Kích thước hiển vi.
+ Sinh trưởng nhanh.
+ Phân bố rộng, thích ứng cao với môi trường.
- Đại diện: vi khuẩn, động vật nguyên sinh, tảo đơn bào, nấm men, virus, …
- Vai trò:
+ Tham gia vào chu trình sinh địa hóa các chất trong tự nhiên.
+ Sử dụng trong công nghệ sinh học để sản xuất kháng sinh, sinh khối, …
* Giới thực vật
Cấu tạo Chưa có hệ mạch dẫn Có hệ mạch dẫn nhưng chưa hoàn chỉnh. Hệ mạch dẫn hoàn chỉnh. Hệ mạch dẫn hoàn chỉnh.
Sinh sản
-Tinh trùng có roi.
-Thụ tinh nhờ nước.
-Giai đoạn giao tử thể
và bào tử thể riêng.
-Tinh trùng có roi.
-Thụ tinh nhờ nước.
-Giai đoạn giao tử thể
và bào tử thể riêng.
-Tinh trùng không có roi.
-Thụ phấn nhờ gió.
-Giai đoạn giao tử thể phụ thuộc vào giai đoạn bào tử thể.
-Hình thành hạt nhưng chưa được bảo vệ.
-Phương thức sinh sản đa dạng, hiệu quả.
-Thụ tinh kép, hạt có quả bảo vệ -Có khả năng sinh sản sinh dưỡng -Giai đoạn giao tử thể phụ thuộc vào giai đoạn bào tử thể.
Đại diện Rêu, địa tiền Dương xỉ Thông, tuế, trắc bách diệp -Một lá mầm: ngô, lúa -Hai lá mầm: đậu
* Giới động vật
Bộ xương -Không có bộ xương trong. -Bộ xương ngoài (nếu có) bằng kitin. -Bộ xương trong bằng sụn hoặc bằng xương với dây sống hoặc cột sống làm trụ.
Đại diện Ngành thân lỗ, ruột khoang, giun dẹp, giun tròn, giun đốt, chân khớp, da gai, thân mềm. Nửa dây sống, cá miệng tròn, cá sụn, cá xương, lưỡng cư, bò sát, chim, thú.
* Sự khác biệt giữa động vật với thực vật
Cấu tạo:
- Tế bào
- Hệ vận động
- Hệ thần kinh
- Có thành xenlulôzơ, có lục lạp
- Không
- Không
- Không có thành xenlulôzơ, lục lạp
- Có
- Có, phát triển
Lối sống - Cố định, phản ứng chậm, - Di chuyển tích cực để tìm thức ăn, phản ứng nhanh
I CÁC CẤP TỔ CHỨC CỦA THẾ GIỚI SỐNG
1 Sinh vật khác vật vô sinh ở những điểm nào?
2 Tại sao khi nghiên cứu về thế giới sống các nhà khoa học thường tập trung nghiên cứu các đặc
điểm của cơ thể sống?
3 Trình bày mối tương quan giữa các cấp tổ chức của thế giới sống?
4 Tại sao nói tế bào là đơn vị cơ bản cấu tạo nên mọi cơ thể sinh vật? Tại sao xem tế bào là cấp tổ
chức cơ bản của hệ thống sống?
Trang 105 Nếu tế bào cơ tim, mô cơ tim, quả tim, cũng như hệ tuần hoàn bị tách ra khỏi cơ thể, chúng có
hoạt động sống được không? Tại sao?
6 Trình bày nội dung “Các cấp tổ chức sống được tổ chức theo nguyên tắc thứ bậc” Em hãy lấy và phân tích một ví dụ về đặc tính nổi trội?
7 Giải thích nội dung “Các cấp tổ chức sống là một hệ thống mở và tự điều chỉnh”, ý nghĩa của đặc điểm này? Lấy ví dụ minh họa
8 Sự sống trên trái đất tiếp diễn liên tục là nhờ hiện tượng gì? Thế giới sống liên tục tiến hóa là do đâu, ý nghĩa và hệ quả?
II CÁC GIỚI SINH VẬT
1 Trình bày khái niệm giới sinh vật? Kể tên các bậc phân loại từ thấp tới cao? Nêu vị trí loài người trong hệ thống phân loại?
2 Căn cứ vào đâu để phân loại sinh giới thành 5 giới? Chỉ ra mối quan hệ của 5 giới sinh vật?
3 Sự đa dạng sinh vật thể hiện ở những mặt nào? Vì sao thế giới sinh vật ngày nay lại đa dạng như vậy? Ngày nay, có những nguyên nhân nào làm giảm độ đa dạng sinh vật?
4 So sánh nhóm vi khuẩn với vi khuẩn cổ?
5 Nêu nguồn gốc phát sinh giới nguyên sinh? So sánh đặc điểm giữa các nhóm giới Nguyên sinh?
6 Chỉ ra các dạng nấm khác nhau ở điểm nào?
7 Vi sinh vật là gì? Chúng có phải thuộc cùng một Giới sinh vật không? Vì sao?
8 Nêu các đặc điểm thực vật thích nghi đời sống trên cạn? So sánh đặc điểm của các ngành thực
vật? Nguồn gốc tổ tiên của giới thực vật là đối tượng nào, sống ở môi trường nào?
9 Chỉ ra những điểm khác nhau giữa nhóm động vật có xương sống và động vật không xương sống? Giới động vật có những ngành nào theo thứ tự từ tiến hóa thấp tới cao?
10 So sánh giới thực vật với động vật?
TÀI LIỆU ÔN HỌC SINH GIỎI SINH 10 NỘI DUNG 2 THÀNH PHẦN HÓA HỌC TRONG TẾ BÀO
1 Các nguyên tố hóa học và nước
- Tế bào được cấu tạo từ các nguyên tố hoá học (khoảng 25/92 nguyên tố hóa học có trong tự nhiên) Người
ta chia các nguyên tố hoá học thành 2 nhóm cơ bản:
+ Nguyên tố đại lượng (Có hàm lượng ≥
0,01% khối lượng cơ thể sống): Là thành phần cấu tạo nên tế bào, các hợp chất hữu cơ như: Cacbohidrat, lipit điều tiết quá trình trao đổi chất trong tế bào Bao gồm các nguyên
tố C, H, O, N, Ca, S, Mg
+ Nguyên tố vi lượng (Có hàm lượng <0,01% khối lượng khối lượng cơ thể sống): Là thành phần cấu tạo
enzim, các hooc mon, điều tiết quá trình trao đổi chất trong tế bào Bao gồm các nguyên tố : Cu, Fe, Mn, Co, Zn
- Sự sống được hình thành bởi sự tương tác đặc biệt giữa các nguyên tử nhất định, tuôn theo những nguyên lí hóa, lí học dẫn đến hình thành các đặc tính sinh học nổi trội mà chỉ cơ thể sống mới có
* Không phải mọi SV đều cần tất cả các nguyên tố hóa học như nhau (trừ C, H, O, N), mà tùy từng SV, tùy từng giai đoạn phát triển của SV mà nhu cầu về các nguyên tố là khác nhau Đối với 1 số nguyên tố có thể loài này cần nhưng loài khác lại không hay chỉ cần 1 hàm lượng rất ít Ví dụ: Cây lạc cần nhiều P, Ca nhưng cây lấy thân, lá lại cần nhiều N
2 Nước và vai trò của nước
* Cấu tạo:
Phân tử nước được cấu tạo từ 1 nguyên tử O liên kết vơi 2 nguyên tử H bằng liên kết cộng hóa trị (dùng chung đôi điện tử) nhưng do Oxi có độ âm điện lớn hơn Hidro nên cặp e bị hút lệch về phía Oxi
=> đầu Oxi tích điện âm, đầu Hidro tích điện âm
=> Nước cơ tính phân cực