Tải Giải bài tập SBT Sinh học 10 trang 50 - Chuyển hóa vật chất và năng lượng trong tế bào

- Pha tối xảy ra trong chất nền lục lạp (Strôma) là nơi có chứa các Enzim và cơ chất của chu trình Canvin, do đó Glucôzơ được tổng hợp từ C0 2 với năng lượng. từ ATP và NADPH do pha sán[r]

(1)

Giải tập SBT Sinh học 10 trang 50

Bài trang 50 Sách tập (SBT) Sinh học 10 - Bài tập có lời giải

Vẽ sơ đồ cấu tạo ATP Vì ATP có vai trị quan trọng hoạt động sống tế bào?

Hướng dẫn trả lời

- Vẽ sơ đồ (như hình 21.2 SGK Sinh học 10 nâng cao, trang 72)

- ATP đồng tiền lượng tế bào Đây hợp chất cao năng, có liên kết cao nhóm phơtphat cuối ATP Các nhóm phơtphat mang điện tích âm, gần ln có xu hướng đẩy làm cho liên kết dễ bị phá vỡ ATP truyền lượng cho hợp chất khác thơng qua chuyển nhóm phơtphat cuối cho chất trở thành ADP

- Năng lượng thức ăn (được đưa vào tế bào dạng axit amin, glucôzơ, axit béo ) chuyển thành lượng phân tử ATP dễ sử dụng

- ATP có vai trò quan trọng hoạt động sống tế bào sinh tổng hợp chất, vận chuyển (hoạt tải) chất qua màng, co cơ, dẫn truyền xung thần kinh

Trong tế bào sống có dạng lượng nào? Trong tế bào lượng sử dụng vào hoạt động sống gì?

- Năng lượng đại lượng đặc trưng cho khả sinh cơng Có nhiều dạng lượng như: điện năng, quang năng, năng, hoá năng, nhiệt Dựa vào nguồn cung cấp lượng thiên nhiên, ta phân biệt lượng mặt trời, lượng gió, lượng nước

- Trong tế bào sống có dạng lượng: hố chứa liên kết hoá học (ATP, NADH, FADH2 ), điện (sự chênh lệch ion hai bên

màng), nhiệt

- Trong tế bào, lượng sử dụng cho hoạt động sống như: + Tổng hợp chất hoá học cần thiết cho tế bào

(2)

+ Sưởi ấm thể

Cho hình vẽ sau:

- Chú thích từ thích hợp thay cho a, b c - Sự giống liên kết vị trí 1, 2, 3, 4? - Sự khác liên kết 3? Ý nghĩa nó?

- Chú thích: a : nhóm Phơtphat cao b: Bazơ Nitơ

c: Đường Ribôzơ

- Cả liên kết liên kết cộng hoá trị - Sự khác liên kết 3:

+ Liên kết liên kết nhóm phơtphat cao mang điện tích âm nên đẩy làm cho liên kết dễ bị phá vỡ, giải phóng lượng

+ Liên kết liên kết nhóm phơtphat nhóm - CH2 nên khơng đẩy nhau,

khó bị phá vỡ Đó liên kết bình thường, có lượng thấp

Enzim gì? Nêu cấu trúc Enzim Tại tăng nhiệt độ cao so với nhiệt độ tối ưu Enzim bị giảm hoạt tính?

- Enzim chất xúc tác sinh học tạo thể sống

(3)

được gọi trung tâm hoạt tính Trung tâm hoạt tính cấu tạo số axit amin đặc thù có hình thù khơng gian đặc thù, phù hợp với chất mà enzim xúc tác Hình thù trung tâm hoạt tính bị thay đổi Một số enzim cịn có thêm trung tâm điều chỉnh có tác dụng điều chỉnh hình thù trung tâm hoạt tính

- Khi tăng nhiệt độ cao so với nhiệt độ tối ưu enzim hoạt tính enzim bị giảm prơtêin enzim bị biến tĩnh, cấu hình khơng gian trung tâm hoạt tính bị thay đổi

Quan sát đồ thị giải thích

Hướng dẫn trả lời * Giải thích:

- Đồ thị A biểu thị ảnh hưởng nhiệt độ tới hoạt động enzim Qua đó, ta thấy:

+ Mỗi enzim có nhiệt độ tối ưu Tại đó, enzim có hoạt tính tối đa làm cho tốc độ phản ứng xảy nhanh

+ Khi chưa đạt tới nhiệt độ tối ưu nhiệt độ tăng, hoạt tính enzim tăng + Khi qua nhiệt độ tối ưu nhiệt độ tăng làm giảm hoạt tính làm enzim hồn tồn hoạt tính

- Đồ thị B: Ảnh hưởng độ pH tới hoạt tính enzim Qua đó, ta thấy: Mỗi enzim hoạt động tối ưu mơi trường có độ pH định Ví dụ đồ thị pH = Khi pH thấp hay cao pH tối ưu hoạt tính enzim giảm hồn tồn hoạt tính

- Vì có chất prơtêin nên enzim dễ bị biến tính nhiệt độ hay pH khơng thích hợp

(4)

Trong nghiên cứu tìm hiểu vai trị enzim có nước bọt, bạn học sinh tiến hành thí nghiệm sau:

Trong ống nghiệm có chứa hồ tinh bột loãng, bạn thêm vào: - Ông 1: thêm nước cất

- Ống 2: thêm nước bọt

- Ống 3: thêm nước bọt nhỏ vài giọt HC1 Tất ống nghiệm‘đều đặt nước ấm

Bạn quên không đánh dấu ống nghiệm, em giúp bạn tìm ống nghiệm Theo em hồ tinh bột ống bị biến đổi, ống không? Tại sao?

* Dùng dung dịch iơt lỗng giấy quỳ để phát

- Dùng iôt nhỏ vào tất ống nghiệm, chí có ống khơng có màu xanh tím, ống (có hồ tinh bột nước bọt)

- Hai ống cịn lại có màu xanh tím (ống ống 3), nghĩa tinh bột không biến đổi Thử giấy quỳ để phân biệt hai ống này, giấy quỳ chuyển sang màu đỏ ống (có hồ tinh bột, nước bọt HC1) Cịn lại ống (có hồ tinh bột nước cất)

* Giải thích

Ống 2: hồ tinh bột biến đổi có enzim nước bọt điều kiện nhiệt độ thích hợp

Ống 1: hồ tinh bột không biến đổi khơng có enzim

Ống 3: hồ tinh bột khơng biến đổi có enzim nước bọt có axit mơi trường khơng thích hợp cho hoạt động enzim nước bọt

Như vậy, tinh bột bị biến đổi enzim có nước bọt hoạt động mơi trường thích hợp, nhiệt độ thích hợp

(5)

b) Các ví dụ sau nói lên đặc tính Enzim?

Ví dụ đặc tính enzim Kết luận

Ơxiđơrêđuctaza enzim xúc tác cho phản ứng ơxi hố - khử

Urêaza xúc tác cho phản ứng thuỷ phân urê thành C02, NH3

1 nguyên tử sắt phải 300 năm để phân huỷ phân tử H202 thành H20 02 Nhưng phân tử

enzim catalaza cần giây để phân huỷ phân tử H202 thành H20 02

Alcoholđêhiđrôgenaza xúc tác cho phản ứng phân

huỷ tổng hợp rượu

C2H5OH + NAD+ Ị=ì CH3CHO + NADH2

a) So sánh enzim chất xúc tác vơ cơ: * Giống nhau:

- Đều có tác dụng làm tăng tốc độ phản ứng - Khồng bị biến đổi sau phản ứng

* Khác nhau:

- Chất xúc tác vơ hoạt động nhiệt độ cao, enzim thường hoạt động nhiệt độ bình thường thể

- Chất xúc tác vơ thường có thời gian tác động lâu hơn, enzim xúc tác cho phản ứng hoá sinh nhanh

b)

(6)

Ơxiđơrêđuctaza enzim xúc tác cho phản ứng ơxi hố - khử

Enzim có tính đặc hiệu phản ứng Urêaza xúc tác cho phản ứng thuỷ phân

urê thành C02, NH3

Enzim có tính đặc hiệu chất nguyên tử sắt phải 300 năm để phân huỷ

1 phân tử H202 thành H20 02ẻ Nhưng phân

tử enzim catalaza thi cần giây phân huỷ phân tử H202 thành H20 02

Enzim có hoạt tính mạnh

Alcoholđêhiđrôgenaza xúc tác cho phản ứng phân huỷ tổng hợp rượu :

C2H5OH + NAD+ <=► CH3CHO + NADH2

Enzim xúc tác chiều phản ứng thuận nghịch

Một bạn học sinh tiến hành thí nghiệm sau: cắt lát khoai tây: lát để ngồi khơng khí, lát luộc chín, lát cho vào tủ lạnh khoảng 30 phút Sau nhỏ lên lát giọt H2O2

a) Hiện tượng xảy ra?

b) lại với lát khoai tây sống nhiệt độ phịng thí nghiệm lát khoai tây chín, ta nhỏ vào hai lát khoai giọt lại H2O2 thấy lượng khí khác

nhau? Tại lại có khác hoạt tính enzim lát khoai để phịng thí nghiệm tủ lạnh?

c) Cơ chất enzim catalaza (có khoai tây) gì? d) Sản phẩm tạo thành sau phản ứng enzim xúc tác gì? Hướng dẫn trả lời

a) Hiện tượng: có bọt khí xuất nhiều lát khoai tây để ngồi khơng khí, bọt khí lát khoai tây để tủ lạnh Lát luộc chín khơng có bọt khí

b) Lát khoai tây nhiệt độ phòng, lát khoai tây tủ lạnh lát khoai chín có lượng khí khác hoạt tính enzim khác lát khoai tây:

(7)

- Ở lát khoai tây để tủ lạnh nhiệt độ thấp làm giảm hoạt tính enzim catalaza nên bọt khí chậm

- Ở lát khoai tây chín enzim bị nhiệt phân huỷ làm hoạt tính c) Cơ chất H2O2

d) Sản phẩm sau phản ứng enzim xúc tác H20 C02

Enzim amilaza nước bọt có tác dụng thuỷ phân tinh bột, pepsin có dày có tác dụng thuỷ phân prơtêin Trong thí nghiệm sau đây, thí nghiệm có điều kiện hoạt hố loại enzim, bất hoạt loại enzim?

Thí nghiệm Pepsin Amilaza

1 Có HCI, nhiều axit amin, pH = pH = 6,5, nhiều tinh bột sống

2 Khơng có HCI, nhiều prơtêin, pH =

6,5

pH = 2, nhiều tinh bột sống

3 Có HCI, nhiều prơtêin, pH = pH = 6,5, nhiều tinh bột chín

4 Có HCI, nhiều prôtêin, pH = pH = 6,5, nhiều tinh bột chín

5 Khơng có HCI, nhiều prơtêin, pH =

4 pH = 4, nhiều tinh bột chín

6 Có HCI, nhiều prơtêin, pH = pH = 4, nhiều glucôzơ

Hướng dẫn trả lời:

Thí nghiệm hoạt hố loại enzim:

Thí nghiệm khơng hoạt hố loại enzim: 1, 2,

Bài 10 trang 56 Sách tập (SBT) Sinh học 10 - Bài tập có lời giải

Hơ hấp tế bào gì? Q trình hơ hấp tế bào (hiếu khí) giống khác với trình đốt cháy nào?

(8)

- Khái niệm hô hấp tế bào:

+ Hô hấp tế bào q trình chuyển hố lượng tế bào sống Chuyển lượng chất hữu thành lượng ATP

+ Hô hấp tế bào theo đường hơ hấp hiếu khí hay hơ hấp kị khí lên men

- So sánh hơ hấp tế bào (hiếu khí) với trình đốt cháy:

+ Giống nhau: Đều sử dụng 02 để ơxi hố chất hữu cơ, thải C02, giải

phóng lượng + Khác nhau:

Hô hấp tế bào Sự đốt cháy

- Là chuỗi phản úng

- Chỉ có phần lượng giải phóng dạng nhiệt, phần đáng kể tích luỹ ATP

- Năng lượng giải phóng từ từ - Có nhiều enzim tham gia theo trật tự nên hiệu lượng cao (40%) - Năng lượng dự trữ chủ yếu ATP dễ sử dụng cho phản ứng thể sống

- Là phản ứng

- Năng lượng giải phóng hồn tồn dạng nhiệt

- Năng lượng giải phóng ạt - Khơng có enzim tham gia, hiệu lượng thấp (< 25%)

- Năng lượng khó sử dụng cho hoạt động sống

Viết phương trình tổng qt q trình hơ hấp tế bào, dựa vào phương trình chứng minh q trình ơxi hố - khử cho biết chất chất khử, chất chất ơxi hố

Hướng dẫn:

- Phương trình tổng qt q trình hơ hấp tế bào: C6H12O6 + 6O2 -> 6CO2 + H2O + Năng lượng (ATP + Q)

(9)

O0

2 + 4e -> 0-2

C6Hp06 chất cho êlectron nên chất khử

O2 chất nhận êlectron nên chất ơxi hố

a) Sau học xong hô hấp nội bào bạn học sinh nói: Một phân tử glucơzơ ơxi hố hồn tồn giải phóng 40 ATP Bạn nói hay sai? Vì sao? a) Nếu màng ti thể bị hỏng dẫn đến hậu gì? ATP giải phóng bao nhiêu?

a) Bạn nói đúng, q trình phân giải glucơzơ có giai đoạn bản: đường phân giải phóng ATP, chu trình Crep ATP, chuỗi chuyền êlectron 34 ATP

b) Màng ti thể bị hỏng không xảy chuỗi chuyền êlectron nên giải phóng ATP

Điều xảy tế bào thực vật khơng có ơxi? Hướng dẫn trả lời

- Không xảy phản ứng H+ với OH- để tạo nước.

- Các phản ứng chu trình Crep khơng xảy - Các đường dẫn truyền Hiđrô bị ức chế

- Tế bào thiếu NAD+.

- Lúc NADH thường nhường H2 để hình thành axit lactic rượu êtilic để

giải phóng NAD+ tế bào thu khoảng 2% lượng. Bài 14 trang 58 Sách tập (SBT) Sinh học 10 - Bài tập có lời giải

a) Nêu vị trí xảy giai đoạn hô hấp tế bào

(10)

a)

- Đường phân xảy tế bào chất - Chu trình Crep xảy chất ti thể

- Chuỗi vận chuyển êlectron xảy màng ti thể b)

- Đường phân tạo ATP (tạo ATP sử dụng ATP) - Chu trình Crep tạo ATP

- Chuỗi chuyền electron tạo 34 ATP

Về ATP NADH:

a) ATP tổng hợp đâu tế bào nhân thực? b) Điều kiện để tổng hợp ATP?

c) Vai trò NADH hô hấp? Hướng dẫn trả lời

a) ATP tổng hợp lục lạp ti thể

b) Khi có chênh lệch nồng độ H+ hai phía màng.

c) Trong hơ hấp NADH hình thành để dự trữ lượng sau lượng giải phóng để tổng hợp ATP

* Tại nói chất hữu thể bị "đốt cháy" nước? Hướng dẫn:

- Đốt cháy" q trình ơxi hố - khử

- Các chất hữu thể (prôtêin, lipit, cacbohiđrat) nguyên liệu hô hấp tế bào, glucôza nguyên liệu

(11)

C6H12O6+6O2+H20 -> 6CO2+12H2O+ Năng lượng

Nước cung cấp ơxi để ơxi hố Cacbon phân tử hữu tạo thành CO2

+ Đối với quang hợp:

6CO2+12H2O-> C6H12O6+6O2+6H2O

Nước cung cấp H+ để khử C02 thành hợp chất hữu

Cho sơ đồ trình quang hợp sau:

Hãy cho biết A, B, C, D,

E, F, X, Y chất Từ cho biết pha sáng pha tối q trình quang hợp có mối quan hệ với

- Chú thích cho chữ A, B, X, C, D, E, F, X, Y: A : H20

B : O2

C : ATP D: NADPH E : ADP F : NADP X : C02

Y : [CH20]n

(12)

+ Pha sáng pha tối quang hợp diễn khơng gian khác có mối quan hộ chặt chẽ với

+ Pha sáng tổng hợp ATP, NADPH cung cấp cho pha tối để khử C02 thành

Cacbohiđrat

+ Pha tối lại cung cấp ADP, NADPcho pha sáng để tái tạo ATP, NADPH

Tại quang hợp pha tối lại phụ thuộc vào pha sáng? Pha sáng pha tối xảy đâu lục lạp? Tại lại xảy đó?

Hướng dẫn sử dụng

- Trong quang hợp pha tối phụ thuộc vào pha sáng pha tối xảy tổng hợp Glucơzơ cần có lượng từ ATP NADPH pha sáng cung cấp - Pha sáng xảy màng Tilacôit lục lạp Trên màng có chứa hệ sắc tố quang hợp, chuỗi chuyền electron phức hệ ATP - sintetaza, chuyển hố quang thành lượng tích luỹ ATP NADPH

- Pha tối xảy chất lục lạp (Strơma) nơi có chứa Enzim chất chu trình Canvin, Glucơzơ tổng hợp từ C02 với lượng

từ ATP NADPH pha sáng cung cấp

Giải thích có màu xanh lục? Màu xanh lục có liên quan trực tiếp đến chức quang hợp không?

- Lá có màu xanh lục màu ánh sáng nhìn thấy (từ 400 - 700 nm): đỏ, vàng, da cam, lục, lam, chàm, tím, hấp thụ chủ yếu hai loại đỏ chàm tím, để lại màu lục phản chiếu vào mắt, làm ta thấy có màu xanh lục - Màu xanh lục không liên quan trực tiếp đến chức quang hợp mà màu đỏ màu xanh tím liên quan trực tiếp đến chức quang hợp

Mối quan hệ pha sáng pha tối? Những yếu tố ảnh hưởng đến quang hợp? Trình bày diễn biến pha tối

(13)

- Những yếu tố ảnh hưởng đến quang hợp

+ Ánh sáng: bao gồm cường độ chiếu sáng thành phần quang phổ + Nồng độ C02 khí

+ Độ ẩm khơng khí lượng nước + Chế độ dinh dưỡng

+ Nhiệt độ

- Bản chất pha tối chuỗi phản ứng enzim xúc tác, có ATP, NADPH pha sáng cung cấp để tổng hợp Glucôzơ thơng qua chu trình Canvin Chu trình gồm giai đoạn:

+ Giai đoạn (cố định Cacbon): Phân tử C02 liên kết với đường cacbon

Ribulôzơđiphôtphat (RiDP) nhờ Enzim rubisco Sản phẩm tạo hợp chất hữu cacbon không bền nên nhanh chóng tạo phân tử cacbon 3-axitphôtphoglixêric (APG)

+ Giai đoạn (giai đoạn khử): APG bị khử thành AlPG với NADPH đóng vai trị lực khử, cịn ATP đóng vai trị cung cấp lượng

+ Giai đoạn (giai đoạn tái sinh, phục hồi chất nhận C02): Kết thúc giai đoạn

khử có AlPG, AlPG tế bào sử dụng để tổng hợp nên glucôzơ số hợp chất hữu khác axit béo, glixêrin, axit amin Còn phân tử A/PG tiếp tục vào chu trình sử dụng ATP để tái sinh chất nhận C02

(RiDP)

Trình bày vai trị khí CO2 q trình quang hợp xanh Nếu CO2

(14)

- CO2 nguyên liệu phản ứng tối quang hợp để tổng hợp chất

hữu cơ, theo phương trình:

CO2 + H2O -> C6H12O6 + O2 + H2O

Trong giới hạn định hàm lượng C02 tăng dẫn đến cường độ quang hợp

cũng tăng lên đạt điểm bão hoà

- Khi CO2 cạn kiệt làm giảm sút suất quang hợp

Hãy nêu giống khác trình tổng hợp ATP qua chuỗi chuyền êlectron hô hấp tế bào quang hợp

Hướng dẫn trả lời * Giống nhau:

- Đều diễn trình bơm H+ từ phía sang phía màng để tạo sự

chênh lệch nồng độ H+, tạo chênh lệch Prơton phía màng.

- Đều diễn khuếch tán H+ theo građien điện tạo lượng cho tổng

hợp ATP

- Có tham gia hệ thống enzim ATP-sintêtaza định vị màng * Khác nhau:

Tổng hợp ATP quang hợp Tổng hợp ATP hô hấp tê bào

Diễn màng tilacôit Diễn màng ti thể

Bơm H+ từ chất lục lạp vào

xoang tilacôit, nồng độ H+trong xoang

lớn nồng độ chất

Bdm H+ từ chất ti thể khoảng

không gian hai lớp màng, nồng độ H+ khoảng khơng gian hai

lớp màng lớn hơrì chất H+ khuếch tán theo građien nồng độ H+

và građien điện từ xoang tilacôit chất

H+ khuếch tán theo građien nồng độ H+

(15)

Trong tế bào có bào quan thực chức tổng hợp ATP a) Đó bào quan nào?

b) Điều kiện hình thành ATP bào quan

c) Trình bày khác trình tổng hợp sử dụng ATP hai bào quan

a) Đó ti thể lục lạp

b) ATP tổng hợp điều kiện có chênh lệch nồng độ H+ hai bên

màng tilacôit màng ti thể tiến hành hoạt động quang hợp hay hơ hấp Ngồi ra, tổng hợp ATP lục lạp xảy điều kiện chiếu sáng

c) Sự khác nhau:

Đặc điểm Ti thể Lục lạp

Hướng tổng hợp

ATP Prôton H

+ bơm từ xoang

gian màng vào chất ti thể, ATP tổng hợp màng ti thể

Prôton H+ bơm từ xoang

chất tilacơit ngồi nên ATP tổng hợp ngồi màng tilacơit

Năng lượng tổng hợp ATP

Từơxi hố chất hữu Từ phơton ánh sáng

Mục đích sử dụng Sử dụng cho hoạt động

sống tế bào Dùng cho pha tối quang hợp

So sánh quang hợp hô hấp Hướng dẫn trả lời

- Giống nhau:

(16)

+ Đều có tham gia chất vận chuyển êlectron - Khác nhau:

Nội dung so sánh Quang hợp Hô hấp

Loại tế bào thực

Tế bào thực vật, tảo số loại vi khuẩn

Tất loại tế bào

Bào quan thực Lục lạp Ti thể

Điểu kiện ánh sáng Chỉ tiến hành có ánh sáng Khơng cần ánh sáng Phương trình tổng

quát

nrn + nH n Năng lượng ánh sáng * C6H1206 + 602 —> 6C02 +

6H20 +ATP + Q

[CH20]n + n02

Sắc tố Cần sắc tố quang hợp Khơng cần sắc tố quang

hợp Sự chuyển hố

lượng Biến lượng ánh sáng thành lượng hoá học hợp chất hữu

Giải phóng lượng tiềm tàng hợp chất hữu thành lượng dễ sử dụng ATP Sự chuyển hố vật

chất Là q trình tổng hợp chất hữu từ chất vô Là trình phân giải cácchất hữu thành chất vô

Viết phương trình tổng quát pha sáng quang hợp xanh Cho biết vai trò sản phẩm pha sáng pha tối mối liên quan sản phẩm pha quang hợp?

Hướng dẫn:

- Phương trình tổng quát:

NLAS + H2O + NADP+ + ADP +Pi sắc tố quang hợp )-> NADPH + ATp + O2

(NLAS: lượng ánh sáng)

(17)

+ O2: Cung cấp cho mơi trường điều hồ thành phần khí quyển, trì sống

Pha tối không sử dụng O2

+ ATP: Nguồn lượng cho việc tổng hợp chất hữu pha tối + NADPH: Tạo nên lực khử mạnh, cung cấp hiđrô để khử CO2 thành chất hữu

cơ

- Mối liên quan: Sản phẩm pha sáng nguyên liệu cho pha tối ngược lại

Một học sinh quan sát sơ đồ chu trình Canvin nhận xét: 54 ATP mà chu trình sử dụng làm cho hiệu lượng tích lại cịn 88% mà khơng đạt 100% Hãy tính tốn làm rõ nguồn gốc 54 ATP hiệu suất lượng = 88%

Biết rằng: với ATP = 7,3 kcal ; NADPH = 52,7 kcal ; ơxi hố hoàn toàn phân tử C6H12O6 = 674 kcal

Hướng dẫn:

Để tạo phân tử C6H12O6 với dự trữ lượng 674 kcal, chu trình Canvin

đã sử dụng 12 NADPH 18 ATP Năng lượng tương ứng với số kcal là: [(12 × 52,7) + (18 × 7,3)] = 763,8 kcal

- Vậy hiệu suất lượng tích lai là: H=674:763,8)x100=88% - Số ATP tương ứng là: (12 × 3) + 18 = 54