Bài tập file word sinh học 10 chân trời Bài 16: Phân giải các chất và giải phóng năng lượng

CHƯƠNG III: TRAO ĐỔI CHẤT VÀ CHUYỂN HÓA NĂNG LƯỢNG Ở TẾ BÀO

BÀI 16 - PHÂN GIẢI CÁC CHẤT VÀ GIẢI PHÓNG NĂNG LƯỢNG

I. NHẬN BIẾT (5 câu)

Câu 1: Nêu khái niệm và vai trò của quá trình phân giải.

Trả lời:

-      Khái niệm: Phân giải chất trong tế bào là quá trình chuyển hóa các chất hữu cơ phức tạp thành các chất đơn giản hơn nhờ quá trình bẻ gãy các liên kết hóa học.

-      Thông qua sự phá vỡ các liên kết hóa học trong các chất phức tạp, năng lượng được giải phóng để cung cấp cho các hoạt động sống của tế bào.

Câu 2: Trình bày khái niệm, đặc điểm của quá trình phân giải hiếu khí.

Trả lời:

-      Khái niệm: Phân giải hiếu khí (hô hấp tế bào) là quá trình phân giải các chất hữu cơ khi có oxygen thành sản phẩm cuối cùng là CO2 và H2O, đồng thời giải phóng năng lượng được tích lũy trong các hợp chất hữu cơ thành dạng năng lượng dễ sử dụng cho tế bào có trong phân tử ATP.

-      Đặc điểm:

+      Trong phân giải hiếu khí, năng lượng trong các hợp chất hữu cơ được giải phóng từng phần thông qua một chuỗi các phản ứng oxi hóa khử.

+      Tùy vào nhu cầu năng lượng của cơ thể mà tốc độ của quá trình phân giải hiếu khí có thể diễn ra nhanh hay chậm.

Câu 3: Quá trình phân giải hiếu khí được chia thành mấy giai đoạn. Trình bày diễn biến của các giai đoạn đó.

Trả lời:

Quá trình phân giải hiếu khí được chia thành 3 giai đoạn: đường phân, oxi hóa pyruvic acid và chu trình Krebs, chuỗi chuyền electron hô hấp.

-      Quá trình đường phân:

+      Vị trí diễn ra: Diễn ra trong tế bào chất.

+      Cơ chế: Đường phân là quá trình biến đổi glucose xảy ra trong tế bào chất và không có sự tham gia của oxygen.

o   Phân tử glucose được hoạt hóa bằng 2 phân tử ATP.

o   Nhờ enzyme đặc hiệu, phân tử glucose tách thành 2 phân tử pyruvic acid (phân tử 3C).

+      Sản phẩm thu được: 2 pyruvic acid, 2 ATP và 2 NADH.

-      Oxi hóa pyruvic acid và chu trình Krebs:

+      Vị trí diễn ra: Diễn ra trong chất nền ti thể.

+      Cơ chế:

o   Oxi hóa pyruvic: 2 phân tử pyruvic acid bị oxi hóa thành 2 phân tử acetyl – coenzyme A (acetyl – CoA), đồng thời sinh ra 2 phân tử CO2, 2 NADH.

o   Chu trình Krebs: Khi đi qua chu trình Krebs, mỗi acetyl – CoA bị oxi hóa hoàn toàn tạo thành 2 phân tử CO2, 1 ATP, 3 NADH, 1 FADH2.

+      Sản phẩm thu được: 4 phân tử CO2, 2 ATP, 8 NADH, 2 FADH2.

-      Chuỗi chuyền electron hô hấp:

+      Vị trí diễn ra: Diễn ra tại màng trong ti thể.

+      Cơ chế: Chuỗi chuyền electron hô hấp sẽ chuyển hóa năng lượng được tích trữ trong các phân tử NADH và FADH2 thành năng lượng trong các phân tử ATP. Đây là giai đoạn tạo được nhiều ATP nhất.

o   Các phân tử NADH và FADH2 bị oxi hóa thông qua một chuỗi phản ứng oxi hóa khử.

o   Electron được giải phóng từ NADH và FADH2 chuyển đến chất nhận electron cuối cùng là phân tử oxygen để tạo thành H2O.

+      Sản phẩm thu được: Khi oxi hóa 1 phân tử NADH sẽ tạo được 2,5 phân tử ATP, 1 phân tử FADH2 sẽ tạo được 1,5 phân tử ATP.

Câu 4: Trình bày khái niệm, hình thức của quá trình phân giải kị khí.

Trả lời:

-      Khái niệm: Phân giải kị khí là quá trình phân giải các chất hữu cơ trong điều kiện không có oxygen, trong đó, chất cho và nhận electron đều là chất hữu cơ.

-      Có hai hình thức lên men phổ biến là lên men rượu và lên men lactic.

+      Lên men rượu (có ở đa số vi khuẩn, nấm men):

Pyruvic acid → C2H5OH (rượu ethanol) + 2CO2

+      Lên men lactic (có ở một số vi khuẩn, nấm, động vật):

Pyruvic acid → C2H5COOH (lactic acid)

Câu 5: Quá trình tổng hợp và quá trình phân giải các chất trong tế bào có mối quan hệ như thế nào?

Trả lời:

Tổng hợp và phân giải các chất trong tế bào là hai quá trình đối lập nhưng có sự thống nhất với nhau để duy trì các hoạt động sống của tế bào:

-      Quá trình tổng hợp tạo nên các chất cung cấp nguyên liệu cho quá trình phân giải.

-      Quá trình phân giải cung cấp năng lượng và nguyên liệu cho quá trình tổng hợp.

II. THÔNG HIỂU (5 câu)

Câu 1: Lấy ví dụ minh họa cho quá trình phân giải.

Trả lời:

Ví dụ: Phân giải tinh bột thành các phân tử glucose, phân giải nucleic acid thành các nucleotide,…

Câu 2: So sánh hiệu quả năng lượng của quá trình phân giải kị khí với quá trình phân giải hiếu khí.

Trả lời:

Quá trình phân giải kị khí chỉ tạo được 2 ATP, mức năng lượng này rất ít so với phân giải hiếu khí.

Câu 3: So sánh hô hấp hiếu khi và hô hấp kị khí.

Trả lời:

-      Giống nhau:

+      Cả hai quá trình hô hấp đều có quá trình phân giải nguyên liệu với mục đích sản sinh năng lượng để cung cấp hoạt động sống cho cơ thể.

+      Nguyên liệu chính trong hai loại hô hấp đều là đường đơn.

+      Trong quá trình hô hấp hiếu khí và kị khí đều chung nhau ở giai đoạn đường phân.

+      Quá trình của hai loại hô hấp đều xuất hiện ở màng sinh chất hay còn gọi là quá trình tế bào nhân sơ.

+      Sản phẩm tạo ra ở quá trình cuối cùng giữa hô hấp hiếu khí và hô hấp kị khí đều là ATP.

-      Khác nhau:

Câu 4: Tại sao nói quá trình phân giải các chất song song với giải phóng năng lượng?

Trả lời:

Quá trình phân giải các chất thì các liên kết hóa học trong các chất phức tạp bị phá vỡ dẫn đến giải phóng năng lượng.

Câu 5: Lấy ví dụ minh họa cho tốc độ của phân giải hiếu khí phụ thuộc vào nhu cầu năng lượng của cơ thể.

Trả lời:

Tốc độ phân giải hiếu khí xảy ra mạnh trong các mô, cơ quan đang hoạt động sinh lí mạnh như: hạt đang nảy mầm, hoa đang nở…

III. VẬN DỤNG (4 câu)

Câu 1: Vì sao cyanide có thể gây tử vong?

Trả lời:

Cyanide khi đi vào cơ thể sẽ di chuyển rất nhanh đến các cơ quan và phá hủy các cơ quan bằng cách ngăn các tế bào lấy khí oxygen để thực hiện hô hấp tế bào, trong đó tim và não là hai cơ quan bị tổn thương nhiều nhất ® hít phải khí có chứa cyanide thì có thể tử vong ngay lập tức.

Câu 2: Tại sao cường độ hô hấp giảm sẽ ảnh hưởng đến quá trình vận chuyển các chất của tế bào?

Trả lời:

Cường độ hô hấp tỉ lệ thuận với hàm lượng nước trong cơ thể. Khi nhiệt độ tăng thì cường độ hô hấp tăng đến giới hạn chịu đựng của cây. Trong hô hấp nước vừa là sản phẩm vừa là nguyên liệu trực tiếp tham gia vào cơ chế hô hấp.

Câu 3: Nói "Phân tử glucose được vận chuyển vào trong ti thể để tham gia vào quá trình hô hấp tế bào" là đúng hay sai? Vì sao?

Trả lời:

Sai. Vì chất đi vào ti thể là acid pyruvic, là sản phẩm của đường phân khi chuyển hóa glucose ở tế bào chất.

Câu 4: Hệ tiêu hóa hoạt động như thế nào?

Trả lời:

Hệ tiêu hóa bao gồm: miệng, thực quản, dạ dày, ruột non, đại tràng, trực tràng và hậu môn.

-      Miệng: nhai để chia thức ăn thành những miếng nhỏ giúp cho việc tiêu hóa dễ dàng hơn, trong khi nước bọt trộn với thức ăn để bắt đầu quá trình phân hủy tinh bột thành các chất đường đơn.

-      Thực quản đưa thức ăn xuống dạ dày bằng các đợt các đợt cơn co thắt hay còn được gọi là nhu động.

-      Dạ dày: khi thức ăn đến dạ dày sẽ được trộn lẫn với axit và các enzyme để thủy phân các protein phức tạp.

-      Ruột non dài khoảng sáu mét và là đoạn quan trọng nhất của quá trình tiêu hóa thức ăn. Khi đến ruột non, thức ăn vẫn tiếp tục bị phá vỡ bằng các enzyme được tiết ra bởi tuyến tụy và mật từ gan. Mật là hợp chất giúp cơ thể tiêu hóa chất béo và loại bỏ các sản phẩm được thải loại từ máu.

-      Ruột già: tạo phân.

-      Trực tràng: nhận phân từ đại tràng và kích thích các dây thần kinh truyền đến vỏ đại não, cho bạn biết cảm giác muốn đi đại tiện.

-      Hậu môn: đựng và đào thải phân.

IV. VẬN DỤNG CAO (2 câu)

Câu 1: Tại sao quá trình phân giải và tổng hợp các chất trong tế bào cần sự điều chỉnh chặt chẽ để duy trì sự cân bằng sinh học?

Trả lời:

-      Duy trì năng lượng cần thiết: Quá trình phân giải và tổng hợp các chất cung cấp năng lượng và nguyên liệu cần thiết cho các hoạt động tế bào và cơ thể, giúp duy trì sự cân bằng năng lượng cho tế bào và cơ thể.

-      Duy trì ổn định nội bào: Việc phân giải và tổng hợp các chất cũng đóng vai trò trong việc duy trì sự ổn định nội bào của tế bào, giúp giữ cho môi trường nội bào ổn định, tạo điều kiện thuận lợi cho các hoạt động tế bào cần được duy trì trong khoảng giới hạn nhất định.

-      Đảm bảo sản xuất và duy trì các cấu trúc tế bào: Phân giải và tổng hợp các chất đóng vai trò quan trọng trong việc tạo ra các cấu trúc tế bào cần thiết, bao gồm protein, lipid, carbohydrate, acid nucleic, và các phân tử khác. Sự điều chỉnh chặt chẽ của quá trình này giúp tế bào duy trì cấu trúc và chức năng cần thiết

-      Đảm bảo sự hoạt động chính xác của tế bào: Việc phân giải và tổng hợp các chất cũng liên quan đến việc sản xuất enzym và các chất điều hòa khác, cần thiết cho các quá trình hoạt động trong tế bào, đảm bảo rằng các phản ứng trong tế bào diễn ra chính xác.

Câu 2: Những hiểu biết về quá trình phân giải và tổng hợp các chất trong tế bào có thể được ứng dụng trong việc phát triển các phương pháp điều trị và can thiệp y tế mới như thế nào?

Trả lời:

-      Phát triển thuốc mới: Hiểu sâu về cơ chế phân giải và tổng hợp protein, lipid, carbohydrate và acid nucleic trong tế bào có thể giúp các nhà nghiên cứu thiết kế các loại thuốc mới nhắm mục tiêu cụ thể của quá trình này, giúp phát triển thuốc trị liệu hiệu quả hơn cho nhiều loại bệnh, bao gồm cả ung thư, bệnh tim mạch, tiểu đường và các bệnh lý di truyền.

-      Can thiệp gen: hỗ trợ phát triển can thiệp gen, sửa chữa các đột biến gen gây bệnh hoặc thay đổi mức độ biểu hiện gen. Liệu pháp gen có tiềm năng lớn trong việc điều trị các bệnh lý di truyền và ung thư.

-      Tạo ra công cụ chẩn đoán tiên tiến: phát triển các công cụ chẩn đoán mới, giúp chẩn đoán bệnh sớm và đồng thời tùy chỉnh điều trị theo từng trường hợp cụ thể.

-      Nghiên cứu về tế bào gốc và tái tạo mô: sự phát triển trong lĩnh vực này giúp phát triển các phương pháp mới trong điều trị chấn thương, bệnh lý và lão hóa.