Bài tập file word sinh học 10 kết nối Bài 14: Phân giải và tổng hợp các chất trong tế bào

CHƯƠNG IV: CHUYỂN HÓA NĂNG LƯỢNG TRONG TẾ BÀO

BÀI 14 - PHÂN GIẢI VÀ TỔNG HỢP CÁC CHẤT TRONG TẾ BÀO

I. NHẬN BIẾT (8 câu)

Câu 1: Nêu khái niệm và vai trò của quá trình phân giải các chất và các con đường phân giải.

Trả lời:

• Khái niệm: Phân giải các chất trong tế bào là quá trình phá vỡ các liên kết trong các phân tử sinh học để tạo ra các phân tử nhỏ hơn đồng thời giải phóng năng lượng (một phần năng lượng được giải phóng sẽ chuyển thành năng lượng tích lũy trong phân tử ATP và một phần sẽ giải phóng dưới dạng nhiệt năng).
• Vai trò: Quá trình phân giải sẽ giải phóng ra năng lượng cung cấp cho các hoạt động sống của tế bào, đồng thời, tạo ra các phân tử nhỏ là nguyên liệu của quá trình tổng hợp.
• Quá trình phân giải diễn ra theo ba con đường:
• Hô hấp tế bào (hô hấp hiếu khí), cần sự tham gia của O₂.
• Hô hấp kị khí, tương tự hô hấp hiếu khí nhưng không cần tới O₂.
• Lên men, không có chuỗi truyền electron.

Câu 2: Trình bày khái niệm, bản chất, cơ chế của hô hấp tế bào.

Trả lời:

• Hô hấp tế bào là quá trình phân tử đường bị phân giải hoàn toàn thành sản phẩm cuối cùng là CO₂ và nước với sự tham gia của O₂, đồng thời giải phóng năng lượng cung cấp cho các hoạt động của tế bào.
• Hô hấp tế bào là con đường phân giải mang lại hiệu quả năng lượng cao nhất.
• Bản chất của quá trình hô hấp tế bào là một cuỗi các phản ứng oxy hóa khử, trong đó năng lượng dạng hóa năng trong phân tử đường sẽ được giải phóng từ từ qua các giai đoạn và chuyển thành dạng năng lượng dễ sử dụng hơn trong phân tử ATP, đồng thời giải phóng năng lượng dạng nhiệt năng.
• Cơ chế: Ở sinh vật nhân thực, quá trình hô hấp tế bào diễn ra trong tế bào chất và ti thể, gồm ba giai đoạn: đường phân, chu trình Krebs, chuỗi truyền electron.
• Đường phân: xảy ra trong tế bào chất và không có sự tham gia của O₂. Trong quá trình này, mỗi phân tử đường glucose (hợp chất 6 carbon) được phân giải thành hai phân tử pyruvate (hợp chất 3 carbon), đồng thời tạo 2 phân tử NADH và 2 phân tử ATP.
• Chu trình Krebs: xảy ra trong chất nền của ti thể. Mỗi phân tử pyruvate chuyển hóa thành một phân tử acetyl-coA đi vào chu trình Krebs giải phóng 2 phân tử CO₂, 3 NADH, 1 FADH₂và 1 ATP.
• Chuyễn chuyền electron: diễn ra ở màng trong ti thể, đây là giai đoạn thu được nhiều ATP nhất. Trong đó, các phân tử NADH và FADH₂được sinh ra trong giai đoạn đường phân và chu trình Krebs sẽ bị oxy hóa qua một chuỗi phản ứng oxy hóa khử để tạo ra ATP và nước.

Câu 3: Trình bày khái niệm, bản chất, cơ chế của hô hấp tế bào.

Trả lời:

Hô hấp tế bào là quá trình phân tử đường bị phân giải hoàn toàn thành sản phẩm cuối

Câu 4: Trình bày khái niệm, vị trí diễn ra, diễn biến của quá trình lên men.

Trả lời:

• Lên men là quá trình phân giải không hoàn toàn phân tử đường để tạo năng lượng mà không có sự tham gia của O2 và chuỗi truyền electron.
• Vị trí diễn ra: diễn ra trong tế bào chất.
• Diễn biến: gồm giai đoạn đường phân và lên men.
• Giai đoạn đường phân (tương tự như hô hấp hiếu khí): xảy ra trong tế bào chất của tế bào. Quá trình này tạo ra được 2 pyruvate, 2 ATP, 2 NADH.
• Giai đoạn lên men: xảy ra trong tế bào chất của tế bào, electron từ glucose qua NADH được truyền đến phân tử hữu cơ khác. Trong đó:
• Quá trình lên men lactate: pyruvate nhận electron từ NADH và tạo ra sản phẩm là muối lactate.
• Quá trình lên men ethanol: phân tử hữu cơ acetaldehyde là chất nhận electron từ NADH để tạo ra sản phẩm cuối cùng là ethanol.

→ Kết quả của quá trình lên men, 1 phân tử glucose chỉ tạo ra 2 phân tử ATP, ít hơn rất nhiều so với hô hấp hiếu khí.

Câu 5: Trình bày khái niệm, vai trò của quá trình tổng hợp các chất trong tế bào.

Trả lời:

• Khái niệm: Tổng hợp các chất trong tế bào là sự hình thành hợp chất phức tạp từ các chất đơn giản và tiêu tốn năng lượng → Quá trình tổng hợp các chất cũng chính là quá trình tích lũy năng lượng trong các liên kết hóa học của sản phẩm mới được tổng hợp.
• Vai trò: Trong tế bào và cơ thể sống, quá trình tổng hợp giúp tạo ra các hợp chất phức tạp xây dựng nên tế bào và cơ thể sống, đồng thời, cung cấp cho các hoạt động sống khác.

Câu 6: Trình bày khái niệm, cơ chế của quá trình quang hợp.

Trả lời:

• Quang hợp là quá trình mà thực vật và các sinh vật quang tự dưỡng khác chuyển năng lượng ánh sáng thành năng lượng hóa học trong các hợp chất hữu cơ giàu năng lượng nhờ tế bào có hệ sắc tố có khả năng hấp thụ ánh sáng.
• Cơ chế: Quá trình quang hợp xảy ra theo hai pha kế tiếp nhau: pha sáng và pha tối.

Câu 7: Trình bày khái niệm, vai trò của quá trình quang khử.

Trả lời:

• Khái niệm: Quang khử (quang hợp không tạo O₂) là quá trình một số vi khuẩn sử dụng năng lượng ánh sáng để khử CO₂nhưng không dùng H₂O làm nguồn cung cấp H⁺, electron và không giải phóng ra O₂ → Quang khử ở vi khuẩn đã chuyển năng lượng ánh sáng thành năng lượng hóa học mà không cần đến nước.
• Vai trò: Quang khử không chỉ cung cấp nguồn thức ăn cho các sinh vật dị dưỡng mà còn giúp các vi khuẩn quang khử thích nghi với nhiều môi trường sống khác nhau, đồng thời, góp phần làm giảm ô nhiễm môi trường.

Câu 8: Trình bày khái niệm, cơ chế của quá trình hóa tổng hợp.

Trả lời:

• Khái niệm: Hóa tổng hợp là quá trình cố định CO₂thành các chất hữu cơ nhờ sử dụng năng lượng sinh ra từ các phản ứng oxy hóa các hợp chất vô cơ → Trong hóa tổng hợp, năng lượng hóa học trong các phân tử vô cơ đã được chuyển thành năng lượng hóa học trong phân tử hữu cơ.
• Cơ chế:
• Các vi khuẩn hóa tổng hợp tiết ra enzyme xúc tác cho các phản ứng oxy hóa các hợp chất vô cơ và giải phóng năng lượng.
• Một phần năng lượng được vi khuẩn sử dụng để đồng hóa CO₂thành các chất hữu cơ cần thiết.

II. THÔNG HIỂU (4 câu)

Câu 1: Viết phương trình tổng quát khi phân giải một phân tử C₆H₁₂O₆ qua hô hấp tế bào.

Trả lời:

Phương trình:

C₆H₁₂O₆ (Glucose) + 2 ATP + 6O₂ ® 6 CO₂ + 6H2O + 30 - 32 ATP + Nhiệt năng

Câu 2: Nguồn năng lượng và nguyên liệu cho quá trình tổng hợp bắt nguồn từ đâu?

Trả lời:

Nguồn năng lượng và nguyên liệu cho quá trình tổng hợp đều bắt nguồn từ các sinh vật tự dưỡng như thực vật, tảo, một số vi khuẩn.

Câu 3: Pha sáng và pha tối cần nguyên liệu gì và tạo ra sản phẩm nào?

Trả lời:

• Pha sáng:
• Nguyên liệu: H₂O, ADP, Pi, NADP⁺, năng lượng ánh sáng.
• Sản phẩm: ATP, NADPH, H⁺, O₂.
• Pha tối:
• Nguyên liệu: CO₂, ATP, NADPH.
• Sản phẩm: C₆H₁₂O₆, ADP, Pi, NADP⁺.

Câu 4: Phân biệt quang hợp, hóa tổng hợp, quang khử.

Trả lời:

III. VẬN DỤNG (4 câu)

Câu 1: Cơ chế nào gây ra hiện tượng đau mỏi cơ khi vận động nhiều? Đề xuất các biện pháp phòng tránh.

Trả lời:

• Khi cơ thể thiếu hoặc không đủ oxy, glucose sẽ phân hủy và tạo ra axit lactic ® tích tụ trong nhiều mô hoặc cả cơ và sau đó đi vào máu ®sự tích tụ của axit lactic với lượng lớn có thể khiến cơ bắp bị căng thẳng, ức chế và gây ra cảm thấy đau nhức hoặc mệt mỏi.
• Cách phòng tránh: uống đủ nước trước, trong và sau quá trình tập luyện, xây dựng chế độ vận động hợp lý, kéo giãn cơ trước và sau khi tập luyện.

Câu 2: Năng lượng nạp vào phân tử ATP để cung cấp cho các hoạt động sống được cơ thể lấy từ quá trình nào?

Trả lời:

Năng lượng nạp vào phân tử ATP để cung cấp cho các hoạt động sống được cơ thể lấy từ quá trình phân giải các phân tử sinh học.

Câu 3: Lấy ví dụ thựuc tiễn về quá trình phân giải các chất trong tế bào.

Trả lời:

• Ở người, khi lao động, quá trình hô hấp tế bào (phân giải các chất hữu cơ chủ yếu là đường glucose) diễn ra mạnh để đáp ứng nhu cầu về năng lượng cho cơ thể.
• Vi sinh vật tiến hành phân giải đường có trong dưa để tạo thành lactic acid tạo độ chua cho dưa muối.

Câu 4: Lấy ví dụ minh họa cho quá trình tổng hợp các chất trong tế bào.

Trả lời:

• Các phân tử nucleic acid được hình thành từ phản ứng sinh tổng hợp tạo liên kết phosphodiester giữa các đơn phân nucleotide.
• Các phân tử protein hay các chuỗi polypeptide được tạo thành từ sự kết hợp của nhiều amino acid với nhau bằng các liên kết peptide trong quá trình sinh tổng hợp protein.
• Tinh bột, glycogen, chitin,… được tổng hợp từ các đường đơn như glucose, fructose, galactose,…

IV. VẬN DỤNG CAO (2 câu)

Câu 1: Vì sao tổng hợp và phân giải là hai quá trình trái ngược nhau nhưng lại thống nhất và có liên quan mật thiết với nhau?

Trả lời:

Tổng hợp và phân giải là hai quá trình trái ngược nhau nhưng lại thống nhất và có liên quan mật thiết với nhau:

• Mặt trái ngược: Quá trình tổng hợp là quá trình tạo ra các hợp chất phức tạp từ các hợp chất đơn giản còn quá trình phân giải là quá trình phân giải các hợp chất phức tạp thành các chất đơn giản. Quá trình tổng hợp là quá trình tích trữ năng lượng còn quá trình phân giải là quá trình giải phóng năng lượng.
• Mặt thống nhất: Sản phẩm của quá trình tổng hợp cung cấp nguyên liệu cho quá trình phân giải. Còn năng lượng và các sản phẩm trung gian được giải phóng ra trong quá trình phân giải lại có thể được sử dụng cho quá trình tổng hợp.

Câu 2: Bằng kiến thức đã học, em hãy chứng minh quá trình chuyển hoá vật chất luôn đi kèm với quá trình chuyển hoá năng lượng thông qua hai quá trình quang hợp và hô hấp.

Trả lời:

• Trong quá trình quang hợp, các sinh vật quang hợp chuyển năng lượng ánh sáng thành năng lượng hóa học trong quá trình tổng hợp đường glucose từ các chất vô cơ đơn giản. Như vậy, trong quá trình quang hợp, quá trình chuyển hóa vật chất gắn liền với quá trình chuyển hóa năng lượng (từ quang năng thành hóa năng).
• Trong quá trình hô hấp, các chất hữu cơ phức tạp bị phân giải thành những chất đơn giản, các liên kết hoá học bị bẻ gãy đồng thời giải phóng năng lượng. Như vậy, trong quá trình hô hấp, quá trình chuyển hóa vật chất gắn liền với quá trình chuyển hóa năng lượng.