Đáp án Sinh học 10 cánh diều Bài 11_p1_Tổng hợp và phân giải các chất trong tế bào

BÀI 11 - TỔNG HỢP VÀ PHÂN GIẢI CÁC CHẤT TRONG TẾ BÀO

MỞ ĐẦU

Câu 1: Vận động viên cử tạ (hình 11.1) tiêu tốn rất nhiều năng lượng cho mỗi lần nâng tạ. Năng lượng đó có nguồn gốc từ đâu và được giải phóng nhờ quá trình nào?

Trả lời:

Năng lượng vận động viên cử tạ tiêu tốn cho mỗi lần nâng tạ có nguồn gốc từ quá trình chuyển hoá vật chất và năng lượng (hô hấp tế bào).

I. TỔNG HỢP CÁC CHẤT VÀ TÍCH LŨY NĂNG LƯỢNG TRONG TẾ BÀO

Câu 1: Nêu khái niệm tổng hợp các chất trong tế bào và ý nghĩa của quá trình tổng hợp đối với sinh vật.

Trả lời:

• Khái niệm tổng hợp các chất trong tế bào: Tổng hợp các chất trong tế bào là quá trình chuyển hoá những chất đơn giản thành những chất phức tạp diễn ra trong tế bào với sự xúc tác của enzyme.
• Ý nghĩa của quá trình tổng hợp đối với sinh vật: Giúp hình thành các chất để xây dựng tế bào, đồng thời tích lũy năng lượng cho tế bào (năng lượng được tích lũy trong các hợp chất hữu cơ).

Luyện tập 1: Có phải tất cả các sinh vật đều thực hiện được hai giai đoạn tổng hợp không? Lấy ví dụ.

Trả lời:

• Tổng hợp có thể chia làm hai giai đoạn:
• Giai đoạn 1: Tổng hợp chất hữu cơ đơn giản từ các chất vô cơ. Giai đoạn này được thực hiện thông qua các quá trình như quang tổng hợp, hoá tổng hợp, quang khử.
• Giai đoạn 2: Tổng hợp các phân tử lớn từ các chất hữu cơ đơn giản. Đây là quá trình tổng hợp các chất hữu cơ đặc trưng cho tế bào.
• Không phải tất cả các loài sinh vật đều thực hiện được hai giai đoạn tổng hợp trên. Ví dụ: Động vật là nhóm sinh vật dị dưỡng chỉ tổng hợp được các chất hữu cơ từ các chất hữu cơ khác nên giai đoạn 1 không diễn ra.

Câu 2: Nêu khái niệm, ý nghĩa của quá trình quang tổng hợp.

Trả lời:

• Khái niệm quang tổng hợp: Quang tổng hợp (quang hợp) là quá trình tế bào sử dụng năng lượng ánh sáng (NLAS) để tổng hợp chất hữu cơ từ vô cơ.
• Ý nghĩa của quá trình quang tổng hợp:
• Chuyển năng lượng ánh sáng thành năng lượng hoá học tích lũy trong các hợp chất hữu cơ (C₆H₁₂O₆) → Cung cấp nguồn năng lượng cho sự sống của sinh vật.
• Sản phẩm của quá trình quang tổng hợp là nguyên liệu cho quá trình tổng hợp khác → Cung cấp vật chất cho sự sống của sinh vật.
• Giải phóng O₂ vào khí quyển → Cung cấp dưỡng khó cho sự sống của sinh vật.

Câu 3: Quang tổng hợp ở thực vật diễn ra ở bào quan nào của tế bào và gồm những pha nào?

Trả lời:

• Quang tổng hợp ở thực vật diễn ra ở bào quan lục lạp.
• Quang tổng hợp được chia làm hai pha: Pha phụ thuộc ánh sáng (pha sáng) và pha không phụ thuộc ánh sáng (chu trình Calvin).

Câu 4: Cho biết vị trí, nguyên liệu, sản phẩm của pha sáng.

Trả lời:

• Vị trí của pha sáng: Pha sáng xảy ra ở màng thylakoid của lục lạp.
• Nguyên liệu của pha sáng: H₂O, ADP, Pi, NADP⁺, năng lượng ánh sáng.
• Sản phẩm của pha sáng: ATP, NADPH, H⁺, O₂.

Câu 5: Năng lượng ánh sáng được chuyển hóa như thế nào trong pha sáng?

Trả lời:

Sự chuyển hóa năng lượng ánh sáng trong pha sáng là từ quang năng thành năng lượng hóa học trong ATP, NADPH: Trong pha sáng, các sắc tố quang hợp nằm trên màng thylakoid thu nhận năng lượng ánh sáng và chuyển cho trung tâm phản ứng. Trung tâm phản ứng tiếp nhận năng lượng trở thành dạng kích động và truyền electron cho các chất trong chuỗi truyền electron để tổng hợp ATP, NADPH.

Câu 6: Các yếu tố nào của môi trường sẽ ảnh hưởng đến hiệu quả của pha sáng?

Trả lời:

Các yếu tố của môi trường ảnh hưởng đến hiệu quả của pha sáng là:

• Ánh sáng: Ánh sáng cung cấp năng lượng cho quang hợp. Mỗi loài có nhu cầu ánh sáng không giống nhau. Ánh sáng mạnh hoặc yếu và thời gian chiếu sáng có thể làm quang hợp của cây tăng lên hoặc giảm đi.
• Hàm lượng nước: Nước là nguyên liệu cho pha sáng của quang hợp. Khi thiếu nước, pha sáng sẽ bị ngưng trệ.
• Nhiệt độ: Nhiệt độ ảnh hưởng đến sự hoạt động xúc tác của enzyme trong pha sáng. Khi nhiệt độ quá cao hoặc quá thấp đều ảnh hưởng đến hoạt tính của các enzyme quang hợp khiến pha sáng nói riêng và quá trình quang hợp nói chung đều bị giảm hoặc ngưng trệ.

Câu 7: Hãy cho biết nguyên liệu của chu trình Calvin. Các nguyên liệu đó đã được sử dụng để tổng hợp chất hữu cơ như thế nào?

Trả lời:

• Nguyên liệu của chu trình Calvin gồm: CO₂, ATP, NADPH, RuBP.
• Sự tổng hợp các chất hữu cơ từ các nguyên liệu trên trong pha tối: Trong pha tối, ATP và NADPH cung cấp năng lượng và điện tử tham gia khử phân tử CO₂ thành C₆H₁₂O₆.
• Đầu tiên, ribulose bisphosphate (RuBP) kết hợp với CO₂ tạo ra 3-phosphoglycerate (3PG).
• 3PG được khử thành glyceraldehyde-3-phosphate (G3P) với sự tham gia của ATP và NADPH được tạo ra từ pha sáng.
• Một phần G3P sẽ được sử dụng cho tái tạo RuBP, phần G3P còn lại sẽ sử dụng để tổng hợp glucose.

Câu 8: Vì sao glucose được tạo ra từ quá trình quang hợp cần thiết cho tổng hợp nhiều hợp chất hữu cơ của tế bào?

Trả lời:

Glucose được tạo ra từ quá trình quang hợp cần thiết cho tổng hợp nhiều hợp chất hữu cơ của tế bào vì: Glucose được tạo ra từ quá trình quang hợp có công thức hóa học là C₆H₁₂O₆ sẽ cung cấp mạch “xương sống” carbon trong tổng hợp nhiều chất hữu cơ khác cho tế bào như amino acid, acid béo,…

Vận dụng 1: Trình bày vai trò của quang hợp đối với sinh giới.

Trả lời:

Quang hợp có vai trò quan trọng đối với sự sống của sinh giới:

• Chuyển năng lượng ánh sáng thành năng lượng hoá học tích lũy trong các hợp chất hữu cơ (C₆H₁₂O₆) → Cung cấp nguồn năng lượng cho sự sống của sinh vật.
• Sản phẩm của quá trình quang tổng hợp là nguyên liệu cho quá trình tổng hợp khác → Cung cấp vật chất cho sự sống của sinh vật.
• Giải phóng O₂ vào khí quyển → Cung cấp dưỡng khó cho sự sống của sinh vật.

Vận dụng 2: Tìm hiểu những biện pháp tác động để tăng hiệu quả của quá trình quang hợp ở cây trồng.

Trả lời:

Một số biện pháp nâng cao hiệu quả của quá trình quang hợp ở cây trồng.

• Tăng cường độ và hiệu suất quang hợp bằng chọn giống, lai tạo giống mới có khả năng quang hợp cao.
• Điều khiển sự sinh trưởng của diện tích lá bằng các biện pháp bón phân, tưới nước hợp lí.
• Trồng vào thời vụ và có mật độ trồng thích hợp để có các điều kiện ngoại cảnh như ánh sáng mặt trời, nhiệt độ, nước, hàm lượng khí CO2/O2,… thích hợp cho sự quang hợp của cây.

Luyện tập 2: Hãy lựa chọn thông tin phù hợp để hoàn thành bảng 11.1.

Lời giải:

Câu 9: Nêu điểm giống nhau và khác nhau giữa quang tổng hợp và hóa tổng hợp.

Trả lời

• Giống nhau:
• Đều là quá trình tổng hợp chất hữu cơ đặc trưng cho cơ thể từ các chất vô cơ.
• Đều giai đoạn khử CO₂ thành glucose.
• Khác nhau:

Câu 10: Quang khử và quang tổng hợp giống và khác nhau ở những điểm nào?

Trả lời:

• Giống nhau:
• Đều tổng hợp chất hữu cơ (C₆H₁₂O₆) đặc trưng cho cơ thể từ các chất vô cơ (có CO₂).
• Đều có sự hấp thụ năng lượng ánh sáng bằng các sắc tố quang hợp.
• Khác nhau:

Câu 11: Các phân tử lớn như protein, lipid, tinh bột, cellulose, glycogen được tế bào tổng hợp có vai trò gì?

Trả lời:

Các phân tử lớn như protein, lipid, tinh bột, cellulose, glycogen được tế bào tổng hợp có vai trò tham gia xây dựng tế bào và cơ thể, dự trữ năng lượng và tham gia thực hiện các hoạt động sống của tế bào:

• Protein tham gia cung cấp năng lượng, là nguyên liệu xây dựng tế bào, tham gia điều hòa hoạt động sống, vận chuyển các chất và bảo vệ cơ thể,…
• Lipid có vai trò cung cấp và dự trữ năng lượng, tham gia cấu trúc màng tế bào,…
• Tinh bột, cellulose, glycogen có vai trò cung cấp năng lượng, cấu tạo nên tế bào và các mô.