Đáp án Sinh học 10 chân trời sáng tạo Bài 15: Tổng hợp các chất và tích lũy năng lượng

BÀI 15 - TỔNG HỢP CÁC CHẤT VÀ TÍCH LŨY NĂNG LƯỢNG

MỞ ĐẦU

Câu 1: Hiện nay, một trong những biện pháp góp phần hạn chế hiệu ứng nhà kính hiệu quả là bảo vệ rừng, trồng nhiều cây xanh nhằm làm giảm hàm lượng CO₂ trong khí quyền. Biện pháp này được đưa ra dựa trên cơ sở nào?

Trả lời:

Thực vật có khả năng sử dụng CO₂ để tổng hợp glucose, đây là cơ sở của biện pháp bảo vệ rừng, trồng nhiều cây xanh nhằm giảm hàm lượng CO₂ trong khí quyền.

I. KHÁI NIỆM TỔNG HỢP CÁC CHẤT TRONG TẾ BÀO

Câu 1: Cho một số ví dụ về quá trình tổng hợp các chất trong tế bào (nêu rõ nguyên liệu tham gia, loại liên kết và sản phẩm được hình thành)

Trả lời:

Tổng hợp protein có nguyên liệu là amino acid, loại liên kết là peptit, sản phẩm là protein.

Câu 2: Tại sao nói các quá trình tổng hợp các chất song song với quá trình tích lũy năng lượng?

Trả lời:

Trong quá trình tổng hợp có sự hình thành liên kết hóa học giữa các chất phản ứng với nhau để tạo thành sản phẩm. Như vậy năng lượng có trong liên kết hóa học của các chất phản ứng được tích lũy trong liên kết hóa học của sản phẩm.

Luyện tập: Ở người, tại sao khi quá trình tổng hợp isulin (một loại hormone điều hòa hàm lượng đường trong máu) của tuyến tụy bị ức chế sẽ dẫn đến nguy cơ mắc bệnh tiểu đường?

Trả lời:

Insulin chính là hormone làm ức chế sự chuyển hóa glycogen thành glucose và đi vào máu, nếu quá trình tổng hợp isulin của tuyến tụy bị ức chế thì glycogen sẽ không ngừng chuyển hóa và đưa một lượng thừa thãi glucose vào máu gây ra đái tháo đường.

II. QUANG HỢP

Câu 3: Từ phương trình tổng quát, hãy cho biết nguyên liệu và sản phẩm của quang hợp là gì?

Trả lời:

Nguyên liệu của quá trình quang hợp là: cacbonic, nước 

Sản phẩm là cacbohydrate và khí oxi.

Câu 4: Dựa vào hình 15.2, hãy phân biệt pha sáng và pha tối về: nơi diễn ra, điều kiện ánh sáng, nguyên liệu tham gia và sản phẩm tạo thành.

Trả lời:

• Pha sáng
• Pha sáng của quang hợp là pha chuyển hóa năng lượng ánh sáng đã được diệp lục hấp thụ thành năng lượng của các liên kết hóa học trong ATP và NADPH.
• Pha sáng diễn ra ở thylakoid
• Nguyên liệu: năng lượng ánh sáng mặt trời và oxi được giải phóng qua quang phân li nước
• Sản phẩm của pha sáng: ATP, NADPH và O₂.
• Pha tối:
• Pha tối (pha cố định CO₂diễn ra ở chất nền (stroma) của lục lạp.
• Nguyên liệu: CO₂ và sản phẩm của pha sáng là ATP và NADPH
• Sản phẩm: cacbohydrate.

Câu 5: Trong pha sáng, quang năng được chuyển hóa thành hóa năng như thế nào?

Trả lời:

Năng lượng ánh sáng được hệ sắc tố hấp thụ sẽ được chuyền vào chuỗi electron quang hợp để tổng hợp ATP, NADPH.

Câu 6: Quan sát Hình 15.3, hãy cho biết chu trình Calvin gồm mấy giai đoạn? Mô tả diễn biến trong mỗi giai đoạn đó. 

Trả lời:

Gồm 3 giai đoạn: 

• Giai đoạn cacboxyl hóa (cố định CO₂): Chất nhận đầu tiên riboluse bisphosphate  kết hợp với CO₂tạo ra hợp chất 6C (kém bền) và lập tức tạo thành 2 hợp chất 3C (APG).
• Giai đoạn khử: Giai đoạn này APG bị khử để tạo thành aldehyde phosphoglycerate (ALPG) với sự tham gia của ATP và NADPH (từ pha sáng). 
• Giai đoạn tái tạo chất nhận: Từ ALPG phục hồi thành RuBP và phần còn dư sẽ tham gia tổng hợp nên hợp chất hữu cơ C₆H₁₂O₆.

Câu 7: Hãy vẽ sơ đồ thể hiện vai trò cung cấp nguồn dinh dưỡng cho sinh giới của quang hợp.

Trả lời:

Sơ đồ: 

Luyện tập: Nếu không có ánh sáng thì pha tối có diễn ra được không? Tại sao?

Trả lời:

Nếu không có ánh sáng, pha sáng sẽ không được diễn ra, nên sẽ không cung cấp được các nguyên liệu cho pha tối. Vậy nếu không có ánh sáng, pha tối sẽ không diễn ra.

III. HÓA TỔNG HỢP VÀ QUANG TỔNG HỢP Ở VI KHUẨN

Câu 8: Hãy cho biết vai trò sau đây của nhóm vi khuẩn nào?

a, Đảm bảo sự tuần hoàn của chu trình vật chất trong tự nhiên (chu trình nitrogen)

b, Cung cấp nguồn nitrogen cho thực vật

c, Góp phần làm sạch môi trường nước

d, Tạo ra các mỏ quặng

Trả lời:

a, b,  Nhóm vi khuẩn oxi hóa nitrogen

c, Nhóm vi khuẩn oxi hóa lưu huỳnh

d, Nhóm vi khuẩn oxi hóa sắt

Câu 9: Sự khác nhau giữa quang tổng hợp giải phóng oxi và không giải phóng oxi là gì?

Trả lời:

• Quang tổng hợp có giải phóng khí oxi thì sản phẩm của quá trình quang hợp có oxi
• Quang tổng hợp không giải phóng khí oxi thì sản phẩm của quá trình quang hợp không có oxi mà thường là các nguyên tố khác, vd: Lưu huỳnh.

Câu 10: Vai trò của quá trình quang tổng hợp ở vi khuẩn có giống với thực vật không? Giải thích.

Trả lời:

Vai trò của quá trình quang tổng hợp ở vi khuẩn có giống với thực vật  vì sản phẩm của chúng tạo ra đề là cacbohydrate, đều chuyển hóa quang năng thành hóa năng.

Câu 11: Quá trình quang khử ở vi khuẩn có góp phần làm sạch môi trường nước không? Giải thích.

Trả lời:

Trong môi trường nước thường hay có xác động vật chết, tỏa ra mùi thối là do chứa lưu huỳnh .Vì các nhóm vi khuẩn oxi hóa lưu huỳnh có khả năng phân giải các xác chết chứa nguyên tố lưu huỳnh thành carbohydrate và lưu huỳnh dạng đơn chất. Vậy nên quá trình quang khử ở vi khuẩn có góp phần làm sạch môi trường nước.

Luyện tập: Hoạt động của vi khuẩn oxi hoá nitrogen có ý nghĩa gì với quá trình sinh trưởng và phát triển của thực vật?

Trả lời:

Các vi khuẩn oxi hóa nitrogen có khả năng biến đổi nitơ trong đất và không khí thành các dạng mà thực vật có thể hấp thu được. Vậy, hoạt động của vi khuẩn oxi hoá nitrogen cung cấp đạm cho các hoạt động trong quá trình sinh trưởng và phát triển của thực vật.

Vận dụng: Hãy đưa ra các bằng chứng để chứng minh rằng: “Tất cả sự sống trên Trái Đất đều phụ thuộc vào quang hợp".

Trả lời:

• Các sinh vật có khả năng quang hợp tạo ra carbohydrate, các chất hữu cơ khác cung cấp cho các sinh vật dị dưỡng, đóng vai trò là nguồn thức ăn.
• Các sinh vật có khả năng quang hợp hấp thụ CO₂ và thải O₂, duy trì ổn định nồng độ hai khí này trong khí quyển, đảm bảo cho hoạt động sống (hô hấp) của sinh vật.

Như vật, quang hợp có vai trò cung cấp nguồn năng lượng và cung cấp khí O₂ cho hoạt động hô hấp của các sinh vật trên Trái Đất. Do đó, tất cả sự sống trên Trái Đất đều phụ thuộc vào quang hợp.

BÀI TẬP

Bài 1: Khi nói về nguồn gốc của O₂ được tạo ra từ quang hợp, có ý kiến cho rằng O₂ có nguồn gốc từ CO₂ trong khi ý kiến khác lại nói O₂ có nguồn gốc từ H₂O. Hãy để xuất một phương án để kiểm chứng ý kiến nào đúng trong hai ý kiến trên.

Trả lời:

Chúng ta có thể thực hiện thí nghiệm để kiểm chứng ý kiến đúng. Thí nghiệm này thực hiện với 2 mẫu vật thực vật: một mẫu thiếu khí CO₂ (trồng trong hộp kín) và mẫu thiếu nước (không tưới cây, đất khô) và kiểm tra xem mẫu vật nào sản sinh ra khí O₂.

Bài 2: Trong trồng trọt, tại sao người ta thường trồng xen canh các cây ưa sáng và cây ưa bóng?

Trả lời:

Trong trồng trọt, người ta thường trồng xen canh các cây ưa sáng và cây ưa bóng để có thể thu hoạch được tối đa sản phẩm từ thực vật vì nhu cầu ánh sáng ở hai loại cây này khác nhau, nên việc trồng xen canh sẽ giúp cả hai loài đều thực hiện được quang hợp.