Giải bài tập SGK Sinh 10 Bài 10 ngắn nhất Cánh diều

Hướng dẫn Soạn Sinh 10 Bài 10: Sự chuyển hóa năng lượng và enzyme ngắn gọn nhất bám sát nội dung SGK Sinh học 10 trang 61, 62, 63, 64, 65, 66 bộ Cánh Diều theo chương trình sách mới.

Câu hỏi trang 61 SGK Sinh học 10 cánh diều

Mở đầu: Quan sát hình 10.1 và nêu các dạng năng lượng trong quá trình quang hợp. Trong quá trình đó, năng lượng được chuyển hóa từ dạng nào sang dạng nào? Chuyển hóa năng lượng là gì?

Lời giải:

- Các dạng năng lượng được sử dụng trong quang hợp: Năng lượng ánh sáng, năng lượng nhiệt, năng lượng hóa học, năng lượng cơ học.

- Trong quá trình đó, năng lượng ánh sáng được chuyển hóa thành năng lượng nhiệt và năng lượng hóa học.

- Chuyển hóa năng lượng là quá trình biến đổi năng lượng từ dạng này sang dạng khác.

I. Năng lượng và sự chuyển hoá năng lượng trong tế bào

1. Các dạng năng lượng trong tế bào

Trả lời câu hỏi trang 61 SGK Sinh học 10

Hoạt động sống của tế bào và cơ thể sử dụng dạng năng lượng nào? Quá trình nào cung cấp năng lượng cho tế bào?

Lời giải:

- Hoạt động sống của tế bào và cơ thể sử dụng nhiều dạng năng lượng như: năng lượng hoá học, năng lượng cơ học, năng lượng điện, năng lượng nhiệt. Trong đó, năng lượng hoá học là năng lượng dự trữ trong các liên kết hoá học và là dạng năng lượng chủ yếu; năng lượng cơ học, năng lượng điện, năng lượng nhiệt là các dạng năng lượng liên quan đến sự chuyển động của các phần tử vật chất.

- Hô hấp tế bào tạo ra năng lượng hóa học để cùng cấp năng lượng cho các các hoạt động sống của tế bào.

Trả lời câu hỏi trang 61 SGK Sinh học 10

Quan sát hình 10.2 và xác định các dạng năng lượng được chuyển hóa trong hoạt động sống của tế bào.

Lời giải:

Dạng năng lượng được chuyển hóa trong tế bào là năng lượng hóa học.

Câu hỏi trang 62 SGK Sinh học 10 cánh diều

Trả lời câu hỏi trang 62 SGK Sinh học 10

Ở hình 10.3, năng lượng được chuyển từ dạng nào sang dạng nào? Sự chuyển hóa này có ý nghĩa gì đối với tế bào?

Lời giải:

- Trong quá trình phân giải pyruvate, chất phản ứng là D – glucose mang năng lượng hóa học, phân giải tạo ra pyruvate, NADH, ATP mang năng lượng hóa học và một phần bị chuyển hóa thành nhiệt lượng.

Như vậy, ở hình 10.3, năng lượng hóa học đã được chuyển hóa một phần thành năng lượng nhiệt.

- Sự chuyển hóa năng lượng giúp tế bào sử dụng được năng lượng cho các hoạt động sống, đảm bảo sự tồn tại, sinh trưởng, phát triển và sinh sản của tế bào và cả cơ thể.

Trả lời câu hỏi trang 62 SGK Sinh học 10

Nêu một số hoạt động tế bào cần sử dụng năng lượng. Trong các hoạt động đó, năng lượng được chuyển hóa như thế nào?

Lời giải:

- Một số hoạt động tế bào cần sử dụng năng lượng:

+ Sự vận chuyển Ca2+ vào lưới nội chất trơn.

+ Vận chuyển H+ vào lysosome, không bào.

+ Sự hấp thu các chất dinh dưỡng như glucose, amino acid vào tế bào biểu mô ruột.

+ Sự hấp thu khoáng vào tế bào lông hút.

+ Sự co cơ để tạo nên sự vận động của cơ thể.

- Trong các hoạt động trên, năng lượng hóa học trong các chất hữu cơ được chuyển hóa thành năng lượng hóa học trong ATP (dạng năng lượng dễ sử dụng) và năng lượng nhiệt.

3. ATP - “đồng tiền” năng lượng

Trả lời câu hỏi trang 62 SGK Sinh học 10

Quan sát hình 10.4 và cho biết chức năng của ATP trong tế bào. Giải thích.

Lời giải:

ATP là phân tử mang năng lượng, có chức năng vận chuyển năng lượng đến các nơi cần thiết để tế bào sử dụng vì chỉ có thông qua ATP, tế bào mới sử dụng được thế năng hóa học cất giấu trong cấu trúc phân tử hữu cơ.

Câu hỏi trang 63 SGK Sinh học 10 cánh diều

Trả lời câu hỏi trang 63 SGK Sinh học 10

Dựa vào hình 10.5 nêu cấu tạo của ATP. ATP được phân giải và tổng hợp như thế nào? Đặc điểm nào để có thể ví ATP là “đồng tiền” năng lượng trong tế bào?

Lời giải:

- Sự phân giải và tổng hợp ATP:

+ Để phân giải năng lượng, ATP phá vỡ liên kết giữa hai gốc phosphate cuối cùng tạo thành 1 nhóm phosphate Pi và phần còn lại được gọi là ADP. ADP tiếp tục phá vỡ liên kết giữa hai nhóm phosphate còn lại, sản phẩm tạo thành gồm 1 nhóm phosphate và AMP. Sự phá vỡ giữa các liên kết phosphate giúp giải phóng năng lượng cung cấp cho tế bào hoạt động.

- ATP là “đồng tiền” năng lượng trong tế bào vì:

+ ATP có các liên kết phosphate cao năng dễ bị phá vỡ để giải phóng năng lượng → Điều đó giúp ATP đáp ứng được việc cung cấp năng lượng một cách nhanh chóng, kịp thời cho tế bào.

+ Trong tế bào, ATP thường xuyên được sinh ra và ngay lập tức được sử dụng cho mọi hoạt động sống của tế bào như tổng hợp và vận chuyển các chất, co cơ,…

II. Enzyme

1. Khái niệm và vai trò của enzyme

Trả lời câu hỏi trang 63 SGK Sinh học 10

Người ta tiến hành thí nghiệm đun sôi 200 ml dung dịch tinh bột với 5ml chất xúc tác HCl khoảng 1% trong 1 giờ thu được kết quả tinh bột bị phân giải thành đường. Khi nhai cơm ta thấy có vị ngọt vì tinh bột được chuyển thành đường nhờ enzyme amylase. Nhận xét về điều kiện và tốc độ của hai phản ứng.

Lời giải:

- Phản ứng phân giải tinh bột với chất xúc tác HCl cần điều kiện nhiệt độ (đun sôi) và tốc độ phản ứng diễn ra chậm (trong 1 giờ).

- Phản ứng phân giải tinh bột với chất xúc tác enzyme amylase không cần điều kiện nhiệt độ (nhiệt độ bình thường của cơ thể) và tốc độ phản ứng diễn ra nhanh chóng (chỉ mất một vài phút).

Trả lời câu hỏi trang 63 SGK Sinh học 10

Nếu không có enzyme, các phản ứng hóa học và quá trình chuyển hóa năng lượng trong tế bào có diễn ra được không? Điều gì sẽ xảy ra nếu trong một chuỗi phản ứng do nhiều enzyme xúc tác, có một enzyme không hoạt động?

Lời giải:

- Nếu không có enzyme, các phản ứng hóa học và quá trình chuyển hóa năng lượng trong tế bào vẫn sẽ được diễn ra, tuy nhiên sẽ tốn cực kì nhiều thời gian so với có enzyme tham gia,

- Nếu có một enzyme không hoạt động trong chuỗi phản ứng gồm nhiều enzyme tham gia, chuỗi phản ứng đó sẽ diễn ra rất chậm, dẫn đến sự rối loạn chuyển hóa năng lượng.

Câu hỏi trang 64 SGK Sinh học 10 cánh diều

2. Cấu trúc và cơ chế tác động của enzyme

Trả lời câu hỏi trang 64 SGK Sinh học 10

Phản ứng do enzyme xúc tác thay đổi như thế nào khi trung tâm hoạt động của enzyme bị thay đổi hình dạng không phù hợp với cơ chất?

Lời giải:

Phản ứng sẽ không xảy ra khi trung tâm hoạt động của enzyme bị thay đổi hình dạng không phù hợp với cơ chất. Về nguyên tắc, khi cơ chất liên kết vào, trung tâm hoạt động sẽ thay đổi hình dạng để khớp với cơ chất.

Trả lời câu hỏi trang 64 SGK Sinh học 10

Dựa vào hình 10.6, mô tả ba bước cơ bản trong cơ chế tác động của enzyme đến phản ứng mà nó xúc tác. 

Lời giải:

Giai đoạn 1: Trung tâm hoạt động gắn với cơ chất để tạo phức hợp enzyme cơ chất.

Khi cơ chất liên kết vào, trung tâm hoạt động sẽ thay đổi đôi hình dạng để khớp với cơ chất (mô hình “khớp cảm ứng) tạo thành phức hợp enzyme – cơ chất. Phức hợp này được tạo bởi các liên kết yếu, tạm thời nhằm tạo điều kiện cho sự biến đổi cơ chất nhanh chóng.

Giai đoạn 2: Enzyme tương tác với cơ chất để tạo ra sản phẩm.

Khi phức hệ enzyme – cơ chất được hình thành, enzyme tiến hành cắt các liên kết có trong cơ chất để tạo thành sản phẩm

Giai đoạn 3: Sản phẩm được tạo thành tách khỏi enzyme. Sau khi phản ứng xảy ra, sản phẩm tạo thành sẽ có cấu hình không gian thay đổi và rời khỏi enzyme, enzyme trở lại hình dạng ban đầu sẵn sàng cho cơ chất mới.

Trả lời câu hỏi trang 64 SGK Sinh học 10

Khi nhai kĩ cơm, ta thấy có vị ngọt. Hãy giải thích các giai đoạn trong cơ chế tác động của amylase nước bọt.

Lời giải:

Các giai đoạn trong cơ chế tác động của amylase nước bọt:

- Tinh bột kết hợp với enzyme amylase có trong nước bọt, hình thành phức hợp enzyme - Tinh bột.

- Enzyme xúc tác phản ứng biến đổi tinh bột thành đường.

- Đường được được giải phóng enzyme, trung tâm hoạt động sẵn sàng cho cơ chất mới.

Câu hỏi trang 65 SGK Sinh học 10 cánh diều

3. Các yếu tố ảnh hưởng đến hoạt động xúc tác của enzyme

Trả lời câu hỏi trang 65 SGK Sinh học 10

Quan sát hình 10.7 và cho biết khi tăng nồng độ cơ chất hay nhiệt độ, độ pH, tốc độ phản ứng thay đổi như thế nào? Nhận xét về giá trị tốc độ phản ứng ở nhiệt độ tối ưu và pH tối ưu.

Lời giải:

- Sự thay đổi tốc độ phản ứng khi:

+ Tăng nồng độ cơ chất: Với một lượng enzim xác định nếu tăng dần lượng cơ chất trong dung dịch thì thoạt đầu hoạt tính của enzim tăng dần, nhưng đến một lúc nào đó thì sự gia tăng về nồng độ cơ chất cũng không làm tăng hoạt tính của enzim.

+ Khi tăng nhiệt độ: Tốc độ phản ứng sẽ tăng và đạt cao nhất ở nhiệt độ tối ưu, vượt qua nhiệt độ tối ưu thì tốc độ phản ứng sẽ giảm.

+ Tăng pH: Tương tự khi tăng nhiệt độ, mỗi enzyme có một độ pH tối ưu nhất định. Khi tăng pH đến pH tối ưu, tốc độ phản ứng tăng dần, nhưng nếu tiếp tục tăng, các liên kết giữa các bộ phận của enzyme hoặc liên kết giữa enzyme với cơ chất bị yếu đi, dần dần bị đứt gãy, nên enzyme cũng sẽ bị bất hoạt, khi đó tốc độ phản ứng sẽ giảm dần về không.

- Nhận xét về giá trị tốc độ phản ứng ở nhiệt độ tối ưu và pH tối ưu: Ở nhiệt độ tối ưu và pH tối ưu tốc độ phản ứng do enzyme xúc tác là cực đại.

>>> Xem toàn bộ: Soạn Sinh 10 Cánh diều

-----------------------------

Trên đây Toploigiai đã cùng các bạn Soạn Sinh 10 Bài 10: Sự chuyển hóa năng lượng và enzyme trong bộ SGK Cánh Diều theo chương trình sách mới. Chúng tôi hi vọng các bạn đã có kiến thức hữu ích khi đọc bài viết này. Toploigiai đã có đầy đủ các bài soạn cho các môn học trong các bộ sách mới Cánh Diều, Chân trời sáng tạo, Kết nối tri thức. Mời các bạn hãy click ngay vào trang chủ Toploigiai để tham khảo và chuẩn bị bài cho năm học mới nhé. Chúc các bạn học tốt!