Soạn Sinh 10 Bài 14: Phân giải và tổng hợp các chất trong tế bào - KNTT

Hướng dẫn Soạn Sinh 10 Bài 14: Phân giải và tổng hợp các chất trong tế bào ngắn gọn nhất bám sát nội dung SGK Sinh học 10 trang 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91, 92, 93 bộ Kết nối tri thức theo chương trình sách mới. Hi vọng, qua bài viết này các em học sinh có thể nắm vững nội dung bài và hiểu bài tốt hơn.

Bài 14. Phân giải và tổng hợp các chất trong tế bào trang 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91, 92, 93 SGK Sinh 10 Kết nối tri thức

>>> Xem thêm: Tóm tắt Lý thuyết Sinh 10 Bài 14 ngắn nhất Kết nối tri thức

Yêu cầu cần đạt

Câu hỏi trang 85 SGK Sinh học 10

Mọi hoạt động sống của tế bào và cơ thể đều cần năng lượng ATP. Phân tử ATP giống như viên pin sạc. Vậy năng lượng nạp vào phân tử ATP để cung cấp cho các hoạt động sống được cơ thể lấy từ quá trình nào?

Lời giải:

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, tức là quá trình phá vỡ các liên kết hóa học có trong các phân tử sinh học để tạo ra các phân tử nhỏ hơn và giải phóng năng lượng. Một phần năng lượng giải phóng ra sẽ được tích lũy trong phân tử ATP và một phần giải phóng ra ở dạng nhiệt năng.

Dừng lại và suy ngẫm - Mục I

Câu hỏi trang 88 SGK Sinh học 10

Câu 1. Phân giải các chất trong tế bào là gì? Nêu một số ví dụ minh hoạ.

Lời giải:

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 luỹ trong phân tử ATP và một phần sẽ giải phóng ra dưới dạng nhiệt năng. 

Ví dụ: phân giải protein, phân giải polischarit, phân giải celluose,...

Câu 2. Phân giải hiếu khí trong tế bào gồm những giai đoạn chính nào? Đặc trưng của mỗi giai đoạn này là gì?

Lời giải:

Ba giai đoạn chính của phân giải hiếu khí trong tế bào và đặc trưng của mỗi giai đoạn là:

- 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 6 cacbon được phân giải thành 2 phân tử pyruvate 3 cacbon đồng thời tạo ra 2 phân tử NADH và 2 phân tử ATP.

- Chu trình Krebs: 2 pyruvate vừa được tạo ra ở giai đoạn đường phân sẽ đi vào trong chất nền ti thể và mỗi pyruvate (phân tử 3 cacbon) sẽ được chuyển hóa thành một phân tử acetyl-CoA (phân tử 2 cacbon) rồi đi vào chu trình Krebs. Từ mỗi acetyl-CoA sẽ giải phóng ra 2 phân tử CO₂, 3 NADH, 1 FADH₂ và 1 ATP.

- Chuỗi chuyền electron: diễn ra ở trên màng trong ti thể. Trong giai đoạn này, các phân tử NADH và FADH₂ được sinh ra trong 2 giai đoạn trên sẽ bị oxy hóa qua một chuỗi phản ứng oxy hóa để tạo ra ATP và nước. Đây là giai đoạn thu được nhiều ATP nhất trong quá trình phân giải.

Câu 3. Trình bày các giai đoạn của quá trình lên men. Nêu sự khác nhau giữa lên men rượu và lên men lactate.

Lời giải:

- Quá tình lên men gồm 2 giai đoạn: đường phân và lên men.

+ Giai đoạn đường phân: xảy ra trong tế bào chất của tế bào, diễn ra tương tự như trong hô hấp hiếu khí. Quá trình này tạo ra được 2 phân tử axit pyruvate, 2 phân tử ATP (adenosine triphosphate), 2 phân tử NADH (nicotinamide adenine dinucleotide).

+ Giai đoạn lên men: electron từ glucose qua NADH được truyền đến phân tử hữu cơ khác.

- Sự khác biệt giữa lên men rượu và lên men lactate:

+ Quá trình lên men lactate: Pyruvate nhận electron từ NADH và tạo ra sản phẩm cuối cùng là muối lactate.

+ Còn trong 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.

Câu 4. So sánh hiệu quả năng lượng của quá trình hô hấp hiếu khí và lên men. Giải thích sự khác biệt này.

Lời giải:

- So sánh hiệu quả năng lượng của quá trình hô hấp hiếu khí và lên men: Kết quả của quá trình lên men, 1 phân tử glucose chỉ tạo được 2 phân tử ATP, ít hơn rất nhiều so với hô hấp hiếu khí.

- Giải thích:

+ Trong quá trình hô hấp hiếu khí, toàn bộ năng lượng hóa học của một phân tử glucose được giải phóng trong quá trình hô hấp hiếu khí sẽ được chuyển sang liên kết hóa học dễ sử dụng (ATP), một phần chuyển thành nhiệt năng.

+ Trong quá trình lên men, năng lượng hóa học của một phân tử glucose không được giải phóng hoàn toàn mà chỉ 1 phần nhỏ được chuyển sang liên kết hóa học dễ sử dụng (ATP) còn lại phần lớn vẫn còn được tích trữ trong sản phẩm hữu cơ cuối cùng của quá trình lên men (lactate, ethanol).

Dừng lại và suy ngẫm - Mục II

Câu hỏi trang 92 SGK Sinh học 10

Câu 1. Tổng hợp các chất trong tế bào là gì? Nêu một số ví dụ minh hoạ cho quá trình tổng hợp các chất trong tế bào.

Lời giải:

- 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. 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.

- Ví dụ minh họa cho quá trình tổng hợp các chất trong tế bào:

+ 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,…

Câu 2. Quang hợp có vai trò như thế nào trong tổng hợp các chất và dự trữ năng lượng?

Lời giải:

Trong tổng hợp các chất và dự trữ năng lượng, quang hợp có vai trò vô cùng quan trọng và đây cũng quá trình quan trọng nhất đối với hệ thống sống. Quá trình này giúp chuyển năng lượng ánh sáng thành năng lượng hóa học trong các hợp chất hữu cơ giàu năng lượng để dự trữ và cung cấp 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 3. Hoá tổng hợp và quang khử ở vi khuẩn có gì khác so với quang hợp ở thực vật?

Lời giải:

Điểm khác nhau ở quá trình hoá tổng hợp và quang khử ở vi khuẩn so với quang hợp ở thực vật

Quang khử	Hoá tổng hợp
+ Không dùng H2O làm nguồn cung cấp H+ và electron mà dùng HS, S, H, và một số chất hữu cơ khác. + Quá trình quang hợp kiểu này không giải phóng ra O2. + Chuyển năng lượng ánh sáng thành năng lượng hoá học mà không cần đến nước.	Các vi khuẩn hoá tổng hợp tiết ra enzyme xúc tác cho các phản ứng oxy hoá các hợp chất vô cơ và giải phóng năng lượng. Một phần năng lượng này được vi khuẩn sử dụng để đồng hoá CO2 thành các chất hữu cơ cần thiết.

Câu 4. Quá trình tổng hợp và phân giải có mối quan hệ với nhau như thế nào?

Lời giải:

- Quá trình tổng hợp sử dụng năng lượng để tạo nên phân tử phức tạp từ các phân tử đơn giản và tích lũy năng lượng.

- Quá trình phân giải phá vỡ các phân phức tạo thành phân tử đon giản để giải phóng năng lượng.

→ Như vậy, quá trình tổng hợp và phân giải là hai quá trình trái ngược nhau nhưng lại thống nhất và có liên quan mật thiết với nhau: 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.

Luyện tập và vận dụng

Câu hỏi trang 93 SGK Sinh học 10

Câu 1. So sánh quá trình quang hợp, hoá tổng hợp và quang khử.

Lời giải:

* Giống nhau:

- Đều là các quá trình tổng hợp hình thành hợp chất phức tạp từ các chất đơn giản và tiêu tốn năng lượng.

- Đều xảy ra quá trình khử CO₂ để tạo thành các chất hữu cơ cần thiết.

- Đều có vai trò tổng hợp ra các chất phức tạp xây dựng nên tế bào và cơ thể, đồng thời cung cấp cho các hoạt động sống khác.

* Khác nhau:

- Điểm khác giữa hóa tổng hợp so với quang hợp ở thực vật là: Quang hợp sử dụng năng lượng ánh sáng Mặt Trời. Còn hóa tổng hợp sử dụng năng lượng sinh ra từ các phản ứng oxy hóa các hợp chất vô cơ.

- Điểm khác giữa quang khử ở vi khuẩn so với quang hợp ở thực vật là:

+ Quang hợp có sử dụng H₂O làm nguồn cung cấp H⁺ và electron. Còn quang khử dùng H₂S, S, H₂ và một số chất hữu cơ khác làm nguồn cung cấp H⁺ và electron.

+ Quang hợp có giải phóng O₂. Còn quang khử thì không giải phóng O₂.

Quang hợp	Hóa tổng hợp	Quang khử
- Sử dụng năng lượng ánh sáng Mặt Trời.	- Sử dụng năng lượng sinh ra từ các phản ứng oxy hóa các hợp chất vô cơ.	- Sử dụng năng lượng ánh sáng Mặt Trời.
- Sử dụng H2O làm nguồn cung cấp H+ và electron.	- Sử dụng H2O hoặc các hợp chất  khác làm nguồn cung cấp H+ và electron.	- Sử dụng H2S, S, H2 và một số chất hữu cơ khác làm nguồn cung cấp H+ và electron.
- Có giải phóng O2.	- Không giải phóng O2.	- Không giải phóng O2.
- Pha sáng có vai trò chuyển hóa năng lượng ánh sáng thành hóa năng trong các liên kết hóa học kém bền vững của ATP, NADPH. Pha tối có vai trò cố định CO2 tạo thành đường qua chu trình Calvin, đồng thời chuyển năng lượng từ ATP và NADPH sang dạng hóa năng bền vững hơn trong phân tử đường.	- 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 này được vi khuẩn sử dụng để đồng hóa CO2 thành các chất hữu cơ cần thiết.	- Quang khử đã chuyển năng lượng ánh sáng thành năng lượng hóa học mà không cần đến nước.

Câu 2. Kẻ và hoàn thành bảng vào vở theo mẫu sau:

Lời giải:

	Đường phân	Chu trình Krebs	Chuỗi truyền electron
Nơi diễn ra	Tế bào chất	Chất nền ti thể	Màng trong ti thể
Nhu cầu O2	Không có	Không có	Cần O2
Nguyên liệu	Đường glucose	Phân tử pyruvate chuyển hóa thành phân tử acetyl-CoA	NADH2, FADH2
Sản phẩm	- 2 phân tử pyruvate - 2 phân tử NADH - 2 phân tử ATP	- 2 phân tử CO2 - 3 NADH - 1 FADH2 - 1 ATP	ATP và nước

Câu 3. 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.

Lời giải:

Chuyển hoá vật chất gồm 2 quá trình vừa trái ngược vừa thống nhất là: 

- Quá trình đồng hóa, ví dụ như quang hợp ở thực vật và các sinh vật quang tự dưỡng khác, là quá trình tổng hợp nên phân tử phức tạp từ các phân tử đơn giản. Trong quá trình này, năng lượng ánh sáng được chuyển thành năng lượng hóa học trong các hợp chất hữu cơ giàu năng lượng nhờ tế bào có lục lạp chứa chất diệp lục có khả năng hấp thụ ánh sáng.

- Quá trình dị hóa, ví dụ như hô hấp tế bào, là quá trình phá vỡ các các phân tử phức tạp thành các phân tử đơn giản hơn. Quá trình này đã giải phóng ra năng lượng dưới dạng ATP và một phần năng lượng ở dạng nhiệt năng. 

Như vậy, quá trình chuyển hoá vật chất luôn đi kèm với chuyển hóa năng lượng.

Câu 4. Ở người, hiện tượng đau mỏi cơ khi vận động nhiều là do lượng lactic acid được sản sinh và tích luỹ quá nhiều đã gây độc cho cơ. Dựa vào hiểu biết về quá trình lên men, hãy giải thích cơ chế gây ra hiện tượng này và cách phòng tránh.

Lời giải:

- Hiện tượng đau đầu mỏi cơ khi vận động nhiều là do lượng lactic acid được sản sinh và tích lũy quá nhiều đã gây độc cho cơ, đó là do:

+ Khi tập luyện cường độ cao, cơ thể sẽ tăng cường sản xuất năng lượng thông qua hô hấp hiếu khí (sự hô hấp cần sự tham gia của O₂) để đáp ứng nhu cầu năng lượng cho cơ thể.

+ Tuy nhiên, với cường độ hô hấp hiếu khí cao, cơ thể có thể sẽ không thể cung cấp đủ lượng O₂. Lúc này, hoạt động cơ bắp bắt đầu dựa vào con đường lên men lactate – một quá trình sản xuất năng lượng không cần O₂. Con đường lên men lactate sinh ra lactic acid. Lượng lactic acid được sản sinh và tích lũy quá nhiều đã gây độc cho cơ.

 - Cách phòng tránh hiện tượng đau mỏi cơ:

+ Thực hiện các động tác căng cơ trước và sau khi tham gia các hoạt động thể chất.

+ Bổ sung đầy đủ nước cho cơ thể, nhất là khi vận động nhiều.

+ Tập luyện thể dục thường xuyên, vừa sức.

+ Thực hiện các bài tập hít thở.

>>> Xem toàn bộ: Soạn Sinh 10 Kết nối tri thức

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

Trên đây Toploigiai đã cùng các bạn Soạn Sinh 10 Bài 14: Phân giải và tổng hợp các chất trong tế bào trong bộ SGK Kết nối tri thức theo chương trình sách mới. Chúng tôi hi vọng các bạn đã có kiến thức hữu ích khi đọc bài viết này. Top lời giải 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 Top lời giải để tham khảo và chuẩn bị bài cho năm học mới nhé. Chúc các bạn học tốt!