BÀI 1. KHÁI QUÁT VỀ TRAO ĐỔI CHẤT VÀ CHUYỂN HÓA NĂNG LƯỢNG Ở SINH VẬT

HOẠT ĐỘNG MỞ ĐẦU

CH: Khi hoạt động mạnh (chơi thể thao, chạy nhảy,...) cơ thể chúng ta thường thấy thóng, ra mồ hôi và có cảm giác đói. Quá trình nào đã dẫn đến hiện tượng trên? Giải thích?

Đáp án chuẩn:

Khi hoạt động mạnh, cơ thể thực hiện quá trình trao đổi chất để cung cấp năng lượng cho các hoạt động đó. Quá trình này tạo ra nhiệt năng làm tăng thân nhiệt, gây cảm giác nóng, đổ mồ hôi và cảm thấy đói.

I. VAI TRÒ CỦA TRAO ĐỔI CHẤT VÀ CHUYỂN HÓA NĂNG LƯỢNG Ở SINH VẬT

CH 1: Hãy phân tích vai trò của trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng đối với sinh vật. Nêu ví dụ minh họa.

Đáp án chuẩn:

- Vai trò của quá trình trao đổi chất và chuyển hoá năng lượng đối với cơ thể sinh vật:

  - Cung cấp nguyên liệu cấu tạo tế bào và cơ thể: Sản phẩm của các quá trình chuyển hoá trong tế bào là nguồn nguyên liệu cho cấu tạo tế bào và cơ thể, ví dụ như protein là thành phần cấu tạo nên màng sinh chất và tham gia vào các chức năng tế bào như diệp lục trong quang hợp.

  - Cung cấp năng lượng: Quá trình phân giải các chất hữu cơ giải phóng năng lượng để cung cấp cho các hoạt động sống của cơ thể như vận động và vận chuyển các chất.

* Ví dụ minh họa về vai trò của trao đổi chất và chuyển hoá năng lượng trong cơ thể:

  - Khi lao động nặng hoặc chơi thể thao, cơ thể cần nhiều năng lượng để hoạt động, biểu hiện là nhịp hô hấp tăng, nhịp tim tăng, mồ hôi ra nhiều hơn, và cảm thấy nóng.

  - Khi ăn đầy đủ các chất dinh dưỡng, cơ thể sẽ có đủ nguyên liệu và năng lượng để xây dựng, duy trì và phục hồi các tế bào, mô và cơ quan. Ngược lại, khi thiếu ăn uống đầy đủ, quá trình chuyển hoá vật chất và năng lượng bị gián đoạn, dẫn đến cơ thể yếu.

  - Quá trình trao đổi chất giúp loại bỏ các chất thải như CO2, mồ hôi, nước tiểu, duy trì cân bằng môi trường trong cơ thể và ngăn ngừa ngộ độc và rối loạn các hoạt động sinh lý.

II. CÁC DẤU HIỆU ĐẶC TRƯNG CỦA TRAO ĐỔI CHẤT VÀ CHUYỂN HÓA NĂNG LƯỢNG Ở SINH VẬT

CH 2: Hãy đưa ra những dẫn chứng cho thấy ở sinh vật có sự trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng

Đáp án chuẩn:

Quá trình trao đổi chất thu nạp chất dinh dưỡng vào cơ thể, phân giải thành nguyên liệu để cơ thể sử dụng và chuyển hóa năng lượng, giúp tổng hợp các chất hữu cơ cho cơ thể từ nguồn nguyên liệu đó.

III. CÁC GIAI ĐOẠN CHUYỂN HÓA NĂNG LƯỢNG TRONG SINH GIỚI

CH 3: Quan sát Hình 1.2, hãy mô tả các giai đoạn chuyển hóa năng lượng trong sinh giới

Đáp án chuẩn:

Quá trình bao gồm 3 giai đoạn:

- Giai đoạn tổng hợp: Quang năng được chuyển thành năng lượng hóa học.

- Giai đoạn phân giải: Các chất hữu cơ như protein, lipid, carbohydrate... được phân giải thành các hợp chất đơn giản. Năng lượng được giải phóng từ các liên kết hóa học của chúng tích lũy trong ATP và thoát ra dưới dạng nhiệt năng.

- Giai đoạn huy động năng lượng: Năng lượng trong ATP được sử dụng cho các hoạt động sống của sinh vật.

IV. MỐI QUAN HỆ GIỮA TRAO ĐỔI CHẤT VÀ CHUYỂN HÓA NĂNG LƯỢNG Ở CẤP TẾ BÀO VÀ CƠ THỂ

CH 4: Quan sát Hình 1.3, hãy mô tả mối quan hệ giữa trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng ở cấp tế bào và cơ thể

Đáp án chuẩn:

- Trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng xảy ra ở cấp độ cơ thể và tế bào. Cơ thể hấp thụ các chất cần thiết từ môi trường và thải các chất bài tiết ra ngoài. Tế bào hấp thụ chất dinh dưỡng từ cơ thể và tiến hành phân giải các chất bài tiết. 

- Quá trình chuyển hóa vật chất và năng lượng ở tế bào bao gồm tổng hợp các chất mới, tích lũy năng lượng, và dị hóa để giải phóng năng lượng. Trao đổi chất và chuyển hóa vật chất và năng lượng là hai quá trình chặt chẽ liên kết với nhau.

Luyện tập: Trao đổi chất và chuyển hóa nặng lượng trong cơ thể sinh vật có thể tiến hành độc lập được không? Tại sao?

Đáp án chuẩn:

Trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng luôn gắn liền với nhau và không thể tiến hành độc lập. Cả hai quá trình này hoạt động bổ sung và phụ thuộc lẫn nhau, cung cấp năng lượng cho các hoạt động sống của cơ thể, xây dựng, duy trì, sửa chữa các tế bào, mô, cơ quan của cơ thể, và loại bỏ chất thải ra khỏi cơ thể.

V. CÁC PHƯƠNG THỨC TRAO ĐỔI CHẤT VÀ CHUYỂN HÓA NĂNG LƯỢNG

CH5: Hãy cho biết phương thức trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng ở thực vật.

Đáp án chuẩn:

- Quang tự dưỡng: sử dụng nguồn năng lượng từ ánh sáng và nguồn cacbon là để tổng hợp chất hữu cơ.

CH 6: Hãy phân tích vai trò của sinh vật tự dưỡng trong sinh giới.

Đáp án chuẩn:

Vai trò của sinh vật tự dưỡng trong sinh giới bao gồm cung cấp O₂ để duy trì hoạt động sống của hầu hết sinh vật, cung cấp thức ăn, nơi ở và môi trường sinh sản cho động vật, và điều hòa khí hậu để tạo điều kiện nhiệt độ và độ ẩm thuận lợi cho sự tồn tại và phát triển của sinh vật.

Vận dụng: Dựa vào vai trò của sinh vật tự dưỡng trong sinh giới, hãy giải thích vì sao người ta thường trồng nhiều cây xanh ở các công viên, khu dân cư,...

Đáp án chuẩn:

Sinh vật tự dưỡng cung cấp thức ăn, O₂ cho sinh vật dị dưỡng, hấp thụ CO₂, giải phóng O₂, điều hòa khí hậu, bảo vệ môi trường, nên thường được trồng nhiều ở công viên, khu dân cư.