A. KIẾN THỨC TRỌNG TÂM

CHỦ ĐỀ 1: CÁC CẤP ĐỘ TỔ CHỨC THẾ GIỚI SỐNG

- Cấp độ tổ chức sống bao gồm: phân tử, bào quan, tế bào, mô, cơ quan, hệ cơ quan, cơ thể, quần thể, quần xã – hệ sinh thái.

- Các cấp độ tổ chức sống cơ bản bao gồm: tế bào, cơ thể, quần thể, quần xã – hệ sinh thái.

- Các cấp độ tổ chức sống luôn là hệ thống mở: Sinh vật với môi trường luôn có tác động qua lại thông qua quá trình trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng. Sinh vật không chỉ chịu tác động của môi trường mà còn góp phần làm biến đổi môi trường.

- Mọi cấp độ tổ chức sống đều có khả năng tự điều chỉnh đảm bảo duy trì và điều hòa sự cân bằng động trong hệ thống, giúp tổ chức sống có thể tồn tại và phát triển.

CHỦ ĐỀ 2: THÀNH PHẦN HÓA HỌC VÀ CẤU TRÚC TẾ BÀO

1. Nguyên tố hóa học và nước

- Dựa vào tỉ lệ phần trăm khối lượng cơ thể, các nguyên tố trong cơ thể sinh vật được chia thành hai nhóm: nguyên tố đại lượng (đa lượng) và nguyên tố vi lượng.

- Mỗi phân tử nước có một nguyên tử oxygen liên kết với hai nguyên tử hydrogen bằng hai liên kết cộng hóa trị.

- Nhờ tính chất phân cực, các phân tử nước liên kết với nhau và liên kết với nhiều phân tử khác bằng liên kết hydrogen làm cho nước có tính chất độc đáo như có khả năng hòa tan nhiều chất, có nhiệt bay hơi cao, sức căng bề mặt lớn,…

2. Các phân tử sinh học

- Các phân tử sinh học gồm: những phân tử lớn tham gia cấu tạo tế bào (carbohydrate, protein, nucleic acid, lipid); những phân tử nhỏ là các sản phẩm trao đổi chất (aldehyde, alcohol, acid hữu cơ); các chất tham gia xúc tác, điều hòa (vitamin, hormone).

- Nhận biết một số phân tử sinh học

+ Trong môi trường kiềm ở nhiệt độ cao, đường khử sẽ khử ion kim loại.

+ Khi trộn dung dịch chứa iodine với tinh bột, iodine sẽ đi vào bên trong chuỗi xoắn amylose của tinh bột tạo thành phức hợp có màu xanh đen.

+  Trong môi trường kiềm, các liên kết peptide trong phân tử protein tương tác với ion Cu2+ tạo thành phức chất có màu tím.

+ Dầu thực vật tan một phần trong ethanol nhưng không tan trong nước nên tạo thành dạng nhũ tương trắng đục.

3. Tế bào nhân sơ

- Tế bào nhân sơ có kích thước rất nhỏ (khoảng 0,5 – 10 µm) nên tỉ lệ S/V lớn dẫn đến tế bào nhân sơ có khả năng trao đổi chất, sinh trưởng và sinh sản nhanh chóng.

- Tế bào nhân sơ có cấu tạo rất đơn giản; gồm các thành phần chính là thành tế bào, màng sinh chất, tế bào chất, vùng nhân.

4. Tế bào nhân thực

- Tế bào nhân thực có kích thước khoảng 10 – 100 µm. Một số tế bào có kích thước lớn hơn nhiều như tế bào thần kinh, tế bào trứng, tế bào mạch gỗ,…

- Tế bào nhân thực có cấu tạo phức tạp, gồm các thành phần chính là màng sinh chất, tế bào chất, nhân.

- Ti thể là “nhà máy năng lượng” của tế bào vì là nơi diễn ra quá trình hô hấp tế bào tạo ra phần lớn ATP cung cấp năng lượng cho các hoạt động của tế bào.

- Lục lạp là bào quan thực hiện chức năng quang hợp (có khả năng hấp thụ và chuyển hóa năng lượng ánh sáng thành năng lượng hóa học).

CHỦ ĐỀ 3: TRAO ĐỔI CHẤT VÀ CHUYỂN HÓA NĂNG LƯỢNG Ở TẾ BÀO

1. Trao đổi chất qua màng sinh chất

- Trao đổi chất ở tế bào là tập hợp các phản ứng hóa học diễn ra trong tế bào và sự trao đổi các chất giữa tế bào với môi trường.

- Vận chuyển thụ động là sự vận chuyển các chất từ nơi có nồng độ cao đến nơi có nồng độ thấp (theo chiều gradient nồng độ), không tiêu tốn năng lượng ATP.

- Vận chuyển thụ động qua màng sinh chất bao gồm: khuếch tán đơn giản, khuếch tán tăng cường, thẩm thấu (sự vận chuyển của các phân tử nước).

2. Chuyển hóa năng lượng và enzyme

-  Sự chuyển hóa năng lượng trong tế bào có thể hiểu là quá trình biến đổi năng lượng từ dạng này sang dạng khác, từ năng lượng trong hợp chất này thành năng lượng trong hợp chất khác.

-  ATP gồm 3 thành phần cơ bản là phân tử adenine, phân tử đường ribose và 3 gốc phosphate. Trong đó, liên kết giữa các gốc phosphate là liên kết cao năng. ATP là “đồng tiền” năng lượng trong tế bào vì ATP dễ dàng giải phóng năng lượng cho tất cả các hoạt động sống cần năng lượng của tế bào như tổng hợp các chất hoá học cần thiết cho tế bào, vận chuyển chủ động các chất qua màng, sinh công cơ học.

- Enzyme là chất xúc tác sinh học đặc hiệu làm tăng tốc độ phản ứng, không bị biến đổi khi kết thúc phản ứng.

- Một số enzyme còn có thêm thành phần không phải là protein, được gọi là cofactor. Cofactor có thể là ion kim loại như Fe2+, Zn2+, Mg2+ và hợp chất hữu cơ (còn gọi là coenzyme) có nguồn gốc từ vitamin như coenzyme như NAD+, FAD.

- Mỗi enzyme có một trung tâm hoạt động. Trung tâm hoạt động của enzyme là vùng nhỏ có cấu trúc không gian tương ứng với cơ chất, liên kết đặc hiệu với cơ chất, làm biến đổi cơ chất.

3. Tổng hợp và phân giải các chất trong tế bào

- Tổng hợp các chất trong tế bào là quá trình chuyển hóa những chất đơn giản thành những chất phức tạp diễn ra trong tế bào với sự xúc tác của enzyme.

- 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. 

Phương trình: 6 CO₂ + 6 H₂O → C₆H₁₂O₆ + 6 O₂

Phương trình pha sáng: 

Chu trình calvin:

6 CO₂ + 12 NADPH + 18 ATP → C₆H₁₂O₆ + 18 ADP + 18 Pi + 12 NADP

Phương trình quang khử: