A. KIẾN THỨC TRỌNG TÂM

CHỦ ĐỀ 1: TRAO ĐỔI CHẤT VÀ CHUYỂN HÓA NĂNG LƯỢNG Ở SINH VẬT

1. Khái quát về trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng

- Trao đổi chất là quá trình cơ thể lấy các chất từ môi trường, biến đổi chúng thành các chất cần thiết cho cơ thể và tạo năng lượng cung cấp cho các hoạt động sống, đồng thời trả lại cho môi trường các chất thải.

- Chuyển hoá năng lượng là sự biến đổi năng lượng từ dạng này sang dạng khác.

- Trao đổi chất và chuyển hoá năng lượng giúp sinh vật tồn tại, sinh trưởng, phát triển, sinh sản, cảm ứng và vận động.

2. Quang hợp ở thực vật

- Quang hợp là quá trình lá cây sử dụng nước và khí carbon dioxide nhờ năng lượng ánh sáng đã được diệp lục hấp thụ để tổng hợp chất hữu cơ và giải phóng oxygen.

- Trong quá trình quang hợp, trao đổi chất và chuyển hoá năng lượng luôn diễn ra đồng thời, nước và carbon dioxide được lấy từ môi trường ngoài để tổng hợp chất hữu cơ và giải phóng khí oxygen, trong quá trình đó quang năng được chuyển hoá thành hoá năng

- Lá cây là cơ quan chủ yếu thực hiện chức năng quang hợp. Bên trong lá có nhiều lục lạp chứa diệp lục, có khả năng hấp thụ và chuyển hoá năng lượng ánh sáng.

- Phương trình tổng quát của quá trình quang hợp:

                                 Ánh sáng

Nước + Carbon dioxide → Glucose + Oxygen

                                 Diệp lục

3. Một số yếu tố ảnh hưởng đến quang hợp

- Ánh sáng, nhiệt độ, khí carbon dioxide và nước là các yếu tố chủ yếu ảnh hưởng đến quang hợp ở thực vật.

- Con người có thể vận dụng những hiểu biết về quang hợp trong việc trồng và bảo vệ cây xanh nhằm giúp cây sinh trưởng nhanh, phát triển tốt, nâng cao năng suất cây trồng, góp phần nâng cao chất lượng cuộc sống và bảo vệ môi trường.

4. Hô hấp tế bào

- Hô hấp tế bào là quá trình phân giải các chất hữu cơ tạo thành nước và carbon dioxide, đồng thời giải phóng ra năng lượng.

- Phương trình hô hấp: Glucose + Oxygen → Carbon dioxide + Nước + Năng lượng (ATP)

- Quá trình tổng hợp và phân giải chất hữu cơ có biểu hiện trái ngược nhau nhưng phụ thuộc lẫn nhau.

5. Một số yếu tố ảnh hưởng hô hấp tế bào

- Nước, nồng độ khí oxygen, khí carbon dioxide và nhiệt độ là một số yếu tố chủ yếu ảnh hưởng tới hô hấp tế bào.

- Vận dụng những hiểu biết về hô hấp tế bào vào thực tiễn sản xuất (cày, bừa, xới xáo,... làm tăng nồng độ khí O₂ trong đất, tạo điều kiện cho rễ cây hô hấp) và bảo quản nông sản sau thu hoạch bằng các biện pháp phơi/sấy khô, giữ lạnh hay bảo quản trong điều kiện nồng độ khí CO₂ cao.

6. Trao đổi khí ở sinh vật

- Trao đổi khí là quá trình sinh vật lấy O₂ hoặc CO₂ từ môi trường vào cơ thể, đồng thời thải ra môi trường khí CO₂ hoặc O₂.

- Thực vật trao đổi khí với môi trường chủ yếu thông qua khí khổng ở lá, được thực hiện trong quang hợp và hô hấp. Các chất khí khuếch tán vào và ra khỏi lá khi khí khổng mở.

- Ở người, khi hít vào, không khí đi qua đường dẫn khí vào đến phổi sẽ cung cấp O₂ cho các tế bào; khí CO₂ từ tế bào được máu chuyển tới phổi để thải ra ngoài môi trường qua động tác thở ra.

7. Vai trò của nước và chất dinh dưỡng đối với sinh vật

- Nước được cấu tạo từ hai nguyên tố là oxygen và hydrogen. Nước có tính phân cực nên là dung môi hoà tan nhiều chất cho cơ thể.

- Nước là thành phần cấu tạo chủ yếu của tế bào và cơ thể, là nguyên liệu để tổng hợp chất hữu cơ trong quang hợp, là dung môi hoà tan điều hoà thân nhiệt.

- Chất dinh dưỡng cung cấp nguyên liệu và năng lượng để sinh vật thực hiện các quá trình sống. Ở thực vật, chất dinh dưỡng là các chất khoáng. Ở động vật, chất dinh dưỡng là protein, carbohydrate, lipid, vitamin và chất khoáng.

8. Trao đổi nước và chất dinh dưỡng ở thực vật

- Nước và chất khoáng hoà tan trong đất được các tế bào lông hút hấp thụ vào rễ rồi vận chuyển từ rễ lên thân cây và lá nhờ mạch gỗ (dòng đi lên). Chất hữu cơ do lá tổng hợp được vận chuyển đến nơi cần dùng hoặc nơi dự trữ nhờ mạch rây (dòng đi xuống).

- Thoát hơi nước ở lá góp phần vận chuyển nước và chất khoáng trong cây, điều hoà nhiệt độ cơ thể, giúp khí CO₂ đi vào bên trong lá và giải phóng khí O₂ ra ngoài môi trường.

- Quá trình thoát hơi nước ở lá cây phụ thuộc vào sự đóng, mở của khí khổng.

- Các yếu tố bên ngoài như ánh sáng, nhiệt độ, độ ẩm đất và không khí,... có ảnh hưởng đến sự trao đổi nước và chất dinh dưỡng ở thực vật.

- Để cây trồng phát triển tốt, cho năng suất cao cần bón phân và tưới nước hợp lí cho cây.

9. Trao đổi nước và chất dinh dưỡng ở động vật

- Nhu cầu sử dụng nước ở động vật phụ thuộc vào tuổi, đặc điểm sinh học, môi trường sống.... Động vật lấy nước vào cơ thể chủ yếu qua thức ăn, nước uống; nước thải ra khỏi cơ thể qua nước tiểu và mồ hôi.

- Con đường trao đổi chất dinh dưỡng trong ống tiêu hoá ở động vật bao gồm ba giai đoạn: ăn, tiêu hoá và hấp thụ chất dinh dưỡng, thải phân.

- Nước, chất dinh dưỡng, chất thải,... được vận chuyển trong cơ thể nhờ hoạt động của hệ tuần hoàn. Ở người, sự vận chuyển các chất diễn ra theo vòng tuần hoàn nhỏ và vòng tuần hoàn lớn.

- Để người và động vật sinh trưởng, phát triển tốt cần có chế độ dinh dưỡng hợp lí, đảm bảo vệ sinh ăn uống.