BÀI 5 - CÁC NGUYÊN TỐ HÓA HỌC VÀ NƯỚC

MỞ ĐẦU

Câu 1: Khi bị tiêu chảy kéo dài do ăn phải thức ăn bị nhiễm khuẩn, cơ thể sẽ cảm thấy mệt mỏi. Khi đó, chúng ta cần phải cung cấp thật nhiều nước và chất điện giải. Việc cung cấp nước và chất điện giải có vai trò gì?

Giải nhanh:

Khi bị tiêu chảy kéo dài, cơ thể mất nước và các chất khoáng quan trọng. Cần bổ sung thêm nước và các chất điện giải để khắc phục tình trạng thiếu hụt này.

I. CÁC NGUYÊN TỐ HÓA HỌC

Câu 1: Hiện nay có những nguyên tố nào được tìm thấy trong cơ thể sinh vật? 

Giải nhanh:

Hiện nay có khoảng 25 nguyên tố được tìm thấy trong cơ thể sinh vật. Các nguyên tố C, H, O, N chiếm tỉ lệ cao nhất về khối lượng.

Câu 2: Quan sát Hình 5.2 và cho biết cấu trúc của nguyên tử carbon có đặc điểm gì giúp nó trở thành nguyên tố có vai trò quan trọng trong tế bào?

Giải nhanh:

Nguyên tử carbon có 4 electron ở lớp ngoài cùng (hóa trị IV), có khả năng tạo ra hoặc nhận vào 4 electron. Do đó, nó có thể tạo liên kết với các nguyên tử khác như C, H, O, N, P, S. Đặc tính này giúp carbon hình thành các mạch carbon có cấu trúc đa dạng, là cơ sở cho hình thành nhiều hợp chất hữu cơ.

Câu 3: Thiếu Mg sẽ ảnh hưởng thế nào đến thực vật?

Giải nhanh:

Mg là nguyên tố trong chất diệp lục. Thiếu Mg làm chậm quá trình ra hoa và cây thường bị vàng lá. Triệu chứng bao gồm gân lá xanh trong khi phần thịt lá biến vàng, và lá dưới xuất hiện mô hoại tử, lá non trưởng lên thường bị ảnh hưởng.

Câu 4: Tại sao các nguyên tố vi lượng chiếm một tỉ lệ rất nhỏ nhưng không thể thiếu?

Giải nhanh:

Mặc dù chiếm 1 tỉ lệ rất nhỏ nhưng các nguyên tố vi lượng là thành phần cấu tạo nên hầu hết các enzyme, hoạt hóa enzyme, và nhiều hợp chất hữu cơ tham gia vào các hoạt động sống của cơ thể.

Luyện tập: Tại sao các nhà dinh dưỡng học đưa ra lời khuyên rằng: “Nên thường xuyên thay đổi món ăn giữa các bữa ăn và trong một bữa nên ăn nhiều món”?

Giải nhanh:

Việc thay đổi các món ăn sẽ giúp chúng ta được cung cấp đầy đủ các nguyên tố đa lượng và vi lượng tham gia vào các hoạt động sống của cơ thể. Do đó, các nhà dinh dưỡng học đưa ra lời khuyên rằng: “Nên thường xuyên thay đổi món ăn giữa các bữa ăn và trong một bữa nên ăn nhiều món"

II. NƯỚC VÀ VAI TRÒ SINH HỌC CỦA NƯỚC

Câu 5: Quan sát Hình 5.3a và cho biết các nguyên tử cấu tạo nên phân tử nước mang điện tích gì. Tại sao? Tính phân cực của phân tử nước là do đâu?

Giải nhanh:

Đầu oxygen mang điện tích âm và đầu hydrogen mang điện tích dương. Nguyên nhân là do nguyên tố oxygen có khả năng hút electron mạnh hơn nên cặp electron dùng chung có xu hướng lệch về phía oxygen. Và chính điều này gây nên tính phân cực của phân tử nước.

Câu 6: Liên kết hydrogen được hình thành như thế nào? 

Giải nhanh:

Nhờ tính phân cực, phân tử nước có khả năng tạo liên kết hydrogen với nhau hoặc với các phân tử phân cực khác. Điều này xảy ra khi phần oxi có điện tích âm thu hút phần hidro có điện tích dương của các phân tử nước khác, tạo thành liên kết hydrogen. Tuy nhiên, không có sự tương tác này xảy ra với các phân tử không phân cực.

Câu 7: Tại sao nước có thể làm dung môi hòa tan nhiều chất cần thiết?

Giải nhanh:

Nước có tính phân cực nên rất làm dung môi hòa tan những chất phân cực như muối, axit, bazo, vv. 

Câu 8: Tại sao nước có vai trò quan trọng trong quá trình cân bằng và ổn đinh nhiệt độ của tế bào và cơ thể? Cho ví dụ?

Giải nhanh:

Nước chiếm đến 70% cơ thể, có vai trò cân bằng nhiệt trong cơ thể là 37 độ C. Khả năng thích nghi trước những thay đổi của môi trường dựa vào cơ chế điều hòa thân nhiệt, mà nhân tố đóng vai trò quan trọng chính là nước.

Ví dụ một số trường hợp như, khi cơ thể ta vận động và nóng lên thì cơ thể sẽ thoát hơi nước dưới dạng mồ hôi. Mồi hôi sẽ mang theo nhiệt lượng ra bên ngoài cơ thể.

Vận dụng: Tại sao khi bón phân cho cây trồng phải kết hợp với việc tưới nước?

Giải nhanh:

Cây không hấp thu chất dinh dưỡng trực tiếp dưới dạng phân tử mà là dưới dạng ion. Nước là dung môi hòa tan phân bón từ dạng phân tử thành dạng ion để cây dễ hấp thu hơn.

BÀI TẬP

Bài 1: Tại sao phần lớn các loại thuốc chữa bệnh thường được sản xuất dưới dạng muối? 

Giải nhanh:

Muối là hợp chất phân cực mạnh, rất dễ hòa tan trong nước. Các loại thuốc được sản xuất dưới dạng muối để dễ bào quản và khi thuốc vào cơ thể người sẽ tan ngay ra thành ion.

Bài 2: Khi cơ thể bị thiếu sắt, iodine, và calcium thì có tác hại như thế nào đến sức khỏe?

Giải nhanh:

- Thiếu sắt dẫn đến thiếu máu vì sắt là thành phần cần thiết cho hemoglobin vận chuyển oxy. Thiếu iodine gây bướu cổ. Thiếu calcium gây còi xương.

Bài 3: Khi để rau củ trong ngăn đá tử lạnh sau đó lấy ra ngoài thì sẽ hỏng rất nhanh. Hãy vận dụng kỹ năng trong tiến trình nghiên cứu để giải thích về kết luận vấn đề trên.

Giải nhanh:

- Khi rau củ được đặt trong ngăn đá của tủ lạnh, nước trong tế bào của lá rau đông cứng làm tăng thể tích tế bào và phá vỡ cấu trúc tế bào.

- Khi rau được lấy ra ngoài môi trường lạnh, tế bào lá rau nhanh chóng hỏng do cấu trúc tế bào bị tổn thương.