BÀI 15 - TỔNG HỢP CÁC CHẤT VÀ TÍCH LŨY NĂNG LƯỢNG

MỞ ĐẦU

Câu 1: Hiện nay, một trong những biện pháp góp phần hạn chế hiệu ứng nhà kính hiệu quả là bảo vệ rừng, trồng nhiều cây xanh nhằm làm giảm hàm lượng CO₂ trong khí quyền. Biện pháp này được đưa ra dựa trên cơ sở nào?

Giải rút gọn:

Thực vật có khả năng sử dụng CO₂ để tổng hợp glucose, đây là cơ sở của biện pháp bảo vệ rừng, trồng nhiều cây xanh nhằm giảm hàm lượng CO₂ trong khí quyền.

I. KHÁI NIỆM TỔNG HỢP CÁC CHẤT TRONG TẾ BÀO

Câu 1: Cho một số ví dụ về quá trình tổng hợp các chất trong tế bào (nêu rõ nguyên liệu tham gia, loại liên kết và sản phẩm được hình thành)

Giải rút gọn:

• Nguyên liệu: amino acid
• Loại liên kết: peptit
• Sản phẩm: protein.

Câu 2: Tại sao nói các quá trình tổng hợp các chất song song với quá trình tích lũy năng lượng?

Giải rút gọn:

Trong quá trình tổng hợp có sự hình thành liên kết hóa học giữa các chất phản ứng với nhau để tạo thành sản phẩm. Như vậy năng lượng có trong liên kết hóa học của các chất phản ứng được tích lũy trong liên kết hóa học của sản phẩm.

Luyện tập: Ở người, tại sao khi quá trình tổng hợp isulin (một loại hormone điều hòa hàm lượng đường trong máu) của tuyến tụy bị ức chế sẽ dẫn đến nguy cơ mắc bệnh tiểu đường?

Giải rút gọn:

Nếu quá trình tổng hợp isulin của tuyến tụy bị ức chế thì glycogen sẽ không ngừng chuyển hóa và đưa vào máu gây ra đái tháo đường.

II. QUANG HỢP

Câu 3: Từ phương trình tổng quát, hãy cho biết nguyên liệu và sản phẩm của quang hợp là gì?

Giải rút gọn:

• Nguyên liệu của quá trình quang hợp là: cacbonic, nước 

• Sản phẩm là cacbohydrate và khí oxi.

Câu 4: Dựa vào hình 15.2, hãy phân biệt pha sáng và pha tối về: nơi diễn ra, điều kiện ánh sáng, nguyên liệu tham gia và sản phẩm tạo thành.

Giải rút gọn:

• Pha sáng:

• Là pha chuyển hóa năng lượng ánh sáng thành năng lượng của các liên kết hóa học trong ATP và NADPH.

• Diễn ra ở thylakoid

• Nguyên liệu: năng lượng ánh sáng mặt trời và oxi 

• Sản phẩm: ATP, NADPH và O₂.

• Pha tối:

• Pha tối (pha cố định CO₂) diễn ra ở chất nền (stroma) của lục lạp.

• Nguyên liệu: CO₂, ATP và NADPH

• Sản phẩm: cacbohydrate.

Câu 5: Trong pha sáng, quang năng được chuyển hóa thành hóa năng như thế nào?

Giải rút gọn:

Năng lượng ánh sáng được hệ sắc tố hấp thụ sẽ được chuyền vào chuỗi electron quang hợp để tổng hợp ATP, NADPH.

Câu 6: Quan sát Hình 15.3, hãy cho biết chu trình Calvin gồm mấy giai đoạn? Mô tả diễn biến trong mỗi giai đoạn đó. 

Giải rút gọn:

Gồm 3 giai đoạn: 

• Giai đoạn cố định CO₂: Chất nhận riboluse bisphosphate kết hợp với CO₂ tạo ra hợp chất 6C và lập tức tạo thành 2 hợp chất 3C (APG).
• Giai đoạn khử: APG bị khử ® ALPG nhờ ATP và NADPH. 
• Giai đoạn tái tạo chất nhận: ALPG ® RuBP và phần còn dư sẽ tham gia tổng hợp C₆H₁₂O₆.

Câu 7: Hãy vẽ sơ đồ thể hiện vai trò cung cấp nguồn dinh dưỡng cho sinh giới của quang hợp.

Giải rút gọn:

Luyện tập: Nếu không có ánh sáng thì pha tối có diễn ra được không? Tại sao?

Giải rút gọn:

Nếu không có ánh sáng, pha sáng sẽ không được diễn ra, nên sẽ không cung cấp được các nguyên liệu cho pha tối ® không có ánh sáng, pha tối sẽ không diễn ra.

III. HÓA TỔNG HỢP VÀ QUANG TỔNG HỢP Ở VI KHUẨN

Câu 8: Hãy cho biết vai trò sau đây của nhóm vi khuẩn nào?

a, Đảm bảo sự tuần hoàn của chu trình vật chất trong tự nhiên (chu trình nitrogen)

b, Cung cấp nguồn nitrogen cho thực vật

c, Góp phần làm sạch môi trường nước

d, Tạo ra các mỏ quặng

Giải rút gọn:

a, b,  Nhóm vi khuẩn oxi hóa nitrogen

c, Nhóm vi khuẩn oxi hóa lưu huỳnh

d, Nhóm vi khuẩn oxi hóa sắt

Câu 9: Sự khác nhau giữa quang tổng hợp giải phóng oxi và không giải phóng oxi là gì?

Giải rút gọn:

• Quang tổng hợp có giải phóng khí oxi thì sản phẩm của quá trình quang hợp có oxi

• Quang tổng hợp không giải phóng khí oxi thì sản phẩm của quá trình quang hợp không có oxi mà thường là các nguyên tố khác.

Câu 10: Vai trò của quá trình quang tổng hợp ở vi khuẩn có giống với thực vật không? Giải thích.

Giải rút gọn:

Giống nhau vì sản phẩm của chúng tạo ra đều là cacbohydrate, đều chuyển hóa quang năng thành hóa năng.

Câu 11: Quá trình quang khử ở vi khuẩn có góp phần làm sạch môi trường nước không? Giải thích.

Giải rút gọn:

Trong môi trường nước thường hay có xác động vật chết, tỏa ra mùi thối là do chứa lưu huỳnh .Vì các nhóm vi khuẩn oxi hóa lưu huỳnh có khả năng phân giải các xác chết chứa nguyên tố lưu huỳnh thành carbohydrate và lưu huỳnh dạng đơn chất. Vậy nên quá trình quang khử ở vi khuẩn có góp phần làm sạch môi trường nước.

Luyện tập: Hoạt động của vi khuẩn oxi hoá nitrogen có ý nghĩa gì với quá trình sinh trưởng và phát triển của thực vật?

Giải rút gọn:

Các vi khuẩn oxi hóa nitrogen biến đổi nitơ trong đất và không khí thành các dạng mà thực vật có thể hấp thu được ® cung cấp đạm cho các hoạt động trong quá trình sinh trưởng và phát triển của thực vật.

Vận dụng: Hãy đưa ra các bằng chứng để chứng minh rằng: “Tất cả sự sống trên Trái Đất đều phụ thuộc vào quang hợp".

Giải rút gọn:

• Các sinh vật có khả năng quang hợp tạo ra carbohydrate ® cung cấp cho các sinh vật dị dưỡng.
• Các sinh vật quang hợp hấp thụ CO₂ và thải O₂, duy trì ổn định nồng độ hai khí này trong khí quyển, đảm bảo cho hoạt động sống của sinh vật.

Như vậy, quang hợp cung cấp nguồn năng lượng và khí O₂ cho hoạt động hô hấp của các sinh vật trên Trái Đất ® tất cả sự sống trên Trái Đất đều phụ thuộc vào quang hợp.

BÀI TẬP

Bài 1: Khi nói về nguồn gốc của O₂ được tạo ra từ quang hợp, có ý kiến cho rằng O₂ có nguồn gốc từ CO₂ trong khi ý kiến khác lại nói O₂ có nguồn gốc từ H₂O. Hãy để xuất một phương án để kiểm chứng ý kiến nào đúng trong hai ý kiến trên.

Giải rút gọn:

Thí nghiệm cần 2 mẫu vật thực vật: một mẫu thiếu khí CO₂ (trồng trong hộp kín) và mẫu thiếu nước (không tưới cây, đất khô) và kiểm tra xem mẫu vật nào sản sinh ra khí O₂.

Bài 2: Trong trồng trọt, tại sao người ta thường trồng xen canh các cây ưa sáng và cây ưa bóng?

Giải rút gọn:

Vì để có thể thu hoạch được tối đa sản phẩm từ thực vật do nhu cầu ánh sáng ở hai loại cây này khác nhau, nên việc trồng xen canh sẽ giúp cả hai loài đều thực hiện được quang hợp.