BÀI 16 - PHÂN GIẢI CÁC CHẤT VÀ GIẢI PHÓNG NĂNG LƯỢNG

MỞ ĐẦU

Câu 1: Khi hoạt động nặng, nhu cầu oxygen của tế bào rất cao để cung cấp đủ năng lượng cho cơ thể. Tuy nhiên, trong trường hợp thiếu oxygen thì tế bào sẽ tạo ra năng lượng bằng cách nào?

Giải rút gọn:

Trong trường hợp thiếu oxygen thì tế bào sẽ tạo năng lượng thông qua quá trình phân giải kị khí.

I. KHÁI NIỆM PHÂN GIẢI CÁC CHẤT TRONG TẾ BÀO

Câu 1: Cho một ví dụ về quá trình phân giả các chất trong tế bào (nêu rõ nguyên liệu tham gia và sản phẩm được hình thành)

Giải rút gọn:

Phân giải tinh bột thành các phân tử glucose, nguyên liệu là tinh bột, sản phẩm là glucose.

Câu 2: Tại sao nói quá trình phân giải các chất song song với giải phóng năng lượng?

Giải rút gọn:

Quá trình phân giải các chất thì các liên kết hóa học trong các chất phức tạp bị phá vỡ dẫn đến giải phóng năng lượng.

II. QUÁ TRÌNH PHÂN GIẢI HIẾU KHÍ

Câu 3: Hãy cho ví dụ chứng minh tốc độ của phân giải hiếu khí phụ thuộc vào nhu cầu năng lượng của cơ thể.

Giải rút gọn:

Tốc độ phân giải hiếu khí xảy ra mạnh trong các mô, cơ quan đang hoạt động sinh lí mạnh như: hạt đang nảy mầm, hoa đang nở…

Câu 4: Quan sát Hình 16.2, hãy cho biết quá trình phân giải hiếu khí gồm những giai đoạn nào. Mối quan hệ giữa các giai đoạn đó là gì?

Giải rút gọn:

Quá trình phân giải hiếu khí được chia thành ba giai đoạn: đường phân, oxi hóa pyruvic acid và chu trình Krebs, chuỗi chuyển electron

• Đường phân: diễn ra ở tế bào chất 1 glucose ® 2 piruvic acid + 2ATP + 2NADH

• Chu trình Crep: khi có oxi, axit piruvic từ tế bào chất vào ti thể. Tại đó, axit piruvic chuyển hóa theo chu trình Crep và bị oxi hóa hoàn toàn.

• Chuỗi chuyền electron: hidrogen tách ra từ axit piruvic trong chu trình Crep được chuyền đến chuỗi chuyền electron đến oxi để tạo ra nước và giải phóng ATP.

Acid piruvic ®  CO₂ + ATP + NaDH + FADH₂

Câu 5: Tại sao quá trình đường phân tạo được 4 phân tử ATP nhưng hiệu quả thực sự chỉ có 2 phân tử ATP.

Giải rút gọn:

Tuy tạo ra được 4 ATP nhưng quá trình đường phân sử dụng mất 2 ATP

Câu 6: Sau khi kết thúc giai đoạn oxi hóa pyruvic acid và chu trình Krebs, đã có những sản phẩm nào được tạo thành?

Giải rút gọn:

Acid piruvic ® 2CO₂ + ATP +3 NaDH + FADH₂

Câu 7: Trong quá trình phân giải hiếu khí, oxygen có vai trò gì?

Giải rút gọn:

Oxygen giúp tạo ra ATP trong quá trình oxy hóa hoàn toàn axit piruvic, là chất nhận điện tử cuối cùng trong chuỗi truyền electron.

III. QUÁ TRÌNH PHÂN GIẢI KỊ KHÍ

Câu 8: Trong trường hợp nào tế bào chuyển sang hình thức phân giải kị khí?

Giải rút gọn:

Trong trường hợp tế bào không được cung cấp oxygen thì tế bào chuyển sang hình thức phân giải kị khí.

Câu 9: Tại sao quá trình phân giải kị khí không có sự tham gia của ti thể?

Giải rút gọn:

Vì có oxy thì ti thể mới hoạt động. Trong phân giải kị khí không có oxy nên ti thể không tham gia vào quá trình hô hấp kị khí.

Câu 10: Tại sao quá trình phân giải kị khí tạo ra rất ít ATP nhưng vẫn được các sinh vật sử dụng?

Giải rút gọn:

Vì để các vi sinh vật có thể thích nghi và phát triển với các môi trường sống khác nhau.

IV. MỐI QUAN HỆ GIỮA TỔNG HỢP VÀ PHÂN GIẢI CÁC CHẤT TRONG TẾ BÀO

Câu 11: Cho ví dụ để chứng minh mối quan hệ giữa quá trình tổng hợp và quá trình phân giải các chất trong tế bào.

Giải rút gọn:

Tổng hợp và phân giải các chất có mối liên hệ mặt thiết với nhau trong việc duy trì sự sống. Quá trình tổng hợp tạo nên các chất cung cấp nguyên liệu cho quá trình phân giải và ngược lại.

Vận dụng: Cyanide là một hợp chất có một nguyên tử carbon liên kết với một nguyên tử nitrogen bằng liên kết ba (C ≡ N). Đây là hợp chất được sử dụng làm thuốc độc từ xa xưa. Nếu hít phải một lượng khí có chứa 0,2% cyanide có thể tử vong ngay lập tức. Hãy tìm hiểu và cho biết tại sao cyanide có thể gây tử vong.

Giải rút gọn:

Cyanide khi đi vào cơ thể sẽ di chuyển rất nhanh đến các cơ quan và phá hủy các cơ quan bằng cách ngăn các tế bào lấy khí oxygen để thực hiện hô hấp tế bào, trong đó tim và não là hai cơ quan bị tổn thương nhiều nhất ® hít phải khí có chứa cyanide thì có thể tử vong ngay lập tức.

BÀI TẬP

Bài 1: Tại sao cường độ hô hấp giảm sẽ ảnh hưởng đến quá trình vận chuyển các chất của tế bào?

Giải rút gọn:

Cường độ hô hấp tỉ lệ thuận với hàm lượng nước trong cơ thể. Khi nhiệt độ tăng thì cường độ hô hấp tăng đến giới hạn chịu đựng của cây. Trong hô hấp nước vừa là sản phẩm vừa là nguyên liệu trực tiếp tham gia vào cơ chế hô hấp. 

Bài 2: Có ý kiến cho rằng "Phân tử glucose được vận chuyển vào trong ti thể để tham gia vào quá trình hô hập tế bào". Ý kiến trên là đúng hay sai? Hãy thiết kế một thí nghiệm đơn giản để chứng minh.

Giải rút gọn:

• Ý kiến trên là sai. Vì chất đi vào ti thể là acid pyruvic, là sản phẩm của đường phân khi chuyển hóa glucose ở tế bào chất.

• Thí nghiệm đề xuất gồm 2 mẫu ống nghiệm: một ống chứa glucose và dịch nghiền tế bào, một ống chứa glucose và ti thể, sau đó sử dụng ống dẫn khí, để ở miệng ống dẫn khí cốc chứa nước vôi trong và kiểm tra xem ống dẫn khí nào chứa CO₂ (ống làm đục nước vôi trong) để kiểm chứng.

Bài 3: So sánh phân giải hiếu khí và phân giải kị khí.

Giải rút gọn:

Bài 4: Nếu cho vào tế bào một chất hóa học để phá hủy màng trong ti thể, hãy cho biết:

a, Hậu quả gì sẽ xảy ra đối với tế bào?

b, Trong trường hợp này, số ATP được giải phóng sẽ là bao nhiêu?

Giải rút gọn:

a. Nếu chất hóa học phá hủy màng trong ti thể, chuỗi truyền electron sẽ không diễn ra ® ngừng hô hấp hiếu khí ® tế bào chuyển sang hô hấp kị khí.

b. Trong trường hợp này, số ATP được giải phóng là 2 ATP.