Slide bài giảng sinh học 10 cánh diều bài 11 Tổng hợp và phân giải các chất trong tế bào
Slide điện tử bài 11 Tổng hợp và phân giải các chất trong tế bào. Kiến thức bài học được hình ảnh hóa, sinh động hóa. Trình bày với các hiệu ứng hiện đại, hấp dẫn. Giúp học sinh hứng thú học bài. Học nhanh, nhớ lâu. Có tài liệu này, hiệu quả học tập của học môn Sinh học 10 Cánh diều sẽ khác biệt
Bạn chưa đủ điều kiện để xem được slide bài này. => Xem slide bài mẫu
Tóm lược nội dung
BÀI 11 - TỔNG HỢP VÀ PHÂN GIẢI CÁC CHẤT TRONG TẾ BÀO
MỞ ĐẦU
Câu 1: Vận động viên cử tạ (hình 11.1) tiêu tốn rất nhiều năng lượng cho mỗi lần nâng tạ. Năng lượng đó có nguồn gốc từ đâu và được giải phóng nhờ quá trình nào?
Trả lời rút gọn::
- Quá trình chuyển hoá vật chất và năng lượng (hô hấp tế bào).
I. TỔNG HỢP CÁC CHẤT VÀ TÍCH LŨY NĂNG LƯỢNG TRONG TẾ BÀO
Câu 1: Nêu khái niệm tổng hợp các chất trong tế bào và ý nghĩa của quá trình tổng hợp đối với sinh vật.
Trả lời rút gọn::
- Tổng hợp chất trong tế bào là quá trình biến đổi các chất đơn giản thành các chất phức tạp diễn ra trong tế bào dưới sự xúc tác của enzyme.
- Ý nghĩa của quá trình tổng hợp đối với sinh vật là giúp hình thành các chất cần thiết để xây dựng tế bào và tích lũy năng lượng cho tế bào thông qua các hợp chất hữu cơ.
Luyện tập 1: Có phải tất cả các sinh vật đều thực hiện được hai giai đoạn tổng hợp không? Lấy ví dụ.
Trả lời rút gọn::
- Tổng hợp gồm hai giai đoạn:
+ Giai đoạn 1: Tổng hợp chất hữu cơ đơn giản từ các chất vô cơ, như quang tổng hợp, hoá tổng hợp, quang khử.
+ Giai đoạn 2: Tổng hợp các phân tử lớn từ các chất hữu cơ đơn giản, là quá trình tạo ra các chất đặc trưng cho tế bào.
- Không phải tất cả sinh vật đều thực hiện cả hai giai đoạn này. Ví dụ, động vật chỉ tổng hợp chất hữu cơ từ các chất hữu cơ khác nên giai đoạn 1 không xảy ra.
Câu 2: Nêu khái niệm, ý nghĩa của quá trình quang tổng hợp.
Trả lời rút gọn::
- Quang tổng hợp: Tế bào sử dụng năng lượng ánh sáng để tổng hợp chất hữu cơ từ vô cơ.
- Ý nghĩa của quang tổng hợp:
+ Chuyển đổi năng lượng ánh sáng thành năng lượng hóa học (C6H12O6), cung cấp nguồn năng lượng cho sự sống.
+ Sản phẩm của quá trình là nguyên liệu cho các quá trình tổng hợp khác, cung cấp vật chất cho sự sống.
+ Giải phóng O2 vào khí quyển, cung cấp dưỡng khí cho sự sống.
Câu 3: Quang tổng hợp ở thực vật diễn ra ở bào quan nào của tế bào và gồm những pha nào?
Trả lời rút gọn::
- Quang tổng hợp ở thực vật diễn ra ở bào quan lục lạp.
- Quang tổng hợp chia thành hai pha: Pha phụ thuộc ánh sáng (pha sáng) và pha không phụ thuộc ánh sáng (chu trình Calvin).
Câu 4: Cho biết vị trí, nguyên liệu, sản phẩm của pha sáng.
Trả lời rút gọn::
- Pha sáng xảy ra ở màng thylakoid của lục lạp.
- Nguyên liệu của pha sáng: H2O, ADP, Pi, NADP+, năng lượng ánh sáng.
- Sản phẩm của pha sáng: ATP, NADPH, H+, O2.
Câu 5: Năng lượng ánh sáng được chuyển hóa như thế nào trong pha sáng?
Trả lời rút gọn::
Sự chuyển hoá năng lượng ánh sáng trong pha sáng là từ quang năng thành năng lượng hóa học trong ATP và NADPH. Các sắc tố quang hợp trên màng thylakoid thu nhận năng lượng ánh sáng và chuyển cho trung tâm phản ứng. Trung tâm phản ứng tiếp nhận năng lượng, biến nó thành dạng kích động và truyền electron cho các chất trong chuỗi truyền electron để tổng hợp ATP và NADPH.
Câu 6: Các yếu tố nào của môi trường sẽ ảnh hưởng đến hiệu quả của pha sáng?
Trả lời rút gọn::
Các yếu tố của môi trường ảnh hưởng đến hiệu quả của pha sáng bao gồm ánh sáng, hàm lượng nước và nhiệt độ.
- Ánh sáng cung cấp năng lượng cho quang hợp và mức độ này phụ thuộc vào loại cây và điều kiện môi trường.
- Sự thiếu nước có thể làm gián đoạn pha sáng.
- Nhiệt độ ảnh hưởng đến hoạt động của enzyme trong quang hợp, và điều này có thể ảnh hưởng đến hiệu suất pha sáng và quang hợp nếu nhiệt độ quá cao hoặc quá thấp.
Câu 7: Hãy cho biết nguyên liệu của chu trình Calvin. Các nguyên liệu đó đã được sử dụng để tổng hợp chất hữu cơ như thế nào?
Trả lời rút gọn::
- Nguyên liệu của chu trình Calvin bao gồm CO2, ATP, NADPH, và RuBP.
- Trong pha tối, ATP và NADPH cung cấp năng lượng và điện tử để khử phân tử CO2 thành C6H12O6.
+ Quá trình này bắt đầu bằng việc RuBP kết hợp với CO2 tạo thành 3-phosphoglycerate (3PG).
+ 3PG được khử thành glyceraldehyde-3-phosphate (G3P) với sự tham gia của ATP và NADPH được tạo ra từ pha sáng.
+ Một phần G3P được sử dụng cho tái tạo RuBP, phần còn lại được sử dụng để tổng hợp glucose.
Câu 8: Vì sao glucose được tạo ra từ quá trình quang hợp cần thiết cho tổng hợp nhiều hợp chất hữu cơ của tế bào?
Trả lời rút gọn::
Quá trình quang hợp tạo ra glucose, có công thức hóa học là C6H12O6, cung cấp "xương sống" carbon cho tổng hợp nhiều chất hữu cơ khác trong tế bào như amino acid, axit béo, và các hợp chất khác.
Vận dụng 1: Trình bày vai trò của quang hợp đối với sinh giới.
Trả lời rút gọn::
- Quang hợp là quá trình chuyển đổi năng lượng ánh sáng thành năng lượng hóa học, cung cấp nguồn năng lượng và nguyên liệu cho sự sống của sinh vật.
- Sản phẩm của quang tổng hợp cũng cung cấp vật chất cho các quá trình tổng hợp khác.
- Đồng thời, quang hợp giải phóng O2 vào khí quyển, cung cấp dưỡng khí cho sự sống của sinh vật.
Vận dụng 2: Tìm hiểu những biện pháp tác động để tăng hiệu quả của quá trình quang hợp ở cây trồng.
Trả lời rút gọn::
Để nâng cao hiệu quả của quá trình quang hợp ở cây trồng, có thể thực hiện các biện pháp sau:
1. Tăng cường độ và hiệu suất quang hợp bằng việc chọn giống và lai tạo giống mới có khả năng quang hợp cao.
2. Điều khiển sự sinh trưởng của diện tích lá bằng cách bón phân và tưới nước hợp lý để tạo điều kiện tối ưu cho quá trình quang hợp.
3. Trồng cây vào thời vụ và có mật độ trồng phù hợp để đảm bảo các điều kiện ngoại cảnh như ánh sáng mặt trời, nhiệt độ, nước, hàm lượng khí CO2/O2… lý tưởng cho quá trình quang hợp của cây.
Luyện tập 2: Hãy lựa chọn thông tin phù hợp để hoàn thành bảng 11.1.
Lời giải:
Tiêu chí | Pha sáng | Chu trình Calvin |
Nơi xảy ra | Màng thylakoid | Chất nền của lục lạp |
Nguyên liệu | H2O, NADP+, ADP, Pi, NLAS | CO2, ATP, NADPH, RuBP |
Sản phẩm | ATP, NADPH, O2 | C6H12O6, NADP+, ADP, Pi |
Phương trình tổng quát |
Câu 9: Nêu điểm giống nhau và khác nhau giữa quang tổng hợp và hóa tổng hợp.
Trả lời rút gọn:
- Giống nhau:
- Đều là quá trình tổng hợp chất hữu cơ đặc trưng cho cơ thể từ các chất vô cơ.
- Đều giai đoạn khử CO2 thành glucose.
- Khác nhau:
Quang tổng hợp | Hóa tổng hợp |
Quang hợp là quá trình chuyển đổi năng lượng ánh sáng thành năng lượng hóa học được tích lũy trong các hợp chất hữu cơ. | Quang hợp là quá trình tế bào chuyển đổi năng lượng hóa học trong các chất vô cơ thông qua phản ứng oxi hóa - khử thành năng lượng được tích lũy trong các hợp chất hữu cơ. |
Cần phải có ánh sáng mặt trời. | Không cần có ánh sáng mặt trời. |
Nước là nguyên liệu cho quá trình. | Nước là sản phẩm của quá trình. |
O2 là sản phẩm của quá trình. | O2 là nguyên liệu cho quá trình. |
Câu 10: Quang khử và quang tổng hợp giống và khác nhau ở những điểm nào?
Trả lời rút gọn::
- Giống nhau:
- Đều tổng hợp chất hữu cơ (C6H12O6) đặc trưng cho cơ thể từ các chất vô cơ (có CO2).
- Đều có sự hấp thụ năng lượng ánh sáng bằng các sắc tố quang hợp.
- Khác nhau:
Quang tổng hợp | Quang khử |
Diễn ra ở thực vật, tảo và một số vi khuẩn có khả năng quang tổng hợp. | Diễn ra ở một số vi khuẩn. |
Vẫn diễn ra khi môi trường có O2. | Diễn ra khi môi trường không có O2. |
H2O là nguyên liệu của quá trình. | H2O là sản phẩm của quá trình, nguyên liệu H2X không phải là H2O. |
Có giải phóng khí O2. | Không giải phóng khí O2. |
Câu 11: Các phân tử lớn như protein, lipid, tinh bột, cellulose, glycogen được tế bào tổng hợp có vai trò gì?
Trả lời rút gọn::
Các phân tử lớn như protein, lipid, tinh bột, cellulose, glycogen được tế bào tổng hợp có vai trò tham gia xây dựng tế bào và cơ thể, dự trữ năng lượng và tham gia thực hiện các hoạt động sống của tế bào:
- Protein tham gia cung cấp năng lượng, là nguyên liệu xây dựng tế bào, tham gia điều hòa hoạt động sống, vận chuyển các chất và bảo vệ cơ thể,…
- Lipid có vai trò cung cấp và dự trữ năng lượng, tham gia cấu trúc màng tế bào,…
- Tinh bột, cellulose, glycogen có vai trò cung cấp năng lượng, cấu tạo nên tế bào và các mô.
II. PHÂN GIẢI CÁC CHẤT VÀ GIẢI PHÓNG NĂNG LƯỢNG TRONG TẾ BÀO
Câu 12: Nêu khái niệm phân giải các chất trong tế bào. Quá trình phân giải có ý nghĩa gì đối với tế bào sinh vật?
Trả lời rút gọn::
- Phân giải chất trong tế bào là quá trình chuyển đổi các chất phức tạp thành các chất đơn giản nhờ sự xúc tác của enzyme.
- Ý nghĩa của quá trình này đối với tế bào sinh vật:
+ Cung cấp năng lượng cho các hoạt động sống của tế bào.
+ Tạo ra nguyên liệu nhỏ cho quá trình tổng hợp.
Câu 13: Hô hấp tế bào là gì? Hô hấp tế bào diễn ra ở đâu và gồm những giai đoạn nào?
Trả lời rút gọn::
- Hô hấp tế bào là chuỗi phản ứng phân giải glucose thành CO2, H2O và sản xuất năng lượng trong tế bào thông qua ATP.
- Việc diễn ra hô hấp tế bào thường trong bào tương và ti thể của sinh vật nhân thực.
- Quá trình này bao gồm ba giai đoạn: đường phân, oxi hóa pyruvic acid và chu trình Krebs (chu trình citric acid; chuỗi truyền electron).
Câu 14: Nêu ý nghĩa của hô hấp tế bào?
Trả lời rút gọn::
- Ý nghĩa của hô hấp tế bào:
+ Cung cấp năng lượng cho hoạt động sống của tế bào và cơ thể thông qua ATP.
+ Giúp duy trì nhiệt độ cơ thể bằng cách giải phóng một phần năng lượng dưới dạng nhiệt.
+ Cung cấp nguyên liệu cho quá trình tổng hợp từ các sản phẩm trung gian của quá trình phân giải.
Luyện tập 3: Quan sát hình 11.7, nhận xét số phân tử năng lượng được tạo ra ở mỗi giai đoạn trong hô hấp tế bào
Trả lời rút gọn::
- Số phân tử năng lượng được tạo ra ở mỗi giai đoạn trong hô hấp tế bào:
+ Đường phân: 2 ATP
+ Oxi hóa pyruvic acid và chu trình Krebs: 2 ATP
+ Chuỗi truyền electron: 28 ATP
- Nhận xét: Trong ba giai đoạn này, chuỗi truyền electron tạo ra nhiều ATP nhất, trong khi đó giai đoạn 1 và 2 chỉ tạo ra tổng cộng 4 ATP. Điều này cho thấy năng lượng được giải phóng dần qua từng giai đoạn trong quá trình hô hấp tế bào.
Câu 15: Đường phân diễn ra ở đâu và hình thành nên các sản phẩm nào?
Trả lời rút gọn::
- Đường phân diễn ra ở tế bào chất.
- Sản phẩm của quá trình đường phân gồm 2 phân tử pyruvic acid, 2 phân tử ATP và 2 phân tử NADH (thực tế tạo ra 4 phân tử ATP nhưng sử dụng mất 2 ATP để hoạt hóa glucose).
Câu 16: Giai đoạn oxi hóa pyruvic acid và chu trình Krebs diễn ra ở đâu và có những sản phẩm nào được hình thành?
Trả lời rút gọn::
- Giai đoạn oxi hóa pyruvic acid và chu trình Krebs diễn ra ở chất nền ti thể.
- Sản phẩm của giai đoạn này bao gồm 6 CO2, 2 ATP, 8 NADH, 2 FADH2.
Tìm hiểu thêm: Ở một số vi sinh vật, nếu chất nhận electron cuối cùng trong chuỗi truyền electron không phải là O2 mà là một chất khác; ví dụ như SO42-, NO3-, fumarate,... thì kiểu hô hấp của những sinh vật đó là gì?
Trả lời rút gọn::
Ở một số vi sinh vật, nếu chất nhận electron cuối cùng trong chuỗi truyền electron không phải là O2 mà là một chất khác như SO42-, NO3-, fumarate,... thì kiểu hô hấp của sinh vật đó là hô hấp kị khí.
Câu 17: Chuỗi truyền electron diễn ra ở đâu? Năng lượng được giải phóng trong chuỗi truyền electron được sử dụng để làm gì?
Trả lời rút gọn::
- Chuỗi truyền electron diễn ra ở màng trong ti thể.
- Năng lượng giải phóng từ chuỗi truyền electron hô hấp được sử dụng cho tổng hợp ATP.
Câu 18: Nêu vai trò của oxygen trong chuỗi truyền electron.
Trả lời rút gọn::
- Oxygen tham gia vào giai đoạn chuỗi truyền điện tử của hô hấp với vai trò là chất nhận electron cuối cùng.
- Điều này cho phép electron được chuyển từ nơi có thế năng oxi hóa - khử thấp đến nơi có thế năng oxi hóa - khử cao.
- Oxygen được chọn làm chất nhận electron cuối cùng do có khả năng oxi hóa cao.
- Nếu không có oxygen, chuỗi truyền electron sẽ không diễn ra và chu trình Kreb cũng sẽ dừng lại, dẫn đến hiệu quả chuyển hóa năng lượng thấp (sản lượng ATP thấp). Đồng thời, các sản phẩm tạo ra như axit lactic, ethanol, sẽ gây độc hại cho tế bào.
Vận dụng 3: Tại sao khi tập thể dục hoặc lao động nặng thì chúng ta lại thở mạnh?
Trả lời rút gọn::
Khi tập thể dục hoặc lao động nặng, cơ thể cần cung cấp một lượng lớn năng lượng ATP để duy trì hoạt động của các cơ liên tục. Để đáp ứng nhu cầu này, tế bào tăng cường hoạt động hô hấp tế bào. Quá trình này đòi hỏi oxygen và sản xuất carbon dioxide. Do đó, chúng ta thở nhanh hơn để tăng cường cung cấp oxygen và loại bỏ carbon dioxide khỏi cơ thể.
Luyện tập 4: Hãy lựa chọn thông tin phù hợp để hoàn thành bảng 11.2.
Trả lời rút gọn::
| Oxi hóa pyruvic acid và chu trình Krebs | Chuỗi truyền electron | |
Nơi xảy ra | Tế bào chất | Chất nền ti thể | Màng trong ti thể |
Nguyên liệu | Glucose, ADP, NAD+, Pi | Pyruvic acid, ADP, Pi, NAD+, FAD | NADH, FADH2, ADP, Pi, O2 |
Sản phẩm | Pyruvic acid, ATP, NADH | ATP, NADH, FADH2, CO2 | ATP, H2O, NAD+, FAD+ |
Phương trình tổng quát | Glucose + 2 ADP + 2 Pi + 2 NAD+ → 2 pyruvic acid + 2 ATP + 2 NADH | 2 pyruvic acid + 2 ADP + 2 Pi + 8 NAD+ + 2 FAD+ → 6 CO2 + 2 ATP + 8 NADH + FADH2 | 10 NADH + 2 FADH2 + 34 ADP + 34 Pi + 3 O2 → 10 NAD+ + 2 FAD + 34 ATP + 6 H2O |
Câu 19: Khi trong tế bào không có O2, glucose sẽ được chuyển hóa như thế nào?
Trả lời rút gọn::
Khi trong tế bào không có O2, không có chất nhận điện tử cuối cùng trong chuỗi truyền electron, dẫn đến dừng chuỗi truyền electron và chu trình Krebs. Pyruvic acid được chuyển hóa thành lactic acid, ethanol hoặc các hợp chất hữu cơ khác theo con đường lên men.
Vận dụng 4: Giải thích vì sao khi muối chua rau quả (lên men lactic) người ta thường đổ ngập nước và đậy kín.
Trả lời rút gọn::
Khi muối chua rau quả (lên men lactic), người ta thường đổ nước và đậy kín để tạo môi trường thiếu oxi (môi trường yếu oxi). Môi trường này tạo điều kiện cho vi khuẩn lactic phát triển và thực hiện quá trình lên men lactic của rau quả, đồng thời hạn chế sự phát triển của vi khuẩn gây hỏng.
III. MỐI QUAN HỆ GIỮA TỔNG HỢP VÀ PHÂN GIẢI CÁC CHẤT TRONG TẾ BÀO
Câu 20: Tại sao nói tổng hợp và phân giải là hai quá trình đối lập nhưng thống nhất trong hoạt động sống của tế bào và sinh vật?
Trả lời rút gọn::
- Tổng hợp và phân giải là hai quá trình đối lập trong hoạt động sống của tế bào và sinh vật.
- Quá trình tổng hợp tạo ra các hợp chất phức tạp từ các hợp chất đơn giản và dự trữ năng lượng, trong khi quá trình phân giải phân giải các hợp chất phức tạp thành các chất đơn giản và giải phóng năng lượng.
- Tuy nhiên, hai quá trình này thường điều chỉnh và kết hợp với nhau trong hoạt động sống của tế bào và sinh vật.
- Quá trình phân giải cung cấp năng lượng và nguyên liệu phù hợp cho quá trình tổng hợp, đồng thời không thể diễn ra nếu không có chất hữu cơ do quá trình tổng hợp tạo ra.
- Sự kết hợp nhịp nhàng của hai quá trình này đảm bảo sự tồn tại, sinh trưởng và phát triển của tế bào và cơ thể.
Vận dụng 5: Dựa vào hình 11.12, vẽ sơ đồ thể hiện mối quan hệ giữa quang hợp và hô hấp tế bào ở thực vật?
Trả lời rút gọn::
Sơ đồ thể hiện mối quan hệ giữa quang hợp và hô hấp tế bào ở thực vật:
Slide bài giảng lớp 10 cánh diều
Slide bài giảng lớp 10 chân trời sáng tạo
Slide bài giảng lớp 10 kết nối tri thức
