Chương III: Chuyển Hóa Vật Chất Và Năng Lượng Trong Tế Bào – Sinh Học Lớp 10
Bài 13: Khái Quát Về Năng Lượng Và Chuyển Hóa Vật Chất
Nội dung Bài 13: Khái Quát Về Năng Lượng Và Chuyển Hóa Vật Chất thuộc Chương III: Chuyển Hóa Vật Chất Và Năng Lượng Trong Tế Bào môn Sinh Học Lớp 10. Giúp các bạn nêu được khái niệm năng lượng, phân biệt được các loại năng lượng trong tế bào. Nêu được khái niệm, cấu trúc và chức năng của ATP. Nêu được khái niệm chuyển hóa vật chất. Phân biệt được các mặt của chuyển hóa vật chất trong tế bào. Phát triển kĩ năng quan sát và phân tích hình, thảo luận nhóm và làm việc độc lập. Mời các bạn theo dõi ngay dưới đây.\(\)
ATP được sinh ra trong quá trình chuyển hoá vật chất và ngay lập tức được sử dụng trong các hoạt động sống của tế bào.
Chuyển hoá vật chất là tập hợp các phản ứng sinh hoá xảy ra bên trong tế bào. Chuyển hoá vật chất luôn kèm theo chuyển hoá năng lượng.HocTapHay.Com
I. Năng Lượng Và Các Dạng Năng Lượng Trong Tế Bào
Câu hỏi 1 bài 13 trang 53 SGK sinh học lớp 10: Nêu ví dụ về các dạng năng lượng trong tế bào.
Giải:
Trong tế bào năng lượng tồn tại ở các dạng như:
– Nhiệt năng.
– Hóa năng: Tích trữ trong các liên kết hóa học.
– Điện năng: Trong các xung thần kinh.
Dạng chủ yếu của năng lượng trong tế bào là hóa năng.
1. Khái niệm năng lượng
Năng lượng được định nghĩa là khả năng sinh công. Tuỳ theo trạng thái có sẵn sàng sinh công hay không, người ta chia năng lượng thành 2 loại: động năng và thế năng. Động năng là dạng năng lượng sẵn sàng sinh ra công. Thế năng là loại năng lượng dự trữ, có tiềm năng sinh công.
Năng lượng trong tế bào tồn tại dưới nhiều dạng khác nhau như hoá năng, điện năng,… Ngoài việc giữ nhiệt độ ổn định cho tế bào và cơ thể thì có thể coi nhiệt năng như năng lượng vô ích vì không có khả năng sinh công. Sự chênh lệch về nồng độ các ion trái dấu giữa 2 phía của màng có thể tạo ra sự chênh lệch điện thế. Năng lượng chủ yếu của tế bào là hoá năng (năng lượng tiềm ẩn trong các liên kết hoá học).
2. ATP – đồng tiền năng lượng của tế bào
ATP (ađênôzin triphôtphat) là một hợp chất cao năng và được xem như đồng tiền năng lượng của tế bào.
ATP là một phân tử có cấu tạo gồm các thành phần: bazơ nitơ ađênin, đường ribôzơ và 3 nhóm phôtphat. Đây là một hợp chất cao năng và liên kết (kí hiệu bằng dấu – trên hình 13.1) giữa 2 nhóm phôtphat cuối cùng trong ATP rất dễ bị phá vỡ để giải phóng ra năng lượng. Các nhóm phôtphat đều mang điện tích âm nên khi nằm gần nhau luôn có xu hướng đẩy nhau ra làm cho liên kết này rất dễ bị phá vỡ.
ATP truyền năng lượng cho các hợp chất khác thông qua chuyển nhóm phôtphat cuối cùng cho các chất đó để trở thành ADP (ađênizin điphôtphat) và ngay lập tức ADP lại được gắn thêm nhóm phôtphat để trở thành ATP. Ở trạng thái nghỉ ngơi, trung bình mỗi ngày, mỗi người sản sinh và phân huỷ tới 40kg ATP và mỗi tế bào trong mỗi giây tổng hợp và phân huỷ tới 10 triệu phân tử ATP.
Trong tế bào, năng lượng trong ATP được sử dụng vào các việc chính như:
– Tổng hợp nên các chất hoá học cần thiết cho tế bào: Những tế bào đang sinh trưởng mạnh hoặc những tế bào tiết ra các prôtêin với tốc độ cao có thể tiêu tốn tới 75% lượng ATP mà tế bào tạo ra.
– Vận chuyển các chất qua màng: Vận chuyển chủ động tiêu tốn nhiều năng lượng. Ví dụ, tế bào thần của người cần sử dụng tới 80% lượng ATP được tế bào sản sinh ra để vận chuyển các chất qua màng trong quá trình lọc máu.
– Sinh công cơ học: Sự co của các tế bào cơ tim và cơ xương tiêu tốn một lượng ATP khổng lồ. Khi ta nâng một vật nặng, gần như toàn bộ ATP của tế bào cơ bắp phải được huy động tức thì.
II. Chuyển Hóa Vật Chất
Chuyển hoá vật chất là tập hợp các phản ứng sinh hoá xảy ra bên trong tế bào. Nhờ chuyển hoá vật chất, tế bào thực hiện được các đặc tính đặc trưng khác của sự Sống như sinh trưởng, cảm ứng và sinh sản. Chuyển hoá vật chất luôn kèm theo chuyển hoá năng lượng.
Chuyển hoá vật chất bao gồm 2 mặt: tổng hợp các chất hữu cơ phức tạp từ các chất đơn giản (được gọi là đồng hoá) và phân giải các chất hữu cơ phức tạp thành các chất đơn giản hơn (được gọi là dị hoá). Hình 13.2 cho thấy quá trình dị hoá cung cấp năng lượng để tổng hợp ATP từ ADP, ATP ngay lập tức được phân huỷ thành ADP và giải phóng năng lượng cho quá trình đồng hoá cũng như các hoạt động sống khác của tế bào.
Các quá trình dị hóa và đống hóa sẽ được trình bày trong các bài 16 và 17.
Câu Hỏi Và Bài Tập
Hướng dẫn giải bài tập SGK Bài 13: Khái Quát Về Năng Lượng Và Chuyển Hóa Vật Chất thuộc Chương III: Chuyển Hóa Vật Chất Và Năng Lượng Trong Tế Bào môn Sinh Học Lớp 10. Các bài giải có kèm theo phương pháp giải và cách giải khác nhau.
Bài Tập 1 Trang 56 SGK Sinh Học Lớp 10
Thế nào là năng lượng?
Bài Tập 2 Trang 56 SGK Sinh Học Lớp 10
Năng lượng được tích trữ trong tế bào dưới dạng nào? Năng lượng của tế bào được dự trữ trong các hợp chất nào?
Bài Tập 3 Trang 56 SGK Sinh Học Lớp 10
Trình bày cấu trúc hóa học và chức năng của phân tử ATP.
Bài Tập 4 Trang 56 SGK Sinh Học Lớp 10
Giải thích khái niệm chuyển hóa vật chất.
Tóm Tắt Lý Thuyết
Lý thuyết Bài 13: Khái Quát Về Năng Lượng Và Chuyển Hóa Vật Chất Sách giáo khoa Sinh học lớp 10 ngắn gọn, đầy đủ, dễ hiểu có sơ đồ tư duy.
I. Năng Lượng Và Các Dạng Năng Lượng Trong Tế Bào
1. Khái niệm năng lượng
– Năng lượng là đại lượng đặc trưng cho khả năng sinh công.
– Tùy trạng thái có sẵn sàng sinh công hay không, năng lượng chia thành 2 loại:
+ Động năng: Dạng năng lượng sẫn sàng sinh ra công.
+ Thế năng: Năng lượng dự trữ, có tiềm năng sinh công.
– Năng lượng trong tế bào có nhiều dạng: hóa năng, nhiệt năng, điện năng.
+ Nhiệt năng: Giữ nhiệt độ ổn định cho cơ thể và tế bào.
+ Điện năng: Sự chênh lệch nồng độ các ion trái dấu giữa 2 phía của màng tạo ra chênh lệch điện thế.
+ Hóa năng: Năng lượng tiềm ẩn trong các liên kết hóa học (ATP). Hóa năng là năng lượng chủ yếu của tế bào.
2. ATP – Đồng tiền năng lượng của tế bào
– ATP là hợp chất cao năng gồm: Bazơ nitơ ađênin, đường ribôzơ và 3 nhóm phôtphat.
Liên kết giữa 2 nhóm phôtphat cuối cùng dễ bị phá vỡ để giải phóng năng lượng.
– Trong tế bào, năng lượng ATP được sử dụng:
+ Tổng hợp nên các chất hóa học cần thiết cho tế bào.
+ Vận chuyển các chất qua màng.
+ Sinh công cơ học (sự co cơ, hoạt động lao động…).
II. Chuyển Hóa Vật Chất
– Chuyển hóa vật chất là tập hợp các phản ứng sinh hóa xảy ra bên trong tế bào.
– Bản chất chuyển hóa vật chất gồm:
+ Đồng hóa: Tổng hợp các chất hữu cơ phức tạp từ chất đơn giản.
+ Dị hóa: Phân giải các chất hữu cơ phức tạp thành chất đơn giản, cung cấp năng lượng cho các hoạt động sống khác và cho quá trình đồng hóa.
– Vai trò: Giúp cho tế bào sinh trưởng, phát triển, cảm ứng và vận động.
Câu Hỏi Trắc Nghiệm
Câu 1: Dựa vào trạng thái có sẵn sàng sinh công hay không, người ta phân chia năng lượng thành mấy loại?
A. 3 loại
B. 5 loại
C. 4 loại
D. 2 loại
Câu 2: Các trạng thái tồn tại của năng lượng là
A. Thế năng
B. Động năng
C. Quang năng
D. Cả A và B
Câu 3: Năng lượng trong tế bào thường tồn tại tiềm ẩn và chủ yếu ở dạng
A. Quang năng.
B. Hoá năng.
C. Nhiệt năng.
D. Cơ năng.
Câu 4: Dạng năng lượng nào là dạng năng lượng tiềm ẩn chủ yếu trong tế bào?
A. Điện năng.
B. Quang năng.
C. Hóa năng.
D. Cơ năng.
Câu 5: Dạng năng lượng chủ yếu tồn tại trong tế bào là
A. Nhiệt năng và thế năng
B. Hóa năng và động năng
C. Nhiệt năng và hóa năng
D. Điện năng và động năng.
Câu 6: “Đồng tiền năng lượng của tế bào” là tên gọi ưu ái dành cho hợp chất cao năng nào?
A. NADPH
B. ATP
C. ADP
D. FADH2
Câu 7: Nói về ATP, phát biểu nào sau đây không đúng?
A. Là một hợp chất cao năng
B. Là đồng tiền năng lượng của tế bào
C. Là hợp chất chứa nhiều năng lượng nhất trong tế bào
D. Được sinh ra trong quá trình chuyển hóa vật chất và sử dụng trong các hoạt động sống của tế bào
Câu 8: Ađênôzin triphôtphat là tên đây đủ của hợp chất nào sau đây?
A. ARP
B. ANP
C. APP
D. ATP
Câu 9: ATP được cấu tạo từ 3 thành phần là
A. Ađenôzin, đường ribôzơ, 3 nhóm photphat.
B. Ađenôzin, đường deôxiribozơ, 3 nhóm photphat.
C. Ađenin, đường ribôzơ, 3 nhóm photphat.
D. Ađenin, đường đeôxiribôzơ, 3 nhóm photphat.
Câu 10: ATP được cấu tạo từ 3 thành phần là
A. Bazo nito adenozin, đường ribozo, 2 nhóm photphat
B. Bazo nito adenozin, đường deoxiribozo, 3 nhóm photphat
C. Bazo nito adenin, đường ribozo, 3 nhóm photphat
D. Bazo nito adenin, đường deoxiribozo, 1 nhóm photphat
Câu 11: Ngoài bazơ nitơ, thành phần còn lại của phân tử ATP là
A. 3 phân tử đường ribôzơ và 1 nhóm phôtphat.
B. 3 phân tử đường đêôxiribôzơ và 1 nhóm phôtphat,
C. 1 phân tử đường ribỏzơ và 3 nhóm phôtphat.
D. 1 phân tử đường đêôxiribôzơ và 3 nhóm phôtphat.
Câu 12: Tại tế bào, ATP chủ yếu được sinh ra trong
A. Ti thể.
B. Tế bào chất
C. Lục lạp.
D. Riboxom.
Câu 13: ATP chủ yếu được sinh ra ở bào quan
A. Lục lạp.
B. Lưới nội chất
C. Ti thể.
D. Thể Gôngi.
Câu 14: ATP là một phân tử quan trọng trong trao đổi chất vì
A. Nó có các liên kết phốtphát cao năng dễ bị phá vỡ để giải phóng năng lượng.
B. Các liên kết phốtphát cao năng dễ hình thành nhưng không dễ phá huỷ.
C. Nó dễ dàng thu được từ môi trường ngoài cơ thể.
D. Nó vô cùng bền vững và mang nhiều năng lượng.
Câu 15: ATP được coi là “đồng tiền năng lượng của tế bào” vì
(1) ATP là một hợp chất cao năng
(2) ATP dễ dàng truyền năng lượng cho các hợp chất khác thông qua việc chuyển nhóm photphat cuối cùng cho các chất đó để tạo thành ADP
(3) ATP được sử dụng trong mọi hoạt động sống cần tiêu tốn năng lượng của tế bào
(4) Mọi chất hữu cơ trải qua quá trình oxi hóa trong tế bào đều sinh ra ATP.
Những giải thích đúng trong các giải thích trên là
A. (1), (2), (3)
B. (3), (4)
C. (2), (3), (4)
D. (1), (2), (3), (4)
Câu 16: Tại sao nói ATP là đồng tiền năng lượng của tế bào?
A. Vận chuyển các chất quá màng sinh chất.
B. Tham gia hầu hết các hoạt động sống của tế bào
C. Tổng hợp nên các chất cần thiết cho tế bào.
D. Sinh công cơ học.
Câu 17: Trong mỗi phân tử ATP có bao nhiêu liên kết cao năng?
A. 2
B. 1
C. 3
D. 4
Câu 18: Trong phân tử ATP có mấy liên kết cao năng
A. 3
B. 2
C. 1
D. 4
Câu 19: Cho các phân tử:
(1) ATP (2) ADP (3) AMP (4) N2O
Những phân tử mang liên kết cao năng là
A. (1), (2)
B. (1), (3)
C. (1), (2), (3)
D. (1), (2), (3), (4)
Câu 20: ATP là một hợp chất cao năng, năng lượng của ATP tích lũy chủ yếu ở
A. Cả 3 nhóm photphat
B. 2 liên kết photphat gần phân tử đường
C. 2 liên kết giữa 2 nhóm photphat ở ngoài cùng
D. Chỉ 1 liên kết phôtphat ngoài cùng
Ở trên là nội dung Bài 13: Khái Quát Về Năng Lượng Và Chuyển Hóa Vật Chất thuộc Chương III: Chuyển Hóa Vật Chất Và Năng Lượng Trong Tế Bào môn Sinh Học Lớp 10. Trong bài này các bạn được tìm hiểu về năng lượng và các dạng năng lượng tồn tại trong tế bào, thành phần cấu trúc và vai trò của năng lượng ATP, chuyển hoá vật chất và năng lượng trog tế bào. Chúc các bạn học tốt Sinh Học Lớp 10.
Trả lời