Chương III: Chuyển Hóa Vật Chất Và Năng Lượng Trong Tế Bào – Sinh Học Lớp 10
Bài 16: Hô Hấp Tế Bào
Nội dung Bài 16: Hô Hấp Tế Bào thuộc Chương III: Chuyển Hóa Vật Chất Và Năng Lượng Trong Tế Bào môn Sinh Học Lớp 10. Qua bài học các bạn giải thích được hô hấp tế bào là gì? Vai trò của hô hấp tế bào đối với các quá trình hoá vật chất trong tế bào. Nêu được sản phẩm cuối cùng của hô hấp tế bào là các phân tử ATP. Trình bày được quá trình hô hấp tế bào bao gồm nhiều giai đoạn rất phức tạp, có bản chất là 1 chuỗi các phản ứng oxi hóa khử. Mời các bạn theo dõi ngay dưới đây.
Hô hấp tế bào gồm rất nhiều phản ứng, thông qua đó năng lượng của nguyên liệu hô hấp được giải phóng dân từng phần. Tốc độ của quá trình hô hấp tế bào phụ thuộc vào nhu cầu năng lượng của tế bào.
Hô hấp tế bào có thể được chia thành 3 giai đoạn chính: đường phân, chu trình Crep và chuỗi chuyển êlectron hô hấp. Trong đó, chuỗi chuyển êlectron hổ hấp tạo ra được nhiều ATP nhất.HocTapHay.Com
I. Khái Niệm Hô Hấp Tế Bào
Hô hấp tế bào là quá trình chuyển đổi năng lượng rất quan trọng của tế bào sống. Trong quá trình đó, các phân tử cacbohiđrat bị phân giải đến \(\)\(CO_2\) và \(H_2O\), đồng thời năng lượng của chúng được giải phóng và chuyển thành dạng năng lượng rất dễ sử dụng chứa trong các phân tử ATP. Ở các tế bào nhân thực, quá trình này diễn ra chủ yếu trong ti thể.
Phương trình tổng quát của quá trình phân giải hoàn toàn một phân tử glucôzơ được trình bày như sau:
\(C_6H_{12}O_6 + 6O_2 → 6CO_2 + 6H_2O\) + Năng lượng (ATP + nhiệt)
Hô hấp tế bào có bản chất là một chuỗi các phản ứng oxi hoá khử. Thông qua chuỗi các phản ứng này, phân tử glucôzơ được phân giải dần dần và năng lượng của nó không được giải phóng ồ ạt mà được lấy ra từng phần ở các giai đoạn khác nhau.
Tốc độ của quá trình hô hấp tế bào nhanh hay chậm tuỳ thuộc vào nhu cầu năng lượng của tế bào. Quá trình hô hấp tế bào có thể được chia thành 3 giai đoạn chính: đường phân, chu trình Crep và chuỗi chuyền êlectron hô hấp (hình 16.1).
Câu hỏi 1 bài 16 trang 64 SGK sinh học lớp 10: Tại sao, tế bào không sử dụng luôn năng lượng của các phân tử glucôzơ mà phải đi vòng qua hoạt động sản xuất ATP của ti thể?
Giải:
So sánh cấu trúc và năng lượng tích trữ trong ATP và glucozơ.
Bởi vì phân tử glucose có cấu trúc phức tạp, năng lượng trong tất cả các liên kết là rất lớn nên tế bào không thể sử dụng ngay.
Mặt khác, phân tử glucose được phân giải qua các hoạt động của ti thể tạo ra ATP, ATP là hợp chất cao năng – đồng tiền năng lượng của tế bào, hợp chất này dễ nhận và giải phóng năng lượng cho các hoạt động sống.
II. Các Giai Đoạn Chính Của Quá Trình Hô Hấp Tế Bào
1. Đường phân
Đường phân xảy ra trong bào tượng. Kết thúc quá trình đường phân, phân tử glucôzơ (6 cacbon) bị tách thành 2 phân tử axit piruvic (3 cacbon). Trong quá trình này, tế bào thu được 2 phân tử ATP và 2 phân tử NADH (nicôtinamit ađênin địnuclêôtit). Thực ra, đường phân tạo được 4 phân tử ATP, nhưng do có 2 phân tử ATP được sử dụng để hoạt hoá glucôzơ trong giai đoạn đầu của đường phân nến tế bào chỉ thu được 2 phân tử ATP. Quá trình đường phân có thể được tóm tắt bằng sơ đồ hình 16.2.
2. Chu trình Crep
Sau khi được tạo thành từ quá trình đường phân, 2 phân tử axit piruvic sẽ được chuyển vào chất nền của ti thể. Ở đó, chúng được biến đổi thành những phân tử nhỏ hơn gọi là axêtyl-CoA. Chính phân tử axêtyl CoA này sẽ đi vào chu trình Crep. Ngoài ra, quá trình biến đổi 2 phân tử axit piruvic còn tạo ra 2 phân tử NADH và giải phóng 2 phân tử \(CO_2\).
Kết thúc chu trình Crep, các phân tử axetyl-CoA sẽ bị phân giải hoàn toàn tới \(CO_2\). Ngoài \(CO_2\), chu trình Crep còn tạo ra được các phân tử \(NADH, FADH_2\) (flavin ađênin đinuclêôtit) và ATP (hình 16.3).
Câu hỏi 2 bài 16 trang 65 SGK sinh học lớp 10: Qua quá trình đường phân và chu trình Crep, tế bào thu được bao nhiêu phần tử ATP? Theo em, số phân tử ATP này có mang toàn bộ năng lượng của phân tử glucôzơ ban đầu hay không? Nếu không thì phần năng lượng còn lại nằm ở đâu?
Giải:
– Quá trình đường phân tạo ra 2 ATP
– Chu trình Creps tạo ra 2 ATP
Mà khi phân giải hoàn toàn 1 phân tử glucose ta thu được 38 ATP như vậy đây không phải toàn bộ năng lượng của phân tử glucose ban đầu.
Năng lượng còn lại nằm trong các chất NADH và \(FADH_2\) sẽ đi vào chuỗi vận chuyển điện tử tạo nên các ATP còn lại.
Mặt khác khoảng 50% năng lượng khi hô hấp hiếu khí 1 phân tử glucose thoát ra ở dạng nhiệt năng.
3. Chuỗi chuyền electron hô hấp
Chuỗi chuyền electron hộ hấp diễn ra ở màng trong của ti thể. Trong giai đoạn này, các phân tử NADH và \(FADH_2\) được tạo ra trong những giai đoạn trước sẽ bị ôxi hoá thông qua một chuỗi các phản ứng oxi hoá khử. Trong phản ứng cuối cùng, Ôxi sẽ bị khử tạo ra nước.
Năng lượng được giải phóng từ quá trình ôxi hoá các phân tử NADH và \(FADH_2\) này sẽ được sử dụng để tổng hợp các phân tử ATP. Đây chính là giai đoạn giúp tế bào thu được nhiều ATP nhất.
Câu Hỏi Và Bài Tập
Hướng dẫn giải bài tập SGK Bài 16: Hô Hấp Tế Bào 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 66 SGK Sinh Học Lớp 10
Thế nào là hô hấp tế bào? Quá trình hít thở của con người có liên quan như thế nào với quá trình hô hấp tế bào?
Bài Tập 2 Trang 66 SGK Sinh Học Lớp 10
Hô hấp tế bào có thể được chia thành mấy giai đoạn chính? Là những giai đoạn nào? Mỗi giai đoạn của quá trình hô hấp tế bào diễn ra ở đâu?
Bài Tập 3 Trang 66 SGK Sinh Học Lớp 10
Quá trình hô hấp tế bào của một vận động biên đang tập luyện diễn ra mạnh hay yêu? Vì sao?
Tóm Tắt Lý Thuyết
Lý thuyết Bài 16: Hô hấp tế bào Sách giáo khoa Sinh học 10 ngắn gọn, đầy đủ, dễ hiểu có sơ đồ tư duy.
I. Khái Niệm Hô Hấp Tế Bào
1. Khái niệm
– Hô hấp tế bào là một quá trình chuyển hóa năng lượng quan trọng của tế bào sống.
– Các phân tử hữu cơ bị phân giải ⟶ \(CO_2\) và \(H_2O + ATP\).
– Phương trình tổng quát của quá trình phân giải hoàn toàn 1 phân tử glucôzơ:
\(C_6H_{12}O_6 + 6O_2 ⟶ 6CO_2 + 6H_2O +\) Năng lượng (ATP + nhiệt)
2. Bản chất của hô hấp tế bào
– Hô hấp tế bào là một chuỗi các phản ứng ôxi hóa khử.
– Phân tử glucôzơ được phân giải dần dần và năng lượng được giải phóng từng phần.
– Tốc độ quá trình hô hấp tế bào phụ thuộc vào nhu cầu năng lượng của tế bào và được điều khiển thông qua enzim hô hấp.
II. Các Giai Đoạn Chính Của Quá Trình Hô Hấp Tế Bào
1. Đường phân
– Diễn ra trong bào tương.
– Nguyên liệu: Glucôzơ.
– Diễn biến: Glucôzơ bị biến đổi, các liên kết bị phá vỡ.
– Sản phẩm: 2 phân tử axit piruvic, 2ATP, \(2NADH_2\).
2. Chu trình Crep
– Diễn ra: Chất nền ti thể.
– Nguyên liệu: Phân tử axit piruvic.
– Diễn biến: 2 axit piruvic bị ôxi hóa ⟶ 2 phân tử \(Axêtyl–CoA + 2CO_2 + 2 NADH\). Năng lượng giải phóng tạo ra 2 ATP, khử \(6NAD^+\) và \(2FAD^+\).
– Sản phẩm: \(CO_2, 4ATP, 6NADH\) và \(2FADH_2\).
3. Chuỗi chuyền electron hô hấp
– Diễn ra: Màng ti thể.
– Nguyên liệu: NADP và \(FADH_2\).
– Diễn biến: Electron chuyển từ NADH và tới \(O_2\) thông qua một chuỗi các phản ứng ôxi hóa khử kế tiếp nhau. Năng lượng được giải phóng từ quá trình ôxi hóa phân tử NADH và \(FADH_2\) tổng hợp nên ATP.
– Sản phẩm: \(H_2O\) và nhiều ATP.
Câu Hỏi Trắc Nghiệm
Câu 1: Hô hấp tế bào là
A. Quá trình chuyển hóa năng lượng của các nguyên liệu hữu cơ thành năng lượng trong tế bào.
B. Quá trình chuyển hóa năng lượng của các nguyên liệu vô cơ thành năng lượng trong tế bào.
C. Quá trình tổng hợp vật chất hữu cơ trong tế bào.
D. Quá trình chuyển hóa vật chất hữu cơ ngoài tế bào thành năng lượng trong tế bào.
Câu 2: Thế nào là hô hấp
A. Là quá trình tổng hợp các chất phức tạp từ chất đơn giản
B. Là một mặt của quá trình trao đổi chất
C. Là quá trình chuyển hóa năng lượng trong tế bào
D. Cả A, B, C đều đúng
Câu 3: Hô hấp hiếu khí được diễn ra trong
A. Lizôxôm.
B. Ti thể.
C. Lạp thể.
D. Lưới nội chất.
Câu 4: Hô hấp hiếu khí diễn ra ở bào quan nào
A. Lục lạp.
B. Thể Gongi.
C. Ti thể.
D. Lưới nội chất.
Câu 5: Ở tế bào nhân thực, hoạt động hô hấp xảy ra ở
A. Ti thể
B. Ribôxôm
C. Bộ máy Gôngi
D. Không bào
Câu 6: Ở tảo sự hô hấp hiếu khí diễn ra tại:
A. Tế bào chất
B. Ti thể
C. Trong các bào quan
D. Màng sinh chất
Câu 7: Sự hô hấp nội bào được thực hiện nhờ
A. Sự có mặt của các nguyên tử Hyđro.
B. Sự có mặt của cácphân tử \(CO_2\).
C. Vai trò xúc tác của các enzim hô hấp.
D. Vai trò của các phân tử ATP.
Câu 8: Các phản ứng trong quá trình hô hấp nội bào được thực hiện nhờ sự có mặt của
A. ATP.
B. \(CO_2\).
C. Glucôzơ.
D. Enzim xúc tác.
Câu 9: Bản chất của hô hấp tế bào là một chuỗi các phản ứng
A. Thuỷ phân.
B. Ôxi hoá khử.
C. Tổng hợp.
D. Phân giải
Câu 10: Các phản ứng cơ bản trong hô hấp tế bào là
A. Phản ứng thuỷ phân.
B. Phản ứng este hóa.
C. Phản ứng ôxi hoá khử.
D. Phản ứng trung hòa
Câu 11: Tốc độ của quá trình hô hấp phụ thuộc vào
A. Hàm lượng oxy trong tế bào.
B. Tỉ lệ giữa \(CO_2/O_2\).
C. Nồng độ cơ chất.
D. Nhu cầu năng lượng của tế bào.
Câu 12: Tốc độ của quá trình hô hấp không phụ thuộc vào
A. Enzim.
B. Tỉ lệ giữa \(CO_2/O_2\).
C. Nhiệt độ.
D. Nhu cầu năng lượng của tế bào.
Câu 13: Hô hấp tế bào được chia làm mấy giai đoạn?
A. 2 giai đoạn
B. 3 giai đoạn
C. 4 giai đoạn
D. 5 giai đoạn
Câu 14: Hô hấp tế bào được chia làm ….. mỗi giai đoạn đều tạo ra ATP nhưng giải phóng nhiều nhất là ….
A. 3 giai đoạn/chu trình Crep
B. 2 giai đoạn/chuỗi truyền electron
C. 3 giai đoạn/chuỗi truyền electron
D. 2 giai đoạn/chu trình Crep
Câu 15: Đường phân là quá trình biến đổi
A. Glucôzơ.
B. Mantôzơ.
C. Saccarôzơ.
D. Xenlulozơ.
Câu 16: Nguyên liệu của đường phân là
A. Saccarôzơ.
B. Glicogen
C. Glucôzơ.
D. Xenlulozơ.
Câu 17: Quá trình đường phân xảy ra ở
A. Tế bào chất.
B. Lớp màng kép của ti thể.
C. Lục lạp
D. Cơ chất của ti thể.
Câu 18: Trong hô hấp hiếu khí, glucô được chuyển hoá thành pyruvatte ở bộ phận
A. Màng trong của ti thể.
B. Tế bào chất
C. Màng ngoài của ti thể.
D. Dịch ti thể.
Câu 19: Điều nào sau đây là đúng với quá trình đường phân?
A. Bắt đầu ôxy hoá glucôzơ.
B. Hình thành một ít ATP, có hình thành NADH.
C. Chia glucôzơ thành 2 axít pyruvíc.
D. Tất cả các điều trên.
Câu 20: Sơ đồ tóm tắt nào sau đây thể hiện đúng quá trình đường phân?
A. Glucôzơ → axit piruvic + ATP + NADH
B. Glucôzơ → \(CO_2\) + ATP + NADH
C. Glucôzơ → nước + năng lượng
D. Glucôzơ → \(CO_2\) + nước
Ở trên là nội dung Bài 16: Hô Hấp Tế Bào thuộc Chương III: Chuyển Hóa Vật Chất Và Năng Lượng Trong Tế Bào môn Sinh Học Lớp 10. Qua bài học này các bạn được tìm hiểu về quá trình hô hấp trong tế bào về: Khái niệm, các giai đoạn chính của quá trình hô hấp như quá trình đường phân, chu trình crep, chuỗi chuyền electron. Qua kết quả của quá trình hô hấp chứng minh được ti thể là nhà máy cung cấp năng lượng cho tế bào. Chúc các bạn học tốt Sinh Học Lớp 10.
Trả lời