Ý nghĩa của hô hấp tế bào: 3 vai trò quan trọng

Trả lời nhanh

Hô hấp tế bào có ba ý nghĩa chính: (1) chuyển năng lượng hoá học trong chất hữu cơ như glucose thành ATP, nguồn năng lượng trực tiếp cho mọi hoạt động sống của tế bào; (2) giải phóng nhiệt giúp duy trì thân nhiệt; (3) tạo các sản phẩm trung gian làm nguyên liệu tổng hợp nhiều chất khác trong tế bào.

Hô hấp tế bào là gì? Nhắc nhanh để hiểu ý nghĩa

Hô hấp tế bào là quá trình tế bào phân giải các chất hữu cơ (chủ yếu là glucose) và giải phóng năng lượng, trong đó một phần được tích luỹ vào ATP. Ở sinh vật nhân thực, quá trình hiếu khí gồm ba giai đoạn nối tiếp nhau.

Đường phân: xảy ra ở tế bào chất, tạo axit pyruvic, một ít ATP và NADH.
Chu trình Krebs: xảy ra ở chất nền ti thể, giải phóng CO₂, tạo thêm NADH, FADH₂ và một ít ATP.
Chuỗi truyền electron: xảy ra ở màng trong ti thể, dùng O₂ làm chất nhận electron cuối cùng, tạo H₂O và phần lớn ATP.

Phương trình tổng quát:

C₆H₁₂O₆ + 6O₂ → 6CO₂ + 6H₂O + năng lượng (ATP và nhiệt)

Một phân tử glucose bị oxi hoá hoàn toàn cho khoảng 30–32 ATP (một số tài liệu ghi 36–38 ATP tuỳ cách tính).

Ý nghĩa của hô hấp tế bào

1. Cung cấp năng lượng ATP cho hoạt động sống

Tế bào không dùng trực tiếp năng lượng trong glucose. Hô hấp chuyển năng lượng đó sang ATP, là “đồng tiền năng lượng” mà tế bào dùng được ngay.

Vận chuyển chủ động các chất qua màng.
Co cơ, vận động, phân chia tế bào.
Tổng hợp các đại phân tử như protein, axit nucleic.
Dẫn truyền xung thần kinh, sinh trưởng, sinh sản.

2. Giải phóng nhiệt, duy trì thân nhiệt

Chỉ một phần năng lượng của glucose (khoảng một phần ba đến gần một nửa tuỳ tài liệu) được tích vào ATP. Phần còn lại toả ra dưới dạng nhiệt. Ở động vật hằng nhiệt, nhiệt này giữ cơ thể ổn định ở nhiệt độ thích hợp cho các enzim hoạt động.

3. Tạo sản phẩm trung gian cho tổng hợp chất

Trong đường phân và chu trình Krebs xuất hiện nhiều hợp chất trung gian (axit pyruvic, axit xitric, axit α-xetoglutaric…). Chúng là “khung carbon” để tế bào tổng hợp amino acid, axit béo, nucleotide và nhiều chất khác. Vì vậy hô hấp được coi là trung tâm của chuyển hoá vật chất trong tế bào.

4. Ý nghĩa mở rộng: liên hệ với vòng tuần hoàn vật chất

Sản phẩm CO₂ và H₂O của hô hấp lại là nguyên liệu của quang hợp ở thực vật. Nhờ đó vật chất được tái sử dụng, còn năng lượng đi theo một chiều và cuối cùng thoát ra môi trường dưới dạng nhiệt.

Bảng tóm tắt để học thuộc

Ý nghĩa	Nội dung	Ví dụ
Năng lượng	Tạo ATP	Co cơ, vận chuyển chủ động
Nhiệt	Giải phóng nhiệt	Giữ thân nhiệt ở người khoảng 37 °C
Nguyên liệu	Sản phẩm trung gian	Tổng hợp amino acid từ axit hữu cơ

Mẹo nhớ: “A – N – T“: ATP, Nhiệt, Trung gian. Trong bài tự luận, em viết đủ ba ý này là đạt ý chính.

Vì sao ý nghĩa lại như vậy?

Glucose chứa nhiều năng lượng nhưng nếu đốt cháy một lần sẽ toả ra toàn bộ dưới dạng nhiệt, tế bào sẽ bị hại. Hô hấp tế bào oxi hoá glucose từng bước nhờ enzim, mỗi bước giải phóng một lượng năng lượng nhỏ nên tế bào thu giữ được phần lớn vào ATP. Cũng nhờ chia thành nhiều bước mà sinh ra các chất trung gian có thể “rẽ nhánh” đi tổng hợp chất khác.

Lỗi sai thường gặp

Nhầm hô hấp tế bào với hô hấp ngoài (trao đổi khí ở phổi, mang, khí khổng). Hô hấp tế bào diễn ra bên trong từng tế bào.
Viết “hô hấp tạo ra năng lượng”. Chính xác hơn: hô hấp chuyển hoá năng lượng hoá học trong chất hữu cơ thành ATP và nhiệt, vì năng lượng không tự sinh ra.
Cho rằng chỉ động vật mới hô hấp. Thực vật, vi sinh vật cũng hô hấp suốt ngày đêm.
Quên ý nghĩa tạo sản phẩm trung gian, chỉ nêu ATP.

Luyện tập

Câu 1. Vì sao nói hô hấp tế bào là trung tâm của chuyển hoá vật chất và năng lượng?

Đáp án gợi ý: Vì hô hấp vừa tạo ATP cung cấp cho mọi hoạt động của tế bào, vừa tạo các sản phẩm trung gian làm nguyên liệu để tổng hợp amino acid, lipid, nucleotide… nên nối kết các con đường phân giải và tổng hợp.

Câu 2. Khi chạy nhanh, em thở gấp và thấy nóng lên. Hãy giải thích bằng hô hấp tế bào.

Đáp án gợi ý: Cơ hoạt động mạnh cần nhiều ATP nên hô hấp tế bào tăng, cần nhiều O₂ và thải nhiều CO₂ nên em thở gấp. Một phần năng lượng toả ra dưới dạng nhiệt nên cơ thể nóng lên.

Câu 3. Điền vào chỗ trống: Năng lượng trong glucose sau hô hấp được chuyển thành ____ và ____.

Đáp án: ATP; nhiệt.

Cùng chuyên đề: Bài nằm trong mục lục Giải Sinh 10 Bài 11 Cánh diều: Tổng hợp và phân giải các chất trong tế bào. Bài trước: Hô hấp tế bào là gì? Diễn ra ở đâu và gồm mấy giai đoạn?.

Câu hỏi thường gặp

Ý nghĩa quan trọng nhất của hô hấp tế bào là gì?

Là cung cấp năng lượng dưới dạng ATP cho mọi hoạt động sống của tế bào. Tuy vậy khi làm bài tự luận, em nên nêu thêm hai ý: giải phóng nhiệt và tạo sản phẩm trung gian.

Hô hấp tế bào khác gì hô hấp ngoài?

Hô hấp ngoài là sự trao đổi khí O2 và CO2 giữa cơ thể với môi trường (ở phổi, mang, khí khổng). Hô hấp tế bào là quá trình phân giải chất hữu cơ tạo ATP diễn ra bên trong tế bào, chủ yếu ở ti thể.

Một phân tử glucose hô hấp hiếu khí tạo bao nhiêu ATP?

Khoảng 30–32 ATP theo cách tính hiện nay. Một số tài liệu cũ ghi 36–38 ATP, em nên theo số liệu trong sách giáo khoa đang học.

Thực vật có hô hấp tế bào không?

Có. Mọi tế bào sống, kể cả tế bào thực vật, đều hô hấp suốt ngày đêm để lấy ATP. Ban ngày quang hợp mạnh nên khó thấy sự thải CO2 của hô hấp.