Trả lời nhanh
Bài 13 có ba ý chính: (1) tế bào dùng chủ yếu hoá năng, một phần năng lượng luôn thất thoát dưới dạng nhiệt; (2) ATP là “đồng tiền” năng lượng vì liên kết cao năng giữa các nhóm phosphate dễ bị phá vỡ để giải phóng năng lượng, rồi ATP được tổng hợp lại từ ADP + Pi; (3) enzyme là chất xúc tác sinh học có tính đặc hiệu, hoạt tính chịu ảnh hưởng của nhiệt độ, pH, nồng độ cơ chất, chất ức chế.
Dưới đây là lời giải theo thứ tự các câu hỏi trong bài, kèm phần “vì sao” và lỗi sai hay gặp. Muốn xem lời giải chi tiết từng câu, em bấm vào liên kết ở đầu mỗi mục.
Tóm tắt kiến thức cần nhớ trước khi làm bài
- Trao đổi chất gồm đồng hoá (tổng hợp, tích luỹ năng lượng) và dị hoá (phân giải, giải phóng năng lượng).
- ATP = adenine + đường ribose + 3 nhóm phosphate. Hai liên kết giữa các nhóm phosphate là liên kết cao năng.
- Enzyme phần lớn là protein, xúc tác phản ứng bằng cách hạ năng lượng hoạt hoá, sau phản ứng enzyme không bị biến đổi.
- Điều hoà hoạt động enzyme: nhiệt độ, pH, nồng độ enzyme, nồng độ cơ chất, chất hoạt hoá, chất ức chế; ức chế ngược giúp tế bào không tạo dư thừa sản phẩm.
Xem thêm phần tóm lược trong bài Lý thuyết Sinh học 10 Bài 13.
Mở đầu và mục I: Năng lượng và chuyển hoá năng lượng (trang 64–65)
Mở đầu trang 64: Vì sao hoạt động mạnh thì thân nhiệt tăng?
Xem lời giải riêng: Mở đầu trang 64. Khi vận động mạnh, tế bào cơ phân giải nhiều chất hữu cơ hơn để lấy năng lượng co cơ. Quá trình chuyển hoá này không đạt hiệu suất 100%, phần năng lượng không thành công cơ học được toả ra dưới dạng nhiệt, nên thân nhiệt tăng. Cơ thể phải toát mồ hôi, giãn mạch để thải bớt nhiệt.
Câu hỏi 1 trang 64: Các dạng năng lượng trong tế bào
Xem lời giải đầy đủ. Trong tế bào có hoá năng, nhiệt năng, điện năng (chênh lệch điện thế qua màng), cơ năng (co cơ, chuyển động bào quan); ở tế bào quang hợp còn có quang năng được hấp thụ. Dạng được tế bào sử dụng chủ yếu là hoá năng, tích trữ trong các liên kết hoá học của chất hữu cơ và ATP.
Câu hỏi 2 trang 64: Linh dương chạy – năng lượng đi đâu?
Xem chi tiết.
- a) Năng lượng lấy từ thức ăn là cỏ, dạng hoá năng (gốc là quang năng mà cây cỏ đã chuyển thành hoá năng khi quang hợp).
- b) Khi chạy, hoá năng trong chất hữu cơ được phân giải, một phần chuyển thành cơ năng cho cơ bắp hoạt động, phần còn lại thành nhiệt; sản phẩm tạo ra là CO2 và H2O.
Luyện tập trang 65: Năng lượng từ thức ăn có thất thoát không?
Lời giải riêng. Có. Mọi sự chuyển hoá năng lượng đều có một phần biến thành nhiệt và toả ra môi trường, không thể dùng lại để làm việc. Một phần nhiệt này có ích (giữ thân nhiệt ổn định ở động vật hằng nhiệt), nhưng về tổng thể năng lượng “dùng được” luôn giảm dần qua mỗi bước chuyển hoá.
Mục II: ATP – “đồng tiền” năng lượng của tế bào (trang 65–66)
Xem trang Giải Sinh học 10 trang 65 và trang 66.
Câu hỏi 3: Cấu tạo ATP
Xem lời giải. ATP (adenosine triphosphate) gồm adenine, đường ribose (adenine + ribose tạo thành adenosine) và 3 nhóm phosphate nối tiếp nhau.
Câu hỏi 4: Vì sao gọi là liên kết cao năng?
Xem lời giải. Các nhóm phosphate đều mang điện tích âm nên đẩy nhau, làm liên kết giữa chúng kém bền. Khi liên kết bị bẻ gãy sẽ giải phóng lượng năng lượng lớn, dùng được ngay cho phản ứng cần năng lượng. Vì thế gọi là liên kết cao năng.
Câu hỏi 5: ATP cung cấp năng lượng cho hoạt động nào?
Xem lời giải. Với bốn ý của đề (lao động, tổng hợp các chất, vận chuyển thụ động, co cơ), ATP cung cấp năng lượng cho: a) hoạt động lao động, b) tổng hợp các chất, d) co cơ. Riêng vận chuyển thụ động đi theo chiều građien nồng độ, không tiêu tốn năng lượng nên không dùng ATP. Cần nhớ: chính vận chuyển chủ động mới cần ATP. Em hãy đọc kỹ đề trong sách của mình để chọn đúng.
Câu hỏi 6 và 7: Quá trình tổng hợp và phân giải ATP
Câu 6 và câu 7 đều dựa vào chu trình ATP – ADP ở hình dưới.
Câu 6. Khi tế bào cần năng lượng, ATP bị thuỷ phân thành ADP và một nhóm phosphate (Pi), giải phóng năng lượng; nhóm phosphate gắn tạm vào chất cần hoạt hoá. Sau khi hoạt động xong, Pi tách ra rồi kết hợp lại với ADP, nhờ năng lượng từ phân giải chất hữu cơ, để tái tạo ATP.
Câu 7. Theo hình, quá trình (1) là ADP + Pi → ATP và quá trình (2) là ATP → ADP + Pi. Do đó cả hai nhận định đều sai:
- a) Sai, vì quá trình (1) là tổng hợp ATP, tức tích luỹ năng lượng chứ không phải giải phóng.
- b) Sai, vì quá trình (2) là phân giải ATP, tức giải phóng năng lượng.
Mẹo nhớ: ATP “đầy ví” (3 phosphate) → tiêu tiền thì còn ADP; nạp lại tiền thì thành ATP. Tổng hợp = nạp, phân giải = tiêu.
Luyện tập trang 66: Vì sao ATP là “đồng tiền” năng lượng?
Xem lời giải. Giống như tiền dùng để trao đổi mọi thứ, ATP là dạng năng lượng “dùng chung” cho hầu hết hoạt động sống: tổng hợp chất, co cơ, vận chuyển chủ động, dẫn truyền xung thần kinh… ATP vừa nhanh giải phóng năng lượng, vừa được tái tạo liên tục, và tế bào không dự trữ nhiều mà dùng đến đâu tái tạo đến đó.
Mục III: Enzyme (trang 66–68)
Câu hỏi 8 và 9: Cơ chất, trung tâm hoạt động và tính đặc hiệu
Câu 8: cơ chất có hình dạng và cấu trúc khớp (bổ sung) với trung tâm hoạt động của enzyme, như chìa khoá khớp ổ khoá, nên enzyme chỉ liên kết với đúng cơ chất của nó.
Câu 9: tính đặc hiệu là mỗi enzyme chỉ xúc tác cho một phản ứng (hoặc một nhóm phản ứng) nhất định, do hình dạng trung tâm hoạt động chỉ phù hợp với một loại cơ chất.
Luyện tập trang 66: Không dung nạp lactose
Xem lời giải. Lactose là đường trong sữa, được enzyme lactase thuỷ phân thành glucose và galactose. Người thiếu hoặc không có lactase thì lactose không bị phân giải ở ruột non, xuống ruột già bị vi khuẩn lên men gây đầy hơi, đau bụng, tiêu chảy. Enzyme khác không thay thế được lactase vì enzyme có tính đặc hiệu.
Câu hỏi 10: Cơ chế xúc tác của enzyme
Xem lời giải và trang Giải Sinh học 10 trang 67. Cơ chế gồm ba bước như hình sau.
- Enzyme gặp cơ chất; cơ chất gắn vào trung tâm hoạt động, tạo phức hợp enzyme – cơ chất.
- Enzyme tác động làm biến đổi cơ chất (bẻ liên kết hoặc tạo liên kết mới).
- Sản phẩm được giải phóng; enzyme giữ nguyên và tiếp tục xúc tác phân tử cơ chất khác.
Câu hỏi 11: Các yếu tố ảnh hưởng đến hoạt tính enzyme
Xem lời giải. Từ các đồ thị, em rút ra nhận xét sau:
| Yếu tố | Ảnh hưởng đến hoạt tính enzyme |
|---|---|
| Nhiệt độ | Tăng dần đến nhiệt độ tối ưu thì hoạt tính cao nhất; vượt quá thì giảm nhanh vì enzyme bị biến tính. |
| pH | Mỗi enzyme có pH tối ưu riêng; lệch xa pH tối ưu thì hoạt tính giảm. |
| Nồng độ cơ chất | Tăng cơ chất thì tốc độ phản ứng tăng, nhưng đến mức bão hoà (hết trung tâm hoạt động trống) thì không tăng nữa. |
| Nồng độ enzyme | Với lượng cơ chất dư, tăng enzyme thì tốc độ phản ứng tăng. |
| Chất ức chế / hoạt hoá | Chất ức chế làm giảm hoặc mất hoạt tính; chất hoạt hoá làm tăng hoạt tính. |
Lỗi hay gặp: nghĩ rằng nhiệt độ càng cao enzyme càng hoạt động tốt. Thực tế quá nhiệt độ tối ưu enzyme (protein) bị biến tính và mất chức năng.
Điều hoà hoạt động enzyme và vận dụng (trang 68)
Tham khảo Giải Sinh học 10 trang 68.
Câu hỏi 12: Ức chế ngược
Xem lời giải. Ức chế ngược là khi sản phẩm cuối của một con đường chuyển hoá quay lại ức chế hoạt tính của enzyme xúc tác ở bước đầu. Khi sản phẩm tích luỹ đủ nhiều thì chuỗi phản ứng chậm lại; sản phẩm bị dùng bớt thì enzyme hoạt động trở lại. Nhờ vậy tế bào không tổng hợp dư thừa, tiết kiệm nguyên liệu và năng lượng.
Luyện tập trang 68: Bệnh rối loạn chuyển hoá do enzyme
Xem lời giải. Ví dụ: phenylketone niệu (thiếu enzyme chuyển phenylalanine), bạch tạng (thiếu enzyme tạo sắc tố melanin), galactose huyết, không dung nạp lactose. Nguyên nhân thường là đột biến gene làm enzyme thiếu hoặc mất chức năng.
Vận dụng trang 68: Chất nào bị dư thừa trong sơ đồ chuyển hoá?
Xem lời giải có sơ đồ. Cách làm: tìm enzyme bị ức chế hoặc mất hoạt tính, rồi xét chất đứng ngay trước bước đó. Chất này không được chuyển tiếp nên tích tụ (dư thừa), còn các chất đứng sau bước bị chặn sẽ thiếu hụt. Ví dụ tự đặt: A → B → C → D, nếu enzyme biến B thành C bị ức chế thì B dư thừa, C và D thiếu.
Câu hỏi cuối bài (bài 1–3)
Bài 1 (xem lời giải): men tiêu hoá bản chất là enzyme (chủ yếu là protein). Chúng xúc tác phân giải tinh bột, protein, lipid trong thức ăn thành các chất đơn giản (đường đơn, amino acid, acid béo, glycerol) để cơ thể hấp thụ. Thiếu men tiêu hoá thì ăn khó tiêu, hấp thu kém.
Bài 2 (xem lời giải): động vật ăn cỏ như trâu, bò có vi sinh vật cộng sinh trong dạ dày (dạ cỏ) tiết enzyme cellulase phân giải cellulose. Cơ thể người tiêu hoá được tinh bột nhờ amylase, nhưng không có cellulase nên không tiêu hoá được cellulose; chất xơ chỉ giúp nhu động ruột.
Bài 3 (xem lời giải): đu đủ xanh chứa enzyme papain, phân giải protein trong móng giò thành các peptide ngắn và amino acid, làm thịt mềm, dễ tiêu, dễ hấp thu. Còn tác dụng “lợi sữa” là kinh nghiệm dân gian, em chỉ nên hiểu món ăn giàu đạm, dễ tiêu giúp bổ sung dinh dưỡng, không nên coi là kết luận khoa học.
Bài luyện tập tự kiểm tra
- Vì sao đun nóng nước ép đu đủ xanh ở 100 °C rồi mới cho vào thịt thì thịt không mềm? Đáp án: nhiệt độ cao làm papain bị biến tính, mất hoạt tính nên không phân giải được protein.
- Một chất độc gắn vào trung tâm hoạt động của enzyme X. Tốc độ phản ứng thay đổi thế nào, tăng cơ chất có khắc phục được không? Đáp án: tốc độ giảm vì chất độc chiếm chỗ cơ chất; nếu là ức chế cạnh tranh thì tăng nồng độ cơ chất có thể làm giảm ảnh hưởng, còn nếu chất độc phá cấu trúc enzyme thì không khắc phục được.
- Phân biệt ATP và ADP về số nhóm phosphate và mức năng lượng. Đáp án: ATP có 3 nhóm phosphate, chứa nhiều năng lượng hơn; ADP có 2 nhóm phosphate, ít năng lượng hơn; ATP chuyển thành ADP thì giải phóng năng lượng.
Các bài cùng chương và tài liệu học thêm
- Sách bài tập Sinh học 10 Bài 13
- 20 câu trắc nghiệm Bài 13
- Bài 12: Thực hành sự vận chuyển các chất qua màng sinh chất
- Bài 14: Thực hành một số thí nghiệm về enzyme
- Bài 15: Tổng hợp các chất và tích luỹ năng lượng
- Bài 16: Phân giải các chất và giải phóng năng lượng
- Giải SGK Sinh học 10 – Chân trời sáng tạo
- Trắc nghiệm Sinh học 10 – Chân trời sáng tạo
Cùng chuyên đề: Mục lục khác cùng môn, lớp: Lý thuyết Sinh 10 Chân trời sáng tạo: kiến thức trọng tâm cả năm; Giải SGK Sinh 10 Cánh diều: 22 bài, 10 chủ đề và ôn tập 3 phần; Giải SGK Sinh 10 Kết nối tri thức đầy đủ 26 bài, 7 chương.
Câu hỏi thường gặp
ATP gồm những thành phần nào?
ATP gồm adenine, đường ribose và ba nhóm phosphate. Liên kết giữa các nhóm phosphate là liên kết cao năng, khi bị phá vỡ sẽ giải phóng nhiều năng lượng.
Vì sao hoạt động mạnh thì thân nhiệt tăng?
Khi hoạt động mạnh, tế bào phân giải nhiều chất hữu cơ để lấy năng lượng. Quá trình chuyển hoá không đạt hiệu suất tuyệt đối nên một phần năng lượng toả ra dưới dạng nhiệt, làm thân nhiệt tăng.
Tính đặc hiệu của enzyme là gì?
Tính đặc hiệu là mỗi enzyme chỉ xúc tác cho một phản ứng hoặc một nhóm phản ứng nhất định, vì trung tâm hoạt động của enzyme chỉ khớp với một loại cơ chất.
Ức chế ngược có ý nghĩa gì?
Ức chế ngược là sản phẩm cuối của con đường chuyển hoá quay lại ức chế enzyme ở bước đầu. Nhờ đó tế bào điều hoà lượng sản phẩm, tránh tổng hợp dư thừa gây lãng phí.